DK172676B1 - Ledskive fremstillet af et fiberkompositmateriale - Google Patents

Description

i DK 172676 B1

Beskrivelse af opfindelsen

Opfindelsen angår et fleksibelt koblingselement eller en ledskive (hvilket sidste udtryk for enkelhedens skyld anvendes heri), der er fremstillet af lameller af et fiberkomposit-materiale, og som omfatter et lige antal vinklede fastgørelseselementer, der er tilveje-5 bragt med afstand omkring skiven, og flere fleksible bladelementer, der forløber i omkredsen derimellem.

I en grundlæggende opbygning af ledskiver af nævnte type består disse af lameller, der er lagt i lag oven på hinanden, og som i omrids forløber over ét bladelement og to 10 tilstødende fastgørelseselementer. En lagdannelse af flere af disse bladelementer i den nævnte polygonform fører således til fastgørelseselementer med dobbelt tykkelse i sammenligning med bladelementeme, da førstnævnte indeholder det dobbelte antal lameller i forhold til sidstnævnte. De enkelte lameller, der består af harpiksimprægneret væv, har hver en hovedretning for fibrenes orientering, der kan være forskellig blandt 15 de enkelte lameller. I de midterste lamellag inden for bladelementeme er hovedfiber-retningen sammenfaldende med lamellernes længderetning, mens de yderste lag kan omfatte skiftevis modsatte krydsningsvinkler af hovedfiberretningen i forhold til bladelementets længderetning.

20 Ledskiver hhv. akselkoblingselementer af denne art, der skal sammenkoble to aksler, der er egnet til relativt begrænsede vinkler for ledforbindelse mellem akslerne, kendes fra DE 37 25 957 Cl og DE 40 33 596 Cl. Herved bliver flangedele fra den ene eller anden aksel, der skal sammenkobles, skiftevis skruet fast til de med skruehuller forsynede fastgørelseselementer på hele skiven. Mens fastgørelseselementeme hhv. de for-25 stærkede øjeområder i det væsentlige kan anses for at være stive, er bladelementeme hhv. midterområdet ved aksler, der er bøjet i vinkel imod hinanden, underkastet et S-slag, der interfereres af en sammentvinding. For at neutralisere spidsbelastninger er det ved det førstnævnte DE 37 25 957 Cl allerede blevet foreslået, at forsyne overgangen mellem midterområdet og øjeområdet med radier; i DE 40 30 596 Cl er det foreslået, 30 for stadig at neutralisere spidsbelastninger, at flytte befæstelseshulleme med hensyn til midterområdernes langsgående midterlinie radialt indefter. De tidligere nævnte akselkoblingselementer er fortsat begrænset til relativt små arbejdsvinkler. Udslagsgivende 2 DK 172676 B1 herfor er nu som før spidsbelastningerne ved aksler, der er bøjet i vinkel imod hinanden, i området ved overgangene mellem bladelementer og fastgørelseselementer.

På baggrund af dette er det den foreliggende opfindelses opgave at forbedre en 5 ledskive af den i begyndelsen omtalte art på en sådan måde, at den tillader større driftsvinkler ved en forudgivet størrelse, d. v. s. ved en bestemt diameter på den leddelte skive.

Ifølge opfindelsen fremviser bladelementeme, ved hver af sine ender, en tiltagende 10 tykkelse, der forløber over mindst 10% af dets længde i retning mod fastgørelsesele-menteme, hvilken tiltagende tykkelse er tilvejebragt af lameller ved fastgørelsesele-menteme, der er af trindelt længde i forhold til hinanden, og som forløber over forskellige afstande ind i tilstødende bladelementer. I en fordelagtig udførelsesform er det tilvejebragt, at bladelementeme i hver ende fremviser en tiltagende tykkelse på op til 15 30% af deres længde.

Med de her beskrevne midler kan de nævnte spidsbelastninger, der ved overskridelse af en bestemt driftsvinkel fører til beskadigelser, reduceres, således at højere driftsvinkler er mulige. De kræfter, der kræves til at bøje den leddelte skive i vinkel, 20 tiltager herved kun lidt og kan normalt opfanges uden særlige forholdsregler af aksellejet.

