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Die Erfindung betrifft eine Axialscheibenanordnung für eine Axiallageranordnung.
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Eine Axiallageranordnung kommt in unterschiedlichsten Bereichen zur Anwendung, wo zwei relativ zueinander drehbewegliche Bauteile axial zueinander drehbeweglich abgestützt werden sollen. Eine Axiallageranordnung weist neben einem Axiallager mit einer Mehrzahl von käfiggeführten Wälzkörpern zumeist auch eine Axialscheibe auf, die eine Wälzkörperlauffläche für die Wälzkörper bildet. Diese Axialscheibe dient der axialen Lagerabstützung und ist an einem Umgebungsbauteil geführt beziehungsweise zentriert. Diese Führung oder Zentrierung erfolgt üblicherweise über den Innen- oder Außendurchmesser der Axialscheibe, an dem entweder ein Kragen oder ähnliches ausgebildet ist, oder im Falle einer einfachen flachen Axialscheibe direkt am Außen- oder Innendurchmesser. Ein Beispiel einer solchen Axiallageranordnung ist aus
DE 10 2012 223 882 A1 bekannt. Dort kommt eine im Querschnitt L-förmige Axialscheibe zum Einsatz, die mit ihrem äußeren, axial abgewinkelten Ringflansch an einem Trägerbauteil fixiert ist.
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Ist jedoch ein solches Umgebungsbauteil nicht vorhanden, ist die Anordnung einer Axiallageranordnung in diesem Bereich nicht möglich, da die Axialscheibe eben nicht fixiert und zentriert werden kann.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, auch für solche Anwendungsfälle eine Anordnungsmöglichkeit anzugeben.
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Zur Lösung dieses Problems ist erfindungsgemäß eine Axialscheibenanordnung für eine Axiallageranordnung vorgesehen, umfassend eine vorzugsweise ringförmige Axialscheibe oder eine geometrisch beliebig anders ausgeführte Axialscheibe mit einer axialen Wälzkörperlauffläche sowie eine an der Axialscheibe fixierte Bandage, die Haltemittel aufweist, an denen die Axialscheibe axial fixiert ist, und die einen Zentrierabschnitt aufweist, über den die Bandage an einem Gegenbauteil zentrierbar ist.
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Erfindungsgemäß wird eine Axialscheibenanordnung vorgeschlagen, die die eigentliche, die Wälzkörperlauffläche aufweisende Axialscheibe aufweist, sowie eine mit der Axialscheibe fest verbundene Bandage, die die Schnittstelle zum Gegenbauteil, also zur Umgebungsperipherie darstellt. Über diese Bandage ist eine entsprechende Überbrückung einer etwaigen axialen und radialen Distanz zwischen der Positionierungsebene der Axialscheibe und der Befestigungsebene der Axiallageranordnung an dem Gegenbauteil, beispielsweise einer benachbarten Welle oder einem Zapfen oder einem Gehäusebauteil etc. möglich. Die Bandage ist fest mit der Axialscheibe verbunden, das heißt, die Axialscheibe ist axial an der Bandage festgelegt. Die Bandage selbst weist wiederum einen entsprechenden Zentrierabschnitt auf, dessen Durchmesser dem Durchmesser, auf dem die Bandage am Gegenbauteil befestigt und zentriert werden soll, entsprechend ausgelegt ist. Das heißt, dass also einerseits die Axialscheibe axial festgelegt ist, gleichzeitig aber auch die gesamte Axialscheibenanordnung axial über die Bandage an dem Gegenbauteil befestigt und abgestützt ist, so dass die Axiallageranordnung, Teil welcher letztlich die Axialscheibenanordnung ist, auch an einer Position verbaut werden soll, an der ohne Verwendung einer erfindungsgemäßen Axialscheibenanordnung die Montage nicht möglich wäre. Denn die erfindungsgemäße Axialscheibenanordnung erlaubt die axiale, positionsfeste Montage und Zentrierung der Axialscheibe eben über die Bandage. Die Bandage selbst bildet demzufolge, wie beschrieben, die entsprechende Schnittstelle respektive Überbrückung zwischen der Montageebene der Axialscheibe und der Umgebungsperipherie, ist also dementsprechend geometrisch angepasst, so dass sie mit dem Zentrierabschnitt entsprechend in oder auf den Befestigungssitz respektive Durchmesser des Gegenbauteils aufgepresst werden kann, worüber die Befestigung und Zentrierung der Bandage und damit aber auch der Axialscheibe erfolgt.
