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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Freilaufnabe. Derartige Freilaufnaben können beispielsweise in Fahrrädern oder Rollstühlen aber auch in anderen muskelbetriebenen oder nicht muskelbetriebenen Fahrzeugen und Geräten verwendet werden. Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine Nabe für Fahrräder beschrieben, es wird jedoch darauf hingewiesen, dass diese Nabe auch an anderen Vorrichtungen zum Einsatz kommen kann.
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Freilaufnaben für Fahrräder werden häufig mit einem Sperrklinkenfreilauf ausgeführt, bei dem beweglich gelagerte Klinken zwischen zwei rotierenden Teilen angeordnet sind, die in einer Drehrichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Teilen bewirken und in der anderen Drehrichtung, der Leerlaufrichtung, sich in eine Position bewegen, in der keine Kraftübertragung zwischen den rotierenden Teilen stattfindet.
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Die Anforderungen an solche Freilaufnaben sind hoch. Auf der einen Seite soll die Freilaufnabe hohe Kräfte sicher aufnehmen können, auf der anderen Seite muss sie, auch über längere Zeiträume hinweg, zuverlässig arbeiten. Weiterhin muss die in der Nabe entstehende Reibung sowohl im Antriebsbereich als auch im Leerlaufbereich möglichst gering sein. Weiterhin soll die Nabe leicht und in der Herstellung günstig sein.
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In Bereich ambitionierter Freizeitsportler und erst Recht im professionellen und semiprofessionellen Sportbereich ist es üblich, derartige Naben vor jedem oder fast jedem Einsatz zu warten. Es ist deshalb weiterhin wünschenswert, dass die Nabe leicht zerlegt und wieder zusammengebaut werden kann.
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Mit der
DE 198 56 626 A1 ist eine Nabe mit einem Zahnscheibenfreilauf bekannt geworden, wobei der Zahnscheibenfreilauf zwei Zahnscheiben aufweist, welche konzentrisch zu der Nabenachse angeordnet sind und deren Zahnflächen durch eine Vorspanneinrichtung aufeinander gedrückt werden, wobei eine oder beide Zahnscheiben schwimmend gehalten werden. In dem Dokument wird auch erwähnt, dass ein Sperrklinkenfreilauf vorgesehen sein kann.
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Aus der
DE 198 56 627 A1 ist eine Freilaufnabe mit einem Klinkenfreilauf für Fahrräder bekannt. Diese Freilaufnabe weist neben einer Nabenachse und einem Nabengehäuse einen Rotor zur Anordnung der Ritzel auf. Der Rotor ist über den Klinkenfreilauf in einer Drehrichtung an das Nabengehäuse gekoppelt. Über zwei unterschiedlich dimensionierte Lager wird das Nabengehäuse gegenüber der Nabenachse gelagert, während der Rotor über ein größeres Kugellager gegenüber der Nabenachse und über zwei kleine Nadel- oder Kugellager gegenüber dem Nabengehäuse drehbar gelagert ist.
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Diese bekannte Freilaufnabe arbeitet zuverlässig und ist in guter Qualität mit begrenztem Aufwand herstellbar. Nachteilig ist aber, dass nur ein geringer radialer Bauraum zur Verfügung steht, da der Außendurchmesser des Rotors an den Innendurchmesser der einzusetzenden Ritzelpakete angepasst sein muss. Aufgrund des durch den Klinkenfreilauf benötigten radialen Bauraums können nicht alle Ritzelpakete der unterschiedlichen Hersteller eingesetzt werden. Weiterhin ist es nicht möglich, eine reine steckbare Verbindung der Komponenten zu möglichen, da die kleinbauenden Lager zwischen Rotor und Nabengehäuse und zwischen Achse und Rotor die möglichen axialen Kräfte bei Stößen nicht abfangen können, so dass die Nabe insgesamt mit angeschraubten Endanschlägen versehen ist, welche die Nabe im ausgebauten Zustand zusammen halten.
