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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Axialwinkelscheibe, mit einem eine Laufbahn für Wälzkörper bildenden Radialabschnitt sowie mindestens einem an diesen anschließenden Axialabschnitt, welcher mehrere an dessen Umfang verteilte Rastnasen zur Befestigung des Axialabschnitts an einem Umgebungsbauteil aufweist, wobei jede Rastnase als federnde Zunge ausgebildet ist, die aus der Kontur des Axialabschnitts radial vorspringend ausgebogen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Eine solche Axialwinkelscheibe ist üblicherweise Teil eines Axialwälzlagers. Sie weist eine L- oder U-förmige Querschnittsform auf. Ein Radialabschnitt bildet dabei die Laufbahn für Wälzkörper, beispielsweise Nadeln, die üblicherweise in einem Käfig geführt sind. An den Radialabschnitt schließ wenigstens ein Axialabschnitt am Innen- oder Außenumfang an, so dass sich eine L-förmige Querschnittsform ergibt. Alternativ kann auch an beiden Seiten des Radialabschnitts jeweils ein Axialabschnitt anschließen, so dass sich eine U-Form ergibt. An zumindest einem der Radialabschnitte sind mehrere Rastnasen vorgesehen, die der Befestigung des Axialabschnitts und damit der Axialwinkelscheibe an einem Umgebungsbauteil, üblicherweise eine Welle, aber auch einem positionsfesten Gehäuseabschnitt dienen. Das Umgebungsbauteil weist hierzu üblicherweise eine Rastnut oder Ähnliches auf, in die die Rastnasen bei der Montage einschnappen können. Hierzu ist jede Rastnase als eine oder an einer federnden Zunge ausgebildet, die radial vorspringend aus der Kontur des Axialabschnitts ausgebogen ist, mithin also geringfügig vorsteht, so dass sie in die Nut einschnappen kann.
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Ein Beispiel für eine solche Axialwinkelscheibe ist aus
DE 10 2016 210 696 B3 bekannt. Die federnden Zungen, von denen mehrere um den Umfang verteilt sind, und damit die Rastnasen sind bei der dort beschriebenen Axialwinkelscheibe im Querschnitt quasi sinusförmig ausgeformt, das heißt, sie beschreiben eine gebogene oder leicht wellenförmige Querschnittsform. Jede Rastnase hat aufgrund dieser gebogenen Formgebung zwei schräge Anlaufflächen, die in dem am weitesten ausgebogenen oder ausgestellten Rastnasenabschnitt münden respektive zu beiden Seiten von diesem abgehen. Mit diesen Rastnasen kann die Axialwinkelscheiben sicher an beispielsweise einer Welle montiert werden, wobei aufgrund der federnden Eigenschaften der Zungen auch beim Montieren respektive Entlangschieben an langen Führungsflächen, also beispielsweise an einem längeren Wellenabschnitt bis in die Montageendstellung keine Gefahr des Ausbildens abrasiver Spuren auf der Führungsfläche gegeben ist, da die Rastnasen sich der Geometrie anpassen und leicht einfedern und erst bei Erreichen der Nut in diese einschnappen. Problematisch jedoch ist, dass aufgrund der gewellten Sinusform respektive dem Sinusbord die Gefahr einer Fehlmontage gegeben ist. Denn wenn die Axialwinkelscheibe versehentlich falsch herum aufgeschoben wird, mithin also nicht mit dem Radialflansch nach vorne aufgeschoben wird, so dass dieser in die übliche Anlage an einen Anschlagbund läuft und in dieser korrekten Montageendstellung dann die Rastnasen in die Nut einschnappen, laufen der Axialabschnitt und damit die Rastnasen vor und schnappen zuerst in die Nut ein, wenngleich die Montageendstellung noch nicht erreicht ist. Aufgrund der gewellten Sinusform können nun bei weiterhin anstehendem Druck die Rastnasen mit der vorlaufenden Schrägfläche wiederum auf die Nutflanke respektive Nutkante auflaufen, federn also wieder etwas ein, so dass die Axialwinkelscheibe noch ein Stück weiter geschoben und mit dem Axialabschnitt gegen den wellenseitigen Anschlagbund läuft.
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Aufgabe der Erfindung
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Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine demgegenüber verbesserte Axialwinkelscheibe anzugeben.
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Beschreibung der Erfindung
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Axialwinkelscheibe der eingangs genannten Art vorgesehen, dass jede Federzunge nur in einer Richtung ausgebogen ist und am Ende eine die Rastnase bildende Rastkante aufweist.
