EP2379905A1 - Haltering für wälzlager - Google Patents

Haltering für wälzlager

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Publication number
EP2379905A1
EP2379905A1 EP09760815A EP09760815A EP2379905A1 EP 2379905 A1 EP2379905 A1 EP 2379905A1 EP 09760815 A EP09760815 A EP 09760815A EP 09760815 A EP09760815 A EP 09760815A EP 2379905 A1 EP2379905 A1 EP 2379905A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
retaining ring
ring
bearing
rolling
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09760815A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Heuberger
Marc-André SCHÄFER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP2379905A1 publication Critical patent/EP2379905A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/04Preventing damage to bearings during storage or transport thereof or when otherwise out of use
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F16C19/364Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone

Definitions

  • the invention relates to a retaining ring for the one-sided, axial fixing of an inner ring relative to an outer ring of a preassembled rolling bearing. Furthermore, the invention relates to the preassembled rolling bearing with such a retaining ring.
  • One of such retaining ring is used in preassembled bearings that must be installed in an impure and / or humid environment on the vehicle. Such conditions are usually present when the installation of the rolling bearing, in particular wheel bearing, outside of the appropriate workshops must be done. Therefore, it is in the rolling bearings and pre-mounted bearings, in which the inner ring, the outer ring and the rolling elements are already placed inside each other. In most cases, lubrication has already been carried out before delivery.
  • the preassembled bearings are single-row roller bearings, such as tapered roller or angular contact ball bearings, which have on the one axial side of the rolling chamber a sealing arrangement which is provided for sealing the Wälzraumes during operation of the rolling bearing.
  • a transport seal On the other axial side of the rolling bearing is still a transport seal, which, as the name implies, is provided for the protection of the rolling bearing during transport.
  • the seal on the axial side of the transport direction of the bearing is in the mounted state, including during operation, by another Guaranteed sealing arrangement, for example, comes from a second preassembled bearings.
  • WO 2007/115539 A1 discloses a truck kit which consists of two preassembled roller bearing units. These preassembled rolling bearing units have a transport ring which axially holds or secures the inner ring relative to the outer ring.
  • a transport ring which axially holds or secures the inner ring relative to the outer ring.
  • the invention has for its object to provide a retaining ring and a preassembled rolling bearing with a retaining ring, the inner ring and outer ring holds together axially and does not have the aforementioned disadvantages.
  • a retaining ring of the type mentioned above in that the retaining ring has at least one opening which connects the rolling space with the surroundings of the preassembled rolling bearing.
  • a rolling bearing assembly in particular wheel bearing assembly, which has such a retaining ring.
  • the retaining ring according to the invention for one-sided, axial fixation of an inner ring relative to an outer ring of a preassembled bearing to ensure the mutual attitude of the rings during transport, as well as during assembly.
  • a preassembled rolling bearing is a rolling bearing in which the constituents, e.g. the outer ring, the inner ring, the rolling elements and possibly other components are arranged substantially as required by the operation of the rolling bearing.
  • the pre-assembled bearings is already pre-greased, which is why it does not have to be disassembled into its components during assembly, but can be installed directly.
  • the retaining ring has at least one opening which connects the rolling space of the rolling bearing with its surroundings.
  • the retaining ring limits the rolling space of the preassembled bearing, but does not completely close this due to the opening.
  • the opening can be designed such that the existing lubricant can not flow out of the rolling bearing space. This can be ensured by weighing the viscosity of the lubricant, especially grease, and the size and shape of the opening.
  • the lubricant penetrates so far from the rolling space through the opening in the vicinity of the rolling bearing, that the lubricant there, for example as a fat collar, can be used to receive dirt particles during assembly by simply wiping and a partial removal of the lubricant at the Wälzraum remote side of the retaining ring can be removed, if necessary.
  • another substance instead of the lubricant can be used by targeted application to the opening for it.
  • the choice of lubricant or its viscosity of the design of the opening is independent.
  • the at least one opening is partially formed by the inner ring and / or the outer ring. This makes it possible to choose a location that dirt particles are not very accessible. Furthermore, there is the advantage that the openings are easier to attach to the retaining ring.
  • the opening is oriented in the axial and / or radial direction.
  • an opening in the axial direction facing away from the axis of rotation of the roller bearing, less contamination is to be expected due to the position of the opening.
  • an opening in the axial direction is better suited to ensure a subsequent lubrication and to ensure a better redistribution of lubricant in an adjacent rolling room.
  • the opening is designed as a vent hole and / or as a Befettungsloch.
  • the opening is therefore to ensure pressure equalization within two adjacent Wälzersammlung, but also to allow an overpressure within the rolling space of the preassembled bearing by a release of compressed air in which the environment of the bearing.
  • the opening can also be used as a greasing hole.
  • the retaining ring - optionally together the bearing rings - one, two, three or more openings, which have one or more of the aforementioned functions, in particular greasing or venting.
  • the openings can thus be limited only by the retaining ring or by at least one bearing ring and the retaining ring. It is conceivable, for example, a retaining ring which is severed at one point such that two ends of the retaining ring have arisen, facing each other and form an opening together with the bearing rings.
  • an opening may have several shapes suitable for the particular application are suitable, such as gap shape, star shape, circular shape or similar shapes.
  • At least a part of the openings forms a spring tooth profile.
  • a spring tooth profile can be very easily manufactured, at the same time the total open area on the retaining ring by a selection of the number of openings is easily regulated, so leads to a manufacturing advantage.
  • the spring tooth profile can form an axial or radial suspension, which makes the rolling bearing assembly with retaining ring very vibration resistant.
  • the retaining ring in a longitudinal section to the rotational axis of the rolling bearing on an I-shape, an S-shape, a C-shape, an L-shape or a similar shape.
