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Antriebssysteme ohne Umwerfer

Dieser Artikel betrifft Fahrräder mit:

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.

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

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

Vorteile und Nachteile

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

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 Fünf-Gang Freiläufen gebaut wurden, hatten 120 mm. Nabenschaltungsnaben gibt es in Varianten von 110 mm bis zu 135 mm. Im Artikel Kettenlinie und Mutternabstände bei Fahrrädern mit Nabenschaltung 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 Drei-Gang-Fahrräder

Ältere Drei-Gangfahrräder - 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 Drei-Gang-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:

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
 

Horizontales Ausfallende
Campagnolo 1010
 

Horizontales 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 Kettenblattgrößen 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

Sheldon Brown hatte eine recht drastischen Ansatz an seinem Bianchi Osprey versucht. Er hatte die Achsenden so weit abgesägt, dass sie nicht mehr in die Ausfallenden hineinragten. Dadurch wurde nur noch der Spieß des Schnellspanners durch die Ausfallenden geführt. Dieser ist etwas dünner als die Achsenden und er erhielt erheblichen Spielraum zur Einstellung der Kettenspannung.

Wenn man den Schnellspanner ordentlich anknallt, wird die Achse durch die Reibungskräfte der Kontermuttern der Nabe in Position gehalten. Falls das nicht funktionieren würde, wären horizontale Ausfallenden ebenfalls nicht möglich für den Einsatz am Fahrrad, denn die vorwärts gerichteten Kräfte an der Kette erzeugen mehr Kraft gegen die Achse als das Gewicht des Fahrers. Um auf der sicheren Seite zu sein, hatte Sheldon Brown immer einen Ersatzschnellspanner zusätzlich zum Ersatzschlauch dabei.

Er hatte diesen Aufbau mehrere Jahre im Einsatz und nie Probleme damit. Später hat er das Fahrrad gegen eine speziell angefertigten Rahmen mit horizontalen Bahngabelenden ersetzt.

Ghostring

Eine ganz nette Einstellmöglichkeit bietet der Einsatz eines Ghostrings. Dieser reduziert die Antriebseffizienz etwas. Je größer er an der Hinterradnabe sitzt, desto mehr wird die Kette gespannt, das Risiko, dass er herausfällt, wird reduziert und die Wahrscheinlichekit, dass er an die Kettenstrebe schlägt. wird minimiert. Die Bandbreite zum Einstellen der Kettenspannung ist wesentlich größer als bei allen anderen hier vorgestellten Flickschustereien.

Kettenlängung

Kettenverschließ längt die Kette. Damit sie nicht vom Ritzel fällt, sollte sie einige mal gespannt werden, bevor man sie austauscht. Die geringen Nachstellmöglichkeiten dieser Flickschustereien hier tragen dazu bei, dass man die Kette eher früher als später tauschen muss.

Funktionierende Kettenblatt-Ritzel-Kombinationen für vertikale Ausfallenden

Eric House hat eine komplette Website vorbereitet, die sich nur mit dem Problem die richtigen Kattenblatt-Ritzel Kombinationen für vertikale Ausfallenden zu finden. Er hat Diagramme und eine JAVA Anwendung entwicklet, die die verfügbaren Optionen für bestimmte Kettenstrebenlängen auflisteen.

Kettenspanner für vertikale Ausfallenden

Wenn man ein Mountainbike aus den 1990er Jahren auf Singlespeed oder eine Nabenschaltung umrüstet, sind die Chancen groß, dass der Rahmen ein vertikales Ausfallende hat. Man muss sich hier mit einem Kettenspanner weiterhelfen. Dabei gibt es zwei verschiedene Kettenspannertypen, die man zum Einsatz bringen kann.

