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Einrichtung zum Schmieren der Kugel- oder Rollenlager der Kettenspann-
und Uberleiteinrichtung eines Kettenräderwechselgetriebes für Fahrräder Die Erfindung
bezieht sich auf eine Einrichtung zum Schmieren der Kugel- oder Rollenlager der
Kettenspann- und 13berleiteinrichtung eines Kettenräderwechselgetriebes für Fahrräder,
d. h. bei Fahrradgangschaltgetrieben der Bauart, bei der die Kette nach Maßgabe
der Schaltstellung einem von mehreren Zahnrädern zugeleitet wird.
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Einerseits sind zwar schon im Rahmen des allgemeinen Maschinenbaues
Einrichtungen zum Schmieren von Kugel- und Rollenlagern bekannt, bei denen Verschlußvarrichtungen
verhindern, daß Verunreinigungen von außen her in das Lager eindringen können. Andererseits
ist es aber auch bekannt, daß trotz der wichtigen Aufgabe, die bei Fahrradgangschaltgetrieben
die Laufrollen, insbesondere die verschiebbaren Kettenspann-, Schalt-und überleitrollen,eines
solchen Getriebes zu übernehmen haben, keine Vorrichtung zum Schmieren ihrer Wälzlager
vorgesehen ist. Dieses Einfetten ist aber unerläßlich, um ein gutes Arbeiten des
Lagers zu erreichen. Beim Einfetten ist man auf den geringen Ringraum zwischen dem
Kettenleitrad und der Nabe angewiesen.
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Ferner sind die Kettenleiträder in der Anordnung, in der sie sich
am Fahrrad befinden, allen Witterungseinflüssen ausgesetzt, und der Schmutz
sammelt
sich in dem Lager, wodurch die Schmierung erschwert wird. Hinzu kommt noch ein anderer
Nachteil, der darin besteht, daß Staubteile sich dem Fett beimengen und sich so
eine Art Schleifschicht bildet, die für das einwandfreie Arbeiten und die Lebensdauer
des Lagers schädlich ist.
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Gemäß der Erfindung ist für die Rollenbahn der Kugel- oder Rollenlager
der Kettenspann- und IJberleiteinrichtung des Kettenräderwechselgetriebes vor allen
Dingen dafür gesorgt und gewährleistet, daß das Lager und seine wichtigen Teile
tadellos geschmiert werden und zugleich ein Eindringen des Schmutzes in das Innere
völlig verhindert wird. Es !sind in :den Lagern bzw. Bahnen Öffnungen oder Gänge
zum Einführen des Schmiermittels vorgesehen, die jedoch das Eindringen des Schmutzes
von außen nicht zulassen, aber das Schmieren des Lagers gestatten.
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Diese Öffnungen oder Gänge können z. B. durch Kanäle in der Lagernabe
an der Stelle der Rollen gebildet sein. In diese Kanäle kann das Schmiermittel durch
Durchlässe in der Achse, die die Rollenbahn trägt, vordringen. Diese Durchlässe
können. zu einem Schmiermittelhehälter führen, der auf .der Achse oder auch auf
einem der Achse benachbarten Teil, - z. B. auf der Haltemutter der Achse, oder auf
einem zum Einbau der Achsre dienenden Flansch angebracht ist.
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Wenn mehrere Rollenlager bzw. Rolleneinheiten auf derselben Lauffläche
angebracht sind, kann auch dieselbe Schmiermittelbuchse für die verschiedenen Lager
,gemeinsam verwendet werden. Außerdem können die verschiedenen Durchlässe auch,
zum Schmieren anderer Teile der Umschaltvorrichtung benutzt werden.
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Man kann ebenfalls in dem Lagerkranz ,ein oder mehrere Kanäle vorsehen,
die mit dem Inneren .des Lagers in Verbindung stehen. Diese Kanäle sind im Betrieb
gewöhnlich geschlossen und werden für das Schmieren :geöffnet.
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Ferner sind erfindungsgemäß Vorrichtungen vorgesehen, durch die der
Schmutz leicht entfernt wird und sein Eindringen zu wichtigen Teilen der Rolle verhindert
wird. Diese Vorrichtungen sind durch passende Ausgestaltung des Kranzes und der
Nabe der Rollenbahn dadurch geschaffen, daß die Schmutzteile infolge der Zentrifugalkraft
herausgeschleudert und durch an . beiden Seiten des Kranzes angebrachte Schutzteile
ferngehalten werden.
