Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Klemmverbinden eines Hohlwellenbereichs mit einer Welle mittels eines Klemmrings und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Aus der DE 101 55 581 A1 ist eine radiale Klemmnabe bekannt. Dabei wird der Klemmring im entspannten Zustand montiert und dann durch Betätigen der Schraube weiter aufgeschrumpft.

Aus der DE 10 2011 013 887 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik eine

Klemmkupplung zur drehfesten Verbindung zweier drehender Teile, vorzugsweise Welle und Nabe, bekannt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klemmverbindung weiterzubilden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 11 und bei der Anordnung nach den in Anspruch 1 oder 2 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wichtige Merkmale bei der Anordnung sind, dass es zum Klemmverbinden eines

Hohlwellenbereichs, insbesondere Adapterwelle, mit einer Welle vorgesehen ist, wobei die Welle in den Hohlwellenbereich eingeführt ist, auf welchen der Klemmring aufgesteckt ist, wobei der Klemmring einen radial und axial durchgehenden Schlitz aufweist, wobei eine tangential gerichtete Stufenbohrung im Klemmring angeordnet ist, welche eine Schraube aufnimmt, wobei die Schraube in einen Gewindebereich der Stufenbohrung eingeschraubt ist, welche auf der von der Stufe der Stufenbohrung abgewandten Seite des Schlitzes angeordnet ist, wobei die Schraube, insbesondere der Schraubenkopf begrenzt ist durch ein mit dem

Klemmring verbundenes, insbesondere mit dem Klemmring einstückig, also einteilig, ausgeführten, Begrenzungsmittel, insbesondere welches als Verformungsbereich des Randes der die Schraube aufnehmenden Stufenbohrung ausgeführt und auf der von der Stufe abgewandten Seite des Schraubenkopfes angeordnet ist.

Von Vorteil ist dabei, dass einfache kostengünstige Bauteile verwendbar sind.

Von Vorteil ist dabei, dass das Begrenzungsmittel sehr nah an der Schraube anordenbar ist, so dass große Kräfte beim Abstützen, insbesondere beim berührenden Begrenzen der Schraube, in das Begrenzungsmittel einleitbar sind und über den Klemmring ableitbar sind.

Der für das Einschrauben der Schraube in der Stufenbohrung ausgeführte

Gewindebereich ist also auf der von den Verformungsbereichen abgewandten Seite des Schlitzes des Klemmrings angeordnet.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Hohlwellenbereich eine Vertiefung,

insbesondere eine radial gerichtete Vertiefung, auf, in welchen ein Gewindestift, insbesondere ein Gewindestift aus Stahl, zumindest teilweise hineinragt, welcher in eine radial gerichtete Gewindebohrung des Klemmrings eingeschraubt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine relative Ausrichtung eines Schlitzes des Hohlwellenbereichs zum Schlitz des Klemmrings erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Hohlwellenbereich zumindest einen radial durchgehenden, sich axial, also parallel zur Drehachse der Welle und des Hohlwellenbereichs, erstreckenden Schlitz auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine größere Elastizität des

Hohlwellenbereichs erreichbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schraube tangential ausgerichtet. Von Vorteil ist dabei, dass die Schraube senkrecht zur Schlitzebene des Schlitzes ausrichtbar ist, also in Normalenrichtung zur Schlitzebene. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest der Schraubenkopf der Schraube mit einer Teflon- oder Kunststoffschicht beschichtet, wobei die Schraube selbst aus Stahl gefertigt ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Schraubgewinde schützbar ist gegen Überlastung, da das Begrenzungsmittel zuvor verformt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Begrenzungsmittel, insbesondere also die Verformungsbereiche, einen mittig angeordneten Freiraum auf. Von Vorteil ist dabei, dass ein Werkzeug zum Betätigen der Schraube durch den Freiraum hindurchführbar ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Innendurchmesser, insbesondere der lichte Durchmesse, des Klemmrings im entspannten Zustand des Klemmrings betragsmäßig kleiner als der Außendurchmesser des Hohlwellenbereichs. Vorteiligerweise ist schon beim

Entspannen des Klemmrings nach dem Aufschieben auf den Hohlwellenbereich eine kraftschlüssige Verbindung erreichbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Klemmring eine Ausnehmung, insbesondere Einstich, derart auf, dass am Klemmring eine Ebene ausgebildet ist, deren Normalenrichtung parallel zur Bohrungsachse der Stufenbohrung und/oder parallel zur Schraubachsrichtung der Schraube ausgerichtet ist, wobei die Stufenbohrung in diese Ebene eingebracht ist und der von den

Verformungsbereichen in Schraubachsrichtung überdeckte Bereich den von der Ebene in Schraubachsrichtung überdeckten Punkt oder Bereich umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass die Stufenbohrung mit hoher Präzision einbringbar ist und die Verformungsbereiche durch

Verformen des Randes der Stufenbohrung in einfacher Weise ermöglicht ist.

Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zum Klemmverbinden eines

Hohlwellenbereichs, insbesondere Adapterwelle, mit einer Welle mittels eines Klemmrings sind, dass der Klemmring einen Schlitz, insbesondere einen radial und axial durchgehenden Schlitz, aufweist, wobei die Schlitzweite des Schlitzes mittels einer Schraube einstellbar ist, wobei die Schraube, insbesondere der Bewegungsfreiheitsgrad der Schraube in Richtung der Schraubachse und/oder der beim Drehen der Schraube von der Schraube überdeckte Raumbereich, mittels eines mit dem Klemmring einstückig, insbesondere also einteilig mit dem Klemmring, ausgeführten Begrenzungsmittels begrenzt ist oder wird, wobei in einem ersten Verfahrensschritt mittels der Schraube der Klemmring derart vorgespannt wird, dass die Schlitzweite einen größeren Wert erreicht als die Schlitzweite im entspannten Zustand des Klemmrings erreicht, wobei danach in einem zweiten Verfahrensschritt der Klemmring auf den Hohlwellenbereich aufgesteckt wird, wobei danach in einem dritten Verfahrensschritt, insbesondere mittels Betätigens der Schraube, die Schlitzweite verringert wird, bis der Klemmring entspannt ist und/oder bis die vorgesehene kraftschlüssige Verbindung des Hohlwellenbereichs mit der Adapterwelle erreicht wird.

Von Vorteil ist dabei, dass der Arbeitsbereich des Klemmrings vergrößert ist. Denn durch die Vorspannung mittels Aufweiten des Klemmrings ist im Gegensatz zum Stand der Technik der Arbeitsbereich viel größer. Nach dem Aufstecken des Klemmrings entspannt sich dieser und drückt schon dabei den Hohlwellenbereich an die Welle. Ein geringfügiges Weiterschrauben der Schraube bewirkt schon die gewünschte Klemmkraft beziehungsweise das gewünschte

Klemmmoment. Hingegen ist im Stand der Technik nur bekannt, den Klemmring im entspannten Zustand aufzuschieben und dann durch Betätigen der Schraube weiter aufzuschrumpfen.

Außerdem ist mittels des Begrenzungsmittels nicht nur die Vorspannung ermöglicht sondern auch ein vereinfachtes Lösen der Klemmverbindung. Denn beim Lösen wird die Schraube aus dem Gewindebereich der Stufenbohrung herausgeschraubt und dabei der Schraubenkopf am Begrenzungsmittel abgestützt. Auf diese Weise wird der Klemmring aufgeweitet und ein einfaches Lösen bewirkt.

Der Hohlwellenbereich ist vorzugsweise Bereich einer Adapterwelle, welche in einem

Gehäuseteil eines Adapters gelagert ist, weicher zwischen einem Elektromotor und einem Getriebe angeordnet ist. Dabei ist das Gehäuseteil mit einem Lagerflansch oder Gehäuseteil des Elektromotors und mit einem Lagerflansch oder Gehäuseteil des Getriebes verbunden, insbesondere schraubverbunden. Die Adapterwelle ist drehfest mit einem Ritzel verbundenen, welches als das eintreibende Verzahnungsteil des Getriebes fungiert. Die Welle ist vorzugsweise eine Rotorwelle des Elektromotors, welche im Gehäuse des Elektromotors drehbar gelagert ist.

Der Klemmring ist vorteiligerweise derart ausführbar, dass der lichte Durchmesser der

Ringöffnung des Klemmrings im entspannten Zustand des Klemmrings kleiner ist als der Außendurchmesser des Hohlwellenbereichs.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung wird nach dem zweiten und vor dem dritten

Verfahrensschritt der Klemmring in Umfangsrichtung relativ zum Hohlwellenbereich

ausgerichtet, insbesondere indem ein in eine Gewindebohrung des Klemmrings

eingeschraubter Gewindestift derart weit geschraubt wird, dass der Gewindestift aus dem Klemmring nach radial innen in eine Vertiefung des Hohlwellenbereichs, insbesondere in eine radial gerichtete Vertiefung am Außenumfang des Hohlwellenbereichs, zumindest teilweise hineinragt, insbesondere so dass eine formschlüssige Sicherung des Klemmrings relativ zum

Hohlwellenbereich in Umfangsrichtung erreicht ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine Fixierung des Schlitzes des Klemmrings relativ zu einem Schlitz des Hohlwellenbereichs ermöglicht ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die

Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen

Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.

Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Klemmverbindung, aufweisend einen Klemmring 1 und eine Adapterwelle 2, in Schrägansicht dargestellt.

In der Figur 2 ist ein Querschnitt durch die Klemmverbindung dargestellt.

In der Figur 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus Figur 2 dargestellt.

In der Figur 4 ist ein vergrößerter Ausschnitt aus einem anderen Querschnitt gezeigt, wobei als Begrenzungselement fungierende Verformungsbereiche 4 des Klemmrings 1 deutlich sichtbar sind.

Wie in den Figuren dargestellt, weist die Klemmverbindung eine Adapterwelle 2 auf, auf welche ein Klemmring 1 axial, also in Richtung der Mittelachse oder Drehachse der Adapterwelle 2, aufgeschoben ist, wobei die Adapterwelle 2 in dem von dem Klemmring 1 axial überdeckten Bereich hohl ausgeführt ist, so dass eine Welle in dem vom Klemmring 1 axial überdeckten Bereich, also in einen Hohlwellenbereich der Adapterwelle 2, in die Adapterwelle 2 eingeführt ist.

Durch Zusammenschrumpfen des Klemmrings 1 sind Adapterwelle 2 und Welle kraftschlüssig verbunden.

Der Klemmring 1 weist an einer Umfangsposition einen radial und axial durchgehenden Schlitz auf. In tangentialer Richtung, insbesondere senkrecht zur Schlitzebene, also in

Normalenrichtung zur Schlitzebene, ist eine Stufenbohrung in den Klemmring 1 eingebracht, wobei auf der von der Stufe der Stufenbohrung abgewandten Seite des Schlitzes die

Stufenbohrung einen Gewindebereich aufweist.

Der Gewindebereich ist dabei im engeren Bereich der Stufenbohrung angeordnet, also auf der von der Stufe der Stufenbohrung abgewandten Seite des Schlitzes.

Eine Schraube 3 ist in den Gewindebereich eingeschraubt. Der Schraubenkopf der Schraube 3 liegt an der Stufe der Stufenbohrung an, wenn die Schraube 3 in den Gewindebereich zunehmend eingeschraubt wird, wobei die Schlitzweite abnimmt. Bei diesem Abnehmen der Schlitzweite wird die Adapterwelle 2, insbesondere der hohle Bereich der Adapterwelle 2, auf die Welle zunehmend aufgesch rümpft.

Als Begrenzungsmittel zur Begrenzung der Schraube 3 ist der Mündungsrand der

Stufenbohrung mit einem Werkzeug verformt. Die so entstandenen Verformungsbereiche 4 wirken als Begrenzungsmittel für die Schraube 3, da sie in die Stufenbohrung hineinragen und somit diese verengen. Die Verformungsbereiche 4 reduzieren also den lichten Durchmesser so, dass der Schraubenkopf der Schraube 3 in der Stufenbohrung formschlüssig gehalten ist.

Die Verformungsbereiche 4 sind somit einstückig am Klemmring 1 ausgebildet und es ist kein weiteres separates Teil zur Begrenzung der Schraube 3 notwendig.

Wichtig ist dabei, dass der Klemmring 1 vor Einbringen der Stufenbohrung einen Einschnitt erhält, so dass eine ebene Fläche, deren Normalenrichtung parallel zur Schraubachsrichtung der Schraube 3 ist, am Klemmring 1 hergestellt ist, in welche die Stufenbohrung dann in tangentialer Richtung eingebracht wird. Danach ist dann die Schraube 3 in den Gewindebereich der Stufenbohrung einschraubbar und somit mit dem Klemmring 1 schraubverbunden. Dann werden die Verformungsbereiche 4 erzeugt, indem aus insbesondere drei Richtungen der Rand der Stufenbohrung verformt wird.

Zum Lösen der Klemmverbindung wird später die Schraube 3 aus dem Gewindebereich herausgeschraubt. Dabei wird die Bewegungsfreiheit der Schraube 3 durch das mittels der Verformungsbereiche 4 ausgeführte Begrenzungsmittel 4 eingeschränkt. Der Schraubenkopf der Schraube 3 wird also beim Herausschrauben am Begrenzungsmittel 4 abgestützt und somit die Schlitzweite erhöht, wodurch der Klemmring 1 aufgeweitet wird und leicht von der

Adapterwelle 2 abziehbar ist und/oder die Adapterwelle 2 von der Welle leicht lösbar ist.

