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Vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zum Einstellen einer Vorspannung einer derartigen Lageranordnung.
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Gattungsgemäße Lageranordnungen werden häufig als Kegelrollenlager ausgeführt und weisen einen Lageraußen- und einen Lagerinnenring auf, zwischen denen Wälzkörper angeordnet sind, die jeweils auf einer Laufbahn des Lageraußen- und Lagerinnenrings abrollen. Um zu verhindern, dass die Wälzkörper im Betrieb des Lagers axial aus dem Lager herausgedrückt werden, können die Wälzkörper über einen Führungsbord abgestützt werden. Dabei ist es bekannt, den Führungsbord annähernd senkrecht zu der Laufbahn des Lagerinnen- und/oder Lageraußenrings auszubilden.
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Nachteilig an dieser Ausbildung ist jedoch, dass mit dieser Lageranordnung keine einfach einstellbare Vorspannung realisierbar ist. Zudem liegt im Betrieb des Lagers, ein hoher Reibwiderstand, insbesondere in einem Kontaktbereich zwischen den Wälzkörpern und dem Führungsbord, aufgrund der dort herrschenden hohen Gleitreibung, vor.
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Zwar kann, wie beispielsweise in der Druckschrift
US 992 949 A beschrieben, statt der senkrechten eine gewinkelte Ausbildung des Führungsbords gewählt werden, was den Reibwiderstand reduziert, die Einstellung der Vorspannung ist jedoch trotzdem ein relativ aufwändiger und auch ungenauer Prozess. Üblicherweise versucht man, die richtige Vorspannung einzustellen, indem man die beiden Innenringe einer Kegelrollenlagereinheit axial aufeinander zu (im Falle einer O-Lageranordnung) oder axial voneinander weg verschiebt (im Falle einer X-Lageranordnung).
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Dabei wird der richtige Verschiebeweg durch aufwändiges Messen der Komponenten bestimmt und über Passscheiben so eingestellt, dass die gewünschte Vorspannung entsteht, und zwar nach Anziehen einer Wellenmutter, mit der die gesamte Lageranordnung auf einem Wellenteil festgelegt wird.
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Da die Sicherung der Mutter bzw. die Fixierung der Innenringe über eine entsprechende Klemmkraft erzielt wird, muss man dabei wiederum in Kauf nehmen, dass die aufwändig über Passscheiben eingestellte Lagervorspannung durch die in der Regel sehr große Klemmkraft beeinflusst wird. Eine genau gewünschte Vorspannung kann so nur schwerlich erreicht werden.
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Es wurde deshalb im Stand der Technik, insbesondere der
DE 10 2012 221 297 A1 vorgeschlagen mindestens eines der Borde relativ zu dem ihn tragenden Lagerring in axialer Richtung verstellbar auf dem Lagerring anzuordnen, wobei der verstellbare Bord ein Gewinde aufweist, über das seine axiale Lage einstellbar ist.
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Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch, dass das Eindrehen eines Gewindes in den Bordring und den Lagerring sehr aufwändig ist und sehr präzise durchgeführt werden muss. Weiterhin ist das Einstellen der Vorspannung über das Aufdrehen des Bords zeitintensiv und erfordert für das Bereitstellen einer definierten Vorspannung ein präzises Arbeiten.
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DE 10 2014 214 999 A1 offenbart eine Lageranordnung mit zwei Wälzlagern, die jeweils zwei Lagerringe umfassen, zwischen denen Wälzkörper angeordnet sind, wobei beide Wälzlager durch relative Verschiebung der Innenringe und/oder Außenringe in axialer Richtung vorspannbar sind. An den Innenringen und/oder den Außenringen sind Borde angeordnet sind, die einen axialen Anschlag für die Wälzkörper bilden und mindestens einer der Borde ist relativ zu dem zugehörigen Lagerring in axialer Richtung verstellbar auf oder relativ zu dem Lagerring angeordnet. Der mindestens eine axial verstellbare Bord ist mit einer Presspassung auf oder relativ zu dem Lagerring angeordnet und gegen eine durch die Presspassung gegebene Reibung auf oder relativ zu dem Lagerring verschiebbar.
