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Die Erfindung betrifft eine Welle zur Anbringung eines Lagerinnenrings, den Lagerinnenring, eine Lageranordnung mit der Welle und dem Lagerinnenring, ein Verfahren zum Herstellen einer Welle, ein Verfahren zum Herstellen eines Lagerinnenrings und ein Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung.
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Lagerinnenringe von Rollenlagern, also Lager ohne definierte Axialkraftübertragung, werden auf Wellen von Fahrzeuggetrieben über Presssitze gegen Verdrehen fixiert. In Fällen, in denen das System den Freiraum bereitstellt, können die Lagerinnenringe zusätzlich gegen axiales Wandern oder Verschieben fixiert werden. Rollenlager übernehmen bei üblichen Konstruktionen keine definierte und damit berechenbare Axialkraft, wandern aber trotzdem axial, ohne dass dieser Vorgang vorhergesagt oder simuliert werden kann.
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Deshalb werden die Innenringe zusätzlich zum Presssitz in vielen Anwendungen axial formschlüssig festgesetzt, beispielsweise mittels einer vorgesetzten zusätzlich mit chemischer Sicherung gesicherten Axialmutter bzw. Schraube, oder mittels eines Sicherungsrings. Durch die Sicherungsmaßnahme wird jedoch zusätzlicher axialer Bauraum benötigt und außerdem kommen zusätzliche Bauteile zum Einsatz, wodurch hohe Kosten und/oder ein hohes Gewicht entstehen können. Sollte der axiale Bauraum nicht vorhanden sein, wie dies oft bei Front-Quer-Anwendungen der Fall ist, kann die Sicherung auch über einen verdeckt zu montierenden innenliegenden Sicherungsring erfolgen. Allerdings birgt solch ein verdeckt zu montierenden innenliegenden Sicherungsring das Risiko einer unsicheren Montage, von fehlender Funktionskontrolle und ebenfalls hohen Kosten.
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Die Druckschrift
DE10 225 747 A1 betrifft eine Anordnung eines als Spann- oder Umlenkrolle für einen Zugmitteltrieb einsetzbaren Laufringes auf der Mantelfläche eines Lageraußenringes eines Wälzlagers, bei welcher der Laufring eine größere axiale Länge als der Lageraußenring und eine Gestalt aufweist, welche sein axiales Abwandern von dem Lageraußenring verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufring außerhalb eines den Lageraußenring umgebenden Bereichs mit einer einstückig angeformten Schulter massiv ausgeführt ist, die an einer ersten Stirnseite des Lageraußenringes angrenzt und deren Innenradius um einen radialen Stufensprung geringer als der Außenradius des Lageraußenringes ist.
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Die Druckschrift
DE10 2014 223 078 A1 betrifft eine Rollenlageranordnung für ein Ritzel eines Kraftfahrzeugantriebsstrangs, wobei das Ritzel einen Kopf und ein Ende enthält, wobei die Rollenlageranordnung ein Lager, das einen Innenring, einen Außenring und Wälzkörper, die den Innenring bezüglich des Außenrings drehbar stützen, umfasst, wobei die Wälzkörper eine Reihe erster Wälzkörper und eine Reihe zweiter Wälzkörper umfassen, wobei der Innenring einen ersten Abschnitt zur Abstützung der ersten Wälzkörper am Kopf des Ritzels und einen zweiten Abschnitt zur Abstützung der zweiten Wälzkörper am Ende des Ritzels enthält, wobei der erste Abschnitt dünner als der zweite Abschnitt ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine effiziente Lageranordnung zu ermöglichen.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Welle zur Anbringung eines Lagerinnenrings angegeben, welche einen Wellenkörper mit einer Schulter und einem Wellenzapfen aufweist, wobei der Wellenköper und somit auch die Schulter und der Wellenzapfen rotationssymmetrisch ausgebildet sind.