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Um die Rollenbahn bzw. die Rolleneinheit nun so anbringen zu, können,
d.aß die für das Schmieren und den Schutz erforderlichen Zubehörteile für irgendeine
Umschaltvorrichtung befestigt werden können, ohne daß die Ablenk- bzw. Umschaltvorrichtung
wesentlich abgeändert zu werden braucht, sind die Kanäle oder der Kanal, die bzw.
der das Durchlassen des Schmiermittels zu den in der Nabe vorgesehenen Gängen gestatten,
in der Nabe selbst angebracht und stehen mit den das Schmiermittel zuführenden Organen
in Verbindung, die der Ablenk- bzw. Umschaltvorrichtung zugeordnet sind. Ferner
sind zur Vervollkommnung des Schutzes gegen Verschmutzung auf dem Umfang des Lagerkranzes
Rippen vorgesehen, die sich den Ringen der seitlichen Schutzvorrichtung anpassen.
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Die Erfindung ist ebenfalls bei den Führungsrollen der Kette anwendbar,
wobei die Lagerkränze aus einem Stück gepreßt und gestanzt sind. Die so hergestellte
Rollenbahn wird-so angebracht, daß, sie rund um das Lager eine Schmiermittelkammer
von großem Fassungsvermögen aufweist.
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Nachstehend werden an Hand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der
Erfindung näher erläutert. Abb. i ist ein Querschnitt und stellt den Einbau einer
Kugel- oder Rollenbahn bzw. eines Käfigs mit vielen Berührungspunkten dar, wobei
der Behälter für das Schmiermittel am Ende der Rollenbahnachse angebracht ist; Abb.
i a zeigt im teilweisen Schnitt ein Beispiel, in dem der Behälter für das Schmiermittel
am Ende der Rollenbahnachse angebracht ist; Abb. z zeigt eine der Fig. i entsprechende
Ansicht mit einer Rollenbahn in Zusammenarbeit mit einer Achse für ein Getriebe
für Hinundherbewegung, wobei der Behälter für das Schmiermittel sich an einem Flansch
der Umschaltvorrichtung befindet; Abb.3 ist ein Querschnitt einer Rollenbahn mit
,einem ringförmigen Lager, wobei der Behälter für das Schmiermittel am Achsenkopf
vorgesehen ist; Abb. q. ist eine Ansicht eines Satzes von Rollenbahnen einer Umschaltvorrichtung,
für die ein gemeinsamer Schmiermittelbehälter seitlich vorgesehen ist; Abb. 5 zeigt,
teilweise im Schnitt, längs der Linie V-V eine Seitenansicht nach Abb. q.; Abb.6
stellt .einen axialen Schnitt einer Rollenbahn dar, die für eine Umschaltvorrichtung
bekannter Art brauchbar ist; Abb. 7 zeigt im @einzelnen -die Teile, die für die
Anbringung des Schmiermittelbehälters vorgesehen sind; Abb.8 ist, teilweise im Schnitt,
in größerem Maßstab eine Rollenbahn mit gestanztem Außenkranz; Abb. 9 zeigt schematisch
die Herstellung des Rollenkranzes nach Abb. B. -Gemäß Abb. i ist ein Kugellager
auf einer Achse ioi angebracht, die durch den Flansch ioz der Umschaltvorrichtung
ragt und mit dem Flansch 1o3. verschraubt ist, an dem :sie -durch eine Mutter
104 befestigt ist. Am Ende der Achse ioi ist ein Behälter io5 für das Schmiermittel
mit einem gewöhnlich .durch eine Feder io8 auf seinen Sitz 107 gedrücktes Verschlußstück
1o6 angebracht. Die Achse ioi ist der Länge nach durchbohrt, und diese Durchbohrung
iog bildet den Kanal für das Schmiermittel, mit dem radial gerichtete Bohrungen
i io verbunden sind, die bis zur Rille i i i an der Oberfläche reichen. Im Hinblick
auf diese Rillen i i i sind radial gerichtete Kanäle i 12 vorgesehen, die sich in
dem Hauptbeil 113 der Lagernabe befinden. Infolge dieser Anordnung kann ,ein
durch
den Behälter 105 unter Druck eingeführtes Schmiermittel, geschützt gegen etwaige