  • Such shapes may be chosen to accommodate the dimensions of the inner ring and the outer ring, and optionally also the configuration of the rolling element cage.
  • adjacent sides of the retaining ring are at least partially provided for retaining force transmission between the retaining ring and the respective bearing ring.
  • the adjacent sides of the retaining ring are connected to each other by at least one annular wall of the retaining ring or coupled together for power transmission.
  • the adjacent sides of the retaining ring can in this case non-positively (mutual axial displacement of the inner and outer ring is prevented by a frictional force) and / or form-fitting (mutual axial displacement of the inner and outer ring is prevented by the expansion and shape of the retaining ring) be appropriate.
  • the retaining ring on stiffening struts can be provided on each side of the retaining ring.
  • Stiffening struts can be provided on at least one annular wall of the retaining ring, which is provided for holding power transmission between the adjacent sides of the retaining ring.
  • projections of the stiffening strive in X-, in W- and / or radial arrangement conceivable to improve the structural stability of the force-transmitting wall and thus the retaining ring itself.
  • Particular advantages can be achieved if the arrangement of the stiffening struts can be combined in a special way with the openings.
  • a W-arrangement one or two rows of openings offer themselves at the edges of the wall. In a radial arrangement there is a certain flexibility of the arrangement in the radial direction.
  • it is a rolling bearing assembly or a rolling bearing, in particular wheel bearing assembly or wheel bearing, with a retaining ring according to the invention.
  • FIG. 4 shows a first form of a retaining ring in longitudinal section
  • 5 shows a second form of a Garhngs in longitudinal section
  • FIG. 6 shows a third form of a retaining ring in longitudinal section
  • FIG. 9 is an axial view of a retaining ring with Befettungslöchern and vent holes
  • FIG. 10 is an axial view of a retaining ring with vent holes
  • Fig. 13 is a installed in a tapered roller bearing retaining ring with a
  • 15 is a partial view of a retaining ring with a first spring tooth profile
  • Fig. 16 shows a detail of a retaining ring with a second spring tooth profile.
  • Fig. 1 shows a single-row tapered roller bearing according to the prior art.
  • the tapered roller bearing has an inner ring 6, rolling elements 7, a seal assembly 8 and an outer ring 5.
  • the tapered roller bearing lies with one side on a substrate 15, as is the case for example in a packaging. Due to the smaller axial extent of the outer ring 5 in comparison to the inner ring 6, this is held by no other component of the tapered roller bearing and falls from the rolling elements 7 on the substrate 15 down.
  • the sealing arrangement 8 the rolling space is thus exposed to the surroundings of the preassembled rolling bearing and dirt particles and moisture can penetrate.
  • the seal is no longer in the intended position. It can lead to disturbances in the process (eg rubbing).
  • the sealing function is no longer guaranteed.
  • the tapered roller bearing could also be placed with the other side on the substrate 15, wherein the outer ring 5 would remain at the intended location by the rolling elements 7.
  • the handling of the tapered roller bearing is not even the other side, as shown in Fig. 1, comes to rest.
  • a corresponding packaging which optionally holds together both the outer ring 5 and the inner ring 6, can not guarantee that after removal from the packaging, the outer ring 5 will not slip off axially.
  • Fig. 2 shows a single-row tapered roller bearing with retaining ring 1.
  • the retaining ring 1 is frictionally and / or positively mounted on the inner ring and secures the outer ring 5 axially, or clamps this between itself and the rolling elements 7 a.
  • the tapered roller bearing or its Wälzraum is sealed to the outside.
  • the outer ring 5 is sealing on the retaining ring 1 during transport. During operation of the tapered roller bearing in the fully assembled state may be between the retaining ring 1 and the outer ring 5 set a distance, so that there is no additional friction surface. This slight misplacement of the outer ring 5 in comparison to the operating state is within the tolerance range of the sealing surfaces of the sealing arrangement 8, whereby despite slight misplacement nevertheless an optimal sealing can be realized.
  • the retaining ring 1 is also non-positively and / or positively rests on the outer ring 5 and at the first turns a material abrasion on the retaining ring 1, for example, on the positive connection to the inner ring adjusts.
  • Fig. 4 shows a first form of a retaining ring in longitudinal section.
  • the parallel ends of an S-shaped retaining ring are particularly well suited for a frictional connection with one of the bearing rings.
  • Fig. 5 shows a second form of a retaining ring in longitudinal section.
  • a C-shaped retaining ring is particularly suitable for rings with a similar axial width.
  • the retaining ring finds support, but can also make room for the WälzMechlafig available.
  • Fig. 6 shows a third form of a retaining ring in longitudinal section, namely the L-shape. It can also, like the s-shaped retaining ring, be used in different width bearing rings, with a fold can be saved.
  • Fig. 7 shows various arrangements 4a, 4b, 4c of stiffening struts on an axial wall of a retaining ring from the viewing direction A (see Fig. 3).
  • Each leads to a different stability characteristic, which corresponds to the force transmission tion on the annular walls of the retaining ring can take into account.
  • openings can be arranged radially alternately in a W arrangement 4a. With an X-arrangement, a radially central row of openings is possible and with a radial arrangement 4c there is a certain freedom to distribute openings radially between the struts.
  • Fig. 8 shows an axial view of a retaining ring only with Befettungslöchern 11 from the axial direction of view A (see Fig. 3).
  • lubricating holes 11 By means of the lubricating holes 11 is a subsequent addition of lubricant, such. Lubricating grease possible. This is not provided in conventional, pre-assembled units, as previously been attached to a structural seclusion value. Conceivable, therefore, is a development in which the Clearbefettung is introduced via the Befettungslöcher of the retaining ring.
  • the Befettungslöcher 11 may be provided for venting, so also represent vent holes.
  • Fig. 9 shows an axial view of a retaining ring with two Befettungslöchern 11 and two vent holes 12 from the axial direction of view A (see Fig. 3).
