Skifter

Tannhjulsett og bakgir med lang vippearm på bakhjulet til en terrengsykkel
Huret Svelto parallellogram bakgir fra 1963
1980: Shimano 600 frontgir
9-trinns tannhjulspakke modell R9 ( Dura-Ace- kompatibel) fra produsenten SRAM

Den giret (også: eksternt utstyr eller den ytre krets ) er en ved sykler som anvendes tannhjul , roterende inngrep av sykkel-kjeden i med forskjellig antall tenner gitt tannhjul og / eller kjedehjulene .

Når du skifter, endres girforholdet mellom veiv og bakhjul. Girgir er de hyppigst brukte girene på sykler. Andre endrings tannhjul er navgir og de mindre vanlige kranklager tannhjul . Et girgir brukes også sammen med et navgir for å øke utvekslingsforholdet eller "spredningen".

Grunnleggende informasjon om struktur og funksjon

En girskifter med et relativt stort antall gir har flere ringgir, som er anordnet ved siden av hverandre på bakhjulnavet, og opptil tre tannhjul ved siden av hverandre på veiv. Sykkelkjeden beveges på tvers mellom tannhjulene og kjederingene ved hjelp av et skiftende utstyr. Kjedet forlater forrige gir over en større del av hjulomkretsen og klatrer over til ønsket tilstøtende gir. Først når et tilstrekkelig antall kjettinglenker har kommet i kontakt der, dvs. at nok kjedestenger har falt i tannhullene, avsluttes koblingsprosessen. Under skiftet mellom to tannhjul kan ikke kjedetransmisjonen overføre noe dreiemoment , syklisten kan bare tråkke med lite kraft.

Hver gang den største krankdrevet ikke er parret med det største tannhjulet, er kjettingen for lang, noe som kompenseres for med en kjedespenner i den strekkfrie delen av kjeden nedenfor.

Bytteinnretningen på bakhjulet, som kjedestrammer vanligvis kombineres med, blir vanligvis referert til som bakgiret , det fremre endringsutstyret som girgiret . Tannhjulene danner sammen tannhjulspakken (også referert til som en kassett). De fremre tannhjulene kalles også kjederinger .

Med en kombinasjon av kjetting og navgir er det vanligvis ikke noe skifte foran, det er bare ett tannhjul.

Detaljer om struktur og funksjon

Avhengig av den tiltenkte bruken av sykkelen, kommer kjedekjeder med 20-44 tenner i Geländerad (vanligvis tre krankdrev, siden 2014-modellåret er økt 2 og 1 ganger brukte krankdrev) eller 30-55 tenner i racing (to krankdrev 34-50, 39 –53 eller tre kjetting 30–39–52) brukes. Tannhjulspakken inneholder opptil tolv (typisk 7 ... 10) tannhjul med et antall tenner fra 9 til litt over 50 tenner, på motorsykler ofte bare opptil 21 eller 25 på grunn av ønsket mindre gradering i høye kjørehastigheter.

Ofte brukes bare en kjettingring på utforbikesykler. Svært enkelt strukturerte girskiftere med bare en kjettingring i lavprissegmentet ble også brukt i bysykler i tidligere tider. På 1990-tallet var tannhjul med fire krankdrev kort på markedet, men de klarte ikke å holde opp på markedet.

Kjeden er både styrt og strammet i bakgiret av vippearmen . Vippearmen består av to små tannhjul, de såkalte kjedehjulene (også kalt bryteruller eller koblingsmekanismehjul ), som vanligvis er laget av plast og er anordnet vertikalt under hverandre i et bur. Det øvre kjedehjul kalles kjedeanvisning hjul eller kjedeføringsrulle og blir brukt til å lede kjettingen under ønsket tannhjulet. Det nedre kjedehjulet kalles kjedestyret eller kjedestyret . Vippearmen kan dreies rundt en akse som enten sammenfaller med aksen til kjedeføringshjulet (såkalt topunktsmontering ) eller er litt utenfor (såkalt trepunktsmontering eller strømavtaker ). Den blir strammet av en torsjonsfjær slik at kjedestrammeren trekker kjettingen bakover og dermed spenner den. Vippearmen kan også beveges sideveis ved hjelp av en parallellogrammekanisme for å lede kjedet til ønsket tannhjul ved hjelp av kjedehjulet.

