Verständnisfragen Kette - Länge, Kettenlinie - Lärm

[DuckAmuck]

Hallo zusammen,

konstruktiv haben Tadpole Trikes ja offensichtlich eine relativ lange Kette. Die rasselt und lärmt durchaus, sowohl nach meiner sehr begrenzten eigenen Erfahrung, wie auch bei verschiedenen Youtube-Videos zu hören.

Kann man das Gesamtsystem lärmtechnisch irgendwie optimieren, unter Beibehaltung einer gewissen Effizienz? Ich freue mich z.B. regelmässig über mein recht lautloses Fahrrad, bei dem die Marathon Supreme aufgrund des Profil erst ab einer gewissen Teer-Qualität und Geschwindigkeit anfangen zu singen.

Mein Ziel ultimatives Ziel ist ein elektrisch unterstütztes Trike (bis 25 km/h), hauptsächlich mit Wumms unten raus zum Start der Masse / Beschleunigung der rotierten Masse, mit der prinzipiellen Eigenschaft, auch bei Ausfall der Elektrik - im Notfall - steile Rampen immer noch hochfahren zu können.

Da müsste aus dem Handlungsspielraum / den Optionen für vorderes Kettenblatt (vorne), Getriebe (Pinion), Naben (Rohloff, SRAM DualDrive), Motor (Front, Mitte, im Laufrad) doch was zu machen sein, oder?

(Oh, und Rekuperation fände ich echt toll, aber ich glaube das ist dann zu elektrisch und hier als solches nicht so sehr erwünscht? Ich möchte hier wirklich nur Verständnis zum Kettenlärm entwickeln, im Idealfall halt mit Motor.)

 

[tritonmole]

Also mein Eindruck ist der, daß ein Teil des Lärmes von den Kettenleitrohren ausgeht. Seit ich meine Kettenleitrohre verlängert habe, ist der Antrieb einen Tick lauter geworden. Aber saubere Hosen sind mir mehr wert, als ein Flüsterantrieb und eine perfekte Effizienz.

Lärm entsteht auch durch Kettenleitrollen, die bei den meisten Trikes jedoch nötig sind, um die Kette unter dem Sitz durch zu leiten.

Ich könnte mir vorstellen, daß eine Pinion oder Rohloff mit maximal einem Kettenspanner (mit nur einer Rolle, kein umgebautes Schaltwerk) das Fahrzeug leiser machen könnte.

Der Vergleich mit dem Up hinkt meiner Meinung nach, denn beim Up ist der Körper des Fahrers zwischen den Ohren und der Kette platziert und dämpft die Geräusche. Der Abstand Ohr-Kette ist dort auch länger. Das täuscht einen noch leiseren Antrieb vor, als er ist.
Außerdem gibt es am Up normal keine Kettenleitrohre und Umlenkrollen, außer am Schaltwerk.

Stell Dich mal an den rand einer Radrennstrecke. Wenn da eine Gruppe Radler vorbeikommt, hörst Du schon auch die Ketten laufen! Hat mich vor Jahren mal in Schweinfurt bei einem Rennen, dem ich zufällig beiwohnte sehr beeindruckt!

 

[DuckAmuck]

... Kettenleitrohren ...Kettenleitrollen ...

Da sehe, äh, höre ich auch so. Ich stimme Dir auch vollkommen zu, dass das Einfangen / Ableiten von Dreck klare Auswirkungen auf die praktische Nutzbarkeit hat (siehe aktuell mein MTB )

Ich erinnere nur sehr dunkel den Geräuschteppich eines Peleton, meine aber, dass die schiere Anzahl an Fahrern und dann auch noch die Kombination aus Abrollgeräusch der Reifen und Freilauf für dieses beeindruckende "Whooooosh" sorgt. Einzelne Fahrräder können auch laut sein - z.B. ist der Freilauf meines Rennrads fast besser als eine Radlaufglocke (das ist ok und nützlich). Die hier in der Gegend gehäuft auftretenden Karbon-Zeitfahrmaschine mit Karbonlaufrädern sind in der Situation noch sehr viel "beeindrucker".

Insofern denke ich, dass "normale" Fahrräder beim Pedalieren durchaus sehr leise sein können - und genau deswegen frage ich mich, wo und wie bei Trikes konstruktiv eine möglichst niedrige Lauflautstärke erzielt werden kann. Warum nicht die Kette grossräumig kapseln mit, z.B. Karbon, und das zum Bestandteil der konstruktiven Steife des Trike machen? Schon fällt das Kettenleitrohr weg (und je nach Kettenspannung "pingt" die Kette dann die Kapsel).