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Aus der
DE 198 47 673 A1 ist eine Nabe für Fahrräder bekannt, bei der an Stelle eines Klinkenfreilaufs ein Zahnscheibenfreilauf verwendet wird. Dabei werden zwei mit Axialverzahnung versehene Zahnscheiben eingesetzt, von denen die eine drehfest mit dem Rotor und die andere drehfest mit dem Nabengehäuse verbunden ist. Aufgrund der Ausgestaltung der einzelnen Zähne greifen die Zahnscheiben mit ihren axialen Zahnflächen in der Antriebsdrehrichtung ineinander, während sie in umgehrter Drehrichtung aneinander vorbei gleiten.
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Bei einem solchen Freilaufkonzept können auch hohle Achsen bzw. Nabenachsen mit großen Innendurchmessern eingesetzt werden, bei denen der Innendurchmesser der Achsen im zentralen Bereich größer sein kann, als der Außendurchmesser im Bereich der Ausfallenden, wo die Nabe am Rahmen aufgenommen ist. Mit solchen hohlen Achsen wird eine hohe Stabilität bei geringem Gewicht ermöglicht, da bei großen Achsendurchmessern auch geringe Wandstärken für eine ausreichende Stabilität ausreichen. Eine solche Nabe ist aus der
DE 198 56 626 A1 bekannt, bei der die Achse in zentralen Nabenbereich einen großen inneren Durchmesser und eine geringe Wandstärke aufweist.
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Nachteilig bei mit axialen Zahnscheiben ausgerüsteten Freilaufnaben ist allerdings, dass hohe Anforderungen an das Material und die Toleranzen gestellt werden müssen, da zur Sicherheit des Fahrers ein zuverlässiger Eingriff der Zahnscheiben in Kraftübertragungsrichtung vorliegen muss, denn bei einem unerwartetem Nichteingriff der Zahnscheiben kann ein Durchtreten des Fahrers die Folge sein. Während bei einem Klinkenfreilauf üblicherweise drei oder noch mehr Klinken zur Kraftübertragung eingesetzt werden, überträgt bei einem Zahnscheibenfreilauf nur eine Zahnscheibe die Antriebskraft auf die andere. Selbst wenn bei einem Sperrklinkenfreilauf eine Klinke einmal nicht zur Kraftübertragung beitragen sollte, übertragen die verbleibenden Klinken die auftretenden Kräfte in der Regel noch zuverlässig. Bei einem Zahnscheibenfreilauf hingegen würde wird bei Ausfall einer Zahnscheibe keine Kraft mehr übertragen. Um einen Ausfall zu vermeiden, werden deshalb zur Herstellung von Naben mit einem Zahnschreibenfreilauf besonders hochwertige Materialien eingesetzt und es werden bei der Fertigung enge Toleranzen genau eingehalten, um einen zuverlässigen Eingriff der Zahnscheiben ineinander zu gewährleisten. Das führt dazu, dass die Herstellung solcher Naben aufwändiger und damit teurer ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine stabile Nabe zur Verfügung zu stellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist, und bei der eine zuverlässige Kraftübertragung erfolgt, wobei die Nabe einfach wartbar ist.
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Dies wird erfindungsgemäß durch eine Nabe nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Nabe ist insbesondere für Fahrräder und dergleichen vorgesehen und umfasst eine Nabenachse und ein im Wesentlichen konzentrisch um die Nabenachse herum angeordnetes Nabengehäuse. Das Nabegehäuse ist mit wenigstens einem als Wälzlager ausgeführtem Nabengehäuselager drehbar gegenüber der Nabenachse gelagert. Weiterhin ist ein im Wesentlichen konzentrisch zu dieser Nabenachse angeordneter Rotor vorgesehen, welcher über wenigstens ein als Wälzlager ausgeführtes Rotorlager drehbar gegenüber der Nabenachse gelagert ist. An diesem Rotor ist wenigstens ein Zahnrad und insbesondere ein Ritzelpaket anzuordnen bzw. anordnenbar oder anbringbar. Eine mit Sperrklinken versehene Freilaufeinrichtung ist derart gestaltet, dass ein Drehmoment des Rotors in Fahrtrichtung auf das Nabengehäuse übertragen wird. Die Nabe weist rotorseitig und an der gegenüberliegenden Seite jeweils einen Endanschlag zum Sichern der Nabe auf, wobei die Endanschläge jeweils mittels eines O-Rings gegenüber der Nabenachse gesichert sind. Wenigstens ein Endanschlag umfasst eine Labyrinthdichtung mit einem Doppelflansch, um den Eintritt von Schmutz und Feuchtigkeit zu verhindern.
