CH400800A

CH400800A - Staub- und Wasserschutzeinrichtung an Konus- Kugellager für die Rad-, Pedal-und Tretlager von Fahrrädern und Fahrradanhängern

Info

Publication number: CH400800A
Application number: CH1237760A
Authority: CH
Inventors: Maier Walter
Original assignee: Maier Walter
Priority date: 1960-11-04
Filing date: 1960-11-04
Publication date: 1965-10-15

Description

Staub- und Wasserschutzeinrichtung an Konus-Kugellager für die Rad-, Pedal- und Tretlager von Fahrrädern und Fahrradanhängern Die Abdichtung der Kugellager für die Rad-, Pedal- und Tretlager von, Fahrrädern, aber auch von Fahrradanhängern, konnte bis heute noch nicht be friedigend gelöst werden.

Die Lösung dieses Problems stellt sich je länger je dringender, da die Erfahrung zeigt, d'ass die Fahr räder immer mehr nur noch von Jugendlichen einer Alterstufe benützt werden, die für eine fachgerechte Pflege wenig Verständnis aufbringt.

Es bürgert sich auch immer mehr die früher unbekannte Gewohnheit ein, die Fahrräder wie Automobile zur Reinigung mit einem Schlauch unter Druck abzuspritzen, wodurch bei den bisher bekannten Lagern Wasser ins Lagerinnere dringen kann, durch welches das Lager in kurzer Zeit zerstört werden kann.

Dies zu verhindern ist Zweck der vorliegenden Erfindung. Hierzu ist erfindungs- gemäss eine Staub- und Wasserschutzeinrichtung an Konus-Kugellager für die Rad-, Pedal- und:

Tret4 lager von Fahrrädern- und, Fahrradanhängern, mit einem die Achse umgebenden Staubdeckel oder Ring flansch, diadurch gekennzeichnet, dass die Achse eine Schutzscheibe trägt, deren äusserer Umfang einem relativ zu ihr drehbaren Teil gegenüberliegt und der gegen die Aussenseite des Lagers hin ein ebenfalls auf der Achse sitzender Abschlussdeckel vorgelagert ist,

der die ganze Lageröffnung gegenüber einem relativ zu ihm drehenden Gegenstück abdeckt, wobei der Staubdeckel und/oder Ringflansch abgewinkelt ist und der Staubdeckel mit seinem der Achse abge wendeten Schenkel ein Labyrinth bildend, ohne einen relativ zu ihm drehenden Teil zu berühren, in einen ringförmigen Raum zwischen Schutzscheibe und Ab- schlussdeck:

efi ragt in der Weise, dass ein Austreten von allfällig in den ersten Labyninthgang eindringen dem Wasser durch den Spalt zwischen dem Ab- schlussdeckel und seinem Gegenstück auf einem, Wege ermöglicht ist, der in allen. Fällen einfacher ist als die: Überwindung der Schutzscheibe gegen das Lager innere hin..

In der Zeichnung sind eine Reihe von Ausfüh- rungsbeispielen des Erfindiungsgegenstandes. darge- stellt.

Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Radlagers, Fig. 2 eine Ansicht >entsprechend derjenigen der Fig. 1, jedoch eines Tretlagers, Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Radlagers, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Tret- lagers,

Fig.5 eine Vorderansicht eines Einzelteils, der Ausführungsform nach Fig. 4., Fig.6 eine dritte Ausführungsform, eines Rad lagers, Fig. 7 eine Vorderansicht eines Einzelteiles der Ausführungsform nach Fig. 6,

Fig. 8 eine dtitte Ausführungsform: eines Radi!a- gers, Fig. 9 eine Detaillansicht zu der Ausführung nach Fig. 8, Fig. 10 eine weitere Variante einer Staub- und Wassierschutzeinrichtung an einem Fahrradlager, Fig. 11 eine Vorderansicht zur Ausführung nach Fig. 10,

Fig. 12 eine Ansicht einer geänderten Ausführung eines Lagerbeiles, Fig.13 eine weitere Variante einer Staub- und Wasserschutzeinrichtung,

