DE7911040U1

DE7911040U1 - Waelzlager fuer laengsbewegungen

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Publication number: DE7911040U1
Application number: DE19797911040U
Authority: DE
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1979-04-14
Filing date: 1979-04-14
Publication date: 1979-07-12
Also published as: JPS6235530B2; US4339157A; GB2054762A; IT8020946A0; JPS55142117A; GB2054762B; IT8021303V0; FR2454014A1; FR2454014B1

Description

I # I

SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 79-04-05

TPA.vh.tr DT 79 009 DT

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Wälzlager für Längsbewegungen

Die vorliegende Neuerung betrifft ein Wälzlager für Längsbewegungen einer Welle oder dergl. bestehend aus einer Außenhülse, die in ihrere Bohrung mit axial verlaufenden Laufbahnen für die belasteten Wälzkörper und Rückführbahnen für die unbelasteten Wälzkörper vereehen ist, einem in dieser Bohrung sitzenden Käfig mit »ehreren am Umfang verteilten, aus axial verlaufenden Führungsbahnen für die belasteten bzw. unbelasteten Wälzkörper und diese Führungsbahnen paarweise miteinan-

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der verbindenden halbkreisförmigen Umlenkbahnen bestehenden Wälzkörperführungen und in diesen Wälzkörperführungen angeordneten Wälzkörperreihen und zwei, je ein Ende des Käfigs radial außen abdeckenden Endringen, welche mit ihrer inneren Stirnfläche der betreffenden Stirnfläche der Außenhülse dicht gegenüberliegend angeordnet sind.

Es ist ein Wälzlager der genannten Art bekannt, welches bei seinem Zusammenbau und/oder vor seiner Montage mit Schmiermittel, z. B. Fett, versehen wird.

Dieses bekannte Wälzlager kann während des Betriebes nicht besonders nachgeschmiert werden. In vielen Fällen, wo das Wälzlager hohe Beanspruchungen erfährt, ist aber eine Nachschmiermöglichkeit für das in der Maschine eingebaute Wälzlager wünschenswert.

Zum Herstellen einer Nachschmiermöglichkeit wird herkömmlicherweise für die Wälzkörper jeder Wälzkörperführung eine radial durchgehende öffnung in die Wandung der Außenhülse oder der Endringe eingearbeitet, ²⁰ welche direkt in eine der umlenkbahnen oder in die Führungsbahn der Wälzkörper mündet. Mit derartigen radialen öffnungen versehene Wälzlager für Längsbewegungen haben den Nachteil, daß diese öffnungen in einem besonderen Arbeitsgang, z. B. durch Bohren od. " Stanzen, in die Endringe oder die Außenhülse eingearbeitet werden müssen. Dabei ist für jede einzelne Wälzkörperführung eine radiale öffnung in der Wandung der Außenhülse bzw. des Endringes vorzusehen, so daß

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relativ viele Öffnungen eingearbeitet werden müssen. Aus diesem Grund ist das bekannte Wälzlager in seiner Fertigung relativ teuer. Außerdem besteht beim bekannten Wälzlager die Gefahr, daß Schmutz b2im Transport oder beim Einbau des Wälzlagers über eine der zahlreichen Öffnungen direkt in die Wälzkörperführungen gelangt und dort Beschädigungen (Eindrückungen) und Laufhemmungen (Verklemmungen) der Wälzkörper hervorruft.

Der in Anspruch 1 angegebenen Neuerung liegt die Aufgäbe zugrunde, ein Wälzlager für Längsbewegungen der genannten Gattung zu schaffen, welches Mittel zum Nachschmieren des eingebauten Wälzlagers aufweist und dabei gegenüber dem direkten Zugang von Schmutz in die Wälzkörperführungen geschützt ist,, überdies soll das Wälzlager einfach und wirtschaftlich herstellbar sein.

Gelöst wird diese Aufgabe mittels der in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale.

