Fahrradkette

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Zur Navigation springen Zur Suche springen
Kettenantrieb
Aufbau einer Fahrradkette mit Hülsen: 1. Außenlasche 2. Innenlasche 3. Bolzen 4. Hülse 5. Rolle
Auf dem Bolzen einer hülsenlosen Kette sind die Laufspuren der beiden Lagerkragen zu erkennen.
Größenvergleich Fahrrad- und Motorradkette

Die Fahrradkette ist Teil des beim Fahrrad verwendeten Kettengetriebes, mit dem das durch die Tretkraft des Fahrers erzeugte Drehmoment auf das Antriebsrad übertragen wird. Der Wirkungsgrad einer Kette kann dabei bis zu 98 % betragen. Bei Kettenschaltungen wechselt die quer verschobene und mit geringem Zug weiterlaufende Kette auf einen parallelen Zahnkranz oder Kettenblatt. Zur Verbesserung dieses Wechsels sind die Außenlaschen der Kette oft speziell geformt.

Bei einem klassischen Fahrradrahmen wird die Kette in der Regel durch das Rahmendreieck auf der rechten Seite des Hinterbaus geführt und mit einem Kettennieter dauerhaft vernietet (z. B. bei Shimano-Ketten) oder durch ein lösbares Kettenschloss verbunden (z. B. bei SRAM und KMC-Ketten).

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Historische Blockkette an einem Fahrrad von Laurin & Klement, ausgestellt im Škoda Muzeum
Simpson-Hebelkette
  • 1878: Erste in größerer Serie gefertigte Rollenketten mit großer Teilung halten mit Aufkommen des Sicherheitsniederrades Einzug in die Fahrradtechnik. Nachteilig ist der unruhige Antrieb bei dieser Bauform.
  • 1895: William Spears Simpson erfindet die Simpson-Hebelkette, eine Konstruktion, bei der das Kettenblatt an den inneren Bolzen und das Ritzel an den äußeren Bolzen der dreieckförmigen Kettenglieder eingreifen.
  • 1978: Das französische Unternehmen Sedisport baut die erste Lagerkragenkette in Serie. An den Bohrungen der Innenlaschen sitzt bei dieser Kette ein Lagerkragen, die Hülse fällt weg. Die Vorteile der hülsenlosen Kette mit Lagerkragen sind der bessere Schmierstofffluss, das Gewicht, die bessere seitliche Beweglichkeit und die geringeren Herstellungskosten.
  • 1982: Das japanische Unternehmen Shimano führt die Uniglide-Kette ein, mit ausgestellten Außenlaschen, die die Schalteigenschaften verbessern.
  • 1987: Das Unternehmen Regina erfindet eine bolzenlose Kette bei der die Hülsen durch die Außenlaschen hindurchgeführt werden. Auf den Bolzen verzichtet man vollständig. Die Gewichtsersparnis von 65 g ist ein Vorteil; das Verschleißverhalten jedoch schlecht.
  • 1988: Das deutsche Unternehmen Rohloff verbessert die Flexibilität und Schaltqualität ihrer Ketten durch nach innen angebogene Außenlaschen.

Heute verwendet man bei Nabenschaltungen Ketten mit Hülsen und bei Kettenschaltung Lagerkragenketten, jeweils fast ausschließlich mit einer Teilung von 1/2".

Maße und Ausführungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Für Kettenschaltungen werden spezielle Schaltungsketten angeboten, die den Schaltkomfort verbessern. Je mehr Ritzel das hintere Zahnkranzpaket enthält, desto schmaler sollte die Kette sein. Die übliche Maßkennzeichnung für eine Fahrradkette besteht aus zwei Maßangaben in Zoll (Maß 1 × Maß 2). Das erste Maß bezeichnet den Abstand von Gelenk zu Gelenk (die Kettenteilung), die bei den meisten heute üblichen Fahrradketten 1/2" beträgt. Das zweite Maß bezeichnet die innere Breite an der schmalsten Stelle, also zwischen den Innenlaschen.

