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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, welche ein Lager umfasst. Ein Lager umfasst im Allgemeinen einen Innenring und einen Außenring, wobei die Ringe in relativer Drehung zueinander sind. Die Ringe können zwischen sich eine Lagerkammer definieren, in der Rollelemente untergebracht sind, wie Kugeln, Nadeln, Rollen.
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Ein Lager ist vorgesehen, um in einem Gehäuse eines mechanischen Systems montiert zu werden, insbesondere zwischen einem festen mechanischen Element und einem beweglichen mechanischen Element, um ihre relative Drehung zu unterstützen.
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Um die Dichtheit des Lagers sicherzustellen, das heißt, um das Eindringen von externen Elementen, wie Teilchen, Verunreinigungen oder Wasser, in die Lagerkammer zu verhindern, ist es vorgesehen, das Lager mit Dichtungsmitteln auszustatten. Diese Dichtungsmittel können aus Gelenken bestehen, die einstückig mit einem der Ringe montiert sind, sich vorzugsweise drehen und mit dem anderen Ring in Gleitkontakt stehen.
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Die Reibung des Gelenks an einem Ring während der Drehung des Lagers bringt jedoch ein Reibmoment mit sich, das zu der Bewegung entgegengesetzt ist. Dies führt zu einer Verringerung der Effizienz, einem Anstieg der Temperatur und einem Abbau des Gelenks, dessen Leistung mit dem Ausmaß seiner Verwendung sinkt.
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Ein Lager kann auch mit Gelenken oder Flanschen versehen sein, die an einem der Ringe montiert sind und einen Durchlass mit reduzierten Abmessungen im Vergleich zu dem anderen Ring sicherstellen. Solche Dichtungsmittel, die als Labyrinthdichtungen bezeichnet werden, stehen mit dem anderen Ring nicht in Kontakt und vermeiden Störungen, die durch in Kontakt stehende Gelenke verursacht werden.
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Auch wenn es reduziert ist, kann das Labyrinth keine absolute Dichtheit des Lagers garantieren, da die externen Elemente eindringen können. Außerdem kann in der Lagerkammer vorhandenes Schmiermittel aus dem Labyrinth entweichen, insbesondere während des Transports des Lagers von dem Herstellungsort zu einem Konstrukteur seiner endgültigen Verwendung.
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Die Erfindung kann insbesondere diese Probleme lösen, indem eine Lageranordnung vorgeschlagen wird, die dicht ist und im Gebrauch ein reduziertes Reibmoment aufweist, die einfach herzustellen und zu montieren ist, und in ihrer Verwendung und ihrer Auslegung für mehrere Anwendungen modular ist.
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Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine Lageranordnung, umfassend ein Lager, das ausgestattet ist mit einem ersten Ring mit einer Bohrung, zwei Stirnkanten und einer zylindrischen Außenfläche, und mit einem zweiten Ring mit einer Bohrung, zwei Radialkanten und einer zylindrischen Außenfläche. Der erste und zweite Ring können in relativer Drehung um eine zentrale Achse sein. Das Lager umfasst auch mindestens eine Reihe von Rollelementen, welche in einer Lagerkammer untergebracht ist, die zwischen einer zylindrischen Außenfläche und einer Bohrung der Ringe definiert ist. Der erste und zweite Ring und die Rollelemente definieren einen Teilkreisdurchmesser des Lagers.
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Gemäß der Erfindung umfasst die Anordnung auch mindestens ein Dichtungsmittel, das ausgestattet ist mit einem Anschlagabschnitt einstückig mit einem der Ringe, der in Drehung sein kann, und mit einem kegelstumpfförmigen ringförmigen Körper, der sich von dem Anschlagabschnitt in die Richtung des anderen Rings derart erstreckt, dass in Ruhestellung der Körper einen Winkel von nicht Null mit einer Ebene senkrecht zum Teilkreisdurchmesser bildet und in direktem oder indirektem Kontakt mit dem anderen Ring des Lagers ist.
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Der Teilkreisdurchmesser des Lagers ist durch die Ringe des Lagers und die Rollelemente als Drehachse der Rollelemente bestimmt, wobei die Ringe in relativer Drehung parallel zu dieser Achse sind, die zwischen den Ringen angeordnet ist.
