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Die Erfindung betrifft ein einreihiges oder mehrreihiges Zylinderrollenlager, mit einem ungeteilten Außenring, welcher wenigstens eine Laufbahn für zumindest eine Reihe von Zylinderrollen aufweist, wobei die wenigstens eine Laufbahn durch Borde am Außenring axial begrenzt ist, und mit einem bordlosen, ungeteilten Innenring, an dessen Laufbahn zur axialen Führung der Zylinderrollen axial außen jeweils eine Anlaufscheibe anliegt, und wobei axial endseitig jeweils eine Dichtungsanordnung vorhanden ist, welche mit einem jeweils zugeordneten axial äußeren Bord des Außenrings sowie mit einer zylindrischen Außenumfangsfläche der jeweiligen Anlaufscheibe zusammenwirken.
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Derartige Zylinderrollenlager lassen sich insbesondere als Stützrollen oder Kurvenrollen verwenden. Stützrollen sind bekanntermaßen ein- oder zweireihige Baueinheiten, die auf Achsen montiert werden. Sie bestehen aus dickwandigen Außenringen mit profilierter Mantelfläche und vollrolligen beziehungsweise vollnadeligen Wälzkörpersätzen. Kurvenrollen gleichen in ihrem Aufbau den ein- und zweireihigen Stützrollen, haben jedoch als Laufbahn einen massiven Rollenzapfen mit Befestigungsgewinde und Schmierbohrung. Diese Baueinheiten sind in der Regel mit beidseitigen Lippendichtungen oder Labyrinthdichtungen versehen.
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Die serienmäßigen Stützrollen und Kurvenrollen der Anmelderin haben sich bei der Anwendung bewährt. Deren Stützrollen der Baureihe PWTR haben einen dreiteiligen Innenringaufbau, der einen zylindrischen Innenring mit einer axial durchgehenden Laufbahn für die Wälzkörper sowie axial endseitig jeweils eine Anlaufscheibe aufweist. Wegen deren beidseitigen Lippendichtungen in einer Blechwinkelarmierung, die in die Außenborde axial eingepresst sind, sind der Innenring und die beidseitigen Anlaufscheiben gegenüber dem Außenring nur durch diese Dichtungen als Montageeinheit zusammengehalten. Dies kann in bestimmten Fällen dazu führen, dass die Bauteile der Stützrollen beim Transport nicht sicher zusammengehalten werden und auseinander fallen. Außerdem müssen die Anlaufscheiben zur Aufnahme und Weiterleitung von auf diese einwirkende Axialkräfte von Bauteilen einer sich axial seitlich anschließenden Anschlusskonstruktion axial abgestützt sowie gegen ein Mitdrehen gesichert werden.
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Durch einen auf Grund der Montage erforderlichen großen radialen Spielsitz der zwei Anlaufscheiben zur Anschlusswelle ergibt sich eine erhöhte Lauftoleranz der Anlaufscheiben auch am Außendurchmesser, wo die Dichtlippen schräg anlaufen. Die Dichtfunktion der Dichtlippen wird dadurch negativ beeinflusst. Zudem ist der statische Sitz der Dichtungen in den Außenringborden durch die außen zylindrische, blanke Stahlarmierung nicht öldicht und auch nur kraftschlüssig fixiert, was bei den Anwendern zu Leckagen und Dichtungswanderungen führen könnte.
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Ähnliches gilt auch für die Kurvenrollen. Diese haben im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Stützrollen, sie haben jedoch als Laufbahn einen massiven Rollenzapfen mit einem Anlaufbund am freien Ende und mit einem Befestigungsgewinde am entgegengesetzten Ende. Eine lose, gegen einen Absatz am Rollenzapfen, benachbart zu den Zylinderrollen angeordnete Anlaufscheibe wird bei der Montage der Kurvenrolle gegen diesen Absatz gespannt und vervollständigt die beidseitige Axialführung der Zylinderrollen. An den äußeren Borden des Außenrings sind Labyrinthdichtungen angeordnet, die Dichtungsprobleme verursachen können. Die Elemente der Kurvenrollen müssen vor der Endmontage durch den Anwender zusammengesetzt werden, was von manchen Anwendern als nachteilig beurteilt wird.
