Fahrradfelge

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doppelt geöste Hohlkammerfelge

Die Fahrradfelge ist das außenliegende ringförmige Metall-, Holz- oder Kunststoffprofil eines Laufrads, das den Reifen, den Schlauch und das Felgenband aufnimmt. Die Felge wird im Regelfall über Stahl-Speichen mit der Nabe des Fahrrads verbunden. Besonders aerodynamische Felgen werden auch mit angeformten Streben gefertigt oder von einer durchgehenden Scheibe getragen.

Felgentypen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

doppelt geöste Hohlkammerfelge Campagnolo Omega Strada Hardox Baujahr 1991
doppelt geöste Hohlkammerfelge mit freiliegendem Napf zur Aufnahme der Speichennippel

Man unterscheidet folgende Felgentypen:

Drahtreifenfelgen oder Hakenfelgen
Das sind in allen Ausführungen Tiefbettfelgen. In den Bildern im „Maul“ der Felge eine nach innen gerichtete Kante zu erkennen, die „Haken“ genannt wird. Gegen diese Kante drückt der Schlauch den Wulst des Mantels. Der Wulst wird durch radial eingearbeitete Drähte oder hochfeste Faserbündel in der Felge gehalten. Die englische Bezeichnung für diese Bauart ist clincher.
Wulstreifenfelgen oder Westwoodfelgen
Der Wulst des Reifenmantels enthielt früher keinen Draht und war voluminöser als bei heutigen Reifentypen. Wulstreifenfelgen waren in der Regel breiter als die heutigen Felgen und wurden aus Stahlblech gefertigt. Sie ließen keine hohen Reifendrücke zu, da der Reifenwulst weniger sicher in der Felge verankert lag, als bei heutigen Hakenfelgen.
Schlauchreifenfelgen
Schlauchreifenfelgen haben keine Flanken. Sie bestehen also nur aus dem Grundkörper mit einer konkav geformten Fläche, auf welcher der Reifen resp. Schlauchreifen (Schweiz: Collé oder auch Tubolare) mit Reifenkitt aufgeklebt wird. Schlauchreifen lassen die höchsten Drücke zu und sind bei Bahnrennen vorgeschrieben.
Hohlkammerfelgen
Hohlkammerfelgen besitzen einen doppelten Felgenboden, der einen Hohlraum einschließt. Schlauchreifenfelgen sowie höherwertige Drahtreifenfelgen aus Stahl oder Aluminium sind immer Hohlkammerfelgen, um eine ausreichende Stabilität bei geringem Gewicht erreichen zu können. Nur einfache Drahtreifenfelgen sowie die traditionellen, breiten Wulstreifenfelgen werden mit einfachem U-Profil gefertigt.
Felgen für schlauchlose Reifen
Seit 1998 wurden von Continental und Rigida spezielle Felgen angeboten, die die Verwendung von schlauchlosen Reifen ermöglichen. Das Felgenbett war hier mit einer in Nuten eingelegten Gummidichtung abgedeckt. In der Folge wurde vor allem im Mountainbikesport der Einsatz von schlauchlosen Bereifungen durch Adaption weitgehend handelsüblicher Draht- oder Faltbereifungskomponenten realisiert, bei denen spezielle Felgenbänder, Einschraubventile und eine Dichtemulsion in üblichen ETRTO-konformen Felgen zum Einsatz kommen.[1] Aktuell werden viele höherwertige Markenfelgen als „Tubeless-ready“ vermarktet und sind ab Werk unter anderem durch eine besondere Gestaltung des Felgenbetts, luftdichte Felgenbänder und chemische Beständigkeit gegen die Dichtemulsionen für den Einsatz von Schlauchlos-Bereifung vorbereitet.

Wenn Felgenbremsen (Seitenzug-, Mittelzugbremsen, Cantilever, V-Bremsen) verwendet werden sollen, müssen die Seitenflanken der Felgen als Reibfläche für die Bremsklötze ausgebildet sein. Wulstreifenfelgen wurden früher auch mit Gestängebremsen mit hufeisenförmigen Halterungen verwendet, die die Bremsklötze von unten gegen das Felgenbett zogen.