  • the Befettungslöcher 11 have the same function as the Befettungslöcher in Figure 8.
  • venting the Befettungslöchern 11 and the vent holes 12 bleed the bearings. It is possible to dispense with a high number of Befettungslöchern 11, since the rolling bearing can redistribute enough, the entire open area and thus the penetration of dirt particles can be kept low.
  • Fig. 10 shows an axial view of a retaining ring only with vent holes 12 from the axial direction of view A (see Fig. 3).
  • On the lubrication function can also be dispensed with, whereby the openings are only used for pressure equalization via air or lubricant.
  • Fig. 11 shows a retaining ring 2a installed in a tapered roller bearing with a first guard ring 3a.
  • the retaining ring 2a has a C-shape with at least one axial opening 10a, which can be thought of as both a lubrication hole or vent hole. If the protection via the addition of the opening 10a can not be achieved by the sealing lubricant alone, then a longitudinally L-shaped protective ring 3a can be used, which closes off at least the opening 10a or only over an axial surface with the retaining ring 2a is in contact and radially forms a gap with the retaining ring 2a. If this gap exists, it is advantageous for the sealing function and the protective function of the protective ring 3a when the protective ring 3a is in contact with the lubricant. Thus, the rolling space does not have to be disadvantageously completed.
  • the protective ring 3a protecting the rolling space may be removed.
  • this also removes the portion of the lubricant that is possibly contaminated with foreign particles or has absorbed moisture.
  • FIG. 12 shows a retaining ring 2b installed in a tapered roller bearing with a second guard ring 3b (transport dirt protection ring). Due to its annular disk shape, the guard ring 3b is simple in design and clamped into the outer ring 6. Alternatively, it may also be retained by the adhesive effect of the lubricant on the retaining ring 2b or held by retaining lugs (not shown) which protrude into the opening (s) 10b. The hold can be done by snapping or a slight overlap.
  • a protective ring 3a or 3b can be removed before installation on the hub before, or for the sake of simplicity remain on the retaining ring, but it is more useful in adjacent rolling areas of two preassembled bearings the soiled part, namely the guard ring 3a and 3b and so that the carried dirt particles to remove before.
  • Fig. 13 shows the installed in a tapered roller bearing retaining ring 2a with a protective film 3c, which keeps the dirt to the assembly.
  • the protective foil 3c is easy to apply and to remove.
  • it can be provided to yield to a possible internal pressure due to its elasticity and to allow it to escape to the outside.
  • the protective film 3c would also have a sealing function, without actually completing the rolling room, in particular hermetically complete.
  • Fig. 14 shows an installed in a tapered roller bearing retaining ring 2c, 2d with spring tooth profile.
  • the spring tooth profile is formed by a circumferentially alternating series of openings 10c or 10d which enclose a tooth 13c or a tooth 13d in the circumferential direction.
  • the teeth 10c or 10d form a resilient structure which, due to the elasticity of the material used, e.g. Plastic or spring steel allow axial suspension without losing contact with the inner ring 5, with increased heat generation is to be considered when using spring steel.
  • a spring tooth profile allows compensation of shock during transport without risking a displacement of the retaining ring.
  • 15 shows a detail of a retaining ring 2c in the radial direction B (see FIG. 14) with a first spring tooth profile, which is formed from alternating teeth 13c and openings 10c and acts on the basis of material elasticity resiliently.
  • FIG. 16 shows a detail of a retaining ring 2d in the radial direction B (see FIG. 14) with a second spring tooth profile with axially projecting teeth 13d, which are also partially oriented in the circumferential direction and enclose the openings 10d.
  • the spring action is not limited to the elasticity of the material, but is structurally supported.
  • the invention relates to a retaining ring for one-sided, axial fixation of an inner ring relative to an outer ring of a pre-assembled rolling bearing.
  • the aim is to simplify the handling of such rolling bearings. This is achieved by the retaining ring having at least one opening which connects the rolling space with the surroundings of the preassembled rolling bearing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Haltering zur einseitigen, axialen Fixierung eines Innenrings gegenüber einem Außenring eines vormontierten Wälzlagers. Ziel ist es das Handling derartiger Wälzlager zu vereinfachen. Dies wird erreicht, indem der Haltering wenigstens eine Öffnung aufweist, die den Wälzraum mit der Umgebung des vormontierten Wälzlagers verbindet.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Haltering für Wälzlager
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Haltering zur einseitigen, axialen Fixierung eines Innenrings gegenüber einem Außenring eines vormontierten Wälzlagers. Ferner betrifft die Erfindung das vormontierte Wälzlager mit einem derartigen Haltering.
Ein der derartiger Haltering kommt in vormontierten Wälzlagern zum Einsatz, die in einer unreinen und/oder feuchten Umgebung am Fahrzeug installiert werden müssen. Derartige Verhältnisse liegen meist dann vor, wenn die Installation des Wälzlagers, insbesondere Radlagers, außerhalb von dem dafür geeigneten Werkstätten geschehen muss. Deshalb handelt es sich bei den Wälzlagern und vormontierte Wälzlager, bei denen der Innenring, der Außenring und die Wälzkörper bereits ineinander gelegt sind. Meistens ist bereits auch eine Befettung vor der Auslieferung vorgenommen worden.