Mit der Anordnung nach der Neuerung wird erreicht, daß ein Schmiermittel, z. B. Fett, durch die durch die Auäsparung gebildete Öffnung während des Betriebes in das Wälzlager gepumpt werden kann. Diese Öffnung wird zwischen den gegenseitigen Stirnflächen von Endring und Außenhülse gebildet, sie läßt sich deshalb bei der Formgebung von Endring und Außenhülse einfach, das heißt ohne Zuhilfenahme einer zusätzlichen Bearbeitung durch Bohrung oder dergl. herstellen. Da die Öffnungen

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nicht, direkt, sondern über einen in Umfangsrichtung I

verlaufenden Kanal mit den einzelnen Wälzkörperfüh- ϊ

Ά rungen des Käfigs verbunden sind, ist die Gefahr der |

Verschmutzung des Wälzlagers zum größten Teil abge- §

wendet. Schädlich große Schmutzpartikel werden an der |

Öffnung oder im Kanal, die beide spaltförmig ausge- i

bildet sein können, festgehalten. Im übrigen brauchen |

nur eine oder wenige durch Aussparung gebildete off- ^h

nungen zum Nachschmieren der Wälzkörper sämtlicher 0 Wälzkörperreihen vorgesehen zu werden, weil der Kanal mit jeder einzelnen Wälzkörperführung des Käfigs kommunizierend verbunden ist. Somit ist ein Eindringen auch von kleineren Schmutzpartikeln beim Transport oder beim Einbau des Wälzlagers weitgehend gehindert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Neuerung sind in den Onteransprüchen beschrieben.

Durch die Ausgestaltungen nach Anspruch 2, 3 und 4 sind verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, den in sich geschlossenen Kanal auf wirtschaftliche Art und Weise herzustellen.

Auf eine besondere Ausgestaltung weist der Anspruch 5 hin, wonach der in sich geschlossene Kanal zum Teil über die halbkreisförmigen Umlenkbahnen des betreffenden Endes der Wälzkörperführungen gebildet ist. Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, den zwischen den beiden axial verlaufenden Führungsbahnen für die be-

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lasteten bzw. unbelasteten Wälzkörper jeder Wälzkörperführung gebildeten Inselabschnitt des Käfigs auch an seinen mit dem Käfig verbundenen axialen Endabschnitt radial verstärkt, d. h. durch eine Ringnut oder dergl. ungeschwächt, auszuführen. Der axiale Endabschnitt der Inseln bildet somit auch an den Dmlenkbahnen aine entsprechend hohe und feste, die Wälzkörper sicher führende Schulter.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 6 zielt darauf ab, eine schmale, schlitzförmige, durch die Aussparung gebildete öffnungen zum Nachschmieren des Wälzlagers zu schaffen, durch die größere Schmutzpartikel nicht mehr hindurchgelassen werden. Gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 7 kann dabei der Schlitz mit einer das Schmiermittel am Umfang verteilenden Ringnut auf der Mantelfläche der Außenhülse oder des Endringes kommunizieren. Auf diese Weise braucht in der Bohrung des Gehäuses keine Ringnut mehr eingearbeitet zu werden, welche das Schmiermittel am Umfang des Wälzlagers verteilt. Gleichzeitig kann die auf der Mantelfläche der Außenhülse oder des End- ringes vorgesehene Ringnut dazu dienen, Befestigungsmittel, z. B. einen Sprengring, aufzunehmen.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 8 weist auf eine andere Form der Aussparung hin, die spaltförmig in Umfangsrich tung ist und deshalb ebenfalls keine für das Wälzlager schädliche große Fremdpartikel zum inneren Wälzlagers hindurchläßt.

