Antriebssysteme ohne Umwerfer

Dieser Artikel betrifft Fahrräder mit:

• einem Freilauf mit einem einzelnen Ritzel (Singlespeedfahrrad)
• einem Fixed Gear, bei dem die Pedal sich immer zusammen mit dem Hinterrad bewegen (kein Freilauf)
• einer Rücktrittbremse
• einer Nabenschaltung
• einer Gangschaltung im Tretlagergehäuse
• einer Kombination der oben genannten Antrieben (zum Beispiel einer Nabnschaltung mit Rücktrittbremse)

Vorsichtiges Einstellen des Abstands zwischen dem Kettenblatt an der Kurbel und dem Ritzel an der Hinterradnabe hält die Kette auf den Zahnrädern; lose genug, um sich nicht festzufresen und gespannt genug, um die Kette daran zu hindern über die Zähne zu steigen und herunterzufallen.

Vorteile dieses Aufbaus sind

• Etwas erhöhte Effizienz des Kettenantriebs ohne die Umlenkrollen eines Schaltwerks
• Gewichtsreduktion mit nur einem Kettenblatt und einem Ritzel, ohne Umwerfer/Schaltwerk und einer kürzere Kette.
• Einfachheit und Zuverlässigkeit
• Man kann auch im Stehen schalten (mit einer Nabenschaltung)
• Ein spezielles Fahrgefühl und ein Trainings-/Fitnessvorteil mit einem Fixed Gear Fahrrad
• Eine fußbetriebene Bremse (Rücktrittbremse) für Personen, die das benötigen bzw. bevorzugen
• Die Möglichkeit, einen vollständig geschlossenen Kettenkasten benutzen zu können

Nachteile sind

• Außer bei einigen sehr teuren Getriebenaben hat man weniger flexible Übersetzungen als bei der Kettenschaltung
• höheres Gewicht und etwas geringere Effizienz bei Nabenschaltungen als bei Kettenschaltungen
• Die Notwendigkeit, häufiger die Kette wegen Verschleiß und Längung nachzujustieren, damit das Risiko eines Kettenabwurfs reduziert wird.
• Bei einer Rücktrittbremse und einer Nabenschaltung ist der Aufwand des Ausbaus und des Ersetzens eines Hinterrads deutlich größer als bei einer Kettenschaltung
• Bei vertikalen Ausfallenden, bei denen man das Hinterrad nicht verstellen kann, benötigt man eine andere Lösung, um die Kettenspannung einzustellen

Der Rest dieses Artikels adressiert Ausrüstungsoptionen und Einstellarbeiten des umwerferlosen Antriebs.

Antriebe mit Riemenantrieb haben andere Probleme und werden an anderer Stelle behandelt.

Rahmen für umwerferlose Antriebssysteme

Ein wichtiges Detail bei einem Rahmen für umwerferlose Antriebssysteme ist, ob die Ausfallenden horizontal oder vertikal sind.

Beim Einsatz ohne ein Schaltwerk ist es wünschenswert, dass die hinteren Ausfallenden horizontal sind. das bedeutet, dass die Schlitze, die die hintere Achse aufnehmen, mehr oder weniger horizontal verlaufen. Das erlaubt es, die Achse nach vorne und hinten zu bewegen, um die Kettenspannung einzustellen. das macht einige Dinge leichter im Vergleich zur Umrüstung eines neueren Rahmens mit vertikalen Ausfallenden.

Ein Fahrrad, das herstellerseitig mit einem umwerferlosen Antriebsstrang ausgestattet wurde, hat bereits horizontale Ausfallenden. Wenn man sich überlegt, ein Fahrrad mit Kettenschaltung umzurüsten, sollte man sich die Ausfallenden anschauen. Horizontale Ausfallenden sind bevorzugt aber es gibt Umgehungsmöglichkeiten für vertikale Ausfallenden.

Fixed Gear Fahrräder, Fahrräder mit Rücktrittbremse und Singlespeed sind üblicherweise mit einem Mutternabstand von 110 mm verfügbar. 1970er Rahmen, die mit Fünfgang Freiläufen gebaut wurden, hatten 120 mm. Nabenschaltungsnaben gibt es in Varianten von 110 mm bis zu 135 mm. Im Artikel Kettenlinie und Mutternabstand bei Fahrrädern mit Nabenschaltungsnaben werden die meisten aufgelistet. Die Abstände zwischen den Ausfallenden lassen sich nur bei Rahmen aus Stahl verändern, jedoch hat sich auf der anderen Seite auch der Abstand zwischen den Ausfallenden von Fahrrädern mit Kettenschaltung erhöht (Früher war 126mm Standard inzwischen sind 135 oder bei Mountainbikes bereits 142 mm Standard). Daher können oft mit zusätzlichen Unterlegscheiben auf der Achse oder einer längeren Achse, die Naben für den Rahmen passend gemacht werden. Möglicherweise will man sowieso die Achse tauschen, weil im Allgemeinen Fixed Gear-Naben mit einer Vollachse statt einem Schnellspannersystem geliefert werden.

