DE19834383A1 - Shaft joint joining two shafts together - Google Patents

Shaft joint joining two shafts together

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Karl-Heinz Ilzhoefer
Hartmut Albers
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/78Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members shaped as an elastic disc or flat ring, arranged perpendicular to the axis of the coupling parts, different sets of spots of the disc or ring being attached to each coupling part, e.g. Hardy couplings

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Abstract

Flanges (3) are provided at the ends of the shafts to be joined, with several, preferably three flange arms axially extending in the direction of the shaft joint (1). The total, preferably of six flange arms counterposedly arranged on gaps are equally disposed on the periphery of a common part circle. A joint ring (6) connects the flange arms with one another and is flexible, preferably hexagonal and made of endless fibre-reinforced plastic. Between its corners, the ring is axially elastically deformable.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Wellengelenk nach dem Oberbe­ griff von Anspruch 1, wie es beispielsweise aus der DE 41 40 311 A1 als bekannt hervorgeht.The invention is based on a shaft joint according to the Oberbe Handle of claim 1, such as from DE 41 40 311 A1 emerges as known.

Derartige Wellengelenke werden beim Einsatz in Fahrzeugen nicht nur mechanisch sehr stark durch Drehmoment spitzen und durch spannungsüberhöhende Gelenkbewegungen belastet, sondern es tritt durch Wärmeleitung und durch Wärmeabstrahlung in der Nähe befindlicher, z. T. sehr heißer Teile auch eine thermische Bela­ stung des Wellengelenkes auf. Durch die Bauteilerwärmung wird bei Kunststoffteilen die Belastbarkeit der eingesetzten Werk­ stoffe herabgesetzt, so daß auch die thermische Belastung der Wellengelenke für deren mechanische Belastbarkeit relevant ist.Such universal joints are not used in vehicles only mechanically very strong by torque and by stress-increasing joint movements but it occurs due to heat conduction and heat radiation in the vicinity located, e.g. T. very hot parts also a thermal Bela the shaft joint. Due to component heating for plastic parts, the resilience of the plant used substances reduced, so that the thermal load of the Universal joints are relevant for their mechanical resilience.

Viele bekannte Wellengelenke, wie sie insbesondere für Leicht­ baukonstruktionen von Gelenkwellen vorgesehen sind, weisen an den Enden der beiden durch das Gelenk verbundenen Wellen je­ weils Flansche mit drei in Richtung zum Wellengelenk hin axial abragenden Mitnahmezapfen auf, wobei die insgesamt sechs, ge­ genseitig auf Lücke angeordnete Mitnahmezapfen gleichmäßig am Umfang eines gemeinsamen Teilkreises angeordnet sind. Die Mit­ nahmezapfen sind durch einen flexiblen, sechseckigen, in den Eckpunkten mit Steckhülsen versehenen Gelenkring untereinander drehstarr verbunden. Der Gelenkring ist zwischen den Steckhül­ sen in sich axial elastisch verformbar, so daß die beiden über den Gelenkring verbundenen Flansche - begrenzte - Winkelbewe­ gungen in jeder beliebigen Richtung, auch während der Drehung ausführen können. Durch diese Winkelbewegung wird der Gelenk­ ring axial gewellt, wodurch im Rahmen der Elastizität entspre­ chend des Hooke'schen Gesetzes Biegespannungen entstehen, die sich den drehmomentbedingten Betriebsbeanspruchungen überla­ gern. Durch diese Überlagerung von Beanspruchungen kann die Grenze der Werkstoff-Festigkeit erreicht werden. Demgemäß kön­ nen aus Gründen der Dauerfestigkeit der Wellengelenke nur be­ schränkte Beugewinkel zugelassen werden.Many well-known universal joints, as they are especially for light Structural designs of cardan shafts are provided the ends of the two shafts connected by the joint because flanges with three axially towards the shaft joint protruding driving pin, the total of six, ge Driving pins arranged on the gaps on the gap evenly on the Scope of a common pitch circle are arranged. The With receiving spigots are through a flexible, hexagonal, in the Articulated ring provided with corner sleeves with each other torsionally rigid. The joint ring is between the plug-in sleeve sen axially elastically deformable in itself, so that the two over flanges connected to the joint ring - limited - angular movement in any direction, even while turning can execute. Through this angular movement, the joint ring axially corrugated, which corresponds to the elasticity  According to Hooke's law, bending stresses arise subject itself to the torque-related operating stresses gladly. Through this superposition of stresses Limit of material strength can be reached. Accordingly only for reasons of fatigue strength of the universal joints restricted flexion angles are permitted.