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Anders als im vorstehend genannten Stand der Technik beschrieben sind die Federzungen und damit die Rastnasen nur in einer Richtung ausgebogen, das heißt, es findet kein Richtungswechsel statt. Vielmehr ist der entsprechende Federzungenabschnitt und damit die Rastnase beispielsweise bei einem am Innenumfang des Radialabschnitts anschließenden Axialabschnitt stetig radial nach innen ausgebogen, eine Richtungsänderung, wie im Stand der Technik vorgesehen, zur Bildung einer gewellten Form ist erfindungsgemäß gerade nicht vorgesehen. Vielmehr endet die Rastnase in einer relativ scharfen Rastkante, mit der sie im Rahmen der Montage am Umgebungsbauteil anliegt und entlanggeschoben wird, bis sie in die Nut einschnappt. Aufgrund dieser Rastnasengeometrie wird eine Fehlmontage für den Monteur entweder sofort erkennbar oder ist von Haus aus nicht möglich. Denn für den Fall, dass die Axialwinkelscheibe verkehrt herum aufgeschoben wird, laufen die Rastnasen vorlaufend in die Rastnut, können aus dieser jedoch aufgrund ihrer Geometrie nicht wieder herausgedrückt werden, anders als im Stand der Technik, wie vorstehend beschrieben. Vielmehr laufen die Rastnasen mit ihren scharfen Rastkanten aufgrund des Ausfederns gegen die Nutflanke, auch bei höherem Druck ist ein Weiterschieben nicht möglich. Eine etwaige Fehlmontage wird aus diesem Grund sofort erkannt. Ist am Umgebungsbauteil eine zusätzliche Montagesicherung beispielsweise in Form eines niedrigen umlaufenden und, bezogen auf die Montagerichtung, vor der Nut liegenden Ringbunds vorgesehen, so laufen bei falsch aufgesteckter Axialwinkelscheibe die Rastnasen mit ihren Rastkanten gegen diesen Ringbund, ein Weiterschieben ist auch dann ausgeschlossen, nachdem sie nicht über den Ringbund gedrückt werden können.
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Bevorzugt ist der Axialabschnitt am Innenumfang des Radialabschnitts anschließend vorgesehen, wobei die Rastnasen radial nach innen vorspringen. In diesem Fall wird die Axialwinkelscheibe auf eine Welle, die den innenliegenden Axialabschnitt durchgreift, aufgeschoben, die Verrastung erfolgt zu einer an dem im Axialabschnitt befindlichen Wellenabschnitt ausgebildeten Rastnut hin statt. Alternativ natürlich kann der Axialabschnitt aber auch am Außenumfang des Radialabschnitts anschließend vorgesehen sein, wobei dann die Rastnasen radial nach außen vorspringen. In diesem Fall wird die Axialwinkelscheibe in eine Bohrung des Umgebungsbauteils eingeschoben, wobei an der Bohrungsinnenwand eine radial nach außen gerichtete Rastnut ausgebildet ist, in die die radial nach außen vorspringenden Scheibenrastnasen einschnappen.
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Zur Ausbildung der Federzungen sind unterschiedliche Ausgestaltungen denkbar. So ist es möglich, die Federzunge über beidseits neben ihnen im Axialabschnitt ausgebildete schlitzförmige Einschnitte vom Axialabschnitt zu trennen, mithin also über schmale Schlitze. Alternativ ist auch denkbar, größerflächige fensterartige Ausnehmungen beiderseits der Federzungen auszubilden.
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Neben der Axialwinkelscheibe selbst betrifft die Erfindung ferner ein Axiallager, umfassend eine Axialwinkelscheibe der vorstehend beschriebenen Art, sowie mehrere in einem Käfig gehalterte Wälzkörper, die auf dem Radialabschnitt der Axialwinkelscheibe abwälzen.
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In Weiterbildung der Erfindung ist es denkbar, dass die Axialwinkelscheibe nur einen Axialabschnitt aufweist, und dass eine weitere Axialwinkelscheibe vorgesehen ist, die einen Radialabschnitt, auf dem die Wälzkörper abwälzen, und einen Axialabschnitt aufweist und mit am Axialabschnitt ausgebildeten Rastelementen am Käfig verrastet ist. Diese weitere Axialwinkelscheibe schließt demzufolge das Axiallager axial und radial, sie weist einen Radialabschnitt auf, der eine zweite Wälzkörperlaufbahn definiert. Der Axialabschnitt ist, verglichen mit der ersten Axialwinkelscheibe, an der anderen Umfangsseite des Radialabschnitts ausgebildet, so dass er den dortigen Abschluss bildet. Gleichzeitig findet dort die Fixierung statt, indem dieser Axialabschnitt entsprechende Rastelemente, beispielsweise ebenfalls vorspringende Rastnasen oder Ähnliches, aufweist, mit denen diese weitere Axialwinkelscheibe am Wälzkörperkäfig verrastet.