Normalerweise handelt es sich bei den vormontierten Wälzlagern um einreihige Wälzlager, wie zum Beispiel Kegelrollen- oder Schrägkugellager, die auf der einen axialen Seite des Wälzraumes eine Dichtungsanordnung aufweisen, die zur Abdichtung des Wälzraumes während des Betriebes des Wälzlagers vorgesehen ist. Auf der anderen axialen Seite des Wälzlagers befindet sich noch eine Transportdichtung, die, wie der Name schon sagt, zum Schutz des Wälzlagers während des Transportes vorgesehen ist. Die Abdichtung auf der axialen Seite der Transportrichtung des Wälzlagers wird im montierten Zustand, also auch während des Betriebes, von einer anderen Dichtungsanordnung gewährleistet, die zum Beispiel von einem zweiten vormontierten Wälzlager stammt. Mit anderen Worten, es ist möglich den Wälzraum des vormontierten Wälzlagers im Sinne einer Abdichtung während des Betriebes mit einem anderen Wälzraum eines weiteren, gegebe- nenfalls vormontierten Wälzlagers, zu vereinen. Die Transportdichtung verbleibt im Wälzraum, erfüllt jedoch im vollständig montierten Zustand des Wälzlagers bzw. während des Betriebes desselben, keine essentiellen Funktionen mehr.
In der Praxis haben sich derartige vormontierte Wälzlager als sehr nützlich erwiesen, da sie bei der Montage oder während des Transportes die axiale Verschiebung des Innenrings gegenüber dem Außenring verhindert haben. Dies ist sowohl in einer Schrägkugellageranordnung als auch in einer Kegelrollen Lageranordnung mit Bord möglich. Dennoch hat die Transportdichtung nicht notwendiger Weise eine Dichtfunktion, da sie nicht zwingender Weise dichtend zwischen Außenring und Innenring anliegen muss. Es hat sich eine Öffnung aufgetan, durch die Feuchtigkeit und Schmutzpartikel in das Lager eindringen und dieses später beim Betrieb nachhaltig schädigen.
Denkbar ist auch, dass bei einer axialen Entfernung des Innenrings vom Außenring eine Dichtlippe innerhalb der Dichtungsanordnung umklappt und bei der axialen Rückführung der Ringe nicht mehr auf der dafür vorgesehenen Dichtfläche aufliegt oder nachhaltig beschädigt wurde. Damit können Schmutzpartikel, aber insbesondere Feuchtigkeit, in den Wälzraum des La- gers eindringen.
Zudem ist es nicht ausgeschlossen, dass der Monteur absichtlich Innenring und/oder Außenring bei der Montage austauscht, womit der Wälzraum unmittelbar nachteiligen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Ist dies der Fall, verliert der Kunde meist die Gewährleistungsansprüche bezüglich der Lagerlebensdauer gegenüber dem Hersteller. Hersteller und Kunde haben folglich ein Interesse daran sicherzustellen, dass der Wälzraum des vormontierten La- ges zu keinem Zeitpunkt exponiert wird. Aus EP 1 623 127 A1 ist eine vormontierte Radlagereinheit bekannt, die eine Transportdichtung aufweist und deren Ringe sich axial zueinander verschieben können. Hier besteht ein hohes Verschmutzungsrisiko bei einer der vorgenannten Gelegenheiten.
Andererseits hat es sich als problematisch herausgestellt, dass eine Transportdichtung den Fluss des Schmiermittels bei zusammengeschlossenen Wälzräumen zweier vormontierter Wälzlager nachhaltig behindern kann.
Bei der Herstellung der vormontierten Einheit wird der Transportring eingesetzt, danach über die axial gegenüberliegende Dichtungsanordnung befettet und schließlich abgedichtet. Diese Art der Befettung, insbesondere in der Nähe des Transportringes, hat sich aufgrund der Lagergeometrie und axia- len Entfernung von der Einbringungsstelle als nachteilig herausgestellt.
Aus WO 2007/115539 A1 ist ein LKW-Kit bekannt, der aus zwei vormontierten Wälzlagereinheiten besteht. Diese vormontierten Wälzlagereinheiten weisen einen Transportring auf, der den Innenring gegenüber dem Außen- ring axial hält bzw. sichert. Es stellen sich jedoch die erwähnten Probleme bezüglich der Befettung und der Umverteilung des Schmiermittels innerhalb des gemeinsamen Wälzraumes zweier vormontierten Wälzlager während des Betriebes ein.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Haltering und ein vormontiertes Wälzlager mit einem Haltering anzugeben, der Innenring und Außenring axial zusammenhält und die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch einen Haltering der eingangsgenannten Art dadurch gelöst, dass der Haltering wenigstens eine Öffnung aufweist, die den Wälzraum mit der Umgebung des vormontierten Wälzlagers verbindet. Fer- ner wird die Aufgabe durch eine Wälzlageranordnung, insbesondere Radlageranordnung, gelöst, die einen solchen Haltering aufweist.
Der erfindungsgemäße Haltering zur einseitigen, axialen Fixierung eines Innenrings gegenüber einem Außenring eines vormontierten Wälzlagers soll die gegenseitige Haltung der Ringe beim Transport, als auch bei der Montage gewährleisten. Ein vormontiertes Wälzlager ist ein Wälzlager, bei dem die Bestandteile, wie z.B. der Außenring, der Innenring, die Wälzkörper und ggf. auch andere Bestandteile im Wesentlichen so angeordnet sind, wie es der Betrieb des Wälzlagers erfordert. Ebenso ist das vormontierte Wälzlager auch bereits vorgefettet, weshalb es auch nicht während der Montage in seine Bestandteile zerlegt werden muss, sondern direkt eingebaut werden kann. Der Haltering weist wenigstens eine Öffnung auf, die den Wälzraum des Wälzlagers mit der Umgebung desselben verbindet. Der Haltering begrenzt den Wälzraum des vormontierten Wälzlagers, schließt diesen jedoch aufgrund der Öffnung nicht zur Gänze ab. Die Öffnung kann derartig ausgelegt, dass das vorhandene Schmiermittel nicht aus dem Wälzlagerraum abfließen kann. Dies kann durch eine Abwägung der Viskosität des Schmiermittels, insbesondere Schmierfett, und der Größe und Form der Öffnung sichergestellt.