Das neuerungsgemäße Wälzlager für Längsbewegungen wird

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in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A in Figur 2 durch ein in ein Gehäuse einge

bautes Wälzlager für Längsbewegungen,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Figur 1, jedoch ohne Gehäuse,

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt durch ein abgeändertes, in ein Gehäuse eingebautes

Wälzlager für Längsbewegungen und

Fig. 4 einen teilweisen Längsschnitt durch ein

weiteres abgeändertes, in ein Gehäuse eingebautes Wälzlager für Längsbewegungen.

In Figur 1 ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, in dessen \ Bohrung ein Wälzlager 2 für Längsbewegungen einer durch

das Wälzlager 2 hindurchgesteckten Welle (nicht gezeigt) eingebaut ist. Dieses Wälzlager 2 besteht aus einer Außenhülse 3 aus Wälzlagerstahl oder dergl., die in ihrer Bohrung mit axial verlaufenden Laufbahnen 4 für die belasteten kugeligen Wälzkörper 5 und Rückführbahnen 6 für die unbelasteten kugeligen Wälzkörper 7 versehen ist, sowie aus einem in dieser Bohrung sitzenden hülsenförmigen Käfig 8 aus Kunststoff, dessen beide Enden 9 über die Außenhülse axial vorstehen. Dieser Käfig 8 besitzt mehrere, am

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« # α ι «3

§ Umfang verteilte Wälzkörperführungen, in denen endlose

I Wälzkörperreihen angeordnet sind. Jede Wälzkörperführuncj

I des Käfigs 8 besteht aus axial verlaufenden Führungsbah-

I nen 10 für die belasteten Wälzkörper 5 bzw. unbelasteten

κι 5 Wälzkörper 7 der betreffenden Wälzkörperreihe und diese j Führungsbahnen 10 paerweise miteinander verbindenden

i, halbkreisförmigen Umlenkbahnen 11. Zwischen jeweils zwei

J Führungsbahnen 10 einer Wälzkörperführung werden steg-

Ϊ förmige Inselabsoh'iitte 12 gebildet, deren axialen End-

I 10 abschnitte mit dem betreffenden Ende 9 des Käfigs 8 ein-I stückig verbunden sind.

I Jedes Ende 9 des Käfigs 8 wird durch einen Endring 13

f aus Kunststoff radial außen abgedeckt, so daß die in

\ den Umlenkbahnen 11 des Käfigs 8 befindlichen unbe-

I 15 lasteten Wälzkörper 7 vom betreffenden Endring 13 in

\ radialer Richtung festgehalten und geführt sind. So-

) wohl Käfig 8 als auch beide Endringe 13 werden am be-

sten im Spritzgießverfahren wirtschaftlich aus einem

i geeigneten Kunststoff, z. B. POM-Homopolymer, herge-

20 stellt und an den Stellen 14 im Ultraschallschweißverfahren fest miteinander verbunden, so daß die Außenhülse 3 zwischen den inneren Stirnflächen 15 der bei- * den Endringe 13 axial auf den Käfig 8 festgehalten i~t.

Dabei ist die innere Stirnfläche 15 jedes Endringes 13 25 der betreffenden Stirnfläche 16 der Auijenhülse 3 dicht gegenüberliegend angeordnet.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Wälzlager für Längsbewegungen hat zum Zuführen von Schmiermittel, z.B.

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Fett, zu den Wälzkörpern 5,7 jeder Wälzkörperreihe sechs gleichmäßig am Umfang verteilte radial durchgehende Aussparungen an der innei-en Stirnfläche jedes Endringes 13, welche im vorliegenden Fall als axial verlaufende Schlitze 17 ausgebildet sind. Die Schlitze sind jeweils zwischen zwei am Umfang benachbarten Wälzkörperführungen im Endring 13 angeordnet und münden an ihren radial inneren Ende jeweils in einen Kanalabschnitt 18, welcher durch eine in Umfangsrichtung zwischen den

-JO Ümlenkbahnen 11 verlaufende rillenförmige Vertiefung in der Mantelfläche des Käfigs 8 und den diese Vertiefung radial von außen abdeckenden Endring 13 gebildet ist. Jeder Kanalabschnitt 18 verbindet also zwei am Umfang des Käfigs 8 benachbarte Umlenkbahnen 11 miteinander.