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Somit ist ein Dichtungsmittel einstückig mit einem Ring des Lagers, weist jedoch einen kegelstumpfförmigen ringförmigen Körper auf. Die Funktionsweise eines Dichtungsmittels gemäß der Erfindung ist wie folgt. In der Ruhestellung, das heißt, ohne jede relative Drehbewegung der Ringe des Lagers, ist der Körper des Dichtungsmittels schräg in Bezug auf die Senkrechte des Teilkreisdurchmessers, wobei er sich von dem Ring, an dem er befestigt ist, mit einer Winkelverschiebung in Bezug auf die Senkrechte des Rings erstreckt. Wenn der Ring, an dem das Dichtungsmittel montiert ist, in Drehung um die zentrale Achse ist, wird eine Zentrifugalkraft auf den Körper des Dichtungsmittels ausgeübt, insbesondere auf sein freies Ende. Wenn die Drehgeschwindigkeit des Rings ausreichend ist, neigt sich der Körper in Bezug auf seine Ausgangsposition in die Richtung der Ebene senkrecht zu dem Teilkreisdurchmesser und geht durch eine Übergangszone zwischen dem Anschlagabschnitt und dem kegelstumpfförmigen ringförmigen Körper. Ein Mittelpunkt der Übergangszone bildet einen Drehschwenkpunkt. Der Körper, ursprünglich in direktem oder indirektem Kontakt mit dem anderen Ring des Lagers, ist nun daher in Bezug auf den Ring verschoben. Somit steht im Betriebsmodus des Lagers, das heißt, wenn der mit dem mindestens einen Dichtungsmittel ausgestattete Ring in Drehung ist, das Dichtungsmittel nicht mehr mit dem anderen Ring in Kontakt.
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Gemäß der Erfindung wird das Reibmoment aufgrund des direkten oder indirekten Gleitkontakts zwischen einem Dichtungsmittel und einem anderen Ring vermieden. Die Effizienz der Lageranordnung wird verbessert. Außerdem werden Erwärmungen der Ringe und ein Abbau des Dichtungsmittels verhindert.
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Im Betriebsmodus ist der Druck zwischen der Innenseite und der Außenseite des Lagers ausgeglichen, wodurch Druckunterschiede vermieden werden, welche die Dichtungsmittel verformen können.
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Da die als Ruhestellung bezeichnete Position des Dichtungsmittels in einem Kontakt mit dem anderen Ring besteht, bleibt darüber hinaus die Lagerkammer dicht, wenn das Lager nicht in Betrieb ist, insbesondere bei seinem Transport. Somit können externe Elemente nicht in die Lagerkammer eindringen, und Schmiermittel kann aus der Lagerkammer nicht entweichen.
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Gemäß vorteilhaften, jedoch nicht obligatorischen Aspekten der Erfindung kann eine derartige Lageranordnung ein oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen, die in jeder technisch zulässigen Kombination genommen sind:
- – Die Rollelemente sind regelmäßig in Umfangsrichtung beabstandet und von einem Käfig gehalten.
- – Die Rollelemente sind Kugeln.
- – Der erste und zweite Ring des Lagers sind massiv.
- – Der Teilkreisdurchmesser des Lagers ist parallel zu der relativen Drehachse des ersten und zweiten Rings des Lagers.
- – Der Teilkreisdurchmesser des Lagers ist senkrecht zu der relativen Drehachse des ersten und zweiten Rings des Lagers.
- – Das Dichtungsmittel ist aus Kunststoff- oder synthetischem Material hergestellt.
- – Der Nicht-Null-Winkel zwischen dem Dichtungsmittel und einer Ebene senkrecht zu dem Teilkreisdurchmesser liegt zwischen 1° und 45°, vorzugsweise zwischen 10° und 30°.
- – Der Körper des Dichtungsmittels umfasst ein freies Ende, von dem sich ein Relief erstreckt.
- – Das Relief ist ringförmig.
- – Der Anschlagabschnitt des Dichtungsmittels ist in einer Rille des Rings untergebracht, welche in einer Fläche angeordnet ist, die sich zu der Lagerkammer öffnet.
- – Der Anschlagabschnitt des Dichtungsmittels ist einstückig mit einer der Stirnkanten des Rings.
- – Der Anschlagabschnitt des Dichtungsmittels eines Rings bedeckt eine der Stirnkanten des Rings und erstreckt sich durch einen Abschnitt, der die gesamte oder einen Teil einer ringförmigen zylindrischen Fläche des Rings bedeckt, welche die äußere zylindrische Fläche des Lagers oder die Bohrung des Lagers definiert.
