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Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Adapter sowie eine Lagereinheit und ein Radlager mit dem Adapter.
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In einer Vielzahl von Anwendungen werden zwei in axialer Richtung benachbarte Lager eingesetzt, welche jedoch unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind. Dies kann dazu führen, dass ein Lager überdimensioniert ist, woraus sich unter ungünstigen Umständen ein erhöhter Verschleiß des Lagers ergeben kann. Eine dieser Anwendungen kann beispielsweise bei einem Radlager sein.
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Hier gibt es verschiedene Ansätze um diese unerwünschte Überdimensionierung zu vermeiden. In manchen Fällen wird in einem der Wälzlager eine geringere Anzahl von Wälzkörpern als in dem anderen Wälzlager eingesetzt. In anderen Fällen werden Wälzlager mit unterschiedlichen Durchmessern eigesetzt. Dies führt allerdings dazu, dass für die Lager Lagersitze unterschiedlicher Größe in einem Gehäuse und auch auf einer Welle erforderlich sind.
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WO 2006/ 092 256 A1 lehrt eine Lageranordnung, bestehend aus zwei Lagern, die in Lagerachsrichtung gegeneinander anstellbar sind, wobei die Lager in einem hülsenförmigen Körper angeordnet sind, der in der Bohrung eines Gehäuses oder auf einem Wellenteil axial festgelegt ist.
DE 195 26 167 A1 lehrt Verbesserungen in dem Lagerstützsystem für Getriebe-Kraftübertragungssysteme und mehr im Einzelnen eine gekapselte selbstschmierende Lagereinheit.
DE 10 2009 021 469 A1 lehrt eine Sensorlagereinheit, umfassend ein Wälzlager mit einem an einem Lagerring angeordneten Sensorgehäuse mit einer integrierten Sensoreinrichtung.
US 4606 655 A lehrt eine Lagerstruktur in einem Gehäuse und um eine Welle herum, die ein Lagerpaar umfasst.
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Es besteht also ein Bedarf daran, ein verbessertes Konzept für eine Lagerung bereitzustellen, bei der die Lager möglicherweise unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt sind. Diesem Bedarf tragen ein Adapter, eine Lagereinheit oder eine Radlager nach den unabhängigen Ansprüchen Rechnung.
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Ausführungsbeispiele betreffen einen Adapter für eine Lageranordnung mit einem ersten Lager und einem zweiten Lager, welche jeweils in einer Bohrung angeordnet sind. Das zweite Lager weist einen größeren Durchmesser auf als das erste Lager. Der Adapter ist ausgebildet, um einem Durchmesserunterschied zwischen dem ersten Lager und der Bohrung auszugleichen.
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Ausführungsbeispiele betreffen auch ein Radlager. Das Radlager umfasst ein erstes und ein zweites Lager, welche jeweils in einer Bohrung in einem Gehäuse angeordnet sind. Das zweite Lager weist einen größeren Durchmesser auf als das erste Lager. Die Radlagereinheit umfasst auch einen Adapter gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Bei manchen Ausführungsbeispielen kann durch den Adapter ermöglicht werden, dass ein Lager in einer Bohrung oder einem Lagersitz mit einem größeren Durchmesser als das Lager eingesetzt werden kann.
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Ergänzend kann die Bohrung zumindest in einem Bereich in dem die Lager angeordnet sind, im Wesentlichen den gleichen Durchmesser aufweisen. Die beiden Lager können beispielsweise in axialer Richtung benachbart zueinander angeordnet sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann eine Herstellung der Lagersitze in dem Gehäuse, in dem sich die Bohrung befindet, erheblich vereinfacht werden. Optional kann die Bohrung über ihre gesamte Ausdehnung den gleichen Durchmesser aufweisen. Ein im Wesentlichen gleicher Durchmesser kann dabei zum Beispiel um eine herstellungsbedingte Abweichung von einem Vergleichsdurchmesser abweichen. Die Abweichung kann beispielsweise einen Anteil von 1%, 2% oder 5% in jede Richtung betragen.
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Der Adapter ist ausgebildet, um sich in axialer Richtung an dem zweiten Lager abzustützen. Unter Umständen kann sich der Adapter auch an einem Außenring des zweiten Lagers abstützen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ermöglicht werden, dass der Adapter in axialer Richtung positioniert werden kann.
