DE3441540C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tretkurbellager für Fahrräder bestehend aus einem in die Tretlager- Rahmenmuffe lösbar einfügbaren Gehäuse, welches von einer Tretkurbelwelle durchdrungen ist, die zwei innerhalb des Gehäuses mit axialem Abstand voneinander angeordnete, an den einander ab­ gewandten Flanken als Wälzkörperlaufbahnen aus­ gebildete Schultern aufweist, denen im Gehäuse angeordnete Wälzkörperlaufbahnen gegenüberstehen, zwischen welchen umlaufbare Wälzkörper angeordnet sind, wobei die gehäuseeigenen Wälzkörperlauf­ bahnen zur Einstellung des Lagerspieles axial verstell- und feststellbar ausgebildet sind, und wobei das Gehäuse aus zwei, im wesentlichen topf­ förmigen, mit ihren Mündungen zueinander ge­ richteten und koaxial miteinander verschraub­ baren Gehäuseteilen zusammengesetzt ist, deren von der Tretkurbelwelle durchgriffenen Böden, innen­ seitig koaxial angeformte Wälzkörperlaufbahnen auf­ weisen.

Ein derartiges Tretkurbellager ist aus der DE-OS 33 44 690 bekannt.

Bei diesem bekannten Tretkurbellager ist nachteilig, daß hierbei beide Tretkurbeln an der Tretkurbelwelle lösbar befestigt sein müssen, um das Tretkurbellager auf der Tretkurbelwelle montieren zu können. Diese lösbare Befestigung beider Tretkurbeln an der Tret­ kurbelwelle ist aber kompliziert, zeitaufwendig und damit kostenintensiv. Zudem ist die lösbare Befestigung der Tretkurbeln hinsichtlich der ge­ wünschten dauerhaften und hochbelastbaren Verbindung zwischen Tretkurbelwelle und der das Kettenrad tragenden Tretkurbel nicht ausreichend.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Tretkurbel­ lager gattungsgemäßer Art zu schaffen, welches unter Beibehaltung des bereits erreichten Vor­ teiles, der darin besteht, daß die einander ab­ gewandten Flanken der an der Tretkurbelwelle angeformten Schultern als Wälzkörper-Innenlauf­ bahnen ausgebildet und somit die Wälzlager mit größtmöglichem axialen Abstand voneinander an­ geordnet sind, woraus eine höhere Belastbarkeit des Tretlagers resultiert als bei ansonsten bekannten Tretlagern (Vergleiche DE-PS 34 18 499), bei welchen die einander zugewandten Schulter­ flanken die Wälzkörper-Innenlaufbahnen bilden, derart zu verbessern, daß es auch bei Tretkurbel­ wellen anwendbar ist, bei welchen letztere und eine Tretkurbel eine unlösbare Einheit bilden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 bezeichnet.

Durch diese Maßnahmen lassen sich nunmehr beide Gehäuseteile vom kurbelfreien Ende der Tretkurbel­ welle her auf letztere aufstecken. Dabei ist auch eine lagerichtige und nachträgliche Anordnung der Wälzkörper im Tretlager sichergestellt.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unter­ ansprüchen bezeichnet.

Eine die Montage des Tretkurbellagers besonders vereinfachende Vorrichtung ist in Anspruch 7 gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein Tretkurbellager im Längsschnitt;

Fig. 2 und 3 Teile dessen in zueinander unter­ schiedlichen Montagephasen.

Gemäß der Fig. 1 ist in eine zylindrische Rahmen­ muffe 101 ein voll funktionstüchtiges, vormontiertes Tretkurbellager eingefügt, letzteres besteht aus einem, aus zwei, im wesentlichen topfförmigen, kreisringförmige Querschnitte aufweisenden Gehäuse­ teilen 102 und 103 zusammengesetzten Gehäuse, welches axial von einer Tretkurbelwelle 104 durchdrungen ist.

An dem einen Ende der Tretkurbelwelle 104 ist eine Tretkurbel 105 unlösbar angefügt, die ein zur Tret­ kurbelwelle 104 koaxial angeordnetes und mit der Tretkurbelwelle 104 fest verbundenes Kettenrad 106 trägt.