Fig. 14 eine Vorderansicht zu Fig. 13 und Fig. 15 eine Ansicht einer geänderten Ausfüh rung .eines Lagerteils. In der folgenden Beschreibung der Ausführungs beispiele sind durchwegs gleiche oder entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Achse, im Beispiel der Fig. 1 ist es eine Radachse, deren Lagerung im Lagergehäuse, in Fi'g. 1 einem Nabengehäuse 8, vor Wasser- und' Staubein tritt geschützt werden soll, ist mit 1 bezeichnet. Sie trägt in bekannter Weise einen Konus 2. In einer Erweiterung des Lagergehäuses 8 ist eine Lagerschale 4 eingesetzt, welche den äusseren Laufring für die Kugeln K des Kugc11agers bildet, deren innere Lauf fläche durch die Konusfläche 2a des Konus 2 gebil det ist.

Die genannte Erweiterung im Lagergehäuse ist nach aussen durch einen in dias Gehäuse einge- pressten oder eingeschraubten ringförmigen Staub deckel 3 abgeschlossen, der gegen die Lagerschale 4 hin einen radialen Ringflansch 3a trägt, der einen zylindrischen Teil 2b des Konus mit geringem Spiel umgibt. Dieser Staubdeckel bildet -somit mit der La gerschale 4 einen Raum 11, der als Ölbad dienen kann.

Auf dem zylindrischen Teil 2b des Konus 2 sitzt weiter, gegenüber dem ringförmigen Teil dies Staubdeckels 3, eine Schutzscheibe 5, deren Aussen durchmesser nur wenig kleiner ist als, der Innendurch messer des gegenüberliegenden Teils de Staubdeckels 3.

Endlich ist auf dem ausserhalb des Lagergehäuses 8 befindlichen Teil des Konus 2 ein Abschlussdeckel 7 mit einem gegen das Lagergehäuse 8 gerichteten Aussenflansch 9 vorzugsweise lösbar befestigt;. Dieser Abschlussdeckel 7, dessen Flansch 9 das etwas aus dem Lagergehäuse 8 vorragende Ende des Staub deckels 3 mit geringem Spiel umgibt, deckt alle Lagerteile von aussen ab.

Der Abschlussdeckel 7, d!ie Schutzscheibe 5 und der Flansch 3a des Staubdeckels 3 bilden ein Labyrinth, welches das: Lagerinnere, also den ölbadraum 11, wirkungsvoll vor eindringen dem Wasser oder Staub schützt.

Etwa dem äusseren Ende der Achse 1 entlang gegen das Lager laufendes Wasser wird durch den Abschlussdeckel 7 aufgehalten. Fliesst es dessen Aussenfläche entlang ab, so gelangt es allenfalls auf die Aussenfläche des Lagergehäuses und von dort weg. Fliesst Wasser der Aussenfläche des Lagerge häuses entlang gegen den Spalt zwischen dem Flansch 9 des Abschlussdeckels 7 und' dem. vorragenden Endre dies Staubdeckels 3 hin, so gelangt es in eine Rinne 10, welche im Staubdeckel an dieser Stelle vorgese hen wurde.

Dieser Fall kann nur bei stillstehendem Rad auftreten:, weil sonst bei drehendem Rad vom Abschlussdeckel 7 auf das rotierende Lagergehäuse 8 geleitetes Wasser durch die Zentrifugalkraft vom Lager weggetrieben wird.

In seltenen Fällen, zum Beispiel wenn ein Was serstrahl direkt auf dien Zwischenraum: zwischen dem Flunsch 9 und dem äusseren Ende des Staubdeckels 3 gerichtet ist, wird allerdings die Rinne 10 nicht alles eindringend'e Wasser aufnehmen könnten. Derart ein- gedrungenes Wasser wird aber durch die Schutz scheibe 5 wirksam am weiteren Vordringen gegen das Lager hin gehindert und wird auf der gegenüberlie- genden Seite zum gleichen Spalt zwischen Flansch 9 und Staubdeckel 3 austreten.

An späteren Ausfüh- rungsibeispielen soll noch gezeigt werden, wie ein solcher Ausfluss noch erleichtert werden kann.

