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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Rollenlager, beispielsweise ein Zylinderrollenlager, mit einem rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse ausgebildeten Außenring, der im Bereich eines ersten axialen Endabschnitts einen radial einwärts gerichteten Seitenbord aufweist, und an dessen Außenringlaufbahn in einem Wälzkörperkäfig geführte Wälzkörper abrollen. Der Wälzkörperkäfig ist als Fensterkäfig mit einem ersten Seitenring und einem zweiten Seitenring ausgebildet, welche durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung gleichmäßig zueinander beabstandeten Käfigstegen zur Ausbildung von Wälzkörpertaschen miteinander verbunden sind, und bei dem in den Wälzkörpertaschen jeweils ein Wälzkörper aufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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In der Technik kommen derartige Wälzlager zur reibungs- und wartungsarmen Lagerung von Maschinenteilen weit verbreitet zum Einsatz. Radialwälzlager, wie zum Beispiel Kugellager, dienen zur vorrangigen Aufnahme von radialen Lasten, während Axiallager wie Rollenlager bevorzugt für axiale Belastungen und radiale Bauraumbeschränkungen geeignet sind.
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Bei Rollenlagern mit einem einstückig aus Blech gefertigten Außenring wird ein radial einwärts gerichteter erster Seitenbord zur axialen Führung des üblicherweise käfiggeführten Rollensatzes durch eine thermische Behandlung zum Enthärten und damit zur Vermeidung von umformbedingten Rissen sowie anschließendes Umformen insbesondere Ziehen und/oder Biegen hergestellt. An diesen Prozess können sich weitere Fertigungsschritte, wie zum Beispiel Härten, Schleifen, Polieren und Honen anschließen. Im Anschluss daran wird der käfiggeführte Rollensatz seitlich in den Außenring axial eingeschoben. Um eine beidseitige axiale Führung des Rollensatzes in Außenring zu gewährleisten, wird abschließend ein zweites radial einwärts gerichtetes Seitenbord ausgeformt, welches im Wesentlichen die gleichen aufwändigen und kostenintensiven Fertigungsschritte analog zum ersten Seitenbord erfordert.
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Aus der
US 4,153,309 A ist ein bordloses mehrreihiges Rollenlager bekannt. Bei diesem Rollenlager ist zur axialen Käfigführung ein radial aus dem Käfigmantel herausragender Ringvorsprung in eine Nut im axial bordlosen Außenring elastisch eingeschnappt. Der Ringvorsprung weist stirnseitig eine Entlastungsnut auf. Von Nachteil ist unter anderem, dass sich der Außenring nicht mittels bekannter Umformprozesse aus einem Blechzuschnitt fertigen lässt.
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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, ein neuartiges Rollenlager vorzustellen, das sich einfach und kostengünstig fertigen lässt.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Lösung dieser Aufgabe wird mit einem Rollenlager erreicht, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Demnach betrifft die Erfindung ein Rollenlager, beispielsweise ein Zylinderrollenlager, mit einem rotationssymmetrisch zu einer Längsmittelachse ausgebildeten Außenring, der im Bereich eines ersten axialen Endabschnitts einen radial einwärts gerichteten Seitenbord aufweist, und an dessen radial innen ausgebildeten Außenringlaufbahn in einem Wälzkörperkäfig geführte Wälzkörper abrollen. Der Wälzkörperkäfig ist als Fensterkäfig mit einem ersten Seitenring und einem zweiten Seitenring ausgebildet, welche durch eine Vielzahl von in Umfangsrichtung gleichmäßig zueinander beabstandeten Käfigstegen zur Ausbildung von Wälzkörpertaschen miteinander verbunden sind, und bei dem in den Wälzkörpertaschen jeweils ein Wälzkörper aufgenommen ist.
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Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ist bei diesem Rollenlager vorgesehen, dass ein zweiter axialer Endabschnitt des Außenrings bordfrei ausgebildet ist, dass an dem dem Seitenbord des Außenrings nahen ersten Seitenring des Wälzkörperkäfigs mindestens drei axial abstehende Rastarme ausgebildet sind, und dass an deren freien Rastarmenden jeweils ein keilförmiger Rastvorsprung ausgebildet ist, welche das Seitenbord des Außenrings axial außen zumindest geringfügig hintergreifen.