Straßenfahrräder

Straßenfahrräder aus den 1970er Jahren haben normalerweise horizontale Ausfallenden und keine Anlötteile für Schalthebel. Diese wären unansehnlich, wenn man keine Unterrohrschalthebel hat. Man kann jedoch Zuganschläge montieren, die man extra dafür besorgen kann. Dort kann man die Züge für die Schaltung und die Hinterradbremse montieren, was recht nett aussieht. Rahmen aus den 1970er Jahren hatten zumeist etwas mehr Reifenfreiheit als aktuelle Sportfahrräder, so dass man eine größere Freiheit in der Auswahl der Reifenbreite und von Schutzblechen hat.

Klassische Dreigang-Fahrräder

Ältere Dreigangfahrräder - insbesondere englische - ermöglichen recht zufriedenstellende Fixed-Gear- und Singlespeedfahrräder. Das hintere Rahmendreieck ist geradezu perfekt geeignet für Bahnnaben, weil sie üblicherweise eine Einbauweite von 110 mm haben. Neuere Nabenschaltungsnaben erfordern, dass man diesen Abstand nachträglich vergrößert. Die besseren englischen Dreigang-Fahrräder hatten sehr nette fahrbare Rahmen und können für kleines Geld zu sehr erfreulichen Fahrrädern umgebaut werden.

Wenn man die 590 mm (26 x 1 ³/₈") Laufräder gegen 622er (700C) Laufräder tauscht, erhöht sich der Abstand des Tretlagers zum Boden, so dass man auch mit einem Fixed-Gear Fahrrad viel Bodenfreiheit hat. Die größeren Laufräder erlauben es zudem, dass man bessere Bremszangen mit kurzer Reichweite montieren kann. Die Höhe des 700C Reifens, der noch unter der Gabelkrone hindurchpasst, ist etwas beschränkt. Das gilt insbesondere, wenn man Schutzbleche montieren möchte.

Eingangfahrräder

Eingangfahrräder können sehr leicht umgebaut werden, weil sie üblicherweise bereist eine Einbauweite von 100 mm haben. Unglücklicherweise sind Eingangfahrräder in Erwachsenengröße keine guten Diensterbringer, weil sie zumeist zu schwer und schwerfällig für erfreuliche zu fahrende Fixed-Gear Fahrräder sind. Manche hochwertigeren Cruiser sind ganz in Ordnung für den Fixed-Gear Umbau, jedoch sollte man tiefliegende Tretlager im Auge behalten.

Eines der von Sheldon Brown favorisierten Fahrräder war ein 1916er Mead Ranger. Das wurde ursprünglich als Fahrrad mit Rücktrittbremse und 28 Zoll Reifen auf Holzfelgen hergestellt. Als er es auf einem Flohmarkt gekauft hat, hatte es keine Laufräder mehr. Daher baute er es mit 1970er klassischen 630 mm (27 Zoll) Laufrädern und modernen Reifen wiwder auf. Es war nach seiner Meinung überraschend angenehm zu fahren.

Mountainbikes

Ein Mountainbike mit einem Singlespeed-Antrieb oder einer Nabenschaltungsnabe ist sehr gut für den hoch anspruchsvollen Transporteinsatz in der Stadt geeignet. Wenn man genug Abenteuerlust in sich trägt, kann man es auch mit ins Gehölz nehmen. Mountainbikes haben genügend Bodenfreiheit, jedoch sind die meisten solcher Rahmen mit vertikalen Ausfallenden bestückt.

Sheldon Brown hatte ein altes Bridgestone CB-3 für ungemütliche Winterbedingungen mit einer 28/15 Übersetzung aufgebaut. damit hat man eine schöne leichte Übersetzung mit einer Entfaltung von 3,88 m (Vortriebsverhältnis von 3,63). So konnte er gerade so schnell fahren, wie er es sich bei verschneiten Straßen traute. Ein Fixed-Gear Fahrrad mit so geringer Übersetzung macht es fast unnötig zu bremsen. Man muss nur ein wenig Widerstand auf die Pedale bringen, um langsamer zu werden. Viele neuere Mountainbikes haben eine Hinterbaufederung - siehe dazu die Kommentare weiter unten im Abschnitt Hinterbaufederung.

Liegeräder

Ein Liegerad kann mit einer Nabenschaltung ausgerüstet werden. Sie funktionieren jedoch nicht gut als Singlespeed oder gar Fixed-Gear Maschinen, weil der Fahrer nicht aufstehen kann, um bergan zu fahren!

