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 13 und bei der Anordnung nach den in Anspruch 1 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 der von der Schraube überdeckte Raumbereich, insbesondere der Schraubenkopf begrenzt ist durch ein mit dem Klemmring verbundenes Begrenzungselement, welches in der Stufenbohrung auf der von der Stufe abgewandten Seite des Schraubenkopfes angeordnet ist.

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

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Begrenzungselement in einen weiteren

Gewindebereich der Stufenbohrung elastisch gespannt eingedrückt. Von Vorteil ist dabei, dass das Begrenzungselement sehr nah an der Schraube anordenbar ist, so dass große Kräfte beim Abstützen, insbesondere beim berührenden Begrenzen der Schraube, in das

Begrenzungselement einleitbar sind und über den weiteren Gewindebereich in den Klemmring ableitbar sind.

Der für das Einschrauben der Schraube in der Stufenbohrung ausgeführte

Gewindebereich ist also auf der vom weiteren Gewindebereich abgewandten Seite des Schlitzes des Klemmrings angeordnet. Die Schraube samt ihrem Schraubenkopf ist vorzugsweise beabstandet von dem weiteren Gewindebereich, insbesondere also nicht in diesen eingeschraubt.

Erfindungsgemäß ist ein Zackenring oder eine Tellerfeder als Begrenzungselement

verwendbar und somit ein Auswuchten des Klemmrings vermeidbar. Hierzu wird auch die Schraube entsprechend dimensioniert beziehungsweise das Material der Schraube geeignet gewählt. Besonders vorteilhafte Reibverhältnisse und Schutz des Gewindebereichs der Stufenbohrung sind durch Materialwahl erreichbar, wie beispielsweise der Ausführung von Klemmring und Schraube aus Stahl und Ausführung des Begrenzungselements aus Stahl oder Teflon. Das Begrenzungselement ist mittels seiner äußeren Berandung in dem weiteren Gewindebereich unter Vorspannung gehalten. Somit ist ein in Schraubenachsrichtung formschlüssiges Verbinden des Begrenzungselements im Klemmring erreicht.

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 ragt das Begrenzungselement in einen oder den weiteren Gewindebereich teilweise hinein, insbesondere wobei das Begrenzungselement elastisch gespannt ist, insbesondere und dadurch abgestützt ist in dem weiteren

Gewindebereich, wobei das Begrenzungselement in Achsrichtung der Schraube formschlüssig mit dem weiteren Gewindebereich, insbesondere mit dem Klemmring, verbunden ist, wobei der weitere Gewindebereich in der im Klemmring angeordneten Stufenbohrung angeordnet ist, insbesondere wobei zumindest ein Bereich des weiteren Gewindebereichs auf der von der Stufe abgewandten Seite des Schraubenkopfes angeordnet ist und/oder wobei der weitere Gewindebereich auf der der Stufe zugewandten Seite des Klemmrings angeordnet ist, insbesondere ausgehend vom Schlitz des Klemmrings.

Von Vorteil ist dabei, dass der weitere Gewindebereich in einfacher und kostengünstiger Weise in die Bohrungswand der Stufenbohrung einbringbar ist und somit ein stabiles

Abstützen des Begrenzungselements ausführbar ist.

Vorzugsweise umfasst der vom weiteren Gewindebereich in Schraubachsrichtung überdeckte Bereich den von dem Schraubenkopf in Schraubachsrichtung überdeckten Bereich.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Begrenzungselement als eine in dem weiteren Gewindebereich angeordnete Tellerfeder oder Zackenring ausgeführt. Dabei stützt sich der Außenrand des Begrenzungselements in dem weiteren Gewindebereich ab. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige einfache Ausführung ermöglicht 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 das Begrenzungselement in dem oder einem weiteren Gewindebereich aufgenommen und/oder abgestützt, welche in der Berandung der

Stufenbohrung eingebracht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Begrenzungselement aus Stahl, Teflon oder einem Kunststoff gefertigt und die Schraube und/oder der Klemmring aus Stahl. Von Vorteil ist dabei, dass das Schraubgewinde schützbar ist gegen Überlastung, da das

Begrenzungselement zuvor verformt wird.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Begrenzungselement ein mittig angeordnetes Loch auf. Von Vorteil ist dabei, dass ein Werkzeug zum Betätigen der Schraube durch das Loch 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.

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 der von der Schraube überdeckte Raumbereich, 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 verbundenen Begrenzungselements 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 Begrenzungselements 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 Begrenzungselement 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, welcher 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 drehtest 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.

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 aufgeschrumpft. Ein weiterer Gewindebereich 30 ist im breiteren Bereich der Stufenbohrung angeordnet.

Dieser überdeckt in Richtung der Schraubachse der Schraube 3 zumindest einen bei an der Stufe anliegendem Schraubenkopf der Schraube 3 auf der von der Stufe abgewandten Seite des Schraubenkopfes angeordneten Bereich. In Figur 3 ist klar gezeigt, dass dieser Bereich breiter ausgeführt ist, indem der weitere Gewindebereich 30 mit dem vom Schraubenkopf überdeckten Bereich in Schraubachsrichtung überlappt

En Begrenzungselement 4 ist in den weiteren Gewindebereich 30 eingeschoben und abgestützt. Dabei wird vorzugsweise eine Tellerfeder oder ein Zackenring verwendet.

