专利名称：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
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 Al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 0443470Al，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 19544008 Al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，W0 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l 4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ll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a ，该敷设角度a被定义为在环形圆盘上的纤维取向和其径向之间的角度
空心轴10的长度通过一个多部件的型芯20被预先决定；该多部件的型芯20具有用于预先 决定轴部11的内轮廓的圆柱部21和用于限定法兰12的前壁形状的据此可调整的延展环22。
一种由纤维复合材料制成的空心轴，包括一个轴部ll和一或两个位于该轴部ll轴向端头 上的整体法兰12，其特征在于，轴部11和至少一个上述的法兰12具有由纤维材料制成的连续
6的绕线13，并且在至少一个上述的法兰12的区域内， 一个或数个由纤维材料制成的填充物 15; 15'， 15〃被填充在绕线13之间，如此以致至少一个上述的法兰具有一定的壁厚。
每个法兰12具有一个前侧面和一个与其相应的后侧面，并且该前侧面和后侧面分别位于 一个平面上，该平面与轴部l 1的纵向的中心轴线A成90度角。
绕线13的纤维在至少一个上述的法兰l 2的区域内延伸。
至少一个填充物15; 15'， 15〃具有在径向增加的厚度。
至少一个上述的法兰在沿圆周方向上具有均匀的纤维结构。
至少一个上述的填充物15; 15〃具有环形圆盘形状。
一种制造由复合材料制成的具有一个轴部ll和一或两个位于该轴部ll轴向端头的整体法 兰12的空心轴的设备，包括
型芯20，具有用于预先决定轴部11内轮廓的圆柱部21，和至少一个从圆柱部21径向地凸 出的延展环22，该延展环上具有一个用于预先决定法兰12的前壁形状的轴向支承面24，具有 一个在外圆周23和外圆周23与支承面24之间的形成的脱除边缘25;
用于将由纤维材料制成的绕线13铺设在圆柱部21和延展环22的外圆周上的工具；以及
环绕轴部11并且向延展环22的轴向支承面24方向上可移动的剥离器30，该剥离器用来经 过边缘25将一部分绕线13从延展环22的外圆周23上剥离并且使其紧贴着延展环22的轴向支承 面24。
延展环22的外圆周23具有在脱除边缘25方向上增大的外径。 相对于调整型芯20的长度的圆柱部21，延展环22是可替换的。 上述技术方案详细叙述如下
上述目的根据权利要求l所述的方法得以实现。对于本发明所述的由纤维复合材料制成 的具有至少一个整体法兰的空心轴的制造法兰方法，许多纤维材料的交叉绕线被缠绕在一个
型芯上。该方法的特征在于，该型芯的目的是，型芯表示包含法兰前壁的轴的内轮廓法兰； 对于每个法兰， 一个具有轴向支承面的径向延展环用于形成法兰前壁的形状，而且绕线覆盖 在各自延展环的外圆周区域并且固定， 一个或数个由纤维材料制成的填充物填充在绕线之间 的延展环区域上，在缠绕完工之后延展环上纤维材料的固定被解除，并且通过剥离器将部分 绕线从超出延展环的外圆周区域上剥落，并且将部分绕线置于延展环的轴向支承面上以形成 法兰的一部分法兰。
本发明所述的方法使用一个固定型芯，这种型芯的使用降低了工艺设备的花费。此外， 空心轴的长度可以预先进行非常精确地调整。由于当在支承面上敷设纤维材料时，盖在固定的延展环圆周上的部分纤维材料从延展环 上延展环被剥落，因此在绷紧状态下敷设所有的纤维绕线，以便就可以避免由于皱褶或绕线 部部分的无负载导致的对法兰强度的副作用。因此在法兰区域内的纤维结构得到了改善。
另外，根据本发明的方法应该考虑，基于尺寸结构，最初位于轴向方向稍长的延展环的 外圆周长上的绕线部分可以成为其后的法兰上的 一部分。