Hinterbaufederung

Ein Fahrrad mit Hinterbaufederung kann auch als Singlespeed- oder Nabenschaltungsfahrrad aufgebaut werden, wenn man einen Kettenspanner verbaut. Jedoch sind die meisten Fahrräder mit Hinterbaufederung ungeeignet für den Einsatz als Fixed-Gear oder für den Einsatz mit Rücktrittbremse, weil der Abstand zwischen dem Kettenblatt und dem Ritzel variabel ist. Ein Kettenspanner gleicht diese Varianz aus und hält die Kette auf Spannung. Sei vorgewarnt, dass das Drehmoment auf den Rahmen aus einer Nabenschaltung zu einem Pogostick-Verhalten führen kann, dass anders und viel stärker ist als bei einem Singlespeed-Aufbau oder mit einer Kettenschaltung.

Schaltung

Die Wahl der Gangschaltung ist eine sehr persönliche Angelegenheit und hängt vom eigenen Stil, den Zielen, dem Terrain, in dem man sich bewegt, und der eingesetzten Hinterradnabe. Die Fragen werden in folgenden Artikeln beantwortet:

• Starrer Gang für die Straße
• Singlespeed Mountainbikes
• Alles über Rücktrittbremsen
• Alles über Nabenschaltungen - unterschiedliche Naben habe unterschiedliche Übersetzungsbandbreiten. Daher muss die Wahl von Kettenblatt- und Ritzelgröße unterschiedlich ausfallen. Sheldon Browns Übersetzungsrechner (englisch) zieht diese Unterschiede mit in Betracht.

Ein Fixed-Gear Fahrad kann eine Flip-Flop-Nabe haben, bei dem auf der anderen Seite ein Freilauf montiert ist. Diese Option wird im Artikel Umbauten auf den starren Gang erläutert.

Groß oder Klein?

Sobald Du Dich für Dein Übersetzungsverhältnis entschieden hast, stellt sich die Frage nach mehreren verschiedenen äquivalenten Ritzel/Kettenblatt Kombinationen für den Einsatz.

So haben zum Beispiel 36/12, 39/13, 42/14, 45/15 und 48/16 alle die gleiche 3:1 Übersetzung. Welche soll man nun nehmen?

	Größer	Kleiner
Gut	Etwas weniger Reibung Höhere Lebensdauer von Kette und Ritzel Weniger Kettenspannung	Etwas leichter Mehr Bodenfreiheit zum über Baumstämme fahren Mehr Platz zwischen Kettenblatt und Kettenstrebe
Schlecht	Etwas schwerer Abstand zwischen Kettenblatt und Kettenstrebe kann bei manchen Rahmen problematisch sein	Hoher Ketten- und Ritzelverschleiß Höhere Kettenspannung (erhöht die Gefahr, dass sich die Achse im Ausfallenden bewegen kann.)

Diese Unterschiede sind zumeist wenig ausschlaggebend. Bei einem Eingangfahrrad werden die meisten Fahrer mit einem Kettenblatt in der 30er Gegend für technisches Fahren im Gelände und mit einem Kettenblatt in den 40ern auf der Straße gut bedient sein. Bahnfahrer sind zumeist mit Kettenblättern in den 50ern unterwegs.

Da 42er Kettenblätter bei Straßen-Kurbelsätzen sehr verbreitet sind, ist diese Größe für Umbauten sehr beliebt.

Wenn Du eine Flip-Flop-Nabe hast, erzeugen kleinere Größen größere Übersetzngsunterschiede für jeden Zahn Unterschiede auf den beiden Seiten der Flip-Flop-Nabe

Während die meisten gebräuchlichen Ritzel mit drei Nuten für Nabenschaltungsnaben und Rücktrittbremsen in verschiedenen Größen bis hinunter zu 13 Zähnen verfügbar sind, kann man diese kleinsten Ritzel auf vielen Naben nicht fahren. Das kleinste mögliche Ritzel differenziert sich abhängig von der Kröpfung (Wölbung). Im Artikel Kettenlinie und Mutternabstände bei Fahrrädern mit Nabenschaltung kann man nachlesen, welcher Ritzeltyp mit welcher Nabe zusammenpasst.

Naben: Schnellspanner oder geschraubt?

Bahnnaben habe im Allgemeinen Schraubachsen und Sicherungsmuttern. Die meisten Radrennbahnen haben Hausregeln, nach denen diese Laufradbefestigungen vorgeschrieben sind.

Daraus resultiert, dass vielfach geglaubt wird, dass Schnellspanner nicht für den Einsatz für Fixed Gear Fahrräder nicht geeignet sind. Das ist falsch!

Vermutlich gehen die Radrennbahnregeln auf eine Zeit zurückdatieren, bevor Schnellspanner erfunden waren. Zu dieser Zeit gab es nur die Wahl zwischen Sicherungsmuttern und Flügelmuttern. Die hervorstehenden "Flügel" der Flügelmuttern könnten bei Stürzen zu Verletzungen führen. Aus diesem Umstand heraus sind diese Regeln vermutlich entstanden. Da Schnellspannhebel keine scharfen Vorkragungen haben, sind sie in der Praxis kein Problem.