Das Begrenzungsmittel 4 ist mit dem Klemmring 1 einstückig, also einteilig, ausgeführt. Da ein mittlerer Bereich der Stufenbohrung durch die Verformungsbereiche nicht eingeengt ist, ist die schraube 3 mit einem Werkzeug noch betätigbar. Hierzu weist die Schraube 3 an ihrem

Schraubenkopf einen Innensechskantbereich auf und das Werkzeug ist als Sechskant- Werkzeug ausgeführt.

Das in die Stufenbohrung hineinragende Begrenzungsmittel 4 begrenzt den Bewegungsraum des Schraubenkopfes der Schraube 3. Wie in Figur 2 gezeigt, weist der Klemmring 1 eine radial durchgehende Gewindebohrung auf, in welche ein Gewindestift 20 eingeschraubt ist und nach radial innen aus dem Klemmring 1 hervorragt in eine an einer Umfangsstelle der Adapterwelle 2 angeordnete radiale Vertiefung. Die radiale Vertiefung ist vorzugsweise nicht durchgehend ausgeführt.

Somit ist die relative Position in Umfangsrichtung zwischen Klemmring 1 und Adapterwelle 2 festgelegt. Der Gewindestift 20 hat in der radialen Vertiefung in radialer Richtung Spiel, ist also in radialer Richtung vom Boden der radialen Vertiefung beabstandet.

Der Gewindestift 20 ist in Umfangsrichtung beabstandet von demjenigen

Umfangswinkelbereich, welcher von der Stufenbohrung überdeckt ist.

Erfindungsgemäß wird bei Montage die Schraube in den Gewindebereich der Stufenbohrung eingeschraubt und danach das Begrenzungsmittel 4 mittels Verformung hergestellt. Unter Begrenzungsmittel 4 werden alle Verformungsbereiche 4 gemeinsam verstanden, auch wenn die Verformungsbereiche 4 voneinander beabstandet sind.

Danach wird die Schraube 3 aus dem Gewindebereich herausgedreht, so dass der

Schraubenkopf der Schraube sich am Begrenzungsmittel 4 abstützt und die Schlitzweite größer ist als bei entspanntem Klemmring 1.

Sodann wird der Klemmring 1 auf die Adapterwelle 2 in seinem somit vorgespannten Zustand, also aufgeweiteten Zustand, axial aufgeschoben, wobei die Welle zuvor schon in den hohlen Bereich der Adapterwelle 1 , insbesondere also Hohlwellenbereich, eingeschoben ist, insbesondere aus axialer Richtung kommend..

Mittels des Gewindestiftes 20 wird die relative Position in Umfangsrichtung zwischen

Adapterwelle 2 und Klemmring 1 festgelegt.

Danach wird die Schraube in den Gewindebereich geschraubt, wobei zunächst der Klemmring 1 entspannt ist und somit schon eine gewisse Schrumpfkraft erzeugt. Sobald mittels des Schraubenkopfes der Schraube 3 auf die Stufe der für die Schraube 3 und das

Begrenzungsmittel 4 vorgesehenen Stufenbohrung gedrückt wird, wird beim weiteren Einschrauben der Schraube 3 in die Gewindebohrung die Schrumpfkraft erhöht und somit die Adapterwelle 2 mit der Welle kraftschlüssig, aber mit hoher And rückkraft angedrückt.

Vorteiligerweise ist der lichte Durchmesser der zentralen Bohrung des Klemmrings 1 , also der Ringöffnung des Klemmrings 1 , im entspannten Zustand des Klemmrings 1 kleiner als der Außendurchmesser desjenigen Hohlwellenbereichs der Adapterwelle 2, insbesondere im entspannten Zustand des Hohlwellenbereichs, dessen axial überdeckter Bereich vom

Klemmring 1 axial überdeckt wird.

Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zum Klemmverbinden eines Hohlwellenbereichs, insbesondere der Adapterwelle 2, mit einer Welle, wobei ein Klemmring 1 auf den

Hohlwellenbereich aufgesteckt wird, dessen Schlitzweite mit einer Schraube 3 einstellbar ist. Dabei ist die Schraube 3 in einer Stufenbohrung angeordnet, deren Rand als

Begrenzungsmittel fungierende Verformungsbereiche aufweist. Vor dem Aufstecken des Klemmrings 1 auf den Hohlwellenbereich wird der Klemmring 1 mittels der sich am

Begrenzungsmittel 4 abstützenden Schraube 3 aufgeweitet.

Bezugszeichenliste

1 Klemmring, geschlitzt 2 Adapterwelle

3 Schraube

4 Verformungsbereich

20 Gewindestift