Die Erfindung' bezieht sich auf eine Hohlwelle mit Drehmo¬ ment übertragenden Konstruktionselementen wie Zahnrädern, Kurven, Nocken od. dgl. sowie gegebenenfalls Nebenform¬ elementen, wie Lagerstellen, Anschlagflächen, Sechskant¬ oder Ringkonturen od. dgl., aus einem Ausgangsrohr mit im wesentlichen gleicher Wandstärke, das zur kraft- und form¬ schlüssigen Verbindung mit den Konstruktionselementen und zur Ausformung der Nebenformelemente durch Innendruck aufgeweitet ist, wobei die maximale Aufweitung des Rohrs unter den Konstruktionselementen bzw. an den Nebenformele¬ menten vorliegt.

Hohlwellen, die im Wege des Fügens aus mehreren Teilen hergestellt sind, werden auch als gebaute Hohlwellen be¬ zeichnet.

Aus der DE-OS 34 09 541 ist eine Hohlwelle bekannt gewor¬ den, bei der die Konstruktionselemente durch Aufbringen von Innendruck mit dem Rohr kraftschlüssig verbunden wer¬ den. Dabei wird das Rohr zwischen den Konstruktionselemen¬ ten weiter aufgeweitet als unter diesen, so daß sich zwingenderweise unter den Konstruktionselementen eine dickere Wandstärke des Rohres als zwischen diesen ergibt. Das dort beschriebene Verfahren setzt relativ hohe Wand¬ stärken des Innenrohrs voraus, das in seiner StärJe zwi¬ schen den Konstruktionselementen verringert wird.

Aus der DE-PS 25 46 802 sind Nockenwellen für Hubkolbenma¬ schinen mit den gattungsbildenden Merkmalen bekannt gewor¬ den, bei denen das Innenrohr in einem sςilchen Maße ver-

formt ist, ^' daß seine Außenwand in innenseitig der Lager¬ ringe, Nocken od. dgl. vorgesehene Nuten reicht und derart ein Formschluß erzielt wird. Auch hier ist die Verwendung von relativ leicht verformbaren Rohren zum Erzielen eines reinen Formschlusses notwendig, wobei die maximale Aufwei¬ tung des Rohres unter den Konstruktionselementen erfolgt; es findet bei dieser Hohlwelle ein Abnehmen der Innenrohr- wandstärke unter den Konstruktionselementen statt, was zu einer Schwächung des Rohres unter diesen führt. Daher ist es notwendig, insgesamt ein Innenrohr mit einer entspre¬ chend hohen Wandstärke zu verwenden.

Demgegenüber soll die Aufgabe gelöst werden, Hohlwellen mit kraftübertragenden Konstruktionselementen herzustel¬ len, die die Übertragung eines höheren Drehmoments unter Gewichtseinsparung bei Einsatz preiswerter Ausgangsteile ermöglichen.

Die Aufgabe wird dadurch bei einer gattungsgemäßen Hohl¬ welle erfindungsgemäß gelöst, daß die Wandstärke des Rohrs unter den Konstruktionselementen und gegebenenfalls Neben¬ formelementen gegenüber der Wandstärke des Ausgangsrohres durch Materialführung in axialer Richtung partiell ver¬ größert ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Material¬ anhäufung im Rohr unter den Konstruktionselementen zwi¬ schen 1 bis 10 %, bevorzugt zwischen 2 und 8 % und ganz besonders bevorzugt zwischen 3 und 7,5 , berechnet auf Grundlage der Wandstärke des Ausgangsrohrs, beträgt. Diese Materialanhäufung läßt sich ohne Beeinträchtigung ^* eines günstigen Faserverlaufs im Rohr unter Erzielung einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Befestigung der Konstruktionselemente bei leichterem Gewicht, als bisher möglich, erreichen.

Bevorzugt weist das Rohr ein oder mehrere aus dem Rohr geformte Nebenformelemente auf, wobei hier unter Neben¬ formelementen Sechskantkontur, Mitnehmerkontur od. dgl., die aus Bereichen des Rohrs mit besonderer Außengestalt bestehen, verstanden werden.

Derartige Nebenformkonturen konnten mittels der bisher bekannten Verfahren nicht gleichzeitig mit dem Fügen von Konstruktionselementen hergestellt- werden und erforderten zusätzliche aufwendige Nacharbeiten zur Anbringung bspw. von Sechskantprofilen an Hohlwellen, die für deren Handha¬ bung im Kfz-Bereich notwendig sind. Die Nebenformelemente können dabei so gestaltet sein, daß auch sie eine Wandver¬ stärkung gegenüber der ursprünglichen Rohrwandstärke auf¬ weisen, die Ausformung kann aber auch so -erfolgen - abhän¬ gig von der Belastung und der Außenform des Formelementes - daß die Wandstärke des Nebenformelementes in etwa gleich der ursprünglichen Rohrwandstärke ist oder etwas darunter liegt. Jedenfalls können nach der Erfindung gleichzeitig mit der Befestigung von Konstruktionselementen ausgeformte Nebenformelemente an einem Rohr vorgesehen werden, wodurch sich die Herstellungskosten erheblich senken lassen.

Es hat sich gezeigt, daß erfindungsgemäß die Anformung von Lagerstellen aus dem Rohr möglich ist, wobei sich ein größeres Lager durch Anfügen eines Rings herstellen läßt.