Verunreinigungen, in das Lager durch das Innere der Lagernabe hindurch zugeführt
werden. Das Kettenleitrad 114 weist zwei seitlich vorspringende Ränder oder scharf
abgewinkelte Flansche 115 auf. Die abgesetzten Bahnen 116 des Lagers sind nach der
Peripherie zu durch die zylindrischen Abdeckkränze 117 vergrößert, die einen Außendurchmesser
aufweisen, der bedeutend größer als der des Hauptteiles 113 der Nabe und der Mutter
118 ist, die mit diesem die Lagernabe bilden. Auf beiden Seiten der Rollenbahn sind
an dem Teil 113 und der Mutter 118 Schutzringe 119 vorgesehen, die vorzugsweise
durch an den Enden des Teiles 113 und der Mutter 118 angebrachte Anschläge 113"
und 118" gehalten werden.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Das Schmiermittel, das unter
Druck in den Behälter 105 gepreßt wird, stößt das Verschlußstück i o6 weg und gelangt
durch die Kanäle i o9 und i i o bis zur ringförmigen Rille i i i und von .dort durch
die Kanäle 112 in das Innere .des Lagers. Es dringt ferner in die ringförmigen Zwischenräume
12o zwischen dem Kettenlieitrad 114 und den beiden Abdeckkränzen 117 und bildet
so. einen Abschluß, der die Hohlräume des Lagers schützt.
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Der äußere Schutz des Kugellagers bzw. des Rollensatzes wird durch
die Schutzringe 119 erreicht, deren Ränder 119a sich sehr nahe bei dem Kettenleitrad
114 befinden. Bei schneller Drehung des Rades werden die Fremdkörper durch die Zentrifugalkraft
weggeschleudert und können nicht in den Rollenkörper eindringen. Wenn man über die
Schutzringe 119 auf die entsprechenden Teile der Nabe eine Kraft ausübt, so, ermöglichen
diese Ringe außer ihrer Schutzwirkung ein leichtes Einstellen des Lagers, wodurch
sich das Anbringen von Schlitzen für einen Schraubenzieher in dem Hauptteil 113
der Nabe und in der Mutter 118 erübrigt.
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In der abgeänderten Ausführungsform nach Abb. ia sind der Behälter
los für das Schmiermittel und die Mutter 104 aus einem Stück, z. B. durch Pressen,
gebildet. Die Welle ioi ist hierbei entsprechend verkürzt.
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In dem Beispiel nach Abb. 2 sind für die @entsprechenden Teile die
gleichen Bezugszie_,chen wie in den Abb. i und 1a gewählt worden. Der Rollensatz
sitzt -auf der Achse des sich hin und her bewegenden Teileis der Umschaltvorrichtung
vermöge einer abgesetzten Mutter 122, die die Unterlegscheibe 124, den Teil 125,
-den Rollensatz und die Stirnscheiben 126 und 127 gegen den vorspringenden Bund
123 der Achse 121 festzieht. Der Behälter 128 für das Schmiermittel weist die gleichen
Teile 1o6, 107 und lob wie im vorhergehenden Beispiel auf und bildet ein Stück mit
der Stirnscheibe 126, beispielsweise durch Vernieten der Grundplatte 129. Der Beihälter
128 weist eine nicht durchgehende Bohrung 130 auf, die mit dem Seitenkanal
131 in Verbindung steht, der seinerseits in den Kanal 132 lder Stirnscheibe 126
mündet. Dieser Kanal führt zu dem ringförmigen Zwischenraum 133, der durch,die Teile
113 und- 118 der Lagernabe begrenzt wird. Am Umfang der Achse 121 ist die Längsnut
134 angebracht, die in axialer Richtung geradlinig oder chraubenfö.,rmig verläuft
und zu der um die Achse 121 herumlaufenden Rille 135 führt. Zu, dieser Rille laufen
die sich radial erstreckenden Kanäle 112, die wie im vorherigen Beispiel dem Schmiermittel
gestatten, in den Lagerkörper der Rollenbahn einzudringen.