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Infolgedessen kann der Außenring des Rollenlagers mit dem radial einwärts gerichteten Seitenbord ausgehend von einem hohlzylindrischen Vorformling durch einfache Umformvorgänge gefertigt werden. Zur Minimierung der Rissbildungsneigung wird der Vorformling vorzugsweise vor und/oder während der Umformprozesse einer thermischen Behandlung unterzogen. Der fertig umgeformte Außenring kann gegebenenfalls noch einer Vergütungsbehandlung unterzogen werden, zum Beispiel durch Härten, Schleifen, Polieren und dergleichen. Der Vorformling selbst kann beispielsweise aus einem entsprechend gebogenen Blechstreifen, dessen Enden thermisch gefügt sind, hergestellt werden. Zur Fertigstellung des Rollenlagers wird nur noch der Wälzkörperkäfig mit den darin unverlierbar aufgenommenen Wälzkörpern von der von dem Seitenbord abgewandten Seite axial in den vorbereiteten Außenring eingeschoben und an diesem verrastet, wodurch die Wälzkörper zugleich beidseits axial lagegesichert sind. Ein fertigungstechnisch aufwändiges Ausbilden eines zweiten Seitenbords kann somit ersatzlos entfallen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Anzahl der Rastarme mindestens der Anzahl der Käfigstege entspricht. Hierdurch werden die jeweiligen Rastarme mit nur vergleichsweise geringen Axialkräften beaufschlagt, sodass eine sehr zuverlässige axiale Lagesicherung des Wälzkörperkäfigs gegeben ist.
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Bevorzugt stellen die Rastarme geometrisch jeweils eine axiale Fortsetzung der Käfigstege dar. Infolgedessen ergibt sich eine besonders gute Krafteinleitung in den Wälzkörperkäfig.
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Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung des Rollenlagers ist vorgesehen, dass der Außenring einstückig aus einem Metall gebildet ist, und dass das Seitenbord an dem Außenring mittels eines Umformprozesses ausgebildet ist. Hierdurch ist der Außenring besonders leicht mittels bekannter Fertigungstechniken herstellbar.
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Bei einer technisch günstigen Ausgestaltung ist ferner vorgesehen, dass jeder Rastarm federelastisch ausgebildet ist, und dass jeder Rastvorsprung eines Rastarms jeweils eine in Richtung zum Seitenbord geneigte Anlauffläche aufweist. Hierdurch wird das Aufrasten beziehungsweise Aufschnappen des Wälzkörperkäfigs auf das Seitenbord des Außenrings erleichtert oder gar überhaupt erst ermöglicht. Der Neigungswinkel der Anlaufflächen kann in einem Bereich zwischen 15° und 60° in Bezug zu der Längsmitteachse des Rollenlagers liegen, jeweils einschließlich der Bereichsgrenzen. Bevorzugt beträgt der Neigungswinkel etwa 30°.
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Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass jeder Rastvorsprung eines jeden Rastarms eine senkrecht zur Längsmittelachse ausgerichtete Haltefläche aufweist, die zusammen mit einer axialen Stirnfläche des ersten Seitenrings des Wälzkörperkäfigs und einer radial auswärts gerichteten Außenseite des jeweiligen Rastarms eine rechteckförmige Nut am jeweiligen Rastarm ausbildet, in welcher das Seitenbord des Außenrings zumindest geringfügig axial und/oder radial spielbehaftet aufgenommen ist. Hierdurch ist ein zuverlässiger Halt des eingerasteten Wälzkörperkäfigs an dem Außenring unter allen Betriebsbedingungen des Rollenlagers gewährleistet. Darüber hinaus kann sich der Wälzkörperkäfig zumindest in geringem Umfang in Bezug zum Außenring drehen.
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Bevorzugt sind die Wälzkörper in den Wälzkörpertaschen des Wälzkörperkäfigs unverlierbar aufgenommen. Hierzu sind dort erforderliche Haltemittel integral vorhanden. Infolgedessen wird das Einrasten des Wälzkörperkäfigs in den Au-ßenring des Rollenlagers zusammen mit den darin aufgenommenen Wälzkörpern beträchtlich vereinfacht.