Die Gehäuseteile 102 und 103 sind mit ihren Mündungen zueinander gerichtet angeordnet. Zur koaxialen Ver­ bindung letzterer miteinander sind im Gehäuseteil 102 eine Gewindebohrung 107 und umfangsseitig des Gehäuse­ teiles 103 eine der Gewindebohrung 107 angepaßte Außengewindezone 108 angeordnet und die Außengewinde­ zone 108 ist in die Gewindebohrung 107 in axialer Richtung einstellbar eingeschraubt.

Innenseitig der Gehäuseteilböden ist jeweils eine Außenwälzkörperlaufbahn 110 angeformt.

An der Tretkurbelwelle 104 sind zwei mit axialem Abstand voneinander angeordnete Schultern 111 an­ geformt und die jeweils äußeren Flanken dieser Schultern 111 sind als Innenwälzkörperlaufbahnen 112 ausgebildet. Zwischen den Außen- und Innen­ wälzkörperlaufbahnen 110 und 112 sind jeweils eine Mehrzahl über den Umfang verteilt angeordnete, kugelige Wälzkörper 113 mit Bewegungsspiel zu den Laufbahnen eingefügt, wobei der Grad des vor­ genannten Bewegungsspieles durch Verschrauben der beiden Gehäuseteile 102 und 103 relativ zueinander bereits vor dem Einfügen des Tretkurbellagers in die Rahmenmuffe 101 eingestellt werden kann.

Der der Tretkurbel 105 und dem Kettenrad 106 benachbart angeordnete Gehäuseteil 102 ist mit engem Schiebesitz in die Rahmenmuffe 101 ein­ gesteckt und hat noch einen angeformten, radial nach außen abstrebenden Flansch 114, der an der ihm benachbarten Stirnseite der Rahmenmuffe 101 anliegt.

Der größte Durchmesser des Gehäuseteiles 103 ist etwa um die ein- bis zweifache Wanddicke der Rahmenmuffe 101 kleiner als deren lichter Durch­ messer, so daß der Gehäuseteil 103 über den gesamten Umfang mit gleichmäßigem Spiel zur Wand­ ung der Rahmenmuffe 101 angeordnet ist.

Zur Fixierung des Gehäuseteiles 103 in der Rahmen­ muffe 101, und zwar in radialer Richtung ist in den von der Rahmenmuffe 101 und dem Gehäuseteil 103 gebildeten Ringraum ein Rohrstutzen 118 form­ schließend und reibschlüssig eingesteckt.

An letzterem ist ein radial nach außen abstreben­ der Flansch 119 angeformt, der an die ihm benach­ barte Stirnseite der Rahmenmuffe 101 angelegt ist und somit die Einstecktiefe des Rohrstutzens 118 begrenzt.

Um das Gehäuse in der Rahmenmuffe 101 auch in axialer Richtung formschlüssig festzulegen, ist am äußeren Endteil des Gehäuseteiles 103 eine Außengewindezone 120 angeordnet, auf die eine Schraubenmutter 121 aufgeschraubt und an den Flansch 119 angespannt ist. An der Schrauben­ mutter 121 ist ein die Tretkurbelwelle 104 spiel­ los umfassender Dichtring 123 gehaltert. Der Dichtring 123 ist an der insbesondere aus Kunst­ stoff gefertigten Schraubenmutter 121 angeformt.

In den Böden der Gehäuseteile 102 und 103 sind zu letzteren koaxial angeordnete Bohrungen 124 bzw. 125 vorgesehen.

Die Bohrung 124 des Gehäuseteiles 102 ist größer als der größte Durchmesser der Tretkurbelwelle 104, so daß der Gehäuseteil 102 vom kurbelfreien Ende der Tretkurbelwelle 104 her auf diese über die an letzterer angeformten Schultern 111 hinweg aufgesteckt werden kann.

In den von der schulterfreien Zone der Tretkurbel­ welle 104 und der Bohrung 124 begrenzten Ringraum ist eine Dichtung 126 formschließend eingesteckt, die sich sowohl in der Bohrung 124 als auch auf der Tretkurbelwelle 104 reibschlüssig abstützt. An der rohrförmigen Dichtung 126 ist ein Flansch 127 angeformt. Letzterer ist an die äußere Stirnseite des Gehäuseteiles 102 angelegt und hat einen an­ geformten Stulprand 128, der den hinterschnitten ausgebildeten Mantel des Flansches 114 form­ schlüssig umfaßt. Die Dichtung 126 besteht aus elastischem Material, zum Beispiel aus Gummi oder Kunststoff, und der Stulprand 128 ist auf den Flansch 114 unter elastischer Vorspannung auf­ gesprengt. Unter Umständen ist es auch möglich, die Dichtung 126 aus zwei gemeinsam einen geschlossenen Ring bildenden Teilen, zum Beispiel aus Metall, auszubilden, um auch die an sich form­ steifen Teile der Dichtung 126 dennoch in den zu­ vor erwähnten Ringraum einstecken zu können.