Dadurch ist ein in sich geschlossener im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufender Kanal 19 zum Verteilen des Schmiermittels zwischen dem Käfig 8 und dem betreffenden Endring 13 gebildet, der sich abwechselnd aus einem mit einem Schlitz 17 kommunizierend verbundenen Kanalabschnitt 18 und einer Umlenkbahn 11 zusammensetzt.

In der Bohrung des Gehäuses 1 ist eine herkömmliche, mit einem Zuführungskanal 20 verbundene Ringnut 21 eingearbeitet, die über den Schlitzen 17 des einen der beiden Endringe 13 angeordnet ist und somit das Schmier- |

Kl mittel zu den Schlitzen 17 des Endringes 13 leitet. Die | Schlitze 17 des anderen axial gegenüberliegenden End- _inges 13 sind durch die Bohrung des Gehäuses 1 abgedeckt und somit geschlossen. Das Wälzlager wird an

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Beiner Mantelfläche durch einen Haftsitz in der Bohrung des Gehäuses 1 axial festgehalten, der durch die guten Federeigenschaften der geschlitzten Endringe 13 aus elastisch nachgiebigem Kunststoff hergestellt ist.

In Figur 3 ist ein abgeändertes Wälzlager für Längsbewegungen gezeigt, das in der Bohrung eines Gehäuses 1 eingebaut ist. Das Wälzlager entspricht in seinem Aufbau dem in Figur 1 und 2 dargestellten Wälzlager. Es besteht ebenfalls aus einer Außenhülse 3, einem in der Bohrung der Außenhülse 3 sitzenden Käfig 8 mit an den Enden über die Außenhülse 3 axial vorstehenden Enden 9 und zwei, je ein Ende des Käfigs 8 radial außen abdeckenden Endringen 13. Auf der Mantelfläche jedes Endringes 13 ist im vorliegenden Fall eine Ringnut 22 eingearbeitet. Außerdem besitzt jeder Endring 13 an seiner inneren Stirnfläche, welche der betreffenden Stirnfläche der Außenhülse 3 dicht gegenüberliegt, Aussparungen, die als axial verlaufende, größere Schmutzpartxkel nicht hindurchlassende Schlitze 23 ausgebildet sind. Diese Schlitze münden in die Ringnut 22. Jeder Schlitz 23 weist im vorliegenden Fall eine Bodenfläche 24 auf, welche zur inneren Stirnfläche des betreffenden Endringes 13 schräg radial nach innen verläuft. Zwischen der inneren Stirnfläche des Endringes 13 und einer dieser im Abstand gegenüberstehenden Schulter 25 des Käfigs 8 ist ein in sich geschlossener ringförmiger Kanal 26 gebildet, der durch die Außenhülse 3 radial von außen abgedeckt ist. Dieser Kanal 26 ist mit jeder einzelnen Wälzkörperführung des

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Käfigs 8 kommunizierend verbunden.

Zum Zuführen von Schmiermittel ist über der Ringnut 22 des in Figur 3 rechten Endringes 13 die Zuführungsbohrung 20 in das Gehäuse 1 eingearbeitet. In der Ringnut 22 des linken Endringes 13 sitzt eine Sprengring 27 als Befestigungsmittel für das Wälzlager im Gehäuse 1. Der Sprengring 27 ist durch einen Deckelring 28 am Gehäuse befestigt, der durch Schrauben oder dergl. mit dem Gehäuse verbunden sein kann.