Wahrscheinlich bin ich da aber mal wieder zu empfindlich und / oder praxisfern?

Gleichwohl hab ich heute z.B. (bergauf) beim MTB nur mein Keuchen, das Abrollgeräusch von grob(st)stolligen Reifen, und wegspritzende Steine gehört. So stelle ich mir das vor (mal abgesehen vom Keuchen). Und je teuerer das Auto, desto kontrollierter ist ja auch das Design und die Realisierung der Innenraumakustik, also gibt es dafür einen gewissen Bedarf, eine Zahlungsbereitschaft.

 

[TitanWolf]

Eine Hürde der "Geräuschlosigkeit" von Trikes ist der Antrieb allgemein: Dieser sitzt zum Großteil am Hauptrohr (Kettenleitrollen, Sitzaufnahmen, Kurbel über Ausleger, bei ungefederten auch noch Ausfallenden/Nabe).

Da Rohre den Schall in Form von Schwingungen wunderbar leiten, lassen sich diese Schwingungen auch nicht nullifizieren. Eine Verkapselung des Antriebsstrangs (der Kette) mit CFK würde demnach eher das Gegenteil des Gewünschten bewirken: Es würde lauter, ähnlich einer Bassbox. Da müsste das Gehäuse schon mit Schaumstoff ausgekleidet sein, um sinngemäß zu dämpfen..

Ein zweiter Aspekt ist der Sitz: Gerade Schalensitze sind wunderbare Akustikkörper, welche auch geringe Lautstärken bei nahe vorbeilaufenden Ketten, in der Nähe drehenden Komponenten oder auch nur Freilaufgeklicker um einiges verstärken.

Doch: Diese Geräusche sind nichts, was die meisten Fahrer stört. Und wen dies am Trike bereits stört, der fährt gewiss kein Velomobil. Dort ist die Kette häufig verkapselt, dennoch ist es deutlich lauter (der Fahrer befindet sich IN der Bassbox).

Viele Grüße
Wolf

 

[tritonmole]

Und wen dies am Trike bereits stört, der fährt gewiss kein Velomobil.

Ich habe letzten Sommer bei @Weliandy nicht schlecht gestaunt, daß man im A4 sogar das Getriebe einer Rohloff deutlich mahlen hört!
Es wird aber auf schlechten Wegstrecken sofort von anderen Geräuschen überdeckt.

Am Trike höre ich allgemein mehr Geräusche des Fahrzeuges, als am Up.

Einen Big Ben höre ich am Hinterrad des Yuba Mundo nur in ganz wenigen Situationen ganz leise singen.
Am Trike höre ich die zwei Big Ben vorne sehr deutlich singen, wenn ich nicht gerade über Kopfsteinpfklaster rumple.

 

[DuckAmuck]

Doch: Diese Geräusche sind nichts, was die meisten Fahrer stört.

Meine Erfahrung ist zu begrenzt um klar Position beziehen zu können: Ein KMX hat gerasselt wie 'ne gut durchgenudelte (durchgerockte) Klapperschlange und ging akustisch mal sowas von garnicht, ein eingefahrenes Pedelec-Nabenmotor-Scorpion war akustisch recht erträglich.

Und wen dies am Trike bereits stört, der fährt gewiss kein Velomobil. Dort ist die Kette häufig verkapselt, dennoch ist es deutlich lauter (der Fahrer befindet sich IN der Bassbox).

Exakt. Ich lese zwar auch sehr neugierig nebenan, aber momentan kann ich mir nicht vorstellen, dass ein Velomobil bei mir ganz weit oben auf der Liste der potentiellen Spielzeuge auftaucht (Akustik ist da nur ein Faktor).

 

[Aspedisca]

Hm, ich habe den Eindruck, dass mein wild one in letzter Zeit deutlich (!) lauter geworden ist. Wenn mich nicht alles täuscht, ist die vordere Kettenleitrolle schuldig. Weiteres Symptom: unter Last (Vortrieb) ist's lauter als beim Rückwärtspedalieren - daher nehme ich an, dass die Kettenlinie und Schaltungseinstellung eigentlich stimmen. Ideen? Test für weitere Diagnose-Symptome?