Zur Montage der Gehäuseteile 102 und 103 und der Wälzkörper 113 wird die Tretkurbelwelle 104 gemäß Fig. 2 zunächst mit dem kurbelfreien Endteil senkrecht nach oben zielend gehaltert. Alsdann wird die Dichtung 126 auf die Tretkurbelwelle 104 so weit aufgeschoben, daß sich die Dichtung 126 an das Kettenrad 106 anlegt. Sodann wird der Gehäuseteil 102 mit seinem Boden voran auf die Tretkurbelwelle 104 aufgesteckt und mit der Dichtung 126 gekuppelt. Danach werden die Wälz­ körper 113 in den Gehäuseteil 102 eingebracht.

Damit diese die der Tretkurbelwelle benachbarte Schulter 111 der Tretkurbelwelle 104 passieren können, muß einerseits die lichte Weite des Gehäuseteiles 102 größer als der Durchmesser der vorgenannten Schulter 111 plus dem doppelten Wälzkörperdurchmesser sein. Andererseits muß der Gehäuseteil 102 aus der in Fig. 1 dargestellten Gebrauchslage um etwa einen Wälzkörperdurchmesser zum Kettenrad 106 und der Tretkurbel 105 hin verschoben worden sein. Hiernach wird der Gehäuse­ teil 102 nach oben verschoben, wobei die Wälz­ körper 113 zwangsläufig zwischen ihren Außen- und Innenwälzkörperlaufbahnen 110 und 112 lagerichtig angeordnet werden und durch die reibschlüssige Anordnung des Gehäuseteiles 102 über die Dichtung 126 relativ zur Tretkurbelwelle 104 vorübergehend auch lagerichtig gehalten werden.

Der weitere Zusammenbau erfolgt vorzugsweise unter Zuhilfenahme einer Montagevorrichtung, die im wesentlichen aus einem senkrecht gehalterten zylindrischen Stab 129 besteht, dessen Länge mindestens der Länge des Gehäuseteiles 103 ent­ spricht. Auf den Stab 129 wird der Gehäuseteil 103 mit seinem Boden voran aufgesteckt. Der Durchmesser des Stabes 129 ist um etwa den doppelten Wälzkörper­ durchmesser kleiner als die kleinste lichte Weite des Gehäuseteiles 103. Außerdem muß der Durch­ messer des Stabes 129 größer als der Durchmesser der Bohrung 125 abzüglich eines Wälzkörperdurch­ messers sein, damit die von oben in den Gehäuse­ teil 103 eingebrachten Wälzkörper 113 die Bohrung 125 nicht passieren können.

Danach wird der freie Endteil der Tretkurbelwelle 104 zum Stab 129 koaxial ausgerichtet, mit letzterem zum Beispiel mittels einer Steckverbindung lösbar gekuppelt, wie dies aus der Fig. 3 ersichtlich ist und dann der Gehäuseteil 103 nach oben auf die Tretkurbelwelle 104 aufgeschoben und mit dem Gehäuseteil 102 verschraubt, wonach das Gehäuse vom Stab 129 gelöst und das günstigste Wälzlagerspiel bereits vor dem Einfügen in die Rahmenmuffe 101 ein­ gestellt wird.

Dabei ist eine weitere Bedingung erfüllt, nämlich, daß die kleinste lichte Weite des Gehäuseteiles 103 größer als der Durchmesser der dem kurbelfreien End­ teil der Tretkurbelwelle 104 benachbarten Schulter 111 ist.

Um innerhalb der Rahmenmuffe 101 im mittleren Bereich einen möglichst großen freien Ringraum, unter anderem zur Durchführung von elektrischen, zum Beispiel zu einer Rückleuchte führenden Leitern, zu erhalten, entspricht einerseits die Länge des Gehäuseteiles 102 etwa einem Drittel der Gehäusegesamtlänge und der mündungsseitige zylindrische Endteil 130 des Gehäuse­ teiles 103 ist im Durchmesser gegenüber dem boden­ seitigen Teil des Gehäuseteiles 103 vermindert. Dabei entspricht die Länge des Endteiles 130 etwa der halben Länge des Gehäuseteiles 103.

