Fahrradkette

mini|Kettenantrieb mini|Aufbau einer nur noch bei Nabenschaltungen verwendeten Fahrradkette mit Hülsen: 1. Außenlasche 2. Innenlasche 3. Bolzen 4. Hülse 5. Rolle mini|Zerlegte, hülsenlose Lagerkragenkette: die Rollen liegen auf den Kragen der Innenlaschen mini|Auf dem Bolzen einer Lagerkragenkette sind die Laufspuren der beiden Lagerkragen zu erkennen. mini|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. Fahrradketten sind in der Regel Rollenketten, seitlich flexible Ketten für Kettenschaltungen Lagerkragenketten. Der Wirkungsgrad einer Kette kann dabei bis zu 98 % betragen. Schaltwerk und Umwerfer einer Kettenschaltung verschieben die laufende Kette seitlich, bis sie auf den danebenliegenden Zahnkranz bzw. das nächste Kettenblatt springt. Um das Überspringen zu erleichtern, sind die Außenlaschen der Kette oft etwas nach außen gewölbt.

Beim üblichen Diamantrahmen und dessen Abwandlungen wird die Kette in der Regel durch das Rahmendreieck auf der rechten Seite des Hinterbaus geführt und mit einem Kettennieter dauerhaft vernietet oder durch ein lösbares Kettenschloss verbunden. Es gibt auch Fahrradrahmen, bei denen der Hinterbau aufgeschraubt werden kann, um die Kette einzubauen, ohne diese zu öffnen, oder deren Kettenstreben erhöht über der Kette verlaufen wie „Elevated-Chainstay“-Rahmen.

Geschichte mini|Historische Blockkette an einem Fahrrad von Laurin & Klement, ausgestellt im Škoda Muzeum mini|Simpson-Hebelkette

1878: Erste in größerer Serie gefertigte Rollenketten mit großer Teilung werden gleichzeitig mit dem Sicherheitsniederrad eingeführt. Nachteilig ist der unruhige Lauf aufgrund der großen Teilung. 1880: Für die Rollenkette erhält der Schweizer Hans Renold (* 1852 in Aarau) ein erstes englisches Patent. Eine Firma Renold produziert Rollenketten. 1898: Die Gebrüder Nevoigt, Eigentümer der sächsischen Diamant-Fahrradwerke, erfinden die Duplexkette (Doppelrollenkette), die im heutigen Kraftfahrzeugbau zum Weltstandard gehört. 1895: William Spears Simpson erfindet die Simpson-Hebelkette, bei der das Kettenblatt an den inneren Bolzen und das Ritzel an den äußeren Bolzen der dreieckförmigen Kettenglieder eingreift. 1978: Das französische Unternehmen Sedisport baut die erste Lagerkragenkette in Serie. Die Bohrungen der Innenlaschen werden zu Lagerkragen ausgeformt, welche die Hülse ersetzen. Dies verbessert Schmierstofffluss und seitliche Beweglichkeit. Gewicht und Herstellungskosten verringern sich. 1982: Shimano führt die Uniglide-Kette mit ausgestellten Außenlaschen ein, die die Schalteigenschaften verbessern. 1987: Regina entwickelt eine bolzenlose Kette, bei der die Hülsen durch die Außenlaschen hindurchgeführt werden. Die Gewichtsersparnis von 65 g wird mit einem erhöhten Verschleiß erkauft. 1988: Rohloff verbessert die Flexibilität und Schaltqualität durch Wiegegelenke statt Bolzen und Hülsen und nach innen angebogene Außenlaschen.

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

Maße und Ausführungen Ausführungen 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 allen heute üblichen Fahrradketten 1/2" (12,7 mm) beträgt. Das zweite Maß bezeichnet die innere Breite an der schmalsten Stelle, also zwischen den Innenlaschen.

Für Kettenschaltungen werden spezielle Schaltungsketten benötigt. Gemäß der am Zahnkranzpaket maximal unterstützten Schaltstufen werden diese auch als „-fach-Ketten“ bezeichnet. Je mehr Ritzel das hintere Zahnkranzpaket enthält, desto schmaler sollte die Kette sein. +Übersicht gängiger KettenmaßeVerwendungInnenbreite (Zoll)Außenbreite (mm)Antriebe ohne Kettenschaltung1/8"ca. 9 mmmoderne Nabenschaltung, Kettenschaltungen bis 8-fach3/32"7–8 mm9-fach-Kettenschaltungen11/128"6,5–7 mm10-fach-Kettenschaltungen11/128"6 mm 5,9 mm (Campagnolo)11-fach-Kettenschaltungen11/128"5,62 mm 5,5 mm (Campagnolo)12-fach-Kettenschaltungen11/128"5,3 mm 5,15 mm (Campagnolo)13-fach-Kettenschaltungen11/128"4,9 mm Historisch waren auch Blockketten und andere Maße wie 5/8" x 5/32" üblich.

Die Masse einer Kette variiert je nach Anwendungsfall und Länge. Fahrradketten für Kettenschaltungen wiegen etwa 250 bis 350 g, Nabenschaltungsketten 275 bis 350 g je 100 Kettenglieder. Im Handel findet man meist Ketten mit 110, 114 oder 116 Gliedern, welche individuell gekürzt werden können.