Et pedalnav fra 1950-tallet med tre ringer for en derailleur

Bytteinnretningene kan bevege kjedet sidelengs like før det treffer tannhjulene. Når tannhjulene roterer, kan kjedet plasseres på forskjellige gir. Utvekslingsforholdet til kjededriften skyldes forholdet mellom antall tenner på kjederingen og ringgiret som kjedet kjører på.

Med tre kjederinger foran og elleve tannhjul bak, kan 33 gir teoretisk sett skiftes. Noen av tannhjulene der kjeden går spesielt skrått, anbefales imidlertid ikke på grunn av det høye slitasjenivået, den reduserte effektiviteten og den ubehagelige støyutviklingen. Antall fornuftige gir som kan kjøres, er derfor - med tre krankdrev foran og elleve tannhjul bak - 27, siden de tre største ringene ikke skal kombineres med den store krankdrevet og de tre minste ikke skal kombineres med den lille krankdrevet. I tillegg er oversettelsen av noen gir nesten identisk. Antallet av disse nesten identiske tannhjulene avhenger av kombinasjonen av eksisterende krankringer og tannhjulsett. Når det gjelder terrengsykler og turcykler som er egnet for terrengbruk, er dette vanligvis mindre på grunn av større båndbredde enn i tilfelle racersykler, som er utstyrt med to krankdrev som er relativt tett sammen. Overlappingen i girforholdene er ikke bare en ulempe, men med vilje for å begrense samtidig giring foran og bak til et minimum.

Bytteinnretningene betjenes ved hjelp av girspaker som er innen rekkevidde for sjåføren. Rammeskiftspakene på nedrøret som pleide å være vanlig på racersykler, er nå nesten helt erstattet av styrespak.

Historisk utvikling

Bytter parallellogram

Oppfinnelsen av sperren er blant annet. Tilskrevet Paul de Vivie , som utviklet en sperrer rundt 1906. Allerede i 1889 brukte han forskjellige kjederinger. Men en prototype av et navgir sies å ha blitt presentert på Salon du Vélocipède de Paris så tidlig som 1869 . I 1895 skal Jean Loubeyre ha presentert «Polycelere», den første virkelige bakspareren, som ble tilbudt i katalogen til Compagnie Générale des Cycle.

Et girskifte ble opprinnelig ansett som usport. Henri Desgrange , arrangøren av Tour de France , skrev i tidsskriftet L'Auto at et girskifte bare ville være egnet for funksjonshemmede og kvinner.

“Vittoria Margherita” -kretsen av Nieddu-brødrene var den første løsningen som kunne brukes i praksis. I 1938 kom deres 5-trinns "Tour de France" -modell på markedet. På 1940-tallet dukket Giuseppina-modellen laget av duralumin opp. Samtidig ble modeller som "Super Champion" oppfunnet i Frankrike. Alle disse kretsene hadde en spenningshjul bak krankdrevet og var veldig utsatt for smuss. Campagnolo Corsa kom på markedet i 1946, og designen revolusjonerte derailleursystemet. Én spak ble brukt til å løsne akselen (mens du kjørte), deretter ble en annen spak brukt til å bytte, hvorved akselen gled litt forover eller bakover slik at kjeden holdt seg stram. Da måtte aksen festes igjen med den første spaken. Denne første praktisk brukbare kretsen fant raskt utbredt bruk i motorsykler. Kjedespennere, som gjorde løsningen av akselen unødvendig, ble først oppfunnet senere.

