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Patent Searching and Data


Title:
BEARING ARRANGEMENT FOR A MACHINE ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/144337
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing arrangement (100, 400, 500, 600) for a machine element (105), comprising: a bearing (130) having an outer bearing ring (132); a machine element (105) having a cylindrical recess (101) for receiving and radially securing the outer bearing ring (132) and having a circumferential formed groove (104) bordering a first axial side of the cylindrical recess (101) and extending axially outwards, in order to receive a blocking element (140) for securing the outer bearing ring (132) on the first axial side of the groove (104); an annular blocking element (140, 440, 540, 640) with an inner diameter that is greater in a mounting state than in a securing state, and wherein the blocking element (140, 440, 540, 640) is guided at least partially in the formed circumferential groove (104), in order to secure the outer bearing ring (132) on the first axial side in the securing state; and at least one securing means (150, 250, 350, 450, 550, 650) which is designed to cooperate with the blocking element (140, 440, 540, 640) in order to secure a changed state of the blocking element (140), and the securing means (150, 250, 350, 450, 550, 650) is designed to secure the state of the blocking element (140, 440, 540, 640) from an outer side of the machine element (105) opposite the first axial side of the cylindrical recess (101).

Inventors:
LARBIG JULIAN (DE)
MATSCHAS STEFFEN (DE)
GRAFELMANN MICHAEL (DE)
KRAFFT INGO (DE)
ROHM AXEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/050640
Publication Date:
July 22, 2021
Filing Date:
January 14, 2021
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16C35/067; F16C35/04
Domestic Patent References:
WO2011067152A12011-06-09
Foreign References:
US20180202496A12018-07-19
EP3056750A12016-08-17
DE102015213022A12017-01-19
DE102010061914A12012-05-31
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Claims:
Patentansprüche

1. Lageranordnung (100, 400, 500, 600) für ein Maschinenelement (105), mit einem Lager (130), das einen äußeren Lagerring (132) aufweist; einem Maschinenelement (105), das eine zylinderförmige Aussparung (101) zur Aufnahme und radialen Festlegung des äußeren

Lagerrings (132) aufweist; und eine umlaufende gebaute Nut (104) aufweist, die an eine erste axiale Seite der zylinderförmigen Aussparung (101) angrenzt und sich radial nach außen erstreckt, um ein Sperrelement (140) zur Festlegung des äußeren Lagerrings (132) an der ersten axialen Seite der Nut (104) aufzunehmen; einem ringförmigen Sperrelement (140, 440, 540, 640), dessen Innendurchmesser in einem Montagezustand größer ist als in einem Sicherungszustand; und wobei das Sperrelement (140, 440, 540, 640) zumindest teilweise in der gebauten umlaufenden Nut (104) geführt wird, um im Sicherungszustand den äußeren Lagerring (132) an der ersten axialen Seite festzulegen; und zumindest einem Sicherungsmittel (150, 250, 350, 450, 550, 650), das eingerichtet ist mit dem Sperrelement (140, 440, 540, 640) zusammenzuwirken, um einen geänderten Zustand des Sperrelementes (140) festzu legen; und das Sicherungsmittel (150, 250, 350, 450, 550, 650) eingerichtet ist, den Zustand des Sperrelementes (140, 440, 540, 640) von einer der ersten axialen Seite der zylinderförmigen Aussparung (101) gegenüberliegenden Außenseite des Maschinenelementes (105) ausgehend festzu legen.

2. Lageranordnung (100, 400, 500, 600 gemäß Anspruch 1, wobei das ringförmige Sperrelement (140, 440, 540, 640) als offener, elastische Ring ausgeführt ist und Laschen (142) aufweist, die nach radial innen gerichtet sind, um den äußeren Lagerring (132) an der ersten axialen Seite der zylinderförmigen Aussparung (101) mit einem radial innenliegenden Endbereich der Laschen (142) festzulegen.

3. Lageranordnung (100, 400, 500, 600) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das zumindest eine Sicherungsmittel (150, 250, 350, 450, 550, 650) dergestalt geformt ist und dergestalt beweglich in einer Arbeitsöffnung (102) des Maschinenelementes (105) angeordnet ist, dass das Sicherungsmittel (150, 250, 350, 450, 550, 650) durch Verschieben in der Arbeitsöffnung (102) mittels Keilwirkung mit dem Sperrelement (140, 440, 540, 640) so zusammenwirkt, dass der Zustand des Sperrelementes (140, 440, 540, 640) geändert und festgelegt wird.

4. Lageranordnung (100, 400, 500, 600) gemäß Anspruch 3, wobei das zumindest eine Sicherungsmittel als Gewindestift (150) mit einer konischen Spitze (154) ausgeführt ist; der Gewindestift (150) an der der Spitze (152) entgegengesetzten Seite eine Vorrichtung (153) zum Eingriff eines Werkzeugs aufweist; und die Arbeitsöffnung (102) ein mit dem Gewindestift (150) korrespondierendes Gewinde (151) aufweist, um bei einem Einführen des Gewindestiftes (150) in die Arbeitsöffnungen (102) mit dem Sperrelement (140) zusammenzuwirken und einen Zustand des Sperrelementes (140) zu ändern und festzulegen.

5. Lageranordnung gemäß Anspruch 3, die eine Mehrzahl von Sicherungsmitteln (350) aufweist, die auf einer ringförmigen Halterung (356) angeordnet sind, und das Maschinenelement (105) eine entsprechende räumlich korrespondierende Mehrzahl von Arbeitsöffnungen (102) aufweist, wobei das jeweilige Sicherungsmittel (350) eine konische Spitze (354) zum Einführen in die korrespondierende Arbeitsöffnung (102) aufweist, um bei einem Einführen des Sicherungsmittels (350) in die Arbeitsöffnungen (102) mit dem Sperrelement (140) zusammenzuwirken und einen Zustand des Sperrelementes (140) zu ändern und f es tzu legen.