- – Der Anschlagabschnitt erstreckt sich nicht über die zylindrische Fläche des Rings hinaus, welche die Lagerkammer begrenzt.
- – Mindestens ein Ring des Lagers ist mit zwei Dichtungsmitteln ausgestattet, wobei jedes eine der Stirnkanten des Rings bedeckt und sich durch einen Abschnitt erstreckt, der die gesamte oder einen Teil einer ringförmigen zylindrischen Fläche des Rings bedeckt, welche die zylindrische Außenfläche des Lagers oder die Bohrung des Lagers definiert.
- – Die Abschnitte, die sich von den Dichtungsmitteln desselben Rings erstrecken, sind einstückig miteinander.
- – Die zwei Dichtungsmittel desselben Rings bilden ein und dasselbe Element mit Hilfe eines gemeinsamen Abschnitts, der sich auf einer ringförmigen zylindrischen Fläche des Rings erstreckt, welche die zylindrische Außenfläche des Lagers oder die Bohrung des Lagers definiert.
- – Die Abschnitte, die sich von den zwei Dichtungsmitteln desselben Rings erstrecken, sind ringförmig, um den Ring ebenso radial wie axial zu umgeben.
- – Das Dichtungsmittel einstückig mit einem Ring des Lagers ist in Ruhestellung in direktem Kontakt mit dem anderen Ring, beispielsweise in Kontakt mit einer zylindrischen Fläche oder mit einer Stirnkante des anderen Rings.
- – Das Dichtungsmittel einstückig mit einem Ring des Lagers ist in Ruhestellung in indirektem Kontakt mit dem anderen Ring, beispielsweise in Kontakt mit einem Dichtungsmittel des anderen Rings.
- – Der erste und zweite Ring des Lagers sind jeweils mit mindestens einem Dichtungsmittel in Bezug aufeinander derart ausgestattet, dass die Körper der zwei Dichtungsmittel in Ruhestellung in Kontakt sind und in dieselbe Richtung ausgerichtet sind.
- – Die Körper der Dichtungsmittel des ersten und zweiten Rings sind alle beide zu der Innenseite des Lagers ausgerichtet, das heißt, zu den Rollelementen.
- – Die Körper der Dichtungsmittel des ersten und zweiten Rings sind alle beide zu der Außenseite des Lagers ausgerichtet, das heißt, entgegengesetzt zu den Rollelementen.
- – Die Körper der Dichtungsmittel der zwei Ringe des Lagers, in Kontakt in der Ruhestellung, bilden in der Ruhestellung denselben Winkel mit einer Ebene senkrecht zu dem Teilkreisdurchmesser des Lagers.
- – Die Körper der Dichtungsmittel der zwei Ringe des Lagers, in Kontakt in der Ruhestellung, sind mit Reliefs an ihren Enden ausgestattet, die in dieselbe Richtung ausgerichtet sind.
- – Der Kontakt der Körper der Dichtungsmittel der zwei Ringe des Lagers, in Kontakt in der Ruhestellung, wird auf der Höhe des Teilkreisdurchmessers des Lagers hergestellt.
- – Der Anschlagabschnitt eines der Dichtungsmittel eines Rings des Lagers ist mit einem Abstandhalterabschnitt ausgestattet, um gemäß dem Teilkreisdurchmesser des Körpers des Dichtungsmittels verschoben zu sein.
- – Der Anschlagabschnitt und der kugelstumpfförmige Körper definieren eine Übergangszone zwischen diesen, wobei die Übergangszone eine reduzierte Dicke in Bezug auf jene des Anschlagabschnitts und des kegelstumpfförmigen Körpers aufweist.
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Die Erfindung wird besser verstanden werden und weitere Vorteile davon werden im Lichte der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen, die eine Lageranordnung gemäß ihrem Prinzip darstellen, deutlicher erkennbar werden, die nur als Beispiel angegeben und unter Bezugnahme auf die beigefügten, nicht einschränkenden Zeichnungen angeführt sind, in denen:
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1 einen Schnittansicht einer Lageranordnung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
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2a und 2b Detailansichten von Dichtungsmitteln gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellen;
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3 eine Detailansicht eines Dichtungsmittels gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
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4 eine Schnittansicht einer Lageranordnung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt; und
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5 eine Schnittansicht einer Lageranordnung gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt.