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Der Durchgang des Schmiermittels erfolgt in der vorher beschriebenen
Weise durch die Kanäle 130
und 131, den Kanal 132, .den Zwischenraum 133,
die Nut 134, die Rille 135 und die Kanäle 112.
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Da die Stirnscheibe 127 sich sehr nahe bei dem Kranz bzw. Käfig des
Rollensatzes befindet,. braucht nur ein einziger Schutzring 119 auf der 'Seite der
Stirnscheibe 126 angebracht zu sein, da diese 'Seite den Witterungseinflüssen stärker
ausgesetzt ist, während die, Seite mit der 'Stirnscheibe 127 durch das Rad des Fahrrades
und durch die Stirnscheibe 126 geschützt ist. Außerdem weist der vorspringende Flansch
115 des Kettenleitrades 114 Fremdkörper nach außen hin ab, die durch die Zentrifugalkraft
weggeschleudert werden. Dier ringförmige Zwischenraum 12o, der durch scharfkantige
Schneiden begrenzt ist, verhindert völlig das Eindringen von Schmutz in das Innere
des Kugel= ringen bzw. der Rollenbahn. In gleicher Weise wirkt noch de ringförmige
Ausnehmung 113b des Hauptteiles 113 der Nabe.
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Eine abgeänderte Ausführungsform ist in Fig.3 dargestellt. Das Kettenleitrad
137 ist hier am äußeren Lagerring 136 mittels einer Buchse 139 befestigt, die deinerseits,
bei 14o am Lagerring und andererseits bei 141 in Nuten 142 des Kettenleitrades gehalten
wird.
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Das Kettenleitrad und der Rollen- bzw. Kugelsatz liegen vermöge der
verschiedene Stärke aufweisenden Ringe 143 und 144 in derselben Ebene zwischen der
äußeren Stirnscheibe 126 und der inneren Stirnscheibe 127. De Ringe 143 und 144
sind fest mit dem inneren Lagerring 147 durch Vorsprünge 145 und 146 verbunden.
Das Ganze wird durch die Mutter 148 zusammengehalten, die auf der Achse 149 sitzt.
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Bei dieser Ausführungsform befindet sich der Behälter 1o5 für das
Schmiermittel an dem Kopf der Achse 149. Das Schmiermittel dringt in das Lager durch
den Längskanal i 5o und durch die seitlichen, in die Achse gebohrten Kanäle 151,
die am Umfang am Ring 143 vorgesehene Kammer 152, die radial gerichteten Kanäle
i53 in dem Ring 143 ein, die zwischen dem äußeren Lagerring 136 und dem inneren
Lagerring 147 münden. Das' Eindringen von Fremdkörpern wird in diesem Beispiel durch
die seitlichen Ringe 143 und 144 verhindert.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 werden die beiden
Führungsrollen, die an den beiden Stirnscheiben 126 und 127 befestigt sind, aus
einem gemeinsamen Behälter geschmiert. In diesem Fall geht das vom Behälter 16o
kommende Schmiermittel durch den Kanal 155, der
durch eine Nut in
der äußeren Stirnscheibe 126 gebildet wird, die durch die Platte 159 abgedeckt wird,
hindurch. Die Platte 159 trägt den Behälter 16o. Vorteilhafterweise trägt die Platte
159 den schaufelförmigen Teil i25 der hin und her beweglichen Umschaltvorrichtung.
Der Kanal 155 mündet einerseits in dse Nut 157 des durch die Achse 156 des oberen
Rollensatzes führenden Kanals und andererseits in eine entsprechende Nut 158 des
durch die Achse 121 führenden Kanals des hin und her beweglichen Teiles der Umschaltvorizchtung.
Diese Achsen weisen beide je- eine Längsnut 161 bzw. 162 .auf. Die Nuten 161 und
162 -stehen mit den Rillen 135 .der zugehörigen Achsen in Verbindung. Das Schmiermittel
dringt über diese Rillen durch die sich radial erstreckenden Kanäle 1i2 in die Lager.
Die Längsnut 162 ist vorteilhaft nach 163 verlängert, um die Schmierung der Hinundherbewegungsvorrichtung,
die gewöhnlichindem schaufelförmigen Teil 125 untergebracht ist, sicherzustellen.