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Vor diesem Hintergrund lag der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein einreihiges oder mehrreihiges Zylinderrollenlager vorzustellen, welches beim Anwender einfach montierbar ist und eine gute Dichtfunktion aufweist, als Einheit ohne eine axiale Abstützung über ein Anschlussbauteil nutzbar ist, sowie gute interne funktionelle Eigenschaften aufweist, wie beispielswiese eine vergleichsweise hohe Tragzahl und/oder eine vergleichsweise geringe innere Reibung, und zudem kostengünstig herstellbar ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Zylinderrollenlager, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen 1 bis 8 definiert. In den unabhängigen Ansprüchen 9 und 10 sind eine Stützrolle oder Kurvenrolle sowie die Verwendung des Zylinderrollenlagers als Stützrolle oder Kurvenrolle beansprucht.
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Demnach betrifft die Erfindung betrifft ein einreihiges oder mehrreihiges Zylinderrollenlager, mit einem ungeteilten Außenring, welcher wenigstens eine Laufbahn für zumindest eine Reihe von Zylinderrollen aufweist, wobei die wenigstens eine Laufbahn durch Borde am Außenring axial begrenzt ist, und mit einem bordlosen, ungeteilten Innenring, an dessen Laufbahn zur axialen Führung der Zylinderrollen axial außen jeweils eine Anlaufscheibe anliegt, und wobei axial endseitig jeweils eine Dichtungsanordnung vorhanden ist, welche mit einem jeweils zugeordneten axial äußeren Bord des Außenrings sowie mit einer zylindrischen Außenumfangsfläche der jeweiligen Anlaufscheibe zusammenwirken.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, dass der Innenring außerhalb seiner Laufbahn an seinen beiden axialen Enden jeweils eine axiale Verlängerung aufweist, und dass an diesen beiden Verlängerungen jeweils eine der beiden Anlaufscheiben durch axiales Aufstecken befestigt ist.
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Diese Konstruktion des Zylinderrollenlagers ermöglicht eine schnelle und einfache Montage desselben beim Hersteller als verliersichere Einheit oder beim Anwender direkt an einer Maschine. Das Zylinderrollenlager ermöglicht eine hohe Tragzahl sowie geringe Reibungsverluste. Zudem schützen die beiden am Innenring befestigten Anlaufscheiben die zylindrischen Wälzkörper gegen ein axiales Auswandern am Innenring und bewirken zusammen mit den radial nach innen weisenden Borden des Außenrings sowie den Wälzkörpern, dass die beiden Lagerringe axial zueinander zentriert sind. Durch die beidseitige axiale Verlängerung des einteiligen Innenringes ist Platz geschaffen, um dort die beiden Anlaufscheiben aufzuschieben und mit dem Innenring zu verbinden. Außerdem stellen die Anlaufscheiben an deren zylindrischen Außenumfang Dichtflächen für die radiale Anlage einer sehr gut abdichtenden elastomeren Dichtung zur Verfügung.
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Zur Erleichterung der Montage des Zylinderrollenlagers ist vorgesehen, dass die beidseitigen Anlaufscheiben an den genannten axialen Verlängerungen des Innenrings kraft- oder formschlüssig befestigt sind.
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Eine bevorzugte Ausführungsform des Zylinderrollenlagers besteht darin, dass die Anlaufscheiben als Winkelringe ausgebildet sind, deren axialer Schenkel eine zylindrische Außenumfangsfläche der jeweils zugeordneten axialen Verlängerung am Innenring radial übergreift, und dass deren radialer Schenkel mit seiner zum Lagerinneren weisenden Innenfläche jeweils an einer axialen Endfläche der axialen Verlängerungen des Innenrings anliegt.