Einstellbare Kettenspanner

Ein enstellbarer Kettenspanner
 

Einstellbare Kettenspanner werden auf eine bestimmte Kettenlänge und Kattenblatt-Ritzel-Kombination, die man einsetzt, eingestellt. dann wird die Umlenkrolle auf die korrekte Position fixiert. Sie werden oft im Downhill Bereich eingesetzt, um das Schaltwerk dabei zu unterstützen, die Kettenspannung hoch zu halten. damit wird das Risiko minimiert, dass die Kette abspringt. Manche wie die nicht mehr erhältliche Tektro-Einheit auf obigem Bild sind gut für den Singlespeed Einsatz geeignet. Wenn man einen reinen Singlespeeder ohne Flip-Flop-Nabe hat, ist diese Einheit adäquat und hat eine recht hohe Effizienz, weil es keine Federvorspannung auf die Kette gibt. Sheldon Brown war ein Fan dieses Tektro-Spanners. Jedoch war sie etwas filigran und auch die Befestigung an der Kettenstrebe war nicht wirklich stabil. Ein Spanner zur Montage an der Kettenstrebe ist nicht für Fahrräder mit Hinterbaufederung geeignet und wird eine Kettenstrebe aus Carbon mit Sicherheit beschädigen. Daher sind Einheiten, die am Schaltauge befestigt werden die bessere Wahl.

Kettenspanner mit Federvorspannung

Ein Kettenspanner mit Federvorspannung
 

Diese funktionieren wie Teilschaltwerke mit einer einzigen federvorgespannten Umlenkrolle. Sie werden am Schaltauge des Ausfallendes befestigt oder haben eine entsprechende Adapterklemme. Wie viele speziell für den Singlespeed-Einsatz hergestellten Bauteile sind die recht teuer für den eigentlich recht simplen Aufbau. Wenn man mit verschiedenen Übersetzungen plant (z.B. durch den Einsatz einer Flib-Flop-Nabe), ist ein federvorgespannter Spanner die beste Wahl.

Schaltwerk wiederverwenden

Man kann auch das alte Schaltwerk des Fahrrads als Kettenspanner einsetzen. Es ist jedoch schwerer als ein einfacher Kettenspanner und liefert mehr Reibungsverluste. Zudem ist das Fahrrad weniger ansehnlich. Man muss den oberen Schaltwerkanschlag einstellen, damit das Schaltwerk auf der richtigen Kettenlinie läuft.

Viel Glück

Wenn man viel Glück hat, erwischt man einen Rahmen mit vertikalen Ausfallenden, der ohne Einsatz eines Kettenspanners funktioniert (wie bei einem Fixed-Gear-Fahrrad). Hier muss man unter Umständen ein klein wenig flexibel bei der Wahl der Übersetzung sein. Mehr dazu findet sich hier im Artikel.

Nicht geeignet für Fixed Gear oder Rücktrittbremse

Man kann es vermutlich nicht oft genug wiederholen. Kettenspanner können nur mit Freilauf eingesetzt werden. Sie dürfen nicht im Fixed-Gear- oder Rücktrittbremsenbetrieb eingesetzt werden, weil beim Bremsen der untere Antriebstrumm gespannt wird und der obere Trumm gelöst wird. Dabei kann die Kette abspringen!

Die Kette einstellen

1/8 Zoll oder 3/32 Zoll Ketten?

Viele Fahrräder mit Antrieben ohne Umwerfer haben im Allgemeinen breitere Ketten als Fahrräder mit Ketteschaltung. Ketten für Kettenscahltungsantriebe (bis hinauf zu 9 Ritzeln hinten) setzen 3/32 Zoll Breiten ein. Antriebe ohne Kettenschaltung und die meisten Bahnräder setzen die breiteren 1/8 Zoll Ketten ein. Ritzel und Kettenblätter sind für beide Kettenbreiten erhältlich.

Manche Leute setzen die Breite gleich mit dem Abstand und sprechen bei Ketten von "Straßenabstand" und "Bahnabstand". Das ist aber ein Malapropismus. Der Abstand bei Ketten ist die Distanz zwischen zwei Rollen und alle modernen Ketten haben den gleichen Rollenabstand von 1/2 Zoll (bzw. 12,7 mm).