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Eine Anordnung A umfasst ein Lager 1 mit einer zentralen Achse X1, das ausgestattet ist mit einem Außenring 2, einem Innenring 3, einer Reihe von Rollelementen 4, hier Kugeln, die in parallelen Ebenen angeordnet sind und die jeweils von einem Käfig 5 gehalten werden. Eine solche Anordnung ist dazu bestimmt, in einem Lager montiert zu werden, das in einem mechanischen System (nicht gezeigt) vorgesehen ist.
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Die Ringe 2, 3 sind koaxial mit der zentralen Achse X1 im normalen Betriebsmodus.
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Der Außenring 2 umfasst eine zylindrische Außenfläche 21 und eine Bohrung 22, in der eine Laufbahn für die Rollelemente 4 aufgenommen wird.
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Der Innenring 3 umfasst eine zylindrische Außenfläche 31, in der eine Laufbahn für die Rollelemente 4 aufgenommen ist.
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Der Innenring 3 kann drehbar sein und der Außenring 2 kann nicht drehbar sein, oder umgekehrt, oder es können sich auch beide Ringe in Bezug aufeinander drehbar sein.
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Der Außenring 2 ist axial von zwei Radialvorderkanten 23 und 24 begrenzt, und der Innenring 3 ist axial von zwei Radialvorderkanten 33 und 34 derart begrenzt, dass die Kanten jeweils axial ausgerichtet sind, um eine axiale Abmessung des Lagers 1 zu definieren.
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Der Innenring 3 umfasst auch eine querverlaufende zylindrische Bohrung 32. Beispielsweise kann eine Achse oder eine Stütze in die Bohrung 32 eingesetzt werden. Die Bohrung 32 des Innenrings 3 und die zylindrische Außenfläche 21 des Außenrings 2 definieren eine radiale Abmessung des Lagers.
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Die zylindrische Außenfläche 31 des Innenrings 3, die Bohrung 22 des Innenrings 2 und die Radialvorderkanten 23, 33 und 24, 34 definieren eine Lagerkammer 8, in der die Rollelemente 4 zwischen den Ringen 2, 3 in Bewegung sind. Die Lagerkammer 8 kann mit Schmiermittel gefüllt sein, beispielsweise Fett oder Öl, um die Reibungen zwischen den Kontaktflächen der sich bewegenden Elemente zu reduzieren, hier den Rollelementen 4, der Laufbahn, die in der zylindrischen Außenfläche 31 vorgesehen ist, und der Laufbahn, die in der Bohrung 22 des Innenrings 2 vorgesehen ist.
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Die Ringe 2, 3 und die Rollelemente 4 definieren einen Teilkreisdurchmesser P1 des Lagers 1 als Drehachse der Rollelemente, wobei die Ringe in relativer Drehung parallel zu dieser Achse sind, die zwischen den Ringen angeordnet ist.
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Gemäß den in 1 bis 5 veranschaulichten Drehmodi ist der Teilkreisdurchmesser P1 parallel zu der zentralen Drehachse X1. Gemäß einer nicht dargestellten Alternative kann der Teilkreisdurchmesser P1 senkrecht zu der zentralen Achse sein.
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Gemäß der Erfindung umfasst die Anordnung ein erstes Dichtungsmittel 9 einstückig mit dem Außenring 2 und ein zweites Dichtungsmittel 10 einstückig mit dem Innenring 2.
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Das Dichtungsmittel 9 umfasst einen Anschlagabschnitt 91, der die Stirnkante 23 des Außenrings 2 bedeckt.
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Das Dichtungsmittel 9 umfasst auch einen Körper 92, der sich von dem Anschlagabschnitt 91 in die Richtung des Innenrings 3 erstreckt. Der Körper 92 ist mit einem freien Ende 93 versehen.
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Der Körper 92 ist ringförmig und in der Ruhestellung kegelstumpfförmig. Genauer erstreckt sich bei fehlender Drehung des Außenrings 2 der Körper 92 von dem Anschlagabschnitt, wobei er einen Winkel O92 mit der Senkrechten zu dem Teilkreisdurchmesser P1 bildet, die durch einen Mittelpunkt G9 einer Übergangszone 95 zwischen dem Anschlagabschnitt 91 und dem kegelstumpfförmigen Körper 92 hindurchgeht.