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Die erfindungsgemäße Nabe hat viele Vorteile. Während im Stand der Technik der Endanschlag bei Einsatz eines Klinkenfreilaufs angeschraubt und daher nicht ohne Werkzeug gelöst werden kann, erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung auch ein Zerlegen der Nabe ohne Werkzeug. Der Halt des Endanschlags gegenüber der Nabenachse wird dabei durch einen Reibschluss bewirkt.
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Die erfindungsgemäße Nabe bietet auch Kostenvorteile bei der Produktion und bei der Montage. Eine steckbare Achse bietet den Vorteil, dass auf der Achse kein Außengewinde und im Adapterring kein Innengewinde vorgesehen werden muss, wodurch die Herstellkosten sinken. Außerdem ist die Montage einfacher.
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Außerdem erlaubt die erfindungsgemäße Nabe die Verwendung von hohlen Achsen mit großen Außen- und Innenddurchmessern, so dass eine leichte und stabile Nabe zur Verfügung gestellt wird.
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Bei dem Einsatz von hohlen Achsen mit großen Außen- und Innenddurchmessern ergibt sich der weitere Vorteil, dass auch Steckachsen mit großen Außendurchmessern eingesetzt werden können. Deshalb können mit der erfindungsgemäßen Nabe konventionelle Schnellspannachsen mit einem Außendurchmesser von z.B. etwa 5 mm eingesetzt werden und es ist auch möglich, Steckachsen mit einem deutlich größeren Außendurchmesser von z.B. 10 mm, 12 mm oder sogar 20 mm zu verwenden. Bei der eingangs erwähnten Nabe aus dem Stand der Technik mit einem Sperrklinkenfreilauf ist der Einsatz solcher Steckachsen nicht möglich, da der freie radiale Bauraum nicht ausreicht.
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Vorzugsweise weisen wenigstens ein Nabengehäuselager und wenigstens ein Rotorlager den gleichen Teilkreisradius auf. Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Nabengehäuselagern und den Rotorlagern um gleichartige Lager. Auf diese Weise wird einerseits die Herstellungskosten für die erfindungsgemäße Nabe reduziert und auf der anderen Seite ist auch der Zusammenbau leichter zu bewerkstelligen.
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Vorzugsweise weist die Nabe zwei gleiche - d.h. gleichartige und gleich dimensionierte - Rotorlager zur drehbaren Lagerung des Rotors gegenüber der Nabenachse auf, welche insbesondere zueinander beabstandet angeordnet sind, um die auftretenden Kräfte der gesamten Breite des Rotors ohne große Biegemomente aufzunehmen.
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Vorzugsweise weist die Nabe zwei gleiche Nabengehäuselager zur drehbaren Lagerung des Nabengehäuses gegenüber der Nabenachse auf, welche insbesondere ebenfalls axial zueinander beabstandet angeordnet sind. Vorteilhafterweise ist jeweils ein Nabengehäuselager in der Nähe jeweils eines Nabenflansches angeordnet, um die auftretenden Radial- und Axialkräfte ableiten zu können.
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Besonders bevorzugt sind die beiden Rotorlager und die beiden Nabengehäuselager als gleichartige und gleichdimensionierte Wälzlager ausgebildet. Dadurch wird eine gleichmäßige Kraftaufnahme und Kraftableitung gewährleistet.