Seitdem die meisten neueren Fahrräder vertikale Ausfallenden haben, haben sich die meisten Leute an kümmerliche Aluminiumhebel gewöhnt und stellen sie nicht so fest ein wie notwendig.

Wenn man eine Nabe mit geriffelten Kontermuttern hernimmt, und mit qualitativ hochwertigen Schnellspannern (Shimano baut mit die besten) befestigt, hält der Aufbau gut genug in jedem Ausfallendentyp.

Ein Schnellspanner spart eine Menge Zeit, wenn man eine Flip-Flop-Nabe fährt und die Seite wechseln möchte. Man muss auch keinen großen Schlüssel mit sich auf Tour nehmen, den man bei einer Reifenpanne bitter nötig hätte.

Eine Nabe mit Rücktrittbremse oder einer Nabenschaltung (außer der Rohloff Nabe zum Zeitpunkt der Artikelerstellung im Jahr 2015) hat eine Achse mit Mutternbefestigung. Daher muss man hier den Schlüssel mitnehmen. Ein Engländer reicht für die meisten Naben und Befestigungssystem älterer Fahrräder. Einige wenige Naben benötigen einen Inbusschlüssel.

Vertikale Ausfallenden

Die meisten neueren Fahrräder seit den späten 1980er Jahren haben vertikale Ausfallenden hinten am Rahmen, bei denen die Laufradachse zur Montage aufwärts eingeschoben wird. Das wirft Probleme auf, wenn man das Schaltwerk los werden möchte, weil man die Kettenspannung regulieren muss.

Geschmiedete Ausfallenden
Horizonatels Ausfallende Campagnolo 1010	Horizonatles Ausfallende kurz	Semivertikales Ausfallende	Vertikales Ausfallende
Gestanzte Ausfallenden			Guss in verlorener Form
Mit Schaltauge	Ohne Schaltauge	Raleigh Drei-Gang	Bahnrad Gabelende Das ist kein Ausfallende

Achtung

Man kann auf keinen Fall einen Kettenspanner mit Umlenkrollen auf einem Fixed-Gear Fahrrad oder bei einer Rücktrittbremse zum Einsatz bringen!

Man kan kein Schaltwerk an einem Fexd-Gear Fahrrad oder bei einer Rücktrittbremse benutzen. Sie funktionieren nicht einmal als reine Kettenspanner, weil man bei Gegendruck auf die Pedale dafür sorgt, dass der untere Antriebstrumm gespannt und der obere gelockert wird. dadurch kann das Schaltwerk verbogen werden und die Kette kann abspringen. Das ist natrülich ein Problem, weil es keinen leichten Weg gibt, die Kette unter Spannung zu halten.

Selbst Kettenspanner, die bei Downhill Mountainbikerennen zum Einsatz kommen, sind nicht stark genug, der Kräften zu widerstehen, die beim Gegedruck auf die Pedale ausgeübt werden. Diese Kettenspanner werden an die Kettenstrebe geklemmt, die mehr oder weniger rundlich ist. Es gibt keine Möglichkeit, diese sicher genug zu befestigen, außer sie an irgendeine Art Anlötteil zu schrauben.

Umgehungslösungen für vertikale Ausfallenden

White Industries ENO Eccentric Nabe

White Industries kam mit einer wunderbaren Lösung für das Problem mit vertikalen Ausfallenden und Fixed-Gear/Singlespeedfahrrädern heraus. Diese Nabe mit Schraubverbindung lässt einen Verstellbereich von 15 mm bei einem Rahmen mit vertikalen Ausfallenden zu!

Diese Nabe ist für Einbauweiten 126mm, 130mm oder 135mm verfügbar und die Endkappen gibt es in unterschiedlichen Längen, die bei unterschiedlichen Mutternabständen austauschbar sind.

Ein aktuelleres Modell (Modelljahr 2014) der ENO Nabe benötigt ein proprietäres Ritzel mit Keilverzahnung, das Probleme mit sich lösenden Ritzeln oder schräg aufgeschraubten Ritzeln löst. Auf der anderen Seite der Nabe ist ein Standardgewinde für Freiläufe. Um diese Nabe einzusetzen, muss man sich ein Laufrad bauen (lassen). Die Nabe gibt es nur zum Festschrauben mit Muttern und kann nicht in eine Version mit Schnellspannern umgerüstet werden.

Exzentrische Innenlager

Einige Solo-Fahrradrahmen mit vertikalen Ausfallenden haben übergroße Tretlagerhüllen mit einem exzentrischen Innenlager, mit dem man die Kettenspannung einstellen kann.