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Gemäß der in 1 und 2a veranschaulichten Ausführungsform erstreckt sich der kegelstumpfförmige Körper 92 von dem Anschlagabschnitt 91 in die Richtung der Innenseite des Lagers, das heißt, zu den Rollelementen 4.
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In seiner Ruhestellung gelangt das Dichtungsmittel 9 mit dem Dichtungsmittel 10 einstückig mit dem Innenring 3 in Kontakt.
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Das Dichtungsmittel 10 umfasst einen Anschlagabschnitt 101, der die Stirnkante 33 des Innenrings 3 bedeckt.
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Das Dichtungsmittel 10 umfasst auch einen Körper 102, der sich von dem Anschlagabschnitt 101 in die Richtung des Außenrings 2 erstreckt. Der Körper 102 ist mit einem freien Ende 103 versehen.
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Der Körper 102 ist ringförmig und in der Ruhestellung kegelstumpfförmig. Genauer erstreckt sich bei fehlender Drehung des Innenrings 3 der Körper 102 von dem Anschlagabschnitt, wobei er einen Winkel O102 mit der Senkrechten zu dem Teilkreisdurchmesser P1 bildet, die durch einen Mittelpunkt G10 einer Übergangszone 105 zwischen dem Anschlagabschnitt 101 und dem kegelstumpfförmigen Körper 102 hindurchgeht.
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Gemäß der in 1 und 2b veranschaulichten Ausführungsform erstreckt sich der kegelstumpfförmige Körper 102 von dem Anschlagabschnitt 101 in die Richtung der Innenseite des Lagers, das heißt, zu den Rollelementen 4.
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Die freien Enden 93 und 103 der Dichtungsmittel 9 und 10 stehen jeweils in Kontakt, wenn sich die Dichtungsmittel in der Ruhestellung befinden. Der Kontakt der Dichtungsmittel 9, 10 in der Ruhestellung wird auf der Höhe des Teilkreisdurchmessers P1 des Lagers hergestellt.
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Gemäß der Ausführungsform von 1 sind die Körper 92 und 102 der Dichtungsmittel 9 und 10 jeweils in dieselbe Richtung gemäß dem Teilkreisdurchmesser P1 ausgerichtet, und die gebildeten Winkel O92 und O102 sind gleich. Alternativ dazu können die Winkel O92 und O102 unterschiedliche Werte aufweisen, wobei gleichzeitig der Kontakt der freien Enden 93, 103 in der Ruhestellung sichergestellt wird.
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Der Anschlagabschnitt 101 des Dichtungsmittels 10 ist mit einem Abstandhalterabschnitt 104 derart versehen, dass der Körper 102 axial verschoben ist. Ähnlich ist der Anschlagabschnitt 91 des Dichtungsmittels 9 mit einem Abstandhalterabschnitt 94 derart versehen, dass der Körper 92 axial verschoben ist. Somit sind die Enden 93, 103 der Dichtungsmittel axial von den Rollelementen 4 und dem Käfig 5 verschoben. Die axiale Position der Enden 93, 103 kann durch die Bemessung der Abstandhalterabschnitte 94, 104 eingestellt werden.
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Die Anschlagabschnitte 91, 101 erstrecken sich radial nicht über die Bohrung 22 und die zylindrische Außenfläche 31 des Außenrings 2 bzw. des Innenrings 3 hinaus, wobei sie die Lagerkammer 8 begrenzen. Nur die Körper 92, 102 gehen radial in den radialen Zwischenraum zwischen den Ringen 2, 3 hinein.
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Die Anschlagabschnitte 91 und 101 sind jeweils einstückig mit den Stirnkanten 23 und 33 des Außenrings 2 und Innenrings 3 durch Befestigungsmittel (nicht dargestellt), beispielsweise durch Schweißen, durch Kleben, durch Formgießen, durch Zusammenwirken von mechanischen Mitteln, wie Abschnitten des Flansches und des Rings im Zusammenwirken von Formen oder jedem anderen geeigneten Mittel.
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Die Dichtungsmittel 9, 10 sind aus Kunststoff- oder synthetischem Material hergestellt. Beispielsweise können die Dichtungsmittel 9, 10 aus PA 66 mit 30 % Glasfasern hergestellt sein.