Die 1/8 Zoll Ketten sind etwas schwerer, haben aber keine Auswirkung auf die Effizienz des Antriebs. Die Wahl der Kettenbreite kann sicher an der breite des hinteren Ritzels orientieren. Ein 1/8 Zoll Ritzel wird unwesentlich länger halten. Der Master Link einer 1/8 Zoll Kette kann herausgenommen und wieder eingesetzt werden, ohne das Hinterrad ausbauen zu müssen. das macht es einfacher die Kette zur Reinigung herauszunehmen. das ist weniger einfach bei einem Master Link für Kettenschaltungsketten.

Für den echten Retro-Fixed-Gear Fanboy ist eine 1 x 3/16 Zoll Kette eine weitere Option. Diese Größe war bei Bahnrädern lange üblich. Sie erfordert spezielle Ritzel, die nur halb so viele Zähne haben wie bei üblichen 1/2 Zoll Ketten. Ernsthafte auf historische Korrektheit bedachte Bahnradfahrer setzen Blockketten ein, die ohne Rollen auskommen. Diese sind jedoch kaum im Handel zu bekommen. Es gibt aber noch einige wenige Rollenketten dieser Größe am Markt.

Noch obskurer sind die 10mm Abstand Ketten, die Shimano in den frühen 1980er Jahren vermarktet hat. Die Idee dahinter war Gewichtsersparnis, indem man alle etwas kleiner macht. Die Idee ist aber von der Zeit überholt worden.

Kettenlinie

Fahrräder mit Kettenschaltung funktionieren auch, wenn die Ketten in einem beträchtlichen Winkel verläuft, recht gut. Bei einem Aufbau ohne Kettenschaltung sollte man hier allerdings auf eine gerade Kettenlinie achten.

Man kann die Kettenlinie kontrollieren, in dem man die Hinterradnabe ohne Kette ins Fahrrad einsetzt. Wenn man den Kopf direkt vor das Kettenblatt hält und genau gerade über das Kettenblatt zur Hinterradnabe peilt und das Ritzel perfekt ausgerichtet ist, ist alles in Ordnung. Anderenfalls muss man das Ritzel neu ausrichten, indem man die Spacer umsetzt. Auch kann man durch Justage am Innenlager noch ein klein wenig verändern. Man kann auch ein Metermaß oder eine Wasserwaage an das Kettenblatt halten, um eine gerade Linie bis nach hinten zum Ritzel zu erhalten.

Bei Kurbeln, die mit zwei Kettenblättern ausgeliefert wurden, wird das innere Kettenblatt sich eher in einer Linie mit dem Ritzel befinden. Um ein etwas netteres Aussehen mit nur einem Kettenblatt zu erreichen, kann man kurze Kettenblattschrauben erwerben. Diese sind eher im BMX Bereich verbreitet und dort leichter zu bekommen.

Die meisten älteren Eingangfahrräder, wie BMX, Fixed-Gear und Rücktrittbremsenmodelle haben eine Kettenlinie zwischen 40 und 42 mm (Mitte Rahmen bis Mitte Kettenblatt gemessen).

Die breiteren Kettenstreben eines Mountainbikes lassen oft keinen Platz für ein mittelgroßes Kettenblatt nahe der Mittellinie des Fahrrads. Daher gibt es dort einen de facto Standard von 52 mm für Singlespeed-Mountainbies. Dreifachkurbeln haben üblicherweise das äußere Kettenblatt zwischen 52 und 57 mm und das mittlere Kettenblatt zwischen 47,5 und 50 mm sitzen.

Wenn man einen Freilauf auf Singlespeed umrüsten möchte, kann man die Kettenlinie hinten beliebig verändern, um sich der Kettenlinie des Kettenblatts anzupassen.