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Bevorzugt ist die Axialscheibe mit ihrem Außenumfang oder ihrem Innenumfang an den Haltemitteln der Bandage fixiert. Die Axialscheibe kann demzufolge als einfaches Scheibenbauteil ausgeführt werden, an dessen Außen- oder Innenumfang keine speziellen Konturen auszubilden sind, nachdem die Axialscheibe unmittelbar mit ihrem Außen- oder Innenumfang an der Bandage befestigt wird und mit den Haltemitteln zusammenwirkt.
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Wie beschrieben erfolgt über die Bandage eine entsprechende Umgebungsanpassung, das heißt, dass die Bandage einerseits mit ihrem Haltemittel auf den Durchmesser der Befestigungsgeometrie der Axialscheibe ausgelegt sein muss, und auf der anderen Seite mit ihrem Zentrierabschnitt und dessen Befestigungsdurchmesser auf den entsprechenden Befestigungsdurchmesser des Gegenbauteils ausgelegt sein muss. Hierzu weist die Bandage zweckmäßigerweise einen die Axialscheibe axial stützenden Radialflansch auf, an dem sich radial außen oder radial innen die Haltemittel in Form mehrerer um den Umfang verteilter und sich axial erstreckender Halteabschnitte anschließen, an denen jeweils ein die Axialscheibe axial hintergreifendes Arretierelement vorgesehen ist. Der zentrale Radialflansch der Bandage dient einerseits als axiale Abstützebene für die Axialscheibe, die Axialscheibe liegt axial am Radialflansch an. Darüber hinaus kann über diesen Radialflansch auf einfache Weise die Adaption der Bandagengeometrie auf den entsprechenden Durchmesser der Befestigungsgeometrie der Axialscheibe, also ihren Außendurchmesser oder ihren Innendurchmesser, erfolgen. Am Ende des Ringflansches, entweder radial außen bei einer Fixierung der Axialscheibe über den Außenumfang oder radial innen bei einer Fixierung der Axialscheibe über deren Innenumfang, sind die entsprechenden Haltemittel vorgesehen, die zweckmäßigerweise in Form mehrerer um den Umfang verteilter und sich axial erstreckender Halteabschnitte ausgebildet sind. Jeder Halteabschnitt weist an seinem Ende ein Arretierelement auf, das in der Montagestellung die Axialscheibe, die wie gesagt am Radialflansch in der einen Richtung axial fixiert ist, in der anderen Richtung hintergreift und so die axiale Fixierung in dieser Richtung erwirkt. Um den Umfang des Radialflansches sind mehrere solcher Halteabschnitte realisiert, mindestens drei, vorzugsweise, in der Regel abhängig vom Befestigungsdurchmesser, auch mehr, beispielsweise sechs oder acht derartiger Halteabschnitte. Die Verbindung von Axialscheibe und Bandage erfolgt durch einfaches Aufschnappen oder Aufklipsen der Bandage auf die Axialscheibe, derart, dass die Arretierelemente hinter der Axialscheibe verschnappen, worüber die axialfeste Verbindung realisiert ist.
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Auf einfache Weise kann ein solches Arretierelement durch eine lokale Umbiegung des Endes des jeweiligen Halteabschnitts ausgebildet sein. Das heißt, dass der Halteabschnitt im freien Endbereich quasi doppellagig ausgeführt ist. Da die Bandage beispielsweise aus einem relativ dünnen Metallblech, beispielsweise mit einer Dicke von 0,3 bis 0,5 mm, hergestellt sein kann, kann auf einfache Weise durch eine solche Umbiegung das jeweilige Arretierelement realisiert werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass das jeweilige Arretierelement in Form einer radial vorspringenden Rastnase gebildet ist. Diese Ausgestaltung mit einer entsprechend ausgeformten Rastnase kommt bevorzugt bei Bandagen, die aus einem etwas dickerem Metallblech, beispielsweise ab einer Blechstärke von > 0,5 mm, hergestellt sind, zum Einsatz.
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Wie beschrieben ragen die Halteabschnitte axial vom Radialflansch ab. Sie können, da die Bandage wie beschrieben zweckmäßigerweise ein Blechbauteil ist, auf einfache Weise bereits beim Ausstanzen vorgesehen und durch entsprechende Umformung axial ausgebildet werden. Der Radialflansch im Bereich zwischen zwei solchen axial vorspringenden Halteabschnitten kann selbst unverformt sein, alternativ kann aber auch in diesem Bereich ein Axialkragenabschnitt, der sich axial erstreckt, ausgebildet sein. Das heißt, dass die Axialscheibe über diese Axialkragenabschnitte ebenfalls entweder am Außenumfang oder am Innenumfang radial übergriffen und eingefasst ist, was einer zusätzlichen Führung der Axialscheibe dienlich ist. Darüber hinaus dienen diese Axialkragenabschnitte auch der Aussteifung der Bandage selbst, diese wird also mechanisch noch stabiler und resistenter gegen eine ungewollte Verformung.
