Wasserschutzeinrichtung an einem Tretlager
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasserschutzvorrichtung an einem Tretlager.
Es sind bereits eine Reihe von Vorrichtungen bekanntgeworden, die dem Zweck dienen, das Eintreten von Wasser, z. B. Spritzwasser von den eigenen Rädern, von fremden Fahrzeugen, von Niederschlägen oder vom Reinigen in das Tretlager von Fahrrädern und dergleichen zu verhindern, um das Ausschwemmen der Schmiermittel und Korrosionsschäden zu vermeiden.
So wurden z. B. Dichtungsringe oder Manschetten in die Tretlager eingebaut. Diese Konstruktionen sind jedoch wartungsbedürftig, weil sowohl diese Teile als auch die mit ihnen zusammenwirkenden Tretlagerteile der Abnützung unterworfen sind. Ausserdem ist die durch diese Teile erzeugte zusätzliche Reibung unerwünscht.
In einer ebenfalls bekanntgewordenen Wasserschutzvorrichtung werden diese Nachteile dadurch beseitigt, dass die stirnseitigen Enden des Tretlagers als Schutzkappen ausgebildet sind, die mit einer Austrittsöffnung für die Kurbelwelle versehen sind und unterhalb der Welle in ihrem zylindrischen Teil einen Auslass für hinter die Schutzkappen eingedrungenes Wasser aufweisen, wobei zusätzlich noch innerhalb der Schutzkappe die Tretkurbelwelle einen mit ihr drehenden Auffangring trägt.
Diese letztgenannte Wasserschutzvorrichtung erfüllt den nachgesuchten Zweck dann nicht, wenn das mit ihr versehene Fahrrad mit den Rädern nach oben aufgestellt ist, weil in dieser Stellung Niederschläge genau in den nun nach oben weisenden Auslass treffen. Nun ist aber gerade diese Stellung für den Transport von Fahrrädern auf Motorfahrzeugen, z. B. von Rennrädern zu und von den Veranstaltungen und bei den Etappenfahrten von Ersatzfahrrädern die übliche. Die letztgenannte, bekannte Wasserschutzeinrichtung kann somit für Rennfahrräder nicht verwendet werden, und ist ausserdem in der Herstellung relativ kompliziert und kostspielig.
Trotzdem kann, gerade für die sehr empfindlichen Tretlager der Rennräder, auf einen wirksamen Wasserschutz nicht verzichtet werden.
Die vorliegende Erfindung setzt sich zum Ziel, eine auf dem gleichen Prinzip wie die letztgenannte bekannte Wasserschutzvorrichtung basierende Vorrichtung zu schaffen, die jedoch von einfacherem Aufbau ist und sowohl in der Herstellung als auch in der Montage billiger zu stehen kommt und die zudem auch das Tretlager eines mit nach oben ragenden Rädern auf einem Motorfahrzeug transportierten Fahrrades vor Wassereintritt schützt.
Hierzu ist die erfindungsgemässe Wasserschutzeinrichtung an einem Tretlager, mit einem zwischen Lagerschale und Tretkurbelarm auf der Tretkurbelwelle sitzenden und von einem am Lagergehäuse befestigten Teil umschlossenen Auffangring, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschluss des genannten als Hülse ausgebildeten Teils gegen die Tretkurbel hin eine mit einer Austrittsöffnung für die Kurbelwelle versehene Scheibe dient, die unterhalb der Welle eine Aussparung aufweist, durch welche allenfalls in die zwischen Hülse, Auffangring und Scheibe gebildete Kammer eingedrungenes Wasser abfliessen kann.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein mit der erfindungsgemässen Wasserschutzeinrichtung versehenes Tretlager,
Fig. 2 eine Ansicht eines Teils der Einrichtung und
Fig. 3 eine Variante der Wasserschutzeinrichtung der Fig. 1.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Dargestellt ist das Tretlager eines Fahrrades mit dem Tretlagergehäuse 1, welches in bekannter Weise die Streben des Fahrradrahmens miteinander verbindet. Das Gehäuse 1, wie auch das Tretlager an sich, ist in bezug auf die Rahmenebene symmetrisch ausgebildet, weshalb nachfolgend lediglich die eine Seite des Tretlagers beschrieben wird. Das Ende des Tretlagergehäuses 1 ist mit einem Innengewinde versehen, in welches eine mit Aussengewinde versehene Lagerschale 3 eingeschraubt ist. Diese Schraubverbindung ist üblicherweise durch einen Konterring gesichert. Die Lagerschale 3 besitzt eine im Querschnitt konkav gewölbte Lauffläche. Eine Tretkurbelwelle 4 erstreckt sich koaxial durch das Gehäuse 1 und weist im Bereich der Lagerschale 3 eine Schulter 5 mit im Querschnitt konkav gewölbter Lauffläche auf.
