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Online-Glossar Velotechnik von Christian Smolik

FEINGEWINDE

> Gewinde mit geringem Abstand von > Gewindegang zu Gewindegang. Hierdurch
werden die einzelnen Gewindegänge weniger tief (daher "fein") gehalten, was im
Vergleich zum Normalgewinde zu einem dickeren Kerndurchmesser führt und die
Belastbakeit erhöht.

Da Feingewinde auch eine geringere > Gewindesteigung besitzen, wirken bei
gleicher Anzugskraft höhere Druckkräfte auf die zu verbindenden Teile. Weiterhin
neigen aufgrund des flacheren Steigungswinkels Feingewinde-Verbindungen weniger
stark zum > Selbstlösen.

Anwendung von Feingewinden am Fahrrad: Nabenachsengewinde, Kettenblatt-,
Schaltungs- und Sattel-Befestigungsschrauben, Gewinde an > Ventilschaft, >
Steuersatz, > Tretlagerung und > Schraubkranz.

Felgen
Den > Reifen tragender Teil des > Laufrades in Form eines geschlossenen Rings
aus Stahlblech oder > Aluminium, seltener aus > Titan oder > Carbon.

Als tragendes Teil ist die Felge mitbestimmend für die mechanischen
Eigenschaften des Laufrades und stellt mit ihren Flanken die > Bremsflächen für
> Felgenbremsen zur Verfürgung.

Die mechanischen Eigenschaften der Felge hängen vom verwendeten Material, der
Felgen-Wandstärke und v.a. vom > Felgenprofil ab.

I.d.R: ist die Felge ein eigenständiges Fahrradbauteil, bei einigen >
Scheibenrädern und > Composit Wheels sowie den im > Spritzguß hergestellten >
Kunststoff-Laufrädern wird die Felge gleich integriert. Das im Folgenden Gesagte
bezieht sich ausschließlich  auf die Felge als eingeständiges Bauteil.

        Reifenfixierung
Grundsätzlich unterscheiden sich Felgen danach, ob sie für > Draht- oder >
Schlauchreifen konzipiert sind, die jeweils eine verschiedene Art der Fixierung
verlangen. Die Ausführungen der einzelnen Felgentypen sind in der > ETRTO
festgelegt.

                Drahtreifen-Felgen
Die beiden Felgenflanken werden jeweils als sog. > Felgenhorn hochgezogen und
führen so den Drahtreifen seitlich. Das innere > Felgenbett sorgt darüberhinaus
für den zentrischen Sitz des Reifens. Die Felgenhörner sind entweder glatt
durchgezogen oder als Haken ausgebildet, wobei sich letztere als sicherer gegen
das Reifenabspringen erwiesen haben und heute nahezu Standard geworden sind.

Näheres hierzu siehe > Felgenhorn.

Mit zunehmender Tiefe des Felgenbettes läßt sich ein Drahtreifen leichter
montieren, da die mögliche Exzentrizität, mit der der Reifen über das Felgenhorn
gehoben werden kann, zunimmt.

                Schlauchreifen-Felgen
Ausbildung des Felgenbetts nach Art einer flachen Mulde, in welcher der Reifen
mittels > Reifenkitt oder > Reifenklebeband fixiert wird. Einen sicheren und
zentrischen Reifensitz erzielt eine zusätzliche Mittelrille im Felgenbett. Sie
zentriert einmal die Reifennaht des Schlauchreifens und stützt auch ohne
Auftragen eines sog. Kittbettes die Reifenflanken. Einzelheiten hierzu s. >
Reifenmontage: Schlauchreifen.

Anmerkung: Bei gleichem Gewicht bieten Schlauchreifenfelgen mehr > Fahrkomfort
und sind  verwindungssteifer als Drahtreifenfelgen, da sie a) vertikal flacher
sind und b) einen größeren Hohlraum einschließen. Die Felgenhörner der
Drahtreifenfelgen machen diese vertikal härter, tragen aber nur minimal zu einer
Verbesserung der Verwindungssteifigkeit bei.