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Der Adapter weist einen Axialanschlag für das erste Lager auf. Unter Umständen kann ein Außenring des ersten Lagers an dem Axialanschlag anliegen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ermöglicht werden, dass das erste Lager in axialer Richtung positioniert werden kann.
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Ergänzend oder alternativ kann der Adapter ausgebildet sein, um einen Innenring des ersten Lagers und einen Innenring des zweiten Lagers miteinander zu koppeln. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ermöglicht werden, dass die beiden Lager über den Adapter zu einer Lagereinheit verbunden werden können.
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Ausführungsbeispiele betreffen auch eine Lagereinheit für ein Radlager. Die Lagereinheit umfasst ein erstes Lager und ein zweites Lager. Das zweite Lager weist einen größeren Durchmesser auf als das erste Lager. Ferner umfasst die Lagereinheit auch einen Adapter gemäß einem Ausführungsbeispiel. Ein Innenring des ersten Lagers ist mit einem Innenring des zweiten Lagers in axialer Richtung zu Montagezwecken miteinander gekoppelt. Die Lagereinheit kann dann beispielsweise als ein Stück oder zumindest mit einer reduzierten Einzelteilanzahl montiert werden. Dadurch kann beispielsweise ein Montageaufwand verringert werden. Eine mechanische Kopplung zweier Komponenten umfasst zum Beispiel sowohl eine unmittelbare, wie auch eine mittelbare Kopplung. Es kann sich bei der Kopplung beispielsweise um eine Verbindung handeln, die die Innenringe zumindest oder auch ausschließlich in axialer Richtung zueinander fixiert.
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Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst der Adapter eine Verbindungsstruktur, die ausgebildet ist, um mit einer Gegenverbindungsstruktur des Innenrings des zweiten Lagers gekoppelt zu werden. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann so ermöglicht werden, dass der Adapter zumindest für Montagezwecke mit dem Innenring des zweiten Lagers verbunden ist. Beispielsweise kann es sich dabei um ein Fixieren des Adapters zu dem Innenring in axialer Richtung handeln. So kann möglicherweise eine Bewegung zwischen dem Adapter und dem Innenring in axialer Richtung zumindest eingeschränkt oder sogar vollständig unterbunden werden. Unter Umständen kann ein Verdrehen der beiden Bauteile in Umfangsrichtung zugelassen werden. Bei der Verbindungsstruktur kann es sich zum Beispiel um einen Sprengring handeln, der an wenigstens einer Stelle in Umfangsrichtung geöffnet ist. Bei manchen Ausführungsbeispielen weist der Sprengring ein Wellenprofil auf.
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Ergänzend oder alternativ kann der Adapter eine zweite Verbindungsstruktur aufweisen, die ausgebildet ist, um den Adapter mit einer Gegenverbindungsstruktur des Innenrings des ersten Lagers zu verbinden. Die zweite Verbindungsstruktur kann ähnlich zu der ersten, bereits beschriebenen Verbindungsstruktur als Sprengring ausgebildet sein. Beispielsweise kann die zweite Verbindungsstruktur ein anderes Profil, beispielsweise ein U-Profil aufweisen. Der Sprengring mit einem U-Profil kann unter Umständen mit jedem Schenkel in eine dafür vorgesehene Nut an dem Innenring und an dem Adapter eingreifen, um diese zumindest in axialer Richtung zueinander festzulegen.
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Bei manchen Ausführungsbeispielen ist der Adapter ein separates Bauteil. Unter Umständen kann so ermöglicht werden, dass Standardlager verwendet werden können, die mit dem Adapter kombiniert werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann der Adapter auch an den Außenring des ersten Lagers angeformt sein oder der Außenring mit einer größeren Ausdehnung in radialer Richtung ausgebildet sein.
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Ergänzend oder alternativ kann der Adapter ausgebildet sein, um von einer Rotationsachse aus betrachtet, einen Außenring des ersten Lagers zumindest teilweise radial außerhalb zu überlappen. Der Adapter ausgebildet, um von der Rotationsachse aus betrachtet, einen Außenring des zweiten Lagers zumindest teilweise radial innerhalb zu überlappen. Bei manchen Ausführungsbeispielen können so ausreichend Anlageflächen für die Außenringe der Lager in radialer Richtung und in axialer Richtung bereitgestellt werden.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass nur die Ausführungsbeispiele, die alle Merkmale des neuen Hauptanspruchs betreffen, unter den Schutzumfang fallen.