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Die Aufgabe ist mit der Welle dadurch gelöst, dass eine Außenwandung des Wellenzapfens eine Kante und/oder Stufe aufweist und die Kante und/oder Stufe die Außenwandung des Wellenkörpers axial in einen schulterfernen und einen schulternahen Abschnitt aufteilt. Die Kante und/oder Schulter mag durch einen Durchmessersprung erzeugt werden. In einem Beispiel mag die Länge des schulterfernen Abschnitts kürzer als die Länge des schulternahen Abschnitts sein. In einem anderen Beispiel mag die Länge des schulterfernen Abschnitts länger als die Länge des schulternahen Abschnitts sein. In anderen Worten mag sich eine sich in axialer Richtung ersteckende Länge des schulternahen Abschnitts von der sich in axialer Richtung erstreckende Länge des schulterfernen Abschnitts unterscheiden.
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Der Durchmesser des schulternahen Abschnitts ist als Presssitz für den Lagerinnenring gefertigt und der Durchmesser des schulterfernen Abschnitts weist einen erhöhten Durchmesser gegenüber dem schulternahen Abschnitts auf.
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Ein Durchmessersprung kann hierbei als Kante, Stufe und/oder Schulter bezeichnet werden.
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Vorteilhafterweise ist der schulterferne Abschnitt konisch ausgebildet, wodurch das Aufstecken eines Lagerinnenrings oder Lagerrings vereinfacht werden kann. Außerdem kann die konische Form beispielsweise eines Endabschnitts der Welle zu einer Spaltbildung und/oder für die Ausbildung einer Spankammer genutzt werden.
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Die Schulter des Wellenkörpers mag sich an den schulternahen Abschnitt anschließen und die Schulter kann als ein Anschlag für den Lagerinnenring auf einer der Kante im Wesentlichen gegenüberliegenden Seite genutzt werden.
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Der Durchmesser der Schulter und der Durchmesser des Wellenzapfens und somit auch der Durchmesser des schulternahen wie auch des schulterfernen Abschnitts mögen sich unterscheiden. Der Durchmesser der Schulter mag größer als der Durchmesser des Wellenzapfens sein. Somit mag der Durchmesser der Schulter größer als der Durchmesser des schulternahen wie auch des schulterfernen Abschnitts sein.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung mag ein Lagerinnenring zum Aufbringen auf der erfindungsgemäßen Welle geschaffen werden, welcher einen Ringkörper und/oder einen Zylinderkörper aufweist. Der Ringköper ist rotationssymmetrisch ausgebildet.
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Die Aufgabe ist durch den Lagerring oder den Lagerinnenring dadurch gelöst, dass eine Innenwandung des Ringkörpers eine Stufe aufweist und wobei die Stufe die Innenwandung des Ringkörpers axial in einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufteilt.
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In einem Beispiel mag sich die axiale Länge des ersten Abschnitts und des zweiten Abschnitts unterscheiden. So mag beispielsweise der erste Abschnitt kürzer als der zweite Abschnitt sein. In einem anderen Beispiel mag der erste Abschnitt länger als der zweite Abschnitt sein. Der Durchmesser des zweiten Abschnitts mag als Pressbohrung für die Welle gefertigt sein. Der Durchmesser des ersten Abschnitts mag einen erhöhten Durchmesser gegenüber dem zweiten Abschnitt aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Durchmesser des ersten Abschnitts so ausgebildet, dass in einem auf die Welle aufgesteckten Zustand der erste Abschnitt des Lagerrinnenrings und der schulterferne Abschnitt der Welle durch einen Spalt beabstandet sind.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Lageranordnung mit der erfindungsgemäßen Welle und dem erfindungsgemäßen Lagerinnenring bereitgestellt, wobei der Lagerinnenring so auf die Welle aufgeschoben ist, dass der schulternahe Abschnitt der Welle zusammen mit dem zweiten Abschnitt des Innenrings einen Presssitz bildet und wobei die Kante der Welle und die Stufe des Lagerinnenrings eingerichtet sind, ein Verschieben in einer vorgebbaren axialen Richtung im Wesentlichen zu verhindern. Zur Verhinderung der Bewegung in axialer Richtung mögen in einem Beispiel die Kante und die Stufe miteinander in Eingriff gehen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Getriebe bereitgestellt, aufweisend eine erfindungsgemäße Welle und einen erfindungsgemäßen Lagerinnenring und/oder aufweisend eine Lageranordnung und/oder ein Lagersystem.