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DE 10 2012 221 852 A1 offenbart ein Radial-Wälzlager, das einen Lagerring mit einem Bord, Wälzkörper, und ein an dem Bord angeordnetes Spannmittel aufweist, das auf eine Kante der Wälzkörper einwirkt und die Wälzkörper in axialer und in radialer Richtung gleichzeitig vorspannt. Das Spannmittel weist einen Spannring aus einem formstabilen Material auf, wobei der Spannring eine Schräge umfasst, die mit der Kante der Wälzkörper zusammenwirkt, wobei der Spannring mittels Federn an dem Bord des Lagerrings abgestützt ist.
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Aufgabe vorliegender Erfindung ist es deshalb eine Lageranordnung bzw. ein Verfahren bereitzustellen, mit dem der Reibwiderstand zwischen Wälzkörper und Führungsbord vermindert, und gleichzeitig die Vorspannung an der Lageranordnung einfach und genau eingestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lageranordnung gemäß Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren gemäß Patentanspruch 8 gelöst.
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Im Folgenden wird eine Lageranordnung mit zwei Wälzlagern, insbesondere Kegelrollenlager, die jeweils zwei Lagerringe, die als Innenring und Außenring ausgebildet sind, umfassen, bereitgestellt, wobei zwischen den Lagerringen Wälzkörper angeordnet sind. Dabei sind beide Wälzlager durch eine relative Verschiebung der Innen- und/oder Außenringe in axialer Richtung vorspannbar. An den Innenringen und/oder den Außenringen sind zudem Borde angeordnet, die einen axialen Anschlag für die Wälzkörper bilden. Dabei ist mindestens einer der Borde relativ zu dem diesen tragenden Lagerring in axialer Richtung verstellbar ausgebildet und auf und/oder relativ zu dem Lagerring angeordnet.
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Um nun eine einfache Montage dieser axial verschiebbaren Borde zu erreichen, ist nicht, wie im Stand der Technik, ein Gewinde vorgesehen, sondern der mindestens eine axial verstellbare Bord ist mit Presspassung auf oder relativ zu dem Lagerring angeordnet und gegen eine durch die Presspassung gegebene Reibung auf oder relativ zu dem Lagerring verschiebbar ausgebildet.
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Vorteilhafterweise wird durch die vorgestellte Ausgestaltung der Lageranordnung eine einfache Einstellung der Vorspannung über die Größe der Reibkraft der Presspassung bei der axialen Verschiebung des Bords erreicht. Dadurch kann eine Trennung der zwei Verspannkreise, nämlich von dem Verspannkreis der Rollenvorspannung und dem Verspannkreis der Innenringklemmung erreicht werden, was wiederum dazu führt, dass der negative Einfluss einer Innenringklemmung bzw. einer Muttersicherung von der eigentlichen Lagervorspannung getrennt werden kann. Zudem kann über die Presspassung bzw. die Größe der durch die Presspassung erzeugten Reibung beim Verschieben des Bords genau ermittelt werden, welche Kraft der Wälzkörper auf den Bord ausübt, und damit welche Vorspannung in der Lageranordnung herrscht. Dadurch kann einfach und schnell eine definierte Vorspannung an der Lageranordnung erreicht werden. Dabei ist zudem möglich, unterschiedliche Vorspannungen über die Verwendung von unterschiedlichen Presspassungen der Borde zu erreichen.
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Um den Reibwiderstand im Lager zu reduzieren, ist des Weiteren vorgesehen, dass der mindestens eine verstellbare Bord als eine Hülse ausgebildet ist, die einen den Lagerring umfassenden Hülsenteil und einen sich in Richtung des anderen Lagerrings erstreckenden Randteil aufweist. Dabei sind der Randteil und der Hülsenteil zueinander in einem Winkel α angestellt. Vorzugsweise ist dabei, dass der Winkelscheitel des Winkels α dem Wälzkörper zugewandt ist.