法兰的壁厚可以根据需要用纤维材料填充物进行调整，该填充物是在绕线缠绕的时候填 入的。另外，绕线层之间的填充可以改善法兰纤维结构。
本发明更优越的结构将进一步的在权利要求书中进行描述。
更优选地，剥离器朝向固定的延展环的支承面方向移动，由此该剥离器与在延展环和纤 维材料圆锥部分之间形成角板发生撞击。在优选的结构中，该延展环是一个多部件型芯的组 元，该多部件型芯预先决定该包括相应的前端的空心轴的内轮廓。对于型芯的长度的调整， 该延展环可以围绕着预先决定了该空心轴轴状部的内轮廓的圆柱部分配置。
根据本发明的进一步地优选结构，使用了延展环，该延展环的外径在沿着纤维材料的锥 形部分或其后的轴的方向上增加。如上所述纤维材料在缠绕到轴的末端时，通过例如钩子或 其类似物被直接地固定在延展环上或超过延展环。然而后者导致更大材料消耗，因此优选直 接地固定在延展环上。在靠着延展环支承面敷设角板之前，纤维材料必须与固定件分离，例 如通过切断纤维材料的边缘区域。由于具有直径渐增的延展环的外圆周长的结构，比如圆锥 形状，最初纤维材料保持敷在延展环上。这样可避免一不期望的负载减轻，因此可以保证纤 维在法兰上始终绷紧。
更优选，在绕线敷设之后，至少在延展环外圆周部分的区域内的绕成纤维材料的固定取 消之前， 一个环形层被敷在绕线上。该环形层被用来压紧和稳定绕成纤维材料。尤其是外圆 周部分的底座得到了改善。这有利于随后对边缘上绕线的剥离。
根据本发明的另一个优选实施例，使用了填充物来形成法兰，填充物的总厚度在延展环 上纤维材料端的方向延伸。在缠绕时，它们优选被放置在锥形部位和延展环的外圆周上的绕 线上。然而，也可以仅仅设在锥形部分或延展环外圆周上。然而，没有填充物基本上也可能 起作用，如此获得的法兰其膜壁厚度在径向减少。
在本发明的一个优选实施例中，用调整填充物的厚度的方式以使相应的法兰有一定的膜 壁厚度。如此与法兰前侧相对的后侧面不需要进一步加工，直接作为一个在轴向上起作用的 固定元件的支承面。
使用的填充物可以被设定成比如从纤维材料座垫上剪裁下的环形圆盘部分。根据优选的实施例，使用了缀合的填充物形成环形圆盘状。织编填充物使在法兰区域内 的纤维结构进一步优化成为可能，与上述的环形圆盘部分不同，在法兰的整个圆周上纤维取 向配置相似。因此该法兰区域的强度非均一性可以被进一步降低。
更优选的，使用一个或数个材料厚度向外增大的织编环形圆盘。它们可以用现有的方法 很容易地制备并且操作简单。由于该向外增加的材料厚度，敷设的绕线的纤维在径向的减薄 被抵消了。可选的或进一步的，可以使用一个或数个具有扩大的敷设角度的织编环形圆盘， 在此敷设角度定义为在该环状圆盘上的纤维走向和该环状圆盘的径向之间的角度。这也可能 补偿由于绕线的敷设引起的径向减薄。
此外，根据权利要求书12本发明可能的复合材料的空心轴包含一个轴部和一或两个在该 轴端部的整体法兰。根据本发明，空心轴的特征在于，轴部和法兰具有连续的纤维材料的绕 线，并且在法兰内， 一个或数个由纤维材料制成的填充物被填充入绕线之间，如此法兰具有 一定的壁厚。这样，相对于空心轴部分的壁厚，法兰的壁厚可以增加。通过填充物不仅减少 的壁厚可以获得补偿，而且也可以产生法兰的整体加厚。
在优选的结构中，每个法兰都有一个前面和与之相对的后面。这样，前面和后面分别地 位于一个平面上，该平面与轴部的纵向中心轴线成90度角。对于一个对着相反表面的轴向巻 边，其前面和后面的进一步加工基本上是不必要的。最多，适当的固定孔仍然需要内置于该 法兰，并且如果有必要，其外缘需要被打磨。
根据进一步的优选的实施例，绕线纤维在法兰的区域内拉伸。这对其强度是有利的。优 选，除此之外，该法兰在沿圆周方向上有一个均匀的纤维结构。
通过在径向厚度增大的填充物，可以获得一定的壁厚，并且如果有数个填充物，就有增 大的总厚度。关于同质的纤维结构，该填充物优选为环形的圆盘形状。
此外，还阐述了用于制造具有整体法兰的纤维复合材料轴的装置。
以下通过一个在附图中阐明的实施例，将对本发明进行详细说明。
图l (a) - (f)表示的是制造由纤维复合材料制成的具有整体法兰的轴的方法的示意图。 图2所示的是在法兰视图方向上环形断面的填充物的纤维结构的视图法兰。 图3所示的是在法兰视图方向上织编环形圆盘形状的填充物的纤维结构的视图。 图4是图3中填充物的详细视图。
图5所示的是形成织编环形圆盘的填充物的一个进一步的实施例的视图。
具体实施例方式