  • 5/8" × 5/32" für alte Tourenräder (vor 1945)
  • 1" × 1/8" als Blockkette
  • 1/2" × 1/8" für Nabenschaltungen, BMX und Bahnräder (Außenbreite: 8,6–9,4 mm je nach Hersteller)
  • 1/2" × 3/32" für moderne Nabenschaltungen (Rohloff Speedhub / Alfine) sowie für Kettenschaltungen mit bis zu 8-fach schaltbaren Zahnkranzpaketen (Außenbreite: 7,1 mm – 8-fach schaltbar, 7,3 mm – 7-fach schaltbar) (passend zu einer Shimano-InteractiveGlide-Kettenblatt- und Ritzeldicke von 2,35 mm)
  • 1/2" × 11/128" für Kettenschaltungen mit bis zu 9-fach schaltbaren Zahnkranzpaketen (Shimano-HyperGlide mit Außenbreite 6,8 mm und Campagnolo mit Außenbreite 6,6 mm)
  • 1/2" × 5/64" für Kettenschaltungen mit bis zu 10-fach schaltbaren Zahnkranzpaketen (Shimano-HyperGlide mit Außenbreite 6,15 mm und Campagnolo mit Außenbreite 5,9 mm)
  • 1/2" × 9/128" für Kettenschaltungen mit bis zu 11-fach schaltbaren Zahnkranzpaketen (Campagnolo mit Außenbreite 5,5 mm)

Das Gewicht einer Kette variiert je nach Anwendungsfall und Länge. Fahrradketten für Kettenschaltungen wiegen etwa 250 bis 350 g, Nabenschaltungsketten 275–350 g je 100 Kettenglieder.

Kettenschloss[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein Kettenschloss für eine Kettenschaltung

Ein Kettenschloss ersetzt die Außenlaschen und Bolzen eines regulären Kettengliedes und dient zum Verschließen und zum Austausch der Kette.

Breite Ketten zur Verwendung mit Nabenschaltungen werden mit Kettenschloss mit verlängerten Bolzen verbunden. Die Enden Bolzen sind ringsum genutet, so dass ein länglicher Sicherungsring darüber geschoben werden kann. Der Sicherungsring lässt sich mit einer Kombizange verriegeln und wieder lösen.

Bei Kettenschaltungen dürfen die Bolzen des Kettenschlosses seitlich nicht überstehen, da sonst der Sitz und Lauf der Kette behindert würde (etwa im Käfig des Schaltwerks). Der zusätzliche seitliche Sprengring wird daher durch Außenlaschen ersetzt, die mit einem Langloch versehen sind, welches sich zur Mitte der Außenlasche etwas verbreitert. Die mit einer feinen Nut versehenen Bolzen können dort eingesteckt werden und rutschen bei kräftigem Zug in den schmaleren Teil des Langlochs und rasten ein. Das Kettenschloss wird durch Zusammenschieben geöffnet. Entweder indem eine Spitzzange zwischen die Rollen geführt wird oder durch Z-förmiges Falten der Kette am Kettenschloss und Zusammendrücken mit einer Wasserpumpenzange bzw. durch kräftigen Zug.

Kettenlinie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In der Aufsicht des Fahrrads ist die Kettenlinie die Linie, als welche die Kette in ihrer gedachten mittleren Stellung erscheint. Sie verläuft durch das mittlere Ritzel und durch das mittlere Kettenblatt oder, bei gerader Ritzel- bzw. Kettenblattzahl, durch die Mitte zwischen zwei Blättern bzw. Ritzeln. Der Abstand zwischen Rahmenmitte und Kettenlinie wird ebenfalls kurz Kettenlinie genannt. Übliche Werte für diesen Abstand sind 47,5 mm oder 50 mm, bei Bahnrädern meist 42 mm.

Die Kettenlinie bestimmt, unter welchem Winkel die Fahrradkette zwischen den vorderen Kettenblättern und den hinteren Ritzeln verläuft. Idealerweise liegen Kettenblatt und Ritzel in einer geraden Linie. In diesem Fall ist die optimale Kraftübertragung möglich – der Wirkungsgrad erreicht sein Maximum, der Verschleiß ein Minimum.[1] Die Kettenlinie einer Kettenschaltung sollte so eingestellt werden, dass die Kette in den am häufigsten verwendeten Gängen möglichst gerade läuft.

In der Regel wird die Kettenlinie durch die Länge der Innenlagerwelle bestimmt. Bei den modernen, außenliegenden Lagern sind weniger Varianten erhältlich. Denkbar ist auch die Verwendung von schmalen Unterlegscheiben zwischen dem Flansch der Lagerhülsen und dem Gehäuse.

Einlauflängung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei neuen Ketten berühren sich Kettenbolzen und Kettenhülse bzw. Lagerkragen linienförmig. Auf den ersten 100–200 km kommt es aufgrund der kleinen Kontaktfläche beider Teile zu einem erhöhten Verschleiß, während die Radien sich einander anpassen. Die Firma Rohloff verwendete bei ihren Ketten trochoidförmige Lagerkragen, die die anfängliche Flächenpressung herabsetzten (Patent EP 0396701).