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Wie beschreiben weist die Bandage neben den Haltemitteln auch den Zentrierabschnitt auf. Dieser Zentrierabschnitt ist in Weiterbildung der Erfindung zweckmäßigerweise am Radialflansch entweder radial innen oder radial außen in Form eines zylindrischen Zentrierflansches ausgebildet, das heißt, er schließt sich innen oder außen am Radialflansch an. Er befindet sich natürlich jeweils gegenüberliegend der Haltemittel. Das heißt, dass die Bandage ein einfaches, im Querschnitt quasi Z-förmiges umgeformtes Blechbauteil ist. Der zylindrische Zentrierflansch, der eine gewisse axiale Länge aufweist, je nach dem, wie weit er in oder auf den Lager- oder Zentriersitz des Gegenbauteils aufgeschoben werden soll, kann ebenfalls auf einfache Weise durch eine Umformung des gestanzten Blechteils ausgebildet werden, wobei sein Durchmesser wie beschrieben für einen hinreichend festen Presssitz auf den Durchmesser des Zentrier- oder Lagersitzes des Gegenbauteils bemessen ist.
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Bevorzugt ist am freien Ende des Zentrierflansches eine Fase ausgebildet, die ein erleichtertes Aufschieben oder Einschieben auf oder in das Gegenbauteil respektive den dortigen Lager- oder Zentriersitz ermöglicht. Auch diese Fase kann ohne weiteres beim Umformen des Blechteils ausgebildet werden.
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Wie beschrieben besteht die Bandage bevorzugt aus einem Metallblech, insbesondere mit einer Blechdicke von wenigstens 0,3 mm. Selbstverständlich kann das Metallblech auch etwas stärker als 0,3 mm sein. Bevorzugt kommt ein Metallblech, üblicherweise in Form eines Bandmaterials, in Form eines Stahlblechs, vorzugsweise aus St 340, das entweder nitrocarburiert und/oder einsatzgehärtet ist, zum Einsatz.
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Neben der Axialscheibenanordnung selbst betrifft die Erfindung ferner eine Axiallageranordnung, umfassend eine Axialscheibenanordnung der vorstehend beschriebenen Art sowie ein Axiallager umfassend eine Mehrzahl von käfiggeführten Wälzkörpern, die auf der Wälzkörperlauffläche der Axialscheibe wälzen. Diese erfindungsgemäße Axiallageranordnung kann demzufolge an Positionen montiert werden, an denen eine übliche Axiallageranordnung, die nur eine einfache Axialscheibe, die unmittelbar am Gegenbauteil zu zentrieren wäre, aufweisen, nicht verbaut werden kann, da eben keine entsprechende benachbarte Zentrierebene mangels eines solchen Gegenbauteils vorgesehen ist. Erfindungsgemäß kann jedoch ein entsprechender radialer und/oder axialer Abstand zum Gegenbauteil über die Bandage überbrückt werden.
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Die Axiallageranordnung kann nur die eine Axialscheibe aufweisen, das heißt, dass die Wälzkörper auf der anderen Seite unmittelbar am zu lagernden Bauteil, das eine entsprechende Wälzkörperlauffläche aufweist, wälzen. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass eine zweite Axiallagerscheibe mit einer zweiten Wälzkörperlauffläche, auf der die Wälzkörper wälzen, vorgesehen ist, das heißt, dass die Wälzkörper beidseits axial auf Axialscheiben laufen.
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Eine erfindungsgemäße Bandage kann nicht nur an einer Axialscheibe, sondern an beiden Axialscheiben vorgesehen sein. Dies ermöglicht einen Ausgleich oder eine Überbrückung der Zentrierung beider Scheiben, also an beiden Lagerseiten.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine Prinzipdarstellung einer Axiallageranordnung umfassend eine erfindungsgemäße Axialscheibenanordnung in einer geschnittenen Teilansicht,
- 2 eine vergrößerte Teilansicht der Bandage aus 1, und
- 3 eine geschnittene Teilansicht der erfindungsgemäßen Axialscheibenanordnung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Axiallageranordnung 1, umfassend ein Wälzlager 2 mit einer Mehrzahl von hier als Rollen ausgeführten Wälzkörpern 3, die in einem Käfig 4 geführt sind. Die Axiallageranordnung 1 umfasst des Weiteren eine erfindungsgemäße Axialscheibenanordnung 5, mit einer ersten Axialscheibe 6 in Form einer einfachen flachen Ringscheibe sowie eine Bandage 7, die mit der Axialscheibe 6 fest verbunden ist, das heißt, dass die Ringscheibe 6 axial an der Bandage 7 fixiert ist. Über die Bandage 7 kann die Axialscheibenanordnung 5 an einem Gegenbauteil 8, hier beispielsweise eine stilisiert dargestellte Welle, befestigt und zentriert werden.