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Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Welle zur Anbringung eines Lagerinnenrings angegeben, welches das Bereitstellen eines rotationssymmetrischen Wellenkörpers mit einer Schulter und einem Wellenzapfen aufweist.
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Die Aufgabe wird dabei dadurch gelöst, dass an einer Außenwandung des Wellenkörpers, insbesondere des Wellenzapfens, eine Kante angebracht wird, wobei die Kante die Außenwandung des Wellenzapfens axial in einen schulterfernen und einen schulternahen Abschnitt aufteilt.
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Der Durchmesser des schulternahen Abschnitts wird gegenüber dem Durchmesser des schulterfernen Abschnitts reduziert, um einen Presssitz für den Lagerinnenring zu bilden.
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Das Reduzieren des Durchmessers kann beispielsweise durch das Drehen der Welle auf einer Drehbank erfolgen. Die Kante mag somit unterschiedliche Höhen aufweisen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Lagerinnenrings beschrieben, aufweisend das Bereitstellen eines rotationssymmetrischen Ringkörpers.
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Die Aufgabe wird dabei dadurch gelöst, dass eine Stufe an der Innenwandung des Ringkörpers angebracht wird, wobei die Stufe die Innenwandung des Ringkörpers axial in einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufteilt, beispielsweise in einen kurzen und einen langen Abschnitt.
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Der Durchmesser des ersten Abschnitts wird gegenüber dem zweiten Abschnitt erhöht.
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Außerdem wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung geschaffen, aufweisend das Bereitstellen einer erfindungsgemäßen Welle und das Bereitstellen eines erfindungsgemäßen Lagerinnenrings und Aufpressen des zweiten Abschnitts des Lagerinnenrings auf den schulternahen Abschnitt der Welle.
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Die Aufgabe wird dabei dadurch gelöst, dass während des Aufpressens der zweite Abschnitt des Lagerinnenrings die Kante der Welle überstreift. Dabei anfallende Späne können in einer Spankammer oder Spänekammer gesammelt werden.
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Das Aufpressen mag dann gestoppt werden, wenn der Lagerinnenring an der Schulter der Welle anschlägt.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1 eine Schnittansicht eines Ausschnitts aus einem Getriebe zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung.
- 2 einen ovalen Runddrahtsicherungsrings zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung.
- 3 eine Teil-Schnittansicht eines Lagerinnenring zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung.
- 4 eine Teil-Seitenansicht einer Welle zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung.
- 5 eine Teil-Seitenansicht einer Welle gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 6 eine Teil-Schnittansicht des Wellenzapfens und des Lagerinnenrings in einem eingebauten Zustand einer Lageranordnung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- 7 eine Detailansicht des schulterfernen Abschnitts der Außenwandung der Welle und des zweiten Abschnitts der Innenwandung des Lagerinnenrings gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt eine Schnittansicht eines Ausschnitts aus einem Getriebe 100 zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung. Hierin wird der auf die Welle 101'aufgepresste Lagerinnenring 102' mittels eines vor dem Aufpressen in der Ringnut 103' aufgesteckten ovalen Runddrahtsicherungsrings 104' gegen axiales Wandern gesichert. Der Lagerinnenring 102' ist auf einen Abschnitt der Welle mit dem Durchmesser 39m5 aufgepresst. Die Geometrie des Inneneinstichs im Lager verhindert das Verschieben des Lagers über den Sicherungsring 104'. Beispielsweise wird das Verschieben verhindert, da der Sicherungsring 104' in den Inneneinstich einschnappt.
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2 zeigt den ovalen Runddrahtsicherungsrings 104' zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung. Der ovale Runddrahtsicherungsring 104' ist im Vergleich zu einer runden Grundform 201 mit einem Durchmesser von 36 mm dargestellt, um die ovale Ausprägung des Sicherungsrings 104' zu verdeutlichen. Der Durchmesser von 36 mm entspricht im Wesentlichen dem Durchmesser einer Nut 103', 103.