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Dabei ist bevorzugt, wenn der Winkel α kleiner als 90° ausgebildet ist, so dass der Bord als eine konische Hülse ausgebildet ist. Des Weiteren weist der Wälzkörper eine dem verstellbaren Bord zugewandte Stirnfläche auf. Vorzugsweise weist der verstellbare Bord, insbesondere der Randteil, eine den Wälzkörpern zugewandte Bordlauffläche auf. Dabei ist weiterhin bevorzugt, wenn die Stirnfläche und die Bordlauffläche einander in einem Kontaktbereich kontaktieren.
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Durch die gewinkelte Ausbildung des Bords verläuft die Bordlauffläche nicht mehr senkrecht zu einer Laufbahn des Lagerrings, der den verstellbaren Bord aufweist, sondern nähert sich einer nach axial außen verlaufenden gedachten Verlängerung dieser Lagerringlaufbahn an. Dabei gilt insbesondere, dass je kleiner der Winkel α ausgebildet ist, desto größer ist die Annäherung der Bordlauffläche an die gedachte Verlängerung der Lagerringlaufbahn. Auf diese Weise kann eine Gleitreibung zwischen den Wälzkörpern und dem Bord insbesondere im Betrieb des Lagers herabgesetzt und der Rollreibanteil erhöht werden, wodurch der Reibwiderstand im Lager verringert wird. Durch die Abnahme der Gleitreibung können Beschädigungen während Betriebszuständen, in denen sich noch kein ausreichender Schmierfilm im Kontaktbereich gebildet hat, verringert werden. Dadurch kann zum Beispiel die Gefahr einer Kaltverschweißung der Wälzkörperstirnfläche und der Bordlauffläche reduziert werden, so dass ein Lager mit erhöhter Lebensdauer bereitgestellt werden kann.
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Die dem verstellbaren Bord zugewandte Wälzkörperstirnfläche ist konisch abgeschrägt ausgebildet. Aufgrund dieser Ausbildung kann der Bord als eine zusätzliche Laufbahn für die Wälzkörper fungieren, über die gerade die im Kontaktbereich auftretenden Spannungen, die beispielsweise durch unsymmetrische Belastungen des Lagers verursacht werden, besser verteilt werden. Dadurch kann sich das Lager robuster gegenüber Überlastungen verhalten, wodurch die Betriebssicherheit und die Lebensdauer des Lagers erhöht werden kann. Des Weiteren kann durch die konisch abgeschrägte Ausbildung der Wälzkörperstirnfläche der Reibwiderstand in dem Kontaktbereich noch weiter minimiert werden.
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Weiterhin ist vorteilhafterweise eine große Variantenvielfalt der Anordnungsmöglichkeiten des Bords erreicht. So kann beispielsweise der Bord am Außenring oder Innenring oder auch an einem das Wälzlager aufnehmenden Lagergehäuse bzw. einer von dem Lager drehend gelagerten Welle angeordnet sein.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist der Innenring oder Außenring eine zylindrische Sitzfläche auf, auf die der verstellbare Bord unter Presspassung aufschiebbar ist. Durch die zylindrische Sitzfläche kann erreicht werden, dass eine konstante Reibungskraft der Verschiebbarkeit des Lagerbords entgegensteht und so eine definierte Vorspannung ermittelt und erzeugt werden kann.
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Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der verstellbare Bord axial unverstellbar am Lagerring festlegbar ist. Ist die gewünschte Vorspannung erzeugt, so kann der Lagerbord axial gesichert werden, um ein Verrutschen des Bords während des Betriebs des Lagers zu verhindern.