Die Anzahl von drei Mitnahmezapfen je Flansch, also insgesamt sechs Mitnahmezapfen im Wellengelenk ist nicht zwingend erfor­ derlich. Es sind auch nur zwei Zapfen je Flansch, also insge­ samt vier Mitnahmezapfen denkbar, wobei jedoch aufgrund der Verteilung der Umfangsbelastung auf diese geringe Zahl von Mit­ nahmeelementen diese stärker beansprucht werden als bei einer höheren Anzahl von Mitnehmern. Auch vier oder mehr Zapfen je Flansch, also insgesamt acht oder mehr Mitnahmezapfen im Wel­ lengelenk, sind möglich, wobei mit zunehmender Anzahl von Mit­ nahmezapfen der erforderliche Gelenkdurchmesser größer und/oder der tolerierbare Beugewinkel kleiner wird. Deshalb ist als am häufigsten anzutreffender Kompromiß zwischen Einzelteilbela­ stung einerseits und Gelenkgröße andererseits die angesprochene Anzahl von drei bzw. sechs Mitnahmezapfen anzutreffen.The number of three driving pins per flange, in total six driving pins in the shaft joint are not absolutely necessary such. There are also only two pins per flange, so in total including four driving pins conceivable, but due to the Distribution of the circumferential load on this small number of Mit elements that are subject to greater stress than in one higher number of carriers. Also four or more cones each Flange, i.e. a total of eight or more driving pins in the wel len joint, are possible, with increasing number of Mit take the required joint diameter larger and / or the tolerable flexion angle becomes smaller. Therefore, as on most common compromise between single parts on the one hand and joint size on the other Number of three or six driving pins can be found.

Die eingangs genannte DE 41 40 311 A1 zeigt einen sechseckigen Gelenkring aus Faserverbundmaterial in Form einer Ringscheibe, bei dem in den verstärkten Eckbereichen axiale Steckhülsen ein­ gelassen sind. Die geradlinigen Bereiche zwischen zwei benach­ barten Ecken sind durch einen relativ dünnen, in der Ebene der Ringscheibe sich erstreckenden Steg aus mehreren zusammenhän­ genden Lagen von ausgehärtetem Faserverbundmaterial gebildet. Dieser Steg ist in Radialrichtung relativ breit. Beim Beugen des Wellengelenkes werden diese Stege nicht nur gebogen sondern auch verdrillt. Zwar lassen sich die dünnen Stege bei relativ geringen Biegespannungen elastisch verbiegen, jedoch treten we­ gen der von einer Rotationssymmetrie stark abweichenden Form der Stege beim Verdrillen derselben vor allem an ihrem inneren und äußeren Rand hohe Spannungen auf. The aforementioned DE 41 40 311 A1 shows a hexagonal Articulated ring made of fiber composite material in the form of an annular disc, in the axial plug-in sleeves in the reinforced corner areas are relaxed. The straight lines between two contig beard corners are characterized by a relatively thin, in the plane of the Ring disk extending web from several connected layers of hardened fiber composite material. This web is relatively wide in the radial direction. When bending of the shaft joint, these webs are not only bent but also also twisted. The thin webs can be relative bend low bending stresses elastically, however we occur against the shape that differs greatly from a rotational symmetry the bridges, especially when twisting them, on their inner and outer edge high voltages.  