Ifølge en særlig fordelagtig udførelsesform er det endvidere tilvejebragt, at bladelementeme ved hver af deres ender kan have en aftagende bredde (som er deres 25 dimension i retningen tilnærmelsesvis radialt på skiven, på tværs af deres længde) over mindst 10% af deres længde. Ifølge en yderligere fordelagtig udførelsesform kan bladelementeme ved hver af deres ender have en aftagende bredde, der forløber over op til 30% af deres længde.

30 Med den her foreslåede udførelsesform gives der gennem den aftagende bredde af endestykkerne et korrektiv til den tiltagende tykkelse af endestykkerne. Herved fremkaldes en effektiv reduktion af spidsbelastningerne, uden at bladelementeme 3 DK 172676 B1 bliver væsentligt stive. Med henblik på de driv- og trækkræfter, der skal overføres gennem bladelementeme, indstilles i denne udformning næsten isotrope belastningstilstande. Materialet bliver hermed belastet ensartet indtil de tilladte belastningsgrænser.

5 Den foreslåede form med aftagende bredde på bladelementemes endestykker, der kan fortsætte lige ind i fastgørelseselementeme, har yderligere den fordel at reducere diameteren på det samlede leddelte skiveelement, idet polygonens yderste kanter bliver beskåret.

10 Opbygningen af bladelementeme kan set oppefra med fordel have et vist fyld udadtil til den til enhver tid gældende forbindelseslinie mellem de hosliggende gennemgangshuller. Opbygningen med hensyn til et midterplan er med fordel symmetrisk.

For den tekniske gengivelse af den tiltagende tykkelse af endestykkerne foreslås i det 15 følgende forskellige konstruktioner.

For at opnå det ønskede forløb af bladelementemes tykkelse, er der ifølge en første udformning tilvejebragt lameller af trindelt længde i forhold til hinanden, og som er indarbejdet i fastgørelseselementeme og forløber over forskellige afstande ind i de 20 tilstødende bladelementer, for at danne endestykkerne med tiltagende tykkelse.

Ifølge en anden udførelsesform er der tilvejebragt lameller, der er af trindelt længde i forhold til hinanden, og som er indarbejdet i bladelementeme og forløber over forskellige afstande ud over de tilstødende fastgørelseselementer, for at danne 25 endestykkerne med tiltagende tykkelse.

I overensstemmelse med den førstnævnte udførelsesform bliver der således anvendt yderligere lameller, der tinvendes i kombination med i sig selv kendte lameller.

Sådanne yderligere lameller, der er trindelte i længde i forhold til hinanden, kan især i 30 et mellemliggende produktionstrin presses ind i kileelementer, hvilke kileelementer indføres i fastgørelseselementemes område mellem lamellerne med tilsvarende omrids. Ifølge den anden udførelsesform anvendes der lameller, der er trindelte i DK 172676 B1 4 forhold til hinanden, og som bidrager væsentligt til i dannelsen af selve bladelementerne, og som hver forløber ud over de tilgrænsende fastgørelseselementer ind i de nærliggende bladelementers endeområder. Fordelen ved denne udformning er muligheden for reduktion af det samlede antal enkeltdele, der skal anvendes.

5

Det foretrukne antal lameller i bladelementeme ligger ved 10 lameller. Herved skulle ca. halvdelen, altså med fordel de inderste seks lameller have et hovedfiberforløb i bladelementemes retning, mens de især fire yderste lameller kan fremvise forskellige krydsningsvinkler i forhold til længderetningen.

10

Kilerne, såfremt sådanne anvendes, kan i en egnet udførelsesform være opbygget af seks enkeltlameller af forskellig størrelse. Herved skal der indlægges to eller fire af denne slags indlægskiler inden for fastgørelseselementeme i symmetrisk orden mellem de lameller, der også danner bladelementeme.

15

Forskellene mellem de enkelte lameller med hensyn til deres længde i forhold til tykkelse skal vælges således, at det samlede tykkelsestiltag ved endestykkerne beskrives gennem en vinkel på 1° til 6° på begge sider af bladelementemes midterplan.

