Gourt Home::Gourt :: Innenlager
Bottom_Bracket.jpg | Tretlagermuffe 01 KMJ.jpg Das Innenlager, umgangssprachlich Tretlager genannt, ist das Lager am Fahrrad, in dem die Tretlagerwelle gelagert ist, an der Kettenblatt und die Kurbeln befestigt sind. Das Tretlager ist das am stärksten belastete Lager am Fahrrad: Die auf die Welle einwirkenden Kräfte übersteigen sogar die vergleichbaren Belastungen einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors eines Mittelklassewagens.
Bauweisen
| Fag-g.jpg | BSA FAG- Lager (BSA) - das Standardlager für die 'normalen' BSA- Schalen - mit Aluminiumschlüsseln montierbar | Shimano-g.jpg | BSA Shimano (BSA) - höherwertiges Lager; erfordert spezielle Werkzeuge |
| Oktalink-g.jpg | Shimano Oktalink soll die gewohnten Vierkantlager ablösen | Mavic-g.jpg | Mavic Mavic- Reparaturlager; sehr teuer, aber manchmal die letzte Rettungsmöglichkeit für zerwürgte BSA- Gewinde |
| Reparatur-g.jpg | Point Reparaturlager deutlich billiger als Mavic, gleiche Funktionsweise | Fag-schlag-g.jpg | Thompson FAG-Schlaglager; meist 39,9 mm (40,0) oder 35 mm, sehr selten 37,5 mm (französische alte Rennlager) |
| Fachbezeichnung | Außen- Ø der Schalen | Kurzbezeichnung | Erklärung |
|---|---|---|---|
| Glockenlager | 40,0 | Thompson | Schlagschalen für Tourenräder |
| ITA 36 x 24 | 35,9 | ITA | italienisch; beidseitig Rechtsgewinde; oft 70mm breit |
| BSA 1"370 x 24 | 34,7 | ENG | englisch; meist links Rechtsgewinde, rechts Linksgewinde; sehr selten rechts Rechtsgewinde; oft 68mm breit |
| M 35 x 1 | 34,8 | FRA | französisch; beidseitig Rechtsgewinde; sehr selten rechts Linksgewinde |
| Mavic Kegel | Kegel- Patrone (Reparaturmöglichkeit !) | ||
| Fauber | Fauber | BMX Lager (einteilig); amerikanisch oder skandinavisch mit versch. Gewinden |
- ENG und FRA sind manchmal nicht eindeutig zu unterscheiden! Hier hilft nur vorsichtiges Probieren
- rechte Rechtsgewinde sollten mit Schraubenkleber gesichert werden!
- Achslängen: 103 - 107 - 110 - 113 - 116 - 119 - 122 - 132; Zwischengrößen
- Breite: 68 oder 70 mm außer bei TA und Stronglight
Anzugsmoment für Patronen: 35-45 Nm Es gibt drei verschiedene Arten von Innenlagern, wobei heute meist das Patronenlager Verwendung findet. Alle Innenlagertypen sind im Prinzip Kugellager
Klassisches Konuslager
Die Tretlagerwelle und die beiden Konen bilden eine Einheit. Die Tretlagerschalen werden in das Tretlagergehäuse eingeschraubt. Die Kugeln laufen dann direkt zwischen dem Konus und der Lagerschale. Innenlager in dieser Bauart sind zwar wartungsaufwändig; weil sie jedoch justierbar sind, erreichen sie bei guter Pflege eine entsprechend hohe Laufleistung. Lager dieser Bauart erfordern ein sehr präzise bearbeitetes Tretlagergehäuse mit parallelen Außenflächen und eine exakte Einstellung des Lagerspiels. Deshalb werden solche Lager in der Grosserienfertigung nicht mehr verwendet. Ein weiterer Nachteil ist, dass diese Lager zum Rahmeninneren hin nicht abgedichtet sind. Deshalb kann Wasser, welches in den Rahmen gelangt ist, in das Innenlager laufen und dort zu Korrosion führen bzw. das Lagerfett verdrängen. Hierdurch entstand das bis zum Übergang zu den abgedichteten Industriekugellagern bzw. gekapselten Patronenlagern von den Radrennfahrern gefürchtete knackende Tretlager. Neben der Tatsache, das es deutliches Indiz für eine dringende Wartung des Lagers ist, übt dieses bei jeder Tretbewegung mindestens einmal auftretende Knackgeräusch eine äußerst demoralisierende Wirkung aus.