In Figur 4 ist ein weiteres abgeändertes Wälzlager für Längsbewegungen gezeigt, welches im Vergleich zu den vorhergehend beschriebenen Wälzlagern drei am umfang verteilte Aussparungen an der inneren Stirnfläche jedes Endringes 13 besitzt, die als flache, radial durchgehende Mulden 29 ausgebildet sind. Durch den zwischen jeder Mulde 29 und der gegenüberliegenden Stirnfläche des Außenringes 3 gebildeten engen Spalt können beim Transport oder beim Einbau des Wälzlagers keine größeren Schmutzpartikel in das Wälzlager eindringen. Wegen der relativ geringen Anzahl von Mulden 29 am umfang des Endringes 13 ist auch die Verschmutzungsgefahr des Wälzlagers durch kleine Schmutzpartikel weitgehend abgewendet.

Jede Mulde 29 ist zwischen zwei am Umfang benachbarten Wälzkörperführungen angeordnet und mündet in einen ringförmigen, in sich geschlossenen Kanal 30. Der Kanal 30 ist durch eine umlaufende Kantenkürsung 31 an der radial inneren Kante der inneren Stirnfläche der beiden Endringe

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13 gebildet. Er wird radial innen durch die Mantelfläche des Käfigs 8 und axial durch die der Kantenkürzung 31 axial gegenüberstenende Stirnfläche der Außenhülse 3 begrenzt.

Radial über den drei Mulden 29 der beiden Endringe 13 ist je eine Ringnut 21 im Gehäuse 1 eingearbeitet, durch d?e das von den Zuführungskanälen 20 herkommende Schmiermittel am Umfang verteilt und den einzelnen Mulden 29 zugeführt wird. Das Schmiermittel gelangt über die MuI-den 29 in den ringförmigen Kanal 30. Der Kanal 30 ist mit jeder der sechs Wälzkörperführungen des Käfigs 8 kommunizierend verbunden und verteilt somit gleichmäßig das Schmiermittel zu jeder Wälzkörperreihe. Mit Hilfe des Sprengringes 32 ist das Wälzlager auf der einen und durch eine Schulter 33 auf der gegenüberliegenden Seite in der Bohrung des Gehäuses 1 axial festgehalten.

Das neuerungsgemäße Wälzlager für Längsbewegungen hat den großen Vorteil, daß dieses Mittel zum Nachschmieren des eingebauten Wälzlagers aufweist, wobei das Wälzlager gegenüber dem direkten Zugang von Schmutz in die Wälzkörperführungen geschützt ist.

Im Rahmen des Neuerungsgedankens kann das Wälzlager für Längsbewegungen weitgehend abgewandelt werden. Zum Beispiel brauchen die Aussparungen nicht in die innere Stirnfläche eines oder beider Endringe eingearbeitet zu sein. Sie können auch an der dieser Stirnfläche dicht gegenüberliegenden Stirnfläche der Außenhülse zwischen zwei

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am Umfang benachbarten Wälzkörperführungen vorgesehen sein. Die Aussparungen müssen dann allerdings in den Außenring, der normalerweise aus einem harten Werkstoff _f ζ. B. Stahl, besteht eingearbeitet werden, so daß die Fertigung der Aussparungen aufwendiger ist.

Auch brauchen die zwischen zwei am umfang benachbarten Wälzkörperführungen vorhandenen Aussparungen nicht an einer der beiden dicht gegenüberliegend angeordneten Stirnflächen von Endring und Außenhülse eingearbeitet zu sein, sondern können an beiden Stirnflächen so angebracht sein, daß diese sich axial gegenüberstehen, oder daß diese am Umfang gegeneinander versetzt angeordnet sind.

Der zwischen Endring und Käfig gebildete Kanal kann ausschließlich durch eine in die Mantelfläche des Käfigs eingearbeitete, durch den zugehörigen Endring radial nach außen abgedeckte Ringnut gebildet sein.