Vorteilhafterweise dringt das Schmiermittel derartig weit aus dem Wälzraum durch die Öffnung in die Umgebung des Wälzlagers, dass das Schmiermittel dort, beispielsweise als Fettkragen, zur Aufnahme von Schmutzpartikeln dienen kann, die während der Montage durch einfaches Abwischen und einem teilweisen Entfernen des Schmiermittels an der dem Wälzraum abgewandten Seite des Halterings entfernt werden können, falls dies erforderlich wäre. Alternativ kann eine andere Substanz anstatt des Schmiermittels durch gezielten Auftrag auf die Öffnung dafür eingesetzt werden. Damit ist die Wahl des Schmiermittels beziehungsweise dessen Viskosität von der Ausgestaltung der Öffnung unabhängig. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird die mindestens eine Öffnung teilweise von dem Innenring und/oder dem Außenring gebildet. Dadurch ist es möglich eine Stelle zu wählen, die Schmutzpartikeln nicht sehr zugänglich sind. Weiterhin stellt sich der Vorteil ein, dass die Öffnungen einfacher am Haltering anzubringen sind.
Bei einer vordersten Ausführungsform ist die Öffnung in axialer und/oder radialer Richtung orientiert. Bei einer Öffnung in der Rotationsachse des Wälzlagers abgewandten axialer Richtung ist aufgrund der Position der Öff- nung eine geringere Verschmutzung zu erwarten. Jedoch ist eine Öffnung in axialer Richtung besser geeignet um eine nachträgliche Befettung zu gewährleisten und eine bessere Umverteilung von Schmiermittel bei einem angrenzenden Wälzraum sicherzustellen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Öffnung als Entlüftungsloch und/oder als Befettungsloch ausgeführt. Die Öffnung ist demnach zum Druckausgleich Innerhalb zweier angrenzender Wälzerräume sicherzustellen, aber auch einen Überdruck innerhalb des Wälzraumes des vormontierten Wälzlagers durch eine Abgabe von Druckluft im denen die Umgebung des Wälzlagers zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich kann die Öffnung auch als Befettungsloch verwendet werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Haltering - gegebenenfalls zusammen den Lagerringen - ein, zwei, drei oder mehrere Öffnungen auf, die eine oder mehrere der vorgenannten Funktionen, insbesondere Befettung oder Entlüftung, aufweisen. Die Öffnungen können also lediglich vom Haltering oder auch von mindestens einem Lagerring und dem Haltering begrenzt sein. Denkbar ist beispielsweise ein Haltering, der an einer Stelle derartig durchtrennt ist, dass zwei Enden des Halteringes entstanden sind, sich gegenüberliegen und zusammen mit den Lagerringen eine Öffnung bilden.
Vorteilhafterweise kann eine Öffnung mehrere Formen aufweisen, die für den jeweiligen Anwendungsfall geeignet sind, wie z.B. Spaltform, Sternform, Kreisform oder ähnliche Formen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform bildet zumindestens ein Teil der Öffnungen ein Federzahnprofil. Ein solches Federzahnprofil lässt sich sehr leicht fertigen, wobei gleichzeitig die insgesamt geöffnete Fläche am Haltering durch eine Auswahl der Anzahl der Öffnungen leicht regulierbar ist, also zu einem Herstellungsvorteil führt. Ferner kann das Federzahnprofil eine axiale oder radiale Federung bilden, die die Wälzlageranordnung mit Halte- ring sehr erschütterungsresistent macht.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Haltering in einem Längsschnitt zur Rotationsachse des Wälzlagers eine I-Form, eine S-Form, eine C-Form, eine L-Form oder eine ähnliche Form auf. Derartige Formen können gewählt werden, um den Dimensionen des Innenrings und des Außenrings und gegebenenfalls auch der Ausbildung des Wälzkörperkäfigs gerecht zu werden. An den Lagerringen anliegende Seiten des Halteringes sind zumindest teilweise zur Haltekraftübertragung zwischen dem Haltering und dem jeweiligen Lagerring vorzusehen. Die anliegenden Seiten des Halteringes werden durch mindestens eine ringförmige Wand des Halteringes miteinander verbunden bzw. zur Kraftübertragung miteinander gekoppelt. Die anliegenden Seiten des Halteringes können hierbei kraftschlüssig (gegenseitige axiale Verschiebung des Innen- und Außenringes wird durch eine Reibungskraft verhindert) und/oder formschlüssig (gegenseitige axiale Verschiebung des Innen- und Außenringes wird durch die Ausdehnung und Form des Halteringes verhindert) angebracht sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Haltering Versteifungsstreben auf. Versteifungsstreben können auf jeder Seite des Halteringes vorgesehen werden. Besonders vorteilhaft ist eine Anbringung der Versteifungsstreben auf mindestens der einen ringförmigen Wand des Halteringes, die zur Haltekraftübertragung zwischen den anliegenden Seiten des Halteringes vorgesehen ist. Beispielsweise sind Anformungen der Versteifungs- streben in X-, in W- und/oder radialer Anordnung denkbar, um die strukturelle Stabilität der kraftübertragenden Wand und damit des Halteringes selbst zu verbessern. Besondere Vorteile können sich dann einstellen, wenn sich die Anordnung der Versteifungsstreben in besonderer Weise mit den Öff- nungen kombinieren lässt. Bei einer X- Anordnung ist eine Anbringung der Öffnungen zwischen dem Kreuzungspunkten der Versteifungsstreben, also relativ mittig auf der Wand des Halteringes, möglich. Bei einer W-Anordnung bietet sich eine oder zwei Reihen von Öffnungen an den Rändern der Wand an. Bei einer Radialanordnung besteht eine gewisse Flexibilität der Anord- nung in radialer Richtung.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform handelt es sich um eine Wälzlageranordnung oder ein Wälzlager, insbesondere Radlageranordnung oder Radlager, mit einem erfindungsgemäßen Haltering.