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Dabei kann der Bord mit dem Lagerring und/oder dem Lagergehäuse formschlüssig oder stoffschlüssig, insbesondere mittels Schweißen, verbunden sein. Durch die formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung kann der Bord sehr schnell und zuverlässig mit dem Lagerring oder dem Lagergehäuse verbunden werden. Dabei kann zudem an dem Lagerring und/oder dem Lagergehäuse eine vorzugsweise umfänglich angeordnete Nut vorgesehen sein, in die der Bord eingerollt und/oder mit der der Bord anderweitig formschlüssig verbunden ist.
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Ist der Bord zudem in zumindest einem Teilbereich, insbesondere dem Bereich der mit der Nut zusammenwirkt, leicht verformbar ausgebildet, so kann beispielsweise über Hämmern der Bord im Bereich der Nut verformt werden, wodurch ein Formschluss entsteht.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der verstellbare Bord zumindest teilweise gehärtet, insbesondere induktiv gehärtet ausgebildet, wobei vorzugsweise die Bordlauffläche gehärtet ausgebildet ist. Wie bereits oben erwähnt, ermöglicht dies eine einfache formschlüssige Verbindung zwischen dem Bord und dem Lagerring und/oder dem Lagergehäuse. Da der Bord vorzugsweise einen harten Kontaktbereich für die Rollenführung sowie einen plastisch verformbaren Bereich für die Festlegung des Bords am Lagerring durch plastische Verformung aufweisen soll, wird insbesondere eine induktiv gehärtete Kontaktzone favorisiert. Dadurch kann eine plastische Deformierung für einen Formschluss mit der Nut bereitgestellt werden.
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Alternativ oder zusätzlich weist der verstellbare Bord, insbesondere auf die Bordlauffläche, zumindest teilweise eine verschleißfeste Beschichtung auf. Weiterhin ist bevorzugt, dass insbesondere der Kontaktbereich mit den Wälzkörpern eine verschleißfeste Beschichtung aufweist. Bei der verschleißfesten Beschichtung kann es sich beispielsweise um eine Diamond-Like Carbonschicht (DLC), Carbonitrier- und/oder Nitrierschicht handeln, aber es ist auch eine Keramikschicht, eine hartverchromte Schicht oder eine andere im Stand der Technik bekannte verschleißresistenzfördernde Schicht denkbar. Durch die verschleißfeste Beschichtung ist der Bord insbesondere im Kontaktbereich mit den Wälzkörpern besonders verschleißrestistent. Damit lassen sich gerade bei hohen Betriebslaufzeiten vorzeitige Verschleißerscheinungen im Kontaktbereich vermeiden, wodurch die Lebensdauer des Lagers verlängert werden kann.
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Ein weiterer Aspekt vorliegender Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Vorspannung bei einem Wälzlager, insbesondere einem Kegelrollenlager, wobei das Wälzlager zwei Lagerringe aufweist, die als Innenring und Außenring ausgebildet sind und zwischen denen mindestens ein Wälzkörper angeordnet ist. Weiterhin ist an dem Innenring und/oder dem Außenring ein axial verstellbarer Bord angeordnet, wobei der axial verstellbare Bord mit einer Presspassung auf oder relativ zu dem Lagerring angeordnet und gegen eine durch die Presspassung gegebene Reibung auf oder relativ zu dem Lagerring verschiebbar ist. Dabei umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- a) Anordnen einer den verstellbaren Bord bildenden Hülse auf oder relativ zu dem Lagerring;
- b) Anordnen des mindestens einen Wälzkörpers auf dem Innenring;
- c) Einbringen des Innenrings mit dem mindestens einen daran angeordneten Wälzkörper in den Außenring;
- d) Verschieben des Innenrings und/oder des Außenrings zueinander bis zu einem Anschlag des mindestens einen Wälzkörpers an der Hülse;
- e) Verschieben der Hülse gegen die durch die Presspassung gegebene Reibung auf oder relativ zu dem Lagerring durch weiteres Verschieben des Innenrings und/oder des Außenrings, so dass eine vorbestimmte Vorspannung im Kegelrollenlager erreicht ist, und
- f) Fixieren der Hülse in der Position, die die Hülse beim Erreichen der vorbestimmten Vorspannung eingenommen hat.