        Werkstoffe
Als Felgenmaterial wurde ursprünglich Holz eingesetzt, s. > Holzfelgen.

                Stahl
Bereits vor dem zweiten Weltkrieg setzten sich für Drahtreifen Felgen aus
Stahlblech durch (> Stahlfelgen), die heute noch bei preiswerten Fahrrädern und
Kinderrädern verbaut werden. Aufgrund ihres hohen Baugewichts, mangelhafter >
Verwindungssteifigkeit sowie schlechten Naßbremsverhaltens wurden sie
mittlerweile weitgehend durch Felgen aus Aluminium abgelöst.

                Aluminium
Von den > Aluminium-Felgen sind v.a. die > Hohlkammerfelgen sinnvoll: Aufgrund
der in ihrem Querschnitt enthaltenen Hohlkammern sind sie leichter und
verwindungssteifer als Stahlfelgen. Eine im Vergleich zu Stahlfelgen dickere
Wandstärke macht Alufelgen darüberhinaus weniger anfällig gegen Einbeulungen.

Weniger vorteilhaft sind hingegen die tiefbettprofile, s. weiter unten.

                Carbon
Auch mit > Carbon als Felgenmaterial wird experimentiert und bereits serienmäßig
gefertigt (HMS-Kastenfelge, > Extreme Tropfenfelge von Zipp). Die Vorteile
gegenüber Aluminiumfelgen (geringer Gewichtsvorteil/je nach
Herstellungsverfahren; leichte Dämfungsvorteile) sind vergleichen mit dem
Aufpreis gering.

                Titan
Felgen aus > Titan werden ohne größere Marktbedeutung als Schlauchreifenfelgen
für den Rad-Rennsport hergestellt. Auch bei ihnen führt die im Vergleich zu
Aluminium dünnere Wandstärke zu einer erhöhten Einbeulempfindlichkeit.

        Profile
Das Felgenprofil bestimmt überwiegend die mechanischen Eigenschaften einer Felge
und damit auch die der Laufräder.

                U-Profile
Sind bei Stahlfelgen üblich und erweisen sich als sehr verwindungsanfällig: von
oben nach unten abnehmende Verwindungsanfälligkeit). Hiermit eingespeichte
Laufräder müssen häufiger nachzentriert werden, erleiden auch eine höhere
Speichenbruchrate, vermitteln aber einen guten Fahrkomfort.

                Tiefbettprofile
Sind bei einfachen Aluminium-Felgen üblich und enthalten im Bereich des
Felgenbodens auf jeder Seite einen kleinen Hohlraum für die Fügung am > Stoß
mittels zweier Stahlstifte. Die Steifigkeit liegt im Bereich der U-Profile.

                Kastenprofile
Felgen mit leicht gerundetem Rechteckprofil besitzen aufgrund des
eingearbeiteten Hohlraums ("Kasten") bereits eine gute Verwindungssteifigkeit.

Hiermit eingespeichte Laufräder erweisen sich als sehr komfortabel, da das
Profil in vertikaler Richtung relativ flach gehalten ist.

                Tropfenprofile
Ein auch V-Profil genannter Felgentyp mit gerundetem Dreiecksprofil . Er erweist
sich als aerodynamisch günstig und besitzt eine sehr gute
Verwindungssteifigkeit. Hiermit eingespeichte Laufräder zeichen sich durch eine
äußerst geringe Speichenbruchrate aus, die aus der vertikalen Härte dieser
Felgen resultiert (geringe > Dauerschwingbelastung der Speichen). Bei
Tropfenfelgen läßt sich daher die Speichenzahl weiter reduzieren als bei anderen
Felgenprofilen.

                Extreme Tropfenprofile
Extrem hohe Ausbildung (über 40 mm) der Tropfenform für Felgen aus Aluminium
oder Carbon kommen aus dem Lager der Triathleten und machen die damit
ausgerüsteten Laufräder ebenso windschnittig wie > Composit-Wheels.

