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DE19811686A1 - Nabenfreies Laufrad für Fahrzeuge zur Personenbeförderung, insbesondere für Rollstühle - Google Patents

Nabenfreies Laufrad für Fahrzeuge zur Personenbeförderung, insbesondere für Rollstühle

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DE19811686A1
DE19811686A1 DE19811686A DE19811686A DE19811686A1 DE 19811686 A1 DE19811686 A1 DE 19811686A1 DE 19811686 A DE19811686 A DE 19811686A DE 19811686 A DE19811686 A DE 19811686A DE 19811686 A1 DE19811686 A1 DE 19811686A1
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DE
Germany
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sealing
race
support ring
ring
hub
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DE19811686A
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Inventor
Stefan Gruene
Harry Schneemayer
Hermann Koch
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HEEMBROCK SIMON
LEIBE KLAUS
Original Assignee
HEEMBROCK SIMON
LEIBE KLAUS
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Publication date
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Abstract

Bei einem nabenfreien Laufrad für Fahrzeuge zur Personenbeförderung, insbesondere für Rollstühle, mit einem als Felge für einen Reifen (17) dienenden äußeren Laufring (15), einem inneren Tragring (1) und einer die Lagerung des Laufringes (15) am Umfang des Tragringes (1) bildenden Wälzlageranordnung (13) ist der zwischen Laufring (15) und Tragring (1) befindliche Ringspalt an beiden axialen Enden der Wälzlageranordnung (13) jeweils durch eine Dichtung (27) abgeschlossen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein nabenfreies Laufrad für Fahrzeuge zur Personenbeförderung, insbesondere für Rollstühle, mit einem als Felge für einen Reifen dienenden äußeren Laufring, einem inneren Tragring und einer die Lagerung des Laufringes am Umfang des Tragringes bildenden Wälzlageran­ ordnung.
Laufräder dieser Art sind bereits bekannt, siehe DE 690 11 822 T2 (Fig. 3). Die Verwendung nabenfreier Laufräder hat insbesondere bei Rollstühlen den Vor­ teil, daß wegen des Fehlens von Drahtspeichen oder Felgenspeichen die Verletzungsgefahr für den Benutzer verringert ist. Nachteilig ist bei den be­ kannten Laufrädern, daß Witterungseinflüsse, wie sie bei Gebrauch des Roll­ stuhles im Freien gegeben sind, die Wälzlageranordnung in Mitleidenschaft ziehen, daß insbesondere eindringende Feuchtigkeit und Schmutz- oder Staub­ partikel die Leichtgängigkeit der Wälzlageranordnung und somit den Leichtlauf der Räder beeinträchtigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Laufrad der in Betracht stehen­ den Art zu schaffen, bei dem die einwandfreie Funktion der Wälzlageranord­ nung und damit der gewünschte Leichtlauf auch unter ungünstigen Bedingun­ gen gewährleistet sind.
Bei einem nabenfreien Laufrad der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der zwischen Laufring und Tragring befindliche Ringspalt an der Wälzlageranordnung durch zumindest eine Dich­ tung abgeschlossen ist.
Vorzugsweise ist als Dichtung ein Dichtungsring aus elastisch nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise aus Polytetrafluoräthylen (Teflon), vorgesehen, wobei in vorteilhafter Weise der Ringspalt der Wälzlageranordnung an deren beiden axialen Enden durch jeweils gleich ausgebildete Dichtungsringe abgedichtet sein kann.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist ein radialer Randbereich des Dichtungsringes ein Verbindungsglied zur Befestigung am Laufring oder Trag­ ring auf, und der andere radiale Randbereich bildet zumindest eine dünnwandi­ ge Dichtlippe zur federnden Anlage an einer außen liegenden Seitenfläche des zur Dichtlippe relativ beweglichen Tragringes oder Laufringes. Bei solcher Ausbildung ergibt sich eine sichere Abdichtung bei äußerst geringen zwischen Dichtlippe und Anlagefläche erzeugten Reibungskräften, so daß der Leichtlauf des Laufrades durch die Dichtungsanordnung nicht merklich beeinträchtigt wird.