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Dabei ist insbesondere bevorzugt, wenn dieses Verfahren zum Vorspannen einer oben beschriebenen Lageranordnung verwendet wird.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen zu entnehmen.
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Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele rein exemplarischer Natur und sollen nicht den Schutzbereich der Anmeldung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
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Es zeigen:
- 1: eine schematische Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lageranordnung; und
- 2: eine Detailschnittansicht durch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lageranordnung.
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Im Folgenden werden gleiche bzw. gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In 1 ist eine Lageranordnung 1 dargestellt, die zwei Kegelrollenlager 2 und 3 aufweist. Die beiden Kegelrollenlager 2, 3 haben jeweils einen Innenring 4 bzw. 5, aber einen gemeinsamen Außenring 6. Zwischen den Lagerringen 4, 5, 6 sind Wälzkörper 8 bzw. 9 angeordnet. Derartige Lageranordnungen sind insbesondere bei Radlagereinheiten zu finden, bei denen die Lageranordnung in eine Radnabe eingepasst wird.
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Die dargestellte Lageranordnung ist in O-Anordnung ausgeführt. Borde 10 und 11 an den Innenringen 4, 5 begrenzen die Beweglichkeit der Kegelrollen 8, 9 in axiale Richtung.
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Während der Bord 11 des Innenrings 5 klassisch als fester Bord am Innenring 5 angeformt ist, gilt dies nicht für den Bord 10 am Innenring 4. Dieser Bord 10 ist als axial verstellbarer Bord ausgeführt, d. h. er kann in axiale Richtung auf dem Innenring 4 verstellt werden.
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Dazu ist der Bord 10 als Hülse ausgebildet, die, wie in der vergrößerten Darstellung aus 2 dargestellt, mit Presspassung zu dem Innenring 4 ausgebildet ist. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn, wie 1 und 2 zeigt, der Innenring 4 einen zylindrischen Absatz 12 aufweist, auf den die Hülse 10 unter Presspassung aufgeschoben werden kann. Dabei wird während der Montage die Hülse 10 gegen den Widerstand der Reibung verschoben, so dass sich eine vorbestimmte Vorspannung ergibt.
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Die Verschiebung des Bords 10 erfolgt dabei vorteilhafterweise während der Montage, d.h. während der eine Wellenmutter 13 angezogen wird, um die Innenringe 4 und 5 aneinander festzulegen. Während des Festziehens der Wellenmutter 13 werden die Wälzkörper 8, 9 über die Innenringe 4, 5 an den Außenring angepresst. Da üblicherweise die Presspassung der Hülse 10 geringer ist als die Kraft, mit der die Wellenmutter 13 die Innenringe 4, 5 in ihre Endposition, d.h. aneinander anstoßend, verschiebt, wird die Hülse 10 nach axial außen an dem zylindrischen Absatz 12 entlang verschoben. Diese Verschiebung erfolgt jedoch erst nach Überwinden der von der Reibung erzeugten Gegenkraft, so dass eine Vorspannung erzeugt wird, die in der Größenordnung der Reibkraft liegt. Dadurch kann eine vorbestimmte Vorspannung definiert und bestimmt werden.