Umgekehrt ist natürlich auch das Auslaufen von Öl oder Fett aus dem Raum 11 durch das gebildete Labyrinth fast unmöglich.

Trotzdem, ist bei den oben beschriebenen wie auch bei allen nachfolgend beschriebenen Ausfüh rungsformen kein Dichtungsring vorhanden oder not wendig, der gleichzeitig mit einem stationären und einem drehenden Lagerteil in Berührung steht. Die ganze Schutzeinrichtung ist aber auch jederzeit leicht selbst durch Laien demontierbar.

Selbstverständlich kann die Schutzscheibe 5, und auch das gilt sinngemäss für die folgenden Aus führungsbeispiele, zusammen mit dem Konus 2 aus einem Stück hergestellt sein oder getrennt davonher- gestellt und auf den zylindrischen Teil 2b des Konus aufgepresst oder aufgeschraubt sein.

Vorzugsweise wird, der aus dem Lagergehäuse vorragende Teil des Staubdeckels 3 mit der Rinne 10 von aussen nach innen abgeschrägt, so dass dasAb- fliessen oder das Wegschleudern von eintretendem Wasser in der gewünschten Richtung unterstützt wird.

Der Abschlussdeckel 7 mit dem Ringflansch 9 kann auf dien Konus 2 aufgepresst sein, oder als Konbermuttcr, in Fig. 1, z. B. aus einem Stück mit der Mutter 20 hergestellt sein. Endlich isst es auch denkbar, den Abschlussdeckel 7 aus einem Stück mit der Schutzscheibe 5, z. B. aus einer Hülse, herzustellen uni, beide Elemente gleichzeitig am Konus zu be festigen, wie dies bei der Variante nach. Fig. 3 mit der Hülse 12 gezeigt ist.

Die in Fig. 2 dargestellte An ordnung für ein Tretlager unterscheidet sich insofern von der Radlageranordnung gemäss Fig.1, als infolge der umgekehrt gerichteten Lagerschale 4 und. der be- soaderen, Verhältnisse ibeim Tretlager ein weiterer Ringflansch 6 vorgesehen ist, der den Raum 11 für das Ölbad auf der der Lagerschale 4 gegenüberlie genden Seite abgrenzt.

Gleichzeitig verhindert dieser mit kleinstmöglichem Spiel die Achse 1 umschlie ssende, im Lagergehäuse befestigte Ringflansch 6, dass im Innern der Rahmenrohre frei bewegliche Ver unreinigungen, wie Sand, Rostteile usw., von der Innenseite des Lagers her in dieses eindringen und es beschädigen können.

Bei der Fig.3 sind, wie bereits erwähnt, die Schutzscheibe 5 und der Abschlussdeekel 7 aus einem Stück hergestellt, unter Zwischenschaltung eines hül- senförmigen Distanzelementes 12. Die Verbindung mit der Achse erfolgt durch die Mutter 20, mittels welcher das Stück mit den Teilen 5, 7, 9, 12 gegen die Endfläche des Konus 2 gepresst ist.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 ist die Staub- und, Wasserschutzeinrichtung wiederum an einem Tretlager gezeigt. Die Anordnung von La gerschale 4, Staubdeckel 3, Schutzscheibe 5 und Ab- schlussdeckel 7 mit Flansch 9 entspricht in d!en Grundzügen derjenigen nach Fig. 2. Auch der dort or zeigte Ringflansch 6 für den Schutz des.

Lagers, vor Verunreinigungen vom Lagerinnern her ist Vorhand den. Anders ist dagegen, dass der Staubdeckel 3, wie besonders aus Fig. 5 ersichtlich ist, unterhalb der Achse 1 unterbrochen ist, so dass an dieser Stelle eine Öffnung 14 gebildet wird, @die grösser :ist als der Spalt 15 zwischen -dem Flansch 9 und seinem durch den Staubdeckel 3 gebildeten Gegenstück.