Der Trickstuff Extzentriker ist ein exzentrisches Tretlager, das in das Gewinde eines konventionellen Tretlagers passt. es hat außenliegende Lagerschalen und Patronenlager und eine 24mm (bzw. 24/22mm) Achse. Das ähnliche aufgebaute Philcentric hat eine ISIS gezahnte Innenlagerachse und ist für (fast) alle Tretlagergewindemaße verfügbar. Es gibt sogar eine Variante für Achsen mit Vierkant.

Fourier und Wheels Manufacturing stellen exzentrische Innenlager her, die in Pressfit30 oder BB30 Tretlagergehäuse ohne Gewinde passen. Das kann man in der Tabelle Innenlagermaße für Einpresslager nachlesen.

Diese auf dem Ersatzteilmarkt verfügbaren exzentrischen Innenlager sind meist recht teuer, funktionieren jedoch mit jeder Hinterradnabe.

Sheldons Flickschustereien

Vor der Entwicklung der White Industries ENO Nabe, empfahl Sheldon Brown üblicherweise eine Vielzahl von verschiedenen Workarounds, damit man bei vertikalen Ausfallenden Fixed-Gear oder Singlespeed zum Einsatz bringen konnte. Wenn der kauf einer ENO Eccentric Nabe oder ein exzentrisches Innenlager zu teuer erscheinen, sind diese Lösungsansätze immer noch gültig und umsetzbar, obwohl sie im Vergleich zu den beiden genannten eher wie Flickschustereien wirken. Möglicherweise braucht man mehrere Versuche, bis man die Kettenspannung korrekt eingestellt hat.

Verschieben im vertikalen Ausfallende

Glücklicherweise sind nicht alle vertikalen Ausfallenden vollständig vertikal. Die meisten haben eine leichte Schrägung- So kann man ein wenig mit den Kattenblattgrößen spielen. Eines der Fixed-Gear Fahrräder von Sheldon Brown, das er auf einem Cannondale Reiserad aufbaute, hatte zufälligerweise genug Spielraum im Ausfallenden, dass Sheldons bevorzugte 42/15 Kombination genügend Kettenspannung lieferte. Wenn die Kettenstrebe auch nur wenig anders gewesen wäre, hätte er das 42er Blatt gegen ein 41er oder 43 tauschen müssen.

Zusätzliche(s) Kettenglied(er)/Zahnradkombinationen

Ein Kettenglied hinzuzufügen oder wegzunehmen, verschiebt die Achse um ¹/₂ Zoll (1,27 cm). Die Änderung um einen Zahn am Ritzel, verschiebt die Achse um ¹/₈ Zoll (3,2 mm). Wenn wir also ein Vortriebsverhältnis von 5,75 (6 Meter bzw. 75 Zoll Entfaltung haben möchten, versucht man (im Falle von Sheldon Brown) zuerst eine 42/15 Kombination. Damit erreicht man ein Vortriebsverhältnis von 5,77 (6,05 m bzw. 75,6 Zoll Entfaltung). Wenn die Kette zu lose ist, kann man durch den Tausch des 42er Kettenblatts auf 43 Zähne 3,2 mm gewinnen (¹/₈ Zoll), ohne die Achse bewegen zu müssen. Damit steigt das Vortriebsverhältnis auf 5,91 (6,19 m/77,4 Zoll Entfaltung). Alternativ kann man auch das Ritzel tauschen und hätte dann eine 42/16 Kombination mit 5,41 Vortriebsverhältnis (5,67 m/70,9 Zoll Entfaltung).

Wenn man mit dieser Wahl nicht zufrieden ist, kann man ein Kettenglied hinzufügen und auf eine 45/17 Kombination wechseln (5,45 Vortriebsverhältnis und 5,72 m/71,5 Zoll Entfaltung). Wenn man zwei Kettenglieder hinzufügt wechselt man bei gleicher Achsenposition auf 48/18 und erhält ein Vortriebsverhältnis von 5,49 (5,76 m/72,0 Zoll Entfaltung)

Halflink

Zusätzlich gibt es die Möglichkeit einen Halflink zu verwenden, der die Kette um ¹/₂ Zoll verlängert und den Abstand zwischen Kettenblatt und Ritzel um ¹/₄ Zoll justiert. Halflinks gibt es sowohl für ¹/₈ Zoll als auch für ³/₃₂ Zoll Ketten. Nicht alle Ketten haben für die Nieten den gleichen Durchmesser. Daher sollte der Halflink möglichst von der gleichen Marke sein wie die zu verlängernde Kette - zumindest sollte man vor dem Kauf prüfen, ob der Halflink passt.

Feilen

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, ein klein wenig an der Hinterseite des Ausfallendes zu feilen, damit man die Achse noch ein klein wenig nach hinten versetzen kann.

Auch kann man die Achse anschleifen oder feilen, um ein klein wenig Einstellspielraum zu bekommen. Das sieht dann so aus:

Achse kürzen

I used a more drastic solution on my Bianchi Osprey. I cut the rear axle short so that it didn't protrude past the surfaces of the locknuts. Thus, only the quick-release skewer went through the dropouts. Since the skewer is quite a bit thinner than the actual axle, this gives me considerably more adjustment room.