图l中部分(a)到部分(f)所示的是利用缠绕技术制造由纤维复合材料制成的空心轴10的 方法的过程。制成的空心轴10包括轴部11和至少一个在轴部11的一端上的整体法兰12。轴部 ll的另一端理论上可以具有任何结构。例如，那里也可以具有一个整体法兰。轴部ll以及整 体法兰12均是由纤维复合材料制成，其中轴部11及一个或多个法兰12具有连续的纤维材料绕 线，即在一次操作中被缠绕。
特别地，使用了单纤、纤维束、长丝或粗纱的玻璃纤维、碳纤维或其它的纤维，其通常 被用于制造纤维复合材料。已经直接粘附到纤维材料上的热固性合成树脂或弹性体被用作基 料，其当敷设绕线时被敷设，或者相反地，其随后被引入到已经准备好的缠绕的纤维材料。
在第一步中，第一层纤维材料制成的交叉绕线13敷设在表示随后的空心轴10的内轮廓的 型芯20上。型芯20具有一个对应于轴部11的圆柱部21，和一个对应于随后的空心轴10的每个 法兰12的径向凸出的延展环22，且延展环22的外径大于圆柱部21的外径。型芯20可以是基本 上整体形成的。然而，对于已图示的实施例，型芯20由若干部分组成。延展环22相对于圆柱 部21是可替换的，并且其为此位于圆柱部上。如此，型芯20的长度可以轻易调节以制造不同 长度的空心轴。当型芯20上缠绕和型芯上敷设纤维材料期间，延展环22相对于圆柱部21是固 定的。
延展环22具有一个外圆周部23，对于图示的实施例，使其直径沿圆柱部21方向增大。在 圆柱部21的一侧面上设置一轴向支承面24，该支承面限定了法兰12前壁的形状。支承面24设 置在垂直于圆柱部21纵轴A的平面上，其和外圆周部23形成一个拉脱除边缘25，其作用将在 下面详细说明。在另一个实施例中，外圆周部23还可以设计为具有恒定值的直径。此外，延 展环22上设置多个钩26，纤维材料绕线13敷设在其上并从而被固定在型芯20或延展环22上。 因此，轴部11的内轮廓和法兰12的前壁，通过做为型芯20—部分的延展环22被确定下来，从 而形成了一个加工空心轴10的固定成形工具。
如图l (a)中所示绕线13敷设在延展环22的外圆周部23上并被固定在钩26上。钩设置在 一轴向支承在延展环22肩部27上的支承环上。在缠绕时，在外圆周部23和圆柱部21之间形成 了一近似圆锥形的角板14，在角板上的绕线13既不安置在延展环22的支承面24上，也不安置 在圆柱部21上。
如图l (b)所示，在绕线13敷设期间，在绕线13之间的延展环22区域内嵌入一个或多个 纤维材料制成的填充物15。通过所述的填充物15，可以调整其后的法兰12的壁厚。在图示的 实施例中，填充物15围绕在延展环22的外圆周部23上以及绕线的圆锥形的角板14上，其后在将角板14安置在紧靠支承面24上后，该两区域形成了法兰12—部分。
图2到5中详细地描述了可能的填充物。 一般可以使用一个或多个填充物，由此通过该填 充物可以实现法兰12加厚。
在一个特别优选的可选的实施例中，可以调整填充物的厚度的方法以使相应的法兰12具 有一定的壁厚。在这种情况下，在法兰12上产生的前侧面和后侧面分别位于与圆柱部21或轴 部11的纵向中心轴线A成90度角的平面上。填充物使用的目的在于，在延展环22的纤维材料 端方向上使总厚度增加，比如这里是在钩26的方向上。
图2所示的是环状圆盘片段15a、 15b形式的填充物15。此处，环状圆盘部分15a、 15b的 纤维结构通过阴影线表示。环状圆盘部分15a、 15b设置方式为，相对于径向它们具有相同方 向的纤维结构。这样致使在沿圆周方向上法兰的纤维结构相当均匀。
通过按图3所示的环状圆盘形式的织编填充物15可以使得纤维结构沿圆周方向保持均匀 。此处，纤维结构再次以阴影线表示。向外材料厚度的增加可以通过一织编的环状圆盘，最 终通过单个填充物15来实现。
图4所示是图3中填充物15的一个切面的俯视图，其为在一个平面上织编之后获得的。 此处，定义为在纤维方向和环状圆盘15的径向之间的敷设角度a，在内缘上具有一个较小的 角a l和在外缘上一个较大的角a 2。如果环状圆盘15被敷设在锥形部分14和外圆周部23的区 域内，会由于敷设角度的增大导致在随后的法兰12上产生向外的材料加厚。
图5所示是环状圆盘状的进一步的织编的填充物15"，如阴影线所示，在外边缘区域比 在内边缘区域每单位面积具有更多的纤维，从而导致向外的材料密度和厚度的增大。