20 På fastgørelseselementeme lægges på begge sider forstærkningsringe koncentrisk til skruehulleme, og disse presses sammen med lamellerne, for at skabe forstærknings-øjer til beskyttelse mod beskadigelser af den leddelte skive ved fastspændning på de gensidige flanger.

25 Opfindelsen vil nu blive beskrevet ved et eksempel under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori: I Fig. 1 viser en ledskive ifølge opfindelsen 30 a) i et aksialt planbillede b) i tværsnit c) i form af en detalje af fig. Ib i forstørret gengivelse; DK 172676 B1 5

Fig. 2 viser en ledskive ifølge opfindelsen ifølge fig. la med enkeltdele af dens opbygning i en første udførelsesform;

Fig. 3 viser en ledskive ifølge opfindelsen ifølge fig. Ia med enkeltdele af dens 5 opbygning i en anden udførelsesform;

Fig. 4 viser et kileelement ifølge fig. 2 som enkeltdel i forstørret gengivelse a) i et billede set ovenfra 10 b) i tværsnit

Fig. 5 viser et flangeelement ifølge fig. 2 som udsnit i forstørret gengivelse a) i et billede set ovenfra 15 b) i et længdesnit gennem det færdige produkt c) i et længdesnit før sammenpresningen af enkeltdelene.

Figurerne la, lb, lc beskrives samlet i det følgende. En ledskive ifølge opfindelsen danner i et billede set ovenfra en sekskant, der er sammensat af bladelementer 11, der 20 er retvinklede begrænset til deres længderetning, og forstærkede begrænset vinkelformede fastgørelseselementer 12. Bladelementeme fremviser midterafsnit 13 af en i tilnærmelsesvis konstant tykkelse, til hvilke endestykkerne 14, 15 er tilsluttet i begge ender, idet de tiltager i tykkelse indtil enden. I den gengivne udførelsesform har endestykkerne 14, 15 en aftagende bredde indtil fastgørelseselementeme. Opbygningen af 25 bladelementeme 13 er forflyttet let udadtil i forhold til en forbindelseslinie 16 mellem hosliggende gennemgangshuller 18, som det ses på billedet ovenfra, dog i det væsentlige symmetrisk i forhold til et midterplan 17, som det kan ses på den forstørrede enkeltdel set fra siden. Fastgørelseselementeme 12 fremviser over for bladelementeme 11 større og i det væsentlige uforanderlig tykkelse, således at de i stor udstrækning 30 kan betragtes som stive. I fastgørelseselementeme 12 er gennemgangshulleme 18 anbragt, med hvilke fastgørelseselementeme skiftevis kan slås fast på flangedele på de aksler, der skal sammenkobles. Rundt om gennemgangshulleme 18 er der udviklet 6 DK 172676 B1 forstærkede øjeområder 19. Endestykkerne 14, 15 indtager henholdsvis ca. 20% af et bladelements samlede længde. Tykkelsen tiltager trinløst ud fra midterafsnittet 13 og er i væsentlig grad konstant, hvorved tykkelsesforøgelsen bliver indesluttet gennem en vinkel på begge sider på henholdsvis mellem 1° og 6° til midterplanet 17.1 området 5 ved tilslutningen af endestykkerne 14, 15 til fastgørelseselementeme 12 er der tilvejebragt overgangsradier 20.

På figur 2 er der foroven vist en ledskive, som gengivet i figur la, hvor de tilsvarende enkeltheder er betegnet med de samme henvisningstal. For så vidt henvises der til 10 beskrivelsen af figur 1. Under den leddelte skive er der gengivet to lameller 21,22, der har samme form, og der skal placeres under 2 hosliggende bladelementer. Disse har hver en form, der dækker omridset af et bladelement og to hosliggende fastgørelseselementer. Ved skiftevis at lægge disse lameller 21, 22 lagvis over hinanden i den ved pile antydede indordning opstår der bladelementer 11, der omfatter 15 et første antal lameller og dermed en første tykkelse, og fastgørelseselementer 12, der omfatter et dobbelt antal lameller og dermed en dobbelt tykkelse. Under det underste midterste fastgørelseselement 12 er der endvidere gengivet et kileelement 23, der på sin side, som det kan ses ved to kantskær, er opbygget af flere enkeltlameller af forskellig størrelse, der ligger ovenpå hinanden. Disse enkeltlameller, der bliver 20 mindre nedefra og opefter, fører til et kileelement 23 med en tykkelse, der tiltager indtil midten. Den største enkeltlamel omfatter hermed i omrids et fastgørelsesområde 12 og to tilstødende endestykker 14, 15, den mindste øverste lamel i omrids kun selve fastgørelseselementet. At indføje mindst et kileelement 23 mellem enkelte af lamellerne 21,22 fører til opbygning af endestykkerne 14, 15 med tiltagende tykkelse.