6. Lageranordnung gemäß Anspruch 5, wobei die ringförmige Halterung (356) und ein Kern des jeweiligen Sicherungsmittels (350) aus Kunststoff gefertigt sind und das jeweilige Sicherungsmittel (350) eine äußere metallische Hülse (361 ) aufweist, die mit einer an einem Umfang des Sicherungsmittels (350) umlaufenden Sicke (362) gegen Verschieben gegenüber dem Kern gesichert ist.

7. Lageranordnung (400) gemäß Anspruch 3, wobei das zumindest eine Sicherungsmittel als Klammer (450) aus einem geformten metallischen Flachmaterial mit im Wesentlichen drei flachen Teilstücken (451 , 452, 453) geformt ist, die eine keilförmige Gleitfläche (453) und eine Sicke (454) in der keilförmige Gleitfläche (453) zur Fixierung der Klammer (450) in einer Arbeitsöffnung (102) des Maschinenelementes (105) aufweist.

8. Lageranordnung gemäß Anspruch 3, die eine Mehrzahl von Sicherungsmitteln (250) aufweist, die auf einer ringförmigen Halterung (256) angeordnet sind, und das Maschinenelement (105) eine entsprechende räumlich korrespondierende Mehrzahl von Arbeitsöffnungen (102) aufweist, wobei das jeweilige Sicherungsmittel (250) eine keilförmige Gleitfläche (254) zum Einführen in die korrespondierende Arbeitsöffnung (102) aufweist, um bei einem Einführen des Sicherungsmittels (250) in die Arbeitsöffnungen (102) mit dem Sperrelement (140) zusammenzuwirken und einen Zustand des Sperrelementes (140) zu ändern und f es tzu legen.

9. Lageranordnung gemäß Anspruch 8, wobei das jeweilige Sicherungsmittel (250) eine radial innen offene Nut (257) aufweist, in die das Sperrelement in der Sicherungsposition einrasten kann, um das Sicherungsmittel (250) in der Sicherungsposition des Sperrelementes zu fixieren.

10. Lageranordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die eine Mehrzahl von Sicherungsmitteln (150, 250, 350) und eine ringförmige Halterung (256, 356) für die Mehrzahl der Sicherungsmittel (150, 250, 350) aufweist, wobei die Mehrzahl der Sicherungsmittel (150, 250, 350) auf einem Kreisumfang der ringförmigen Halterung gleichmäßig verteilt sind.

11. Lageranordnung (500) gemäß Anspruch 3, wobei das Sperrelement (540) eine Mehrzahl von, gegenüber einem radialen Teil des Sperrelementes (540), angestellten Laschen (542) aufweist, wobei der radiale Teil des Sperrelementes (540) in der gebauten Nut (104) angeordnet ist, und das Maschinenelement (105) eine entsprechende räumlich korrespondierende Mehrzahl von Arbeitsöffnungen (102) aufweist, wobei jeder der Laschen (542) im montierten Zustand der Lageranordnung (500) sich durch eine korrespondierende Arbeitsöffnung (102) hindurch und darüber hinaus auf die Außenseite des Maschinenelementes (105) erstreckt; und das Sicherungsmittel als geschlossener Ring (550) mit einem trapezförmigen Querschnitt ausgestaltet ist, wobei der Ring (550) so gestaltet ist und mit einem Endbereich der jeweiligen Lasche (542) so zusammenwirkt, dass der Sicherungszustand des Sperrelementes (540) gesichert wird.

12. Lageranordnung (600) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Sperrelement als offener, elastischer Ring (640) ausgeführt ist und an jedem offenen Ende einen Arretierungschenkel (642) aufweist; und das Maschinenelement (105) zwei Sicherungsanschläge (650) aufweist, die mit den zwei Arretierungschenkeln (642) so Zusammenwirken, dass abhängig von einer

Position der Arretierungschenkel (642) zu den Sicherungsanschlägen (650) das

Sperrelement (640) den Montagezustand oder den Sicherungszustand aufweist.

13. Lageranordnung (600) gemäß Anspruch 12, wobei die Arretierungsschenkel (642) eingerichtet sind ein Werkzeug aufzunehmen, um die Position der Arretierungsschenkel (642) zu den Sicherungsanschlägen (650) für den Montagezustand oder den Sicherungszustand einzustellen.

14. Verwendung der Lageranordnung (100, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Montage einer Eingangswelle auf einer Abtriebsnabe.

Description:
Laqeranordnunq für ein Maschinenelement

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für ein Maschinenelement mit einem

Sperrelement und zumindest einem Sicherungsmittel sowie eine Verwendung der Lageranordnung zur Montage einer Eingangswelle auf einer Abtriebsnabe.

In unterschiedlichsten Anwendungsbereichen kommen Lageranordnungen zum Einsatz, wobei ein Außenring des Lagers radial und axial festzulegen ist, und die Mittel zum axialen Festlegen des Lagers bei der Montage oder der Demontage von der Montageseite her nicht frei zugänglich sind.

Ein Beispiel ist eine Kupplungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die es ermöglicht, eine Drehmoment übertragende Verbindung zwischen dem Abtrieb einer Brennkraftmaschine oder einer Elektromaschine und einem nachgeschalteten Getriebe zu erwirken.