Ursachen: 1. Infolge der riesigen Hohlkammer ist die Felgensteifigkeit so groß,
daß die Speichenanzahl drastisch reduziert werden kann (bei Zipp bis herunter zu
12 Speichen beim 26-Zoll-Laufrad als Vorderrad).

2. Da sich der > Luftwiderstand mit zunehmender Geschwindigkeit in der 2. Potenz
- der Leistungsbedarf sogar in der 3. Potenz (s. > Aerodynamik) erhöht, zehren
die Äußeren 6 cm der Speichen beim normalen Laufrad in etwa genau soviel Energie
wie die restliche Speichenlänge.

Die Speichen in Felgennähe laufen im Bereich des > Gabelkopfes annähernd in
Fahrgeschwindigkeit nach vorne. Ihre effektive Geschwindigkeit ist daher
annähernd doppelt so hoch wie die Fahrgeschwindigkeit.

Die extremen Tropfenprofile sparen ein Großteil der Speichenenden durch den
langezogenen Felgentropfen ein, in der Felge versenkte Speichenippel reduzieren
den Laufwiderstand noch weiter.Ausführungsbeispiel: > Shamal-Laufräder.

                asymmetrische Felge
Für das Hinterrad ausgelegte Felgen, bei denen die > Speichenlöcher nicht in der
Felgenmitte, sondern von ihr zur Zahnkranzgegenseite hin versetzt sind. Dadurch
läßt sich die > Speichenschräge der auf der Zahnkranzseite relativ steil
stehenden Speichen vergrößeren, wodurch die > Seitensteifigkeit des Hinterrades
spürbar zunimmt. Weitere Einzelheiten s. > asymmetrische).

        Bremsflächen
Die Seitenflanken der Felgen bilden gleichzeitig die Bremsflächen für >
Felgenbremsen und bilden zusammen mit dem Bremsgummi eine sog. > Reibpaarung.

Wenn sich mit entsprechenden Bremsgummis auch ein gewisser Ausgleich schaffen
läßt, so ist die Material- und Oberflächenbeschaffenheit der Bremsflächen doch
mitentscheidend für die > Bremswirkung, was sich v.a. bei der > Naßbremsung
bemerkbar macht. Näheres siehe dort, hier eine Übersicht:

Ein schlechtes Naßbremsverhalten besitzen eloxierte oder anodisierte
Aluminium-Felgen sowie Stahlfelgen. Auch eine Riffelung der Stahlfelgenflanken
vermag daran nichts entscheidend zu Ändern.

> Carbonfelgen haben in etwa ein Bremsverhalten wie Alu-Felgen, neigen aber bei
langen Bremspassagen zur Überhitzung, woraus > Seitenschläge entstehen können.

> Keramikbeschichtungen der Bremsflächen verbessert die Bremswirkung bei Nässe
sehr deutlich und vermeidet nahezu völlig >Abrieb von den Bremsflächen.

Der Abrieb von den Bremsflächen ist aber auch beim eloxierten oder anodisierten
Aluminium relativ gering. Man kann hierbei für den Normalverbraucher je nach
fahrweisevon folgenden Faustwerten ausgehen:

"Durchbremsen" der Eloxalschicht: 1.000 bis 2.000 km.

"Durchbremsen" von Schlauchreifen-Felgen: 20 000 bis 30 000 km.

"Durchbremsen" von Drahtreifen®Felgen: 10 000 bis 40 000 km.

Anmerkung: Die große Streubreite bei den Drahtreifen-Felgen resultiert aus den
z.T. sehr unterschiedlich dick ausgeführten Wandstärken der Bremsflächen. Bei
einigen Leichtfelgen (MTB-Felgen unter 400 Gramm) ist die Bremsfläche im
Hornbereich bereits im Neuzustand sehr dünn (teilweise unter 0,9 mm) ausgeführt.

Nach einiger Betriebszeit kann es dann infolge des Reifenluftdruckes
zum"Absprengen" der Felgenhörner kommen.