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So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten.
- 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Lagereinheit mit einem Adapter gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2a zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Teilstücks des Adapters der 1;
- 2b zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Teilstücks des Adapters der 1;
- 3a zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer Verbindungsstruktur des Adapters gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3b zeigt eine schematische Darstellung eine Aufsicht der Verbindungsstruktur der 3a;
- 4 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Radlagers gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
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1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Lageranordnung mit einem Adapter 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Lageranordnung umfasst ein erstes Lager 5 und ein zweites Lager 7. Die beiden Lager 5 und 7 sind jeweils in einer in 4 erkennbaren Bohrung 9 angeordnet. Das zweite Lager 7 weist einen größeren Durchmesser auf als das erste Lager 5. Der Adapter 3 ist ausgebildet, um einen Durchmesserunterschied zwischen dem ersten Lager 5 und der Bohrung 9 auszugleichen. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren wird die Lageranordnung über den Adapter 3 zu einer Lagereinheit, wie später noch genauer beschrieben, verbunden. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Adapter auch bei Lageranordnungen eingesetzt werden, die nicht zu einer Lagereinheit bzw. einem einteilig montierbaren Bauteil verbunden werden.
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Die beiden Lager 5 und 7 sind axial benachbart zueinander angeordnet, sodass sie sich in axialer Richtung nicht überlappen. Bei dem ersten Lager 5, welches auch als außenliegendes Lager bezeichnet werden kann und dem zweiten Lager 7, welches auch als innenliegendes Lager bezeichnet werden kann, handelt es sich dabei jeweils um ein Kegelrollenlager.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Adapter bei allen möglichen anderen Lageranordnungen eingesetzt werden, welche wenigstens zwei Lager unterschiedlicher Größe umfasst. Dabei kann es sich um Wälz- oder auch Gleitlager handeln. Wälzlager können zum Beispiel Kugellager, Nadellager, Rollenlager, Zylinderrollenlager oder der gleichen sein. Unter Umständen können in der Lageranordnung auch unterschiedliche Lagertypen kombiniert sein.
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Das zweite Lager 7 weist einen kleineren Kontaktwinkel auf, um hauptsächlich eine radiale Belastung oder radiale Kräfte aufnehmen zu können. Im Gegensatz dazu weist das erste Lager 5 einen größeren Kontaktwinkel auf, um größere axialer Kräfte aufnehmen zu können. Das erste Lager 5 und das zweite Lager 7 sind, in Bezug auf Wälzkörperanzahl und Größe so dimensioniert, dass sich für beide jeweils eine maximale Laufzeit ergibt. Ferner sind die Lager auch so dimensioniert, dass möglichst wenig Material benötigt wird, um Gewicht zu sparen.
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Jedes der Lager 5 und 7 umfasst einen Innenring 11 bzw. 13 und einen Außenring 15 und 17. In radialer Richtung zwischen dem Innenring 11 und dem Außenring 15 werden eine Mehrzahl von Wälzkörpern in einer Reihe geführt. Davon ist ein als Kegelrolle 19 ausgebildeter Wälzkörper dargestellt. Analog ist für das zweite Lager 7 eine Kegelrolle 21 dargestellt, die in radialer Richtung zwischen dem Innenring 13 und dem Außenring 17 angeordnet ist. Die beiden Lager 5 und 7 sind in O-Anordnung zueinander angeordnet, sodass die Kegelrollen 21 und 19 jeweils mit einem Bereich mit einem kleinsten Durchmesser einander zugewandt sind. Beide Lager 5 und 7 umfassen jeweils einen Wälzlagerkäfig 23 und 25. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann wenigsten einer der Wälzlagerkäfige entfallen oder eine andere Form aufweisen.
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Bei den Durchmessern der Lager 5 und 7, welche sich unterscheiden, kann es sich dabei jeweils um einen Teilkreisdurchmesser und/oder einen jeweils größten Durchmesser der Lager 5 und 7 handeln. Als Teilkreisdurchmesser wird ein Durchmesser bezeichnet, der durch die Mitte der Wälzkörper oder der Kegelrollen 19 bzw. 21 verläuft.