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3 zeigt eine Teil-Schnittansicht eines Lagerinnenrings 102' zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung. Der Lagerinnenring 102' weist eine nutförmige Vertiefung 301 auf, in der der Sicherungsring 104' in einem eingebauten Zustand einrasten kann. Auf der Lauffläche 302' an einer Mantelfläche des Lagerinnenring 102' ist eine Rolle 303' eines Rollenlagers angeordnet.
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4 zeigt eine Teil-Seitenansicht einer Welle 101' zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung. Die Außenwandung 401' der Welle 101' weist über die gesamte Länge, also auch über die Ringnut 103' hinaus, einen Durchmesser von 39m5 auf, wobei die Bezeichnung „m5“ das Toleranzmaß der Welle angibt und 39 einen Durchmesser von 39 mm angibt. Auf dieser Außenwandung 401' wird die Innenwandung 304' des Lagerinnenrings 102' aufgepresst.
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5 zeigt eine Teil-Seitenansicht einer Welle 101 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Die Welle 101 ist zur Anbringung eines Lagerinnenrings 102 (nicht gezeigt in 5) ausgestaltet und weist einen Wellenkörper 501 auf, wobei der Wellenköper 501 rotationssymmetrisch um die Rotationsachse 504 ausgebildet ist. Die Durchmesser der Welle werden senkrecht zu dieser Rotationsache 504 gemessen. Eine Außenwandung 401 des Wellenkörpers 501 weist eine Nut 103 auf. Die Nut 103 und/oder eine an der Nut angeordnete Kante 703 teilt/teilen die Außenwandung 401 des Wellenkörpers axial in einen schulterfernen Abschnitt 401a und einen schulternahen Abschnitt 401b auf. Der schulterferne Abschnitt 401a hat einen größeren Abstand von der Schulter 603 als der schulternahe Abschnitt 401b. In dem Beispiel aus 5 beträgt der Abstand zwischen dem schulterfernen Abschnitt 401a und der Schulter 603 18,2 ± 0,15 mm. Außerdem wird in 5 ohne Einschränkung der Allgemeinheit der Fall gezeigt, in dem der schulternahe Abschnitt 401b länger in axialer Richtung ausgedehnt ist, als der schulterferne Abschnitt 401a.
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Da der schulternahe Abschnitt 401b auch zum Aufpressen des Innenrings 102 ausgebildet ist, kann dieser Abschnitt 401b auch als Pressdurchmesser 401b oder Pressabsatz 401b bezeichnet werden. Da der schulterferne Abschnitt 401a den Innenring 102, beispielsweise durch einen Formschluss, halten kann oder gegen eine axiale Verschiebung sichern kann, kann dieser schulterferne Abschnitt 401a auch als Halteabsatz 401a oder Halteabschnitt 401a bezeichnet werden. Um den Formschluss sicherzustellen ist der Durchmesser des Halteabschnitts 401a immer etwas größer als der Durchmesser des Pressabsatzes 401a.
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Der schulterferne Abschnitt 401a mag einen Durchmesser aufweisen, der zwischen dem Durchmesser des schulternahen Abschnitt 401b und der Schulter 603 liegt. Hierbei ist jedoch der Durchmesserunterschied zwischen dem schulterfernen Abschnitt 401a und dem schulternahen Abschnitt 401b geringer als der Durchmesserunterschied zwischen der Schulter 603 und dem schulterfernen Abschnitt 401a bzw. dem schulternahen Abschnitt 401b.
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Der Durchmesser des schulternahen Abschnitts 401b ist als Presssitz oder Presspassung für den Lagerinnenring 102 gefertigt. Der Durchmesser des schulterfernen Abschnitts 401a weist einen erhöhten Durchmesser gegenüber dem Durchmesser des schulternahen Abschnitts 401b auf. Dieser erhöhte Durchmesser des Halteabschnitts 401a kann in einem Beispiel innerhalb eines Plastizitätsbereichs des Lagerinnenrings 102 liegen. Der Plastizitätsbereich mag den maximalen Durchmesser des zweiten Abschnitts 304b des Lagerrinnenrings102 angeben, in welchem Bereich sich der Lagerinnenring reversibel aufdehnen lässt und sich wieder in seine ursprüngliche Form zurückformt.