Speichen und Nippel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Üblicherweise werden 36 Speichen aus verzinktem oder rostfreiem Stahl verwendet. Felgen für Tandems oder Lastenfahrräder haben meist 40 oder 48 Nippellöcher. Sporträder verwenden aus Gewichtsgründen und aufgrund des Luftwiderstands meist 32 oder weniger Speichen, bis hinunter zu zwölf Speichen am Vorderrad von Rennrädern.

gelochte Felgen
Hierbei sitzen die Speichennippel direkt auf dem Material des Felgenbodens auf. Dies ist bei Felgen in einfacher U-Form üblich, da diese in der Regel eine ausreichende Wandstärke aufweisen. Gelochte Holhlkammerfelgen ohne Verstärkung kommen selten vor.
gepunzte Felgen
Die Speichen laufen von der Felge abwechselnd zum rechten oder linken Flansch der Nabe. Bei großen Laufrädern und schmalen Felgen ergibt sich hieraus nur eine geringe Schrägstellung der Speichen. Besonders bei kleinen Laufrädern ist es jedoch nötig, die Auflagefläche des Speichennippels entsprechen anzuschrägen, um eine einseitige Belastung des Felgenbodens und der Speiche zu vermeiden. Traditionell wird dies oft durch einen konvexen Felgenboden erreicht, in welchem die Nippellöcher abwechselnd rechts und links außerhalb der Mittellinie angebracht werden. In die aus dünnem Stahlblech gefertigten Wulstreifenfelgen wurden zur Aufnahme der Nippelköpfe häufig auch halbkugelförmige Vertiefungen gepunzt. Die Nippellöcher wurden dann in dieser Vertiefung rechts und links außermittig an der entsprechend geneigten Stelle angebracht. Heute werden die Nippellöcher in Aluminiumfelgen durch eine Neigung des Stanzwerkzeugs oder Fließbohrers gleich im richtigen Winkel ins Material gedrückt.
einfach geöste Felgen
Französische Wolber GTA 2 Felge, einfach geöst
Bei geösten Felgen werden die Nippellöcher durch einen feinen Metallring verstärkt (ähnlich wie Ösen, die in Textilien oder Leder verwendet werden). Der Stahlring verhindert, dass sich der Nippel bei starker Anzugskraft in das weichere Grundmaterial der Felge einarbeitet. Zusätzlich verringert sich die Reibung zwischen dem Speichennippel und der Felge ebenso wie die Gefahr, dass sich im Felgenboden Risse bilden. Wenn eine Öse mit einem etwas größeren Durchmesser verwendet wird, kann sich die konische Sitzfläche des Speichennippels selbstständig im richtigen Winkel ausrichten, ohne dass eine entsprechende seitliche Neigung des Lochs erforderlich ist. Ähnliche Effekte lassen sich auch erzielen, wenn statt der Ösen Unterlegscheiben zwischen Nippel und Felgenboden verwendet werden.
doppelt geöste Felgen
Bei Hohlkammerfelgen werden anstelle der flachen Ösenringe oft höhere Hülsen („Näpfe“) verwendet werden, die den Hohlraum zwischen beiden Felgenböden überbrücken. Wenn sich die Hülsen durch entsprechende Ausbildung des oberen und unteren Rands in beiden Öffnungen der Felgenböden zugleich abstützen, spricht man von doppelt geösten Felgen. Eine Verformung und Rissbildung im Felgenboden durch hoher Speichenspannung ist hier ausgeschlossen. Auch erleichtern die Einsätze das Einlegen der Speichennippel beim Einspeichen, die bei Hohlkammerfelgen sonst gerne in den Hohlraum rutschen.