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Man kann ebenso eine Schmierverbindung für die Schmierung der Kette
herstellen, indem man in der Kapsel des K:ettenleitrades 114 einen Kanal 164 vorsieht,
der gewöhnlich durch einen bei 166 durchbrochenen Ring 165 verschlossen ist. Die
Öffnung 166 wird normalerweise, wenn keine Schmierung stattfindet, gegenüber dem
Kana1164 verschob-en.
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Gemäß den Fig. 6 und 7, .die ein weiteres Ausfiihrungsbeispiel zeigen,
ist der Rollensatz zwischen den Stirnscheiben toi und 202 der Gangschaltvorrichtung
auf der durch -die Muttier 204 befestigten Achse 203 angebracht. Dieser Rollensatz
der beschriebenen Art weist eine aus den beiden Teilen 2o5 und 2o6 bestehende Nabe,
ein Kettenleitrad 207 und einen Kugel- oder Rollenlagersatz 2o8 auf. In den Teil
205 der Nabe sind radial sich erstreckende Kanäle 209 gebohrt, durch die das Schmiermittel
zum Lager gelangt.
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Um die Zufuhr des Schmiermittels durch die Achse 203 ganz zu vermeiden,
sind axial verlaufende Kanäle 21o, die die Kanäle 2o9 mit den Schmierorganen verbinden,
direkt in der Lagernabe vorgesehen. Im vorliegenden Fall ist :einfach der nach außen
gerichtete Teil 205 der Nabe derart aufgebohrt, daß der Durchmesser des so
entstandenen Kanals 21 o etw=as größer als der Durchmesser der Achse 203 ist: Der
Kanal 21o verläuft um die Achse 2o3 herum, steht mit den Kanälen 209 in Verbindung
und ist nach außen durch die Stirnscheibe 202 abgeschlossen. Zur Verbindung des
Kanals 21o mit den das Schmiermittel heranbringenden Organen, die am Ende der Stirnscheibe
2o2 befestigt sind, genügtes, einen Kanal in dieser Stirnscheibe anzubringen, z.
B. eine Nut 211 in der Bohrung 2o2", durch die die Achse 2o3 führt.
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Die den Behälter 212 tragenden Teile sind so gebaut, daß die wesentlichen
Teile der Umschaltvorrichtung nicht abgeändert zu werden brauchen. Sie bestehen
aus einem oder mehreren Stücken, die auf der Achse 2o3 zusammengesetzt sind und
an der Stirnscheibe 2o2 gelagert sind. Die .Organe, die zum Heranführen des Schmiermittels
dienen, bestehen im vorliegenden Fall aus drei kleinen Platten 213, 21¢ und
215, die übereinandergelegt werden und von denen jede eine Bohrung 213" bzw.
214" bzw. 215" zum Durchtritt der Achse und eine Bohrung 213r, bzw. 214r, bzw. 215r,
für die Anbringung des Behälters 212 aufweist. Der Zusammenhalt der Teile wird z.
B. durch Nietverbindung hergestellt (vgl. Abb.7).
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Um Platz zu sparen, ist es vorteilhaft, entweder die Platte 213 so
zu gestalten, daß sie gleichzeitig als Kapsel und/oder Anschlag für die Feder 1o8
der in Abb. i gezeigten Ablenk- bzw. Umschaltvorrichtung dient, oder aber auch diese
Kapsel auszusparen, so, daß die Platte 213 so angebracht werden kann, wie es bei
der Ausführung nach Abb. 2 gezeigt ist. Im Rand .der Bohrung 213" für den Durchtritt
der Achse ist ferner noch -eine Einkerbung 213, entsprechend der Nut 211 in der
Stirnscheibe 2o2 vorgesehen.
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Die Platte 21 ¢ weist einen Schlitz 214, auf, der die Bohrungen 214"
und 214r, verbindet. Dieser Schlitz, der durch die Platten 213 und 215 überdeckt
wird, bildet den Zufuhrkanal für das Schmiermittel, der durch eine passende Bohrung
212" in den Behälter 212 führt.
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Die Platte 215, die nach außen den Schmierkanal abschließt, kann unter
Umständen dem Schlitz 214, benachbart eine oder mehrere Öffnungen 215. zum Durchtritt
des Schmiermittels nach der Feder der Umschaltvorrichtung aufweisen.
