Antriebswellen

Keine

Leichtbauantriebswellen aus Kohlefaser verstärkten Kunststoffen für die Luftfahrt

Antriebswellen werden in der Luftfahrt z.B. in Turbinen und als Klappenantriebe bzw. im Bereich Helikopter etwa für den Antrieb von Rotoren verwendet. Dabei ist neben dem Leichtbauaspekt einerseits eine hohe Torsions- und Biegesteifigkeit für ein perfektes Ansprechverhalten und eine hohe Festigkeit des Verbundes im Bereich der Krafteinleitung gefordert. Andererseits ist je nach Einsatzgebiet eine gewisse Flexibilität des Wellenkörpers wichtig, um natürliche Bewegungen der strukturellen Hülle im Flugbetrieb zu kompensieren. Anforderungen, die eine besonders feine Abstimmung der Eigenschaften der Welle erfordern, können durch einen Kohlefaser verstärkten Kunststoffschaft erfüllt werden. Unsere T-Igel® Metall Anbindung sorgt für die notwendige Festigkeit in der Krafteinleitung. 

TEUFELBERGER entwickelt und fertigt kundenspezifisch optimierte Composite Antriebswellen mit metallischen Flanschen in geklebter, genieteter und T-Igel® Ausführung zur Krafteinleitung bis zu einer Länge von 4,5 m. Die im Haus verfügbaren Fertigungstechnologien (Flechten, Wickeln, RTM, T-Igel®) sowie die umfangreiche Kennwertedatenbank für verschiedene Faseraufbauten ermöglichen optimierte Lösungen für CFK Wellen mit überragenden Bauteileigenschaften. Unsere Erfahrungen in der Bauteildimensionierung und FE-Berechnung unterstützen diese Prozesse.

Mit Kohlefaser geflochtene Wellen eignen sich speziell für Anforderungen im Flugbetrieb, wo eine hohe Schadenstoleranz gegen Impact gefordert wird. Die erreichbaren Torsionssteifigkeiten liegen aufgrund der Faserondulationen geringfügig unter CFK Wellen im Filament Winding Verfahren. Allerdings kann durch die Möglichkeit, einen hohe Faseranteil in Bauteillängsachse einzubringen, die Biegesteifigkeit besonders bei langen Rotorwellen optimiert werden. 

Das RTM Verfahren bietet durch den Einsatz von metallischen Formwerkzeugen und leichten Strukturkernen den Vorteil, eine besonders hohe Geradheit über die Schaftlänge zu schaffen. Auch besteht die Möglichkeit im RTM Prozess zusätzliche metallische Elemente (z.B. Lagerhülsen) entlang des CFK Wellenkörper miteinzubringen. Durch lokale textile Verstärkungsstrukturen (z.B. UD-Gelege, TFP) können lokal spezifische Eigenschaften eingestellt werden. Und schließlich besticht unsere T-Igel® Technologie nicht nur durch hohe Verbindungsfestigkeiten, sondern auch durch eine einfache und kostengünstige Integration der Wellenendstücke aus Stahl, Aluminium oder Titan.    

Ein weiterer Vorteil ist, dass CFK Wellen nicht korrodieren und anders als metallische Wellen keinen Längenänderungen bei schwankenden Temperaturen unterliegen. Dies trägt zur Sicherheit und zu einer niedrigen Geräuschentwicklung bei!