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Radnabengehäuse, insbesondere für Fahrräder
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Beschreibung Die Erfindung bezieht-sich auf ein insbesondere für Fahrrader
bestimmtes F;adnabengehause aus einem hülsenförmigen Mittelstück und je einem auf
jeweils einem Ende des Vittelstücks dreh- und axialfest aufgenommenen Speichenflansch
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie es in der DE-PS 921 672 beschrieben
ist.
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Bei dem vorbekannten Radnabengehüuse sind die Enden einer zylindrischen
Nabenhülse, bei der es sich um ein auf die erforderliche Länge zugeschnittenes Rohrstück
handelt, mit Sitzflächen versehen und auf letzteres sind einstückig mit Speichenflanschen
ausgebildete, im Kaltformfließpreßverfahren hergestellte Kugellagerschalen verdrehsicher
und axialfest aufgepreßt. Es handelt sich mithin ebenfalls um ein aus mehreren Teilen
montiertes Radnabengehäuse.
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Angesichts der aufwendigen Herstellungsweise sind jedoch Radnabengehäuse
der oben beschriebenen Art sehr teuer, so daß sie sich angesichts des insbesondere
auf der Fahrradindustrie lastenden Kostendrucks als nicht mehr befriedigend erwiesen
haben. Darüberhinaus genügen solehe Radnabengehause auch nicht den wiederum insbesondere
von der Fahrradindustrie gestellten Forderungen nach Leichtbauweise.
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Demgemäß soll durch die Erfindung ein einfacher und kostengünstiger
herstellbares, insbesondere für Fahrräder geeignetes Radnabengehäuse in Leichtbauweise
geschaffen werden.
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Ausgehend von dem oben beschriebenen Radnabengehäuse, ist diese Aufgabe
durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach das Nabenmittelstück
als an seinen beiden Enden mit Lagergehäusen versehenes Kunststoffteil ausgebildet
ist und in die Lagergehäuse metallische Schalen als Lagerlaufkonturen eingesetzt
sowie die Speichenflanschen im Bereich der Lagergehäuse aufgenommen sind.
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Mit Vorteil kann es sich bei dem Nabenmittelstück um ein im Spritzgießverfahren
hergestelltes, glasfaserverstärktes Kunststoffteil handeln, hingegen bei den Speichenflanschen
um metallische Zieh- oder Fließpreßteile, insbesondere aus Leichtmetall.
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Es sind zwar schon Radnabengehäuse bekannt geworden, bei denen die
Nabe aus Kunstpreßstoff besteht, der durch eine hülsenförmige Einlage aus Metall
versteift ist, wobei die metallische Hülse in den Kunststoff vollständig eingebettet
und von diesem innen und außen umschlossen ist (DE-PS 717 520).
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Abgesehen davon, daß es sich bei dem vorbekannten Nabengehäuse um
eine vinstückige Ausbildung mit unmittelbar an den Enden eines hülsenförmigen Mittelteils
angeformten Speichenflanschen
mit Laergehausen handelt, was zu
einer kostenaufwendigen Herstellunz führt, haben diese Ivsahenzehillse den Anforderungen
der Draxis nicht zu genügen vermocht. Insofern ist auch schon der Versuch einer
Verbesserung dieser vorbekannten Radnabengehäuse dahingehend unternommen worden,
an den Speichenlöchern der angeformten Speichenflanschen Verstärkungsösen vorzusehen,
die sich durch die entsprechenden Speichenlöcher der metallischen Einlage hindurcherstrekken.
Es ist ersichtlich, daß diese Verbesserungsversuche zu einer weiteren Verteuerung
der vorbekannten Radnabengehäuse führen mußten, so daß auch diese Ausführungsform
sich in der Praxis nicht durchzusetzen vermochte.
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Demgegenüber bedient sich die Erfindung der aus der DE-PS 921 672
vorbekannten, kostengünstigen Bauweise aus einfach herstellbaren und im Wege einfacher
Fügeverfahren zusammensetzbaren Einzelteilen. Angesichts des Anformens der Lagergehäuse
an das als Kunststoffteil ausgebildete Mittelstück gelingt es daDei, im Vergleich
zum Stande der Technik auch einfach und kostengünstig herstellbare Speichenflanschen
einzusetzen, wobei das Anfcrmen der Lagergehäuse an das als Kunststoffteil ausgebildete
mittelstück unproblematisch beherrscht wird.
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Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
3 bis 5 angegeben.