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Der Außenring 15 des ersten Lagers 5 weist einen Axialabschnitt 27 auf, der sich in axialer Richtung über eine Laufbahn der Kegelrolle 19 hinaus in Richtung des zweiten Lagers 7 erstreckt. In radialer Richtung weist der Außenring 15 eine Anlagefläche 29 auf, die einen größten Durchmesser des Außenrings 15 aufweist. Die Anlagefläche 29 liegt in axialer Richtung zwischen zwei Freistellungflächen 31, die jeweils einen kleineren Durchmesser als die Anlagefläche 29 aufweisen. Der Außenring 17 des zweiten Lagers 7 weist in radialer Richtung eine ähnliche Form auf, jedoch liegen eine Anlagefläche 33 und zwei Freistellungsflächen 35 auf einem größeren Durchmesser als bei dem ersten Lager 5. Auch umfasst der Außenring 17 des zweiten Lagers 7 einen Axialabschnitt 37. Diese erstrecken sich ebenfalls weiter in axiale Richtung als eine Laufbahn für die Kegelrolle 21, also in einen Bereich zwischen das erste Lager 5 und das zweite Lager 7. Die Axialabschnitte 27 und 37 weisen dabei in radialer Richtung jeweils eine geringere Ausdehnung auf als die entsprechenden Innenringe 15 und 17 an einem Ende der Laufbahn, welches jeweils auf einer dem anderen Lager zugewandten Seite des Lagers liegt.
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Auch die Innenringe 11 und 13 der beiden Lager 5 und 7 weisen jeweils einen Axialabschnitt 39 und 41 auf, der sich weiter in eine axiale Richtung erstreckt als eine Laufbahn, also in einen Bereich zwischen dem ersten Lager 5 und dem zweiten Lager 7. Dabei weist der Axialabschnitt 39 des Innenrings 11 an einer radial nach innen gerichteten Fläche eine als Nut ausgebildete Gegenverbindungsstruktur 43 auf. Die Gegenverbindungsstruktur 43 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Nut auch andere Querschnittsformen aufweisen. Analog weist auch der Axialabschnitt 41 des Innenrings 13 an einer radial nach innen gerichteten Fläche eine Gegenverbindungsstruktur 45 auf. Die Gegenverbindungsstruktur 45 ragt in axialer Richtung bis zu einem Absatz 47 an dem Außenring 17 des zweiten Lagers 7. Die Gegenverbindungsstruktur 45 weist eine größere Breite auf, also eine Ausdehnung in eine axiale Richtung als die Gegenverbindungsstruktur 43. Aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der Lager 5 und 7 liegt auch die Gegenverbindungsstruktur 45 auf einem größeren Durchmesser als die Gegenverbindungsstruktur 43.
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Axial nach außen, für die gesamte Lagereinheit 1 betrachtet, sind die Lager 5 und 7 jeweils mit einer Dichtung 49 und 51 abgedichtet. Durch die Dichtungen 49 und 51 kann ein Austreten eines Schmiermittel aus der Lagereinheit 1 und ein Eindringen von Staub oder Schmutz aus einer Umgebung 53 in ein Inneres der Lagereinheit 1 zumindest reduziert oder sogar vollständig vermieden werden.
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Die 2a zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Teilstücks 55 des Adapters 3, welches auch als Außenringadapter bezeichnet werden kann.
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Bei dem Teilstück 55 handelt es sich um ein ringförmiges Bauteil. An einer radial nach außen gerichteten Fläche weist das Teilstück 55 eine Anlagefläche 59 auf, welche im Wesentlichen einen ähnlichen Durchmesser aufweist, wie die Bohrung 9, in die die Lager 5 und 7 eingesetzt werden sollen. Die Anlagefläche 59 weist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auch den gleichen Durchmesser auf wie die Anlagefläche 33 des Außenrings 17 des zweiten Lagers 7. Unter Umständen können sich die Durchmesser im Rahmen Herstellungsbedingter Toleranzen voneinander abweichen. Auch die Anlagefläche 59 ist in axialer Richtung zwischen zwei Freistellungsflächen 61 angeordnet, welche einen kleineren Durchmesser als die Anlagefläche 59 aufweisen. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann sowohl an dem Teilstück des Adapters wie auch an den Außenringen wenigstens eine oder auch beide der Freistellungsflächen entfallen.