Weitere vorteilhafte Ausbildungen und bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und/oder den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschreiben und erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein einreihiges Kegelrollenlager gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2 ein einreihiges Kegelrollenlager mit Haltering im Längsschnitt,
Fig. 3 den Haltering aus Fig.2 im Ausschnitt,
Fig. 4 eine erste Form eines Halterings im Längsschnitt, Fig. 5 eine zweite Form eines Haltehngs im Längsschnitt,
Fig. 6 eine dritte Form eines Halteringes im Längsschnitt,
Fig. 7 verschiedene Anordnungen von Versteifungsstreben auf einer axialen Wand eines Halterings,
Fig. 8 eine axiale Ansicht eines Halteringes mit Befettungslöchern,
Fig. 9 eine axiale Ansicht eines Halteringes mit Befettungslöchern und Entlüftungslöchern,
Fig. 10 eine axiale Ansicht eines Halteringes mit Entlüftungslöchern,
Fig. 11 ein in einem Kegelrollenlager installierten Haltering mit einem ersten Schutzring,
Fig. 12 ein in einem Kegelrollenlager installierten Haltering mit einem zweiten Schutzring,
Fig. 13 ein in einem Kegelrollenlager installierten Haltering mit einer
Schutzfolie,
Fig. 14 ein in einem Kegelrollenlager installierten Haltering mit einem Federzahnprofil,
Fig. 15 eine ausschnittartige Darstellung eines Halteringes mit einem ersten Federzahnprofil, und
Fig. 16 eine ausschnittartige Darstellung eines Halteringes mit einem zweiten Federzahnprofil. Fig. 1 zeigt ein einreihiges Kegelrollenlager gemäß dem Stand der Technik. Das Kegelrollenlager weist einen Innenring 6, Wälzkörper 7, eine Dichtungsanordnung 8 und einen Außenring 5 auf. Das Kegelrollenlager liegt mit einer Seite auf einem Untergrund 15 auf, wie es beispielsweise in einer Ver- packung der Fall ist. Aufgrund der geringeren axialen Ausdehnung des Außenrings 5 im Vergleich zum Innenring 6 wird dieser von keinem anderen Bauteil des Kegelrollenlager gehalten und fällt von den Wälzkörpern 7 auf den Untergrund 15 herunter. Damit ist der Wälzraum trotz der Dichtungsanordnung 8 gegenüber der Umgebung des vormontierten Wälzlagers expo- niert und Schmutzpartikel sowie Feuchtigkeit kann eindringen. Die Dichtung befindet sich nicht mehr in der vorgesehenen Position. Es kann zu Störungen im Ablauf kommen (z.B. Anstreifen). Die Dichtfunktion ist nicht mehr gewährleistet.
Grundsätzlich könnte das Kegelrollenlager auch mit der anderen Seite auf den Untergrund 15 gelegt werden, wobei der Außenring 5 durch die Wälzkörper 7 an vorgesehener Stelle verbleiben würde. Jedoch kann nicht garantiert werden, dass beim Handling des Kegelrollenlagers nicht auch einmal die andere Seite, wie in Fig. 1 gezeigt, zur Auflage kommt.
Auch eine entsprechende Verpackung, die sowohl den Außenring 5 und den Innenring 6 optional zusammenhält, kann nicht garantieren, dass nach dem Entnehmen aus der Verpackung der Außenring 5 nicht doch axial abrutscht.
Fig. 2 zeigt ein einreihiges Kegelrollenlager mit Haltering 1. Der Haltering 1 ist kraftschlüssig und/oder formschlüssig am Innenring angebracht und sichert den Außenring 5 axial, beziehungsweise klemmt diesen zwischen sich und den Wälzkörpern 7 ein. Damit ist das Kegelrollenlager beziehungsweise dessen Wälzraum nach außen abgedichtet.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung liegt der Außenring 5 beim Transport auf dem Haltering 1 dichtend auf. Während des Betriebes des Kegelrollenlagers im vollständig montierten Zustand kann sich zwischen dem Haltering 1 und dem Außenring 5 ein Abstand einstellen, so dass sich keine zusätzliche Reibungsfläche ergibt. Diese geringfügige Deplatzierung des Außenrings 5 im Vergleich zum Betriebszustand liegt im Toleranzbereich der Dichtflächen der Dichtungsanordnung 8, womit trotz geringfügiger Deplatzierung dennoch eine optimale Abdichtung realisiert sein kann.
Alternativ ist es möglich, dass der Haltering 1 auch kraft- und/oder formschlüssig auf dem Außenring 5 anliegt und sich bei den ersten Umdrehungen ein Materialabrieb am Haltering 1 , zum Beispiel an der formschlüssigen Verbindung zum Innenring, einstellt.
Fig. 3 zeigt den Haltering aus Fig.2 in einem Ausschnitt gegenüber dem Wälzlagerkäfig 9. Durch seine S-Form ist der Haltering 1 insbesondere für einen Kraftschluss mit den Innenring 6 vorgesehen, stellt aber gleichzeitig genügend Raum für den Wälzlagerkäfig 9 zur Verfügung.
Fig. 4 zeigt eine erste Form eines Halterings im Längsschnitt. Die parallel laufenden Enden eines s-förmigen Halterings eignen sich besonders gut für einen Kraftschluss mit einem der Lagerringe.
Fig. 5 zeigt eine zweite Form eines Halterings im Längsschnitt. Ein C- förmiger Haltering eignet sich insbesondere für Ringe mit ähnlich großer axialer Breite. Der Haltering findet Halt, kann aber gleichzeitig Raum für den Wälzkörperkäfig zur Verfügung stellen.
