Tandem Synchronketten

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Die Synchronkette (auch Timingkette) eines Tandems wird normalerweise über einen Exzenter im einen oder anderen Tretlagergehäuse eingestellt. Wenn man das Tandem wartet oder sogar eines neu zusammenbaut, kann man erkennen, dass die Kettenspannung der Synchronkette ständig schwankt während sich die Kurbeln bewegen. In der einen Position ist die Spannung sehr hoch und in einer anderen Postion schlackert die Kette fast. Das ist nicht so gut.

Das Problem wird dadurch hervorgerufen, dass die Kettenblätter nicht exakt konzentrisch zum jeweiligen Innenlager verlaufen. Es ist normalerweise nicht besonders schwierig möglich, dies zu korrigieren.

Die Primärkette sollte für diesen Vorgang ausgehängt werden. Damit wird es leichter zu beurteilen, wie frei sich die Kurbeln bewegen lassen. Wenn die Synchronkette zu stramm ist, besteht die Gefahr, dass der ganze Antriebsstrang blockiert.

Stelle den Exzenter so ein, dass die Kette an der strammsten Stelle der Kurbelumdrehung straff gespannt ist. Jetzt der eine nach der anderen Kettenblattschraube jedes der Synchronkettenblätter und ziehe sie gerade so fingerfest wieder an.Jetzt drehe die Kurbeln ganz langsam und beobachte die Kette, wie sie den strammsten Punkt erreicht. Jetzt schlage von oben leicht (mit einem geeigneten Werkzeug) auf die stramme Kette, so dass sich die Kettenblätter leicht auf ihren jeweiligen Spider der Kurbel bewegen. Dann dreht man weiter langsam an den Kurbeln, bis wieder der strammste Punkt erreicht ist. Das ganze wiederholt man so lange wie notwendig.

Das erfordert ein wenig Übung bis die Hände gelernt haben, wie hart man die Kette schlagen muss und wie weit man die Kettenblattschrauben lösen muss. Das ist wirklich leicht zu lernen.

Jetzt dreht man die Kettenblattschrauben wieder fest und prüft noch einmal. Die Kettenblattschrauben werden möglichst wie beim Automobil nach einem bestimmten Muster festgezogen. Sheldon Brown begann immer mit der Schraube, die dem Kurbelarm gegenüberliegt und hat sich dann im Uhrzeigersinn immer eine Schraube überspringend weiter vorgearbeitet. Man sollte nie zwei direkt nebeneinander liegende Schrauben direkt nacheinander fest ziehen. Man kann natürlich auch gegen den Uhrzeigersinn arbeiten. Als Angewohnheit sollte man sich möglichst immer mit der gleichen Schraube als erstes befassen und immer in die gleiche Richtung vorarbeiten. Damit reduziert man die Chance, dass man eine Kettenblattschraube vergisst.

Diese Technik ist auch bei hochwertigen BMX Fahrrädern und Fixed Gear Fahrrädern geeignet, solange man die Kettenblätter einzeln tauschen kann.

Sobald man nun die Kettenblätter zentriert und gesichert hat, kann man den Exzenter so einstellen, dass die Kette so stramm wie möglich gespannt ist, ohne den Antriebsstrang zu blockieren. Man merke sich wie frei sich die Kurbeln bewegen lassen, wenn die Kette zu lose ist. Genau so leicht sollten sich nach dem Einstellen die Kurbeln bewegen lassen, ohne dass die Kette zu sehr durchhängt.

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Exzentertypen

Es gibt drei bekannte Mechanismen, um den Exzenter einzustellen. Jede hat Vor- und Nachteile. Alle drei Versionen funktionieren ganz gut, wenn man sie vernünftig einstellt. Keine der Varianten muss grundsätzlich zur Ablehnung eines Tandems führen.

