[发明专利]一种由纤维复合材料制成的至少具有一个整体法兰的空心轴的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由纤维复合材料制成的至少具有一个整体法兰的空心轴的制造 方法，法兰为此许多纤维材料的交叉缠绕成型在一个型芯上。更进一步，本发明涉 及一种由纤维复合材料制成的的空心轴。

背景技术

这样的纤维复合材料轴例如应用在补偿性联接器，如在DE10200604201 A1中所 描述。这样，通过设置在法兰固定孔开孔的内弧面将力矩传递到纤维复合材料轴上。 法兰然而，该纤维复合材料轴还可以用于其它的用途。

从EP 0443470A1，获知了一种制造由纤维复合材料制成的具有整体法兰的空心 轴的方法。在这种已知方法中，轴部以及法兰均是由纤维材料制成，在此只有轴部 的内轮廓是由型芯预先确定。配置了可在轴部上移动的具有窄板形状的延展盘，以 形成该法兰。当用绕线时，纤维材料覆盖在该延展盘上并且在其一边固定。在该延 展盘的圆周上施用附加的固定。.通过敷设绕线，在延展盘的圆周和轴部之间形成了 一近似锥形部分。在绕线的敷设完成之后，通过一种成形工具，纤维材料被安置在 轴部区内，并且把在延展盘外面的部分切除。然后为了形成一个大体上在径向伸展 的法兰，该锥形部分对着成形工具放置，例如通过延展盘的移动。然后该展平圆盘 被拆卸并被一个支承工具所代替。在绕线锥形部分的加宽的同时，修磨纤维层从而 降低纤维层的厚度。通过适当的倾斜，考虑到了成形工具上支承面的结构。然而， 这样的倾斜存在着问题，为了达到上述使用目的，致使法兰的至少一边不能直接用 做支承面。用在法兰外侧的纤维交织物最终法兰可以被预先用在成形工具的支承面 上。此外，在制造部件期间必须替换该延展盘的事实使得该方法复杂化。因为当把 该锥形部分敷到该成形工具上时，该纤维材料的纤维无负载，所以该纤维结构在该 法兰区域内不是最佳的。

DE 195 44 008 A1公开了另一种制造具有整体法兰的空心轴的方法，在这里， 也制成了壁厚向外逐渐减少的法兰。这些整体法兰由分离的座支承，并使得轴的连 接成为可能。

.此外，WO 98/20263描述了一个具有整体缠绕法兰部分的空心轴，在此壁厚 的减薄通过金属密封板在径向上弥补了。

发明内容

在此背景下，本发明的目的是指出一种由纤维复合材料制成的至少具有一个整 体法兰的空心轴的制备方法，该制造方法简单、成本低廉，可以法兰形成具有均匀、 确定的纤维结构的法兰，并且很容易调整法兰膜壁厚度的结构。

由纤维复合材料制成的至少具有一个整体法兰的的空心轴的制造方法：

许多纤维材料的交叉绕线13被铺设在表示轴部11内轮廓的型芯20上，对于每 个法兰12，型芯20具有用于确定法兰12前壁的形状的具有轴向支承面24的径向延 展环22；

绕线13敷设并且固定在各自的延展环22的外圆周23上；

一个或数个由纤维材料制成的填充物15；15’；15”设置在延展环22区域和 绕线13之间的部位；并且

在绕线13敷设之后，缠好的纤维材料的固定被解除，并且通过剥离器30，部分 的绕线13经过边缘25处从延展环22的外圆周23上剥离下来，并且被贴在延展环 的轴向支承面24上，从而形成法兰12的一部分。

在绕线13敷设之后并在已缠好的纤维材料的固定解除以前，在延展环22外圆 周23上的一部分绕线13上敷设环形层16，用于压紧和稳定缠好的纤维材料。

剥离器30向固定的延展环22的支承面24方向上移动，并且在延展环22和已 缠好的纤维材料的轴部11之间形成的绕线13的角板14上移动。

使用一个延展环22，其外径在已缠好的纤维材料的轴部11或其后的轴的方向增 加。

使用填充物15；15；15，其总厚度在延展环22的纤维材料端的方向上增加。

填充物15；15；15的厚度可以这样的方式调整，以致相应的法兰12具有一定 的壁厚。

使用了具有环形圆盘部15a，15b的形状的填充物15’。

使用了具有环形圆盘形状的织编填充物15；15″。

一个或数个织编环形圆盘被用做具有向外增大的材料厚度的填充物15；15″。

一个或数个织编环形圆盘被用作填充物15；15″，该填充物15；15″具有一个 从内侧到外侧增大的敷设角度α，该敷设角度α被定义为在环形圆盘上的纤维取向 和其径向之间的角度。