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Gleichzeitig werden die beiden Vorspannungen, nämlich die Vorspannung der Lagerung entsprechend dem Verspannkreis A und die Vorspannung bzw. Klemmung der Innenringe 4, 5 entsprechend dem Verspannkreis B über das Zustellen der Wellenmutter 13 voneinander getrennt, so dass selbst bei einer späteren nicht exakten Montage der Innenringe 4, 5 zueinander die vordefinierte Vorspannung im Kegelrollenlager 1 selbst bestehen bleibt.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass, wie in der Detailschnittansicht der 2 gezeigt, die Hülse 10 einen den Lagerinnenring 4 umfassenden Hülsenteil 14 und einen sich in Richtung des Lageraußenrings 6 erstreckenden Randteil 16 aufweist. Der Randteil 16 und der Hülsenteil 14 bilden zwischen sich einen Winkel α aus, der kleiner 90° ist und dessen Winkelscheitel 18 dem Wälzkörper 8 zugewandt ist. Dadurch ergibt sich für die Hülse 10 eine konische Form. Des Weiteren zeigt 2, dass der Wälzkörper 8 eine konisch abgeschrägte der Hülse 10 zugewandte Stirnfläche 20 aufweist, und dass der Randbereich 16 der Hülse 10 eine dem Wälzkörper 8 zugewandte Bordlauffläche 22 aufweist, die im Wesentlichen parallel zu der Wälzkörperstirnfläche 20 verläuft. Der Wälzkörper 8 und die Hülse 10 kontaktieren sich dabei in einem Kontaktbereich 24, der zwischen der Wälzkörperstirnfläche 20 und der Bordlauffläche 22 ausgebildet ist. Selbstverständlich können die Wälzkörperstirnfläche 20 und die Bordlauffläche 22 auch nicht parallel ausgebildet sein.
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Durch die gewinkelte Ausbildung der Hülse 10 verläuft die Bordlauffläche 22 nicht mehr senkrecht zu einer Laufbahn 26 des Innenrings 4, sondern nähert sich, wie 2 zeigt, einer nach axial außen verlaufenden gedachten Verlängerung der Laufbahn 26 an. Dadurch kann eine zwischen dem Wälzkörper 8 und der Hülse 10 herrschende Gleitreibung verringert und der Rollreibanteil erhöht werden, so dass der Reibwiderstand im Lager abnimmt, wodurch wiederum ein Lager mit verlängerter Lebensdauer bereitgestellt werden kann.
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Des Weiteren kann die Hülse 10 aufgrund der gewinkelten Ausbildung und der konisch abgeschrägt ausgebildeten Wälzkörperstirnseite 20 als eine zusätzliche Laufbahnfläche für den Wälzkörper 8 fungieren. Dadurch können im Kontaktbereich 24 auftretende Spannungen besser an den Kontaktstellen zwischen Wälzkörper 8 und der Hülse 10 verteilt werden, so dass das Lager robuster gegenüber Überlastungen reagiert.
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Ist die Hülse 10 nach dem Zustellen der Wellenmutter 13 in ihrer Endposition an dem zylindrischen Lagersitz 12 positioniert, kann die Lage der Hülse 10 vorteilhafterweise axial, beispielsweise mittels eines Formschlusses oder Stoffschlusses, fixiert werden. Dadurch ist sichergestellt, dass auch im Betrieb eine axiale weitere Verschiebung oder Lockerung der Hülse 10 nicht stattfindet. Dazu kann, wie in 2 dargestellt, beispielsweise an dem Innenring 4, eine Nut 28 eingearbeitet sein, die sich vorzugsweise umfänglich um den Lagerring 4 erstreckt. Nach Erreichen der vorbestimmten Vorspannung kann die Hülse 10 dann in die Nut 28 eingerollt werden oder beispielsweise mittels Hammerschlägen derart deformiert werden, dass eine Verklemmung der Hülse 10 in der Nut 28 erfolgt.
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Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Bordlauffläche 22 induktionsgehärtet ausgebildet ist. Dagegen ist der Hülsenteil 14, der von den Wälzkörpern 8 abgewandt ist, nicht gehärtet ausgebildet. Dadurch kann der nicht gehärtete Bereich 14 der Hülse 10 plastisch verformt werden, so dass das in die Nut 28 einpackte Material für eine axiale Sicherung der Hülse 10 am Innenring 4 sorgt.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Bordlauffläche 22 mit einer verschleißfesten Beschichtung auszubilden. Durch diese Beschichtung lassen sich gerade bei hohen Betriebslaufzeiten vorzeitige Verschleißerscheinungen in dem Kontaktbereich 24 vermeiden.