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Die Funktionsweise der Dichtungsmittel 9, 10, die das Lager 1 der Lageranordnung A ausstatten, ist in 2a und 2b veranschaulicht.
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Wenn der Außenring 2, an dem das Dichtungsmittel 9 montiert ist, um die zentrale Achse X1 in Drehung ist, wird eine Zentrifugalkraft auf den Körper 92 des Dichtungsmittels 9 ausgeübt. Wenn die Geschwindigkeit der Drehung des Rings 2 ausreichend ist, schwenkt der Körper 92 um den Mittelpunkt G9 der Übergangszone zwischen dem Anschlagabschnitt 91 und dem Körper 92. Der Körper 92 neigt sich in Bezug auf seine ursprüngliche Ruhestellung PI9 in die Richtung einer Ebene PR9 senkrecht zu dem Teilkreisdurchmesser.
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Der Körper 92, ursprünglich in indirektem Kontakt mit dem Innenring 3 des Lagers 1 mit Hilfe des Dichtungsmittels 10, ist daher in Bezug auf das Dichtungsmittel 10 verschoben. Somit steht das Dichtungsmittel 9 im Betriebsmodus des Lagers 1 nicht mehr mit dem Dichtungsmittel 10 des Innenrings 3 in Kontakt.
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Wenn der Innenring 3, an dem das Dichtungsmittel 10 montiert ist, um die zentrale Achse X1 in Drehung ist, wird auf ähnliche Weise eine Zentrifugalkraft auf den Körper 102 des Dichtungsmittels 10 ausgeübt. Wenn die Geschwindigkeit der Drehung des Rings 3 ausreichend ist, schwenkt der Körper 102 um den Mittelpunkt G10 der Übergangszone zwischen dem Anschlagabschnitt 101 und dem Körper 102. Der Körper 102 neigt sich in Bezug auf seine ursprüngliche Ruhestellung PI10 in die Richtung einer Ebene PR10 senkrecht zu dem Teilkreisdurchmesser.
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Der Körper 102, ursprünglich in indirektem Kontakt mit dem Außenring 2 des Lagers 1 mit Hilfe des Dichtungsmittels 9, ist daher in Bezug auf das Dichtungsmittel 9 verschoben. Somit steht das Dichtungsmittel 10 im Betriebsmodus des Lagers 1 nicht mehr mit dem Dichtungsmittel 9 des Außenrings 2 in Kontakt.
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Ein einzelner der beiden Ringe 2, 3 des Lagers 1 kann sich um die zentrale Achse X1 drehen, in welchem Fall der beschriebene Effekt auf die Dichtungsmittel 9, 10 nur auf jenes ausgeübt wird, mit dem der sich drehende Ring ausgestattet ist. Alternativ dazu können sich beide Ringe 2, 3 drehen, in welchem Fall der beschriebene Effekt auf die Dichtungsmittel 9, 10 auf die Dichtungsmittel 9, 10 ausgeübt wird, mit denen jeder der beiden sich drehenden Ringe versehen ist.
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Gemäß einer nicht dargestellten Alternative kann das Lager 1 zusätzlich zu den Dichtungsmitteln 9, 10 mit Dichtungsmitteln ausgestattet sein, wie einem Flansch oder einen Gelenk, der oder das in den Rillen 25, 35 untergebracht ist, um die Dichtheit der Lageranordnung A in besonders kritischen Umgebungen (Verschmutzung, Wasser, Staub, Teilchen) zu erhöhen.
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Gemäß einer anderen nicht dargestellten Alternative kann das Lager 1 mit einem einzelnen Dichtungsmittel ausgestattet sein, das an einem einzelnen der Ringe montiert ist, wobei das Dichtungsmittel in direktem Kontakt mit einer der Flächen des anderen Rings steht.
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Eine zweite Ausführungsform, die in 3 veranschaulicht ist, in der identische Elemente dieselben Bezugszahlen aufweisen, unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Außenring 2 mit einem Dichtungsmittel 11 ausgestattet ist, das mit einem Relief 113 an seinem freien Ende versehen ist.
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Das Dichtungsmittel 11 umfasst einen Anschlagabschnitt 111, der die Stirnkante 23 des Außenrings 2 bedeckt.
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Das Dichtungsmittel 11 umfasst auch einen Körper 112, der sich von dem Anschlagabschnitt 111 in die Richtung des Innenrings 3 erstreckt.
