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Ringspanns neuer Käfigfreilauf: Höheres Drehmoment dank Breitspur-Design
Einen neuen Käfigfreilauf, der es erlaubt, E-Bike-Antriebe noch leistungsstärker, kompakter und sicherer auszulegen, zeigt Freilauf-Spezialist Ringspann aus Bad Homburg auf der diesjährigen Eurobike (21.-25.6.2023) in Frankfurt.
Der Käfigfreilauf ER (re.) hat eine integrierte Radiallagerung; der Typ HRL (li.) zusätzlich noch eine integrierte Axiallagerung. Das macht raumfordernde Wälzlager-Baugruppen unnötig.Foto: Ringspann

Der neue Käfigfreilauf der Baureihe ER ist doppelreihig und trägt daher die Zusatzbezeichnung DR. Thomas Heubach leitet die Freilauf-Sparte von Ringspann und erklärt: »Dank seines innovativen Käfig-Designs ist unser neuer E-Bike-Freilauf sozusagen ein breitspuriger Doppelreiher. Denn die spezielle Ausführung des Polyamidkäfigs ermöglicht es, den Freilauf mit zwei gedoppelten Klemmstückreihen zu belegen, um so – bei vollem Erhalt der Drehmomentkapazität – seinen Gesamtdurchmesser zu verkleinern. Rasch kann der Konstrukteur damit etliche Zehntel radialen Bauraum gewinnen, ohne Leistung einbüßen zu müssen.«
Durch weniger Durchmesser und die dadurch größere relative Breite wird der Freilauf auch kippsicherer. Weitere Kipssicherheit bringt die bei der ER-Baureihe serienmäßig integrierte Radiallagerung. Ist ausreichend Bauraum vorhanden, kann man den ER-DR auch nutzen, um mehr Drehmoment umzusetzen.

Thomas Heubach.Foto: Ringspann

Drehmomente bis zu 300 Nm

Der neue Käfigfreilauf kann auf unterschiedliche Kundenwünsche und konstruktive Anforderungen abgestimmt werden hinsichtlich der Abmessung sowie der Auswahl der Klemmstücke und ihrer Positionierung im Käfig. Bei zahlreichen kundenspezifischen Testläufen habe sich gezeigt, dass der neue ER-DR maximale Drehmomente von bis zu 300 Nm übertragen kann.

Die Premium-Käfigfreiläufe der Serie ER haben ebenso wie E-Drive-Freiläufe aus Ringspanns HRL-Serie den Vorteil, dass die übliche Lagerung der Freiläufe überflüssig wird. Beim ER sorgt dafür die Radiallagerung über mitlaufende Rollenpaare im Kunststoffkäfig. Beim HRL hingegen wird durch Einsatz einer Lagerscheibe am Freilauf die Radial- mit der Axiallagerung kombiniert. Der E-Drive-Konstrukteur kann daher auf raumfordernde Wälzlager-Baugruppen komplett verzichten und den Antrieb kompakter und leichter ausführen. »Selbst bei schräg verzahnten Zahnrädern an der Antriebswelle des Motors ist keine weitere Lagerung nötig«, sagt Thomas Heubach.

Für den Einsatz an der Tretlagerwelle hat Ringspann den Käfigfreilauf der Bauart F im Programm: Er punktet mit einer integrierten Drehmomentbegrenzung, die den Überlastfall absichert: »Tretlagerwellen von E-Bikes müssen je nach Fahrertyp und Fahrsituation hohe Drehmomente aufnehmen. Bei entsprechender Abstimmung der Bauteile ermöglicht das spezielle Klemmstück-Design des F-Freilaufs das gezielte Durchrutschen beim Überschreiten des anwendungsgerecht definierten Grenzdrehmoments. Das schont den Freilauf und alle benachbarten Komponenten des Antriebs«, erklärt Heubach. Das ist auch ideale, wenn sich das maximale Drehmoment nicht exakt prognostizieren lässt.

Der neue Käfigfreilauf ER-DR spart durch seine relative breitere Auslegung radial Platz.Foto: Ringspann

Beststeller im Ringspann-E-Bike-Freilauf-Portfolio ist der Type E. Unter Verwendung von 160 Millionen Klemmstücken wurde der weltweit bereits 5,3 Millionen Mal verbaut, so Ringspann. Mit bis zu 520 Nm liege die Drehmomentkapazität dieses Klemmstück-Freilaufs um den Faktor 3 höher als jene von Hülsenfreiläufen. Sein optimiertes Design gestatte zudem hohe Bauteiltoleranzen im konstruktiven Umfeld.

Die E-Bike-Freiläufe aller vier Baureihen gibt es serienmäßig für Wellen mit Durchmessern von circa 25 bis 60 Millimetern. Die Klemmstücke bestehen stets aus gehärtetem Chromstahl, die Käfige aus Polyamid. Dabei sind alle Freiläufe in ihrer Konstruktion so gestaltet, dass sich anwendungsspezifische Modifikationen und Sonderausführungen rasch umsetzen lassen.

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