Den "Lärm" des Kettenkeitrohrs kann man sich auch zu Nutzen machen: Nach meiner Beobachtung wird's dann laut(er), wenn man (bergauf) einen zu hohen Gang fährt, also dringend runter schalten sollte. [hat mix mit meinen neuen Problem (oben) zu tun]

 

[TitanWolf]

Hallo Aspedisca,

Ideen? Test für weitere Diagnose-Symptome?

falls keine zweite Kettenleitrolle vorhanden: Schraube lösen, Kettenleitrolle demontieren/abnehmen (darauf achten, in welcher Reihenfolge die Spacer etc. montiert werden müssen), Kettenleitrolle anschauen: Ist sie deutlich eingearbeitet (Materialabtrag)? Ist sie extern verformt (Schleifen, Vibrieren wird dadurch begünstigt)? Ist das Lager in alle Richtungen fest (Innenring vs. Rolle/Außenring)? Ist das Lager selbst in der Rolle ohne Spiel? Läuft das Lager rund, ohne "mahlende" oder ratternde Geräusche, wenn Du es mittig festhälst und die Rolle schnell anstößt?

Viele Grüße
Wolf

 

[Karlsruhe]

Doch: Diese Geräusche sind nichts, was die meisten Fahrer stört. Und wen dies am Trike bereits stört, der fährt gewiss kein Velomobil. Dort ist die Kette häufig verkapselt, dennoch ist es deutlich lauter (der Fahrer befindet sich IN der Bassbox).

Oh ja was habe ich mich früher aufgeregt über den lauten 7. Gang der Rohloff auf dem Toxy. Jetzt nachdem ich auch VM fahre geniese ich förmlich die Ruhe selbst im 7. Gang
Was sagt uns das? Wenn Trikes zu laut sind einfach ein VM kaufen, dann werden sie leiser garantiert

 

[GandalfderGraue]

Wenn mich nicht alles täuscht, ist die vordere Kettenleitrolle schuldig.

Ist bei mir auch so. Die Kette hat sich regelrecht in die Kunststoffrollen eingedrückt. Dadurch rattern die ganz schön laut. Das Lager dürften in Ordnung sein. Irgendwann werde ich die tauschen.

Lg
Gandalf

 

[DoktorHh]

nichts, was die meisten Fahrer stört

Ich gehöre mit meinem HiTrike zu den "meisten". Das Geräuschempfinden ist doch sehr individuell bzw. die Grenze, ab der etwas als störend empfunden wird. Normales Kettenrauschen durch die Leitrohre irritiert mich gar nicht. Wenn ich aber über Schotter fahre, auch schon bei wassergebundener Decke, die nicht ganz glatt ist, rappelts am Sitz und das stört mich schon. Muss mal schauen, wo genau das herkommt. Bisher hatte ich vor lauter Fahrlust keinen Bock mich unter's Trike zu legen zum Nachforschen. Also kann's bisher so schlimm nicht gewesen sein.
Grüße
Dok

 

[Gerhard Naujok]

Wäre es möglich, eine Fahrradkette sowie die Kettenblätter und Ritzel aus Kunststoff zu bauen, so daß diese Teile dann keine Schmierung mehr benötigen und man auf Kettenschutzrohre verzichten kann?

 

[Langhals]

so daß diese Teile dann keine Schmierung mehr benötigen und man auf Kettenschutzrohre verzichten kann?

Dann braucht man aber Umlenkrollen, die auch nicht leiser sind.

Gruß
Geli

 

[TitanWolf]

Hallo Gerhard,

Wäre es möglich, eine Fahrradkette sowie die Kettenblätter und Ritzel aus Kunststoff zu bauen ..

ja, sie zu konstruieren und zu fertigen ist durchaus möglich. Sie zu nutzen indess nicht.

Beim ersten Antritt wars das mit der Kette und selbst, wenn einer extrem vorsichtig hineintritt, wird er sich fühlen wie auf einer Gummikuh. Nach <15km sind die Ritzel dann auch schon runter..

Das funktioniert nicht einmal mittelprächtig, das funktioniert überhaupt nicht sinngemäß.

Der Fertigungsaufwand für eine solche Kette, sofern sie aus Faserverbundmaterial bestehen soll, wäre derart astronomisch (gerade bei unweigerlich notwendiger Auslegung der Belastung in Faserrichtung und der Belastung durch zwei Bolzen/Drehpunkte etc.)..

Selbst Riemenantriebe a la Gates Carbon Drive bestehen aus faserverstärkten Komponenten.. obwohl der Abrieb hierbei deutlich reduziert ist aufgrund des Passungsprofils von Riemen und Riemenrädern.

Viele Grüße
Wolf

 

[Fanfan]

Wäre es möglich, eine Fahrradkette sowie die Kettenblätter und Ritzel aus Kunststoff zu bauen, so daß diese Teile dann keine Schmierung mehr benötigen und man auf Kettenschutzrohre verzichten kann?