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Für den Fall der Schmiefung mehrerer benachbarter Rollensätze bzw.
Rolleneinsätze können sielbstverständlich die üblichen Platten zur Anbringung eines
gemeinsamen Schmiermittelhehälters verwendet werden, wie es beispielsweise in der
Abb. 5 dargestellt ist.
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Zur Verbesserung des Schutzes gegen die Verschmutzung der Rolle sind
auf dem Kettenleitrad 207
ringförmige, stark konisch zulaufende Rippen 216
vorgesehen, in die die seitlichen Schutzringe 217 passen. Diese Rippen üben die
Funktion von Schutzabdeckungen aus. Sie- werfen nie 'Schmutzteile zurück und erleichtern
ihr Entfernen.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß zur Vermeidung jeden Entweichens von
Schmiermittel der übliche Gewindeschlitz im Teil 2o6 der Nabe mindestens. zum Teil
weggelassen wird, wobei die seitlichen Schutzringe 217 eine hinreichende H;andhahe
für den Zusammenbau bieten. Ebenso können die Teile 2o5 und 2o6 der Nabe an ihrem
Umfang gerändelt sein.
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Die Erfindung betrifft ferner Verbesserungen am Rollensatz und in
seiner Herstellung, die in Abb. 8 und 9 gezeigt sind. Der Rollensatz 33 weist eine
Nabe aus ineinanderpassenden Teilen 34 und 35 auf, die miteinander verschraubt sind
und auf denen sich die Rollflächen 34a und 35a für die Kugeln 36- befinden.
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Das Kettenrad 37 wird vorzugsweise durch Abschneiden und/oder Ausstanzen
aus einem Band und durch Pressen (vgl. z. B. Abb. 9) hergestellt.
Das
Band läuft über eine Stanzmatrize 38 in Pfeilrichtung und wird nacheinander durch
die WeTkzeuge 39a, 39b, 39v Lind 39d zweimal einem Preßgang und zweimal einem Schneid-
oder 'Stanzgang unterworfen. Sodann wird eine Rille 4o hergestellt, deren verminderte
Tiefe, wie bei gewöhnlichen Ringlagern, den Durchmesser der 1,#,ettenradausnehmung
ziemlich groß zu machen gestattet und somit eine leichte Fertigung gewährleistet.
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Ferner ist die innere Kammer 41, die durch die Nabenteile 34 und 35,
das Kettenrad37 und die seitlichen Ansätze 42 und 43, die von den beiden Nabenteilen
getragen werden, begrenzt wird, größer als bei Rollensätzen mit tiefer Rille. Die
Kammer kann so eine größere Mengte Schmiermittel aufnehmen und gewährleistet ein
gutes Arbeiten des Rollensatzes auf längere Zeit. Der Rollensatz 33 kann natürlich
mit einer Schmiervorrichtung veT-sehen sein, bei der das Schmiermittel unter Druck,
wie bereits oben erwähnt wurde, zugeführt wird.
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Die ringförmigen Ansätze 42 und 43 werden vorzugsweise mit Druck auf
die Teile 34 und 35 der Nabe gepreßt, die mit einer Rändelung 34b und 35a versehen
sind, wodurch ein guter Halt für die Ansätze gewährleistet ist. Ferner können Einziehungen
44 und 45 auf jeder Seite -des Zahnkranzes 37 vorgesehen sein, die die Ansätze aufnehmen.
Diese Einziehungen werden vorzugsweise in -demselben Arbeitsgang wie die Rillen
40 durch ein Werkzeug hergestellt.
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Der Flansch 37a des Zahnkranzes 37 kann natürlich beliebige Form haben,
z. B. kann @er senkrecht zur Achse- der Rolle verlaufen, einen ebenen, gewellten
oder gezahnten Umfang besitzen. Man kann auch einen Rollensatz mit einem doppelten
Lager bauen, indem man zwei Halbkränze zusammenfaßt, die durch Löten, Vernieten
oder Bördeln verbunden werden.
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Selbstverständlich können die Rollensätze im Rahmen der Erfindung
in vieler Hinsicht abgeändert werden und dabei andere technisch gleichwertige Mittel
verwendet werden.