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Die Erfindung betrifft ein Pendelrollenlager mit einem Lageraußenelement bzw. einem Außenring, wobei das Lageraußenelement eine äußere Mantelfläche und eine innere Mantelfläche aufweist, und wobei die innere Mantelfläche als Lauffläche bzw. Laufbahn für Wälzkörper ausgebildet ist.
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Herkömmliche Pendelrollenlager sind ausschwenkbar. Im Falle des Ausschwenkens eines Pendelrollenlagers müssen dessen Wälzkörper durch technische Maßnahmen gehalten werden, um ein Herausfallen dieser zu verhindern.
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Abhängig von verschiedenen Faktoren kann es schwierig sein, das Pendelrollenlager wieder einzuschwenken. Beim Einschwenken muss darauf geachtet werden, dass die Wälzkörper nicht beschädigt werden. So erfordern Pendelrollenlager mit verschiedenen Käfigen weitere, zusätzlich angepasste Bauteile, um die Rollenhaltefunktion zu gewährleisten.
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Auch ist es beispielsweise bei einem Radialpendelrollenlager bekannt, das einen Messingmassivkäfig hat, dass am Innenring seitliche Halteborde definiert sind, die bei einem ausgeschwenkten Lager die Wälzkörper gegen Herausfallen sichern.
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Jedoch sind bei den bekannten Pendelrollenlagern die Herstellungs- und Montagekosten hoch.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Pendelrollenlager anzugeben, welches kostengünstig und materialsparend herstellbar ist sowie ein verbessertes Handling beim Zusammenbau, vorzugsweise aber auch im Betrieb bzw. beim bestimmungsgemäßen Einsatz aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß umfasst bei der vorliegenden Erfindung ein Pendelrollenlager:
- - ein Lageraußenelement, insbesondere einen Außenring,
- - wobei das Lageraußenelement eine äußere Mantelfläche und eine innere Mantelfläche aufweist,
- - wobei die innere Mantelfläche als Lauffläche bzw. als Laufbahn für Wälzkörper ausgebildet ist.
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Bevorzugterweise umfasst das Pendelrollenlager mindestens eine Ausschwenksicherung, die in radialer Richtung von der inneren Mantelfläche bzw. von der Lauffläche nach innen hervorsteht. Dadurch ist eine Schwenkbewegung des Lageraußenelements begrenzbar. Insbesondere ist dadurch eine Schwenkbewegung des Lageraußenelements relativ zu einem Lagerinnenelement begrenzbar. Denn die mindestens eine Ausschwenksicherung schlägt beim Ausschwenken gegen Wälzkörper an, wobei die Wälzkörper als Anschlag die relative Verschiebung des Lageraußenelements zum Lagerinnenelement auf ein vorgegebenes Maß begrenzen.
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Des Weiteren ist es bevorzugt, dass die mindestens eine Ausschwenksicherung an der inneren Mantelfläche angeordnet ist, insbesondere befestigt ist.
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Günstigerweise ist die mindestens eine Ausschwenksicherung stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder kraftschlüssig am Lageraußenelement, insbesondere an dessen innerer Mantelfläche, angeordnet. Somit kann je nach Anforderung die mindestens eine Ausschwenksicherung an der inneren Mantelfläche bzw. an der Laufbahn des Lageraußenelements angeordnet werden.
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Auch ist es von Vorteil, wenn in der axialen Mitte des Lageraußenelements pro Ausschwenksicherung zwei in Umfangsrichtung beabstandete Bohrungen eingebracht sind. Dadurch ist es möglich, eine Ausschwenksicherung mittels Befestigungsmitteln an der Lauffläche anzuordnen.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn die zwei Bohrungen symmetrisch zu einer Schmierbohrung des Lageraußenelements angeordnet sind.
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Günstigerweise umfasst die Ausschwenksicherung zwei Gewindebohrungen für Befestigungsmittel.
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Bei den Befestigungsmitteln handelt es sich vorzugsweise um Schrauben.