Beim Konuslager wird eine der beiden Lagerschalen - gewöhnlich die linke - zur Einstellung des Lagerspiels eingesetzt und durch einen Konterring gesichert. Durch die beim Treten wirkende umlaufende Kraft, die auf die Lagerschalen wirkt, entsteht in Verbindung mit dem vorhandenen radialen Spiel im Tretlagergewinde ein Drehmoment, dessen Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung der Tretkurbeln ist. Da die linke Lagerschale Rechtsgewinde hat, würde sie sich ständig fester drehen. Dies wird durch den Konterring, der auf das Gewinde der Schale aufgeschraubt und gegen das Tretlagergehäuse festgezogen wird, verhindert.
Die andere, nicht einstellbare Lagerschale - gewöhnlich die rechte - besitzt einen Bund, bis zu dessen Anliegen am Tretlagergehäuse die Schale fest eingeschraubt wird. Durch die umlaufende Kraft beim Treten wirkt ständig ein nach links gerichtetes Drehmoment, das ein Lösen der Lagerschale mit Linksgewinde verhindert. Bei Tretlagern mit einem Rechtsgewinde auf der rechten Seite besteht zwar ein größeres Risiko, dass die Lageschale sich lockert, erfahrungsgemäß passiert dies jedoch nicht - um sicher zu gehen, kann man die rechte Schale mit Schraubenkleber fixieren.
Durch diese Technik bleibt bei richtiger Einstellung das Lagerspiel stabil. Durch schlechte Einstellung, Schmierungsmangel, Korrosion, schadhafte Kugeln oder gebrochene Kugelringe kann das Reibungsmoment im Tretlager so stark anwachsen, das es zum dominierenden Drehmoment an den Lagerschalen wird: Nun lösen sich die eingeschraubten Lagerschalen in Drehrichtung der Tretkurbeln. Meist lockert sich die linke Lagerschale. In diesem Falle ist eine gründliche Wartung des Lagers, mindestens eine Erneuerung des Lagerfetts, oft ein Wechsel der Kugeln, einzelner Lagerschalen oder der Tretlagerachse notwendig.
| Keillager-touren.jpg | Keillager Tourenversion der DDR | Keillager-verformung1.jpg | typische Verformung der linken Seite bei falsch herum eingeschlagenen Kurbelkeil |
| Keillager-verformung2.jpg | Verformung der rechten Tretlagerseite | Schlagschalen-aufbau.jpg | Keillager mit Schlagschalen |
Industriekugellager
Fag-schluessel.jpg | Fag-aufgeschnitten.jpg Auf der Welle befinden sich statt zweier Konen zwei Passungen, auf denen Rillenkugellager montiert sind. Diese Einheit wird durch zwei Lagerschalen im Fahrradrahmen fixiert. Gegenüber dem klassischen Konuslager hat diese Bauart den Vorteil, dass durch Verwendung von beidseitig abgedichteten Industriekugellagern ein auch nach innen hin dichtes Tretlager gebaut werden kann. Auch für diese Lagerbauart ist eine präzise Bearbeitung des Tretlagergehäuses erforderlich. Falls zwischen den Außenringen der beiden Industriekugellager keine starre Abstandshülse montiert ist, muss beim Einschrauben der äußeren Lagerschalen in den Rahmen darauf geachtet werden, dass die Lager nicht verspannt werden. Die Lagerschalen dürfen nur soweit eingeschraubt werden, dass ein leichter Lauf der Lager ohne Axialspiel erreicht wird. Anschließend mit Konterring sichern.Patronenlager
Die Tretlagerwelle und die Kugellager werden in einen Zylinder (Patrone), eingesetzt und justiert. Der Zylinder wird dann verpresst, so dass kein Schmutz in das Innere gelangen kann. Die Patrone wird dann mit zwei Gewindeschalen in das Tretlagergehäuse eingeschraubt. Manchmal ist die rechte Lagerschale auch fester Bestandteil der Patrone.Patronenlager benötigen keine Wartung, da sie sich aber nicht justieren lassen, müssen sie ausgetauscht werden, wenn ein entsprechendes Lagerspiel vorhanden ist.