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Vorzugsweise ist der Wälzkörperkäfig aus einem Kunststoff gebildet. Demgemäß lässt sich die vergleichsweise komplexe räumliche Geometrie des Wälzkörperkäfigs mit den Wälzkörpertaschen und den daran integral ausgebildeten Rastarmen einfach herstellen. Darüber hinaus lässt sich durch die Verwendung von Kunststoff für den Wälzkörperkäfig die funktionsnotwendige Federelastizität der Rastarme definiert konstruktiv einstellen. Der Kunststoff kann zur Erhöhung seiner mechanischen und/oder thermischen Belastbarkeit mit einer Faserarmierung versehen sein. Alternativ dazu kann der Wälzkörperkäfig mittels bekannter 3D-Druckverfahren gefertigt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Wälzkörperkäfig einstückig, insbesondere mittels eines Spritzgießverfahrens hergestellt. Hierdurch ist eine großserientaugliche Fertigung des Wälzkörpers mit einer hohen und dabei sicher reproduzierbaren Maßhaltigkeit gewährleistet.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis der Erfindung sind der Beschreibung mehrere Zeichnungen beigefügt, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigen und nachfolgend erläutert werden. Dabei zeigen:
- 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Rollenlager mit einem Außenring mit einem daran verrasteten Wälzkörperkäfig,
- 2 eine axiale Draufsicht auf das Rollenlager gemäß 1,
- 3 eine perspektivische Ansicht des Rollenlagers gemäß 1 und 2, sowie
- 4 ein schematischer Teillängsschnitt durch das Rollenlager gemäß 1 in einer ersten Axialposition des Wälzkörperkäfigs in Bezug zum Außenring,
- 5 ein schematischer Teillängsschnitt durch das Rollenlager gemäß 1 in einer zweiten Axialposition des Wälzkörperkäfigs in Bezug zum Außenring,
- 6 ein schematischer Teillängsschnitt durch das Rollenlager gemäß 1 in einer dritten Axialposition des Wälzkörperkäfigs in Bezug zum Außenring,
- 7 ein schematischer Teillängsschnitt durch das Rollenlager gemäß 1 in einer vierten Axialposition des Wälzkörperkäfigs in Bezug zum Außenring.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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Die 1 zeigt demnach einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Rollenlager 10 mit einem Außenring 30 und einem daran verrastet gehaltenen, mit Wälzkörpern 20 gefüllten Wälzkörperkäfig 22. Das Rollenlager 10 ist hier lediglich exemplarisch als ein Zylinderrollenlager 12 mit einer Vielzahl von zylindrischen beziehungsweise walzenförmigen Wälzkörpern 20 ausgebildet. Die Wälzkörper 20 sind in dem als Fensterkäfig ausgebildeten Wälzkörperkäfig 22 unverlierbar sowie geringfügig spielbehaftet aufgenommen und rollen an einer Außenringlaufbahn 24 des zur Längsmittelachse 26 des Rollenlagers 10 rotationssymmetrisch ausgebildeten Außenrings 30 ab.
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Der Wälzkörperkäfig 22 weist axial endseitig einen ersten Seitenring 32 und einen zweiten Seitenring 34 auf, die mittels einer Vielzahl von parallel zur Längsmittelachse 26 des Rollenlagers 10 verlaufenden Käfigstegen 36 verbunden sind. Jeweils zwei im Umfangsrichtung des Rollenlagers 10 unmittelbar benachbarte Käfigstege 36 bilden zusammen mit den beiden Seitringen 32, 34 des Wälzkörperkäfigs 22 jeweils eine näherungsweise rechteckförmige Wälzkörpertasche 40 zur unverlierbaren Aufnahme jeweils eines zylindrischen Wälzkörpers 20 aus. An einem ersten axialen Endabschnitt 42 des Außenrings 30 ist ein in Bezug zur Längsmittelachse 26 radial einwärts gerichteter flanschartiger Seitenbord 44 einstückig ausgeformt.
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Ein von dem ersten axialen Endabschnitt 42 weggerichteter zweiter axialer Endabschnitt 46 des Außenrings 30 ist bordfrei ausgebildet, sodass der Außenring 30 des Rollenlagers 10 näherungsweise eine L- förmige Querschnittsgeometrie aufweist. Der radial einwärts gerichtete Seitenbord 44 des Außenrings 30 verläuft senkrecht zur Längsmittelachse 26, während ein Mittelabschnitt 48 des Außenrings 30 parallel zur Längsmittelachse 26 ausgerichtet ist. Der sich zwischen dem Seitenbord 44 und dem zweiten axialen Endabschnitt 46 des Außenrings 30 erstreckende, im Wesentlichen hohlzylindrische Mittelabschnitt 48 weist radial innen die erwähnte Außenringlaufbahn 24 des Außenrings 30 für die Wälzkörper 20 auf.
