Top Navigation Bar
 

Antrieb und Gangschaltung Seite 1 von 3

Antrieb & Gangschaltung

Die Entwicklung des Kettenantriebes hat das Fahrrad in unserem heutigen Sinne überhaupt erst möglich gemacht. Dank des Kettenantriebs war es nicht länger nötig, den Fahrradfahrer oben auf dem Rad sitzen zu lassen. Stattdessen konnte er nun zwischen den Rädern platziert werden, wo er viel leichter das Gleichgewicht halten konnte.
Als schließlich die Gangschaltungen aufkamen, wurde auch das Treten für den Fahrradfahrer effektiver, und die Radler begrüßten den Zugewinn an Geschwindigkeit
und das leichtere Fahren an schrägen Hängen.

Diagramm
Ein moderner Kettenantrieb und eine Kettenschaltung

Die ersten Kettenantriebe

Die großartige Idee eines Antriebs aus Kette und Zahnrad wird Leonardo da Vinci im 15. Jahrhundert zugeschrieben. Es dauerte aber fast 400 Jahre lang, ehe diese Idee in der Praxis umgesetzt werden konnte. Ein Kettenantrieb ist dann zweckmäßig, wenn es gelingt, die Kraft aus den Beinen der Fahrradfahrerin wirksam auf das das Hinterrad des Fahrrads zu übertragen. Außerdem sollte sich der Tretwiderstand in einem für die Radlerin komfortablen Bereichs bewegen. Die Entwicklung von robusteren Materialien und andere technologische und konstruktive Fortschritte führten schließlich dazu, dass der Kettenantrieb um 1880 allgemein verbreitet war.

Vorteile der Gangschaltung

Ein Kettenantrieb ohne Gangschaltung taugt etwas, solange man auf flachen Strecken oder sogar etwas bergab fährt. Sobald man aber etwas Gegenwind hat, der Weg bergauf führt, oder man einfach nur schnell anfahren will, muss man sich auf einen Fahrrad ohne Gangschaltung schon in den Stand begeben und sich mit seinem ganzen Körpergewicht in die Pedalen stemmen, um auch nur ein bisschen an Tempo zu gewinnen.
Die Schaltungen sorgen nun dafür, dass der Radler komfortabel und effektiv treten kann, ganz gleich, ob er nun bergauf oder bergab fährt und ob er den Wind von vorn oder von hinten hat.

Auf den alten Velocipeds waren die Pedalen direkt mit dem Rad verbunden. Eine Umdrehung der Pedalen war identisch mit einer Umdrehung des Rades. Erst die Gangschaltungen machten es möglich, dieses Verhältnis zu andern. Für steile Anstiege wählen wir einen Gang, der uns mehrere Pedalumdrehungen für eine Umdrehung des Rad abverlangt. Auf flachen Strecken oder wenn es bergab geht, können wir hingegen einen Gang wählen, bei dem sich das Rad viele Male dreht, wenn wir eine Umdrehung an den Pedalen machen.

 

PAUL de VIVIE, alias "Velocio"

Einer der bedeutendsten Entwickler und Vorkämpfer der Kettenschaltung war der Franzose Paul de Vivie (1853-1930). Der leidenschafliche Befürworter des Fahrradfahrens fuhr sein erstes Velociped, als er 28 Jahre alt war, und schon bald darauf verkaufte er seine Seidenhandlung und eröffnete ein Fahrradgeschäft.
Auch gründete er im Jahr 1887 das Magazin "Le Cycliste", für das er
unter dem Decknamen "Velocio" schrieb und wo er für das Vergnügen und die Vorteile des Fahrradfahrens warb.

Typisch für einen eifrigen Erfinder, war Velocio davon überzeugt, dass Fahrräder mit Gangschaltung, die damals noch eine Seltenheit waren, für die Zukunft des Fahrradfahrens von großer Bedeutung sein würden.
Obwohl die ersten bereits existierenden Schaltungen schlecht und unzuverlässig waren, ließ er sich nicht von seiner Vision abschrecken. Er investierte viel Zeit in die Entwicklung mehrerer Schaltungsschemas. 1905 testete er eine Kettenschaltung mit einem Umwerfer für zwei verschiedene Geschwindigkeiten, den Cyclist genannt. Durch Velocios doppelte Anstrengung, sowohl auf dem Gebiet des Machinenbaus als auch in der Publizistik, wurde die Kettenschaltung immer weiter verbessert, und 1933 konnte der Italiener Tullio Campagnolo erstmals wurde eine relativ zuverlässige Version präsentieren.

Zähle Deine Zähne

Paul Doherty, wissenschaftlicher Berater am Exploratorium, schildert eine einfache Methode, um das Übersetzungsverhältnis eines Fahrrads herauszufinden. Nach dieser Methode braucht mann nur die Zahl der Zähne auf dem vorderen Ritzel (oder Zahnkranz) zu zählen und dann die auf dem hinteren Zahnkranz. In einem Beispiel, das Paul herausgreift, hat das vordere Ritzel 54 Zähne und der hintere 27. "Das heißt, jedesmal, wenn ich das vordere Zahnrad einmal herumtrete, dreht es sich um 54 Zähne weiter. Und das bedeutet, das sich das hintere Zahnrad mit seinen 27 Zähnen in derselben Zeit zweimal drehen muss. Das ergibt ein Übersetzungsverhältnis von 2 zu 1. Wenn das hintere Zahnrad jetzt nur 11 Zähne hatte, dann wäre das Verhältnis 5 zu 1, und so weiter ..."


Animation
Hinteres Zahnrad

Vorderes Zahnrad


Diese Animation demonstriert die Umdrehung des vorderen und hinteren Zahnrads bei einem Fahrrad.
Beachte, dass sich bei jeder Umdrehung des größeren vorderen Zahnrades das das hintere Zahnrad zweimal dreht. Die Animation zeigt ebenfalls eine interessante optische Illusion, wobei die Streben des vorderen Zahnrades rückwärts zu gehen scheinen.

 Paul Doherty RealMedia Clip
Paul Doherty vom Exploratorium erzählt über Übersetzungsverhältnisse

 

Antrieb und Gangschaltung Seite 1 von 3
Klicke auf Weiter für die nächste Seite

Bottom Navigation bar
©1997-99 Das Exploratorium
Übersetzung: Andrea Bandelli / newMetropolis - nachgesehen von Eckhard Stasch / institut pm