Es stellt sich daher die Aufgabe, eine verbesserte Lageranordnung vorzuschlagen, die insbesondere einen geringeren Bauraumbedarf aufweist und gleichzeitig kostengünstig herzustellen ist, sowie eine einfache Montage und Demontage der Lageranordnung ermöglicht, ohne dass zumindest einige der Mittel zum axialen Festlegen des Lagers frei zugänglich sind.

Entsprechend einem Aspekt wird eine Lageranordnung für ein Maschinenelement mit einem Sperrelement und zumindest einem Sicherungsmittel und eine Verwendung der Lageranordnung zur Montage einer Eingangswelle auf einer Abtriebsnabe entsprechend den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen, die zumindest zum Teil die beschriebenen Aufgaben lösen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.

Gemäß einem Aspekt wird eine Lageranordnung für ein Maschinenelement vorgeschlagen, die ein Lager, das einen äußeren Lagerring aufweist, ein Maschinenelement, ein ringförmiges Sperrelement und zumindest ein Sicherungsmittel aufweist. Dabei weist das Maschinenelement eine zylinderförmige Aussparung zur Aufnahme und radialen Festlegung des äußeren Lagerrings und eine umlaufend gebaute Nut auf. Die umlaufend gebaute Nut grenzt an eine erste axiale Seite der zylinderförmigen Aussparung an und erstreckt sich axial nach außen, um ein Sperrelement zur Festlegung des äußeren Lagerrings an der ersten axialen Seite der Nut aufzunehmen. Das ringförmige Sperrelement weist einen Innendurchmesser auf, der in einem Montagezustand größer ist als in einem Sicherungszustand. Das Sperrelement wird zumindest teilweise in der gebauten, umlaufenden Nut geführt, um im Sicherungszustand den äußeren Lagerring an der ersten axialen Seite festzu legen. Das zumindest eine Sicherungsmittel ist eingerichtet mit dem Sperrelement zusammenzuwirken, um einen geänderten Zustand des Sperrelementes festzulegen. Außerdem ist das Sicherungsmittel eingerichtet, den Zustand des Sperrelementes von einer der ersten axialen Seite der zylinderförmigen Aussparung gegenüberliegenden Außenseite des Maschinenelementes ausgehend festzulegen.

Eine solche Lageranordnung kann beispielsweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.

Das Lager umfasst dabei den Außenring und einen Innenring. Der Außenring und der Innenring des Lagers sind gegeneinander drehbar. Zwischen dem Innenring und dem Außenring können rollende Körper angeordnet sein, die den Reibungswiderstand zwischen dem Innenring und dem Außenring verringern. Der Außenring kann zudem eine zumindest abschnittsweise zylinderförmige Kontur aufweisen. Das Lager kann insbesondere in Form eines Wälzlagers ausgestaltet sein, wie beispielsweise ein Rillenkugellager.

Der Begriff der Einrichtung des zumindest einen Sicherungsmittels, um mit dem Sperrelement zusammenzuwirken, ist breit zu verstehen. Er ist so zu verstehen, dass das Sicherungsmittel alternativ oder das Sperrelement zusätzlich eingerichtet sein kann, in jedweder Form zusammenzuwirken, um einen geänderten Zustand des Sperrelementes festzulegen und somit in der Sicherungsposition des Sperrelementes den äußeren Lagerring an der ersten axialen Seite der zylinderförmigen Aussparung des Maschinenelementes festzulegen und somit ein Verschieben des Maschinenelementes in die Richtung der ersten axialen Seite zu begrenzen.

Das Sperrelement muss dabei nicht an die gesamte erste axiale Seite des äußeren Lagerrings grenzen, es ist vielmehr ausreichend, wenn das Sperrelement derart an einen Teil der ersten axialen Seite grenzt, dass der äußere Lagerring in Richtung der ersten Seite axial fixiert ist. Der äußere Lagerring kann dann immer noch in Richtung der zweiten Seite axial beweglich sein.

Bei dem Maschinenelement kann es sich um ein drehendes Bauteil handeln, beispielsweise um ein Teil eines Getriebes. Der Innenring des Lagers kann dabei mit einem rotationsfesten Gehäuseteil oder mit einer ebenfalls rotierenden Welle verbunden sein. Alternativ hierzu kann es sich bei dem Maschinenelement auch um ein rotationsfestes Bauteil, beispielsweise ein Gehäuse, handeln. In diesem Fall ist der Innenring des Lagers mit einer rotierbaren Welle verbunden. Die zylinderförmige Aussparung des Maschinenelements zur Aufnahme des äußeren Lagerrings des Lagers entspricht den Abmessungen der zylinderförmigen Kontur des äußeren Lagerrings, so dass das Lager in der zylinderförmigen Aussparung radial fixiert ist.

Insbesondere für eine Lageranordnung mit einer notwendigerweise verdeckten axialen Sicherung zumindest einer Seite eines Lagers, d.h. also, wenn von einer Montageseite her kein direkter Zugriff auf ein Sperrelement besteht, das eine erste axiale Seite des Lagers festlegt, ist die Ausbildung der beschriebenen Lageranordnung vorteilhaft. Wenn nämlich das Maschinenelement bei der Montage den Zugang zu dem ringförmigen Sperrelement begrenzt, das zumindest eine Sicherungsmittel aber von der Montageseite her zugänglich ist und mit dem Sperrelement zusammenwirkt, den Zustand des Sperrelementes festzu legen, kann eine montier- und demontierbare Lageranordnung realisiert werden.