        Speichenlöcher
Zum Einführen der Speichen besitzen die Felgen im > Felgenboden Bohrungen. Die
Anzahl der Bohrungen muß mit denen der Nabe übereinstimmen. Normal sind hier 36
> Speichenlöcher, für sportlichen Einsatz sind auch solche mit 32, 28 und 24
Speichenlöchern im Handel. Felgen für noch geringere Speichenanzahlen sind
Sonderanfertigungen und werden i.d.R. nur komplett mit Nabe und Speichen als
fertiges Laufrad angeboten(Shamal- und Zipp-Laufräder). Für hohe Belastungen (>
Reiserad; > Tandem) werden auch Felgen mit 40 oder 48 Löchern angeboten.

Die Speichenlöcher wurden früher nahezu ausnahmslos "geöst", also mit einer
Stahlverstärkung versehen. Damit neigt der > Speichenippel beim späteren >
Zentrieren weniger schnell zum > Fressen und der vom Nippel auf die Felge
übertragene Speichenzug wird auf eine größere Fläche verteilt (Vermeidung des
"Ausreißens" des Nippel aus dem Felgenboden).

Rationelle Fertigung und Umweltaspekte führten dazu, daß teilweise bereits auf
diese Ösen verzichtet wird. Der Felgenboden wird einfach dicker ausgebildet und
kann so auch auf diese Weise verstärkt dem Nippelzug standhalten. Solche
ungeösten Felgen können leichter recycelt werden, da keine Stahlanteile die
Aluminiumschmelze verunreinigen.

Tip: Zur Vermeidung des > Fressens die Nippel vor dem Einlegen im Kopfbereich
leicht einfetten.

Anmerkung: Die Nippelbohrungen werden abwechselnd 0,5-1,5 mm von der Felgenmitte
versetzt ausgeführt. Anbieter > Campagnolo neigt die Achse der Bohrung sogar
leicht aus der Mittelsenkrechten (BILD 93), um a) Biegungen der Speiche im
oberen Gewindeteil zu vermeiden und b) Nippelklemmen beim > Zentrieren zu
vermeiden.

        Nippelbänder
Damit der Schlauch vom Fahrbetrieb nicht durch die Speichenippeln oder leicht
vorstehende Speichenenden beschädigt wird, müssen diese mit einem > Felgenband
abgedeckt werden. Bei U- und Tiefbettprofilen reicht hierzu ein Gummiband.

Bei Felgen mit Kasten- und Tropfenprofilen werden zur Nippeleinführung auch die
Felgenbetten durchbohrt. Diese Bohrungen müssen abgedeckt werden, damit sich der
unter Luftdruck gesetzte Schlauch nicht in die Nipellöcher drückt und platzt.

Hierzu sind spezielle druckbeständige Felgenbänder aus PU oder Textilbänder
geeignet. Weitere Informationen hierzu s. > Felgenband.

        Abmessungen
Felgenabmessungen und Normungen sind in der > ETRTO festgelegt, um eine
eindeutige Zuordnung zu den verwendeten Reifen herzustellen sowie deren sicheren
Sitz auf der Felge zu gewährleisten.

Weitere Informationen zu den Abmessungen s.  > Felgeneckmaß, > Felgenmaulweite,
> Felgenmeßdurchmesser, > Felgennenndurchmesser.

Anmerkungen: 1. Beachte auch die bei > ETRTO angegebene Tabelle: Felgen- und
Reifengrößen: Allen Bemühungen um eine einheitliche Felgenbenennung zum Trotz
hat sich die Angabe der Felgenabmessung in Zoll erhalten, da sie einen
eindeutigen Bezug zur Laufradgröße darstellt. Aus diesem Grund ist in der
Tabelle  auch die Zollangabe aufgeführt.

2. Für die Berechnung der > Speichenlängen ist noch der > Felgeninnendurchmesser
von Bedeutung. Einzelheiten s.d.



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Copyright und redaktionelle Inhalte:
Dipl.Ing.FH
Christian Smolik 18.05.2000
technische Umsetzung:
Dipl.Ing.FH
Jörg Bucher zuletzt am 18.05.2000