Die einander zugekehrten Laufflächen der Lagerschale 3 bzw. der Schulter 5 bilden zusammen mit zwischen ihnen eingesetzten und durch einen Käfig (nicht dargestellt) geführten Kugeln 7 ein Schrägschulterlager, so dass die Tretkurbelwelle 4 im Gehäuse 1 drehbar und gegen Axialverschiebung gesichert ist. Am aus dem Gehäuse 1 ragenden Ende der Tretkurbelwelle 4 ist eine Keilbahn 8 für die Befestigung des Tretkurbelarmes 6 vorgesehen.
Was bisher beschrieben wurde, ist der Aufbau eines konventionellen Tretlagers ohne Wasserschutzvorrichtung. Letztere soll vermeiden, dass Spritz-, Schwemmwasser oder Niederschläge der Kurbelwelle 4 entlang durch den Spalt 9 zwischen dieser und der Lagerschale 3 in das Lager eindringen, und zwar ohne dass aneinanderreibende Teile vorgesehen werden müssen und ohne dass die Grundkonstruktion des Tretlagers ge ändert werden muss.
Zu diesem Zweck trägt die Kurbelwelle 4 ausserhalb der Lagerschale 3 einen Auffangring 10, welcher z. B.
mittels eines Haftsitzes mit der Tretkurbelwelle 4 drehverbunden ist. Die Aussenkante dieses Auffangringes 10 bildet einen Ringspalt 11 mit der Innenwandung einer Hülse 12. Der Abstand zwischen der Aussenkante des Auffangringes 10 und der gegenüberliegenden Wandung der Hülse 12, also die Grösse des Ringspaltes 11 ist so gross gewählt, dass der Durchtritt von Wasser infolge Kapillarwirkung ausgeschlossen ist. Die Hülse 12 umschliesst Kurbelwelle 4 und Auffangring 10 konzentrisch und ist an der Stirnfläche der Lagerschale 3 an der Stelle des üblichen Konterringes befestigt. Sie übernimmt auch die Funktion des herkömmlichen Konterringes. Die Befestigung der Hülse 12 am Lagergehäuse 3 erfolgt durch Aufschrauben auf das Aussengewinde der Lagerschale 3.
Die Hülse 12 ist gegen die Tretkurbel 6 hin durch eine Scheibe 13 abgeschlossen. Diese Scheibe 13, welche in Fig. 2 in der Ansicht gezeigt ist, weist eine Öffnung 14 für den berührungsfreien Durchtritt der Kurbelwelle 4 auf und ausserdem eine Aussparung 15 sowie einen Kragen 16. Sie ist mit Vorteil aus einem elastisch deformierbarem Material, z. B. Kunststoff hergestellt, so dass sie bei der Montage nachträglich, d. h. nachdem die Hülse 12 auf die Lagerschale 3 aufgeschraubt ist, eingesetzt werden kann. Im montierten Zustand schmiegt sich die Aussenfläche des Kragens 16 haftend an die Innenfläche der Hülse 12 und eine Innenschulter
17 am äussersten Ende der Hülse 12 verhindert, dass die Scheibe 13 herausfällt.