Mit dieser Lageranordnung wird eine einfache Anordnung angegeben, die insbesondere wenig Bauraum für die Sicherung des Lagers in eine Richtung der ersten axialen Seite benötigt. Da das Sicherungsmittel bei dieser Lageranordnung von der Montageseite her zugänglich sein kann, besteht auch eine Überwachungsmöglichkeit des Zustandes des Sperrelementes.

Entsprechend einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Maschinenelement ein erstes und ein zweites Maschinenteil umfasst. Das erste Maschinenteil ist dabei mit dem zweiten Maschinenteil verbunden, insbesondere vernietet und/oder verschweißt. Des Weiteren ist die gebaute Nut zwischen dem ersten Maschinenteil und dem zweiten Maschinenteil ausgebildet. So weist beispielsweise das erste Maschinenteil eine seitlich offene Nut auf und das zweite Maschinenteil eine Schulter der Nut. Werden nun die beiden Maschinenteile miteinander verbunden, ergibt sich die vollständige gebaute Nut. Eine seitlich offene Nut ist somit besonders einfach herzustellen, beispielsweise durch Stanzen oder Bohren, so dass ein aufwendiges Fräsen einer inneren Nut entfällt.

Vor dem Bilden der gebauten Nut, durch das Verbinden des ersten und des zweiten Maschinenteils, kann in einfacher Weise das ringförmige Sperrelement in die gebaute Nut eingebracht werden.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist das erste Maschinenteil eine Eingangswelle und das zweite Maschinenteil ein Lamellenträger. Da die Eingangswelle und der Lamellenträger sowieso miteinander verbunden werden, ist das Einbringen einer seitlichen Nut, insbesondere in die Eingangswelle, lediglich eine geringe Modifikation des Herstellungsprozesses. Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass der äußere Lagerring der Lageranordnung an eine Anlagefläche, die an eine zweite axiale Seite der zylinderförmigen Aussparung angrenzt, festgelegt wird, wobei die zweite axiale Seite der ersten axialen Seite axial gegenüberliegt. Dadurch kann erreicht werden, dass das Lager zusammen mit dem Sperrelement in beide axiale Richtungen festgelegt ist, wobei eine Festlegung in eine radiale Richtung durch die zylinderförmige Aussparung des Maschinenelementes erfolgt.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das ringförmige Sperrelement der Lageranordnung als offener, elastischer Ring ausgeführt ist und Laschen aufweist, die nach radial innen gerichtet sind, um den äußeren Lagerring an der ersten axialen Seite der zylinderförmigen Aussparung mit einem radial innenliegenden Endbereich der Laschen festzulegen. Mit dieser Ausführung des ringförmigen Sperrelementes kann das Sperrelement sowohl elastisch sein, um so verformt zu werden, dass das Sperrelement so in den Montagezustand verformt werden kann, dass der Innendurchmesser des Sperrelementes größer als der äußere Durchmesser des äußeren Lagerrings ist, als auch im Sicherungszustand, indem der Innendurchmesser des Sperrelementes kleiner als der äußere Durchmesser des äußeren Lagerrings ist, und mittels der Laschen den äußeren Lagerring festlegen.

Das Sperrelement kann eine Mehrzahl von nach radial innen gerichtete Laschen auf einem Kreisumfang eines ringförmigen Teils des Sperrelementes aufweisen, die auf dem Kreisumfang gleichmäßig verteilt sind.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Sperrelement der Lageranordnung zumindest mit einem Teil der jeweiligen nach radial innen gerichteten Laschen an eine Stirnfläche des äußeren Lagerrings angrenzt, um den äußeren Lagerring an der axialen Seite festzulegen. Für eine solche Festlegung kann es ausreichen, dass das Sperrelement an die Stirnfläche der axialen Seite des äußeren Lagerrings angrenzt. Eine solche Lageranordnung erfordert wenige Modifikationen des Lagers, hat einen geringen Platzbedarf und ist einfach zu montieren.

Dabei kann das Sperrelement entsprechend einem Sprengring ausgeführt sein, wobei der Sprengring und die Laschen beispielsweise einstückig durch Ausschneiden und Umformen gebildet werden.

Ein Sperrelement, das entsprechend einem Sprengring nach außen vorgespannt ist, weist im Ruhezustand einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des äußeren Lagerrings und liegt im Ruhezustand, der dann dem Montagezustand entspricht, an der radial äußeren Außenfläche der gebauten Nut an und kann von dem zumindest einen Sicherungsmittel in den Sicherungszustand gebracht werden.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Sicherungsmittel der Lageranordnung dergestalt geformt ist und dergestalt beweglich in einer Arbeitsöffnung des Maschinenelementes angeordnet ist, dass das Sicherungsmittel durch Verschieben in der Arbeitsöffnung mittels Keilwirkung mit dem Sperrelement so zusammenwirkt, dass der Zustand des Sperrelementes geändert und festgelegt wird.

Arbeitsöffnungen sind beispielsweise Bohrungen im Maschinenelement in axialer Richtung.