Eine ähnliche Gelenkscheibe für ein Wellengelenk zeigt die DE 40 33 594 C1. Bei diesem Wellengelenk ist die aus faserver­ stärktem Kunststoff bestehende, sechseckige, eckenverstärkte und gelochte Gelenkscheibe im Eckbereich formschlüssig in die Werkstoffmasse des Flanscharmes des Wellenanschlußelementes eingebettet. Dies ist durch ein Umspritzen der Gelenkscheibe mit dem Werkstoff der Anschlußelemente erreicht. Die flache und breite Querschnittsform der Gelenkscheibe bietet zwar gute Vor­ aussetzungen für eine formschlüssige Anbindung der Ecken der Gelenkscheibe an die Flanscharme der Wellenanschlußelemente und die dünnen Stege lassen sich, ohne hohe Spannungen hervorzuru­ fen, elastisch verbiegen. Jedoch werden beim Verdrillen der Stege an ihrem inneren und äußeren Rand hohe Spannungen hervor­ gerufen.A similar joint disc for a shaft joint shows the DE 40 33 594 C1. This shaft joint is made of fiber reinforced plastic, hexagonal, corner reinforced and perforated articulated washer in the corner area Material mass of the flange arm of the shaft connecting element embedded. This is due to an encapsulation of the joint disc achieved with the material of the connecting elements. The flat and The broad cross-sectional shape of the joint disc offers good advantages Conditions for a positive connection of the corners of the Joint disc to the flange arms of the shaft connecting elements and the thin webs can be created without causing high tension bend elastically. However, when twisting the Outstand high tensions on their inner and outer edges called.

Aufgabe der Erfindung ist es, das gattungsgemäß zugrundegelegte Wellengelenk dahingehend zu verbessern, daß relativ hohe Beuge­ winkel des Wellengelenkes während der Rotation und zugleich re­ lativ hohe Drehmomentbelastungen zugelassen werden können, ohne daß dabei unzulässig hohe Spannungsspitzen in den beteiligten Bauteilen auftreten.The object of the invention is that of the generic type Shaft joint to improve that relatively high flex angle of the shaft joint during rotation and at the same time re relatively high torque loads can be allowed without that impermissibly high voltage peaks in the involved Components occur.

Diese Aufgabe wird - ausgehend von dem gattungsgemäß zugrunde­ gelegten Wellengelenk - erfindungsgemäß durch die kennzeichnen­ den Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Danach ist der lastübertra­ gende Teil des Gelenkringes ein Polygonring aus faserverstärk­ tem Kunststoff, der im Eckbereich mit den Steckhülsen verbunden ist. Die zwischen den Steckhülsen liegenden Schenkel des Poly­ gonringes sind als Faserstränge mit kompaktem Querschnittspro­ fil ausgebildet und ermöglichen daher große Auslenkungen und Axialverschiebungen der beiden Wellen zueinander.This task is based on that of the generic type placed shaft joint - according to the invention characterized by the solved the features of claim 1. After that the load is transferred part of the joint ring is a polygonal ring made of fiber reinforced plastic, which is connected to the receptacles in the corner area is. The legs of the poly lying between the receptacles gonringes are fiber strands with a compact cross-sectional pro fil trained and therefore allow large excursions and Axial displacements of the two shafts to each other.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen: Appropriate embodiments of the invention can the Unteran sayings are taken; otherwise the invention is based of an embodiment shown in the drawing explained below; show:  

Fig. 1 eine seitliche Schnitt-Ansicht durch bzw. auf ein Wel­ lengelenk,Lengelenk Fig. 1 is a side sectional view through or on a Wel,

Fig. 2 eine axiale Ansicht auf den Wellenflansch der in Fig. 1 unten dargestellten Welle gemäß einem Schnitt entlang der Linie II-II, Fig. 2 is an axial view of the shaft flange of the shaft shown in Fig. 1 below according to a section along the line II-II,

Fig. 3 eine axiale Ansicht auf den Gelenkring des Wellengelenks gemäß einem Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1, wobei drei der Steckhülsen in Schnittdarstellung, die restlichen drei in Aufsicht gezeigt sind, Fig. 3 is an axial view of the pivot ring of the universal joint according to a section along the line III-III in Fig. 1, wherein three of the terminals in section, of the remaining three are shown in top view,

Fig. 4a eine axiale Ansicht auf den Wellenflansch mit Führungs­ borden auf den Flanscharmen, FIG. 4a is an axial view of the shaft flange with guide flanges on the Flanscharmen,

Fig. 4b ein Querschnitt Wellenflansch und Steckhülse nach Fig. 4a entlang der Schnittlinie IV-IV. FIG. 4b is a cross-sectional shaft flange and plug-in sleeve according to Fig. 4a along section line IV-IV.

