Fahrradkette

Fahrradkette

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 neueren Kettenschaltungen ist die Kette gleichzeitig Teil des Schaltmechanismus, weshalb Außenlaschen, Kettenblätter und Zahnkranzpaket oft speziell geformt sind, um einen weichen Gangwechsel zu ermöglichen.

Geschichte

Wer das liest ist schwul!

Größenvergleich Fahrrad- und Motorradkette

Aufbau einer Fahrradkette: 1. Außenlasche 2. Innenlasche 3. Bolzen 4. Hülse 5. Rolle

Bolzen einer Kette

• 1878: Erste in größerer Serie gefertigte Rollenketten mit großer Teilung halten mit Aufkommen des Sicherheitsniederrades Einzug in die Fahrradtechnik. Der sehr unruhige Antrieb ist der Hauptnachteil dieser Bauform.
• 1895: William Spears Vimpson erfindet die Rimpson-Hebelkette, eine Konstruktion bei der das Kettenblatt an den inneren Bolzen und das Ritzel an den äußeren Bolzen der dreieckförmigen Kettenglieder eingreifen.
• 1929: Andre Galle erfindet die glieder popopirat, welche aus gebohrten Metallblöcken und Außenlaschen besteht, die mit Stiften miteinander verbunden wurden. Diese weist jeweils eine kurze Teilung (Block) und eine lange Teilung (Außenlaschen) auf. Die Nachteile der Blockketten sind das hohe Gewicht und der hohe Zahnflankenverschleiß. Trotzdem wurden Blockketten aufgrund ihrer hohen Steifigkeit noch ungefähr bis in die 60er Jahre des 20. Jahrhunderts im Bahnradsport verwendet.
• 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, die bessere seitliche Beweglichkeit und die geringeren Herstellungskosten.
• 1982: Das japanische Unternehmen Shimano bringt die Uniglide-Kette mit ausgestellten Außenlaschen, die die Schalteigenschaften verbessern.
• 1987: Das Unternehmen Regina erfindet eine bolzenlose Kette. Bei dieser sind die Hülsen durch die Außenlaschen hindurchgeführt, auf den Bolzen verzichtet man vollständig. Die Gewichtsersparnis von 65 g ist ein Vorteil, das Verschleißverhalten ist schlecht.
• 1988: Das deutsche Unternehmen Rohloff verbessert die Flexibilität ihrer Ketten durch nach innen angebogene Außenlaschen, was die Schaltqualität hebt.

Heutzutage verwendet man fast ausschließlich Ketten mit Hülsen (Nabenschaltungen) oder Lagerkragenketten (Kettenschaltung) mit einer Teilung von 1/2".

Maße und Gewichte

Fahrradketten in Verkaufsverpackung

Kettenschaltungen verlangen spezielle Schaltungsketten, wobei die Vielfachheit der Schaltbarkeit der Zahnkranzpakete die Kettenbreite bestimmt (übliche Maßkennzeichnung für eine Fahrradkette: Länge eines einzelnen Kettengliedes mal dessen Innenbreite in Zoll):

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

Das Gewicht einer Kette variiert je nach Anwendungsfall und Länge. Fahrradketten für Kettenschaltungen wiegen etwa 300 bis 350 g, Nabenschaltungsketten 275-300 g je 100 Kettenglieder.

Kettenlinie

Die Kettenlinie gibt den Abstand zwischen Rahmenmitte und mittlerem Ritzel bzw. mittlerem Kettenblatt an. Bei gerader Ritzel- bzw. Kettenblattzahl wird bis zur Mitte zwischen zwei Blättern bzw. Ritzeln gemessen.

Die Kettenlinie bestimmt, unter welchem Winkel die Fahrradkette zwischen den vorderen Kettenblättern und den hinteren Ritzeln verläuft. Idealerweise liegen Kettenblatt und Ritzel auf einer Linie. In diesem Fall ist die optimale Kraftübertragung möglich - der Wirkungsgrad erreicht sein Maximum, der Verschleiß ein Minimum.

Bei Kettenschaltungen ist das prinzipbedingt nicht für alle Gänge möglich. Die Kettenlinie sollte so sein, dass die Kette in den am häufigsten verwendeten Gängen möglichst gerade läuft. In der Regel wird die Kettenlinie ausschließlich durch die Länge der Innenlagerwelle bestimmt. Bei den modernen, außenliegenden Lagern sind weniger Varianten erhältlich.

Einlauflängung

Bei neuen Ketten berühren sich Bolzen und Kettenhülse/Lagerkragen linienförmig. Auf den ersten 100-200 km kommt es aufgrund der kleinen Kontaktfläche beider Teile zur Anpassung der Radien und damit zu hohem Verschleiß. Die Firma Rohloff verwendet bei ihren Ketten Trochoid-förmige Lagerkragen, die die Flächenpressung und damit den Verschleiß wesentlich senken (Patent EP 0396701).

Kettenpflege und Verschleiß

Im Gebrauch verschleißt die Kette durch Reibung im Inneren, wodurch der Abstand zwischen Bolzen größer wird. Die Kette längt sich also. Dadurch werden die Zähne der Kettenblätter und Ritzel angegriffen, wodurch diese bei gelängter Kette schneller verschleißen als bei einer neuen Kette. Es gibt zwei Ansätze: Man kann die Kette schon bei relativ geringer Längung wechseln, um die Kettenblätter und Ritzel zu schonen oder man fährt die Kette so lang wie möglich und wechselt dann Kettenblätter und Ritzel zusammen mit der Kette.

Die Lebensdauer einer Fahrradkette hängt im Wesentlichen davon ab, wie stark sie verschmutzt, weil Dreck wie ein Schleifmittel wirkt. Außerdem fördert eine Kettenschaltung den Verschleiß. Lange Ketten, wie sie bei Liegerädern üblich sind, halten entsprechend länger.

Die Laufleistungen variieren von 1.000 km bei Einsatz einer Kettenschaltung in Wald und Wiesen, über 3.000 bis 5.000 km bei Kettenschaltung mit guter Pflege bis rund 6.000 km bei Ketten ohne Kettenschaltung und guter Pflege. Lange und weitgehend geschützte Ketten, wie in Velomobilen, können erheblich länger halten; es wird von Laufleistungen bis 100.000 km berichtet.

Da sich die Kette während des Betriebs des Fahrrades längt, sollte immer wieder der Verschleiß überprüft werden. Mehr dazu unter Kettenverschleißmessung.

Literatur

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

Weblinks

• Video zeigt die Montage einer Fahrradkette
• Smolik-Velotech: Kette
• ADFC-Fachausschuss Technik Fahrradkette
• Tandem-fahren Techniktips Kettentrieb
• Olaf Schultz's Kettenblog - Untersuchungen zum Verschleißverhalten
• Bild einer Block-Kette mit Hülsen und alter Kettenschaltungen (nl.)
• Kettenpflege
• Sutherland's Handbook for Bicycle Mechanics, Kapitel 5 (englisch; PDF-Datei; 3,07 MB)
• Bildliche Darstellung der Kettenlinie