Da das Sicherungsmittel von der Montageseite des Maschinenelementes zugänglich ist, kann das Maschinenelement über den äußeren Lagerring geschoben werden und mittels des Sicherungsmittels, das den Zustand des Sperrelementes verändern kann von einem Montagezustand mit einem Innendurchmesser, der größer ist als der äußere Durchmesser der äußeren Lagerschale, in den Sicherungszustand gebracht werden, bei dem das Sperrelement einen Innendurchmesser aufweist, der kleiner ist als der äußere Lagerring, um den äußeren Lagerring festzu legen.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Sicherungsmittel der Lageranordnung als Gewindestift mit einer konischen Spitze ausgeführt ist. Der Gewindestift an der der Spitze entgegengesetzten Seite weist eine Vorrichtung zum Eingriff eines Werkzeugs auf. Dabei weist die Arbeitsöffnung ein mit dem Gewindestift korrespondierendes Gewinde auf, um bei einem Einführen des Gewindestiftes in die Arbeitsöffnungen mit dem Sperrelement zusammenzuwirken einen Zustand des Sperrelementes zu ändern und festzulegen.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Lageranordnung eine Mehrzahl von Sicherungsmitteln aufweist, die auf einer ringförmigen Halterung angeordnet sind, und das Maschinenelement eine entsprechende, räumlich korrespondierende Mehrzahl von Arbeitsöffnungen aufweist, wobei das jeweilige Sicherungsmittel eine konische Spitze zum Einführen in die korrespondierende Arbeitsöffnung aufweist, um bei einem Einführen des Sicherungsmittels in die Arbeitsöffnungen mit dem Sperrelement zusammenzuwirken , um einen Zustand des Sperrelementes zu ändern und festzulegen.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die ringförmige Halterung und ein Kern des jeweiligen Sicherungsmittels aus Kunststoff gefertigt sind und das jeweilige Sicherungsmittel eine äußere metallische Hülse aufweist, die mit einer an einem Umfang des Sicherungsmittels umlaufenden Sicke gegen Verschieben gegenüber dem Kern gesichert ist.

Durch die Verwendung von Kunststoff kann die ringförmige Halterung mit der Mehrzahl von Sicherungsmitteln kostengünstig und einfach hergestellt werden. Außerdem lässt sich das Sicherungsmittel aus Kunststoff so formen, dass das Sicherungsmittel zusätzlich eine Ölleitfunktion aufweist.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Sicherungsmittel der Lageranordnung als Klammer aus einem geformten metallischen Flachmaterial mit im Wesentlichen drei flachen Teilstücken geformt ist, die eine keilförmige Gleitfläche und eine Sicke in der keilförmigen Gleitfläche zur Fixierung der Klammer in einer Arbeitsöffnung des Maschinenelementes aufweist.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Lageranordnung eine Mehrzahl von Sicherungsmitteln aufweist, die auf einer ringförmigen Halterung angeordnet sind, und das Maschinenelement eine entsprechende räumlich korrespondierende Mehrzahl von Arbeitsöffnungen aufweist. Das jeweilige Sicherungsmittel weist eine keilförmige Gleitfläche zum Einführen in die korrespondierende Arbeitsöffnung auf, um bei einem Einführen des Sicherungsmittels in die Arbeitsöffnungen mit dem Sperrelement zusammenzuwirken einen Zustand des Sperrelementes zu ändern und festzu legen.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das jeweilige Sicherungsmittel mit keilförmiger Gleitfläche eine radial innen offene Nut aufweist, in die das Sperrelement in der Sicherungsposition ein rasten kann, um das Sicherungsmittel in der Sicherungsposition des Sperrelementes zu fixieren.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Lageranordnung eine Mehrzahl von Sicherungsmitteln und eine ringförmige Halterung für die Mehrzahl der Sicherungsmittel aufweist, wobei die Mehrzahl der Sicherungsmittel auf einem Kreisumfang der ringförmigen Halterung gleichmäßig verteilt ist.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Sperrelement der Lageranordnung eine Mehrzahl von gegenüber einem radialen Teil des Sperrelementes angestellten Laschen aufweist, wobei der radiale Teil des Sperrelementes in einer wie oben beschriebenen gebauten Nut angeordnet ist und das Maschinenelement eine entsprechende, räumlich korrespondierende Mehrzahl von Arbeitsöffnungen aufweist, wobei sich jede der Laschen im montierten Zustand der Lageranordnung durch eine korrespondierende Arbeitsöffnung hindurch und darüber hinaus auf die Außenseite des Maschinenelementes erstreckt. Dabei ist das Sicherungsmittel als geschlossener Ring mit einem trapezförmigen Querschnitt ausgestaltet und der Ring ist so gestaltet und wirkt so mit einem Endbereich der jeweiligen Lasche so zusammen, dass der Sicherungszustand des Sperrelementes gesichert wird.

Das Anstellen der Laschen an dem Sperrelement kann durch Verrollen, durch Verformen, oder durch Verbiegen geformt werden.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass das Sperrelement der Lageranordnung als offener, elastischer Ring ausgeführt ist und an jedem offenen Ende einen Arretierungsschenkel aufweist. Dabei weist das Maschinenelement zwei Sicherungsanschläge auf, die mit den zwei Arretierungsschenkeln so Zusammenwirken, dass abhängig von einer Position der Arretierungsschenkel zu den Sicherungsanschlägen das Sperrelement den Montagezustand oder den Sicherungszustand aufweist.

Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass die Arretierungsschenkel des Sperrelementes eingerichtet sind, ein Werkzeug aufzunehmen, um die Position der Arretierungsschenkel zu den Sicherungsanschlägen für den Montagezustand oder den Sicherungszustand einzustellen.