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Auch kann vorgesehen sein, dass das Lageraußenelement mindestens eine Schmierbohrung zur Versorgung des Pendelrollenlagers mit Schmiermittel umfasst. Somit ist eine Schmierung des Lagers von außen möglich.
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Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Ausschwenksicherung einen Durchlass für Schmiermittel umfasst.
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Vorzugsweise sind die Schmierbohrung des Lageraußenelements und der Durchlass der Ausschwenksicherung konzentrisch angeordnet, damit ein Schmiermittel von außen in das Innere des Pendelrollenlagers förderbar ist.
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Auch ist bevorzugt, wenn mindestens zwei Ausschwenksicherungen am Lageraußenelement angeordnet sind.
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Günstigerweise sind die mindestens zwei Ausschwenksicherungen in Umfangsrichtung an der inneren Mantelfläche des Lageraußenelements verteilt angeordnet. Somit können Kräfte, die auf eine Ausschwenksicherung einwirken, entlang des Umfangs des Lageraußenelements gleichmäßig verteilt, aufgenommen und weitergeleitet werden.
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Vorzugsweise sind die mindestens zwei Ausschwenksicherungen in Umfangsrichtung mit gleichem Abstand bzw. gleichverteilt zueinander angeordnet. Dies verbessert eine gleichmäßige Verteilung, Aufnahme und Weiterleitung von einwirkenden Kräften.
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Ferner ist es möglich, dass die mindestens eine Ausschwenksicherung in axialer Richtung eine Breite aufweist, die geringer ausgebildet ist als der maximale, axiale Abstand zwischen zwei benachbarten Wälzkörpern. Dadurch ist die maximale Ausschwenkbewegung des Pendelrollenlagers bzw. dessen Lageraußenelements zu einem Lagerinnenelement durch die Breite der Ausschwenksicherung in axialer Richtung definierbar. Vorzugsweise fungieren die Wälzkörper in axialer Richtung als Anschlag für die Ausschwenksicherung.
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Auch kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Ausschwenksicherung in radialer Richtung eine Höhe aufweist, die gleich ist zum Abstand oder geringer ist als der Abstand zwischen dem Außendurchmesser eines Käfigelements und der inneren Mantelfläche des Lageraußenelements. Dadurch ist eine relative Bewegung, insbesondere zwischen dem Lageraußenelement und einem Käfigelement, in Umfangsrichtung gewährleistbar.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn das Lageraußenelement auf der inneren Mantelfläche mittig in axialer Richtung eine umlaufende Nut zum Einsetzen der mindestens einen Ausschwenksicherung aufweist.
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Vorzugsweise ist die Ausschwenksicherung in die umlaufende Nut auf der inneren Mantelfläche eingesetzt.
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Auch ist es günstig, wenn die Ausschwenksicherung als Ringelement ausgebildet ist.
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Vorteilhafterweise ist das Ringelement aus Federstahl ausgebildet.
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Günstigerweise ist das Ringelement in Form eines Sicherungsrings ausgebildet.
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Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn das Lageraußenelement auf der äußeren Mantelfläche eine Schmiermittelrinne umfasst, die sich in Umfangsrichtung erstreckt.
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Bevorzugterweise weist das Pendelrollenlager ein Lagerinnenelement, insbesondere einen Innenring, auf.
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Auch ist es günstig, wenn das Lagerinnenelement ohne Außenbord ausgebildet ist.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass das Lagerinnenelement an seinen axialen Enden einen Absatz mit weichgedrehten Oberflächen aufweist. Auf diese Weise können Herstellungskosten eingespart werden.
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Des Weiteren ist es günstig, wenn das Pendelrollenlager ein Käfigelement sowie vorzugsweise einen Führungsring umfasst, um die Wälzkörper voneinander gleichmäßig zu beabstanden und zu führen.
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Nachfolgend wird der oben dargestellte Erfindungsgedanke ergänzend mit anderen Worten ausgedrückt.
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Dieser Gedanke betrifft vorzugsweise - vereinfacht dargestellt - ein Pendelrollenlager mit mindestens einer Ausschwenksicherung am Lageraußenelement.