Die Konstruktionselemente können im wesentlichen Hartguß, Schalenhartguß, Sinterstahl, Stahl (z.B. Feinstanzteil oder Profilstahl), Aluminium, Titan, Keramik oder Kunst¬ stoff sein. Dadurch können besonders verschleißfeste oder auch leichte Materialien, ggf. auch für besondere Anwen¬ dungszwecke Kunststoffe mit besonderen Eigenschaften ein¬ gesetzt werden, deren Materialeigenschaften ohne große

Abhängigkeit vom übrigen Hohlwellenmaterial ausgewählt werden können. Dies stellt insbesondere gegenüber den herkömmlichen gegossenen Wellen einen erheblichen Fort¬ schritt dar.

Die Öffnung der Konstruktionselemente kann oval, polygon- färmig oder sonst unrund, aber auch rund sein. Bei unrun¬ der oder auch polygonförmiger Öffnung tritt beim Aufweiten des Innenrohrs noch eine zusätzliche Befestigung der Kon¬ struktionselemente durch Formschluß des Konstruktionsele¬ mentes mit der im Innenrohr gebildeten unrunden Ausbau¬ chung ein, die eine zusätzliche Befestigung bewirkt und die Übertragung höherer Kräfte ermöglicht.

Die erfindungsgemäßen Hohlwellen mit den darauf befestig¬ ten Konstruktionselementen lassen sich ohne genaue Passun¬ gen an den Fügeflächen, das heißt den Kontak flächen zwi¬ schen Konstruktionselementinnenwand und Rohraußenwand herstellen. Die Fügeflächen der Fügeteile können daher ohne Nacharbeit bleiben. Da alle äußeren Fügeteile mit ihrer Außenkontur in einem Werkzeug fixiert werden, ist auch bei Bohrungsversatz der äußeren Fügeteile nur eine geringe Form- und Lageabweichung gegeben. Wenn die Form der Nokkenöffnung nicht völlig an die Außenkontur des innenliegenden Rohres angepaßt ist, ergibt sich eine kraft- und formschlüssige Verbindung, die bei derartigen Wellen überlegene Kraftübertragungseigenschaften bewirkt.

Gleichzeitig ergibt sich dadurch, daß größere Öffnungen als notwendig in den Konstruktionselementen vorgesehen werden, als notwendig, bspw. ovale statt kreisrunde Öff¬ nungen, eine weitere Gewichtsreduzierung.

Bei anderen Anforderungen kann es preisgünstig sein, Kon¬ struktionselemente mit leicht herstellbaren runden Innen¬ bohrungen einzusetzen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer gat¬ tungsgemäßen Hohlwelle weist folgende Schritte auf: Einle¬ gen der/s Konstruktionselemente/s und eines durch die Innenöffnung der konstruktionselemente geschobenen Rohres in eine Form; Schließen der Form; Schließen der Rohrstirn¬ seiten und Aufbringen eines zur Verformung des Rohrmateri¬ als ausreichenden Druck im Inneren des Rohres, wobei gleichzeitig mit der Aufbringung von Innendruck Axialkräf¬ te auf das Rohr unter Materialnachführung in Richtung der Rohrachse aufgebracht werden.

Vorteilhafterweise kann das Nachführen des Materials mit¬ tels in Rohrachsenrichtung bewegbarer Werkzeugelemente erfolgen.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen gebauten Hohl¬ welle besteht darin, daß sie durch die unterschiedlich verformten Rohrzonen Drehschwingungen vermeidet.

Eine mehrfache unterschiedliche Verformung des Rohres (unter den Nocken bei einer ovalen Nockenbohrung bspw. oval, Lagernstellen ausgebaucht etc. ) bewirkt, daß auch aus dünnen Rohren steife Wellen herstellbar sind.

Außerdem kann das Rohr zwischen den Fügeteilen verformt werden, z.B. Versteifungsrippen ausgebildet werden.

Durch die Materialanhäufung unter den kritischen Verbin¬ dungsstellen ist die Stabilität der im Umformverfahren aufgezwungenen Form zusätzlich erhöht und werden Druck-

spannungen aufgebracht,was wiederum zu einer erhöhten Sicherheit der Konstruktionselementbefestigung führt.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung zum besse¬ ren Verständnis der Erfindung näher erläutert. Dabei zei¬ gen:

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen hohlen Nockenwelle im Längsschnitt.

Fig. 2: einen Querschnitt durch einen Nockender Hohl¬ welle gemäß Fig. 1 entlang der Linie A-A

Fig. 3: einen Querschnitt durch ein Lager der Hohlwelle gemäß Fig. 1 entlang der Linie B-B der Fig. 1:

Fig. 4: einen Querschnitt durch einen angeformten Sechs¬ kant der Hohlwelle gemäß Fig. 1 entlang der Li¬ nie C-C, und

Fig. 5: eine perspektivische Darstellung einer erfin¬ dungsgemäßen hohlen Nockenwelle.

Wie in Fig. 1 gezeigt, kann eine Hohlwelle 10 verschiedene Konstruktionselemente aufweisen. Hier durch Aufweiten des Rohrs 12, wie aus Fig. 2 ersichtlich, unter einem Nocken 14 mit einer ovalen Nockenbohrung mit diesem Konsl:ruk- tionselement drehfest verbunden. Der Nocken 14 ist sowohl über den Kraftschluß Rohrwand/Nockenbohrungsinnenwand - als auch über den Formschluß (oval) auf dem Rohr 12 be¬ festigt.

Gleichzeitig wurde ein Lager 18 im Rohr 12 ausgeformt, wi im Querschnitt in Fig. 3 dargestellt.

Es ist auch die gleichzeitige Anformung eines Einstell¬ sechskants 16, wie er im Querschnitt in Fig.4 dargestellt ist, möglich.

Die hohle Nockenwelle 10 ermöglicht die Übertragung von vergleichsweise großen Drehmomenten bei geringem Gewsicht und guten Laufeigenschaften.