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Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, die Hülse 10 stoffschlüssig, beispielsweise mittels Schweißen, insbesondere Laserschweißen, an dem Innenring 4 zu befestigen. Auf das Ausbilden der Nut 28 kann dann verzichtet werden.
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Statt die Hülse 10 am Innenring 4, wie in den 1 und 2 dargestellt, anzuordnen, ist es selbstverständlich auch möglich, die Hülse 10 am Außenring oder an einem den Außenring umfassenden Lagergehäuse zu platzieren. Selbstverständlich ist es möglich, den Wälzkörper 8 in einem Käfig 30 aufzunehmen, wobei der Käfig 30 falls notwendig eine spezielle Ausgestaltung aufweisen kann, um Platz für die Hülse 10 zu schaffen.
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Wie oben bereits erwähnt, sind die erfindungsgemäßen Lageranordnungen insbesondere bei Radlagereinheiten von Vorteil, bei denen die Kegelrollenlager unter einer bestimmten Vorspannung eingebaut werden. Gleichzeitig müssen hier üblicherweise die Innenringe 4 und 5 grundsätzlich in eng anliegende Position gebracht werden, um einen Clipring 32 (siehe 1) zwischen ihnen anzuordnen und im Betrieb die beiden Innenringe 4 und 5 axial zueinander zu sichern. Dies hat insbesondere bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen mit Passringen zu dem Problem geführt, dass bei der Montage exakt definierte Positionen der Wellenmutter nötig waren, um eine definierte Vorspannung zu erzeugen. Da dies jedoch montagetechnisch sehr aufwendig ist, wurde bislang meistens auf eine vorbestimmte Vorspannung verzichtet.
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Weiterhin sei bemerkt, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch für andere Wälzlager einsetzbar ist, bei denen im Wälzlager eine definierte Vorspannung erzeugt werden muss. Durch den axial verstellbaren Bord 10, der in Presspassung auf einem der Lagerringe 4, 6 oder relativ zu einem der Lagerringe 4, 6 angeordnet ist, und gegen die Presspassung bzw. gegen die durch die Presspassung erzeugte Reibung verschoben wird, kann durch eine Bestimmung der Reibkraft auch eine Bestimmung der Vorspannung durchgeführt werden. Ist die Hülse 10 an ihrer entsprechenden Position, kann bei einer nachfolgenden axialen Fixierung der Hülse 10 in dieser Position die Vorspannung reproduzierbar eingestellt werden.
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Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Vorspannung größer oder kleiner eingestellt werden kann, je nachdem wie groß oder stark die Presspassung der Hülse 10 an bzw. relativ zu dem Lagerring 4, 6 ausgebildet ist.
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Insgesamt kann mit der erfindungsgemäßen Lageranordnung bzw. dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Lageranordnung bereitgestellt werden, die eine vorbestimmte Vorspannung aufweist. Dazu weist die Lageranordnung einen axial verstellbaren Bord auf, der als abgewinkelte Hülse ausgebildet ist. Dadurch kann eine zwischen den Wälzkörpern und dem Bord herrschende Gleitreibung vermindert und eine Rollreibung erhöht werden, so dass der Reibwiderstand im Lager verringert ist. Gleichzeitig kann diese Vorspannung einfach realisiert eingerichtet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lageranordnung
- 2
- Wälzlager
- 3
- Wälzlager
- 4
- Innenring
- 5
- Innenring
- 6
- Außenring
- 8
- Wälzkörper
- 9
- Wälzkörper
- 10
- verstellbarer Bord
- 11
- fester Bord
- 12
- zylindrische Sitzfläche
- 13
- Wellenmutter
- 14
- Hülsenteil
- 16
- Randteil
- 18
- Winkel scheitelpunkt
- 20
- Wälzkörperstirnfläche
- 22
- Bordlauffläche
- 24
- Kontaktbereich
- 26
- Laufbahn
- 28
- Nut
- 30
- Käfig
- 32
- Clip-Ring
- A
- Verspannkreis
- B
- Verspannkreis