If the skewer is properly tightened, the axle is held in place by the friction of the locknuts' being pressed against the inside of the dropouts. If this were not the case, horizontal dropouts would not be usable, since the forward pull on the chain creates a larger force against the axle than supporting the rider's weight does. Just to be on the safe side, I carried a spare skewer along with my spare inner tube.

I rode that setup for a couple of years with no problems, but later got a deal on a Bianchi B.a.S.S. purpose-built singlespeed frame that fits me better, is lighter and has horizontal track-type forkends, so I'm no longer using that setup.

Geisterblatt

Quite a fine adjustment is possible positioning a "ghost chainwheel", as shown on our home-built tandem page. It does reduce drive efficiency slightly. The larger it is, and the closer to the rear hub, the more slack it takes up, the smaller the risk of its falling out, and the less likely it will rub on the chainstay. The range of adjustment with a "ghost" chainwheel is greater than with the other "kludge" solutions described here.

Kettenlängung

As the chain wears, it lengthens, and to keep it from falling off the sprockets, it should be adjusted a couple of times before it needs to be replaced. The limited range of adjustment possible with the kludge solutions may require replacement of a chain sooner than otherwise.

Funktionierende Kettenblatt-Ritzel-Kombinationen für vertikale Ausfallenden

Eric House has prepared a whole web site devoted to the problem of finding sprocket combinations that will work with vertical dropouts. He has developed charts and Java applets that show the options available for particular chainstay lengths.

Kettenspanner für vertikale Ausfallenden

If you're converting a '90s mountain bike to singlespeed or an internal-gear hub, chances are that it has vertical dropouts, and you'll most likely need a chain tensioner of some sort. There are two different sorts of chain tensioners that you can use.

An adjustable tensioner

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Einstellbare Kettenspanner

Adjustable tensioners are set for the particular chain length/sprocket combination you will be using, and then tightened up to hold the pulley in the correct position. These are mainly intended for use on (yuck!) downhill bikes, and are designed to supplement a derailer to keep increase the chain tension, reducing the risk of accidental derailment.

Some, such as the no-longer-available Tektro unit shown above, are also useful for singlespeeds. If you have a pure singlespeed, without a flip-flop hub, this type is adequate, and may even be very slightly more efficient, because there is no spring loading on the chain. I (Sheldon) used to like the Tektro unit, but it proved a bit too delicate in practice, and clamping onto the chainstay isn't all that secure. A tensioner which clamps to the chainstay is not suitable for a bicycle with rear suspension and will very likely damage a carbon-fiber chainstay. I now prefer units that attach to the derailer hanger.

A spring-loaded tensioner

Surly Singlator sprung tensioner

Kettenspanner mit Federvorspannung

These are like partial derailers, with a single spring-loaded pulley. They attach to the derailer hanger of your dropout, or to an adapter claw. Like many purpose-built singlespeed parts, they are often rather expensive considering how simple they are. If you plan to use different gear ratios, for instance with a flip-flop hub, a spring-loaded tensioner is the best choice.

Wiederverendete Schaltwerke

You can also use your old rear derailer as a chain tensioner, but it is heavier than you need, introduces more friction, and detracts from the looks of the bike. You need to adjust the high-gear limit stop for the correct chainline.

Viel Glück

If you are lucky, you may be able to get a frame with vertical dropouts to work as a singlespeed without a chain tensioner, as you would have to with a fixed gear. You will probably have to be a bit flexible in your gear choice. We've already addressed that in this article.

Nicht geeignet für Fixed Gear oder Rücktrittbremse

Do we have to say this again? Well, maybe. Chain tensioners are only usable with freewheeling hubs. They must not be used with fixed gears or coaster brakes, because these tension the lower run of chain when you backpedal. No chain tensioner is built to withstand this force. The upper run of chain hangs loose, so the chain is at risk of coming off

Die Kette einstellen

1/8 Zoll oder 3/32 Zoll Ketten?

Many bicycles with a non-derailer drivetrain use a wider chain than is common on multi-speed bicycles. Derailer-type chain (up through 9-speed) has a nominal internal width of 3/32". Non-derailer bicycles, including most track bicycles, use the wider 1/8" size. You can buy sprockets in either width.

(Some people mistakenly refer to the width as "pitch", speaking of "road pitch" or "track pitch". This is a malapropism. The pitch is the distance between the rollers, and all modern bicycle chain has the same pitch, 1/2"/12.7 mm.)

The 1/8" size is slightly heavier, but doesn't seem to perform any better in our experience. Your choice may be dictated by the width of the rear sprocket, and a 1/8" rear sprocket will usually wear longer. A master link for 1/8" chain can be removed and replaced without loosening the rear wheel, making it easier to remove the chain for cleaning; not so with a master link for derailer chain.