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An einer nach radial innen gerichteten Fläche 63 weist das Teilstück 55 einen Durchmesser auf, der im Wesentlichen einem Außendurchmesser des Außenrings 15 des Lagers 5 bzw. dessen Anlagefläche 29 entspricht. Die Durchmesser der Flächen 63 und 29 sind so abgestimmt, dass in einem montierten Zustand ein Presssitz zwischen dem Teilstück 55 und dem Außenring 15 zustande kommt. Analog verhalten sich auch die Durchmesser der Bohrung 9 und der Fläche 59 des Teilstücks 55 so, dass sich in einem montierten Zustand ein Presssitz ergibt. Dies gilt auch für die Anlagefläche 33 des Außenrings 17 des zweiten Lagers 7 und die Bohrung 9. Um einen Presssitz zu erhalten, können die entsprechenden Flächen beispielsweise so toleriert sein, dass sie eine Presspassung zueinander aufweisen.
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Das Teilstück 55 umfasst einen Distanzabschnitt 65, der in axialer Richtung in etwa in Höhe der Freistellungsfläche 61 beginnt und sich in einem montierten Zustand in Richtung des zweiten Lagers 7 erstreckt. Der Distanzabschnitt 65 weist radial innen einen kleineren Durchmesser auf als die Fläche 63. Dadurch ergibt sich ein Axialanschlag 67 für das erste Lager 5, an welchem dieses mit seinem Außenring 15 anliegt.
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Über eine Fase 69 schließt an den Axialanschlag 67 eine Hauptausdehnung des Distanzabschnitts 65 an. Radial innen weist der Distanzabschnitt 65 eine Bohrung mit einem einheitlichen Durchmesser auf. Radial außen weist der Distanzabschnitt 65 einen weiteren Durchmesserbereich 71 auf, der an die Freistellungsfläche 61 anschließt, sodass sich ein Axialanschlag 73 für das zweite Lager 7 bzw. dessen Außenring 17 ergibt. Dabei ist der Durchmesserbereich 71 so ausgebildet, dass er in einem montierten Zustand an einer nach radial innen gerichteten Fläche des Axialabschnitts 37 des Außenrings 17 des zweiten Lagers 7 anliegt. Der Durchmesserbereich 71 passt also in eine Bohrung des Außenrings 17 des zweiten Lagers 7. Über eine Fase 75 schließt der Durchmesserbereich 71 an eine Stirnfläche 77 des Teilstücks 55 an. Die Stirnfläche 77 bildet in einem montierten Zustand ebenfalls einen Anschlag für einen Absatz 47 an dem Außenring 17.
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Die Axialanschläge 67 und 73 sind jeweils in eine axiale Richtung gerichtet. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann wenigstens einer der Axialanschläge auch nur eine axiale Richtungskomponente aufweisen und um einen Winkel gegenüber der axialen Richtung geneigt sein. In solchen Fällen kann unter Umständen auch der Außenring des Lagers eine entsprechend geneigte Fläche aufweisen.
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Die 2b zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines zweiten Teilstücks 57 des Adapters 3, welches auch als Innenringadapter bezeichnet werden kann.
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Das zweite Teilstück 57 ist ebenfalls ein ringförmiges Bauteil mit einer Bohrung 79, die im Wesentlichen einem Durchmesser einer Welle oder einer Achse, an der die Lagereinheit 1 montiert werden soll, entspricht. An die Bohrung 79 mit dem einheitlichen Durchmesser schließt, auf einer in einem montierten Zustand dem ersten Lager 5 zugewandten Seite, eine Nut 81 mit einem größeren Durchmesser als die Bohrung 79 an. Die Nut 81 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann die Nut auch alle möglichen anderen Querschnitte aufweisen. Auf einer der Bohrung 79 abgewandten Seite der Nut 81 weist das Teilstück 57 einen größeren Innendurchmesserbereich 83 auf als die Bohrung 79. Von diesem Innendurchmesserbereich 83 schließt die radial innen liegende Fläche über eine Fase 85 an eine Stirnfläche 87 an, die in eine axiale Richtung gerichtet ist.