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Bevorzugt weist die Nabe auch an der dem Rotor gegenüberliegenden Seite einen Endanschlag auf und auch dieser Endanschlag ist gegenüber der Nabenachse mittels eines O-Rings gesichert. Bevorzugt weist wenigstens ein Endanschlag an seinem Innenumfang bzw. seiner Innenoberfläche eine Nut zur Aufnahme des O-Rings auf. Eine Nut kann auch in der Nabenachse angeordnet sein.
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In bevorzugten Ausgestaltungen umfasst ein Endanschlag insbesondere eine Dichtung, insbesondere eine Labyrinthdichtung, um den Eintritt von Schmutz und Feuchtigkeit zu verhindern. Die Labyrinthdichtung kann als Doppelflansch ausgebildet sein, wobei zwischen den beiden Flanschen ein Expansionsraum gebildet wird, der die Strömungsgeschwindigkeit eines z.B. eindringenden Wasserstrahls abbaut. Besonders bevorzugt ist die Labyrinthdichtung in einem konischen oder zylindrischen Bereich des Nabengehäuses angeordnet und wird durch die Wandung des Nabengehäuses und die wenigstens zwei radialen Flansche gebildet. Die Dichtung besteht hier aus zwei schmalen radialen Spalten an den Flanschen und einem dazwischen vorgesehenen Expansionsraum, der in einer Ausgestaltung praktisch eine Nut zwischen den beiden Flanschen bildet.
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Bevorzugt sind die Sperrklinken in einer Längsrichtung des Nabengehäuses innerhalb des Nabengehäuses angeordnet.
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Ein Vorteil einer solchen Weiterbildung ist, dass aufgrund des durch die Ausgestaltung des Klinkenfreilaufs der benötigte radiale Bauraum im Rotor geringer ist, sodass die üblichen Ritzelpakete der unterschiedlichen Hersteller eingesetzt werden können. Damit wird eine höhere Kompatibilität zu anderen Herstellern erzielt.
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Die Anordnung der Sperrklingen innerhalb des Nabengehäuses erlaubt eine modifizierte Anordnung der Wälzlager zum Lagern des Gehäuses gegenüber der Nabenachse. Weiterhin wird durch diese Anordnung eine höhere Widerstandsfähigkeit der gesamten Nabe erreicht.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Sperrklinken an einem Sperrklingenträger angeordnet und dieser Sperrklingenträger ist drehfest mit dem Rotor verbunden. Beispielsweise kann der Klinkenträger mit einer Schraubverbindung in fester Verbindung an dem Nabengehäuse angeordnet sein. Auch ein drehfeste Steckverbindung ist möglich. Durch die Anordnung des Sperrklinkenträgers an dem Rotor kann der Zusammenbau der Nabe insgesamt vereinfacht werden.
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In bevorzugten Weiterbildungen sind die Sperrklinken in einer Längsrichtung des Nabengehäuses axial neben den anordnenbaren Zahnrädern angeordnet und werden vorzugsweise radial nach außen von dem Nabengehäuse umgeben.
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Bevorzugt weisen die verwendeten Wälzlager jeweils in einem vorbestimmten Abstand zueinander angeordnete Wälzkörper auf und die Wälzlager sind dabei besonders bevorzugt handelsübliche Wälzlager. Bevorzugt ist wenigstens eines der verwendeten Wälzlager und besonders bevorzugt sind alle Wälzlager wartungsfrei und weisen Dichtungen zum Schutz vor Staub und/oder Wasser auf.
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Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens eines dieser Wälzlager ein Rillenkugellager. Vorzugsweise werden z. B. nach DIN oder ISO normierte bzw. industriell hergestellte Wälzlager verwendet. Mit solchen Wälzlagern kann eine aufwändige und fehleranfällige Einstellung des Lagerspiels unterbleiben. Des weiteren ist es möglich, dass bei einem eventuellen Verschleiß des Lagers das defekte Lager einfach und schnell ausgetauscht werden kann.
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Vorzugsweise weist die Nabe eine Eingriffseinrichtung auf, in welche die Sperrklinken eingreifen können und diese Eingriffseinrichtung ist drehfest mit dem Nabengehäuse verbunden. Vorzugsweise ist diese Eingriffseinrichtung radial außerhalb des Sperrklinkenträgers angeordnet, sodass bevorzugt die Sperrklinken durch eine radial nach außen gerichtete Bewegung in die Eingriffseinrichtung eingreifen.