Det enkle prinsippet med girgir har forandret seg lite til i dag, og likevel har girgir gått gjennom et sprang i utvikling, noe som først og fremst gjenspeiles i forbedringen i presisjonen og hastigheten på skifteprosessen. Han begynte med de første indekskretsene på 1980-tallet ("Positron" fra Shimano og "Commander" fra Sachs ). Fram til den tiden var girgir nesten utelukkende reservert for motorsykler. Målet var å kontinuerlig variere girspaken følsomt nøyaktig for å bevege seg langt opp i kjeden hoppet rundt til ønsket gir. Siden formen på tennene ikke var tilpasset kjedebevegelsen, var det til og med nødvendig å skifte litt utover selve giret først, for så å ta girspaken litt tilbake igjen etter at kjedet hadde hvilt på tannhjulet. I DDR , i tillegg til motorsykler, var noen sports- og turmodeller utstyrt med favorittgiret fra ČSSR som standard - ikke minst fordi det ikke var noen navgir .

En betydelig forbedring ble oppnådd i 1984 da Shimano overtok det diagonale parallellogrammet fra Suntour for girskiftet "Dura Ace" . Med et såkalt skrått parallellogram arrangert i en vinkel på ca. 25 grader, løfter svingarmen på vippearmen ikke bare innover, men også nedover. På den ene siden tilsvarer dette kjedens klatrebevegelse, og på den annen side følger skiftarmen helningen på tannhjulet. Dette betyr: jo lenger vippearmen svinger innover, jo lenger beveger kjedehjulet seg nedover, og holder dermed avstanden til de indre større tannhjulene nesten konstant. Til slutt garanterer en annen returfjær at uavhengig av tannforskjellene i tannhjulsettet, er avstanden fra kjedeførerhjulet til tannhjulene alltid mellom 1½ og 2½ kjettingledd. Dette er igjen den ideelle forutsetningen for neste byttetrinn. Hvis denne avstanden øker, skjer girskiftet bare nølende, siden skiftkjeden som beveger seg sideveis kan bøye seg for langt. Hvis avstanden er for liten, kan kjettingføringshjulet trekke på tannhjulene.

Neste innovasjonstrykk forbedret skiftkvaliteten igjen betydelig: Med sin "Hyperglide" tannform muliggjorde Shimano skifting selv under belastning i 1988, noe som er spesielt fordelaktig med terrengsykkel, fordi det alltid er situasjoner med plutselige stigninger der bare ett girskifte er nødvendig kan holde sykkelen stille. Det spesielle ved denne tannformen: kjeden trenger ikke lenger å klatre over tannspissene til neste tannhjul for å bytte gir, men i stedet løper den og griper inn tann i tann fra tannhjul til neste. For å oppnå dette ble tannhøyden på den ene siden drastisk redusert, på den andre siden ble mellomrom mellom tann til tann forstørret i en trauform og til slutt ble "overløpspunkter" opprettet: På de punktene der tennene til nabotannringene står ved siden av hverandre (denne situasjonen er med tannringer med en tannforskjell, to ganger med to tenner og tre ganger med tre tenner osv.) Tannhøyden reduseres ytterligere (de ser nesten ut som ødelagte tenner, noe som ofte fører til forbauselse blant de som ikke er kjent med saken). I tillegg er tennene flatere på sidene, slik at kjedet kan løpe diagonalt fra det ene tannhjulet til det andre.

Oversettelse og utvikling

Grunnleggende begreper og forhold, utvalg av oversettelser som brukes

Den utvikling , også lengden av kjøringen eller romgevinst , er den avstand som sykkel dekker med én omdreining av dreieskiven. Det avhenger av oversettelsen av kjededriften og størrelsen på bakhjulet.

Hvis Z K betegner antall tenner på kjederingen og Z R betegner antall tenner på tannhjulet, gir girforholdet til kjededrevet

og dermed øker lengden L med omkretsen U på bakhjulet

Det er spesielt viktig å merke seg at i sykkelteknologi har oversettelsen alltid blitt beregnet annerledes enn generelt maskinteknikk (gjensidig verdi).

Kjettingbånd eller tannhjul som ligger ved siden av hverandre må ikke ha for stor forskjell i antall tenner, for ellers kan ikke kjedet lenger hoppe over når du skifter. I praksis betyr dette at det er mange overlappinger med hensyn til oversettelsen, dvs. flere overføringsforhold. Et dyktig valg av krankdrev og tannhjul skal oppnå tre mål: Fin girinnsats, stort girområde og lite overlapping i girforholdet. Siden disse målene delvis er i konflikt, er løsningen alltid et kompromiss.