25 I lamellerne 21, 22 og kileelement 23 er der tilvejebragt stansehuller 27 - 31, der senere danner skruehulleme 18. Som enkeltdel er der endvidere gengivet en forstærkningsring 24, der danner forstærkningsøje 19 til skruehulleme 18. Efter at de nævnte enkeltdele er lagt i lag over hinanden, der efter meningen danner det samlede polygontræk, bliver de laglagte lameller sammenpresset under varmeindflydelse.

På figur 3 vises øverst en ledskive i overensstemmelse med gengivelsen i figur la, hvor tilsvarende enkeltheder er anført med de samme henvisningstal. For så vidt 30 7 DK 172676 B1 henvises der til den beskrivelse. Under den leddelte skive fremstilles to lamelpakker 25, 26, der i omrids dækker over henholdsvis et bladelement 11 og to tilstødende fastgørelseselementer 12. Som det er vist ved kantskærene i hver ende, er lamelpakkeme opbygget af lameller af forskellig længde, hvorved den nederste lamel 5 dækker to tilstødende befæstelsesområder og endestykkerne på de tilstødende bladelementer, mens den øverste lamel kun dækker et bladelement og to tilstødende fastgørelseselementer. Ved at lægge flere af denne slags lamelpakker 25, 26 oven på hinanden i den med pilene antydede indordning, opstår der ligesom ved opbygningen af den leddelte skive ifølge figur 2 bladelementer 11 med endestykker 14, 15 med 10 tiltagende tykkelse.

I lamelpakkeme 25, 26 er der tilvejebragt stansehuller 32 - 35, der senere danner skruehulleme 18. Der er endvidere gengivet en forstærkningsring 24, der danner forstærkningsøje 19 til skruehulleme 18. Mens lamelpakkeme 25, 26 i den 15 ovenstående beskrivelse er blevet beskrevet som enheder, er det også muligt at lægge begge lamelpakkers enkelte lameller skifrevis oven på hinanden, således at der opstår et rammeagtigt indgreb mellem de enkelte lameller i området ved fastgørelseselementeme 12.

20 På figur 4 vises et kileelement 23 i henhold til figur 2 som enkelthed i figur 4a set fra oven og i figur 4b i tværsnit i henhold til den i figur 4a indtegnede tværlinie. Det kan ses, at kileelementet består af seks lameller 36, 37, 38, 39, 40, 41, der bliver mindre nedenfra og opefter, og der hver især er hullet således, at de sammen danner skruehullet 31. For at sikre en symmetrisk opbygning af endestykkerne 14, 15, skal 25 der mindst indsættes to kileelementer 23 i et fastgørelseselement 12. Tykkelsen af de viste lameller i forhold til deres størrelse er gengivet i figur 4b før sammenpresningen til et færdigt kileelement.

På figur 5 gengives et fastgørelseselement 12 forstørret i henhold til figur 2, hvor de 30 samme henvisningstegn anvendes som i figur 2. Der henvises for så vidt til den beskrivelse. På figur 5c er enkeltdelene, der danner et fastgørelseselement 12 og tilstødende endestykker 14, 15 på et bladelement, gengivet før sammenpresningen.