在步骤(c)中敷设完最后的绕线之后，除将纤维材料固定到钩26以终止缠绕步骤外，在 下一个步骤(d)中，将纤维和/或弹性材料的环形层16直接缠绕上。环形层16用作压紧和固 定延展环22的外圆周部23的区域内的已缠好的纤维材料。尔后，如步骤(e)所示，切断包括 钩26在内的边缘区域。此处，环形层16的一部分也被切除。由于延展环22和环形层的外径在 拉脱除边缘25或圆柱部21的方向上增大，剩余的纤维材料可被固定在其位置上。
然后，在下一步骤(f)中，位于延展环22的外圆周区域23的绕线部分经由边缘25被剥落 ，并且敷设靠在延展环22的轴向支承面24上，以形成法兰12的一部分。此处，位于环形层 16下方的区域仍然保留在外圆周部23上。由于剥落经由边缘25，可以保证全部的纤维保持绷 紧。这利于均匀的纤维结构。如图l (f)所示，外圆周部23的剥除是通过一向保持固定的延 展环22的支承面24方向移动的剥离器30来实现的。剥离器30是由具有中心开口的分隔块形成 的，该开口的直径与绕线轴部ll的外径相称。在向支承面24方向移动时，剥离器30碰撞角板
14，并且最初将其贴在型芯20的圆柱部21上，最终贴在型芯的支承面24上。为了在向延展环 22方向移动剥离器30， 一个对立支撑31被设置其后面，该对立支撑通过杆32与剥离器30连接 起来。通过人工地或机械地旋转杆32，剥离器30被向支承面24的方向上牵拉直到绕线纤维材 料完全地贴附型芯20上。用该方式制造的坯件然后通过例如热作用硬化，并从型芯20上分 离。最后在法兰12上钻制固定开孔。另外，法兰12的外圆周可以被研磨。另一方面，对法 兰区域的轴向支承面的加工是不必要的。
和传统的纤维复合材料轴相比，用上述方法制造的纤维复合材料空心轴，突出表现为在 法兰区域内改进的纤维结构。因此，该法兰具有一个非常均匀的纤维结构。此外，绕线纤 维在法兰的区域内绷紧而无起伏。避免了在敷设期间皱褶的形成。因为轴部ll的绕线延伸入 法兰12，所以形成了法兰和轴部ll可靠的连接。通过一个或数个纤维材料填充物15、 15'或 15〃，其更优选织编的，法兰12的壁厚可以很灵活地被调整。特别地，可以获得一定的壁厚 。在绕线之间的嵌入可以保证一个稳定的纤维复合物。
此外，该方法的特点在于低廉的设备经费。延展环22在圆柱部21上的轴向调整可能性， 使得根据不同的轴长进行简单的修正成为可能。然而，因为该型芯上的与该轴的内部尺寸和 前侧的轴向距离相关的全部元件，在轴的绕线期间保持固定，所以在各法兰的前侧之间的轴 的长度可以预先精确地调整。
本发明已经通过上面的一个实施例详细说明。然而，并不以此为限，而是包括权利要求 限定的全部结构。
权利要求
1.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，其特征在于，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。
2 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，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。
3 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，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。
4 根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，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。
5 根据权利要求l-4任一项所述的方法，其特征在于，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。
6 根据权利要求l-5任一项所述的方法，其特征在于，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。
7 根据权利要求l-6任一项所述的方法，其特征在于，使用了具有环形圆盘部(15a， 15b)的形状的填充物(15')。
8 根据权利要求l-7任一项所述的方法，其特征在于，使用了具有环 形圆盘形状的织编填充物(15; 15 ")。
9 根据权利要求l-8任一项所述的方法，其特征在于， 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 〃)。