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Weiterhin betrifft die Erfindung eine Lageranordnung, umfassend eine Welle mit einer umlaufenden Rastnut sowie einen axialen Anschlagbund sowie entweder eine Axialwinkelscheibe der vorstehend beschriebenen Art oder ein Axiallager der vorstehend beschriebenen Art, wobei die Rastnasen der Axialwinkelscheibe in der Nut verrastet sind und der Radialabschnitt benachbart zum Anschlagbund positioniert ist. Die Welle, also das Umgebungsbauteil, ist demzufolge mit einerseits einem Anschlagbund ausgebildet, der die axiale Montagebegrenzung definiert, zum anderen mit einer umlaufenden Rastnut, die der Verrastung der erfindungsgemäß spezifisch ausgebildeten Rastnasen am Axialabschnitt der erfindungsgemäßen Axialwinkelscheibe dient. Wird nun die Axialwinkelscheibe oder ein eine solche umfassendes, vorkonfektioniertes Axiallager montiert, so wird dieses auf einfache Weise auf die Welle aufgeschoben, bis die Rastnasen in der Rastnut verrasten, womit gleichzeitig die Montageendstellung erreicht ist, in der der Radialabschnitt der erfindungsgemäßen Axialwinkelscheibe benachbart oder flächig am Anschlagbund positioniert ist.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, dass der Nut ein im Verschiebeweg der Rastnasen liegender Ringbund vorgeschaltet ist. Dieser Ringbund dient als zusätzliche Fehlmontagesicherung. Er ist der Rastnut unmittelbar vorgeschaltet und erhebt sich nur geringfügig vom Wellenumfang. Wird die Axialwinkelscheibe korrekt montiert, so laufen die Rastnasen quasi nach, der Radialabschnitt wird vorlaufend auf die Welle geschoben. Mit Erreichen des Ringbundes laufen die schräg ausgestellten Rastnasen auf den Ringbund auf, werden leicht nach außen gedrückt und verrasten hinter dem Ringbund in der Rastnut. Die Axialwinkelscheibe ist dann korrekt montiert. Wird die Axialwinkelscheibe jedoch verkehrt herum aufgeschoben, so laufen die Rastnasen mit ihrer scharfen Rastkante vor, werden also vorlaufend über die Welle geschoben und liegen an dieser leicht an. Mit Annäherung an die Rastnut laufen die Rastnasen jedoch gegen den Ringbund, an dem sie anschlagen, und über den sie nicht geschoben werden können. Ein Erreichen der Montagestellung respektive ein Einrasten der Rastnasen in die Rastnut ist damit ausgeschlossen, eine Fehlmontage kann sofort erkannt werden.
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Figurenliste
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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Axialwinkelscheibe wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Axialwinkelscheibe,
- 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II aus 1, und
- 3 eine geschnittene Teilansicht einer erfindungsgemäßen Lageranordnung umfassend ein erfindungsgemäßes Axiallager.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Axialwinkelscheibe 1, umfassend einen Radialabschnitt 2, der eine Laufbahn 3 für Wälzkörper bildet respektive definiert. Am Innenumfang des Radialabschnitts 2 schließt sich ein Axialabschnitt 4 an. Bereits an dieser Stelle der Hinweise, dass alternativ der Axialabschnitt 4 auch am Außenumfang des Radialabschnitts 2 anschließen kann, gleichermaßen kann auch am Innen- und am Außenumfang jeweils ein Axialabschnitt vorgesehen sein.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich wie ausgeführt der Axialabschnitt am Innenumfang des Radialabschnitts 2. Am Axialabschnitt 4 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel drei Rastnasen 5 in Form federnden Zungen 6 ausgebildet, die radial nach innen aus der Kontur des Radialabschnitts 4 vorspringen, das heißt, dass sie geringfügig aus der zylindrischen Innenmantelfläche 7 des Radialabschnitts 2 nach innen ausgebogen sind. Die Federzungen 6 sind über entsprechende größerflächigere fensterartige Ausnehmungen 8, die beim Herstellen der Axialwinkelscheibe 1, üblicherweise durch Stanzen und Tiefziehen, ausgebildet werden, definiert, wie hierbei auch das Ausbiegen der Rastnasen 5 erfolgen kann.
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2 zeigt in einer Schnittansicht eine Teildarstellung der Axialwinkelscheibe 1 mit dem Radialabschnitt 2 und dem Axialabschnitt 4, wobei die Schnittebene hier durch eine Rastnase 5 respektive eine Federzunge 6 läuft. 2 zeigt deutlich, dass die Federzunge 6 respektive die Rastnase 5 nur in eine Richtung ausgebogen ist, das heißt, dass sie, beginnend mit einem axialen Abschnitt 9, einen nur radial nach innen ausgebogenen Biegeabschnitt 10 aufweist, der die Rastnase 5 definiert. Am Innenumfang weist die Rastnase 5 eine relativ scharfe Rastkante 11 auf, mit der sie, worauf nachfolgend noch eingegangen werden wird, in eine Rastnut eines Umgebungsbauteils einrastet.