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Auf diese Weise kann beispielsweise auf aufwändig herzustellende äußere Borde inkl. Hinterstichen, die die Wälzkörper am Herausfallen hindern, verzichtet werden.
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Denn bei herkömmlichen Pendelrollenlagern ist es bekannt, dass die äußeren Halteborde lediglich beim etwaigen Ausschwenken des Lagers bzw. bei der Montage die Wälzkörper gegen Herausfallen halten. Im Betrieb des Lagers haben die Außenborde keine Funktion mehr, sodass die Halteborde bzw. Außenborde nach dem Zusammenbau des Lagers nicht mehr benötigt werden.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, liegt vorzugsweise die erfinderische Idee darin, das Lager bzw. das Pendelrollenlager nach der Montage, so zu gestalten, dass es sich nur noch begrenzt ausschwenken lässt.
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Um das Ausschwenken zu begrenzen, wird günstigerweise im Pendelrollenlager mindestens eine Ausschwenksicherung montiert.
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Hierbei ist es günstig, wenn die mindestens eine Ausschwenksicherung von innen an der Außenringlaufbahn bzw. an der inneren Mantelfläche des Lageraußenelements befestigt ist.
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Aufgrund der Ausschwenksicherung ist es im Vergleich zu einer Lösung aus dem Stand der Technik möglich, vorzugsweise auf Außenborde am Innenring zu verzichten, sodass günstigerweise anstelle der Außenborde ein Absatz mit weichgedrehten Oberflächen erzeugt werden kann. Dies führt zu einer Kosteneinsparung.
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Nachfolgend wird der oben dargestellte Erfindungsgedanke nochmals ergänzend mit anderen Worten ausgedrückt.
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Dieser Gedanke betrifft vorzugsweise - vereinfacht dargestellt - ein Pendelrollenlager mit einer Ausschwenksicherung am Lageraußenelement.
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Hierbei ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass wenn ein Pendelrollenlager ausgeschwenkt wird, die Wälzkörper durch technische Maßnahmen gehalten werden müssen, um ein Herausfallen dieser zu verhindern.
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Abhängig von verschiedenen Faktoren kann es schwierig sein, das Pendelrollenlager wieder einzuschwenken. Beim Einschwenken muss darauf geachtet werden, die Wälzkörper nicht zu beschädigen. Pendelrollenlager mit verschiedenen Käfigen bzw. Käfigelementen erfordern neben den Käfigelementen zusätzlich angepasste Bauteile, um die Wälzkörperhaltefunktion zu gewährleisten.
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Bevorzugterweise besteht der Kerngedanke der Erfindung unter anderem darin, durch das Unterbinden des vollständigen Ausschwenkens, wie es bisher beim Pendelrollenlager möglich ist, zusätzliche technische Maßnahmen zur Wälzkörperhalterung überflüssig zu machen (wie zum Beispiel Schnappnasen, Halteborde, etc.).
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Vorzugsweise entfällt zusätzlich die Gefahr, Teile des Lagers beim Einschwenken zu beschädigen.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass sich so die Käfigvarianten eines Pendelrollenlagers ausschließlich durch die Käfigelemente bzw. durch den Käfig unterscheiden, alle anderen Bauteile können durch diese Lösung identisch gehalten werden.
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Bisher wird in dem seltenen Fall, dass ein Pendelrollenlager mit Massivkammkäfig abgedichtet wird, nicht auch auf den Haltebord verzichtet. In diesem Fall könnte man jedoch den Haltebord weglassen und einen zum Blechkäfiglager identischen Innenring und auch die identische Dichtung verwenden, wodurch Kosten gespart werden können.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen schematisch:
- 1 eine Schnittansicht in Umfangsrichtung auf ein erfindungsgemäßes Pendelrollenlager nach einem ersten Ausführungsbeispiel;
- 2 eine 3-dimensionale Ansicht auf ein Lageraußenelement des erfindungsgemäßen Pendelrollenlagers aus 1;
- 3 eine Schnittansicht in axialer Richtung durch das erfindungsgemäße Pendelrollenlager aus 1;
- 4 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Pendelrollenlager nach 1; und
- 5 eine Schnittansicht in axialer Richtung auf ein erfindungsgemäßes Pendelrollenlager nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet.