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Vorzugsweise sind alle Komponenten der Nabe zusammensteckbar. Besonders bevorzugt ist die Nabe im Wesentlichen ohne die Verwendung von Werkzeug zerlegbar und besonders bevorzugt ist der Rotor mit der Hand von der Nabe abziehbar.
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Vorteilhaft fallen im Wesentlichen keine Teile z. B. Sperrklinken oder Wälzkörper von Wälzlagern nach Abziehen des Rotors aus der Nabe heraus.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Eingriffseinrichtung eine Innenverzahnung auf, in welche die Sperrklinken eingreifen können.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Nabengehäuse und dem Sperrklinkenträger ein Dichtungsring vorgesehen. Dieser Dichtungsring weist dabei vorteilhaft eine Labyrinthdichtung auf und besonders bevorzugt weist dieser Dichtungsring einen schräg nach außen weisenden Dichtabschnitt auf. Dieser Dichtabschnitt bewirkt, dass, wenn beispielsweise Schmutz in diese Labyrinthdichtung gerät, dieser durch die Fliehkraft bei der Rotation der Nabe nach außen und damit aus der Dichtung herausgedrängt wird.
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Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Laufrad insbesondere für Fahrräder und dergleichen mit einer Nabe der oben beschriebenen Art gerichtet.
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Weiterhin ist die Erfindung auf ein Mehrrad vorzugsweise ein Zweirad und vorzugsweise ein Fahrrad mit wenigstens einer Nabe der oben beschriebenen Art gerichtet.
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Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.
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Darin zeigen:
- 1 eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Nabe;
- 2 eine um 90° gedrehte Ansicht der Nabe aus 1; und
- 3 eine erfindungsgemäße in Einzelteile zerlegte erfindungsgemäße Nabe.
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1 zeigt eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Nabe 10. Diese Nabe 10 weist eine Nabenachse 4, ein Nabengehäuse 1 und einen Rotor 5 auf. Dabei sind an dem Nabengehäuse 1 zwei Flansche 7 vorgesehen, welche Bohrungen 8 zur Aufnahme von Speichen aufweisen.
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Bei praktisch allen Fahrrädern ist das Ritzel für den Antrieb bzw. das Ritzelpaket für eine Kettenschaltung an der in Fahrtrichtung rechten Seite des Fahrrades angeordnet. Dementsprechend wird hier im Folgenden auch vom linken und vom rechten Teil der Nabe gesprochen, wobei die Orientierung der in 1 dargestellten Orientierung entspricht.
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Weiterhin weist das Nabengehäuse 1 einen sich nach rechts hin erweiternden kegelförmigen Abschnitt auf, in dem einige der weiteren unten im Detail erläuterten Komponenten der Nabe 10 untergebracht sind.
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Die Nabenachse 4 erstreckt sich in der Längsrichtung L und weist zwei Stufen bzw. Absätze 36 und 37 auf, an denen jeweils links- bzw. rechtsseitig als Wälzlager ausgebildete Nabengehäuselager 12, 13 anliegen. Entsprechende Stufen 1b, 1c sind auch an dem Nabengehäuse 1 vorgesehen. Über die Nabengehäuselager 12, 13 ist das Nabengehäuse 1 drehbar gegenüber der Nabenachse 4 gelagert ist.
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Das Bezugszeichen 40 kennzeichnet einen linken Endanschlag. Dieser Endanschlag weist dabei einen Hülsenabschnitt 43 auf, der einen Teil des Abschnitts 4a der Nabenachse 4 aufnimmt.
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Der linke Endanschlag 40 weist einen Endabschnitt 42 mit einer Bohrung 41 auf, der im Ausfallende eines Fahrradrahmens aufgenommen wird. Der freie Innendurchmesser 4d in einem zentralen Bereich 4b der Nabe ist größer als der Außendurchmesser des Endabschnitts 42, der im Ausfallende aufgenommen wird. Dadurch wird eine hohe Steifigkeit und Belastbarkeit bei geringem Gewicht erzielt.