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Bei den hier vorgesehenen drei Federzungen 6 respektive Rastnasen 5 sind diese äquidistant um den Umfang verteilt angeordnet, sie weisen einen Abstand von 120° zueinander auf. Denkbar ist es natürlich auch, mehr als drei solcher Rastnasen 5 auszubilden, insbesondere bei größeren Axialwinkelscheiben.
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3 zeigt eine Montageanordnung, bei der ein erfindungsgemäßes Axiallager 12 an einem Umgebungsbauteil 13, hier einer Welle 14, angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Axiallager 12 umfasst zum einen eine erfindungsgemäße Axialwinkelscheibe 1, zum anderen einen Wälzkörperkranz, umfassend eine Vielzahl separater Wälzkörper 14, hier in Form von Rollen, die in einem Käfig 15 gehaltert respektive geführt sind. Ferner ist eine weitere zweite Axialwinkelscheibe 16 vorgesehen, ebenfalls umfassend einen Radialabschnitt 17 und einen hier jedoch am Außenumfang des Radialabschnitts 17 ausgebildeten Axialabschnitt 18, an dessen Ende Rastelemente 19, auch hier beispielsweise in Form von Rastnasen, die radial nach innen gerichtet sind, ausgebildet sind. Die zweite Axialwinkelscheibe 16 kann über die Rastelemente 19 am Käfig 15 verrastet werden, wie 3 zeigt hintergreifen in der Montagestellung die Rastelemente 19 eine umlaufende Rastkante 20 des Käfigs 15.
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Die Welle 14 selbst weist einen länglichen Wellenabschnitt 21 auf, an den sich ein Anschlagbund 22 anschließt. Dem Anschlagbund 22 vorgeschaltet ist eine Rastnut 23, der wiederum ein Ringbund 24 vorgeschaltet ist, der als Fehlmontagesicherung dient.
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Zur Montage des Axiallagers 12 wird entweder zunächst die Axialwinkelscheibe 1 oder gleich das komplette Axiallager 12 auf den länglichen Wellenabschnitt aufgeschoben. Die Axiallagerscheibe 1 ist vorlaufend, ist also, bezogen auf die durch den Pfeil P dargestellte Aufschieberichtung vorne, so dass in der in 3 gezeigten Montagestellung der Radialabschnitt 2 am Anschlagbund 22 anliegt. Mit zunehmendem Aufschieben gelangen die federnden Zungen 6 respektive die Rastnasen 5 in den Nutbereich. Bei korrekter Montage laufen die gewinkelten inneren Rastnasenflächen 25 auf den Ringbund 24 auf, federn leicht ein und können so darüber geschoben werden, bis sie mit Erreichen der Montageendstellung in die Rastnut 23 einrasten. Eine Entnahme ist aus dieser Position nicht möglich, da die scharfe Rastkante 11 in der Nut 23 aufgenommen ist und bei einer Rückwärtsbewegung gegen die Nutflanke 26 stoßen würde. Eine sichere Montage ist damit gewährleistet.
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Würde jedoch beispielsweise bei alleiniger Montage zunächst der Axialwinkelscheibe 1 diese verkehrt herum auf den länglichen Wellenabschnitt 21 aufgeschoben, so würden die Rastnasen 5 mit ihren Rastkanten 11 vorlaufen, werden also gesehen in Aufschieberichtung vorne. Mit Erreichen des Ringbundes 24 würden die Rastkanten 11 gegen den Ringbund 24 laufen und dort quasi anschlagen und verhaken, sie können nicht darüber geschoben werden, ein radiales Nachinnenbiegen ist, anders als bei korrekter Montageposition hier nicht möglich. Eine weitere Verschiebebewegung ist demzufolge gesperrt, die Montageendstellung kann nicht erreicht werden, was dann aber aufgrund der gesperrten Position ersichtlich ist, eine Korrektur kann erfolgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Axialwinkelscheibe
- 2
- Radialabschnitt
- 3
- Laufbahn
- 4
- Axialabschnitt
- 5
- Rastnase
- 6
- Federzunge
- 7
- Innenmantelfläche
- 8
- Ausnehmung
- 9
- Rastnase
- 10
- Biegeabschnitt
- 11
- Rastkante
- 12
- Axiallager
- 13
- Umgebungsbauteil
- 14
- Welle
- 15
- Käfig
- 16
- Axialwinkelscheibe
- 17
- Radialabschnitt
- 18
- Axialabschnitt
- 19
- Rastelement
- 20
- Rastkante
- 21
- Wellenabschnitt
- 22
- Anschlagbund
- 23
- Rastnut
- 24
- Ringbund
- 25
- Rastnasenflächen
- 26
- Nutflanke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016210696 B3 [0003]