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An seiner radial nach außen gerichteten Fläche weist das Teilstück 57 eine andere Kontur auf. Von der Stirnfläche 87 erstreckt sich ein zu der axialen Richtung paralleler Abschnitt 89, der in axialer Richtung die Nut 81 überlappt. In etwa auf axialer Höhe eines axialen Endes der Nut 81, das der Stirnfläche 87 abgewandt ist, schließt an den Abschnitt 89 ein konischer Abschnitt 91 an. Ein größter Durchmesser des konischen Abschnitts 91 liegt dabei an einer dem parallelen Abschnitt 89 abgewandten Seite. An den konischen Abschnitts 91 schließt ein weiterer zu der axialen Richtung paralleler Abschnitt 93 an. Der parallele Abschnitt 93 geht über einen Radius in eine Stirnfläche 95 über. Die Stirnfläche 95 ist in eine axiale Richtung gerichtet. An die Stirnfläche 95 schließt ein weiterer Abschnitt 97 an, der parallel zu der axialen Richtung angeordnet ist. An diesem Abschnitt 97 ist eine Nut 99 eingebracht. Der Abschnitt 97 endet an einer Stirnfläche 101, welche in eine axiale Richtung gerichtet ist. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der beschriebene Bereich auch anders ausgebildet sein. Es können jedoch Flächen vorhanden sein, die eine Funktion der Stirnfläche 95 und der Nut 99 übernehmen.
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Eine Breite des zweiten Teilstücks 57, also eine Ausdehnung in eine axiale Richtung, kann relevant sein, um ein Axialspiel des Lagersystems oder der Lagereinheit 1 einzustellen. Beispielsweise können dazu alle in eine axiale Richtung gerichteten Flächen mit einer hohen Genauigkeit, beispielsweise durch Schleifen, hergestellt sein.
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Die beiden Teilstücke 55 und 57 des Adapters 3 sind aus Stahl Nr. 45 hergestellt. Dieser lässt sich beispielsweise durch Schleifen sehr genau bearbeiten und abstimmen, sodass die Teilstücke 55 und 57 definierte Dimensionen erhalten. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Adapter auch andere Werkstoffe umfassen, beispielsweise andere metallische Werkstoff und/oder Kunst- oder Verbundwerkstoffe.
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Die 3a und 3b zeigen unterschiedliche Ansichten einer Verbindungsstruktur 103, welche auch als wellenförmiger Sprengring bezeichnet werden kann. Die Verbindungsstruktur 103 weist eine Öffnung 105, welche eine geschlossene Ringform der Verbindungsstruktur 103 in Umfangsrichtung trennt. Durch die Öffnung 105 kann ein Umfang der Verbindungsstruktur 103 für eine Montage verändert werden. Ferner weist die Verbindungsstruktur 103 eine Wellenform mit einer Vielzahl aus Wellenbergen 107 und Wellentälern 109 auf. In unterschiedlichen Winkelabschnitten weist die Verbindungsstruktur 103 unterschiedliche Durchmesser auf. Die Form ist dabei im Wesentlichen regelmäßig. In jedem Wellental 109 ist eine Durchgangsöffnung 111 angeordnet. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Sprengring auch jedwedes andere Profil aufweisen, beispielsweise ein U-Profil, einen runden, einen rechteckigen Querschnitt oder dergleichen. Als Material kann die Verbindungsstruktur einen Federstahl oder andere Werkstoffe aufweisen.
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Wie in 1 gezeigt, können die beiden Lager 5 und 7 über den Adapter 3, welcher die Teilstücke 55 und 57, die Verbindungsstruktur 103 und eine weitere Verbindungsstruktur 113 umfasst, zu einer Lagereinheit 1 oder einteilig montierbaren Lageranordnung verbunden werden. Die Verbindungsstrukturen 103 und 113 dienen dazu, um den Adapter 3 jeweils mit den Innenringen 11 und 13 zu koppeln. Bei der weiteren Verbindungsstruktur 113, handelt es sich um einen Sprengring mit einem U-Profil, der mit einem ersten Schenkel in die Nut 43 des Innenrings 11 des ersten Lagers 5 und mit einem zweiten Schenkel in die Nut 81 des zweiten Teilstücks 57 eingehängt wird. Auch die weitere Verbindungsstruktur 113 weist eine Öffnung auf, über die der Sprengring zu Montagezwecken geöffnet und/oder zusammengedrückt werden kann. Ein Flansch, der die beiden Schenkel verbindet ist dabei nach radial innen gerichtet. Durch die Verbindungsstruktur 113 sind das erste Lager 5 und das zweite Teilstück 57 des Adapters zumindest zu Montage- und/oder Transportzwecken in axialer Richtung zueinander fixiert.