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Die Axialscheibe 6 weist eine Wälzkörperlauffläche 9 auf, auf der die Wälzkörper 3 wälzen. An der gegenüberliegenden Wälzkörperseite ist eine zweite Axialscheibe 10 vorgesehen, die eine zweite Wälzkörperlauffläche 11 aufweist, auf der die Wälzkörper 3 ebenfalls wälzen. Die zweite Axialscheibe 10 ist im gezeigten Beispiel im Querschnitt L-förmig ausgeführt und weist einen sich axial erstreckenden Flansch 12 auf, mit dem sie den Käfig 4 hintergreift und auf diese Weise axial am Wälzlager 2 angebunden ist.
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Die Axialscheibenanordnung 5 bestehend aus Axialscheibe 6 und Bandage 7 ermöglicht es, die Axialscheibe 6 einerseits axial zu fixieren und andererseits auch an einem Gegenbauteil, das keine unmittelbare Befestigung respektive Zentrierung der Axialscheibe 6 über deren Außenumfang ermöglicht, zu fixieren bzw. zu zentrieren. Hierzu ist die Bandage 7, die quasi als Montageschnittstelle oder Zentrierschnittstelle dient, in spezifischer Weise ausgeführt. Sie weist einen Radialflansch 13 auf, an dem, wie 1 zeigt, die Axialscheibe 6 axial abgestützt ist. Am Außenumfang des Radialflansch 13 sind in einem Haltebereich entsprechende Haltemittel 14 ausgebildet, die als sich axial erstreckende Halteabschnitte 15, an denen endseitig die Axialscheibe 6 hintergreifende Arretierelemente 16 ausgebildet sind, ausgeführt. Die Arretierelemente 16 sind durch einfache Umbiegungen 21 gebildet, wie die 1 und 2 zeigen.
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Mehrere solcher Halteabschnitte 15 sind in äquidistanter Abfolge um den Außenumfang des Radialflansch 13 verteilt, so dass der axiale Hintergriff der Axialscheibe 6 gleichmäßig um deren Außenumfang verteilt gegeben ist.
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Wie 2 zeigt, ist zwischen zwei Halteabschnitten 15 jeweils ein axial vorspringender Axialkragenabschnitt 23 ausgebildet, der in der Montagestellung den Außenumfang der Axialscheibe 6 ebenfalls übergreift, und der der Führung der Axialscheibe 6 dient. Er dient gleichermaßen aber auch der Aussteifung der Bandage 7.
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Zur Fixierung der Axialscheibe 6 wird diese auf einfache Weise gegen die Halteabschnitte 15 gedrückt, so dass die Halteabschnitte 15 geringfügig radial nach außen aufgebogen werden, bis die Arretierelemente 16 einfedern und die Axialscheibe 6 hintergreifen und diese am Radialflansch 13 anliegt.
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Zur Befestigung und Zentrierung der Bandage 7 und damit aber auch der Axialscheibe 6 an dem Gegenbauteil ist an der Bandage 7 ein Zentrierabschnitt 17 ausgebildet, der hier als am Innenumfang axial vorspringender zylindrischer Zentrierflansch 18 ausgebildet ist, an dessen freiem Ende noch eine Fase 19 vorgesehen ist, die ein erleichtertes Aufschieben auf das Gegenbauteil 8 ermöglicht. Das heißt, dass in der Montagestellung der Zentrierflansch 18 auf den entsprechenden Zentriersitz 20 des Gegenbauteils 8 aufgepresst und gehaltert ist. Hierüber ist aber gleichzeitig auch die an der Bandage 7 axial festgelegte Axialscheibe 6 befestigt und zentriert, so dass nachfolgend das Wälzlager 2, also das Axiallager, samt zweiter Axialscheibe 10 montiert werden kann. Die Axialscheibe 6 selber ist demzufolge nicht direkt fixiert respektive zentriert, wie sonst üblich, sondern indirekt über die Bandage 7, die in ihrer Geometrie spezifisch einerseits auf den Befestigungsdurchmesser der Axialscheibe 6 zur axialen Fixierung ausgelegt ist, andererseits aber auch spezifisch auf den Durchmesser des Zentriersitzes 20 des Gegenbauteils 8 ausgelegt ist. Damit kann über die erfindungsgemäß vorgesehene Bandage 7 eine entsprechende Anpassung an die Montageperipherie erfolgen und demzufolge die Axiallageranordnung 1 auch an einer Stelle positioniert werden, an der keine unmittelbare Befestigung oder Zentrierung der Axialscheibe 6 möglich ist.