An dem den Dichtlippen entgegengesetzten Bereich, der das Verbindungsglied bildet, können die Dichtungsringe an beiden axialen Enden durch ein mit ihnen einstückig ausgebildetes Band verbunden sein.
Besonders geringe Reibungskräfte bei gleichzeitig einwandfreier Dichtwirkung erzielt man bei Ausführungsbeispielen, bei denen jeder Dichtungsring mit seinem Verbindungsglied am betreffenden Laufring oder Tragring so gelagert ist, daß der Dichtungsring gegen einen am Verbindungsglied wirkenden Reibschluß eine begrenzte Schwenkbewegung durchführen kann, die zu einer Entlastung der an der Dichtlippe oder den Dichtlippen wirkenden Vorspannung führt, falls Spitzen in der Stärke der elastischen Vorspannung auftreten sollten.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen gegenüber der praktischen Verwirklichung etwa in dop­ peltem Maßstab gezeichneten Querschnitt des Ausführungs­ beispieles des Laufrades in dessen Umfangsbereich;
Fig. 2 einen Querschnitt eines Dichtungsringes des Ausführungsbei­ spieles und
Fig. 3 einen gegenüber Fig. 2 in etwa doppeltem Maßstab gezeichne­ ten Teilquerschnitt des in Fig. 2 mit III bezeichneten Bereiches.
In Fig. 1 ist ein mit einem nicht gezeigten Fahrzeug zu verbindender Tragring mit 1 bezeichnet. Der Tragring 1 ist als geschlossenes Hohlkastenprofil aus einer Aluminiumlegierung gefertigt und weist beim Ausführungsbeispiel zwei innere Kammern auf, die durch einen zentral gelegenen, in der Radialebene des Tragringes 1 verlaufenden Verstärkungssteg in Form eines über den gesam­ ten Umfang durchgehenden Ringes 3 voneinander getrennt sind. An seinem Umfangsbereich weist der Tragring 1 seitliche Abschrägungen 5 auf, die sich bis zu am äußeren Umfang des Tragringes 1 befindlichen Rippen 7 erstrecken. Zwischen den Rippen 7 bildet der Umfang des Tragringes 1 einen Lagersitz 9, in den zwei Stahldrahtringe 11 eingelegt sind, die seitlich an den Rippen 7 abgestützt sind und Lagerlaufbahnen einer als Ganzes mit 13 bezeichneten Wälzlageranordnung bilden.
Die Wälzlageranordnung 13 bildet die Führung und die Lagerung für einen Laufring 15, der ebenfalls als geschlossener Ring aus einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Der Laufring 15 dient als Felge für einen Reifen 17. Radial nach einwärts verlaufende Wandteile 19 des Laufringes 15 begrenzend zwischen sich einen zum Lagersitz 9 komplementären Lagersitz 22 für die Wälzlageranord­ nung 13. In Entsprechung zum Lagersitz 9 des Tragringes 1 befinden sich im Lagersitz 22 des Laufringes 15 ebenfalls eingelegte Stahldrahtringe 21 zur Bildung von Lagerlaufbahnen. Auf diesen Laufbahnen sind Lagerkugeln 23 der Wälzlageranordnung 13 geführt, die voneinander durch einen nicht dargestell­ ten Lagerkäfig aus Kunststoff getrennt sind.
Die Wandteile 19 des Laufringes 15 weisen seitlich nach außen offene Ringnu­ ten 25 auf. Diese dienen als Sitz, in dem ein Verbindungsglied 26 eines beim Ausführungsbeispiel aus Polytetrafluoräthylen (Teflon) hergestellten Dichtungs­ ringes 27 reibschlüssig gehalten ist.