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Um eine formschlüssige Verbindung der Dichtungsanordnung mit dem Außenring zu gewährleisten und um ein Wandern der Dichtungsanordnungen auf den äußeren Borden zu vermeiden, ist außerdem vorgesehen, dass in der radialen Innenumfangsfläche der axial äußeren Borde des Außenrings jeweils eine Umfangsnut ausgebildet ist, dass in diesen Umfangsnuten jeweils der radial äußere Umfangsbereich der Dichtungsanordnung in Form einer radial ausgerichteten Lippendichtung aus Elastomermaterial angeordnet ist, und dass jeweils eine radial innere Dichtlippe der Dichtungsanordnung dichtend an der zugeordneten zylindrischen Außenumfangsfläche des axialen Schenkels einer jeden Anlaufscheibe anliegt.
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Eine genaue Positionierung der Anlaufscheiben an den axialen Verlängerungen des Innenrings lässt sich vorteilhaft erreichen, wenn vorgesehen ist, dass die als Winkelringe ausgebildeten Anlaufscheiben jeweils mit ihren axialen Schenkeln kraftschlüssig mit Presssitz über die zylindrischen Außenumfangsflächen der axialen Verlängerungen des Innenringes bis zum Anschlag der axialen Innenflächen ihrer radialen Schenkel an den axialen Endflächen der axialen Verlängerungen des Innenrings geschoben sind. Durch diesen Kraftschluss wird auch erreicht, dass die Anlaufscheiben gegen ein Verdrehen derselben gesichert sind.
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Eine formschlüssige Verbindung der als Winkelringe ausgebildeten Anlaufringe mit dem Innenring wird beispielswiese dadurch bewirkt, dass axiale Endbereiche der axialen Verlängerungen des Innenrings einen vergrößerten Innendurchmesser aufweisen als deren axial innerer Bereich sowie beabstandet von ihren axialen Endflächen mit jeweils einem Einstich in Form von Umfangsnut versehen sind. Zudem weisen die radialen Schenkel der als Winkelringe ausgebildeten Anlaufringe axiale Vorsprünge auf, welche bis in den Bereich der Umfangsnuten ragen, wobei diese axialen Vorsprünge mit den Umfangsnuten formschlüssig zusammenwirken. Es sind an jedem der Anlaufringe wenigstens zwei solcher in Umfangsrichtung zueinander beabstandet ausgebildeter Vorsprünge vorhanden.
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Die formschlüssige Verbindung der als Winkelringe ausgebildeten Anlaufringe an dem Innenring lässt sich dadurch verbessern, dass die axial bis in den Bereich der Umfangsnuten ragenden Vorsprünge in die Umfangsnuten einrastbare radiale Nasen aufweisen, und das Einrasten der radialen Nasen in die Einstiche in Form von Umfangsnuten mittels Durchsetzfügen bewirkt wird.
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Die vorstehend angegebene, der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Stützrolle oder Kurvenrolle, aufweisend einen ungeteilten Außenring mit wenigstens einer durch axial beabstandete Borde begrenzten Laufbahn für Wälzkörper, einen ungeteilten Innenring mit einer sich wenigstens über die Breite der Wälzkörper erstreckenden und im Laufbahnbereich zylindrischen Laufbahn, wobei die Wälzkörper als Zylinderrollen ausgebildet sind, welche in zumindest einer Reihe radial zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordnet sind, wobei an den beiden axial seitlichen Enden des Innenrings jeweils eine Anlaufscheibe befestigt ist, die zur axialen Führung der Zylinderrollen dienen, und wobei an jedem der axial äu-ßeren Borde des Außenrings jeweils eine mit der zugeordneten Anlaufscheibe zusammenwirkende Dichtungsanordnung angeordnet ist, und bei der wenigstens ein weiteres der oben genannten Merkmale vorhanden ist.
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Schließlich wird die gestellte Aufgabe auch durch die Verwendung eines Zylinderrollenlagers als Stützrolle oder Kurvenrolle mit den vorstehend definierten Merkmalen gelöst.