For the true retro fixed-gear fan, another option is 1" x 3/16" chain. This used to be common on track bikes. This requires special sprockets with only half as many teeth as standard 1/2" pitch sprockets. Serious old-time trackies used "block" chain, which had no rollers. This is no longer available. Roller chain is still sometimes findable in this size.

Even more obscure is the 10mm pitch chain promoted by Shimano in the early 1980s. The idea was to save weight by making everything littler. An idea whose time never came.

Kettenlinie

Derailer bikes can work fairly well even with the chain running at a considerable angle, but this should not be done with a derailerless setup. It is quite important to get the chainline just right.

You can check the chainline by installing the hub in the bike, with no chain installed. By placing your head just in front of the chainwheel, you can sight along the chainwheel and see back to the rear hub, to see if the chainwheel lines up exactly with the rear sprocket. If it doesn't, re-arrange spacers or change the bottom bracket axle as necessary. You might also hold a yardstick or other straightedge against the side of the chainwheel, reaching back to the sprockets.

Usually, on a bike that came with double chainwheels, the inner chainwheel will be more in line with the rear sprocket. For a neat appearance with a single chainwheel, you can buy a set of shorter "stack bolts" (the 5 bolts that hold the chainwheel(s) to the crank spider). You may find it easier to locate these in a shop that deals in BMX bikes.

Most older one-speed hubs, such as BMX, fixed-gear and coaster-brake hubs have a chainline of about 40-42 mm (centerline of the frame/hub to center of the sprocket.)

The wider chainstays on mountain bikes often don't let you place a medium-sized chainwheel that close to the centerline of the bike, so there is a secondary de-facto standard chainline of about 52 mm for singlespeed mountain bikes. Stock MTB triple cranks usually have the outer chainring at around 52-57 mm; the middle is normally 47.5-50 mm.

If you convert a cassette Freehub ® to singlespeed, you can put the rear chainline anywhere you want to match that of the desired chainring.

There is more detailed information on chainline and chainline adjustment in our Bicycle Glossary's Chainline Entry and even more in our Chainline Articles.

Montage des Hinterrads

When your install the rear wheel on any bicycle which has only a chainwheel and sprocket, no additional pulleys, there are basically three things you need to adjust simultaneously:

• The wheel needs to be straight.

• This basically means that the tire needs to be centered between the frame's chainstays. If it is properly dished, and you get it centered between the chainstays, it is properly aligned.
• The chain slack needs to be minimized.
• The axle nuts or quick release skewer need to be tight.

• Note: if the hub has a nutted axle, it is vitally important that the threads be properly lubricated with grease or oil. You should also have grease or oil on the contact surface where the axle nut presses against the washer that contacts the frame.

Some folks who are used to derailer bikes find wheel installation frustrating, especially with a nutted hub. This is usually because they don't know the technique of "walking" the wheel back and forth in the fork ends -- our next topic.

Maximieren der Kettenspannung

The chain slack on a bicycle without a rear derailer or chain tensioner is quite critical, and is regulated by moving the rear axle back and forth in the forkends. If the chain is too tight, the drivetrain will bind, perhaps only at one angle of the pedals (chainwheels are not usually perfectly concentric). The chain should be tight as it can be without binding. If the chain is too loose, it can fall off, so there is no braking through the pedals with a fixed gear or coaster brake. The chain also might jam. (A bicycle should have a front-wheel handbrake in case of these dangerous problems!)

A rear sprocket intended for use without a derailer has long teeth, to allow the chain to loosen more with wear before it is at risk of falling off. Chainrings and sprockets for use with derailers have shorter teeth, to make shifting easier, but also making adjustment more critical. Lightweight ("track") aluminum chainwheels with long teeth are sold in the 1/8" width but are rare in the narrower widths. Generally, older 3/32" chainwheels have somewhat longer teeth than newer models optimized for smoother shifting.

When adjusting the chain, you need to be able to turn the cranks. With a fixed gear or coaster brake, the rear wheel has to be off the ground. Keep your fingers away from the sprockets: the momentum of the rear wheel can crush a finger caught between a sprocket and the chain.

Start by installing the wheel at approximately the correct position and tightening the axle nuts. They don't need to be super tight at this stage, but should more than finger tight. Check the chain tension and wheel alignment.

Most likely, the chain will be a bit loose, but perhaps the wheel is correctly aligned. Loosen the right-side axle nut and push the tire to the side so that the right end of the axle moves to the rear, then tighten the axle nut.

Now the chain should have less slack, but the wheel is no longer centered between the chainstays. Loosen the left-side axle nut and re-center the wheel in the frame. This will tighten the chain a little bit more. Repeat as needed. The key is to keep one or the other of the axle nuts tight at all times, and "walk" the wheel forward and back. This takes a bit of practice and getting used to how much axle movement is needed to adjust a given amount of chain droop, but it isn't really hard as long as you keep one side secured at all times.