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1 zeigt eine Schnittansicht in Umfangsrichtung U auf ein erfindungsgemäßes Pendelrollenlager 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel.
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2 zeigt eine 3-dimensionale Ansicht auf ein Lageraußenelement des erfindungsgemäßen Pendelrollenlagers aus 1, wobei 3 eine Schnittansicht in axialer Richtung A durch das erfindungsgemäße Pendelrollenlager aus 1 darstellt.
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Der Einfachheit halber werden die 1 bis 3 gemeinsam beschrieben.
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Genauer dargestellt zeigen 1 bis 3 ein Pendelrollenlager 1 mit einem Lagerinnenelement 4 bzw. einem Innenring.
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Hierbei ist der Innenring 4 bzw. das Lagerinnenelement 4 im Vergleich zu Ausführungen aus dem Stand der Technik ohne Außenbord ausgebildet.
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Stattdessen weist das Lagerinnenelement 4 an seinen axialen Enden einen Absatz mit weichgedrehten Oberflächen auf, wodurch vorzugsweise Herstellungskosten einsparbar sind.
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Ferner hat das Pendelrollenlager 1 ein Käfigelement 6, um Wälzkörper 5, angeordnet zwischen dem Lagerinnenelement 4 und einem Lageraußenelement 2, voneinander gleichmäßig zu beabstanden und zu führen.
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Wie bereits erwähnt, weist gemäß 1 bis 3 das Pendelrollenlager 1 ein Lageraußenelement 2 bzw. einen Außenring auf, welcher eine äußere Mantelfläche MA und eine innere Mantelfläche MI hat.
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Hierbei ist die innere Mantelfläche MI als Lauffläche bzw. Laufbahn für Wälzkörper 5 ausgebildet.
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Des Weiteren zeigt 1, dass das Pendelrollenlager 1 eine Ausschwenksicherung 3 umfasst, die in radialer Richtung R von der inneren Mantelfläche MI bzw. von der Lauffläche nach innen hervorsteht, wodurch eine Schwenkbewegung des Lageraußenelements 2 relativ zum Lagerinnenelement 4 begrenzbar ist.
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Denn die Ausschwenksicherung 3 weist in axialer Richtung A eine Breite auf - vergleiche 3 - die geringer ausgebildet ist als der maximale, axiale Abstand zwischen zwei benachbarten Wälzkörpern 5.
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Eben diese Differenz in der axialen Richtung A zwischen der Breite der Ausschwenksicherung 3 und dem Abstand zwischen zwei benachbarten Wälzkörper 5 erlaubt ein kontrolliertes Ausschwenken des Lageraußenelements 2 relativ zum Lagerinnenelement 4. Hierbei fungieren jeweils die Wälzkörper 5 als Anschlag für die Ausschwenksicherung 3 in axialer Richtung A bzw. als Ausschwenkbegrenzung.
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Im Ergebnis ist also die maximale Ausschwenkbewegung des Pendelrollenlagers 1 bzw. des Lageraußenelements 2 zu einem Lagerinnenelement 4 durch die Breite der Ausschwenksicherung 3 in axialer Richtung A definierbar.
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Ferner zeigen 1 und 3, dass die Ausschwenksicherung 3 in radialer Richtung R eine Höhe aufweist, die geringer ist als der Abstand zwischen dem Außendurchmesser eines Käfigelements 6 und der inneren Mantelfläche MI des Lageraußenelements 2. Somit ist eine relative Bewegung in Umfangsrichtung U, insbesondere zwischen dem Lageraußenelement 2 und dem Käfigelement 6 gewährleistbar.
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Des Weiteren ist in 1 bis 3 dargestellt, dass die Ausschwenksicherung 3 an der inneren Mantelfläche MI befestigt ist.