  • Exzenter mit Klemmschraube haben Schlitze im Tretlagergehäuse. Mittels Klemmschrauben wird das Gehäuse zusammengepresst. Das funktioniert ähnlich wie bei der Sattelstützenklemmung.
    Diese Variante ist am einfachsten einzustellen.Sie kann jedoch nur bei Stahlrahmen eingesetzt werden, weil sonst die Ohren, durch die die Klemmschrauben geführt werden, abreißen können. Diese Lösung ist schwerer und wenig attratktiv.
  • Exzenter mit Madenschrauben haben Löcher mit Gewinde im Tretlagergehäuse. Die Madenschrauben drücken gegen den Exzenter und halten ihn an seinem Platz.
    Diese Variante ist in der Herstellung die einfachste und recht zuverlässig. Das System hat ein paar Nachteile. Die Enden der Madenschrauben können den Exzenter eindellen, so dass eine Feinjustierung schwierig werden kann. Da das System auf die Gewinde im Gehäuse angewiesen ist, bekommt man große Probleme, wenn eines der Gewinde beschädigt wird. Das ist jedoch in der Praxis selten der Fall.
  • Exzenter mit Klemmkeil passen nur in Tretlagergehäuse, die einfach zylindrisch sind. Der Exzenter ist auf einer Seite aufgeschlitzt und ein Klemmkeil, der dem Klemmkeil eines Vorbaus ähnelt, drückt von innen gegen das Gehäuse. Das ist ein gutes System, lässt sich leicht einstellen, wenn er gut gewartet und gefettet wurde. Wenn man diese Variante zu lange ungewartet lässt, kann der Klemmkeil in seiner Stellung korrodieren und es kann schwierig werden, ihn beschädigungsfrei zu lösen.
    Um einen Klemmkeilexzenter zu lösen, entfernt kann die Schraube (normalerweise hat diese ein 6 mm Gewinde), die den Klemmkeil festhält und ersetzt sie mit einer möglichst langen Schraube mit gleichem Gewinde. Wenn die Schraube gut im Gewinde sitzt, schlägt man mit einem Werkstatthammer auf den Kopf der Schraube, um den Klemmkeil zu lösen. Wenn man das mit der normalen kurzen Schraube macht, ist diese unter Umständen nicht genügend weit im Gewindegan, so dass man das Gewinde durch die Schläge beschädigt.

Spannrolle

Als Alternative zu Exzentern findet man bei billigen oder Selbstbautandems Spannrollen, die die Kettenspannung regulieren sollen. Diese Spannrolle ist nach oben und unten einstellbar und drückt gegen die Mitte der Kette (zumeist unten), so dass die Kette in einem Bogen verläuft. Damit wird die Kette gespannt. Das ist weniger effektiv als ein Exzenter, weil es ein weiteres bewegliches Teil im Antriebsstrang gibt.

Spannrollen sind definitiv die Billiglösung. Wenn man zwischen zwei Tandems entscheiden will, von denen das eine eeine Exzenterlösung und das andere eine Spannrolle besitzt, sollte man immer das Tandem mit Exzenter bevorzugen.

Synchronkettenblätter

Klein oder groß?

Theoretisch macht es keinen Unterschied wie groß oder klein die Kettenblätter der Synchronkette sind solange sie gleich groß sind. Das Übersetzungsverhältnis ist das Verhältnis der beiden Größen. Bei gleicher Größe ist dieses Verhältnis immer 1:1.

Bei den meisten Tandemaufbauten müssen die Kettenblätter gleich groß sein. Wenn sie unterschiedlich große sind, muss eine Kurbel mit höherer Kadenz gefahren werden und die Pahes ändert sich ständig. Bei manchen Tandems kann es passieren, dass sich dadurch die Füße der Fahrer ins Gehege kommen.

Durch den Einsatz kleiner Kettenblätter kann man etwas Gewicht sparen, weil man eine etwas kürzere Synchronkette braucht und die Kettenblätter etwas weniger wiegen. Das ist aber nicht immer eine gute Idee. Je kleiner die Kettenblätter sind, desto stärker ist der Zug auf die Synchronkette (weil sie sich weniger schnell bewegt). Dadurch wird der Verschleiß an Kettenblättern, Kette und gegenüberliegend an den Innenlagern erhöht. Bei weniger steifen Tandemrahmen kann die hohe Kettenspannung zu einem merklichen Biegen des Kielrohrs führen, wenn der Captain besonders stark ist (Pfeil- und Bogen Effekt).