In Fig. 1 ist ein Wellengelenk 1 dargestellt, mit dem zwei Wellen 2 drehsteif aber innerhalb gewisser Grenzen axial und/oder winkelbeweglich miteinander verbunden werden können. An den Enden der beiden durch das Gelenk verbundenen Wellen 2 ist jeweils ein Flansch 3 angeordnet, von denen jeder beim dar­ gestellten Ausführungsbeispiel jeweils drei in Richtung zum Wellengelenk hin axial abragende Mitnahmezapfen 4 trägt, wobei die insgesamt sechs Mitnahmezapfen, die wechselseitig auf Lücke angeordnet sind, gleichmäßig am Umfang eines gemeinsamen Teil­ kreises 5 angeordnet sind. Die Flansche 3 sind, wie in Fig. 2 dargestellt, in den zwischen den Mitnahmezapfen liegenden Um­ fangsbereichen ausgespart, also im Prinzip sternförmig ausge­ bildet. Aufgrund dieser Sternform der gegenüberliegenden Fla­ schen mit gegenseitig auf Lücke angeordneten Armen können diese bei Winkelbewegungen ineinander eintauchen, wodurch eine größe­ re Winkelbeweglichkeit des Wellengelenkes gegeben ist. Die Mit­ nahmezapfen 4 an den Enden der Flanscharme sind wechselweise durch einen flexiblen, regelmäßig sechseckigen Gelenkring 6 un­ tereinander drehstarr verbunden, der in den Eckpunkten mit Steckhülsen 7 versehen ist. Der lastübertragende Teil des Ge­ lenkringes 6 ist ein topologisch einfach zusammenhängendes, flexibles Endlosband 8, das die Steckhülsen 7 von außen um­ schlingt; es hat eine regelmäßig polygonartige - in diesem Aus­ führungsbeispiel sechseckige - Form und besteht aus einem form­ beständigen, in gewissen Grenzen elastischen, Werkstoff, der entlang der Strangrichtung eine hohe Druck- und Zugfestigkeit besitzt.In Fig. 1 a shaft joint 1 is shown, with the two shafts 2 but torsionally rigid axially within certain limits and / or angular movement can be connected together. At the ends of the two shafts 2 connected by the joint, a flange 3 is arranged, each of which in the illustrated embodiment each carries three axially projecting driving pins 4 , the total of six driving pins which are mutually arranged on a gap , are arranged evenly on the circumference of a common part circle 5 . The flanges 3 are, as shown in FIG. 2, recessed in the circumferential areas lying between the driving pins, that is to say in principle forms a star shape. Because of this star shape of the opposite bottles with mutually spaced arms, these can dip into one another during angular movements, thereby giving greater angular mobility of the shaft joint. The receiving pin 4 at the ends of the flange arms are alternately torsionally rigidly connected by a flexible, regularly hexagonal joint ring 6 , which is provided in the corner points with receptacles 7 . The load-transmitting part of the Ge steering ring 6 is a topologically simple coherent, flexible endless belt 8 , which wraps the receptacles 7 from the outside; it has a regular polygon-like - in this example from hexagonal - shape and consists of a shape-resistant, within certain limits elastic, material that has a high compressive and tensile strength along the strand direction.