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Der Außenring 30 des Rollenlagers 10 ist einstückig aus einem Metall oder einer Metalllegierung gebildet, wobei das Seitenbord 44 mittels eines geeigneten Umformprozesses, zum Beispiel durch Biegen, Kanten und/oder Ziehen, einstückig an dem Außenring 30 ausgebildet ist.
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An dem ersten Seitenring 32 des Wälzkörperkäfigs 22, der dem Seitenbord 44 des Außenrings 30 zugewandt ist, sind hier beispielhaft mehrere Rastarme 50 als axiale Fortsetzung jeweils eines Käfigstegs 36 einstückig ausgebildet. Von den Rastarmen 50 sind der besseren zeichnerischen Übersicht halber lediglich drei Rastarme 50 repräsentativ für alle übrigen, konstruktiv identisch ausgebildeten Rastarme 50 mit einer Bezugsziffer versehen. Jeder Rastarm 50 weist an seinem freien Rastarmende 52 einen keilförmigen Rastvorsprung 54 auf, die jeweils konstruktiv identisch ausgebildet sind.
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Die Rastvorsprünge 54 an den freien Rastarmenden 52 der Rastarme 50 hintergreifen das ringflanschartig radial einwärts gerichtete Seitenbord 44 zumindest geringfügig, so dass der Wälzkörperkäfig 22 mit den darin aufgenommenen Wälzkörpern 20 durch das Seitenbord 44 im Zusammenspiel mit einer näherungsweise kreisringförmigen Stirnfläche 60 des ersten Seitenrings 32 des Wälzkörperkäfigs 22 radial innerhalb des Außenrings 30 beidseitig axial lagegesichert ist.
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Aufgrund der erfindungsgemäßen Verrastung zwischen dem Wälzkörperkäfig 22 und dem Außenring 30 des Rollenlagers 10 entfällt das aufwändige Ausformen eines weiteren Seitenbords im Bereich des bordfreien zweiten axialen Endabschnitts 46 des Außenrings 30 analog zum Seitenbord 44 nach dem Einsetzen und Verrasten des Wälzkörperkäfigs 22. Hierdurch ergibt sich eine signifikante Vereinfachung des gesamten Fertigungsprozesses des Rollenlagers 10 und damit einhergehend ein beträchtliches Kosteneinsparungspotential.
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Zwischen dem Wälzkörperkäfig 22 und dem radial einwärts gerichteten Seitenbord 44 ist bevorzugt ein zumindest geringfügiges Radialspiel und/oder Axialspiel vorgesehen, sodass sich der Wälzkörperkäfig 22 in Bezug zu dem in der Regel ortsfesten beziehungsweise gehäusefesten Außenring 30 während des Betriebs des Rollenlagers 10 zumindest in geringem Umfang drehen kann.
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Eine in den Zeichnungen nicht dargestellte, mittels des Rollenlagers 10 drehbar zu lagernde Welle kann unmittelbar an den Wälzkörpern 20 abrollen, was eine entsprechende Oberflächenvergütung der Welle voraussetzt. Alternativ dazu kann das Rollenlager 10 einen nicht dargestellten Innenring aufweisen, an dem die Wälzkörper 20 abrollen, während die Welle in einer zylindrischen Durchgangsbohrung des Innenrings bevorzugt leicht pressschlüssig aufgenommen ist. In einer solchen Konstellation kann eine ansonsten zumindest im Bereich des Wälzkörperkontaktes erforderliche Oberflächenbehandlung der Welle entfallen.
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Die Anzahl der Rastarme 50 entspricht zur Erzielung einer maximalen mechanischen Belastbarkeit bevorzugt der Anzahl der Käfigstege 36 des Wälzkörperkäfigs 22, wobei die Rastarme 50 jeweils vorzugsweise als axiale Fortsetzung der Käfigstege 36 im Bereich des ersten Seitenrings 32 des Wälzkörperkäfigs 22 integral zu diesem ausgeformt sind.