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Es wird jedoch immer sichergestellt, dass der Durchmesser des Halteabschnitts 401a größer als der Durchmesser des Pressabsatzes 401a ist, um die Kante 703 herzustellen. Bei dem Unterschied zwischen dem Durchmesser des Halteabschnitts 401a und dem Durchmesser des Pressabsatzes 401a kann es sich um einen Unterschied aus dem Bereich von einem hundertstel Millimeter (1/100 mm) bis einem zehntel Millimeter (1/10 mm) handeln. Beispielsweise kann es sich um einen Durchmesserunterschied von 1/10 mm, 1/100 mm, 3/100 mm oder 5/100 mm handeln. Dieser Durchmesserunterschied bildet die Kante 703 aus. Dieser Durchmesserunterschied ist so gewählt, dass der Lagerinnenring 102, insbesondere der Ringkörper 601 des Lagerinnenrings 102 und weiter insbesondere der zweite Abschnitt 304b der Innenwandung des Lagerinnenrings 102, beim Überpressen über den Halteabsatz 401a im Wesentlichen nicht plastisch und/oder im Wesentlichen nur reversibel verformt wird.
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In dem Beispiel aus 5 beträgt der Durchmesser des schulternahen Abschnitts 401b oder des langen Abschnitts 401b 39m5 während der Durchmesser des schulterfernen Abschnitts 401a oder des kurzen Abschnitts 401a 39,15 -0,03 oder 39,15 -0,03 beträgt, wobei -0,03 eine Angabe des Toleranzmaßes ist. Die Niveaulinie 505 gibt den Durchmesser des schulterfernen Abschnitts 401a oder des kurzen Abschnitts 401b an.
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Aufgrund der Maßangabe 39m5 des schulternahen Abschnitts 401b, kann sich der Durchmesser des schulternahen Abschnitts 401b in dem Bereich 39,009 mm bis 39,020 mm bewegen. Der Durchmesser des schulterfernen Abschnitts 401a kann sich im Bereich 39,12 mm bis 39,15 mm bewegen. Es ist zu sehen, dass in diesem Fall der Unterschied zwischen dem schulterfernen Abschnitt 401a und dem schulternahen Abschnitt 401b in der Größenordnung 1/10 mm liegt. Somit wird der Durchmesser des zweiten Abschnitts 304b des Lagerinnenrings 102 beim Überstreifen des schulterfernen Abschnitts 401a um etwa 1/10 mm gedehnt.
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Die Nut 103 ist an dem schulternahen Abschnitt 401b im Bereich der Kante 703 zwischen dem schulterfernen Abschnitt 401a und dem schulternahen Abschnitt 401b angeordnet. Beim Herstellen der Lageranordnung 605 wird auf dem Wellenzapfen 502 ausgehend von einer Stirnseite 503 der Welle 101 vor dem Presssitz 401b in dem Bereich des schulterfernen Abschnitts 401a, welcher zwischen Stirnseite 503 und Nut 103 liegt, der kurze Abschnitt 401a mit einem definiert größerem Durchmesser mit einem Maß 39,15 - 0,03 geschliffen. Der Presssitz hat ein Maß von 39m5.
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Der Lagerinnenring 102 wird bei der Montage über diesen größeren Durchmesser auf seinen eigentlichen Durchmesser 39m5 gepresst. Dazu wird der Lagerinnenring 102 bei der Montage über die Kante 703 und/oder über die Nut 103 geführt. Während des Aufpressens überstreicht somit der zweite Abschnitt 304b des Lagerinnenrings die Kante 703 und/oder die Nut 103.
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6 zeigt eine Teil-Schnittansicht des Wellenzapfens 502 und des Lagerinnenrings 102 in einem eingebauten Zustand einer Lageranordnung 605 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Rolle 303 kommt auf der Lauffläche 302 zum Liegen, die von einer Außenwandung des Lagerinnenrings 102 gebildet wird.