Der zentrale Erfindungsgedanke besteht in der Ausgestaltung des Gelenkringes als ein flexibler Polygonring 8, der die Steckhül­ sen 7 von außen umschlingt, wodurch die Lastübertragung zwi­ schen den Mitnahmezapfen 4 durch Schenkel 9 geleistet wird, die vergleichsweise starke Verdrillungen und Verschwenkungen gegen­ über der Ruhelage zu vollführen in der Lage sind. Daher kann sowohl die axiale Verschieblichkeit als auch der maximal mögli­ che Kippwinkel des Gelenks gegenüber herkömmlichen Gelenken be­ deutend erhöht werden. Sowohl aus Gründen der Fertigungstechnik als auch aus Festigkeitsgründen besteht der Polygonring 8 opti­ malerweise aus endlosfaser-verstärktem Kunststoff, wobei eine gewickelte Einzelfaser oder ein mehrere Einzelfasern umfassen­ der, gewickelter Faserstrang der Fertigkontur des Polygonringes folgt. Insbesondere folgen die Einzelfasern der Polygonform des Ringes unterbrechungsfrei auch in den Eckregionen 10, die wegen der Zugumlenkung in diesen Bereichen unter Last besonderer Ma­ terialbeanspruchung ausgesetzt sind.The central idea of the invention consists in the design of the articulated ring as a flexible polygon ring 8 , which wraps around the plug-in sleeve 7 from the outside, so that the load transfer between the driving pins 4 is performed by legs 9 , which perform comparatively strong twists and swings relative to the rest position are able to. Therefore, both the axial displaceability and the maximum possible tilt angle of the joint can be significantly increased compared to conventional joints. Both for reasons of production technology and for reasons of strength, the polygon ring 8 is optimally made of continuous fiber-reinforced plastic, with a wound single fiber or a plurality of individual fibers comprising the wound fiber strand following the finished contour of the polygon ring. In particular, the individual fibers of the polygonal shape of the ring follow uninterruptedly also in the corner regions 10 , which are exposed to material stress due to the train deflection in these areas under load.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des lastübertragenden Teils des Wellengelenks als Polygonring 8 aus faserverstärktem Kunststoff liegt in der erheblichen Ge­ wichtsreduktion gegenüber herkömmlichen Gelenken.A major advantage of the inventive design of the load-transmitting part of the shaft joint as a polygon ring 8 made of fiber-reinforced plastic lies in the considerable weight reduction compared to conventional joints.

Um die Materialbelastung des Polygonringes auch bei großen Win­ kel- und Axialausschlägen der Wellen 2 gering zu halten, sollte das Querschnittsprofil des Polygonringes - insbesondere im Be­ reich der Schenkel 9 - möglichst kompakt gestaltet werden, da­ mit auch im Zustand hoher Verbiegung und Verdrillung des Ge­ lenkringes keine allzu großen Scherkräfte innerhalb des kunst­ stoffgetränkten Faserstrangs auftreten. Daher ist es zweckmä­ ßig, zumindest im Bereich der Schenkel 9 eine Querschnittsform zu wählen, die in ein Rechteck einbeschreibbar ist, dessen Sei­ tenlängen sich höchstens um etwa 20% voneinander unterscheiden. Bei Wahl eines kreisförmigen Querschnittsprofils hat das Flä­ chenträgheitsmoment des Stranges in bezug auf die Strangachse den kleinstmöglichen Wert; dies hat den Vorteil, daß damit die Spannungen im Polygonring, die beim Verdrillen des Ringes in­ folge von Kippungen des Gelenks entstehen, minimiert werden.In order to keep the material load of the polygon ring low even with large win kel and axial deflections of the shafts 2 , the cross-sectional profile of the polygon ring - especially in the area of the legs 9 - should be made as compact as possible, since with the Ge also in the state of high bending and twisting steering ring there are no excessive shear forces within the plastic-impregnated fiber strand. It is therefore expedient to choose, at least in the region of the legs 9, a cross-sectional shape which can be inscribed in a rectangle whose side lengths differ from one another by at most about 20%. When choosing a circular cross-sectional profile, the area moment of inertia of the strand has the smallest possible value with respect to the strand axis; This has the advantage that the stresses in the polygon ring that arise when the ring is twisted as a result of tilting of the joint are thus minimized.

Die Aufgabe des Gelenkringes 6 besteht darin, das Drehmoment der treibenden Achse auf die getriebene Achse zu übertragen. Die an den Flanscharmen 4 tangential zur Umlaufrichtung auftre­ tenden Scherkräfte müssen daher an den Steckhülsen 7 in Zug­ kräfte entlang der Strangrichtung des Polygonringes 8 umgewan­ delt werden. Hierzu ist eine gute Anbindung des Polygonringes an die Steckhülsen unbedingt notwendig; daher sollte der Poly­ gonring 8 im Umschlingungsbereich 10 im Idealfall stoffschlüs­ sig, zumindest aber formschlüssig auf der Steckhülse aufliegen.The task of the articulated ring 6 is to transmit the torque of the driving axle to the driven axle. The shear forces occurring on the flange arms 4 tangential to the direction of rotation must therefore be converted to the receptacles 7 in train forces along the strand direction of the polygon ring 8 . For this, a good connection of the polygon ring to the receptacles is absolutely necessary; Therefore, the poly gon ring 8 should ideally material-wise in the wrap area 10 , but at least form fit on the receptacle.