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Ein weiterer erheblicher Vorteil ist die mögliche Verwendung von Steckachsen mit großen Außendurchmessern. Mit der erfindungsgemäßen Nabe können sowohl konventionelle Schnellspanner verwendet werden, deren Achsen einen Außendurchmesser von 4 oder z.B. 5 mm aufweisen, als auch neuartige massive oder hohl geformte Steckachsen mit z.B. einem Außendurchmesser von 10 mm oder 12 mm, wodurch ein besonders flexibler Einsatz der erfindungsgemäßen Nabe möglich ist.
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Das Bezugszeichen 44 bezeichnet eine Labyrinthdichtung, die einen Doppelflansch mit Flanschen 44a und 44c und einem dazwischen angeordneten Expansionsraum 44b umfasst. Diese Anordnung bewirkt, dass ein von außen auf den Flansch 44a auftreffender Wasserstrahl in dem Expansionsraum 44b durch die Expansion derart stark abgebremst wird, dass ein Eintritt in das Innere der Nabe nahezu ausgeschlossen ist.
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Eine rechte Seitenfläche des Endanschlags 40 liegt im zusammengebauten Zustand an dem Nabengehäuselager 12 an und hält das Wälzlager. Dieser linke Endanschlag 40 kann zur Anpassung an verschiedene Fahrradrahmentypen ausgewechselt werden.
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Das Bezugszeichen 46 kennzeichnet eine in dem Endanschlag 40 angeordnete Umfangsnut, in der ein O-Ring 47 angeordnet ist. Der Endanschlag ist damit auf die Nabenachse 4 bzw. deren Endabschnitt 4a aufgesteckt und der O-Ring 47 bewirkt den Halt zwischen diesen Komponenten.
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Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet eine ringförmige Eingriffseinrichtung, die eine Innenverzahnung 34a aufweist. In diese Innenverzahnung 34a können die Sperrklinken 23 eingreifen, um ein Drehmoment in der Vorwärtsdrehrichtung zu übertragen. Diese Eingriffseinrichtung 34 weist ein Außengewinde 34b auf, mit dem sie in das Nabengehäuse 1 bzw. in den kegelförmigen Abschnitt 1a des Nabengehäuses 1 eingeschraubt ist.
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Radial innerhalb dieser Eingriffseinrichtung ist ein Teil eines Sperrklinkenträgers 24 angeordnet. Dieser Sperrklinkenträger 24 weist an seinem Außenumfang die Sperrklinken 23 auf sowie eine Federungseinrichtung 21, welche diese Sperrklinken 23 radial nach außen drängt.
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Durch die Art der Innenverzahnung 34a der Eingriffseinrichtung 34 kann erreicht werden, dass ein Drehmoment nur in einer Drehrechtung des Rotors 5 übertragen wird. Der Sperrklinkenträger 24 weist ein Außengewinde 24a auf, mit dem er in ein entsprechend angepasstes Innengewinde des Rotors 5 eingeschraubt ist.
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Zwischen dem Nabengehäuse 1 und dem Sperrklinkenträger 24 ist eine Dichtungseinrichtung 26, genauer gesagt eine V-Dichtung, angeordnet. Diese V-förmige Gestaltung bewirkt, dass in die Dichtungseinrichtung 26 geratener Schmutz durch eine Drehbewegung des Rotors aus der Nabe 10 herausgedrängt wird.
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Radial innerhalb des Sperrklinkenträgers 24 ist eine Hülse 38 vorgesehen. Diese Hülse 38 dient gleichzeitig als Abstandshalter zwischen dem Nabengehäuselager 13 und dem Rotorlager 18. Über die als Wälzlager ausgebildeten Rotorlager 18 und 19 wird der Rotor 5 drehbar bezüglich der Nabenachse 4 gehalten. Zwischen den beiden Rotorlagern 18 und 19 ist eine weitere Hülse 39 vorgesehen. Das Bezugszeichen 28 bezieht sich auf einen rechten bzw. rotorseitigen Endanschlag. Auch dieser rechte Endanschlag 28 weist eine Dichtung 54 mit einem Flansch 54a auf, um das Innere der Nabe vor Verschmutzung zu schützen. Der Endanschlag stößt mit seinem Ende gegen das Lager 19, um die Nabe auch im ausgebauten Zustand zusammen zu halten.