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Analog dient auch die Verbindungsstruktur 103 dazu, das zweite Lager 7 und das zweite Teilstück 57 des Adapters 3 zumindest zu Montage- und/oder Transportzwecken in axialer Richtung zueinander zu fixieren. Die Verbindungsstruktur 103 weist eine Breite, also eine Ausdehnung in eine axiale Richtung auf, die im Wesentlichen einer Breite der Nut 99 entspricht. Die Verbindungsstruktur 103 ragt nach radial außen in die als Nut ausgebildeten Gegenbefestigungsstruktur 45, liegt jedoch nicht an einer in eine radiale Richtung gerichteten Fläche des Axialabschnitts 41 oder der Gegenbefestigungsstruktur 45 an. Eine Bewegung der einzelnen Teile in Umfangsrichtung wird nicht oder nicht vollständig unterbunden. Zur Montage wird die Verbindungsstruktur 103 in die Nut 99 des Teilstücks 57 gebracht. Sobald die Verbindungsstruktur 103 in die in der 1 gezeigte Position rutscht, sind der Adapter 3 und der Innenring 13 des zweiten Lagers 7 verbunden bzw. gekoppelt.
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Das Teilstück 55 des Adapters 3 wird so angeordnet, dass es von einer Rotationsachse aus betrachtet den Außenring 15 des ersten Lagers 5 zumindest teilweise radial außerhalb überlappt und den Außenring 17 des zweiten Lagers 7 zumindest teilweise radial innerhalb überlappt. Dazu liegt das Teilstück 55 mit seiner nach radial innen gerichteten Fläche 63 an der Anlagefläche 29 des Außenrings 15 an. Gegen den Axialanschlag 67 stützt sich das Lager 5 mit seinem Lagerring 15 in axialer Richtung ab. Mit dem Axialschlag 73 liegt das Teilstück an dem Außenring 17 an und greift mit dem Durchmesserbereich 71 in die Bohrung bzw. radial innerhalb des Axialabschnitts 37 des Außenrings 17. An diesem liegt er in axialer Richtung nochmals mit der Stirnfläche 77 an dem Absatz 47 an. Die Lagereinheit 1 kann als ein, bereits mit Schmierfett vorgefülltes Bauteil, verkauft und/oder montiert werden.
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4 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Radlagers 2, welches beispielsweise eine LKW-Naben-Einheit sein kann, gemäß einem Ausführungsbeispiel. Zur Montage wird die Lagereinheit 1 in der Bohrung 9 einer Nabe 10, welche auch ein anderes Gehäuse sein kann, angeordnet. Dann wird eine Achse 12 in der Bohrung 9 angeordnet. Die Achse 12 weist dabei eine gestufte Form mit unterschiedlichen Durchmessern auf, sodass die Innenringe 11 und 13 jeweils mit einem Presssitz auf der Achse 12 sitzen. Ferner weist die Achse 12 einen Axialanschlag 14 für die Lagereinheit 1 bzw. den Innenring 13 des zweiten Lagers 7 auf. Analog weist auch die Nabe 10 einen Axialanschlag 16 für die Lagereinheit 1 bzw. für den Außenring 17 des zweiten Lagers 7 auf. Wie in der 4 erkennbar, weist das Teilstück 57 des Adapters 3 den gleichen Durchmesser wie die Achse 12 und der Innenring 11 des ersten Lagers auf. Je nach Ausführungsbeispiel kann das Teilstück 57 eine Spielpassung oder eine Presspassung mit der Achse 12 aufweisen. Zur axialen Sicherung wird die Lagereinheit 1 über eine Mutter 18 und eine Beilagscheibe 20 an der Achse 12 befestigt.