Zur näheren Erläuterung des Dichtungsringes 27 wird auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Wie insbesondere aus Fig. 2 zu ersehen ist, weist der Dichtungs­ ring 27 an dem dem Verbindungsglied 26 abgekehrten Ende zwei dünn­ wandige Dichtlippen 29 und 31 auf, die bei dem in Fig. 2 gezeigten span­ nungsfreien Zustand des Dichtungsringes 27 zwischen sich einen stumpfen Winkel von etwa 113° einschließen. Wie insbesondere Fig. 3 deutlich zeigt, bildet das Verbindungsglied 26 einen vom radial außen liegenden Randbereich des Dichtungsringes 27 rechtwinklig abstehenden rippenartigen Ansatz mit einer endseitigen Erweiterung mit äußeren Abrundungen 33. Die den Sitz für das Verbindungsglied 26 bildende Ringnut 25 am Laufring 15 besitzt in ihrem inneren Abschnitt eine komplementäre Formgebung, wobei die Dimensionie­ rung so gewählt ist, daß das Verbindungsglied 26 gegen Reibschluß in der Ringnut 25 schwenkbar ist. Dabei ist die Formgebung in Anpassung an die Abrundungen 33 so gewählt, daß der Dichtungsring 27 normalerweise die in Fig. 1 gezeigte Stellung einnimmt.
Wie ersichtlich, bildet die Abschrägung 5 beidseits des Laufringes 1 jeweils eine erste Dichtfläche für die Anlage an der Dichtlippe 29, während die Au­ ßenseite der Rippen 7 eine zweite Dichtfläche 35 für die Zusammenwirkung mit der Dichtlippe 31 bilden. Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung des Dich­ tungsringes 27 sind die Dichtlippen 29 und 31 unter einer leichten elastischen Vorspannung in Anlage an ihren betreffenden Dichtflächen 5 bzw. 35, wobei die Dichtlippen 29, 31 aus der in Fig. 2 gezeigten, spannungsfreien Position heraus voneinander leicht abgespreizt sind, so daß der zwischen ihnen einge­ schlossene stumpfe Winkel in Fig. 1 größer ist als der in Fig. 2 gezeigte Winkel von 113°.
Wenn es, beispielsweise durch Rundlaufungenauigkeiten, etwa aufgrund von Lagerspiel, zu einer örtlichen oder zeitlichen Vergrößerung der Vorspannung der Dichtlippen 29, 31 kommen sollte, kann der Dichtungsring 27 gegen den zwischen Verbindungsglied 26 und Ringnut 25 wirkenden Reibschluß jeweils nach außen eine geringfügige Schwenkbewegung ausführen, wobei eine an der Außenseite der Ringnut 25 gebildete Stufenfläche 39 in Zusammenwirkung mit dem zugekehrten äußeren Rand des Dichtungsringes 27 einen Anschlag zur Begrenzung dieser Schwenkbewegung bildet.
Für den Zusammenbau von Tragring 1, Wälzlageranordnung 13 und Laufring 15 werden zunächst die Stahldrahtringe 11 und 21 in die Lagersitze 9 bzw. 22 eingelegt. Die Länge der Stahldrahtringe ist so bemessen, daß sie im eingeleg­ ten Zustand an ihren Enden durch einen Stoß äußerst geringer Länge getrennt sind. Tragring 1 und Laufring 15 werden dann koaxial zueinander ausgerichtet. Der Laufring 15 weist am Umfang im Zentrum seines den Reifen 17 tragenden Felgenbettes einen nicht gezeigten, eingefrästen Durchbruch auf, durch den nunmehr der Lagerkäfig mit den aufeinanderfolgenden Kugeln eingeführt wird. Vor dem Aufziehen des Reifens 17 wird dieser Durchbruch dann, beispiels­ weise mittels eines Stopfens, verschlossen.
Die Dichtungsringe 27 werden sodann durch Einklipsen ihres Verbindungs­ gliedes 26 in die Ringnuten 25 an beiden Seiten des Laufringes 15 befestigt.