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Die Bandage 7 selbst ist zweckmäßigerweise aus einem Metallblech hergestellt, also aus einem Bandmaterial, bevorzugt aus St 340, das nitrocarburiert/einsatzgehärtet ist. Die Banddicke kann aber auch größer als 0,3 mm sein. In jedem Fall ermöglicht die Verwendung des Metallbands eine einfache Herstellung der Bandage 7 durch einen Stanz-Umform-Prozess.
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Die axiale Fixierung der Axialscheibe 6 an der Bandage 7 ist wie ausgeführt sehr einfach durch Verklipsen, was über die runden Kanten an den Umbiegungen 21 der Arretierelemente 16 sehr einfach möglich ist. Es ist eine verliergesicherte Scheibenhalterung gegeben, wobei im Rahmen der Montage nach Aufpressen des Zentrierflansches 18 auf das Gegenbauteil 8 auch die gesamte Axialscheibenanordnung 5 verliersicher fixiert ist. Auch eine Überkopfmontage ist ohne weiteres möglich.
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Während 1 die Ausbildung der Haltemittel 14 am Außenumfang des Radialflansches 13 und des Zentrierflansches 18 am Innenumfang des Radialflansch 13 vorsieht, wäre die Ausgestaltung in umgekehrter Weise auch denkbar. Das heißt, dass die Haltemittel 14 ohne weiteres axial vorspringend am Innenumfang des Radialflansch 13 angeformt werden können und die Axialscheibe 6 durch deren zentrale Bohrung durch- und am Innenumfang hintergreifen. Der Zentrierflansch 18 wäre dann am Außenumfang des Radialflansches 13 vorgesehen. Die Funktion ist jedoch dieselbe wie vorstehend beschrieben.
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Für den Fall, dass auch in Bezug auf die zweite Axialscheibe 10 kein geeignetes Gegenbauteil in der Montageumgebung gegeben ist, an dem die zweite Axialscheibe 10 unmittelbar abgestützt respektive zentriert und befestigt werden kann, wäre die Anordnung einer entsprechend ausgelegten und konzipierten Bandage 7 auch an dieser zweiten Axialscheibe 10 denkbar.
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Die Arretierelemente 16 sind hier in Form der einfachen Umbiegungen 21 dargestellt, wobei sich diese vorzugsweise bei etwas dünneren Metallblechen ohne weiteres ausbilden lassen. Ab beispielsweise einer Blechdicke von 0,5 mm wäre es auch denkbar, statt dieser Umbiegungen die Arretierelemente 16 auch als Arretier- oder Rastnasen auszubilden. Ein Beispiel hierfür ist in 3 gezeigt. Dort ist wiederum in einer Teilansicht die Axialscheibenanordnung 5 gezeigt, mit der Axialscheibe 6 und der Bandage 7, umfassend wiederum den Radialflansch 13 sowie die Haltemittel 14 in Form der axial vorspringenden Halteabschnitte 15 mit den endseitigen Arretierelementen 16. Diese sind hier jedoch als einfache radial nach innen gerichtete Rastnasen 22 ausgeführt, anstelle der Umbiegungen 21 wie zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Funktion der Rastnasen 22 ist die gleiche wie die der Umbiegungen 21, auch die Rastnasen 22 hintergreifen die Axialscheibe 6 im Bereich ihres Außenumfangs, wie 3 anschaulich zeigt.
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Auch hier ist am Innenumfang des Radialflansches 13 der Zentrierflansch 18 nebst Fase 19 vorgesehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Axiallageranordnung
- 2
- Wälzlager
- 3
- Wälzkörper
- 4
- Käfig
- 5
- Axialscheibenanordnung
- 6
- Axialscheibe
- 7
- Bandage
- 8
- Gegenbauteil
- 9
- Wälzkörperlauffläche
- 10
- zweite Axialscheibe
- 11
- zweite Wälzkörperlauffläche
- 12
- Flansch
- 13
- Radialflansch
- 14
- Haltemittel
- 15
- Halteabschnitt
- 16
- Arretierelement
- 17
- Zentrierabschnitt
- 18
- Zentrierflansch
- 19
- Fase
- 20
- Zentriersitz
- 21
- Umbiegung
- 22
- Rastnase
- 23
- Axialkragenabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012223882 A1 [0002]