Die öff- nung 14 ist so gewählt, dass das Spiel zwischen dem Abschlussdeckel 7 und seinem Gegenstück an einer Stelle, nämlich dort wo der Staubdeckel 6 unterbro- ehen ist, grösser ist als der Gesamtquerschnmtt des möglichen Wassereintritts. Damit wird' verhindert, d'ass Wasser, das allenfalls durch den Spalt 15 ein dringt, im Raum 13 zwischen Abschluss@deckel 7, Achse 1 und Schutzscheibe 5 gestaut wird.

Dadurch, dass einte Öffnung an einer Stelle vor'hand'en ist, bei der eindirekter Wassereintritt durch Regen oder beim Abspritzen höchst unwahrscheinlich ist, und diese öffnung grösser ist als alle möglichen anderen Zwischenräume, durch welche Wasser eindringen kann, ist eine solche Stauung ausgeschlossen, und durch dien Spalt 15 eintretendes Wasser wird durch den. :

durch die öffnung 14 gebildeten Kanal abfliessen oder austropf en, bevor es unter dem Einfluss einer Stauung weiter in das Labyrinth gegen das Ölbad, 1=1 hin eindringt.

Die Ausführung eines Tretlagers gemäss den Fig. 6 und 7 unterscheidet sich nur dadurch von derjeni gen nach den Fig. 4 und' 5, dass die Anordnung der Lagerschale 4 wie ei einem Radlager ist, so d'ass der Ringflansch 6 wegfällt. Der Konus 2 ist auf die Achse 1 aufgeschraubt, und der Abschlussdeckel 7 ist mittels einer Mutter 20 gegen eine Zwischenhülse 12 angepresst, über welche gleichzeitig auch die Schutz scheibe 5 gegen, den, Konus 2 gehalten ist.

Das Beispiel nach Fig. 8 und 9 zeigt wieder die Ausführung eines Radlagers, bei welchem wiederum die Aufgabe gelöst ist, den Spalt zwischen Abschluss- deckel 7 undGegenstück an einer Abflussstelle grösser zu machen als der Gesamtquerschnitt, durch welchen möglicherweise- Wasser eintreten könnte.

Die Lager schale 4 ist wiedterum im Nebenkörper 8 eingepresst und bildet zuslammen mit dem Ringflansch 3a des Staubdeckels 3 ein Ölbad 11.

Diesen drehenden Tei len gegenüber -ist an der stillstehenden Achse 1 wie derum eine Schutzscheibe 5 und im Abstand davon ein Abschlussdeckel 7 mit Flansch 9 befestigt. Der Abschlussdeckel 7 ist zwar kreisförnu'g, jedoch ex- zentrisch auf der Achse 1 ]befestigt, so dass der Spalt 15, den er mit dem äusseren Ende des Staubdeckels 3 einschliesst,

unterhalb der Achse 1 grösser ist und eine Abflussöffnung 14 für in den Raum 13 eingedrunge nes Wasser bildet. Um auch in den Raum zwischen der Schutz scheibe 5 und dem Ringflansch 3a des Staubdeckels 3 eindringendem Wasser einen Abfluss zu ermögli- chen, ohne dass Stauungen enlistehen, ist gemäss Fig. 9 ibei 5a ein Segment der kreisförmigen Schutz scheibe 5 weggeschnitten.

Ebenfalls eine ,gegenüber dem Spalt 15 ver grösserte Abflussöffnung 14 ist bei der Variante nach den Fig. 10 und 11 dadurch erzielt, dass der kreis förmige Abschlussdeckel 7 zwar zentrisch montiert, jedoch sein Flansch 9 an einer Stelle 9a ausgewölbt ist.

Zum gleichen Zweck ist bei der Variante nach den Fig. 13 und 14 am Flansch 9 des Abschlussdeckels 7 eine Aus'bnechung 9b vorgesehen.

Die Fig. 1.2 und 15 endlich zeigen Varianten der Ausbildung der Schutzscheibe 5, durch welche, wie m it Bezug auf Fig.9 beschrieben, Stauungen im Raum zwischen dem Flansch 3a und der Schutz Scheibe 5 vermieden werden.