Kettenblätter offenbar ja: https://www.plasticstoday.com/content/polyamide-propels-dutch-paralympics-cycle-team/68897078417893
Die Umlenkrollen sind ja teilweise schon aus Kunststoff. Sind die leiser als Rollen mit Metallritzel und Dämpfungsringen?

Ein Schlumpf-Riementrieb scheint mir im Moment greifbarer als eine Kette komplett aus Kunststoff. Der braucht laut Website keine Vorspannung und müsste daher mit einem Teil ähnlich einem Kettenspanner zum Längenausgleich funktionieren. Aber wo gibt's ausreichend lange Riemen dafür?

 

[TitanWolf]

Hallo Stefan,

Kettenblätter offenbar ja

da ging es um Polyamid-Kettenrollen, die einzige Aussage bzgl. Kettenblättern ist:

The new chains and sprockets use DSM's Stanyl, a high performance polyamide 46, instead of steel.

Ich bin mir nicht sicher, ob damit tatsächlich komplette Kettenblätter gemeint sind, wenn einer sich das Bild genauer anschaut, sieht er die "Rille", welche auf einen Träger mit montiertem Zahnaufsatz hinweist. Die Rollen einer Kette können natürlich aus Kunststoff gefertigt werden, da sie keine hohen Kräfte übertragen müssen.

Es gibt z.B. auch Titan-CFK-Kettenblätter: Träger aus CFK-Plattenmaterial. Zahnring aus Titan Grade 5. Durchaus umsetzbar, jedoch nicht bezahlbar für Alltagsnutzung..

Viele Grüße
Wolf

 

[Gerhard Naujok]

Hallo Gerhard,

Der Fertigungsaufwand für eine solche Kette, sofern sie aus Faserverbundmaterial bestehen soll, wäre derart astronomisch

Ich hatte eher an eine Kette aus Iguns-Komponenten gedacht.

Die Rollen einer Kette können natürlich aus Kunststoff gefertigt werden, da sie keine hohen Kräfte übertragen müssen.
Wolf

Es kommt mir ja darauf an, daß eine Fahrradkette nicht mehr geschmiert werden muß. Wäre dann eine Kombination aus Kunststoffrollen und den übrigen Teilen aus Stahl denkbar?

 

[TitanWolf]

Hallo Gerhard,

Ich hatte eher an eine Kette aus Iguns-Komponenten gedacht.

IGUS stellt vielfältige Komponenten her und viele davon können Stahllagerungskomponenten ersetzen oder ergänzen, keine Frage. Doch: Auf Zug belastete Ketten aus Kunststoff? Das wird ohne Faserverbundmaterial nichts..

Wenn Du Dir den Gates Carbon Drive Riemen anschaust, die verfügbaren Längen und ihren Querschnitt - und dies mit dem Hintergedanken, dass hierbei die CFK-Fasern des belasteten Teils alle in Belastungsrichtung liegen, wird klar, dass eine mehrkomponentige Kette für faserfreie Kunststoffmaterialien denkbar ungünstig ist.

Stahl ist uniform belastbar, ein Material, welches (ohne Materialfehler) in alle Richtungen gleich belastet werden kann. Kunststoff als solcher zumeist auch, doch liegen die Dehngrenzen und/oder Torsionssteifigkeiten, Seitenstabilität und Abriebbeständigkeit weit unter denen von Stahl (zumal die Fahrradketten kein 08-15-Baustahl sind, sondern recht fester Vergütungsstahl, welcher partiell auch gehärtet wird).

Ein Beispiel: Es gibt Edelstahlketten, welche die gleichen Abmaße wie Stahlketten aufweisen. Die verwendeten Edelstahlsorten sind zudem kaltverfestigend, wenn sie umgeformt werden (was sie gegen Längung, gegen Abrieb und ähnliche Belastungen prädestiniert, da sie selbst bei einer Streckung über die Elastizitätsgrenze an Festigkeit zunehmen und somit der geringere Querschnitt nicht direkt versagt).

Dennoch: Diese Edelstahlketten nutzen sich deutlich schneller ab, als es die partiell gehärteten Stahlketten tun. Auch sind kleinste Materialfehler in Stahlketten auch hier im Forum schon häufiger für Kettenrisse verantwortlich gemacht worden. Genauso entspricht selbst die Belastungsgrenze von dem dort verwendeten Edelstahl ohne kaltverfestigte/gestreckte Komponenten dem vier- bis achtfachen von uniformen Kunststoffmaterialien.