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Der Lagerinnenring 102 ist auf dem Wellenzapfen 502 der Welle 101 aufgebracht. Der Lagerinnenring 102 oder Lagerring 102 weist den Ringkörper 601 auf, welcher rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Eine Innenwandung 304 des Ringkörpers weist eine Stufe 602 auf, an der ein Durchmessersprung erfolgt. Die Stufe 602 teilt die Innenwandung 304 des Ringkörpers 601 axial in einen ersten 304a und einen zweiten 304b Abschnitt auf. In 6 handelt es sich bei dem ersten Abschnitt 304a um einen kurzen Abschnitt 304a und bei dem zweiten Abschnitt 304b um einen langen 304b Abschnitt, wobei der lange Abschnitt 304b länger als der kurze Abschnitt 304a ist. Der Durchmesser des langen Abschnitts 304b ist als Pressbohrung für die Welle 101 gefertigt. Der Durchmesser des kurzen Abschnitts 304a weist einen erhöhten Durchmesser gegenüber dem langen Abschnitt 304b der Innenwandung auf.
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In dem Eingebauten Zustand ist der zweite Abschnitt 304b des Lagerinnenrings zwischen der Schulter 603 und der Kante 703 eingeschlossen.
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In einem Beispiel weist der kurze Abschnitt 304a der Innenwandung des Lagerinnenrings 102 einen größeren Durchmesser als der kurze Abschnitt 401a der Außenwandung der Welle 101 auf. Die Durchmesser werden im Wesentlichen senkrecht zu der in 6 nicht eingezeichneten Rotationsachse 504 gemessen.
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Sowohl zwischen dem langen Abschnitt 401 b und kurzem Abschnitt 401a der Außenwandung oder Mantelfläche der Welle 101 als auch zwischen dem langen Abschnitt 304b und dem kurzen Abschnitt 304a findet ein Durchmessersprung statt. Dieser Durchmessersprung kann in beiden Fällen, d.h. innen und außen, in der gleichen Größenordnung liegen, also beispielsweise in der Größenordnung von 1/10 mm. Ausgehend von der Stirnseite 503 in Richtung der von dem Wellenkörper 501 ausgebildeten Schulter 603 verringert sich der der Durchmesser der kurzen Abschnitts 304a, 401a zum langen Abschnitt 304b, 401b.
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Der Durchmesserunterschied zwischen kurzem Abschnitt 304a, 401a und langem Abschnitt 304b, 401b verhindert zusammen mit der Geometrie des Inneneinstichs im Lagerinnenring 102 das Verschieben des Lagers über den Durchmesser 39,15 im Bereich des kurzen Abschnitts. Hierzu bilden die Kante 703 und die Stufe 602 einen Formschluss. In dem Beispiel aus 6 ist jedoch ein geringer Abstand zwischen der Kante 703 und der Stufe 602 vorgesehen, so dass der Formschluss erst nach einer geringen Bewegung des Lagerinnenrings 102 in Richtung der Stirnseite 503 gebildet wird. Dies wird in 7 verdeutlicht.
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7 zeigt eine Detailansicht des schulterfernen Abschnitts 401a der Außenwandung der Welle 101 und des ersten Abschnitts 304a der Innenwandung des Lagerinnenrings 102 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Der Durchmesser 39,15 -0,03 mm des Schulterfernen Abschnitts 401a ist durch die Niveaulinie 505 dargestellt.
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Um zu verhindern, dass beim Überpressen des Lagerinnenrings 102 über die den kurzen Abschnitt 401a oder über die Kante 703 des Durchmessers 39,15 -0,03 mm eventuell abgescherte Späne in den Getriebeinnenraum gelangen, wird geometrisch eine Spänekammer 701 und/oder Spänerückhaltekammer 701 mit einem engem Spalt 702 ausgeführt. Ist die im Wesentlichen rundlich ausgeführte Spänekammer 701 nicht vorgesehen, liegen der schulterferne Abschnitt 401a und der erste Abschnitt 304a aneinander oder sind durch einen geringen im Wesentlichen parallel verlaufenden Spalt getrennt.