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Genauer geschildert ist die Ausschwenksicherung 3 kraftschlüssig am Lageraußenelement 2 bzw. an dessen innerer Mantelfläche MI angeordnet.
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Hierbei weist die Ausschwenksicherung 3 zwei Bohrungen 11, 12 auf, die in der axialen Mitte des Lageraußenelements 2 in Umfangsrichtung U beabstandet eingebracht sind. Dadurch ist es möglich, die Ausschwenksicherung 3 mittels Befestigungsmitteln 13, 14, ausgebildet als Schrauben, an der Lauffläche anzuordnen.
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Wie insbesondere 1 und 2 zeigen, sind die zwei Bohrungen 11, 12 symmetrisch zu einer Schmierbohrung 9 des Lageraußenelements 2 angeordnet, wobei die Ausschwenksicherung 3 zwei Gewindebohrungen 15, 16 für die Befestigungsmittel 13, 14 hat.
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Auch zeigen 1 bis 3, dass das Lageraußenelement 2 eine Schmierbohrung 9 zur Versorgung des Pendelrollenlagers 1 mit Schmiermittel hat, wobei die Ausschwenksicherung einen Durchlass 17 für Schmiermittel umfasst.
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Die Schmierbohrung 9 des Lageraußenelements 2 und der Durchlass 17 der Ausschwenksicherung 3 sind dabei konzentrisch angeordnet, damit ein Schmiermittel von außen in das Innere des Pendelrollenlagers 1 gefördert werden bzw. eindringen kann.
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Der Vollständigkeit halber wird erwähnt, da dies in den 1 bis 3 so nicht konkret dargestellt ist, dass das Pendelrollenlager 1 drei Ausschwenksicherungen 3 aufweist, die am Lageraußenelement 2 angeordnet sind.
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Diese drei Ausschwenksicherungen 3 sind in Umfangsrichtung U an der inneren Mantelfläche MI des Lageraußenelements 2 mit gleichem Abstand bzw. gleichverteilt zueinander angeordnet.
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4 zeigt eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Pendelrollenlager 1 nach 1, wobei die Ausführungen betreffend 4 auch auf das zweite Ausführungsbeispiel, das weiter unten vorgestellt wird, zutreffen.
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Wie in 4 gezeigt, weist das Lageraußenelement 2 auf der äußeren Mantelfläche MA eine Schmiermittelrinne 8 auf, die sich in Umfangsrichtung U erstreckt.
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Mithilfe dieser Schmiermittelrinne 8 ist es auf einfache Weise möglich, das Schmiermittel entlang des Außenrings bzw. des Lageraußenelements 2 zu verteilen, sodass das Schmiermittel durch die Schmierbohrung 9 zum Lagerinneren gelangt.
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5 zeigt eine Schnittansicht in axialer Richtung A auf ein erfindungsgemäßes Pendelrollenlager 1 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Konkret dargestellt zeigt 5 ein Pendelrollenlager 1 mit einem Lagerinnenelement 4 bzw. einem Innenring.
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Hierbei ist der Innenring 4 bzw. das Lagerinnenelement 4 im Vergleich zu Ausführungen aus dem Stand der Technik ohne Außenbord ausgebildet.
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Stattdessen weist das Lagerinnenelement 4 an seinen axialen Enden einen Absatz mit weichgedrehten Oberflächen auf.
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Ferner hat das Pendelrollenlager 1 ein Käfigelement 6 sowie einen Führungsring 7, um Wälzkörper 5, angeordnet zwischen dem Lagerinnenelement 4 und einem Lageraußenelement 2, voneinander gleichmäßig zu beabstanden und zu führen.
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Das Lageraußenelement 2 bzw. der Außenring hat eine äußere Mantelfläche MA und eine innere Mantelfläche MI.
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Hierbei ist die innere Mantelfläche MI als Lauffläche bzw. Laufbahn für Wälzkörper 5 ausgebildet.