Material[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fahrradfelge aus Holz mit Schlauchreifen

Metallfelgen werden aus einem Profil gefertigt, das in die endgültige Form gebogen und am Stoß zusammengefügt wird. Sie werden heute meist aus einer Aluminiumlegierung gefertigt, die gegenüber Stahl ein geringeres Gewichts und eine besseren Bremswirkung von Felgenbremsen ermöglicht. Aluminium-Leichtmetallprofile werden im Strangpressverfahren hergestellt und dann in Form gebogen. Die Verbindung am Stoß erfolgt entweder durch Schweißen oder durch Einpressen von Verbindungsinserts (z. B. Stahlstifte) in die Hohlkammern des Felgenprofiles. Erster Hersteller von Aluminiumfelgen war 1936 die Firma Altenburger GmbH & Co. KG in Jestetten.

Im hochpreisigen Bereich für Rennräder oder Mountainbikes werden auch Faserverbundwerkstoffe verwendet. Vor allem handelt es sich dabei um mit Kohlenstofffasern verstärkten Kunststoff (CFK), der umgangssprachlich auch Carbon oder Kohlefaser genannt wird. Im Kombination mit Felgenbremsen ist die Bremswirkung bislang jedoch deutlich geringer als bei Aluminiumfelgen. Zunehmend werden im hochpreisigen Bereich auch Scandiumlegierungen verwendet.

Bei preiswerten Kinderrädern werden auch Laufräder verwendet, deren Felge, Nabe sowie Speichen als Einheit aus Kunststoff-Spritzguß hergestellt wird.

Bis in die 1960er Jahre wurden Schlauchreifenfelgen aus Holz vor allem im Bahnradsport verwendet. Im Straßenradsport wurden sie vereinzelt bei Profirennen sogar noch bis in die 1990er eingesetzt.

Form[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hochprofilfelgen mit tropfenförmigem Querschnitt, werden auch als Aero- oder V-Felgen bezeichnet und sind deutlich steifer als flache Felgen. Der bessere Strömungswiderstandskoeffizient (cw) dieser Felgen spielt überwiegend im Straßenradsport bzw. im Bahnradsport eine Rolle, da er sich deutlich erst ab Geschwindigkeiten von etwa 40 km/h bemerkbar macht.

Bei steifen Hohlkammerfelgen kann die Speichenzahl reduziert werden. Dann muss jedoch der Felgenboden stärker ausgeführt werden, weshalb Tropfenprofile oft schwerer sind und damit ein höheres Massenträgheitsmoment haben.

Größen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Felgengrößen werden unter anderem von der ETRTO standardisiert. Felgen müssen die Vorgaben des Nenndurchmesser, der Felgenhornhöhe und -tiefe, Maße der Übergangsradien und einige andere vorgegebene Größen wie den Ventillochdurchmesser einhalten, um den zugehörigen Reifen sicheren Halt zu geben.

Hauptartikel: Fahrradbereifung

Für die Ersatzbeschaffung und den Laufradbauer sind weitere Angaben maßgeblich, wie z. B. die Anzahl der Speichenlöcher und der „maßgebliche Felgendurchmesser“ (in Herstellerdatenblättern oft mit ERD abgekürzt, für die englische Bezeichnung Effective Rim Diameter). Dieser bezeichnet den Durchmesser des Kreises, der über die Speichennippel-Auflageflächen im Felgenboden gemessen wird. Dieser ist zur Ermittlung der korrekten Speichenlänge (mit einem Speichenlängenrechner) erforderlich. Aufgrund der unterschiedlichen Felgenprofilen ist dieser Durchmesser nicht einer bestimmten ETRTO-Größe zuordenbar, sondern hängt ausschließlich vom einzelnen Felgenfabrikat ab. Die Speichenlänge hängt zudem auch noch vom Lochkreis-Durchmesser der Nabenflansche, der Einspeichungsart bzw. Kreuzungszahl sowie einer eventuell notwendigen Aussermittigkeit ab (Zahnkranzseite).