DK 172676 B1 8

Herved er fire som enkeltdele allerede færdigpressede kilelementer 23,, 232, 23j, 234 indordnet i symmetrisk orden mellem flere af lamellerne 21 j - 218, og 22, - 22g. På de yderste lameller er der henholdsvis lagt forstærkningsringe 24b 242. Lamellerne 21 j -21 g, 221 - 22g svarer i deres omridsform til de i figur 2 gengivne. Sædvanligvis 5 adskiller de sig dog fra hinanden ved, at deres fiberforstærkning har indbyrdes forskelligt fiberforløb. I særdeleshed udviser de midterst anbragte lameller et fiberforløb i en længderetning, der er kendetegnet ved midterlinien 16, mens de yderstliggende lameller normalt har et fiberforløb med skiftende vinkler i forhold til midterlængdelinien 16. Efter en sammenpresning af de i figur 5c gengivne enkeltdele 10 fremkommer et fastgørelseselement 12 med tilstødende bladelementer 11 med endeområdeme 14,15 af tiltagende tykkelse i henhold til gengivelsen på figur 5 b.

De særpræg, der er beskrevet i den foregående beskrivelse, eller i de efterfølgende krav eller de vedhæftede tegninger, som er udtrykt i deres specifikke former eller i 15 form af midler til at udføre de viste funktioner, eller en fremgangsmåde eller proces til at opnå det viste resultat, kan, hver for sig eller i en hvilken som helst kombination af sådanne særpræg, anvendes til at udføre opfindelsen i forskellige former heraf.

!

Claims (9)

9 DK 172676 B1

1. Ledskive fremstillet af lameller af et fiberkompositmateriale, og som omfatter et lige antal vinklede fastgørelseselementer (12), der er tilvejebragt med afstand omkring skiven, og flere fleksible bladelementer (11), der forløber i omkredsen derimellem, 5 kendetegnet ved, at hvert af bladelementeme (11), ved hver af sine ender (14, 15), fremviser en tiltagende tykkelse, der forløber over mindst 10% af dets længde i retning mod fastgørelseselementeme (12), hvilken tiltagende tykkelse er tilvejebragt af lameller (36-41) ved fastgørelseselementeme (12), der er af trindelt længde i forhold til hinanden, og som forløber over forskellige afstande ind i tilstødende bladelementer 10 (11).

2. Ledskive ifølge krav 1,kendetegnet ved, at hver af de modsatte overflader af hvert bladelement (11), hvor det tiltager i tykkelse, ligger inden for en vinkel på Γ til 6° på hver side af et centralt plan for bladelementeme (11). 15

3. Ledskive ifølge krav 1 eller krav 2, kendetegnet ved, at bladelementeme (11), ved hver af deres ender (14, 15), fremviser en tiltagende tykkelse, der forløber over op til 30% af deres længde.

4. Ledskive ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at bladelementeme (II), ved hver af deres ender (14, 15), fremviser en aftagende bredde, der forløber over mindst 10% af deres længde.

5. Ledskive ifølge krav 4, kendetegnet ved, at bladelementeme (11), ved hver af 25 deres ender (14, 15), fremviser en aftagende bredde, der forløber over op til 30% af deres længde.

6. Ledskive ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at hvert bladelement (11) ved hver ende omfatter lameller (36-41), der er af trindelt 30 længde i forhold til hinanden, og som forløber gennem de tilstødende fastgørelseselementer (12) og over forskellige afstande ud over disse fastgørelseselementer (12) ind i det tilstødende bladelement (11) for at danne endestykker (14, 15) med tiltagende tyk- DK 172676 B1 10 kelse i nævnte tilstødende bladelement (11).

7. Ledskive ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at kiieelementer (23), der er opbygget af individuelle lameller af forskellig længde, er 5 indarbejdet i fastgørelseselementeme (12) og forløber ind i de tilstødende bladelementer (11) for al danne endestykkerne (14,15) med tiltagende tykkelse.

8. Ledskive ifølge et hvilket som helst af de forgående krav, kendetegnet ved, at centrale lamellers fibre i bladelementeme (11) forløber i bladelementets længderet- 10 ning, og at ydre lamellers fibre forløber i en vinkel i forhold til bladelementets længderetning.

9. Ledskive ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet ved, at bladelementeme (11) er lige, og at skiven er tilnærmelsesvis polygonal.