Es wird eine Verwendung einer der oben dargestellten Lageranordnungen zur Montage einer Eingangswelle auf einer Abtriebsnabe vorgeschlagen. Dabei kann die Eingangswelle mit einem Lamellenträger verbunden sein.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt:

Fig. 1a eine isometrische Ansicht einer Lageranordnung;

Fig. 1b eine Detailansicht aus Figur 1 a;

Fig. 1c eine Ansicht der Lageranordnung aus Figur 1a von der Lagerseite aus;

Fig. 1d einen Querschnitt der Lageranordnung aus Figur 1a;

Fig. 1e eine Detailansicht aus Figur 1d;

Fig. 1f eine Detailansicht aus Figur 1d;

Fig. 1g eine Detailansicht aus Figur 1d;

Fig. 2a ein Sicherungsmittel; Fig. 2b eine Detailansicht aus Figur 2a;

Fig. 3a ein Sicherungsmittel;

Fig. 3b einen Querschnitt des Sicherungsmittels von Figur 3a;

Fig. 3c eine Detailansicht aus Figur 3b;

Fig. 4 einen Querschnitt einer Lageranordnung;

Fig. 5a einen Querschnitt einer Lageranordnung;

Fig. 5b einen Querschnitt der Lageranordnung aus Figur 5a;

Fig. 5c einen Querschnitt einer Lageranordnung;

Fig. 5d einen Querschnitt der Lageranordnung aus Figur 5c;

Fig. 6a eine Lageranordnung;

Fig. 6b eine Lageranordnung aus Figur 6a;

Fig. 6c einen Querschnitt durch die Lageranordnung aus Figur 6a;

Fig. 6d eine Lageranordnung aus Figur 6a aus Lagersicht;

Fig. 6e eine Lageranordnung aus Figur 6a aus Lagersicht ohne Lamellenträger; und

Fig. 6f eine Detailansicht der Lageranordnung aus Figur 6b.

Figuren 1a bis 1f zeigen eine montierte Lageranordnung 100 und Details der Lageranordnung 100, bei der das Sicherungsmittel für das Sperrelement als Gewindestift ausgeführt ist.

Die Lageranordnung 100 für ein Maschinenelement 105 weist ein Lager 130 mit einem äußeren Lagerring 132 auf, ein Maschinenelement 105, ein ringförmiges Sperrelement 140 und zumindest ein Sicherungsmittel in Form eines Gewindestifts 150. Dabei ist das Maschinenelement 105 aus zumindest einem ersten Maschinenteil 106 und einem zweiten Maschinenteil 107 aufgebaut. Das Maschinenelement 105 weist eine zylinderförmige Aussparung 101 zur Aufnahme und radialen Festlegung des äußeren Lagerrings 132 und eine umlaufende gebaute Nut 104 auf. Die umlaufende gebaute Nut 104 grenzt an eine erste axiale Seite der zylinderförmigen Aussparung 101 an und erstreckt sich axial nach außen, um ein Sperrelement 140 zur Festlegung des äußeren Lagerrings 132 an der ersten axialen Seite der Nut 104 aufzunehmen. Das ringförmige Sperrelement 140, weist einen Innendurchmesser auf, der in einem Montagezustand größer ist als in einem Sicherungszustand. Das Sperrelement 140 wird zumindest teilweise in der gebauten umlaufenden Nut 104 geführt, um im Sicherungszustand den äußeren Lagerring 132 an der ersten axialen Seite festzulegen. Das zumindest eine Sicherungsmittel 150 ist eingerichtet mit dem Sperrelement 140 zusammenzuwirken, um einen geänderten Zustand des Sperrelementes 140 festzulegen. Außerdem ist das Sicherungsmittel 150 eingerichtet, den Zustand des Sperrelementes 140 von einer der ersten axialen Seite der zylinderförmigen Aussparung 101 gegenüberliegenden Außenseite des Maschinenelementes 105 ausgehend festzulegen.

Der äußere Lagerring 132 der Lageranordnung 100 wird an einer Anlagefläche 109, die an einer zweiten axialen Seite der zylinderförmigen Aussparung 101 angrenzt, festgelegt, wobei die zweite axiale Seite der ersten axialen Seite axial gegenüberliegt. Dadurch wird der äußere Lagerring 132 des Lagers 130 zusammen mit dem Sperrelement 140 in beide axiale Richtungen festgelegt, und eine Festlegung des äußeren Lagerrings 132 in eine radiale Richtung durch die zylinderförmige Aussparung 101 des Maschinenelementes 105 erfolgt.

Das ringförmige Sperrelement 140 der Lageranordnung 100 ist dabei als offener, elastischer Ring ausgeführt und weist Laschen 142 auf, die nach radial innen gerichtet sind, um den äußeren Lagerring 132 an der ersten axialen Seite der zylinderförmigen Aussparung 101 mit einem radial innenliegenden Endbereich der Laschen 142 festzu legen. Mit dieser Ausführung des ringförmigen Sperrelementes 140 kann das Sperrelement 140 sowohl elastisch sein, um so verformt zu werden, dass das Sperrelement 140 so in den Montagezustand verformt werden kann, dass der Innendurchmesser des Sperrelementes 140 größer als der äußere Durchmesser des äußeren Lagerrings 132 ist, als auch in den Sicherungszustand verformt werden kann, in dem der Innendurchmesser des Sperrelementes 140 kleiner als der äußere Durchmesser des äußeren Lagerrings 132 ist, und mittels der Laschen 142 den äußeren Lagerring 132 festlegen.