Det primære målet med en motorsykkel er å ha fine trinn. Dette betyr at føreren alltid kan tråkke med optimal tråkkfrekvens, selv med små forskjeller i hastighet. Derfor brukes tannhjulspakker der tannkransgradasjonen har en forskjell på en tann hver, og overføringsområdet for den lille krankdrevet, uten å overse de ikke-kjørbare transmisjonene, følger den for den store med et lite overlappingsområde. Av denne grunn brukes kjettingringkombinasjonen 53/39 nesten utelukkende i landeveissykling i dag. Med en kassett som for eksempel har tannhjul med 11-12-13-14-15-16-17-18-19-21 tenner, følger den siste mobile kombinasjonen 53/18 med forholdet (i) på 2 94 kombinasjonen 39/14 med et girforhold på 2,79 - i det overlappende området er girforholdene 53/19 og 39/14 nesten identiske med 2.784 og 2.786 samt 53/18 og 39/13 med henholdsvis 2.944 og 3.000. Det gjenværende overlappingsområdet er forsettlig fordi det unngår dobbel forskyvning (kjettingring og tannhjulskifte) i visse situasjoner.

På grunn av de bevisst fin gradering, tannhjulsforholdsområde , dvs. forholdet mellom den største til den minste girutveksling, er forholdsvis liten på en racersykkel for et gitt antall tannhjul . I eksemplet ovenfor er girforholdet definert av det minste girforholdet på 1,86 i kombinasjonen 39/21 og det største girforholdet på 4,82 i kombinasjonen 53/11; girforholdet er 259%.

Med terrengsykler er derimot et stort girforhold viktig, ettersom veldig små gir er nødvendige oppoverbakke. Samtidig er det viktig å fremdeles kunne tråkke på raske utforkjøringer. Tannhjulsett med 11-13-15-17-20-23-26-30-34 tenner og kjedebånd med 22, 32 og 44 tenner er vanlige. Det minste girforholdet er da 0,65 ("reduksjon") i kombinasjonen 22/34, den største 4,00 i kombinasjonen 44/11. Dette resulterer i et oversettelsesområde på 618%. Imidlertid gir en sammenligning av oversettelsesområdene bare en uttalelse om kretsene som brukes; Når du sammenligner det totale overføringsforholdet til stasjonen (dvs. kjøreavstand per sveiv), må det også tas hensyn til forskjellige hjul .

Trinnkrans

Stages rim ( engl. Half Step for half step ) indikerer en utførelse der de to tannhjulene er like store. Med den lille av de to krankringene kjører du de ulike tannhjulene (første, tredje, femte osv.) Og med den store jevne gir (andre, fjerde, sjette osv.). Med denne varianten engasjerer utvekslingsforholdene for den lille krankdrevet hullene som er opprettet av tannkransens 2-tanns gradering når du bruker den store krankdrevet.

Hvis den er riktig utformet, er det ingen doble gir i varianten med to kjederinger. I en pakke med syv tannhjul har du for eksempel faktisk 14 forskjellige gir tilgjengelig. Dette fører automatisk til at girtrinnene er små og relativt jevne, til tross for et relativt stort girforhold.

For fjellets egnethet brukes en tredje, veldig liten kjettingring (ofte engelsk. Halfstep pluss bestemor ). I dette tilfellet er det noe overlapping, da forskjellen i diameter mellom mediet og det lille ark ikke kan være vilkårlig stor.

Den største ulempen med trinnringen er at du må forstå skiftemønsteret, og at du kanskje må bruke begge girspakene for å skifte til neste gir. Kjedet går diagonalt i mange gir; Ved å bruke tannhjul med færre gir (ofte 7) og kortest mulig bunnbrakettaksel, kan skjevheten reduseres.

Stegkransen er ikke ny: Den ble brukt til 1960-tallet.