Claims (8)

1. Nabenfreies Laufrad für Fahrzeuge zur Personenbeförderung, insbesondere für Rollstühle, mit einem als Felge für einen Reifen (17) dienenden äuße­ ren Laufring (15), einem inneren Tragring (1) und einer die Lagerung des Laufringes (15) am Umfang des Tragringes (1) bildenden Wälzlager­ anordnung (13), dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Laufring (15) und Tragring (1) befindliche Ringspalt der Wälzlageranordnung (13) durch zumindest eine Dichtung (27) abgeschlossen ist.
2. Nabenfreies Laufrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtung ein Dichtungsring (27) aus elastisch nachgiebigem Werkstoff vorgesehen ist, dessen einer radialer Randbereich ein Verbindungsglied (26) zur Befestigung an Laufring (15) oder Tragring (1) aufweist und des­ sen anderer radialer Randbereich zumindest eine dünnwandige Dichtlippe (29, 31) zur federnden Anlage an einer axial außen liegenden Seitenfläche (5, 35) des zur Dichtlippe relativ beweglichen Tragringes (1) oder Laufrin­ ges (15) bildet.
3. Nabenfreies Laufrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied durch eine am radial außen liegenden Randbereich des Dichtungsringes (27) axial vorspringende Rippe (26) gebildet ist, die an ihrem freien Ende eine wulstartige Erweiterung bildet, die in einer an der axial außen liegenden Seitenfläche des Laufringes (15) als Vertiefung ausgebildeten Ringnut (25) passend aufnehmbar ist.
4. Nabenfreies Laufrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Verbindungsglied entgegengesetzte Randbereich des Dichtungsringes (27) zwei Dichtlippen (29 und 31) für die Zusammenwirkung mit zwei an der axial außen liegenden Seitenfläche des Tragringes (1) oder Laufringes (15) ausgebildeten Dichtflächen (5, 35) aufweist, deren eine durch eine äußere Abschrägung (5) des Tragringes (1) oder Laufringes (15) und die andere durch eine axial nach innen versetzte, an die Abschrägung (5) an­ grenzende, sich in Radialrichtung erstreckende Fläche (35) gebildet sind.
5. Nabenfreies Laufrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im spannungsfreien Zustand die eine (29) der Dichtlippen des Dichtungsrin­ ges (27) sich näherungsweise in dessen Ebene erstreckt und für die Anlage an der Abschrägung (5) des Tragringes (1) oder Laufringes (15) vorgesehen ist und daß die andere Dichtlippe (31) mit der ersteren einen stumpfen Winkel einschließt.
6. Nabenfreies Laufrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsglied (26) des Dichtungsringes (27) in der Ringnut (25) des Laufringes (15) oder Tragringes (1) derart aufgenommen ist, daß die Dichtlippen (29, 31) an den Dichtflächen (5, 35) unter einer elastischen Vorspannung anliegen, die eine den zwischen ihnen eingeschlossenen stumpfen Winkel vergrößernde, gegenseitige Abspreizung der Dichtlippen (29, 31) bewirkt.
7. Nabenfreies Laufrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Ringnut (25) des Laufringes (15) oder Tragringes (1) aufgenommene wulstartige Erweiterung (33) des Verbindungsgliedes (26) des Dichtungs­ ringes (27) eine abgerundete Formgebung besitzt, die zusammen mit komplementären, abgerundeten Innenflächen der Ringnut (25) eine gegen Reibschluß erfolgende Schwenkbewegung des Dichtungsringes (27) er­ möglicht, deren Schwenkbereich durch einen Anschlag begrenzt ist.
8. Nabenfreies Laufrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag durch eine die Ringnut (25) an der Außenseite erweiternde Stu­ fenfläche (39) gebildet ist, an die der radial außen liegende Rand des Dichtungsringes (27) im Zuge der Schwenkbewegung anlegbar ist.
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