Siehe auch

Montage des Hinterrads

Wenn man ein Hinterrad in einem Fahrrad verbaut, das nur Kettenblatt und Ritzel und keine zusätzlichen Umlenkrollen hat, gibt es im Wesentlichen drei Dinge, die man gleichzeitig einstellen muss:

  • Das Laufrad muss gerade sein.
    Das heißt im Wesentlichen, dass der Reifen zwischen den Kettenstreben zentriert werden muss. Wenn das Laufrad ordentlich zentriert ist und es zwischen den Streben zentriert ist, ist es genau ausgerichtet.
  • Das Durchhängen der Kette muss minimiert werden.
  • Die Achsenmuttern oder Schnellspanner müssen ordentlich fest sein.
    Beachte: Wenn die Nabe einen Achse mit Muttern hat, ist es wesentlich, dass die Gewinde gefettet oder geölt sind. Zusätzlich sollte man Fett oder Öl auf die Kontaktflächen zwischen Achsenmutter und Unterlegscheibe an der Stelle, wo sie den Rahmen berührt, geben.

Mancher, der nur Fahrräder mit Kettenschaltung kennt, findet die Montage von Laufrädern insbesondere mit Vollachsen frustrierend. Das liegt vor allem daran, dass sie die Technik, ein Laufrad mittels "Schritten" in die Ausfallenden zu bekommen, nicht kennen. Das folgt im nächsten Abschnitt.

Maximieren der Kettenspannung

Die Kettenspannung ist bei einem Fahrrad ohne Schaltwerk oder Kettenspanner recht krtisch und wird durch das Vor- und Zurückbewegen der Achse im Ausfallende (oder durch bewegen des exzentrischen Innenlagers) reguliert. Wenn die Kette zu stramm sitzt, kann der Antrieb festlaufen. Das passiert wahrscheinlich genau an einer Kurbelstellung, weil die Kettenblätter nicht perfekt konzentrisch sind. Die Kette sollte so stramm wie möglich sein, ohne dass der Antrieb festläuft. Falls die Kette zu lose ist, kann sie herunterspringen. Dann hat man bei einem Fixed-Gear oder bei einer Rücktrittbremse keine Bremsmöglichkeit mehr am Hinterrad. Die Kett kann sich dann auch verklemmen. Daher sollten Fahrräder immer eine Vordarradbremse haben, damit man bei solch gefährlichen Situationen noch reagieren kann.

Ein Ritzel, das für den Einsatz ohne Schaltwerk gedacht ist, hat lange Zähne, damit die Kette während des Verschleißens etwas lockerer werden kann, ohne direkt abzuspringen. Kettenblätter und Ritzel für Kettenschaltungen haben kürzere Zähne, damit der Schaltvorgang geschmeidiger verläuft. Bei Einsatz dieser Zahnräder ist das exakte Einstellen der Kettenspannung dann um so wichtiger. Leichtgewichtige Aluminiumritzel (für den Bahneinsatz) mit langen Zähnen werden üblicherweise nur in der Breite 1/8 Zoll verkauft und Schmalere sind so gut wie nicht am Markt erhältlich. Im Allgemeinen sind ältere Kettenblätter der Breite 3/32 Zoll mit etwas längeren Zähnen hergestellt worden. Aktuelle Modelle haben zur Optimierung der Schaltperformance kürzere Zähne.

Wenn man die Kette einstellt, muss man die Kurbeln bewegen können. Bei einem Fixed-Gear- oder Rücktrittbremsenantrieb muss daher das Hinterrad in der Luft sein. Halte die Finger aus dem Gefahrenbereich der Ritzel: Der Impuls des Hinterrads kann Finger, die zwischen Ritzel und Kette geraten, zerquetschen.

Man beginne, indem man das Hinterrad ungefähr in der richtigen Position befestigt. Die Achsmuttern sollten noch nicht richtig festgezogen werden, jedoch schon etwa Fingerfest sein. Nun prüfe Kettenspannung und Ausrichtung des Hinterrads.

Sehr wahrscheinlich ist die Kette noch ein wenig zu lose, aber das Hinterrad ist bereits gut ausgerichtet. Löse nun die rechtsseitige Achsmutter und schiebe das Hinterrad etwas zur Seite, so dass das rechte Ende der Achse sich nach hinten bewegt und ziehe die Achsmutter wieder an.