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Grundsätzlich sind zur Verrastung des Wälzkörperkäfigs 22 mit dem radial einwärts gerichteten Seitenbord 44 des Außenrings 30 mindestens drei Rastarme 50 erforderlich, welche für eine einheitliche Lastverteilung bevorzugt in Umfangsrichtung des Rollenlagers 10 gleichmäßig zueinander beabstandet an dem ersten Seitenring 32 des Wälzkörperkäfigs 22 ausgeformt sind. In einer solchen Konstellation stellen die Rastarme 50 nicht immer durchgängig die axiale Fortsetzung eines Käfigstegs 36 des Wälzkörperkäfigs 22 dar, sodass es notwendig sein kann, mindestens einen Rastarm 50 in Umfangsrichtung des Rollenlagers 10 zwischen zwei benachbarten Käfigstegen 36 des Wälzkörperkäfigs 22 zu positionieren.
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Der Wälzkörperkäfig 22 mit den daran integral ausgeformten Rastarmen 50 ist einstückig aus einem thermoplastischen und/oder duroplastischen und/oder elastomeren Kunststoff gebildet, der zur Erhöhung der mechanischen und der thermischen Belastbarkeit mit einer geeigneten organischen oder anorganischen Faserarmierung ausgestattet sein kann. Vorzugsweise ist der Wälzkörperkäfig 22 einstückig aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere mittels bekannter Spritzgussverfahren gefertigt. Alternativ dazu können auch additive Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel 3D-Druckprozesse zur Anwendung kommen.
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Die 2 zeigt eine Draufsicht auf das Rollenlager 10 gemäß 1. Das als Zylinderrollenlager 12 ausgeführte Rollenlager 10 umfasst hier beispielhaft siebzehn konstruktiv identisch ausgebildete und nur teilweise bezeichnete Wälzkörper 20, die unverlierbar in dem Wälzkörperkäfig 22 aus Kunststoff aufgenommen beziehungsweise in diesen eingeschnappt sind. An dem Wälzkörperkäfig 22 sind beispielhaft gleichfalls siebzehn Rastarme 50 jeweils als eine axiale Fortsetzung der hier verdeckten siebzehn Käfigstege 36 des Wälzkörperkäfigs 22 ausgeformt, wobei sich die Rastarme 50 jeweils senkrecht zu der Zeichenebene erstrecken und deren radial auswärts gerichtete Rastvorsprünge 54 das in Bezug zur Längsmittelachse 26 des Rollenlagers 10 radial einwärts gerichtete Seitenbord 44 des Außenrings 30 zumindest geringfügig hintergreifen.
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Die 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Rollenlagers gemäß den 1 und 2. Der Wälzkörperkäfig 22 ist hier mittels der siebzehn, lediglich teilweise bezeichneten Rastarme 50 mit dem Seitenbord 44 des Außenrings 30 des als Zylinderrollenlager 12 ausgeführten Rollenlagers 10 verrastet. Hierdurch sind die in dem Wälzkörperkäfig 22 aufgenommenen Wälzkörper 20 zuverlässig beidseitig axial, das heißt gegenüber Verschiebungen parallel zur Längsmittelachse 26 gesichert. Die Rastvorsprünge 54 der einzelnen Rastarme 50 liegen zu diesem Zweck zumindest geringfügig axial spielbehaftet an einer kreisringförmigen Stirnseite 62 des radial einwärts gerichteten Seitenbords 44 des Außenrings 30 an. Der Außenring 30 weist eine zylindrische Außenmantelfläche 64 auf, mittels der das Rollenlager 10 bevorzugt leicht pressschlüssig in einem Lagersitz eines nicht dargestellten Maschinenteils aufnehmbar ist.
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Die 4 bis 7, auf die nachfolgend zugleich Bezug genommen wird, zeigen schematische Teillängsschnitte durch das Rollenlager 10 gemäß den vorherigen Figuren in vier verschiedenen Axialpositionen des Wälzkörperkäfigs 22 in Bezug zum Außenring 30, und zwar ausgehend vom Beginn des Einschiebens (4) bis zum vollständigen Verrasten des Wälzkörperkäfigs 22 mit dem Außenring 30 des Rollenlagers 10 (7).