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Das Bezugseichen 32 bezieht sich auf einen Dichtungsring wie einen O-Ring. Über diesen O-Ring 23 wird der rotorseitige Endanschlag durch Reibungskräfte auf der Nabenachse 4 gehalten.
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Weiterhin ist der rechte bzw. rotorseitige Endanschlag 28 auswechselbar, um die Nabe an unterschiedlichen Rahmenausführungen anbringen zu können.
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2 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Nabe 10. Dabei sind, wie oben erwähnt, zwei Flansche 7 vorgesehen, an denen wiederum über die Öffnungen 8 die Speichen angeordnet sind. Der in 1 gezeigte hintere Flansch 7 wird dabei jedoch durch den vorderen bzw. linken Flansch 7 verdeckt. Deutlich erkennbar ist auch die Rändelscheibe 45, die auch in 1 sichtbar ist, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel die Rändelscheiben 45 dazu dienen, die Nabe sicher im Rahmen aufzunehmen.
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3 zeigt eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Nabe. Dabei erkennt man, dass an dem linken Endanschlag 40 eine Dichtung 44 angeordnet ist, die mit Flanschen 44a und 44c zum Abdichten bzw. Abdecken des Nabengehäuselagers 12 dient. Das linke Nabengehäuselager 12 wird innerhalb des Nabengehäuses 1 aufgenommen und zwar etwa in dem Bereich des linken Flansches 7. Ebenso wird das rechte Nabengehäuselager 13 innerhalb des Nabengehäuses 1 etwa an dem rechten Nabenflansch 7 - genauer gesagt innerhalb des kegelförmigen Abschnitts 1a - aufgenommen. Das Wälzlager des Nabengehäuselagers 13 ist dabei axial etwas links versetzt bezüglich des rechten Flansches 7 angeordnet (vgl. 1).
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Nach dem Einsetzen des Wälzlagers des Nabengehäuselagers 13, bei dem es sich ebenso wie bei den anderen Lagern 12, 18, 19 um hier gleichartige und gleich dimensionierte Kugellager handelt, wird die Eingriffseinrichtung 34, bei der es sich, wie oben gesagt, um einen Gewindering handelt, eingeschraubt. Nach dem Nabengehäuselager 13 wird eine Hülse 38 auf den Abschnitt 4c der Nabenachse aufgeschoben.
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In die Eingriffseinrichtung 34 hinein ragt ein Abschnitt 24b des Sperrklinkenträgers 24.
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Dieser Sperrklinkenträger 24 weist drei Ausnehmungen 25 auf, in denen jeweils eine der drei Sperrklinken 23 angeordnet ist. Weiterhin wird in einer Nut 22 eine Klinkenfeder 21 angeordnet, die bewirkt, dass die Sperrklinken 23 radial nach außen und damit in Richtung der Innenverzahnung 34a der Eingriffseinrichtung 34 gedrückt werden.
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Das Bezugszeichen 26 bezieht sich auch hier wiederum auf die Dichtungseinrichtung zwischen dem Rotor 5 und dem Nabengehäuse 1.
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Die Hülse 38 ist dabei radial innerhalb des Klinkenträgers 24 angeordnet. Auf der rechten Seite bezüglich des linken Flansches 7 ist ein Rotorlager 18 angeordnet, welches zur drehbaren Lagerung des Rotors gegenüber der Nabenachse 1 dient. Dieses Rotorlager 18 wird durch einen Sicherungsring 35, der wiederum in den Innenumfang des Rotors 5 eingreift, entlang der Längsrichtung L gehalten. Weiterhin ist eine Hülse 39 vorgesehen, die zwischen den beiden Rotorlagern 18, 19 liegt.