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Des Weiteren zeigt 5, dass das Pendelrollenlager 1 eine Ausschwenksicherung 3 umfasst, die in radialer Richtung R von der Lauffläche nach innen hervorsteht, wodurch eine Schwenkbewegung des Lageraußenelements 2 relativ zum Lagerinnenelement 4 begrenzbar ist.
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Betreffend die weiteren Ausführungen wird zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf das erste Ausführungsbeispiel nach den 1 bis 3 bzw. 1 bis 4 verwiesen, die hier analog anwendbar sind.
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Daher wird nachstehend lediglich auf die Unterschiede zwischen dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel eingegangen.
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Zunächst ist bei Vergleich der beiden Ausführungsbeispiele festzuhalten, dass in 1 bis 3 die Ausschwenksicherung 3 an der Laufbahn bzw. an der inneren Mantelfläche MI des Lageraußenelements 2 befestigt ist.
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Demgegenüber hat gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel das Pendelrollenlager 1 bzw. das Lageraußenelement 2 auf der inneren Mantelfläche MI mittig in axialer Richtung A eine umlaufende Nut 10 zum Einsetzen einer Ausschwenksicherung 3.
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Ferner zeigt 5, dass die Ausschwenksicherung 3 in die umlaufende Nut 10 auf der inneren Mantelfläche MI eingesetzt ist.
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Hierbei ist die Ausschwenksicherung 3 als Ringelement aus Federstahl ausgebildet. Genauer gesagt, ist das Ringelement in Form eines Sicherungsrings ausgebildet.
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Wie bereits eingangs der Beschreibung zu 5 und auch betreffend 4 erwähnt, hat das Lageraußenelement 2 auf der äußeren Mantelfläche MA eine Schmiermittelrinne 8, die sich in Umfangsrichtung U erstreckt.
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Nachfolgend wird 5 noch mit anderen Worten beschrieben.
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In der Mittenebene bzw. mittig in axialer Richtung A des Pendelrollenlagers 1 wird auf der Innenseite bzw. auf der inneren Mantelfläche MI des Lageraußenelements 2 eine umlaufende Nut 10 eingebracht.
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Bei der Montage befindet sich zwischen den Wälzkörperreihen ein Ringelement bzw. ein geschlitztes Ringblech aus Federstahl bzw. eine Ausschwenksicherung 3, welche beim erstmaligen Einschwenken des Pendelrollenlagers 1 in die besagte Nut 10 schnappt und somit ein Ausschwenken des Pendelrollenlagers 1 verhindert.
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Da das Pendelrollenlager 1 nicht mehr ausgeschwenkt werden kann, sind keine weiteren Maßnahmen zur Wälzkörperhalterung notwendig.
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Gleiches gilt übrigens auch für abgedichtete Lager, da die im Außenring 2 bzw. Lageraußenelement 2 montierte Dichtung ein Ausschwenken verhindert.
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Ferner sei erwähnt, dass Stahlblechkäfige, in Anwendung bei der vorliegenden Erfindung, vorzugsweise keine Schnappnasen mehr erfordern und entsprechende Fertigungsschritte und Prüfungsmaßnahmen bei der Herstellung dieser entfallen können.
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Bei Verwendung von Kammkäfigen werden ebenfalls günstigerweise Halteborde am Innenring bzw. am Lagerinnenelement 4 überflüssig.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pendelrollenlager
- 2
- Lageraußenelement
- 3
- Ausschwenksicherung
- 4
- Lagerinnenelement
- 5
- Wälzkörper
- 6
- Käfigelement
- 7
- Führungsring
- 8
- Schmiermittelrinne
- 9
- Schmierbohrung
- 10
- Nut
- 11
- Bohrung
- 12
- Bohrung
- 13
- Befestigungsmittel
- 14
- Befestigungsmittel
- 15
- Gewindebohrung
- 16
- Gewindebohrung
- 17
- Durchlass
- MA
- äußere Mantelfläche
- MI
- innere Mantelfläche
- A
- axiale Richtung
- R
- radiale Richtung
- U
- Umfangsrichtung