Die Scheibe 13 wird so montiert, dass sich ihre Aussparung 15, wie in Fig. 1 gezeigt, unterhalb der Tretkugel 4, gegebenenfalls bezüglich der Fahrtrichtung leicht nach hinten versetzt befindet. Bei montierter Wasserschutzeinrichtung verbleibt zwischen der Tretkurbelwelle 4 und der Austrittsöffnung 14 der Scheibe 13 ein Ringspalt 18. Die lichte Weite der Aussparung 15 ist grösser gewählt, als die Querschnittsfläche dieses Ringspaltes 18. Durch diesen Ringspalt, also entlang der Tretkurbelwelle 4 führt der einzig mögliche Weg, über welchen Wasser in das Innere des Tretlagers gelangen könnte. Das eintretende Wasser wird bei normalem Gebrauch des Fahrrades unmittelbar nach Durchtritt durch den Ringspalt 18 an der inneren Wand der Scheibe 13 und durch die Aussparung 15 abfliessen.
In extremen Fällen kann ein Teil des Wassers entlang der Tretkurbelwelle 4 bis zum Auffangring 10 gelangen, von wo er aber wieder auf die innere Wandung der Hülse 12 und zur Aussparung 15 geführt wird, durch welche es ungehindert ins Freie gelangt. Die zwischen Hülse 12, Auffangring 10 und Scheibe 13 gebildete Kammer 19 dient dabei als Beruhigungskammer. Durch die erwähnte Anordnung der Auslassöffnung wird eine schwache, durch den Fahrtwind erzeugte Saugwirkung den Abfluss durch die Öffnung 15 erleichtern. Ebenso übt das über die Hülse 13 ablaufende Wasser eine Saugwirkung auf die Öffnung 15 aus. Diese Wirkung erzeugt auch eine Lüftung des Lagerinneren, wodurch die Gefahr von Kondenswasserbildung herabgesetzt wird.
Trotzdem ist die durch die Aussparung 15 gebildete Öffnung auch bei mit den Rädern nach oben, z. B. auf einem offenem Fahrzeug transportiertem Fahrrad nicht so der Witterung ausgesetzt, dass es direkt in die Kammer 19 hineinregnen kann, denn die Öffnung befindet sich ja in der Ebene des Fahrrades.
Von der Ausführungsform der Fig. 1 unterscheidet sich diejenige der Fig. 3 nur dadurch, dass die Hülse 12 an ihren beiden Enden Aussenflansche 20 bzw. 21 aufweist, zwischen welchen eine Ablaufrinne 22 gebildet ist. Der Flansch 21 bildet ein Hindernis, welches die in den Raum zwischen Tretkurbel 6 und Scheibe 12 ablaufende Wassermenge vermindert, während der Flansch 20 bereits verhindert, dass z. B. den Rahmenteilen entlang gegen das Tretlager hin ablaufendes Wasser überhaupt zu den äusseren Lagerteilen gelangen kann.
Die erfindungsgemässe Wasserschutzeinrichtung ist nicht nur einfach und billig in der Herstellung, sondern auch in der Montage, denn die Hülse 12 kann wie der bisher übliche und notwendige Konterring und an dessen Stelle montiert werden, worauf mit zwei Handgriffen zuerst der Auffangring 10 und anschliessend die Scheibe 13 auf der Tretkurbelwelle 4 in ihre Lage verbracht werden können. Da die Scheibe 13 von der Hülse unabhängig und ohne Gewinde montiert wird, kann ihre Aussparung unabhängig von der Winkellage der eingeschraubten Hülse in die richtige Lage verbracht werden, was bei der eingangs genannten bekannten Einrichtung bei der der Wasserauslass in der Schutzkappe angebracht war, nicht der Fall war.
Hier musste das Gewinde und der Grad der Einschraubung der Schutzkappe in jedem Fall so aufeinander abgestimmt sein, dass sich bei voll eingeschraubter Kappe der Wasserauslass stets unterhalb der Tretkurbelwelle befand.
Zusätzlich hat die erfindungsgemässe Wasserschutzeinrichtung natürlich noch den Vorteil, dass sie keine Berührungsflächen zwischen drehenden und nicht drehenden Teilen aufweist.