Das Patronenlager ist die logische Weiterentwicklung des Innenlagers mit Industriekugellagern und Abstandshülse. Da beim Patronenlager die Abstandshülse kein loses Teil ist, sondern die Industriekugellager umschließt, ist die Genauigkeit des Tretlagergehäuses nicht erheblich. Die korrekte Ausrichtung der Kugellager und der Welle zueinander wird durch die Patrone garantiert. Daher ist diese Lagerart die in der Massenfertigung am meisten verwendete.
Verbindung von Tretlagerwelle und Kurbeln
Die Verbindung der Innenlagerwelle mit den Tretkurbeln muss sowohl Kräfte seitlich zur Tretlagerwelle als auch hohe Drehmomente in Drehrichtung der Welle übertragen können. Die Kurbeln haben Löcher und werden grundsätzlich auf die Welle des Innenlagers gesteckt, um die seitlichen Kräfte aufnehmen zu können. Zur Übertragung des Drehmoments sind folgende Lösungen üblich:
- Ein konischer Keil, welcher in einer quer zur Tretlagerachse angebrachten Bohrung der Tretkurbel montiert wird und gegen eine Fläche an der Innenlagerwelle presst. Diese Methode ist veraltet und wird kaum noch verwendet.
- Gestaltung des Wellenendes als konischer Vierkant, der durch eine Schraube in einen passendes Innenvierkant in der Kurbel gepresst wird. Bei der Art des Vierkants unterscheidet man nach dem von Campagnolo eingesetzten ISO- und dem JIS-Vierkant, der man bei Produkten der Firma Shimano findet. Diese beiden Varianten unterscheiden sich sowohl in der Steigung des Keils, als auch in der Form der Kanten und Abschrägungen. Diese Methode wird gerade von der Vielzahnverbindung abgelöst, welche langsam von hochwertigen hinab zu preiswerten Rädern wandert. Bei sehr alten Fahrrädern aus den 50er Jahren ist zusammen mit einem Glockenlager auch ein Sechskant möglich.
- Gestaltung des Wellenendes mit einem, manchmal auch konischen, Vielzahn (Shimano-Octalink oder ISIS-Verzahnung), der in eine entsprechende Verzahnung in der Kurbel greift. Diese Methode ist keineswegs neu, wird aber erst seit 2003 im Massenmarkt eingeführt.
Es gibt auch Einheiten, bei denen die rechte Tretkurbel und das Innenlager eine Einheit bilden. Dort ist nur noch die linke Tretkurbel von der Innenlagerwelle abnehmbar. Solche Einheiten gibt es schon mindestens seit den 90er Jahren von amerikanischen Kleinstherstellern. Sie wurden ursprünglich für den Einsatz an BMX Rädern entwickelt. Für BMX Räder gibt es außerdem noch Tretkurbeln mit sog. Fauberlager. Dabei werden beide Tretkurbeln und die Innenlagerwelle durch ein einziges, gebogenes Stück Rohr gebildet. Für solche Lagereinheiten benötigt man spezielle Fahrradrahmen mit sehr grossen Tretlagergehäusen, weil die Einheit zur Montage durch das Tretlagergehäuse „gefädelt“ werden muss. Anschliessend werden die Lagerkonen von aussen über die Kurbeln geschoben und auf einem auf der Welle befindlichen Gewinde verschraubt. Der Vorteil solcher Lager ist die extreme Stabilität, weil es keine Kanten und Übergänge zwischen Welle und Kurbeln gibt.
"Innenlager"