Dabei ist das zumindest eine Sicherungsmittel der Lageranordnung 100 als Gewindestift 150 mit einer konischen Spitze 154 ausgeführt. Dadurch, dass die Arbeitsöffnung 102 ein mit dem Gewindestift 150 korrespondierendes Gewinde 151 aufweist, ist das zumindest eine Sicherungsmittel der Lageranordnung 100 dergestalt geformt und dergestalt beweglich in der Arbeitsöffnung 102 des Maschinenelementes 105 angeordnet, dass das Sicherungmittel150 durch Verschieben des Gewindestiftes 150 in der Arbeitsöffnung 102 mittels der Keilwirkung der konischen Spitze 154 mit einem radial äußeren Rand oder einem Rand einer Öffnung des Sperrelementes 140 so zusammenwirkt, dass der Zustand des Sperrelementes 140 geändert und festgelegt werden kann. Denn durch eine Keilwirkung, die die konische Spitze 154 an dem Rand des Sperrelementes 140 bewirkt, wird das Sperrelement an allen Stellen, an denen ein solcher Gewindestift 150 räumlich korrespondierend zum einem solchen äußeren Rand des Sperrelementes 140 angeordnet ist, in eine radial nach innen gerichtete Richtung verschoben, wodurch der Innendurchmesser des Sperrelementes 140 verringert wird. Dieses Zusammenwirken des Sicherungsmittels in Form des Gewindestifts 150 mit dem Sperrelement 140 ist in den Figuren 1e-g in drei Phasen skizziert. In der Figur 1e wird der Gewindestift 150 in das Gewinde 151 des Maschinenelements 105 mittels des Gewindes 151 eingeführt. Der Gewindestift 150 weist an der der Spitze entgegengesetzten Seite eine Vorrichtung 153 zum Eingriff eines Werkzeugs auf, um eine Drehbewegung von dem Werkzeug auf den Gewindestift 150 übertragen zu können und damit den Gewindestift 150 in der Arbeitsöffnung 102 verschieben zu können. In dieser Position des Gewindestifts 150 befindet sich das Sperrelement 140 aufgrund einer entsprechenden elastischen Vorspannung des Sperrelementes 140 tief in der gebauten Nut 104 und weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der Außendurchmesser des äußeren Lagerrings. Die Figur 1f skizziert, wie die konische Spitze 154 mit einem radial äußeren Rand des Sperrelementes 140 durch eine Keilwirkung zusammenwirkt und das Sperrelement 140 in eine radial innere Richtung verschiebt. In der Figur 1g ist der Gewindestift 150 so tief in die Arbeitsöffnung 102 des Maschinenelements 105 eingeschoben, dass der Gewindestift 150 das Sperrelement 140 in der Sicherungsposition festlegt und das Sperrelement 140 so weit nach radial innen in der gebauten Nut 104 verschoben wurde, dass der äußere Lagerring 132 an der ersten axialen Seite der zylinderförmigen Aussparung 101 des Maschinenelements 105 fixiert wird.

Alternativ kann die äußere Zylinderfläche des äußeren Lagerrings 132 eine Stufe aufweisen, die mit der gebauten Nut 104 räumlich so korrespondiert, dass das Sperrelement 140 an einer Stirnseite der Stufe anliegt, um den äußeren Lagerring 132 festzu legen.

Das Maschinenelement 105 selbst weist ein erstes Maschinenteil 106 und ein zweites Maschinenteil 107 auf, wobei das erste Maschinenteil 106 im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Eingangswelle und das zweite Maschinenteil 107 als Lamellenträger ausgebildet sind. Das erste Maschinenteil 106 und das zweite Maschinenteil 107 können dabei durch Nieten 108 oder Verschweißen miteinander verbunden sein.

Die Figur 2a und 2b skizzieren eine Mehrzahl von Sicherungsmitteln 250, die auf einer ringförmigen Halterung 258 angeordnet sind. Für ein Zusammenwirken der Mehrzahl der Sicherungsmittel 250 mit dem Sperrelement 140 weist das Maschinenelement 105 eine entsprechende, räumlich korrespondierende Mehrzahl von Arbeitsöffnungen 102 auf. Das jeweilige Sicherungsmittel 250 weist eine keilförmige Gleitfläche 254 zum Einführen in die korrespondierende Arbeitsöffnung auf, um bei einem Einführen des Sicherungsmittels 250 in die Arbeitsöffnung 102 mit dem Sperrelement 140 durch eine Keilwirkung so zusammenzuwirken, dass ein Zustand des Sperrelementes 140 geändert und festgelegt wird. Dabei kann das Sperrelement 140 in seinen beiden Endpositionen einen Montagezustand bzw. einen Sicherungszustand aufweisen. Um das jeweilige Sicherungsmittel 250 selbst in der Sicherungsposition zu sichern weist das Sicherungsmittel 250 mit der keilförmige Gleitfläche 254 zusätzlich eine radial innen offene Nut 257 auf, in die das Sperrelement 140 aufgrund seiner Elastizität, die eine nach radial außen gerichtete Kraft auf das Sperrelement 140 in der gebauten Nut 104 hervorruft, in der Sicherungsposition ein rasten kann.

Dabei ist die Mehrzahl der Sicherungsmitteln 250 mit einer ringförmigen Halterung 258 so verbunden, dass die Sicherungsmittel 250 auf einem Kreisumfang der ringförmigen Halterung 258 gleichmäßig verteilt sind.

Die Figuren 3a bis 3c skizzieren eine Mehrzahl von Sicherungsmitteln 350 für eine Lageranordnung, die auf einer ringförmigen Halterung 356 angeordnet sind. Für ein Zusammenwirken der Mehrzahl der Sicherungsmittel 350 mit dem Sperrelement 140 weist das Maschinenelement 105 eine entsprechende, räumlich korrespondierende Mehrzahl von Arbeitsöffnungen 102 auf. Das jeweilige Sicherungsmittel 350 weist eine konische Spitze 354 zum Einführen in die korrespondierende Arbeitsöffnung 102 auf, um bei einem Einführen des Sicherungsmittels in die Arbeitsöffnungen beispielsweise mit einem oberen Rand des Sperrelementes 140 zusammenzuwirken und einen Zustand des Sperrelementes zu ändern.