Die Tellerfeder ist entsprechend einem Kegelstumpf geformt, insbesondere weist sie die Außenfläche des Kegelstumpfes auf. Mit ihrer größten Kante, also der Basis-Kante, ist die Tellerfeder in den weiteren Gewindebereich 30 eingedrückt und durch ihre elastische

Vorspannung gehalten, weil diese Basis-Kante im entspannten Zustand der Tellerfeder einen größeren Außendurchmesserwert aufweist als den lichten Innendurchmesserwert der

Stufenbohrung im weiteren Gewindebereich. Vorzugsweise ist die Tellerfeder aus Stahlblech gefertigt.

Bei Verwendung des Zackenrings statt der Tellerfeder ist der Kegelstumpf gezackt ausgeführt, also mit in Umfangsrichtung der Kegelachse des Kegelstumpfes vorzugsweise regelmäßig voneinander beabstandeten, bis zur Basis-Kante reichenden, vorzugsweise jeweils gleichartig ausgeformten Ausnehmungen. Die Basis-Kante ist unterbrochen ausgeführt. Somit weist der Zackenring eine höhere Elastizität auf, wenn der Kegelwinkel und die Materialstärke gleichartig wie bei der Tellerfeder gewählt sind. Auch der Zackenring ist vorzugsweise aus Stahlblech gefertigt.

Tellerfeder oder Zackenring weisen beide an ihrem oberen Endbereich eine Ausnehmung auf, so dass ein Werkzeug zur Betätigung der Schraube 3 durch das Begrenzungselement hindurchführbar ist.

Zum Lösen der Klemmverbindung wird die Schraube 3 aus dem Gewindebereich

herausgeschraubt. Dabei wird die Bewegungsfreiheit der Schraube 3 durch das

Begrenzungselement 4 eingeschränkt. Der Schraubenkopf der Schraube 3 wird also beim Herausschrauben am Begrenzungselement 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 Begrenzungselement 4 ist mit dem Klemmring 1 somit in Schraubachsrichtung

formschlüssig verbunden. Die Ringachse des Begrenzungselements ist parallel zur

Schraubachse der Schraube ausgerichtet. Das Begrenzungselement 4 ist in dem weiteren Gewindebereich 30 also formschlüssig gehalten, wobei der weitere Gewindebereich 30 in der Wandung der Stufenbohrung eingebracht ist. Der weitere Gewindebereich 30 läuft in der Wandung der Stufenbohrung vollständig um, insbesondere also ununterbrochen. Da das Begrenzungselement ein mittig angeordnetes Loch aufweist, ist die Betätigung der Schraube mittels eines Werkzeuges durch das Begrenzungselement 4 hindurch, also durch das mittig angeordnete Loch hindurch ermöglicht. Hierzu weist die schraube 3 an ihrem Schraubenkopf einen Innensechskantbereich auf und das Werkzeug ist als Sechskant-Werkzeug ausgeführt.

Das in die Stufenbohrung hineinragende Begrenzungselement 4 begrenzt den

Bewegungsraum des Schraubenkopfes der Schraube.

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 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 Begrenzungselement in den weiteren Gewindebereich 30 eingeführt, insbesondere von axialer Richtung her kommend. Da der Außendurchmesser des Begrenzungselements 4 größer ist als der größte lichte Innendurchmesser des weiteren Gewindebereichs 30, ist ein elastisches Verformen des Begrenzungselements 4 bei diesem Einführen notwendig.

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

Schraubenkopf der Schraube sich am Begrenzungselement 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

Begrenzungselement 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 Andrückkraft 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.

Bei dem Ausführungsbeispiel mit Zackenring als Begrenzungselement 4 weist dieser radial hervorstehende, in Umfangsrichtung vorzugsweise voneinander regelmäßig beabstandet angeordnete Bereiche, nämlich Zackenbereiche, auf. Somit ragen die Zackenbereiche an ihrem radial äußeren Rand den weiteren Gewindebereich 30, so dass der Zackenring dort abgestützt ist und somit die Schraube, insbesondere den Schraubenkopf begrenzt. Bei dem Ausführungsbeispiel mit der Tellerfeder ist diese als Begrenzungselement 4 in den weiteren Gewindebereich 30 eingesetzt. Somit ragt der radial äußere Rand der Tellerfeder in diesen Gewindebereich 30 derart, dass die Tellerfeder dort abgestützt ist und somit die Schraube, insbesondere den Schraubenkopf, begrenzt.

Bezugszeichenliste

1 Klemmring, geschlitzt

2 Adapterwelle

3 Schraube

4 Begrenzungselement, insbesondere Sicherungsring oder Sprengring 20 Gewindestift

30 zweiter Gewindebereich