Verschleiß[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Neue (oben) und gebrauchte Schaltungskette nach 5000 km
Splint einer Fahrradkette nach 4000 km Laufleistung mit deutlichen Einlaufspuren der beiden Lagerkragen. Länge: 7 mm

Beim Gebrauch kommt es zu einem Abrieb zwischen Verbindungsbolzen und Hülsen bzw. bei einer hülsenlosen Kette den Lagerkragen und infolgedessen zu einer Längung der Kette. Die Längung der Kette sollte regelmäßig überprüft werden, siehe Kettenverschleißmessung.

Verschleiß und Lebensdauer der Kette hängen im Wesentlichen von der Menge der abrasiv wirkenden, mineralischen Partikel ab, die in die Gelenke eindringen. Ketten, die in einem Ölbad oder einem geschlossenen Kettenkasten laufen, halten wesentlich länger. Befindet sich dünnflüssiges Öl auf der Kette, so kann der feine Staub, der sich auf der Kette absetzt, durch das Öl mit in die Gelenke der Kette getragen werden. Läuft die Kette eher trocken, so können bei nassem Wetter abrasive Partikel, die sich in dünnflüssigem Schlamm befinden, mit diesem ins Innere der Kette transportiert werden.

Hat sich die zähe Schmierschicht, die sich auf neuen Ketten befindet, nach einigen Monaten abgenutzt, so kann die Kette in ein Bad aus erhitztem, wachshaltigem Schmiermittel getaucht werden, um eine neue Schmierschicht aufzutragen, die nicht klebrig ist und kaum Staub bindet. Alternativ können lösemittelhaltige Schmierstoffe oder Wachse aufgetragen werden. Diese sind zunächst flüssig genug, um ins Innere der Kette zu laufen, und verfestigen sich anschließend, wenn das Lösungsmittel verdunstet.

Die einzige sinnvolle Möglichkeit, um die sich in oder auf der Kette befindenden abrasiven Partikel zu entfernen, besteht darin, die Kette vom Rad zu nehmen und in einem Bad aus Lösungsmittel oder dünnflüssigem Öl zu spülen.[2]

Das obere Bild vergleicht eine neue mit einer gebrauchten Kette. Ketten üblicher Qualität längen sich nach etwa 5000 km um 1 bis 2 %. Das Bild darunter zeigt einen einzelnen Kettensplint. Dort, wo er fixiert in der Außenlasche saß, beträgt der Durchmesser unverändert 3,7 mm. Die Zugbelastung durch den Lagerkragen der Innenlasche führten nach etwa 4000 km zu einer Abrasion von ungefähr 0,2 mm. Bezogen auf ein Kettenglied von ~13 mm Länge entspricht dies der beobachteten Längung.

Der bei Kettenschaltungen unvermeidbare Schräglauf der Kette und das Schalten unter Last erhöhen den Verschleiß. Da der Verschleiß besonders beim Abknicken der Kettenglieder beim Umlauf um Kettenblätter und Ritzel auftritt, wirkt die Verwendung von großen Kettenblättern und großen Ritzeln verschleißsenkend und die langen Ketten von Liegerädern halten entsprechend länger.

Die Laufleistungen variieren von 1000 km bei Einsatz einer Kettenschaltung bei Schlechtwetter im Wald, über 3000 bis 5000 km bei Kettenschaltung mit guter Pflege bis über 6000 km bei breiten Ketten ohne Kettenschaltung und guter Pflege.[3] Lange und geschützt laufende Ketten, wie in Hollandrädern und Velomobilen, können erheblich länger halten; es wird von Laufleistungen bis 100.000 km berichtet.

Ein auf der Kettenstrebe befestigter Kettenstrebenschutz verhindert vor allem beim Geländefahren das Schlagen der Fahrradkette auf dem Rahmenrohr.

Kettenpflege[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein geschlossener Kettenkasten verhindert, dass sich Staub und Sand mit dem Schmieröl der Kette vermischen und die Abnutzung der Kette erhöht. Durch eine regelmäßige Reinigung der Kette kann ein Teil des abrasiv wirkenden Staubs entfernt werden. Bei einer offen laufenden Kette mit Schmierung kann jedoch letztlich nicht verhindert werden, dass sich feine Partikel mit dem verwendeten Öl oder Fett vermischen.

Das relativ feste, trockene Fett, welches bei der Herstellung der Kette auf sämtliche Flächen aufgetragen wurde, ist das bestmögliche Schmiermittel, da es gut haftet, durch Nässe kaum abgewaschen wird und wenig Staub bindet. Es empfiehlt sich daher, eine neue Kette solange nicht zu ölen oder mit Reinigungsmitteln zu säubern, bis sich erster Rostansatz zeigt, um das bei der Herstellung aufgetragene Fett nicht durch dünnflüssige Öle zu verdünnen oder durch Reinigungsmittel abzutragen. Hingegen kann es sinnvoll sein, das Schmiermittel einer fabrikneuen Kette durch einen gelegentlichen Wachsauftrag möglichst lange zu konservieren.