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Der Rotor 5 ist aus Metall und kann aus Stahl oder gegebenenfalls auch aus Aluminium oder dergleichen bestehen.
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Das rechte Rotorlager 19 wird wiederum von einer mit einem Flansch 54a versehenen Dichtung 54 des rechten Endanschlags 28 geschützt. Auch an dem rechten Endanschlag 28 kann eine Rändelscheibe 45 vorgesehen sein.
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Man erkennt, dass die Federeinrichtung 21 den Sperrklinkenträger 24 in Umfangsrichtung vollständig umgibt, genauer gesagt diesen Sperrklinkenträger um einen Winkel umgibt, der größer als 360° ist.
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Der linke Endanschlag 40 weist eine innere Umfangsnut 46 und der rechte Endanschlag 40 weist eine innere Umfangsnut 56 auf, in denen O-Ringe 32 angeordnet sind, um die Endanschläge auf der Achse zu halten.
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Das Bezugszeichen 52 kennzeichnet einen Hülsenabschnitt des rechten Endanschlags 28, das Bezugszeichen 52 dessen Endabschnitt und das Bezugszeichen 53 dessen Öffnung, die ebenfalls in der Längsrichtung L der Nabe ausgebildet ist.
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Die beiden Endanschläge 28, 40 sind in ähnlicher Weise ausbildet, wobei der Endanschlag 40 bei der in 1 gezeigten Ausführungsform jedoch in der Längsrichtung der Nabe länger ist als der Endanschlag 28.
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Das Nabengehäuse 1 weist einen Aufnahmeraum 6 zur Aufnahme eines Bereichs des Endanschlags 40 auf. Dieser Aufnahmeraum weist gegenüber dem zwischen den Flanschen 7 liegenden Bereich des Nabengehäuses 1 einen größeren Querschnitt auf.
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Entsprechend weist auch der Rotor 5 einen Aufnahmeraum 9 zur Aufnahme eines Bereichs des Endabschnitts 28 auf, wobei auch dieser Aufnahmeraum des Rotors 5 einen größeren Querschnitt aufweist als der übrige Bereich des Rotors 5.
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Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Nabengehäuse
- 1a
- Abschnitt des Nabengehäuses 1
- 1b, 1c
- Stufen
- 4
- Nabenachse
- 4a, 4b, 4c
- Abschnitt der Nabenachse
- 4d
- Innendurchmesser
- 5
- Rotor
- 6
- Aufnahmeraum des Nabengehäuses
- 7
- Flansch
- 8
- Öffnungen
- 9
- Aufnahmeraum des Rotors
- 10
- Nabe
- 12, 13
- Nabengehäuselager
- 18, 19
- Rotorlager
- 21
- Klinkenfeder
- 22
- Nut
- 23
- Sperrklinken
- 24
- Sperrklinkenträger
- 24a
- Außengewinde des Sperrklinkenträgers 24
- 24b
- Abschnitt des Sperrklinkenträgers 24
- 25
- Ausnehmungen
- 26
- Dichtungseinrichtung
- 28
- rotorseitiger Endanschlag
- 32
- O- Ring
- 34
- Eingriffseinrichtung
- 34a
- Innenverzahnung
- 35
- Sicherungsring
- 36, 37
- zwei Stufen
- 38
- Stahlhülse
- 39
- Stahlhülse
- 40
- linker Endanschlag
- 41
- Bohrung des linken Endanschlags
- 42
- Endabschnitt des linken Endanschlags
- 43
- Hülsenabschnitt
- 44
- Dichtung
- 44a
- Flansch
- 44b
- Expansionsraum
- 44c
- Flansch
- 45
- Rändelscheibe
- 46
- Umfangsnut
- 47
- O-Ring
- 51
- Endabschnitt des Endanschlags 28
- 52
- Hülsenabschnitt des Endanschlags 28
- 53
- Öffnung des Endanschlags 28
- 54
- Dichtung
- 54a
- Flansch
- 56
- Nut des Endanschlags 28
- L
- Längsrichtung