Auf diese Weise erhält man ein Fahrradtretkurbel­ lager, welches sowohl für Antriebe mit Freilauf als auch für Antriebe mit Rücktrittbremse geeignet ist.

Claims (7)

1. Tretkurbellager für Fahrräder, bestehend aus einem in die Tretlager-Rahmenmuffe lösbar einfügbaren Ge­ häuse, welches von einer Tretkurbelwelle durchdrungen ist, die zwei innerhalb des Gehäuses mit axialem Abstand voneinander angeordnete, an den einander abge­ wandten Flanken als Wälzkörperlaufbahnen ausgebildete Schultern aufweist, denen im Gehäuse angeordnete Wälzkörperlaufbahnen gegenüberstehen, zwischen welchen umlaufbare Wälzkörper angeordnet sind, wobei die gehäuseeigenen Wälzkörperlaufbahnen zur Einstellung des Lagerspieles axial verstell- und feststellbar ausgebildet sind, und wobei das Gehäuse aus zwei, im wesentlichen topfförmigen, mit ihren Mündungen zueinander gerichteten und koaxial miteinander ver­ schraubbaren Gehäuseteilen zusammengesetzt ist, deren von der Tretkurbelwelle durchgriffenen Böden innen­ seitig koaxial angeformte Wälzkörperlaufbahnen auf­ weisen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a. die lichte Weite des einen ersten Gehäuseteiles (102) entspricht mindestens dem Durchmesser der einer unlösbaren Tretkurbel (105) benachbarten Kurbelwellen-Schulter (111) plus dem doppelten Durchmesser eines Wälzkörpers (113);
• b. der Durchmesser der im Boden des ersten Gehäuseteiles (102) angeordneten Bohrung (124) ist größer als der größte Durchmesser der Tretkurbelwelle (104);
• c. der erste Gehäuseteil (102) ist der Tretkurbel (105) samt Kettenrad (106) benachbart ange­ ordnet, die mit der Tretkurbelwelle (104) eine unlösbare Einheit bildet und
• d. der erste Gehäuseteil (102) ist auf der Tretkurbel­ welle (104) aus der Gebrauchslage zur unlösbaren Tretkurbel (105) hin um etwa den Durchmesser eines Wälzkörpers (113) verschiebbar.

2. Tretkurbellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mündungsseitige Endteil (130) des zweiten Gehäuseteiles (103) etwa über die halbe Gesamt­ länge des letzteren gegenüber dem bodenseitigen Endteil im Durchmesser vermindert ist.

3. Tretkurbellager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil-Verschraubung eine Verdrehsicherung zugeordnet ist.

4. Tretkurbellager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer in der Bohrung des ersten Gehäuseteiles angeordneten Dichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (126) auf der Tretkurbelwelle (104) axial reibschlüssig verstellbar angeordnet ist.

5. Tretkurbellager nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtung (126) einen insbesondere angeformten, an der Außenseite des Bodens des ersten Gehäuseteiles (102) anliegenden Flansch (127) mit einem den ersten Gehäuseteil (102) mantel­ seitig formschließend umfassenden Stulprand (128) aufweist.

6. Tretkurbellager nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Gehäuseteil (102) im Bereich des Bodens eine hinterschnittene Flanke aufweist und der Stulprand (128) auf den ersten Gehäuseteil (102) die hinterschnittene Flanke um­ fassend aufgesprengt ist.

7. Vorrichtung zur Montage des vorbeschriebenen Tret­ kurbellagers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch einen zylindrischen Stab (129) mit Einrichtungen zur koaxialen Ausrichtung dessen relativ zur Tretkurbelwelle (104) und zur lösbaren Kupplung mit dem freien Ende der Tretkurbelwelle (104), wobei die Länge des Stabes (129) mindestens der Länge des zweiten Gehäuseteiles (103) entspricht und dessen Durchmesser einerseits um etwa den doppelten Durchmesser eines Wälzkörpers (113) kleiner als die kleinste lichte Weite des zweiten Gehäuseteiles (103) und andererseits größer als die Differenz aus dem Durchmesser der im Boden des zweiten Gehäuseteiles (103) angeordneten Bohrung (125) und einem Wälzkörperdurchmesser ist.