Fordeler og ulemper med girgir

fordeler

  • relativt enkel struktur
  • lav vekt
  • høy effektivitet i god stand
  • stort oversettelsesområde
  • Forholdsområdet kan tilpasses individuelt ved å bytte ut tannhjulspakken eller kjederingene
  • Kan produseres veldig billig, spesielt i en enkel design
  • rask og enkel fjerning av bakhjulet - spesielt med hurtigutløsere

ulempe

  • Kjetting er vanskelig å dekke til
  • Tilsmussing av buksebenene, spesielt på hverdags sykler (tilsmussing kan forhindres ved å legge til en kjedebeskyttelse som dekker kjedet og kjederingene)
  • Kan bare byttes mens du tråkker (bare uten belastning, ellers vil kretsen slites for tidlig)
  • de brukbare girene og deres komplette rekkefølge kan ikke sees på de to kontrollelementene
  • høy slitasje og dermed kort levetid på noen deler (spesielt kjede og ofte brukte tannhjul)
  • høyt vedlikeholdsarbeid
  • dårlig effektivitet når den er forurenset og ikke tilstrekkelig smurt
  • tung eksponering for smuss og fuktighet
  • Kjettingen kan lett hoppe av, sette seg fast og forårsake fall hvis den er feiljustert eller kjørt off-road
  • Kjeden og bakspareren er veldig dyp, spesielt på terrengsykkel med store tannhjul, og risikerer derfor å rive av
  • upresis brytekapasitet med den minste feiljustering av bakspareren / sperrehengeren

Når det brukes på asfaltveier med lite forurensning, kan en kjetting som vedlikeholdes regelmessig oppnå en levetid på 7000 km og mer. Terrengbruk reduserer levetiden til 1000 til 1500 km. Når det gjelder lange kjeder, som er vanlig på liggestoler , forlenges levetiden tilsvarende. For liggende med en helt innkapslet kjetting eller for sykler uten girgir, er kjørelengder på opptil 100 000 km mulig.

litteratur

  • Michael Gressmann, Franz Beck, Rüdiger Bellersheim: spesialkunnskap om sykkelteknologi. 1. utgave, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2006, ISBN 3-8085-2291-7
  • Fritz Winkler, Siegfried Rauch: Sykkelteknologireparasjon, konstruksjon, produksjon. 10. utgave, BVA Bielefelder Verlagsanstalt GmbH & Co. KG, Bielefeld, 1999, ISBN 3-87073-131-1

Se også

weblenker

Commons : Derailleurs  - Samling av bilder, videoer og lydfiler
Wikibooks: Sette sperrer  - lærings- og undervisningsmateriell

Individuelle bevis

  1. ↑ Kjøp en sykkel i St. Pölten. I: redplates.at. Hentet 25. mai 2017 .
  2. ↑ El-sykler for befolkningen i regionen Beskrivelse: Siga e-Urban dame- / herresykkel. I: eggenburg.gv.at. Hentet 25. mai 2017 .
  3. ↑ Virtuell omvisning. I: radwelt.cc. Hentet 25. mai 2017 .
  4. ↑ NYHETER fra HEBIE. (Ikke lenger tilgjengelig online.) I: bikespirit.at. Arkivert fra originalen 23. november 2009 ; Hentet 25. mai 2017 . Info: Arkivkoblingen ble satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.bikespirit.at
  5. ↑ Christian Smolik: Online Glossary Velotechnik - Schaltschwinge .
  6. ↑ riss av Shimano XTR RD-M971 krankgiret ( Memento av den opprinnelige fra 29 september 2007 i Internet Archive ) Omtale: The arkivet koblingen ble satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. (PDF; 261 kB). @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / cycle.shimano-europe.com
  7. ^ Clifford Graves: Velocio, Grand Seigneur . Hentet 17. mars 2007.
  8. ↑ http://ddr-fahrradwiki.de
  9. ↑ Kjedevedlikehold på sykkelen - myter, sagn og tull
  10. ↑ http://www.rennrad-news.de/forum/threads/lebenszeit-rennrad-kette.31751/