Während nach Fig. 9 ein von der Schutzscheibe abgebrochenes Segment- stück eine Abflussöffnung -bildet, ist gemäss den Fig. 12 und 13 an d er Schutzscheibe 5 eine schaufel artige Abkrümmung- gebildet, die in Fig. 12 mit 5b und in Fig. 13 mit 5c ;bezeichnet ist.

Es ist natürlich darauf zu achten, dass sich die vergrösserte Auslauföffnung 14 jeweils immer an der tiefsten Stelle des Lagers. befindet, d amit das Wasser unter der Wirkung der Schwerkraft von selbst die dazu vorgesehene Abflussöffhung findet.

Claims

PATENTANSPRUCH Staub- und Wasserschutzeinrichtung an Konus- Kugellager für die Rad-, Pedal-. und Tretlager von Fahrrädern und Fahrradanhängern, mit einem die Achse umgebenden Staubdeckel oder Ringflansch, dadurch gekennzeichnet, d'ass die Achse (1) eine Schutzscheibe (5) trägt, deren äusserer Umfang einem relativ zu ihr drehbaren Teil gegenüberliegt, und der gegen.

die Aussenseite des Lagers hin ein ebenfalls auf der Achse sitzender Abschlussdeckel (7) vorge- lagert ist, der die ganze Lageröffnung gegenüber einem relativ zu ihm drehenden, Gegenstück abdeckt, wobei der Staubdeckel (3, 3a) und/oder Ringflansch (6) abgewinkelt ist und der Staubdeckel mit seinem der Achse abgewen@dleten Schenkel (3) ein Labyrinth bildend,

ohne einen relativ zu ihm drehenden Teil zu berühren, in einen ringförmigen Raum zwischen Schutzscheibe (5) und, Abschlussdeckel (7) ragt, in der Weise, d'ass ein Austreten von allfällig in den ersten Labyrinthgang eindringendem Wasser durch den Spalt zwischen dem Abschlussdeckel und seinem Gegenstück auf einem Wege ermöglicht ist,

der in allen Fällen einfacher ist als die überwindung der Schutzscheibe gegen das Lagerinnere hin. UNTERANSPRÜCHE 1. Staub- und Wasserschutzeinrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Ab- schluss@d-eckel' (7) und Schutzscheibe (5) aus beidseitig eines hülsenförmigen, die Achse umschliessenden Zwischenstückes (12) angeordneten, Ringflanschen bestehen. 2.

Staub- und Wasserschutzeinrichtung, mach Pa tentanspruch., dadurch gekennzeichnet, dass der Staubdeckel (3, 3a) an einem die äussere Kugellauf fläche des Lagers tragenden Teil (4) befestigt, ist und mit seinem einen Schenkel (3a) einen COlbehälter ge gen die Lageraussenseite abschliesst.

3. Staub- und Wasserschutzeinrichtung nach Pa tentanspruch, für Tretlager, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugellager durch einen im Lagergehäuse b festigten, die Achse (1) mit kleinstmöglichem Spiel umgebenden Ringflansch (6) nach innen abgedichtet ist, um das Eintreten von Verunreinigungen von der Lagerinnenseite her möglichst zu verhindern. 4.

Staub- und Wasserschutzeinrichtung nach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt (15) zwischen dem Flansch (9) des Abschlussdtckels (7) und dessen Gegenstrick an einer Stelle (14) unter- halb der Achse (1) grösser ist als der Gesamtquer schnitt des möglichen Wasszreintrittes. 5.

Staub- und, Wasserschutzeinrichtung nach Un- t::ranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ab- schlussdeckel (7) kreisförmig ist und exzentrisch auf der Achse befestigt ist. 6. Staub- und Wasserschutzeinrichtung nach Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Ab- schlussdeckel (7) an einer Stelle eine Ausbuchtung (9a) odler Ausschnitt (9b) gebildet ist. 7.

Staub- und Wasserschutzeinrichtung nach Un- teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Spalt zwischen der Schutzscheibe (5) und ihrem Gegenstück an einer Stelle (5a, 5b,5e) vergrössert ist. B. Staub- und Wasserschutzeinrichtung nach Pa- terntanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am Staub deckel (3) eine Rinne (10) zum Abfangen von Wasser gebildet ist.