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So können die Speichenflanschen, wie an sich bekannt, metallische
Zieh- oder Fließpreßteile sein, insbesondere aus Leichtmetall.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform sind die Lagerschalen mit Übermaß
in die Lagergehäuse eingepreßt und die Speichenflanschen mit Untermaß auf die Enden
des Nabenmittelstücks aufgepreßt, wobei ein innerer Durchzug der Speichenflanschen
das Lagergehäuse mit den eingepreßten Lagerschaler konzentrisch umschließt. Am Innendurchmesser
des genannten zylindrischen Durchzugs der Speichenflanschen kann dabei eine an sich
bekannte Rändelung oder Verzahnung vorgesehen sein, die beim Aufpressen der Speichenflanschen
auf die Sitzflächen dDs Mittelstücks in letztere einschneidet, wodurch ein besonders
verdrehsicherer und axialfester Sitz der Speichenflanschen auf dem Nabenmittelstück
gewährleistet ist.
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Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß sich das hülsenförmige Nabenmittelstück, ausgehend von einer
Mittelquerebene, nach beiden Seiten hin zu den die Lagergehäuse konzentrisch umschließenden
Sitzflächen für die Speichenflanschen bei im
wesentlichen gleichbleibender
Wandstärke erweitert und das im Übergangsbereich zu den Lagergehäusen Verstärkungsrippen
vorgesehen sind.
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Nachstehend soll eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen: Fig. 1 eine komplette
Fahrradnabe im Halbschnitt, die unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Nabengehäuses
aufgebaut ist.
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Fig. 2 einen Speichenflansch für sich allein in einer Schnittansicht
wie in Fig. 1 links, Fig. 3 den Speichenflansch in einer Draufsicht zu Fig. 2, Fig.
4 eine gegenüber Fig. 1 etwas abgewandelte Ausführungsform des Mittelstücks des
Nabengehäuses für sich allein, ebenfalls etwa zur Hälfte geschnitten, Fig. 5 das
Gehäusemittelstück in einer Seitenansicht gem.
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Pfeil V in Fig. 4 und Fig. 6 in einer Ansicht wie in Fig. 1 eine
weitere Abwandlungsform, die unter Verwendung des Mittelstücks nach Fig. 4 mit handelsüblichen
Rillenkugellagern ausgerüstet ist.
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Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Fahrradnabe besteht das in seiner
Gesamtheit mit 10 bezeichnete Nabengehäuse aus einem hülsenförmigen Mittelstück
11 aus glasfaserverstärktem Kunststoff und auf die beiden Enden dieses Mittelstücks
verdrehsicher und axialfest aufgesetzten Speichenflanschen 12. Diese Speichenflanschen
sind aufgenommen auf zylindrischen
Sitzflochen 13 des liittelstucks,
welche innere Lagergehäuse 14 mit eingepreßten Lagerschalen 15 konzentrisch uschließen.
Längs durch das hülsenförmige Mittelteil erstreckt sich eine Mittelausnehmung 16
hindurch und, ausgehend von einem sich beiaseitig an eine Hittelquerebene 17 anschließenden
Mittelabschnitt erweitert sich das Mittelstück zu den die Lagergehäuse 14 konzentrisch
umschließenden Sitzflächen 13, wobei die Wandstärke 18 des Nabenmittelstücks im
wesentlichen gleich bleibt. Im Bereich dieser zu den Sitzflächen 13 verlaufenden
Erweiterung sind innere Verstärkungsrippen 19 angeordnet, die an den Lagergehäusen
14 enden.
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Bei den Speichenflanschen 12 handelt es sich um Zieh- oder Pließpreßteile
aus Leichtmetall, die einen Durchzug 21mit einer inneren Sitzfläche besitzen, welche
mit den Sitzflächen 13 des Nabenmittelstücks korrespondiert und mit einer inneren
Rändelung bzw. Verzahnung versehen ist. An die von der Innenfläche des Durchzugs
21 mit der Rändelung 22 gebildete ein Sitzfläche schließt sich/eine zentrale Mittelausnehmung
23 konzentrisch umgebender Ringflansch 24 an. Im übrigen sind die sich im wesentlichen
radial von dem Durchzug 21 forterstreckenden Flanschen 25 mit gleichmäßig über den
Umfang verteilt angeordneten Speichenlöchern 26 sowie mit ebenfalls unter gleichen
Abständen voneinander angeordneten Lochungen 27 im Bereich zwischen den Speichenlöchern
und dem Durchzug 21 versehen.