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Der Körper 112 ist ringförmig und hat in Ruhestellung die Form eines Kegelstumpfes, wobei er sich von dem Anschlagabschnitt unter Bildung eines Winkels O112 mit der Senkrechten zu dem Teilkreisdurchmesser P1 erstreckt, die durch einen Mittelpunkt G11 einer Übergangszone 115 zwischen dem Anschlagabschnitt 111 und dem kegelstumpfförmigen Körper 112 hindurchgeht.
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Der Körper 112 ist mit einem Relief 113 an seinem freien Ende versehen. Das Relief 113 ist ein Materialwulst, der sich von dem Ende des Körpers 112 in die Richtung entgegengesetzt zu der Neigung des Körpers 112 in Ruhestellung erstreckt.
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Das Relief 113 kann ringförmig oder in regelmäßig beabstandete ringförmige Sektionen geteilt sein.
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Ein derartiges Relief 113 impliziert eine ergänzende Masse an dem freien Ende des Körpers 112, um den Effekt der Zentrifugalkraft auf die Neigung des kegelstumpfförmigen Körpers 112 bei der Drehung des Außenrings 2 zu erhöhen. Da sich das Relief 113 in die Richtung entgegengesetzt zu der Neigung des Körpers 112 in Ruhestellung erstreckt, bildet es eine versetzte Masse, die den Effekt der Zentrifugalkraft weiter verstärkt.
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Außerdem weist die Übergangszone 115 zwischen dem Anschlagabschnitt 111 und dem Körper 112 eine reduzierte Dicke in Bezug auf die Dicke des Anschlagabschnitts und in Bezug auf die Dicke des Körpers 112 auf. Da der Mittelpunkt G11 einen Schwenkpunkt für die Drehung des Körpers 112 unter der Wirkung der Zentrifugalkraft bildet, ermöglicht es diese Reduktion der Dicke, die Flexibilität der Übergangszone 115 zu erhöhen und so zur Erhöhung des Effekts der Zentrifugalkraft auf den Körper 112 bei der Drehung des Außenrings 2 beizutragen.
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Gemäß einer nicht dargestellten Alternative kann der Innenring 3 auch mit einem Dichtungsmittel ähnlich dem Dichtungsmittel 11 ausgestattet sein.
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Eine dritte Ausführungsform, die in 4 veranschaulicht ist, in der identische Elemente dieselben Bezugszahlen aufweisen, unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass der Innenring 3 und der Außenring 2 mit Dichtungsmitteln 13, 12 ausgestattet sind, welche mit Anschlagabschnitten 131, 121 versehen sind, die jeweils in den Rillen 35, 25 der Ringe 3, 2 untergebracht sind.
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Die Anschlagabschnitte 121, 131 sind mit einer Form versehen, die mit den Unterseiten der Rillen 25, 35 des Außenrings 2 bzw. Innenrings 3 übereinstimmen.
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Die Anschlagabschnitte 121, 131 erstrecken sich durch die ringförmigen kegelstumpfförmigen Körper 122, 132, jeweils in die Richtung des anderen Rings, und gelangen mit ihren freien Enden 123, 133 jeweils auf der Höhe des Teilkreisdurchmessers P1 in Kontakt. Die Körper 122, 132 erstrecken sich so zwischen der Bohrung 22 des Außenrings 2 und der zylindrischen Außenfläche 31 des Außenrings 3 in die Lagerkammer 8.
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Die kegelstumpfförmigen Körper 122, 132 erstrecken sich von den Anschlagabschnitten 121, 131 jeweils in die Richtung der Außenseite des Lagers, das heißt, entgegengesetzt zu den Rollelementen 4.
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Die Funktionsweise der Dichtungsmittel 12, 13 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich jener der Dichtungsmittel 9, 10 der ersten Ausführungsform, mit dem Unterschied, dass sich die Körper 122, 132 in die Richtung der Rollelemente 4 unter dem Effekt der Zentrifugalkräfte neigen, die von dem sich drehenden Ring 2 und/oder 3 eingebracht werden.
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Eine vierte Ausführungsform, die in 5 veranschaulicht ist, in der die identischen Elemente dieselben Bezugszahlen aufweisen, unterscheidet sich dadurch von der ersten Ausführungsform, dass jeder Ring 2, 3 zwei Dichtungsmittel 9, 9‘, 10, 10‘ aufweist.