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Das erfindungsgemäße Zylinderrollenlager erfordert vorteilhaft nur einen einfacheren Wärmebehandlungsprozess, da der Innenring ohne Absatz beidseitig axial verlängert ist und eine Wälzlagerhärte ohne weiche Zonen an den axialen Enden aufweisen kann. Die Anlaufscheiben bestehen vorzugsweise aus einem Vergütungsstahl mit ausreichender Härte und sind beispielsweise mittels Drehen als Winkelring herstellbar, deren axiale Schenkel die zylindrischen Außenumfangsflächen der zugeordneten axialen Verlängerungen am Innenring mit Spiel oder einem Übergangssitz übergreifen.
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Die in die Einstiche in Form von Umfangsnuten einrastbaren Nasen an den axial bis in den Bereich der Einstiche ragenden Vorsprünge lassen sich nach dem Aufstecken der Anlaufscheiben auf den Innenring durch nachfolgendes Einführen eines Stempels, welcher am Außendurchmesser im zylindrischen Bohrungsbereich des axialen Schenkels noch Spiel hat, am Ende hingegen eine Überdeckung aufweist, mittels Durchsetzfügen nach radial außen in die Umfangsnuten des Innenrings drücken, wodurch die formschlüssige, sichere Verbindung der Winkelringe mit dem Innenring bewirkt wird. Mittels eines anderen, sich radial spreizenden Werkzeugs könnten die einrastbaren Nasen während des genannten Verbindungsvorgangs auch erst radial ausgebildet und in die Umfangsnuten eingefügt werden. Für diese Umformung ist die Härte der Anlaufscheiben entsprechend zu begrenzen, zumindest in dem Bereich der vorgesehenen Umformung.
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Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigt
- 1 eine radial hälftige Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Zylinderrollenlagers, und
- 2 ein radial hälftiges, vergrößertes Detail der als Winkelring ausgebildeten, in 1 rechts abgebildeten Anlaufscheibe vor deren Verbinden mit dem Innenring mittels Durchsetzfügen.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes Zylinderrollenlager 1 in einer radial hälftigen Schnittdarstellung gezeigt. Das Zylinderrollenlager 1 mit einer Drehachse 43 weist einen ungeteilten Außenring 2 und einen ungeteilten, radial außen zylindrischen Innenring 12 auf, zwischen denen eine Vielzahl von in zwei parallelen Reihen vollrollig angeordnete Zylinderrollen 10, 11 angeordnet sind. Der Außenring 2 weist zwei Laufbahnen 3, 4 für die Wälzkörper 10, 11 auf, welche durch drei radial nach innen weisende Borde 5, 6, 7 axial begrenzt sind. Dementsprechend sind die rechte Reihe von Zylinderrollen 10 und die linke Reihe von Zylinderrollen 11 am Außenring 2 auf ihrer rechten Laufbahn 3 sowie auf ihrer benachbarten linken Laufbahn 4 durch einen mittigen Bord 7 axial getrennt, sowie durch den rechten axial äußeren Bord 5 und den linken axial äußeren Bord 6 axial geführt.
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Im rechten axial äußeren Bord 5 und im linken axial äußeren Bord 6 ist radial innen jeweils eine Umfangsnut 8, 9 ausgebildet, in die jeweils der radial äußere Umfangsbereich 41 einer zugeordneten Dichtungsanordnung 40 in Form einer Lippendichtung aus Elastomermaterial formschlüssig und dichtend eingefügt sind. Radial nach innen gerichtete Dichtlippen 42 der beiden Dichtungsanordnungen 40 wirken dichtend, wie später noch näher erläutert, mit einer axial rechten und einer axial linken Anlaufscheibe 24, 32 zusammen.