Um das Verhältnis der Belastungsgrenzen einmal einmal darzustellen: Das, was bei einem Motorrad an Kette notwendig ist (aus Stahl), wäre bei einem Fahrrad wohl notwendig (resp. müsste noch verstärkt werden), um ohne Faserverbundmaterial den Kräften eines Fahrers ohne Zusatzmotor, ohne Pinion, ohne Mountaindrive standzuhalten:

Quelle des Bilds: http://www.radreise-wiki.de/Datei:Kettenvergleich.jpg Autor: Marcela / Ralf Roletschek

Und wäre immer noch butterweich, ganz davon abgesehen, dass die Bolzen weiterhin aus Stahl wären und z.B. Messingbuchsen bedingen, ansonsten laufen sie sich ins Material nach wenigen km ein, wie ich weiter oben andeutete.

Eine Standard-Shimanokette (nichts besonderes, jedoch sind Shimanoketten von eBike-Fahrern geliebt, da sie auch bei 2 kW+ noch eine Weile halten, während KMC / SRAM und ähnliche Ketten häufig bei <1,8-2,2 kW reißen oder sich in Windeseile längen) hält Spitzenlasten um 2,4-2,5 kW aus. Kurzzeitig. Das ist aus uniformen Kunststoff mit ähnlichen Abmessungen nicht denkbar.

Es kommt mir ja darauf an, daß eine Fahrradkette nicht mehr geschmiert werden muß. Wäre dann eine Kombination aus Kunststoffrollen und den übrigen Teilen aus Stahl denkbar?

Das ist deutlich sinnvoller und realistisch, wenngleich sich durch die beschränkte Anzahl an Anbietern ähnlich den Titan Gr. 5 & CFK Kettenblättern ein immenser Preis ergeben wird, solange es ein Randprodukt bleibt. Die von @Fanfan verlinkte Stanyl Polyamidrollenkette z.B. liest sich technisch sehr interessant, da es den Werkstoff mit Glasfaseranteil zu nutzen gibt: http://www.resinex.de/produkte/stanyl.html

Die Daten des aus DSM Stanyl gewonnenen Polyamid 4.6 (Nylatron 46) z.B. liegen in vielen Bereichen höher, als es bei Polyamid 66 der Fall ist. Wenn dieser mit Glasfaseranteil versetzt wird, sollte die Druckfestigkeit und Abriebbeständigkeit weiter ansteigen. Daraus lässt sich ableiten, dass er für Anwendungen wie den Kettenrollen sehr gut geeignet ist. Der einzige zu schmierende Aspekt wäre dann die Stahl-Stahl-Reibung der Laschen/Pins.


Hallo Stefan,

Ein Schlumpf-Riementrieb scheint mir im Moment greifbarer als eine Kette komplett aus Kunststoff. Der braucht laut Website keine Vorspannung und müsste daher mit einem Teil ähnlich einem Kettenspanner zum Längenausgleich funktionieren. Aber wo gibt's ausreichend lange Riemen dafür?

die gibt es nicht, das ist die Schwierigkeit dabei.. Die GCD Riemen sind bloß für Uprights vorgesehen.. Auch Tandemfahrer warten schon länger auf eine vielfältigere Auswahl an fertig zu beziehenden Längen. Auch sind die Längen nicht änderbar, ergo: Sitzverstellung ist möglich, Auslegerverstellung wäre unmöglich ohne neuen Riemen. Auch sind Schwingen notwendig, welche zu öffnen sein müssen (zum Durchführen). Usw. usf.

Viele Grüße
Wolf

 

[Langhals]

Die einfachste Maßnahme gegen den Lärm wird wohl sein, den Sitz, der als Resonanzkörper den Ohren am nächsten ist, geräuschmäßig vom Rahmen, so weit es geht, zu entkoppeln. Evtl. helfen da dicke Moosgummischeiben an der SitzBefestigung. Oder die Schellen der Kettenschutzrohre polstern und mit Kunstoffschrauben befestigen, damit deren Lärm nicht so sehr auf den Rahmen übertragen wird.

Subjektiv kommt mir ein Rad mit Netzsitz auch leiser vor, als eines mit Schalensitz.

Gruß
Geli

 

[Fanfan]

Zum hörbaren Lärm gehört neben der Schwingunganregung auch die Schwingungsübertragung an die Luft, und die "funktioniert" besonders gut bei großen Flächen (Lautsprecher). Deswegen ist ein größerer Kettenkasten als tragendes Rahmenteil wahrscheinlich kontraproduktiv.

Im Leertrum würde es vielleicht schon reichen, eventuelle Rollen mit 'ner weichen Gummizwischenlage vom Rahmen zu entkoppeln. Von einer Entkopplung der Kettenrohre erwarte ich mir nicht so viel, denn da höre ich das Rappeln von den Rohren selber, nicht aus dem Rahmen oder dem Sitz.