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Das Rollenlager 10 ist wie beschrieben rotationssymmetrisch zu der Längsmittelachse 26 aufgebaut. Im Bereich des ersten axialen Endabschnitts 42 des Außenrings 30 ist das Seitenbord 44 angeformt. In dem Wälzkörperkäfig 22 mit den durch die Käfigstege 36 verbundenen beiden Seitenringen 32, 34 sind die Wälzkörper 20 unverlierbar aufgenommen beziehungsweise in den Wälzkörpertaschen 40 eingeschnappt.
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Jeder der konstruktiv identisch aufgebauten Rastarme 50 des Wälzkörperkäfigs 22 weist an seinem freien Ende 52 einen pultartigen Rastvorsprung 54 mit einer in Richtung des Seitenbords 44 geneigten beziehungsweise schräg gestellten Anlauffläche 70 auf. Die Anlaufflächen 70 aller Rastvorsprünge 54 bilden hierbei geometrisch segmentartig eine gedachte konische Hüllfläche, deren Durchmesser in Richtung zum Seitenbord 44 des Außenrings 30 abnimmt. Die geneigten Anlaufflächen 70 der Rastarme 50 erleichtern das axiale Einschieben des Wälzkörperkäfigs 22 in den Außenring 30 beziehungsweise ermöglichen diesen Vorgang überhaupt erst, indem sie das Überschieben der vergleichsweise massiven Rastvorsprünge 54 der Rastarme 50 durch das kreisförmige Seitenbord 44 erlauben. Hierbei federn die Rastarme 50 des Wälzkörperkäfigs 22 jeweils radial einwärts ein. Um diesen Prozess weiter zu optimierten, können die Rastarme 50 einen verjüngten Abschnitt aufweisen.
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Der Rastvorsprung 54 eines jeden Rastarms 50 verfügt ferner über eine senkrecht zur Längsmittelachse 26 verlaufende Haltefläche 72, die zusammen mit der Stirnfläche 60 im Bereich des ersten Seitenrings 32 des Wälzkörperkäfigs 22 und einer radial auswärts gerichteten Außenseite 74 des jeweiligen Rastarms 50 eine im Wesentlichen rechteckförmige Nut 76 begrenzen. In dieser Nut 76 ist das Seitenbord 44 des Außenrings 30 im eingerasteten Zustand des Wälzkörperkäfigs 22 zumindest geringfügig axial und/oder radial spielbehaftet beziehungsweise zumindest bereichsweise formschlüssig aufnehmbar (siehe 7). Dasselbe gilt für alle weiteren nicht dargestellten Nuten 76 der übrigen Rastarme 50 des Wälzkörperkäfigs 22.
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Beim Zusammenbau des Rollenlagers 10 wird der Wälzkörperkäfig 22 zusammen mit den darin unverlierbar aufgenommenen Wälzkörpern 20 gemäß dem Pfeil 78 in den 4 bis 6 ausgehend von dem zweiten axialen Endabschnitt 46 des Außenrings 30 in diesen axial eingeschoben, bis die in 4 dargestellte axiale Position des Wälzkörperkäfigs 22 in Bezug zum Außenring 30 erreicht ist. Die axiale Einschiebebewegung des Wälzkörperkäfigs 22 in den Au-ßenring 30 des Rollenlagers 10 erfolgt hierbei koaxial zur Längsmittelachse 26.
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In derjenigen Situation, die 5 zeigt, ist der Wälzkörperkäfig 22 mit den darin aufgenommenen Wälzkörpern 20 soweit axial in den Außenring 30 des Rollenlagers 10 eingeschoben, dass eine Rastkante 80 der geneigten Anlaufflächen 70 der Rastvorsprünge 54 der Rastarme 50 gerade an einer zylindrischen Innenfläche 82 des radial einwärts gerichteten Seitenbords 44 des Außenrings 30 anliegt. Bei diesem Prozess weichen die Rastarme 50 erkennbar in radial einwärtiger Richtung aus. Der Vorgang des Einschiebens des Wälzkörperkäfigs 22 in den Außenring 30 des Rollenlagers 10 wird dann in Richtung des Pfeils 78 fortgesetzt, bis die axiale Position des Wälzkörperkäfigs 22 gemäß 6 erreicht ist. In der Situation, welche die 6 zeigt, haben die Rastkanten 80 der Rastvorsprünge 54 der Rastarme 50 des Wälzkörperkäfigs 22 die zylindrische Innenfläche 82 des Seitenbords 44 des Außenrings 30 des Rollenlagers 10 axial fast vollständig passiert.