10 根据权利要求l-9任一项所述的方法，其特征在于， 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(a)，该敷设角度(a)被定义为在环形圆盘上的纤维取向和其径向之间的 角度。
11 根据权利要求i-io任一项所述的方法，其特征在于，空心轴(10)的长度通过一个多部件的型芯(20)被预先决定；该多部件的型芯(20)具有用于预先 决定轴部(11)的内轮廓的圆柱部(21)和用于限定法兰(12)的前壁形状的据此可调整的 延展环(22)。
12 一种由纤维复合材料制成的空心轴，包括一个轴部(11)和一或 两个位于该轴部(11)轴向端头上的整体法兰(12)，其特征在于，轴部(11)和至少一个 上述的法兰(12)具有由纤维材料制成的连续的绕线(13)，并且在至少一个上述的法兰(12) 的区域内， 一个或数个由纤维材料制成的填充物(15; 15 '， 15 〃)被填充在绕线(13) 之间，如此以致至少一个上述的法兰具有一定的壁厚。
13 根据权利要求12所述的空心轴，其特征在于，每个法兰(12)具 有一个前侧面和一个与其相应的后侧面，并且该前侧面和后侧面分别位于一个平面上，该平 面与轴部(11)的纵向的中心轴线(A)成90度角。
14 根据权利要求12或13所述的空心轴，其特征在于，绕线(13)的 纤维在至少一个上述的法兰(12)的区域内延伸。
15 根据权利要求12-14任一项所述的空心轴，其特征在于，至少一 个填充物(15; 15'， 15")具有在径向增加的厚度。
16 根据权利要求12-15任一项所述的空心轴，其特征在于，至少一 个上述的法兰在沿圆周方向上具有均匀的纤维结构。
17 根据权利要求12-16任一项所述的空心轴，其特征在于，至少一 个上述的填充物(15; 15〃)具有环形圆盘形状。
18 一种制造由复合材料制成的具有一个轴部(11)和一或两个位于该轴部(11)轴向端头的整体法兰(12)的空心轴的设备，包括型芯(20)，具有用于预先决定轴部(11)内轮廓的圆柱部(21)，和至少一个从圆 柱部(21)径向地凸出的延展环(22)，该延展环上具有一个用于预先决定法兰(12)的前 壁形状的轴向支承面(24)，具有一个在外圆周(23)和外圆周(23)与支承面(24)之间 的形成的脱除边缘(25);用于将由纤维材料制成的绕线(13)铺设在圆柱部(21)和延展环(22)的外圆周上 的工具；以及环绕轴部(11)并且向延展环(22)的轴向支承面(24)方向上可移动的剥离器(30 )，该剥离器用来经过边缘(25)将一部分绕线(13)从延展环(22)的外圆周(23)上剥 离并且使其紧贴着延展环(22)的轴向支承面(24)。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于，延展环(22)的外圆 周(23)具有在脱除边缘(25)方向上增大的外径。
20.根据权利要求18或19所述的设备，其特征在于，相对于调整型芯 (20)的长度的圆柱部(21)，延展环(22)是可替换的。
全文摘要
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，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。另外，为了每个法兰(12)，型芯(20)具有用于确定法兰(12)前壁的形状的轴向支承面(24)的延展环(20)。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”)放置在延展环(22)和绕线(13)之间的部位。在绕线(13)敷设之后，缠好的纤维材料的固定被解除。然而，将其首先置于延展环(22)上。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)越过边缘(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。本发明制造具有完整法兰(12)的纤维复合材料轴简单、成本低廉，在法兰的区域内具有统一的和确定的纤维结构，并且法兰(12)的壁厚具有灵活的结构。此外，还阐述了纤维复合材料轴和制造该轴的装置。
文档编号B29C70/30GK101618605SQ200910303229
公开日2010年1月6日 申请日期2009年6月15日 优先权日2008年6月13日
发明者西格勒 克里斯托夫, 盖斯林格 科尼利厄斯, 盖斯林格 马提亚 申请人:盖斯林格有限责任公司