Da es nicht möglich ist, das Innenleben einer Kette mit einem festen Schmiermittel nachzufetten, ohne sie zu zerlegen, muss eine Kette mit Rostansatz mit Öl behandelt werden. Das verwendete Öl sollte so dickflüssig wie möglich sein, da ein dünnflüssiges Öl das im Inneren der Kette noch vorhandene Fett herausspült und zugleich Staubpartikel in das Innere der Kette trägt.

Gut eignen sich auch ölfreie Schmierstoffe auf Silikon- oder PTFE-Basis (Polytetrafluorethylen; DuPont-Handelsname: Teflon), die nicht klebrig sind, aber bei Regenwetter schnell abgespült werden, was ein Nachschmieren nach jeder Regenfahrt erforderlich macht. Verwendet werden kann auch Öl für Automatikgetriebe.

Statt Wachs und Öl kann auch ein Fett oder ein Haftöl aufgetragen werden, wie es oft bei Motorradketten verwendet wird. Diese pastösen und zähen Schmiermittel binden Staubpartikel auf der Oberfläche der Kette und verhindern zuverlässig das Auswaschen des ursprünglichen Schmiermittels sowie das Rosten der Kette. Von Nachteil ist der sich auf der Kette bildende, schwarze Schmierfilm, der bei offen laufenden Ketten mit der Haut oder mit Kleidungsstücken in Kontakt kommen kann. Diese Art der Schmierung empfiehlt sich daher besonders, wenn die Kette in einem geschlossenen Kettenkasten läuft.

Die beste Art, das Innere einer Kette nachzuschmieren, ohne anschließend einen dauerhaften Schmierfilm auf der Oberfläche in Kauf nehmen zu müssen, ist die Verwendung von einem heiß aufzutragenden Fett oder einem lösungsmittelhaltigen Schmiermittel, welche nach Abkühlung bzw. Verdunstung des Lösungsmittels eine feste Schmierschicht hinterlassen. Letztere werden auch zur Verwendung auf Motorradketten angeboten.

Motorenöl zum Schmieren von Verbrennungsmotoren sollte nicht an Teilen verwendet werden, die mit Feuchtigkeit in Berührung kommen. Es enthält Tenside, welche Rückstände aus dem Inneren von Verbrennungsmotoren entfernen sollen, beim Kontakt mit Wasser jedoch zur schnellen Rostbildung führen. Manche Haushaltsöle sind säure- und harzhaltig und sollten ebenfalls nicht verwendet werden, sofern nicht ausgeschlossen werden kann, dass sie mit der Zeit verharzen.[4]

Kettenblätter und Zahnkränze[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Durch eine gelängte Kette werden die Zähne der Kettenblätter und Zahnkränze angegriffen, wodurch diese schneller verschleißen als bei einer neuen Kette. Man kann wahlweise die Kette schon bei relativ geringer Längung wechseln, um die Kettenblätter und Zahnkränze zu schonen, oder man fährt die Kette so lang wie möglich und wechselt Kettenblätter und Zahnkränze zusammen mit der Kette.

Anhaltspunkte:

  • Bei einer Kettenlängung von 0,075 mm (bezogen auf ein Kettenglied) sollte die Kette gewechselt werden (typ. nach ca. 1000–2000 km, je nach Kettentyp, Belastung und Verschmutzung).
  • Bei einer Längung von 0,1 mm zeigen insbesondere die kleinen Zahnkränze Abnutzungen (nach 2000–4000 km)
  • Bei einer Längung von 0,2 mm sind deutliche Abnutzungen auf den Ritzeln zu sehen, ebenso auf den großen Kettenblättern (nach 3000–4000 km).
  • Bei einer Längung über 0,2 mm reicht es vermutlich nicht mehr, nur die Kette zu wechseln, sondern auch die hinteren Zahnkränze.

Synchronkette beim Tandem[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die meisten Tandems sind mit einer zweiten Kette, der Synchronkette ausgestattet. Diese verläuft meist auf der linken Seite und verbindet die beiden Kurbelgarnituren miteinander. Dabei handelt es sich um eine gewöhnliche Fahrradkette mit angepasster Länge.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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]

 Commons: Fahrradketten – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. http://www.arnowelzel.de/sheldonbrown/chainline/
  2. http://www.sheldonbrown.com/brandt/chain-care.html (englisch)
  3. http://www.kmcchain.com/index.php?ln=en&fn=service#4 (englisch)
  4. http://www.sheldonbrown.com/chains.html