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Bei manchen Ausführungsbeispielen handelt es sich um einen LKW-Naben-Adapter, welcher beispielsweise an LKW-Radlagereinheiten eingesetzt werden kann. Mit dem Adapter 1, welcher auch als Adaptersystem bezeichnet werden kann, können zwei Lager- und Dichtungssysteme bzw. Nabensystem unterschiedlicher Größe miteinander verbunden werden, welche jeweils ein Lager, eine Dichtung und Schmierfett umfassen. Das ganze System umfasst dann auch den Adapter. Mit dem beschriebenen Konzept kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Tragzahl der beiden Lager voll ausgenutzt werden. Dadurch kann sich ein Verhalten, gleich oder sogar besser, wie bei konventionellen Radlagern ergeben. Auch eine Vorspannung, eine Zuverlässigkeit kann vergleichbar zu oder höher als bei konventionellen Radlagern sein. Bei manchen Ausführungsbeispielen können Standardwälzlager eingesetzt werden. Auch der Herstellungsaufwand für die Nabe und damit die Kosten können bei manchen Ausführungsbeispielen reduziert sein, weil nur die Bohrung nur mit einem einheitlichen Durchmesser hergestellt wird. Eine Anpassung an konventionelle System kann bei manchen Ausführungsbeispielen ohne großen Aufwand möglich sein.
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Der Adapter, sowie die Lagereinheit und das Radlager können nicht nur, wie für die Figuren beschrieben an Lastkraftwagen (LKW), sondern auch bei allen möglichen anderen Fahrzeugen, wie PKW, Arbeitsmaschinen, Schienenfahrzeugen, Geländefahrzeugen, Baustellenfahrzeugen und/oder dergleichen eingesetzt werden. Ferner können der Adapter und die Lagereinheit unter Umständen auch bei allen möglichen anderen Anwendungen, bei denen zwei Bauteile drehbar zueinander gelagert werden sollen, eingesetzt werden.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen können Merkmale, die in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmal offenbart sind, auch als Verfahrensmerkmale implementiert sein. Ferner können ggf. auch Merkmale, die in manchen Ausführungsbeispielen als Verfahrensmerkmale implementiert sind, in anderen Ausführungsbeispielen als Vorrichtungsmerkmale implementiert sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagereinheit
- 2
- Radlager
- 3
- Adapter
- 5
- erstes Lager
- 7
- zweites Lager
- 9
- Bohrung
- 10
- Nabe/Gehäuse
- 11
- Innenring
- 12
- Achse
- 13
- Innenring
- 14
- Axialanschlag
- 15
- Außenring
- 16
- Axialanschlag
- 17
- Außenring
- 18
- Mutter
- 19
- Kegelrolle
- 20
- Beilagscheibe
- 21
- Kegelrolle
- 23
- Wälzlagerkäfig
- 25
- Wälzlagerkäfig
- 27
- Axialab schnitt
- 29
- Anlagefläche
- 31
- Freistellungsfläche
- 33
- Anlagefläche
- 35
- Freistellungsfläche
- 37
- Axial ab schnitt
- 39
- Axial ab schnitt
- 41
- Axial ab schnitt
- 43
- Gegenverbindungsstruktur
- 45
- Gegenverbindungsstruktur
- 47
- Absatz
- 49
- Dichtung
- 51
- Dichtung
- 53
- Umgebung
- 55
- Teilstück
- 57
- Teilstück
- 59
- Anlagefläche
- 61
- Freistellungsfläche
- 63
- Fläche
- 65
- Distanzabschnitt
- 67
- Axialanschlag
- 69
- Fase
- 71
- Durchmesserbereich
- 73
- Axialanschlag
- 75
- Fase
- 77
- Stirnfläche
- 79
- Bohrung
- 81
- Nut
- 83
- Innendurchmesser
- 85
- Fase
- 87
- Stirnfläche
- 89
- paralleler Abschnitt
- 91
- konischer Abschnitt
- 93
- paralleler Abschnitt
- 95
- Stirnfläche
- 97
- paralleler Abschnitt
- 99
- Nut
- 101
- Stirnfläche
- 103
- Verbindungsstruktur
- 105
- Öffnung
- 107
- Wellenberg
- 109
- Wellental
- 111
- Durchgangsöffnung
- 113
- Verbindungsstruktur