Fig. 6 zeigt eine dritte Form eines Halteringes im Längsschnitt, nämlich die L-Form. Sie kann auch, wie der s-förmige Haltering, bei unterschiedlich breiten Lagerringen verwendet werden, wobei ein Falz eingespart werden kann.
Fig. 7 zeigt verschiedene Anordnungen 4a, 4b, 4c von Versteifungsstreben auf einer axialen Wand eines Halterings aus der Blickrichtung A (siehe Fig. 3). Jede führt zu einer anderen Stabilitätscharakteristik, die der Kraftübertra- gung über die ringförmigen Wände des Halteringes Rechnung tragen kann. Ferner können bei einer W-Anordnung 4a radial alternierend Öffnungen angeordnet werden. Bei einer X-Anordnung ist eine radial mittige Reihe von Öffnungen möglich und bei einer radialen Anordnung 4c besteht eine gewis- se Freiheit Öffnungen radial zwischen den Verstrebungen zu verteilen.
Fig. 8 zeigt eine axiale Ansicht eines Halteringes nur mit Befettungslöchern 11 aus der axialen Blickrichtung A (siehe Fig. 3). Mittels der Befettungslö- cher 11 ist eine nachträgliche Zugabe von Schmiermittel, wie z.B. Schmier- fett möglich. Dies ist bei herkömmlichen, vormonierten Einheiten nicht vorgesehen, da bisher auf eine bautechnische Abgeschlossenheit Wert gelegt wurde. Denkbar ist also eine Weiterbildung, bei der die Erstbefettung über die Befettungslöcher des Halteringes eingebracht wird.
Alternativ oder zusätzlich können die Befettungslöcher 11 zur Entlüftung vorgesehen sein, also auch Entlüftungslöcher darstellen.
Fig. 9 zeigt axiale Ansicht eines Halteringes mit zwei Befettungslöchern 11 und zwei Entlüftungslöchern 12 aus der axialen Blickrichtung A (siehe Fig. 3). Die Befettungslöcher 11 haben die gleiche Funktion, wie die Befettungslöcher in Fig 8. Zusätzlich entlüften neben den Befettungslöchern 11 auch die Entlüftungslöcher 12 das Wälzlager. Man kann ggf. auf eine hohe Anzahl von Befettungslöchern 11 verzichten, da das Wälzlager genügend umverteilen kann, kann auch die gesamte offene Fläche und somit das Eindringen von Schmutzpartikeln gering gehalten werden.
Sowohl bei axialen als auch bei radialen Befettungslöchern ergibt sich ein vorteilhafter Zugang mit der Befettungsbrause. Außerdem kommen die Befettungslöcher dem bauartbedingten Förderverhaltens des Kegelrollenlagers entgegen.
Fig. 10 zeigt axiale Ansicht eines Halteringes nur mit Entlüftungslöchern 12 aus der axialen Blickrichtung A (siehe Fig. 3). Auf die Befettungsfunktion kann auch verzichtet werden, womit die Öffnungen nur zum Druckausgleich über Luft oder Schmiermittel verwendbar sind.
Fig. 11 zeigt einen in einem Kegelrollenlager installierten Haltering 2a mit einem ersten Schutzring 3a. Der Haltering 2a weist eine C-Form mit mindestens einer axialen Öffnung 10a auf, die sowohl als Befettungsloch oder Entlüftungsloch gedacht sein kann. Sofern der Schutz über die Zusetzung der Öffnung 10a nicht durch das dichtende Schmiermittel allein geleistet werden kann, so kann ein im Längsschnitt L-förmiger Schutzring 3a verwendet wer- den, der mindestens die Öffnung 10a abschließt oder nur über eine axiale Fläche mit dem Haltering 2a in Kontakt ist und radial einen Spalt mit dem Haltering 2a bildet. Ist dieser Spalt vorhanden, so ist es für die Dichtfunktion und die Schutzfunktion des Schutzrings 3a vorteilhaft, wenn der Schutzring 3a mit dem Schmiermittel in Kontakt ist. Somit muss der Wälzraum nicht nachteiligerweise abgeschlossen werden.
Bei der Installation wird der den Wälzraum schützende Schutzring 3a ggf. entfernt. Vorteilhafterweise wird mit diesem auch der Anteil des Schmiermittels entfernt, der möglicherweise mit Fremdpartikeln beschmutzt ist oder Feuchtigkeit aufgenommen hat.
Fig. 12 zeigt einen in einem Kegelrollenlager installierten Haltering 2b mit einem zweiten Schutzring 3b (Transportschmutzschutzring). Der Schutzring 3b ist aufgrund seiner Ringscheibenform einfach ausgeführt und in den Au- ßenring 6 hineingeklemmt. Alternativ kann dieser auch durch die Haftwirkung des Schmiermittels am Haltering 2b verbleiben oder durch Haltenasen (nicht abgebildet) gehalten werden, die in die Öffnung(en) 10b hineinragen. Der Halt kann durch Einrasten oder eine leichte Überdeckung erfolgen.
Auch wenn der Schutzring 3b entfernt wird, nimmt dieser ähnlich wir auch Schutzring 3a der Fig. 11 , unabhängig davon, ob zwischen dem Schutzring 3b und dem Haltering 2a ein Spalt bestand, den verschmutzten Anteil des Schmiermittels mit sich und damit aus einem gemeinsamen Wälzraum zwei- er vormontierter Wälzlager heraus.
Zusätzlich ist die Befettung durch die Öffnung 10b und/oder eine Entlüftung möglich.
Ein Schutzring 3a oder 3b kann sowohl vor der Montage auf der Radnabe vorher entfernt werden, oder auch der Einfachheit halber auf dem Haltering verbleiben, wobei es jedoch bei aneinandergrenzenden Wälzräumen zweier vormontierter Wälzlager sinnvoller ist das beschmutzte Teil, nämlich den Schutzring 3a bzw. 3b und damit die getragenen Schmutzpartikel, vorher zu entfernen.