Während die Hersteller den Ketten für Fahrräder ohne Kettenschaltung meist ein robustes und wiederverwendbares Kettenschloss beilegen, werden moderne schmale Ketten überwiegend durch Vernietung verschlossen. Shimano legt den schmalen Ketten einen speziellen Nietstift zum Verschließen der Kette bei, der zur Vereinfachung der Handhabung einen Führungsstift besitzt, welcher nach dem Vernieten abgebrochen wird. Zur Verlängerung der Haltbarkeit wird empfohlen, diesen Stift in der gleichen Richtung einzudrücken, in der der vorher vorhandene Stift herausgedrückt wurde (sofern die Kette zuvor gekürzt worden war). Zusätzlich sollen die äußeren Laschen in Kettenlaufrichtung vorn liegen, bevor sie vernietet werden. Und sofern die Kette später wieder geöffnet werden soll, sollte dies nicht an der Stelle geschehen, an welcher bei der Montage der spezielle Verschlussstift eingesetzt worden war.

Ein auf der Kettenstrebe befestigter Kettenstrebenschutz verhindert beim Überfahren von Bodenunebenheiten das Schlagen der Fahrradkette auf das Rohr der Kettenstrebe.

Kettenschloss mini|Kettenschloss für eine Schaltungskette

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 der Bolzen sind ringsum genutet, so dass ein länglicher Sicherungsring darübergeschoben 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 hin 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.

Zugfestigkeit Die Normen DIN 8187-1 und ISO 9633 fordern, dass eine Fahrradkette einer Zugbelastung von 10 kN standhalten muss.

Kettenlinie 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.https://www.arnowelzel.de/sheldonbrown/chainline/ Die Kettenlinie einer Kettenschaltung sollte so gewählt werden, dass die Kette in den am häufigsten verwendeten Gängen möglichst gerade läuft.

Ebenso wie der Q-Faktor (der waagerechte Abstand zwischen den Außenkanten der linken und der rechten Kurbel) kann die Kettenlinie durch die Verwendung einer Innenlagerwelle mit einer anderen Länge oder Kurbeln mit anderer Ausladung verändert werden. Moderne Kurbelsätze mit außenliegenden Lagern sind oft nur in wenigen Varianten erhältlich. Kleinere Veränderungen können auch durch die Verwendung von Unterlegscheiben zwischen dem Flansch der Lagerhülsen und dem Tretlagergehäuse vorgenommen werden.

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

Kettenpflege

Fahrradketten benötigen eine Schmierung, um sie vor Korrosion und einem schnellen Verschleiß zu schützen. Ein Schmierfilm verringert Verschleiß und Reibung, indem er sich zwischen die beweglichen Teile der Kette legt.

Durch den Kontakt mit Feuchtigkeit und Staub wird der Schmierfilm abgetragen. Ein Nachschmieren der Kette ist spätestens dann erforderlich, wenn bei Betrieb ein Geräusch zu hören ist.

Neue Ketten werden mit einem gut haftenden und zähen Schmierstoff ausgeliefert, der bei Nässe kaum abgewaschen wird und wenig Staub bindet. Erst wenn diese vom Hersteller aufgebrachte Schmierschicht abgetragen wurde, sollte eine erneute Schmierung der Kette vorgenommen werden.

Fetten Zähflüssige Kettenöle bzw. Haftschmierstoffe verbleiben nach dem Auftrag teilweise auf der Oberfläche der Kette. Sie bilden dort mit Staub und Kettenabrieb einen schwarzen Schmierfilm, der Kleidung und Haut verschmutzt, sofern kein Kettenschutz vorhanden ist. Sie werden auch auf Motorradketten verwendet. Durch die zähflüssige Konsistenz wird anhaftender Staub weniger in das Innere der Kette getragen, als bei dünnflüssigen Ölen.

Ölen Die Fahrradkette mit Öl zu pflegen ist die einfachste Variante. Dabei wird ein dünner Ölfilm auf die Gelenke der Kette aufgetragen. Das Öl zieht in die Kette ein und schmiert alle beweglichen Teile. Idealerweise wird regelmäßig nur geringfügig nachgeölt, da eine zu große Menge Öl einen schwarzen Schmierfilm auf der Kette bildet, ohne dass sich die Schmierwirkung erhöht. Das Nachölen sollte jeweils nach etwa 100 km oder nach einer Regenfahrt erfolgen. Nachteil der Ölschmierung ist die etwas geringere Standzeit des Schmierfilms. Bei dickflüssigem Kettenöl haftet Schmutz auf der Oberfläche der Kette. Dünnflüssiges Kettenöl kann Staub und Schlammpartikel in das Innere der Kette befördern.

Verfügt das Fahrrad über einen geschlossenen Kettenkasten, kann die Kette hingegen bedenkenlos mit einer reichlichen Schmierung versehen werden, die für lange Zeit nicht erneuert werden braucht.

Trockenschmieren Ölfreie Schmierstoffe auf Basis von Graphit, Silikon, MoS2, hexagonalem Bornitrid oder PTFE (Polytetrafluorethylen; DuPont-Handelsname: Teflon) sind nicht klebrig. Sie werden bei Regenfahrten jedoch eher ausgespült, was ein Nachschmieren erforderlich macht. PTFE gehört zu den Ewigkeitschemikalien, die in der Umwelt kaum abbaubar sind und deren Verwendung aus ökologischer Sicht bedenklich ist.https://www.chemietechnik.de/sicherheit-umwelt/pfas-in-schmierstoffen-121.html

Die beste Schmierwirkung erzielt MoS2, während Graphit schlecht zur Kettenschmierung geeignet ist.

Wachsen