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Beim Aufbau eines erfindungsgemäßen ITabengehäuses werden die Lagerschalen
15 mit übermaß in die an beiden Enden des Nabenmittelstücks angeordneten Lagergehäuse
14 eingepreßt.
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Danach werden auf die die Lagergehäuse 14 konzentrisch umschließenden
Sitzflächen 13 die Speichenflanschen 12 mit ihren von den Innendurchmessern der
Durchzüge 21 gebildeten Sitzflächen aufgepreßt. Diese von den Innendurchmessern
der Durchzüge 21 gebildeten Sitzflächen haben gegenüber den Sitzflächen 13 Untermaß
und beim Aufpressen der Speichenflanschen schneidet die Rändelung bzw. Verzahnung
22 in die Sitzfläche 13 des Nabenmittelstücks ein, so daß eine besonders verdrehsichere
und axialfeste Verbindung der Speichenflanschen mit dem als Kunststoffteil ausgebildeten
Nabenmittelstück gewährleistet ist.
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Die in Fig. 1 in ihrer Gesamtheit veranschaulichte Nabe besitzt eine
sich durch die Mittelausnehmung 16 des Nabengehäuses axial hindurcherstreckende
Achse 30 mit Gewindeabschnitten 31 an beiden Enden, die in der Montagelage bis über
die metallischen Lagerschalen 15 hinaus in die Mittelausnehmung 16 des Mittelstücks
10 hineinragen. Aufgeschraubt auf die beiden Gewindeabschnitte 31 sind Lagerkonen
32 und zwischen diesen und den als Lagerlaufkonturen des Nabengehauses dienenden
Schalen 15 befinden sich Lagerkugeln 33.
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Die Lagerkonen sind mittels Kontermuttern 34 in bekannter Weise gegen
zufälliges Verdrehen und damit gegen axiale Verschiebungen gesichert.
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Die in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsform des Nabenmittelstücks
ist mit gleichen Bezuzszeichen arie Aie ausführungsform nach Fig. 1 versehen, jedoch
zur Unterscheidung durch einen Strich gekennzeichnet. Das Mittelstück 11', welches
ebenfalls aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht, besitzt an seinen beiden
Enden -Sitzflächen 13' für aufzusetzende Speichenflanschen und diese Sitzflächen
umschließen ebenfalls an beiden Enden des Mittelstücks angeordnete Lagergehäuse
14'. Ausgehend von einem die sich durch das Mittelstück hindureherstreckende Ausnehmung
konzentrisch umschließenden Mittelabschnitt erweitert sich das Mittelstück zubeiden
Lagergehäusen hin, wobei die Wandstärken wiederum im wesentlichen gleich bleiben.
In den Erweiterungsbereichen zu den Lagergehäusen 14' hin sind ebenfalls innere
Verstärkungsrippen 19' angeordnet, deren innere Begrerzungen auf dem Mantel der
sich durch das Nabenmittelstück hindurcherstreckenden Mittelausnehmung 16' liegen.
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Angrenzend an die Mittelausnehmung sind die Vorderkanten der Verstärkungsrippen
19' zurückgesetzt, so daß eine im Lagergehäuse 14' aufgenommenes Lager durch die
sich an die radiale Begrenzung des Lagergehäuses anschließende Stirnkante in axialer
Hinsicht festgelegt ist, wie übrigens Fig. 6 zeigt.
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Die in Fig. 6 verans-chaulichte Radnabe ist unter Verwendung des Mittelstücks
11' aus Fig. 4 aufgebaut. Auf den Sitzflächen
13' an beiden Enden
des Mittelstücks sind Speichenflanschen 12 aufgenommen, wie sie in den Fiz. 2 und
5 gezeigt sind. Im Unterschied zu der Ausführungsform nach Fig. 1 dienen zur Lagerung
der Achse 30 handelsübliche Rillenkugellager 36, die in den Lagergehäusen 14' an
beiden Enden des Mittelstücks aufgenommen sind. Da es bei derartigen Rillenkugellagern
keiner Lagerkonen bedarf, sondern lediglich der axialen Fixation, sind auf die Gewindeabschnitte
31 der Achse 30 Muttern 37 aufgeschraubt, welche mit ihren den Lagern zugewandten
Stirnseiten an den Innenringen der Kugellager anliegen. Gesichert sind diese Haltemuttern
in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 durch Kontermuttern 34.