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Der Innenring 12 weist eine sich wenigstens bis über die axiale Erstreckung der beiden Reihen der Zylinderrollen 10, 11 reichende Laufbahn 13 auf. Der Innenring 12 weist zudem beidseitig der Laufbahn 13 eine axiale Verlängerung 14, 17 auf, welche sich vorzugsweise, wie dargestellt, absatzlos an die Laufbahn 13 des Innenrings 12 anschließen. Dementsprechend weisen die rechte und die linke Verlängerung 14, 17 jeweils eine zylindrische Außenumfangsfläche 15, 18 auf, die bündig mit der Laufbahn 13 verlaufen und sich somit, zusammen mit der Laufbahn 13, in einem Arbeitsgang, insbesondere durch maßgenaues Schleifen, zurichten lassen. Die rechten und linken axialen Verlängerungen 14, 17 weisen an ihren Endbereichen 20, 22 jeweils eine axiale Endfläche 16, 19 auf. Zudem weisen die beiden axialen Verlängerungen 14, 17 einen in Bezug zum axial inneren Bereich des Innenringes 12 vergrößerten Innendurchmessern auf, in denen jeweils ein rechter und ein linker Einstich 21, 23 in Form von einer Umfangsnut ausgebildet ist.
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Für die axiale Führung der Wälzkörper 10, 11 sowie die Aufnahme von axiale Lasten in beide axiale Richtungen sind an den Verlängerungen 14, 17 des Innenringes 12 jeweils eine rechte und eine linke Anlaufscheibe 24, 32 angeordnet. Die Anlaufscheiben 24, 32 sind als Winkelringe ausgebildet, von denen jeweils ein axialer Schenkel 25, 33 jeweils eine zylindrische Außenumfangsflächen 15, 18 der axialen Verlängerungen 14, 17 des Innenrings 12 übergreift. Die axialen Schenkel 25, 33 der Anlaufscheiben 24, 32 können gemäß einer Ausführungsform mit ihren entsprechend bemessenen zylindrischen Innenumfangsflächen 27, 35 kraftschlüssig mit Presssitz über die zylindrischen Außenumfangsflächen 15, 18 der axialen Verlängerungen 14, 17 des Innenrings 12 geschoben sein. Durch diesen Kraftschluss wird erreicht, dass die Anlaufscheiben 24, 32 an den axialen Verlängerungen 14, 17 des Innenrings 12 gegen ein Verdrehen derselben gesichert sind.
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Vorzugsweise kann anstatt oder zusätzlich zur kraftschlüssigen Fügung der Anlaufscheiben 24, 32 an die Endbereiche 20, 22 der axialen Verlängerungen 14, 17 ein formschlüssiger Zusammenhalt vorgesehen sein, wie dies aus der Darstellung der 1 und 2 ersichtlich ist. Zu diesem Zweck sind ein rechter und ein linker radialer Schenkel 28, 36 vorgesehen, welche radial in Richtung zur Drehachse 43 gerichtet und ausgehend von den axialen Schenkeln 25, 33 der Anlaufscheiben 24, 32 ausgebildet sind. Diese radialen Schenkel 28, 36 der als Winkelringe ausgebildeten Anlaufscheiben 24, 32 weisen axial nach innen gerichtete Vorsprünge 30, 38 auf, welche bis in den Bereich der Einstiche in Form von Umfangsnuten 21, 23 ragen sowie in die Umfangsnuten 21, 23 einrastbare Nasen 31, 39 aufweisen.
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In 2 ist die in 1 rechts dargestellte und als Winkelring ausgebildete Anlaufscheibe 24 im Teilschnitt dargestellt, und zwar bevor das Einrasten derer Nase 31 mittels Durchsetzfügen bewirkt wird. Die 1 zeigt die Situation mit den bereits durch Umformen in die Umfangsnuten 21, 23 eingefügten Nasen 31, 39.