Die Kette sollte nun weniger durchhängen und das Hinterrad ist nicht mehr richtig zwischen den Kettenstreben zentriert. Löse nun die linksseitige Achsmutter und richte das Hinterrad wieder korrekt zwischen den Kettenstreben aus. Dadurch wird die Kette ein weiteres bisschen gespannt. Diese Schritte werden wiederholt, bis die Kettenspannung stimmt. Der Kern der Sache ist es, dass immer eine Achsmutter fest bleibt und die andere gelöst wird. So wird das Hinterrad Schritt für Schritt nach hinten (oder vorwärts) justiert. Dafür benötigt man etwas Übung, damit man ein Gefühl dafür entwickelt, wie viel Bewegung eine bestimmtes Maß an Kettenspannung aufbaut. Wenn man dafür sorgt, dass immer eine Seite der Achse gut festgezogen bleibt, ist das Lernen dieser Methode nicht schwierig.

Die Kette sollte so wenig wie möglich herunterhängen, ohne dass man fühlt, wie sich der Widerstand erhöht, wenn man die Kurbel dreht. Wenn die Kette etwas zu stramm sitzt, sollte man die rechte Achsmutter ganz leicht lösen und ungefähr und er Mitte des oberen Antriebstrumms mit einem Schlüssel herunterdrücken. Das macht man so vorsichtig, dass das Hinterrad sich genau um das kleine Bisschen nach vorne bewegt, damit die Kette geschmeidig um das kettenblatt läuft. Das Hinterrad sitzt nun leicht schräg zwischen den Kettenstreben. das kann man durch den bekannten Vorgang mittels Lösen der linken Seite korrigieren.

Schnellspanner

Man sollte beachten, dass die oben beschriebene Technik nicht bei einem Schnellspannersystem funktioniert. Hier gestaltet sich der Vorgang einfacher. Man stelle sich lenks neben das Hinterrad, hält das Hinterrad zentriert zwischen die Kettenstreben und bewegt es solange nach Hinten bis die Kette nahezu komplett gespannt ist. Dann schließt man den Schnellspanner fest. Wenn das Fahrrad in einem Montageständer oder mit dem Hinterrad abwärts hängt, wird die Schwerkraft das Hinterrad nach hinten ziehen. Das erleichtert die Einstellarbeiten. Wenn das Gummi am Boden steht, kann man das Hinterrad mit der Hinterradbremse packen und das Fahrrad vorsichtig vorwärts schieben. So gleitet das Hinterrad im Ausfallenden nach hinten. Man benötigt dazu eine Möglichkeit die Bremse zu schließen (zum Beispiel mit einem Schnürsenkel oder eine zweite Person) während man gleichzeitig am Hinterrad den Schnellspanner verschließt.

Kettenverschleiß

Wenn die Ketten ernsthaft verschlissen ist, wird das Justieren kurz vor die Festlaufgrenze für einen rauen Lauf und geringe Effizienz sorgen, weil die Kettenglieder nicht mehr regelmäßig auf die Ritzelzähne laufen. Eine neue Kette auf einem verschlissenen Ritzel wird auch für ein raues Fahrgefühl sorgen. Daher sollte man Ritzel und Kette regelmäßig auf Verschleiß prüfen und gegebenenfalls ersetzen.

Kettenbläter zentrieren

Sobald man die Kettenspannung eingestellt hat, kann man unter Umständen feststellen, dass diese bei einer Kurbelumdrehung nicht konstant bleibt. Die Spannung variiert, weil Kettenblatt und Ritzel nicht perfekt zentriert sind. Wenn man mit einem Werkzeug von oben auf die Kette drückt, während man die Kurbeln dreht, kann man den Ausschlag in der Spannung gut sehen.