Dabei sind die ringförmige Halterung 356 und ein Kern des jeweiligen Sicherungsmittels 350 aus einem Kunststoff gefertigt. Um mechanisch stärker belastbar zu sein, weist das jeweilige Sicherungsmittel 350 eine äußerere metallische Hülse 361 auf, die mit einer an einem Umfang des Sicherungsmittels umlaufenden Sicke 362 gegen Verschieben gegenüber dem Kern gesichert ist. Dabei bewirkt die umlaufende Sicke 362 einen Kraft- und Formschluss der metallischen Hülse 361 mit dem Kern des jeweiligen Sicherungsmittels 350.

Die Figur 4 skizziert Lageranordnung 400 mit zumindest einem Sicherungsmittel, das als Klammer aus einem geformten metallischen Flachmaterial mit im Wesentlichen drei flachen Teilstücken geformt ist. Dabei ist das metallische Flachmaterial so geformt, dass zwei der Teilstücke einen im Wesentlichen rechten Winkel zueinander aufweisen und das dritte Teilstück einen Winkel zu einem mittleren Teilstück aufweist, sodass diese Klammer eine keilförmige Gleitfläche ausbildet. Innerhalb der keilförmigen Gleitfläche ist eine Sicke zur Fixierung der Klammer in einer Arbeitsöffnung des Maschinenelementes angeordnet.

Die Figuren 5a bis 5d skizzieren eine Lageranordnung 500 mit einem Sperrelement 540 und mit einer Mehrzahl von gegenüber einem radialen Teil des Sperrelementes 540 angestellten Laschen 542, wobei der radiale Teil des Sperrelementes 540 in einer wie oben beschriebenen gebauten Nut 104 angeordnet ist. Das Maschinenelement 105 weist eine entsprechende räumlich korrespondierende Mehrzahl von Arbeitsöffnungen 102 auf, wobei sich jede der Laschen 542 im montierten Zustand der Lageranordnung 500 durch eine korrespondierende Arbeitsöffnung 102 hindurch und darüber hinaus auf eine Außenseite des Maschinenelementes 105 erstreckt. Dabei ist das Sicherungsmittel als geschlossener Ring 550 mit einem trapezförmigen Querschnitt ausgestaltet und der Ring 550 ist so gestaltet und wirkt so mit einem Endbereich der jeweiligen Lasche 542 so zusammen, dass der Sicherungszustand des Sperrelementes 540 gesichert wird.

Die Figur 5a skizziert, dass bei einem Sperrelement 540, das einen elastischen Ruhezustand aufweist, der mit einem kleinen Innendurchmesser verbunden ist, d. h. dass das Sperrelement 540 ohne äußere Krafteinwirkung den Sicherungszustand einnimmt, die Montageposition des Sperrelementes 540 durch einen zweiten Ring fixiert werden kann, der so mit der angestellten Lasche 542 durch Formschluss 540 zusammenwirkt, dass das Sperrelement 540 gehindert wird, in den Sicherungszustand überzugehen. In der Figur 5b und 5d ist skizziert, dass im Sicherungszustand des Sperrelementes 540 das Sicherungsmittel in Form des Rings 550 sowohl bei einem nach außen vorgespannten Sperrelement 540, als auch bei einem nach innen vorgespannten Sperrelement 540, sichert. Für ein Sperrelement 540, das nach außen vorgespannt ist, wie in Fig. 5c, muss der Montagezustand des Sperrelementes 540 nicht durch einen zusätzlichen zweiten Ring gesichert werden, da das Sperrelement 540 aufgrund der Vorspannung einen möglichst großen Innendurchmesser einnimmt und dadurch den äußeren Lagerring 132 des Lagers 130 freigibt.

Die Figuren 6a bis 6f skizzieren eine Lageranordnung 600, bei der das Sperrelement 640 als offener, elastischer Ring ausgeführt ist, der an jedem offenen Ende einen Arretierungsschenkel 642 aufweist. Dabei weist das Maschinenelement 105 zwei Sicherungsmittel in Form von Sicherungsanschlägen 650 auf, die mit den zwei Arretierungsschenkeln 642 so Zusammenwirken, dass abhängig von einer Position der beiden Arretierungsschenkel 642 zu den Sicherungsanschlägen 650, das Sperrelement 640 den Montagezustand oder den Sicherungszustand aufweist.

Die Arretierungsschenkel 642 des Sperrelementes 640 sind mit einer Öse 649 eingerichtet, ein Werkzeug aufzunehmen, um die Position der Arretierungsschenkel 642 zu den Sicherungsanschlägen 650 für den Montagezustand oder den Sicherungszustand einzustellen. Bezuaszeichen

Lageranordnung zylinderförmige Aussparung

Arbeitsöffnung gebaute Nut

Maschinenelement erstes Maschinenteil zweites Maschinenteil durch Nieten

Anlagefläche

Lager äußeren Lagerring

Sperrelement

Lasche

Sicherungsmittel Gewinde Vorrichtung konischen Spitze Sperrelement Sicherungsmittel in Sicherungsmittel keilförmige Gleitfläche ringförmige Halterung offene Nut ringförmigen Halterung Sicherungsmittel konische Spitze ringförmige Halterung metallische Hülse umlaufende Sicke Lageranordnung Klammer flachen Teilstücken keilförmige Gleitfläche Sicke

Lageranordnung

Sperrelement Lasche Ring Lageranordnung elastischer Ring / Sperrelement Arretierungschenkel Öse Sicherungsanschlag