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Der Durchmessersprung 602, 703 zwischen Presssitz 304b, 401b und Sicherungsdurchmesser 304a, 401a ist so ausgelegt, dass das Axialwandern des Lagerinnenring einerseits sicher verhindert wird und anderseits der Lagerinnenring 102 beim Aufpressen über diesen Durchmesser nicht überdehnt und dadurch irreversibel vorgeschädigt wird. Beispielsweise ist der Durchmesser der Außenwandung des kurzen Abschnitts 401a größer als der Durchmesser der Außenwandung des langen Abschnitts 401b. Beispielsweise mag der Durchmesser der Außenwandung des langen Abschnitts 401b 39m5 betragen und der Durchmesser der Außenwandung des kurzen Abschnitts 401a 39,15 -0,03 mm.
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Zur Sicherung gegen eine axiale Verschiebung oder eine axiale Wanderung weg von der Stirnseite 503 kann die Schulter 603 einen Anschlag für den Lagerinnenring 102 bilden.
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Stirnseitig kann die durch den Durchmessersprung hervorgerufene Stufe 602 mit einer Kante 703 der Nut 103 und/oder einem Grat 703 der Nut 103 derart in Eingriff gehen, dass ein Verschieben in Richtung der Stirnseite 503 verhindert wird. Die Nut wird beispielsweise als Schleifauslauf für die Herstellung des schulterfernen Durchmessers 401a genutzt. Bei einer anderen Werkzeuggestaltung für die Herstellung mag die Nut 103 vermieden werden.
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Zum einfacheren Aufschieben des Lagerrings 102 über die Stirnseite 503 der Welle 101 kann der kurze Abschnitt 401a im Bereich der Stirnseite 503 zumindest teilweise konisch verlaufen. Hierdurch mag auch der Spalt 702 konisch ausgebildet sein und sich in Richtung der Stirnseite 503 trichterförmig öffnen.
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Die Spänekammer 701 kann alleine und/oder in Kombination mit dem Spalt 702 oder der Nut 103 beispielsweisedurch die Zentrifugalkraft verhindern, dass Späne, die sich beim Aufpressen gebildet haben, in Richtung der Stirnseite 503 wandern und eine an der Stirnseite 503 angeordnete Übersetzung des Getriebes 100 schädigen (das Getriebe und die Übersetzung des Getriebes ist in 7 nicht dargestellt.
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Die vorgeschlagene Bauform kann ein zusätzliches Sicherungselement 104' für den Lagerinnenring unnötig machen und/oder ersetzen, indem ein definierter Durchmessersprung 703 auf dem Wellenzapfen 502 die axiale Verschiebung des Lagerinnenrings 102 gegenüber der Welle 101 verhindert. Da die äußeren Maße des Lagerinnenrings 102 und der Welle 101 im Wesentlichen unverändert bleiben, kann die vorgeschlagene Bauform bauraumneutral ausgeführt werden. Ein zusätzlicher Montageaufwand für einen Sicherungsring 104' kann vermieden werden, da die Sicherung bereits beim Aufpressen des Innenrings auf den eigentlichen Sitzdurchmesser eingerichtet wird. Durch das Vermeiden des Sicherungsrings 104' kann vermieden werden, zu kontrollieren, ob ein Sicherungsbauteil vorhanden ist und korrekt montiert ist, wodurch der Montageaufwand reduziert wird und die Sicherheit erhöht wird.
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Während die Anordnung, in welcher der schulternahe Abschnitt 401b länger als der schulterferne Abschnitt 401a ausgebildet ist und entsprechend der zweite Abschnitt 304b länger als der erste Abschnitt 304a ausgebildet ist, im Wesentlichen für eine Anordnung eines Lagerinnenrings 102 auf einer Welle 101 genutzt wird, kann in einer anderen Anwendung ein anderes Längenverhältnis der Abschnitte vorgesehen sein.
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So könnte beispielsweise bei der Fixierung einer Anlaufscheibe auf einer Welle der schulternahe Abschnitt 401b kürzer als der schulterferne Abschnitt 401a ausgebildet sein und entsprechend der zweite Abschnitt 304b kürzer als der erste Abschnitt 304a ausgebildet sein. Bei der Fixierung einer Anlaufscheibe auf einer Welle wäre dann der Zentrierdurchmesser 401b kürzer als der Haltedurchmesser 401a.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10225747 A1 [0004]
- DE 102014223078 A1 [0005]