Bei Zwei-Personen-Tandems sind Kettenblätter zwischen 38 und 42 Zähnen am besten geeignet. Jedeoch können bei älteren/billigeren Tandems auch größere Kettenblätter effizienter sein.

Verschlissene Kettenblätter?

Synchronkettenblätter halten sehr lange, weil die Kettenlinie immer gerade ist. Irgendwann verschließen sie allerdings auch. Ein nützlicher Trick ist es, die Kettenblätter vorne und hinten zu tauschen. Das vordere Kettenblatt verschleißt nur an den Vorderseiten der Zähne und das hinter an der Hinterseite der Zähne. Dadurch hat man brandneue und unbeschädigte Zähne. Man sollte allerdings daran denken, auch die Kette gegen eine neue zu tauschen.

Ungerade oder Gerade?

One can make a case that it is better to use even numbers of teeth for synch chains, and keep the chain always set the same way on them. As a chain wears, it elongates, but the elongation only happens between the rollers separated by outer links.

As the chain wears, it deforms the chainweel teeth to match the increased pitch of the worn chain. On an odd numbered chainweel, each tooth is alternately in contact with a "stretched" half link and a normal-pitch half link, every other revolution. The "stretched" half links deform all of the teeth, which then no longer mesh properly with the un-stretched half links.

With an even numbered chainring, only the teeth that correspond to the "stretched" half links get deformed, and by doing so, they work fine with the elongated half links. The alternate teeth don't wear as much, since they are dealing with normal pitch half links.

As long as you don't derail the chain and put it on out of its normal phase relation to the sprocket teeth, a considerably worn chain/chainrings can run smoothly and efficiently.

For a more thorough explanation of this, see my Chain Life Extension Article.

Since the eccentric has only a limited range of adjustability, in some cases, it may not be possible to use even-size synch chains: if you replace a pair of 39 tooth rings with a pair of 40s, you need to adjust the eccentric 1/4" closer to the fixed bottom bracket, or you can add a link to the synch chain and move the eccentric 3/4" farther. Some eccentrics may not permit this amount of adjustment.

See also John Allen's article on Tandem Cranksets, and the Tandem Magazine article: Adjusting the Timing Chain.

Phase

The usual setup for a tandem synch chain has the two cyclists pedaling in exact synchronization, to when the captain's right pedal is straight up the stoker's right pedal will also be straight up. This is called "in phase."

If the cranks are at different angles from one another, they are described as "out of phase" sometimes with an angular measurment. For instance, if the captain's right pedal is at the top of the stroke while the stoker's right pedal is at the bottom of the stroke, that would be 180 degrees out of phase. (Nobody uses 180 degrees out of phase, it just makes the bike handle weird with no benefit.)

if the captain's cranks are horizontal when the stoker's cranks are vertical, that would be 90 degrees out of phase.

A minority of tandemists prefer "out of phase" setups, usually 90 degrees, with the captain's cranks 90 degrees forward of the stoker's. The advantage touted for this system is that it smooths out the power curve so that one of the riders is able to exert full force on one of the pedals at all times. Some folks believe this offers benefits in climbing, but I don't know of any evidence to support that theory.

90 degrees out-of-phase setups also reduce maximum stresses on the frame and drivetrain, so parts mighg last a bit longer this way.

There are a couple of serious drawbacks to this system: 

   The riders must exercise great care in cornering to avoid striking a pedal.
   The riders body movements are out-of-synch, which reduces the feeling of "togetherness" and also can complicate steering/handling especially at slow speeds.

Some tandemists prefer a setup where the cranks are only slightly out of phase, typically with the captiain's cranks just a few degrees ahead of the stoker's cranks.

Fortunately, no hardware changes are required if you wish to experiment with out-of-phase cranks. It's just a matter of removing and re-installing the chain. There are essentially three entities riding a Tandem: The captain, the stoker, and the spirit. It is the spirit who likes in-phase cranks.

--Osman Isvan

Quelle

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