Normalerweise kann man ein Kettenblatt zentrieren. Man muss die hintere Achse so einstellen, dass die Kette am strammsten Teil der Kurbelumdrehung vollständig gestrafft ist. Jetzt löst man nacheinander die Kettenblattschrauben, und verschraubt sie wieder fingerfest. Jetzt dreht man die Kurbel, bis die Kette ihren straffsten Punkt erreicht. Jetzt klopft man von oben auf die straffe Kette mit einem geeigneten Werkzeug, damit sich das Kettenblatt auf dem Spider etwas bewegt. Dann rotiert man die Kurbel ein Stück weiter, um den nächsten straffsten Punkt zu finden und wiederholt solange notwendig.

Hier muss man ein wenig Erfahrung sammeln, um herauszufinden, wie stark man auf die Kette klopfen muss und wie stark man die Kettenblattschrauben festziehen muss. Das ist recht einfach zu lernen.

Ziehe die Kettenblattschrauben wieder fest an und überprüfe den Kettenspannunsgverlauf erneut. Ziehe sie in einem regelmäßigen Muster fest, wie man es auch bei einem PKW-Reifen macht. Der Standard wäre, dass man gegenüber der Kurbel beginnt und im Uhrzeigersinn immer eine Schraube überspringt (144°). Man sollte niemals zwei benachbarte Schrauben festziehen (außer man hat nur drei oder vier Kettenblattschrauben - da hat man keine Wahl). Man kann auch gegen den Uhrzeigersinn vorgehen, Hauptsache man hält sich immer an das gleiche Muster. Dadurch kann man vermeiden, dass man versehentlich eine Schraube vergisst.

Sobald das Kettenblatt zentriert und wieder gesichert ist, kann man die hintere Achse wieder so einstellen, dass die Kette so fest wie möglich ist, ohne festzulaufen. Wenn man sich merkt wie leicht der Antrieb bewegt werden kann, wenn die Kette lose ist, weiß man wie leicht das Antrieb laufen sollte, wenn man fertig ist mit den Einstellarbeiten und die Ketten so wenig wie möglich durchhängt.

Manche Ritzel (hinten) sind auch nicht perfekt zentriert. Man kann versuchen mit einer ähnlichen Technik das Ritzel zu zentrieren, ein anderes Ritzel versuchen oder es einfach hinnehmen. Zumeist tritt dieses Problem bei Ritzeln mit drei Nuten auf, die für Nabenschaltungen und Rücktrittbremsenmodelle verwendet werden.

Lebensdauer von Kette/Ritzel verlängern

Wenn man das Maximum an Lebensdauer aus Kette und Zahnrädern herausholen möchte, sollte man möglichst geradzahlige Größen verwenden. Ein Antrieb ohne Umwerfer kann in einen geschlossenen Kettenkasten verpackt werden, der die Kette vor Wasser und Dreck schützt. Mehr dazu findet man im Artikel Verlängern der Lebensdauer von Kette und Ritzel.

Woher man Teile beziehen kann

Unglücklicherweise sind Fixed-Gear- und Singlespeed-Fahren aus kommerzieller Sicht immer noch eine Randerscheinung und Fixed-Gear-Fahrer werden von denjenigen, die es noch nicht fahren und lieben gelernt haben, als Verrückte und Fanatiker abgeschrieben. Wenn man einen lokalen Fahrradhändler hat, der Fixed-Gear Bauteile auf Lager hat, ist man glücklich versorgt und man sollte diese Laden hegen und pflegen.

Nabenschaltungen sind weiter verbreitet bei konventionellen Stadtfahrrädern, die nicht auf sportliches Fahren ausgelegt sind. Wenn man eine Nabenschaltungsnabe auf einem anderen Fahrrad haben möchte, muss man sich entsprechende Laufräder bauen oder bauen lassen.

Wenn man keinen lokalen Fahrradladen hat, der einen mit Bauteilen versorgen kann, gibt es natürlich genügend Anlaufstellen im Internet. Eine entsprechende Suche bei Deiner bevorzugten Suchmaschine (Ecosia, Duck-Duck-Go, etc.) bringt Dich hier weiter.

Siehe auch

Muss man wirklich mit Freilauf fahren?
Über mehrgängige Fixed-Gear Aufbauten

Quelle

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


 

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