Eine stoffschlüssige Verbindung im Umschlingungsbereich 10 von Polygonring 8 und Steckhülse 7 kann erreicht werden, wenn die Steckhülse - ebenso wie der Polygonring - aus faserverstärktem Kunststoff besteht und beide Teile erst nach ihrer Verbindung gemeinsam ausgehärtet werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Faserstränge in der Steckhülse zweckmäßigerweise so ausgerich­ tet, daß sie der Ringform der Steckhülse folgen und im Um­ schlingungsbereich 10 eng mit den Fasern des Polygonringes ver­ woben sind. Der Gelenkring - bestehend aus Polygonring und sechs Steckhülsen - wird zusammen als Ganzes mit dem Kunst­ stoff-Matrixmaterial getränkt, wodurch im Eckbereich eine sta­ bile Verbindung entsteht. Zur weiteren Stabilisierung des Ge­ lenkringes kann der Umschlingungsbereich 10 zusätzlich in eine Formschlußmasse 11 eingebettet werden. A cohesive connection in the wrapping area 10 of the polygon ring 8 and the socket 7 can be achieved if the socket - like the polygon ring - consists of fiber-reinforced plastic and both parts are only cured together after their connection. As shown in Fig. 3, the fiber strands in the receptacle are expediently aligned so that they follow the ring shape of the receptacle and in order to looping area 10 are closely woven with the fibers of the polygon ring. The joint ring - consisting of a polygon ring and six sockets - is impregnated as a whole with the plastic matrix material, creating a stable connection in the corner area. To further stabilize the Ge steering ring, the wrap region 10 can also be embedded in a form-locking compound 11 .

Die Widerstandskraft des Gelenkringes gegenüber Verformungen bei hohen Drehmomenten kann weiterhin erhöht werden, wenn - wie in Fig. 4 dargestellt - die Flansche 3 an den Außenseiten ih­ rer Arme Führungsborde 12 mit rechtwinkligem Profil tragen, die in Richtung Gelenkring abragen. Die Steckhülsen 7 sind an der dem Flansch zugewandten Seite seitlich abgeflacht, so daß die Führungsborde 12 die Steckhülsen seitlich formschlüssig umfas­ sen und an Verdrehungen gegenüber den Flanschen hindern.The resistance of the hinge ring to deformation at high torques can be further increased if - as shown in Fig. 4 - the flanges 3 on the outer sides of their arms wear guide ribs 12 with a rectangular profile, which protrude in the direction of the hinge ring. The receptacles 7 are laterally flattened on the side facing the flange, so that the guide rims 12 enclose the receptacles laterally in a form-fitting manner and prevent them from twisting relative to the flanges.

Eine Variation in der Ausgestaltung des Polygonringes ist ge­ strichelt in Fig. 3 unten dargestellt: Hier sind die Schenkel 9 des Polygonringes 8 im unbelasteten Zustand keine geraden Stränge, sondern weisen leichte Ausbuchtungen in Richtung der Achse des Gelenks aus. Dies hat den Vorteil, daß bei Axial- und Kippbewegungen des Gelenks ein Teil der Kräfte - ähnlich wie bei einer Feder - durch elastische Streckung bzw. Stauchung der Schenkel 9 aufgenommen werden kann. Weiterhin können auf das Wellengelenk einwirkende Drehmomentenstöße, d. h. auf die Schen­ kel des Polygonringes alternativ wirkende Zug- und Druckkräfte, elastisch aufgenommen und Spannungsspitzen abgebaut werden.A variation in the design of the polygon ring is shown in dashed lines in Fig. 3 below: Here, the legs 9 of the polygon ring 8 are not straight strands in the unloaded state, but have slight bulges in the direction of the axis of the joint. This has the advantage that, in the case of axial and tilting movements of the joint, a part of the forces - similar to a spring - can be absorbed by elastic extension or compression of the legs 9 . Furthermore, acting on the shaft joint torque surges, ie on the legs of the polygon ring alternatively acting tensile and compressive forces, absorbed elastically and stress peaks are reduced.