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Die Dichtungsmittel 9, 9‘ sind jeweils gegen die Stirnkanten 23, 24 des Außenrings 2 montiert.
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Die Dichtungsmittel 9, 9‘ sind ähnlich und symmetrisch in Bezug auf die Rollelemente 4.
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Die Dichtungsmittel 9, 9‘ sind jeweils axial durch einen ringförmigen axialen Abschnitt 95 verlängert, der die zylindrische Außenfläche 21 des Außenrings 2 bedeckt, welche die zylindrische Außenfläche des Lagers 1 definiert. Die zwei Dichtungsmittel 9, 9‘ desselben Rings 2 bilden ein und dasselbe Element mit Hilfe des gemeinsamen axialen Abschnitts 95. Der Außenring 2 wird so ebenso radial wie axial umgeben.
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Ähnlich sind die Dichtungsmittel 10, 10‘ jeweils gegen die Stirnkanten 33, 34 des Innenrings 3 montiert.
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Die Dichtungsmittel 10, 10‘ sind ähnlich und symmetrisch in Bezug auf die Rollelemente 4.
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Die Dichtungsmittel 10, 10‘ sind jeweils axial durch einen ringförmigen axialen Abschnitt 105 verlängert, der die Bohrung 32 des Innenrings 3 bedeckt, welche die Bohrung des Lagers 1 definiert. Die beiden Dichtungsmittel 10, 10‘ desselben Rings 3 bilden ein und dasselbe Element mit Hilfe des gemeinsamen axialen Abschnitts 105. Der Außenring 3 wird so ebenso radial wie axial umgeben.
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Aufgrund dieser Ausführungsform können die Differenzen zwischen den Abmessungen zwischen dem Lager und einem Gehäuse, in dem das Lager montiert werden soll, durch die Dicke der Dichtungsmittel 9, 9‘, 10, 10‘ und die axialen Abschnitte 95, 105 kompensiert werden, die einstückig mit den beiden Ringen 2, 3 montiert sind. Genauer dienen die Dichtungsmittel 9, 9‘, 10, 10‘ und die axialen Abschnitte 95, 105 als Anlageflächen mit dem Gehäuse an der Stelle und an dem Ort der Stirnkanten 23, 24, 33, 34 und der zylindrischen Flächen 21, 32 der Ringe 2, 3 des Lagers 1.
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Ein Standard-Lager mit reduzierter Abmessung kann für andere Anwendungen geeignet sein, ohne dass das globale mechanische System modifiziert werden muss. Dies gestattet eine Reduktion der Ausbildungszeit und -kosten des mechanischen Systems. Wenn die Abmessungen des Gehäuses außerhalb eines vordefinierten Bereichs liegen, ist es ferner möglich, ein Standard-Lager an diesen Bereich anzupassen.
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Die Erfindung ermöglicht auch, dass ein Lager 1 mit reduzierten Abmessungen an der Stelle und an dem Ort eines Lagers mit größeren Abmessungen angepasst werden kann, wobei es jedoch ergänzende Funktionalitäten integriert.
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Ein anderer Vorteil ist, dass keine Modifikation an dem Standard-Lager erforderlich ist. Die Dichtungsmittel 9, 9‘, 10, 10‘ werden nach der Ausbildung und der Herstellung des Lagers 1 an den Ringen 2, 3 montiert. Die Dichtungsmittel 9, 9‘, 10, 10‘ sind an der Außenseite des Lagers 1 montiert.
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Gemäß nicht dargestellten Ausführungsformen kann das Lager mit einer oder mehreren Reihen von Rollelementen versehen sein. Die Rollelemente können Kugeln, Rollen, Nadeln oder jeder andere Typ von Rollelementen sein.
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Gemäß nicht dargestellten Ausführungsformen ist nur ein einzelner der Ringe des Lagers, der drehbar ist, mit mindestens einem Dichtungsmittel gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen versehen. Das Dichtungsmittel gelangt in der Ruhestellung mit einem anderen Ring in direkten Kontakt oder mit einem eingebrachten Element einstückig mit dem anderen Ring in indirekten Kontakt.
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Die technischen Eigenschaften von Ausführungsformen und Varianten, die vorstehend ausgeführt werden, können miteinander kombiniert werden.