The chain should droop as little as possible without your feeling increased resistance as you turn the crank. If you get the chain a bit too tight, tighten the right-side axle nut partway. Tap the middle of the top run of the chain with the wrench to move the rear wheel forward just the tiny bit needed to make the chain run smoothly. The wheel will then be skewed, and you need to readjust the left end of the axle.

Note, this technique doesn't work with a quick-release hub, but those are generally easier anyway. Stand on the left side of the bicycle and hold the rear wheel centered between the chainstays with your left hand, pushing it back until the chain is nearly taut; then tighten the quick release. If the bicycle is on a workstand or hanging with the rear wheel downward, gravity pulls the wheel back, making adjustment easier. With the rubber side down, if you grab the rear wheel with a rim brake and try to roll the bicycle forward, the wheel will slide back in the dropouts. You need to have a way to lock the rear brake (old toe strap, bicycle glove wadded under an open run of brake cable, a friend to lend a helping hand, etc.).

If the chain is seriously worn, adjusting it just short of binding will result in rough running and low efficiency, because it will not engage the teeth of the sprockets evenly. A new chain on a worn sprocket will also run roughly. Check the chain and sprocket for wear and replace as needed.

Kettenbläter zentrieren

Once you have adjusted the chain slack, you will probably find that it doesn't remain constant as you turn the crank. The slack varies because the chainring and sprocket aren't perfectly centered. If you press the wrench down against the middle of the top run of chain, you can easily see how the amount of slack varies.

It is usually possible to center the chainring. Set the rear axle so that the chain pulls taut at the tightest part of the cranks' rotation. One at a time, loosen up each of the stack bolts, and tighten it back just finger tight. Turn the crank slowly and watch for the chain to get to its tightest point. Strike the taut chain lightly with a convenient tool to make the chainring move a bit on its spider. Then rotate the crank some more, finding the new tightest spot, and repeat as necessary.

This takes a little bit of your hands' learning how hard to hit the chain, and how loose to set the stack bolts, but it is really quite easy to learn.

Tighten up the stack bolts a bit and re-check. Tighten them in a regular pattern, like the lug nuts on a car wheel. Our standard pattern is to start by tightening the bolt opposite the crank, then move clockwise 2 bolts (144 degrees), tighten that one, clockwise 2 more, and so on. Never tighten two neighboring bolts in a row (well, not unless there are only 3 or 4 in all -- than you have no choice). You may prefer to go counterclockwise, but try to get in the habit of always starting at the same place and always going the same way. This reduces the chances of accidentally missing a bolt.

Once you have the chainrings centered and secured, adjust the position of the rear axle again to make the chain as nearly tight as possible without binding. Notice how freely the drivetrain turns when the chain is too loose. That is how freely it should turn when you are done, but with as little chain droop as possible.

Some rear sprockets are not well-centered either. You may try to center the sprocket using a similar technique, or you may just have to try another sprocket or put up with the problem. This problem is most common with the 3-lug sprockets used on internal-gear hubs and coaster brakes.

Lebensdauer von Kette/Ritzel verlängern

If you want to get the maximum life from your chain and sprockets, select even-numbered sizes when possible. A drivetrain without a derailer can have a full-coverage chain case, which protects the chain from water and grit -- and your clothing from chain dirt. See our Chain Life Extension Article.

Woher man Teile beziehen kann

Unfortunately, fixed-gear and singlespeed riding is somewhat of a fringe activity from a commercial point of view, and those who have not learned to love it tend to write fixed-gear fans off as nuts and fanatics. If you have a local bike shop that stocks fixed-gear stuff, you are in a lucky minority, and I urge you to patronize it.

Internal-gear hubs are common on conventional "city bikes" which usually are not designed for sporty performance. If you would like to install an internal-gear hub on a different type of bicycle, you may have to build a wheel or have one built.

If you don't have a shop nearby which can help you meet these challenges, check out: Singlespeed Parts from Harris Cyclery

Siehe auch

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• Starrer Gang für die Straße
• Singlespeed Mountainbikes
• Alles über Rücktrittbremsen
• Alles über Nabenschaltungen
• Umbauten auf den starren Gang
• Kettenlinie und Mutternabstände bei Fahrrädern mit Nabenschaltung
• Kettenlinienstandards (Tabelle)
• Grundlagen_der_Innenlagertechnik

Do you really need to coast? See also: Sheldon Brown's Fixed Gear and Singlespeed Articles Fixed Gear Parts from Harris Cyclery

Spoke Divider Interested in multi-speed fixed gears? See: The Sturmey-Archer ASC Three-Speed Fixed-Gear Hub (and its successor, the S3X) Converting a Sturmey-Archer AW to Fixed Gear

Quelle

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Derailerless Drivetrains von der Website Sheldon Browns. Originalautor des Artikels ist Sheldon Brown.

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