Claims (4)

1. Wellengelenk zum innerhalb gewisser Grenzen drehelastischen und axial und/oder winkelbeweglichen Verbinden zweier Wellen miteinander,
  • - mit an den Enden der beiden durch das Gelenk verbundenen Wellen jeweils angeordneten Flansche mit mehreren, vorzugs­ weise drei in Richtung zum Wellengelenk hin axial abragenden Flanscharmen, wobei die insgesamt vorgesehenen, vorzugsweise sechs, gegenseitig auf Lücke angeordneten Flanscharme gleichmäßig am Umfang eines gemeinsamen Teilkreises angeord­ net sind,
  • - mit einem die Flanscharme untereinander drehstarr verbinden­ den flexiblen, regelmäßig polygonartigen, vorzugsweise sechseckigen Gelenkring aus endlosfaser-verstärktem Kunst­ stoff, der zwischen den Ecken in sich axial elastisch ver­ formbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der lastübertragende Teil des Gelenkringes (6) ein in sich geschlossener, im Eckbereich bohrungsfreier Polygonring (8) mit einem bezüglich des Meridianquerschnittes der Kreisform zumin­ dest angenäherten Querschnittsform ist, in welchem die in den Matrix-Kunststoff eingelagerten Endlosfasern in Umfangsrichtung der Polygonform unterbrechungsfrei, insbesondere auch im Eckbe­ reich unterbrechungsfrei folgen.
1. shaft joint for the torsional elastic and axially and / or angularly movable connection of two shafts to one another within certain limits,
  • - With at the ends of the two shafts connected by the joint, each arranged flanges with several, preferably three axially projecting flange arms in the direction of the shaft joint, the total provided, preferably six, mutually spaced flange arms arranged evenly on the circumference of a common pitch circle are net,
  • - With one of the flange arms torsionally rigid connect the flexible, regularly polygonal, preferably hexagonal joint ring made of continuous fiber-reinforced plastic, which is axially elastically deformable in between the corners,
characterized in that the load-transmitting part of the articulated ring ( 6 ) is a self-contained polygon ring ( 8 ) free of holes in the corner area with a cross-sectional shape that is at least approximate with respect to the meridian cross-section of the circular shape, in which the continuous fibers embedded in the matrix plastic are circumferential Follow polygon shape without interruption, especially in the corner area without interruption.
2. Wellengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ecken des Polygonringes (8) axial verlaufende Steck­ hülsen (7) für Befestigungsbolzen (4) angeordnet und mittels den Eckbereich (10) des Polygonringes (8) umschließender Form­ schlußmasse (11) mit dem Polygonring (8) verbunden sind.2. Shaft joint according to claim 1, characterized in that in the corners of the polygon ring ( 8 ) axially extending plug sleeves ( 7 ) for fastening bolts ( 4 ) are arranged and by means of the corner region ( 10 ) of the polygon ring ( 8 ) enclosing form compound ( 11 ) are connected to the polygon ring ( 8 ). 3. Wellengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flansche (3) der beiden Wellen (2) an den Außenseiten ihrer Arme Führungsborde (12) tragen und die Steckhülsen (7) an der dem jeweiligen Flansch (3) zugewandten Seite seitlich abge­ flacht sind, so daß die Führungsborde (12) die Steckhülsen (7) seitlich formschlüssig umfassen.3. A shaft joint according to claim 1, characterized in that the flanges ( 3 ) of the two shafts ( 2 ) on the outer sides of their arms carry guide rims ( 12 ) and the receptacles ( 7 ) on the side facing the respective flange ( 3 ) are flat, so that the guide rims ( 12 ) laterally form-fit the sleeves ( 7 ). 4. Wellengelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Ecken des Polygonringes (8) befestigten Steck­ hülsen (7) innerhalb des Polygonringes angeordnet sind.4. shaft joint according to claim 1, characterized in that in the corners of the polygon ring ( 8 ) attached sleeves ( 7 ) are arranged within the polygon ring.
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