Schließlich braucht die in Figur 3 dargestellte Ringnut nicht auf der Mantelfläche des Endringes eingearbeitet zu sein, vielmehr kann, wenn axial verlaufende Schlitze in der Stirnfläche des Außenringes eingearbeitet sind, auch die Ringnut zum umfangsmäßigen Verteilen von Schmiermittel und zur Aufnahme von Befestigungsmitteln für das Wälzlager in der Mantelfläche der Außenhülse vorgesehen sein, wobei die Schlitze in diese Ringnut münden.

Claims

SKF KÜGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 79-04-05

TPA.vh.tr DT 79 009 DT

Wälzlager für Längsbewegungen

Schutzansprüche

I. Wälzlager für Längsbewegungen einer welle oder j dergl., bestehend aus einer Außenhülse, die in

S ihrer Bohrung mit axial verlaufenden Laufbahnen

\ 5 für die belasteten Wälzkörper und Rückführbahnen

für die cnbelasteten Wälzkörper versehen ist, einem in dieser Bohrung sitzenden Käfig mit meh-

\ reren am Umfang verteilten aus axial verlaufenden

j Führungsbahnen für die belasteten bzw. unbelaste-

I 10 ten Wälzkörper und diese Führungsbahnen paarveise I miteinander verbindenden halbkreisförmigen Umlenk-

■ bahnen bestehenden Wäizkörperführungen und in diesen

Wälzkörperführungen angeordneten Wälzkörperreihen und ι zwei, je ein Ende des Käfigs radial außen abdecken-

! i5 den Endringen, welche mit ihrer inneren Stirnfläche j der betreffenden Stirnfläche der Außenhülse dicht

\ gegenüberliegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zuführen von Schmiermittel zu den Wälzkörpern (5,7/ jeder Wälzkörperreihe mindes-20 tens eine bis zur Mantelfläche reichende Aussparung

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§ (17,23,29) an der inneren Stirnfläche eines oder

1 beider Endringe (13) und/oder in der dieser gegen-

I überliegenden Stirnfläche der Außenhülse (3) zwi-

s sehen zwei am Umfang benachbarten Wälzkörperfüh-

^;; 5 rungen des Käfigs (8) vorhanden ist, welche in ί einen mit jeder der beiden Wälzkörperführungen

i kommunizierend ~arbundenen, in sich geschlossenen

I Kanal (18,26,30) mündet, der zwischen Käfig (8)

! und Außenhülse (3) und/oder Endring (13) gvJbil-

\ 10 det ist.

! 2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

I net, daß der Kanal durch eine in die Mantelfläche

s des Käfigs (8) eingearbeitete, durch den zagehöri-

^: gen Endring (13) radial nach außen abgedeckte Ring-

\ 15 nut (18) gebildet ist.

ί 3. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

■ net, daß der Kanal (26) durch eine der inneren

Stirnfläche des betreffenden Endringes (13) im Abstand gegenüberstehende ringförmige Schulter 20 (25) des Käfigs (8) gebildet und durch die Außenhülse (3) radial von außen abgedeckt ist.

4. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gpkennzeich-'it,. daß der Kanal (30) durch eine umlaufende Kantenkürzung (31) an der radial inneren Kante der inneren ²⁵ Stirnfläche des betreffenden Endringes (13) zusammen mit der Mantelfläche des Käfigs (8) und der axial gegenüberstehenden Stirnfläche der Außenhülse (3) gebildet ist.

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5. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal durch Kanalabschnitte (18), welche jeweils zwei am umfang benachbarte Umlenkbahnen (11) miteinander verbinden, sowie durch die mit den Kanalabschnitten (18) verbundenen ümlenkbahnen (11) gebildet ist.

6. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung des Endringes (13) und/oder der Außenhülse (3) als axial verlaufender Schlitz (17,23) ausgebildet ist.

7. Wälzlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (23) in eine auf der Mantelfläche des Endringes (13) bzw. der Außenhülse (3) vorgesehene Ringnut (22) mündet.

8. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung des Endringes

(13) und/oder der Außenhülse als radial durchgehende, flache Mulde (29) ausgebildet ist.

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