Fig. 13 zeigt den in einem Kegelrollenlager installierten Haltering 2a mit einer Schutzfolie 3c, die den Schmutz bis zur Montage fernhält. Die Schutzfo- Ne 3c ist einfach aufzubringen und zu entfernen. Vorteilhafterweise kann sie dazu vorgesehen sein aufgrund ihrer Elastizität einem eventuellen Innendruck nachzugeben und diesen nach außen entweichen zu lassen. Damit hätte die Schutzfolie 3c auch eine Dichtfunktion, ohne den Wälzraum tatsächlich abzuschließen, insbesondere hermetisch abzuschließen.
Fig. 14 zeigt einen in einem Kegelrollenlager installierten Haltering 2c, 2d mit Federzahnprofil. Das Federzahnprofil wird durch eine in Umfangsrich- tung alternierende Reihe von Öffnungen 10c oder 10d gebildet, die in Um- fangsrichtung einen Zahn 13c oder einen Zahn 13d einschließen. Die Zähne 10c oder 10d bilden eine federnde Struktur, die aufgrund der Elastizität des verwendeten Materials, wie z.B. Kunststoff oder auch Federstahl eine axiale Federung ermöglichen ohne den Kontakt mit dem Innenring 5 zu verlieren, wobei eine erhöhte Wärmeerzeugung bei der Verwendung von Federstahl zu berücksichtigen ist.
Ein Federzahnprofil ermöglicht einen Ausgleich von Erschütterungen während des Transportes ohne eine Verschiebung des Halteringes zu riskieren. Fig. 15 zeigt eine ausschnittartige Darstellung eines Halteringes 2c in radialer Blickrichtung B (siehe Fig. 14) mit einem ersten Federzahnprofil, welches aus alternierenden Zähnen 13c und Öffnungen 10c gebildet wird und auf der Basis der Materialelastizität federnd wirkt.
Fig. 16 zeigt eine ausschnittartige Darstellung eines Halteringes 2d in radialer Blickrichtung B (siehe Fig. 14) mit einem zweiten Federzahnprofil mit axial abstehenden Zähnen 13d, die auch teilweise in Umfangsrichtung orientiert sind und die Öffnungen 10d einschließen. Die Federwirkung ist hierbei nicht auf die Elastizität des Materials beschränkt, sondern wird auch strukturell unterstützt.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Haltering zur einseitigen, axialen Fixierung eines Innenrings gegenüber einem Außenring eines vor- montierten Wälzlagers. Ziel ist es das Handling derartiger Wälzlager zu vereinfachen. Dies wird erreicht, indem der Haltering wenigstens eine Öffnung aufweist, die den Wälzraum mit der Umgebung des vormontierten Wälzlagers verbindet.
Bezugszeichenliste
A axiale Ansicht
B radiale Ansicht 1 Haltering
2a C-förmiger Haltering
2 b C-förmiger Haltering
2c C-förmiger Haltering
2d C-förmiger Haltering 3a L-förmiger Schutzring
3b Schutzring
3c Schutzfolie
4a Versteifungsstreben in W-Anordnung
4 b Versteifungsstreben in X- Anordnung 4c Versteifungsstreben in radialer Anordnung
5 Außenring
6 Innenring
7 Wälzkörper
8 Dichtungsanordnung 9 Wälzkörperkäfig
10a radiale Öffnung
10b axiale Öffnung
10c radiale Öffnung
10d radiale Öffnung 11 Befettungsloch
12 Entlüftungsloch
13c Federzahn
13d Federzahn
15 Untergrund

Claims

Patentansprüche
1. Haltering (1 ,2) zur einseitigen, axialen Fixierung eines Innenrings (6) gegenüber einem Außenring (5) eines vormontierten Wälzlagers, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering (1 ,2) wenigstens eine Öffnung (10, 11 ,12) aufweist, die den Wälzraum mit der Umgebung des vormontierten Wälzlagers verbindet.
2. Haltering (1 ,2) nach Anspruch 1 , wobei die Öffnung (10,11 ,12) teilweise vom Innenring (6) und/oder vom Außenring (5) gebildet wird.
3. Haltering (1 ,2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnung (10,11 ,12) in axialer (10 b) und/oder radialer Richtung (10a, 10c, 10d) orientiert ist.
4. Haltering (1 ,2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Öffnung (10,11 ,12) als Entlüftungsloch (12) und/oder Befettungsloch (11 ) ausgeführt ist.
5. Haltering (1 ,2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Haltering (1 ,2) gegebenenfalls zusammen mit mindestens einem der Lagerringe (5,6) ein, zwei, drei oder mehrere Öffnungen (10c,10d) aufweist.
6. Haltering (1 ,2) nach Anspruch 5, wobei zumindest ein Teil der Öffnungen (10c,10d) ein Federzahnprofil (13c, 13d) bilden.
7. Haltering (1 ,2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Haltering (1 ,2) in einem Längsschnitt zur Rotationsachse des Wälzlagers eine I-Form, S-Form, C-Form, L-Form oder eine ähnliche Form aufweist.
8. Haltering (1 ,2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Haltering (1 ,2) Versteifungsstreben, insbesondere in X- (4b), W- (4a) oder in radialer (4c) Anordnung, aufweist.
9. Haltering (1 ,2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Schutzabdeckung, insbesondere eines Schutzrings (3a, 3b) und/oder einer Schutzfolie (3c), zur Abdeckung wenigstens einer oder aller Öffnungen (10, 1 1 ,12).
10. Wälzlageranordnung, insbesondere Radlageranordnung, mit mindestens einem Haltering (1 ,2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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