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Sowohl bei der Ausführungsform mit Presssitz als auch bei der Ausführungsform mit Formschluss werden die als Winkelringe ausgebildeten Anlaufscheiben 24, 32 mit ihren axialen Schenkeln 25, 33 über die zylindrischen Außenumfangsflächen 15, 18 der axialen Verlängerungen 14, 17 des Innenrings 12 bis zum Anschlag der axialen Innenflächen 29, 37 ihrer radialen Schenkel 28, 36 an den axialen Endflächen 16, 19 der axialen Verlängerungen 14, 17 des Innenrings 12 geschoben, wobei bei der Ausführungsform mit Formschluss dieser Formschluss anschließend mittels Durchsetzfügen bewirkt wird.
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Die Dichtungsanordnung 40 in Form einer elastomeren Lippendichtung wirkt mit ihren radial zur Drehachse 43 des Zylinderrollenlagers 1 gerichteten radialen Dichtlippen 42 dichtend mit den zylindrischen Außenumfangsflächen 26, 34 der als Winkelringe ausgebildeten Anlaufscheiben 24, 32 zusammen und gewährleistet eine Dichtigkeit gegen Schmiermittelaustritt sowie Fremdkörpereintritt über einen langen Zeitraum. Die Dichtungsanordnung 40 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel außerdem nicht als Dichteinheit für ein Zylinderrollenlager mit Ölschmierung ausgelegt, sondern dient zur Abdichtung eines mit Lagerfett geschmierten Zylinderrollenlagers.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zylinderrollenlager
- 2
- Außenring, ungeteilt
- 3
- Rechte Laufbahn des Außenrings
- 4
- Linke Laufbahn des Außenrings
- 5
- Rechter äußerer Bord des Außenrings
- 6
- Linker äußerer Bord des Außenrings
- 7
- Mittiger Bord des Außenrings
- 8
- Umfangsnut im rechten Bord
- 9
- Umfangsnut im linken Bord
- 10
- Zylinderrollen einer ersten Reihe
- 11
- Zylinderrollen einer zweiten Reihe
- 12
- Innenring
- 13
- Laufbahn des Innenrings
- 14
- Rechte axiale Verlängerung des Innenrings
- 15
- Zylindrische Außenumfangsfläche der rechten axialen Verlängerung
- 16
- Axiale Endfläche der rechten axialen Verlängerung
- 17
- Linke axiale Verlängerung
- 18
- Zylindrische Außenumfangsfläche der linken axialen Verlängerung
- 19
- Axiale Endfläche der linken axialen Verlängerung
- 20
- Endbereich der rechten Verlängerung mit größerem Innendurchmesser
- 21
- Rechter Einstich in Form einer Umfangsnut
- 22
- Endbereich der linken Verlängerung mit größerem Innendurchmesser
- 23
- Linker Einstich in Form einer Umfangsnut
- 24
- Rechte Anlaufscheibe, als Winkelring ausgebildet
- 25
- Axialer Schenkel der rechten Anlaufscheibe
- 26
- Zylindrische Außenumfangsfläche des rechten axialen Schenkels
- 27
- Zylindrische Innenumfangsfläche des rechten axialen Schenkels
- 28
- Radialer Schenkel der rechten Anlaufscheibe
- 29
- Axiale Innenfläche des rechten radialen Schenkels
- 30
- Axialer Vorsprung am rechten radialen Schenkel
- 31
- In die Umfangsnut einrastbare Nase der rechten Anlaufscheibe
- 32
- Linke Anlaufscheibe, als Winkelring ausgebildet
- 33
- Axialer Schenkel der linken Anlaufscheibe
- 34
- Zylindrische Außenumfangsfläche des linken axialen Schenkels
- 35
- Zylindrische Innenumfangsfläche des linken axialen Schenkels
- 36
- Linker radialer Schenkel
- 37
- Axiale Innenfläche des linken radialen Schenkels
- 38
- Axialer Vorsprung am linken radialen Schenkel
- 39
- In die Umfangsnut einrastbare Nase der linken Anlaufscheibe
- 40
- Dichtungsanordnung in Form einer Lippendichtung
- 41
- Äußerer Umfangsbereich der Dichtungsanordnung
- 42
- Radiale Dichtlippe der Dichtungsanordnung
- 43
- Drehachse des Zylinderrollenlagers