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Wird der Wälzkörperkäfig 22 mit den darin unverlierbar aufgenommenen Wälzkörpern 20 weiter in Richtung des Pfeils 78 beziehungsweise in Richtung zum radial einwärts gerichteten Seitenbord 44 in den Außenring 30 axial eingeschoben, so erreicht der Wälzkörperkäfig 22 schließlich seine finale Rastposition gemäß 7.
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In dieser Axialposition des Wälzkörperkäfigs 22 in Bezug zum Außenring 30 ist der Wälzkörperkäfig 22 vollständig mit dem Außenring 30 des Rollenlagers 10 verrastet. In der vollständig verrasteten Position sind alle Rastarme 50 in Bezug zur Längsmittelachse 26 radial nach außen in deren ursprüngliche Position zurückgefedert. Hierdurch ist das Seitenbord 44 des Außenrings 30 jeweils in der rechteckförmigen Nut 76 aufgenommen, welche durch die senkrechte Haltefläche 72 des jeweiligen Rastvorsprungs 54, die Stirnfläche 60 im Bereich des ersten Seitenrings 32 des Wälzkörperkäfigs 22 sowie die parallel zur Längsmittelachse 26 verlaufende Außenseite 74 des Rastarms 50 definiert ist.
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Die senkrechte Haltefläche 72 des jeweiligen Rastvorsprungs 54 verläuft hierbei zudem geringfügig axial spielbehaftet zu der Stirnseite 62 des Seitenbords 44. Durch die nach Art von Widerhaken ausgebildeten Rastvorsprünge 54 an den Rastarmen 50 des Wälzkörperkäfigs 22 ist dieser unter normalen Betriebsbedingungen unlösbar mit dem Außenring 30 des Rollenlagers 10 verbunden.
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Die jeweilige rechteckförmige Nut 76 ist hierbei bevorzugt so bemessen, dass zwischen dem Wälzkörperkäfig 22 und dem Außenring 30 des Rollenlagers 10 auch im vollständig verrasteten Zustand gemäß 7 ein zumindest geringfügiges Axial- und/oder Radialspiel verbleibt. Demzufolge besteht ein geringfügiger Axialspalt 90 beiderseits des Seitenbords 44 sowie ein geringfügiger ringförmiger Radialspalt 92 zwischen der zylindrischen radialen Innenfläche 82 des Seitenbords 44 und der radialen Außenseite 74 des Rastarms 50.
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Im vollständig verrasteten Zustand von Wälzkörperkäfig 20 und Außenring 30 des Rollenlagers 10 sind die unverlierbar in dem Wälzkörperkäfig 22 aufgenommenen und an der Außenringlaufbahn 24 des Außenrings 30 abrollenden Wälzkörper 20 somit auf konstruktiv einfache Art und Weise beidseitig axial lagegesichert.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Rollenlager
- 12
- Zylinderrollenlager
- 20
- Wälzkörper
- 22
- Wälzkörperkäfig
- 24
- Außenringlaufbahn
- 26
- Längsmittelachse
- 30
- Außenring
- 32
- Erster Seitenring des Wälzkörperkäfigs
- 34
- Zweiter Seitenring des Wälzkörperkäfigs
- 36
- Käfigsteg
- 40
- Wälzkörpertasche
- 42
- Erster axialer Endabschnitt des Außenrings
- 44
- Seitenbord des Außenrings
- 46
- Zweiter axialer Endabschnitt des Außenrings
- 48
- Mittelabschnitt des Außenrings
- 50
- Rastarm
- 52
- Freies Rastarmende
- 54
- Rastvorsprung
- 60
- Stirnfläche des ersten Seitenrings des Wälzkörperkäfigs
- 62
- Stirnseite des Seitenbords
- 64
- Außenmantelfläche des Außenrings
- 70
- Anlauffläche am Rastvorsprung
- 72
- Haltefläche am Rastvorsprung
- 74
- Außenseite des Rastarms
- 76
- Nut im Rastarm
- 78
- Pfeil, axiale Verschieberichtung
- 80
- Rastkante am Rastvorsprung
- 82
- Zylindrische Innenfläche des Seitenbords
- 90
- Axialspalt
- 92
- Radialspalt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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