Maulweite[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Als zweite Kenngröße neben dem Durchmesser haben Fahrradfelgen verschiedene Maulweiten. Die Maulweite ist das Innenmaß zwischen den Felgenflanken im Querschnitt. Üblich sind Maulweiten zwischen 13 und 30,5 mm (bei Fatbikes bis über 70 mm). Nicht alle Maulweiten sind mit allen Reifenbreiten kompatibel, Reifen- und Felgenpaarungen außerhalb der Spezifikationen können Schwierigkeiten bei der Montage bereiten und ein schlechtes Fahr- und Verschleißverhalten haben, im Extremfall kann der Reifen von der Felge abrutschen.

Steifigkeit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Im Gegensatz zu den meisten anderen Bauteilen eines Fahrrads werden die Felgen bei ausreichender Speichenspannung überwiegend nur auf Druck belastet. Die Verwindungssteifigkeit der Felge hängt überwiegend vom verwendeten Material und dem Flächenträgheitsmoment des Felgenquerschnitts ab und spielt meist erst dann eine Rolle, wenn eine unplanmäßige Belastung auftritt, wie etwa beim Zusammenprall mit einem Hindernis oder bei starker Belastung eines Laufrads dessen Speichen locker sind oder teilweise fehlen.

Breite und hohe Felgen haben in der Regel ein höheres Flächenträgheitsmoment als flache und schmale Felgen. Sie neigen daher weniger zur Entwicklung von Höhen- und Seitenschlag (einem „Ei“ oder einer „Acht“) und lassen sich einfacher ausrichten („zentrieren“).

Die Belastung der Felge ist in der Nähe der Speichenlöcher am höchsten. Der Hersteller Campagnolo reduziert bei einigen seiner Felgen die Materialstärke in den Bereichen zwischen den Bohrungen und spart dadurch nach eigenen Angaben 40 Gramm Gewicht ein.

Sicherheit[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Felgen nutzen sich beim Bremsen mit Felgenbremsen ab und können reißen
Bei Fahrrad-Autotür-Kollision am Felgenstoß gebrochene Felge

Bei Fahrrädern mit Felgenbremsen führt der durch das Reiben der Bremsklötze auf den Felgenflanken verursachte Verschleiß mit der Zeit zur Abnahme der Felgenwanddicke. Gefährlich wird das, wenn die Felge dann (meist bei schneller Erhitzung bei einer starken Bremsung) unvermittelt aufbricht. Das Laufrad kann blockieren, was zu Stürzen führen kann. Daher empfiehlt der ADFC, Felgen mit Verschleißindikator, z. B. einer eingedrehten Rille in der Felgenwand, zu verwenden. Sollte soviel Material abgetragen worden sein, dass der Indikator nicht mehr erkennbar ist, sollten die Felgen ausgetauscht werden.[2]

Es gibt auch Felgen, bei denen die Reibflächen der Flanken mit Keramik beschichtet sind, diese zeigen so gut wie gar keinen Verschleiß.

Hersteller[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Fahrradfelgen werden weltweit von einer Reihe von Firmen hergestellt. Teilweise lassen verschiedene Hersteller von Fahrrädern ihre Felgen und Laufräder von den gleichen Produzenten in China und Südostasien fertigen. Eine Auswahl von Herstellern:

  • Mavic, französischer Hersteller von Fahrrad-Komponenten
  • Miche, italienischer Hersteller
  • RYDE International, holländische Marke, hat die Traditionsmarke Rigida übernommen
  • DT Swiss, Schweizer Hersteller von Laufradkomponenten, Laufräder werden inzwischen auch in Polen und den USA produziert
  • Exal, belgischer Hersteller; übernommen von Büchel Gruppe Deutschland; Fabrikationsstandorte in Belgien und Deutschland
  • Vuelta,[3] deutscher Hersteller;

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Michael Gressmann, Franz Beck, Rüdiger Bellersheim: Fachkunde Fahrradtechnik, 1. Auflage. Verlag Europa Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2006, ISBN 3-8085-2291-7

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Dichtmilch: Mountainbike-Reifen auf Tubeless umrüsten, Bike-Magazin online v. 10. Juli 2015
  2. ADFC-Fachausschuss Technik
  3. Firmenwebseite