Dämpfung und Federung

Dämpfer sind in Federungen eingearbeitet und verhindern das Nachschwingen nach einem überwundenen Hindernis. Je nach Federung kann die Dämpfung aus Luft, Öl oder Elastomeren bestehen. Um zu verstehen, wie ein Dämpfer funktioniert, muss man aber zuerst die Funktionsweise einer Federung verinnerlichen.
 
Beim Überrollen von Schlaglöchern und Hindernissen trifft die gesamte Wucht des Stoßes den Fahrer. Je nach Körperhaltung geht das ganz schön auf die Knochen. Damit das Hobby Radfahren nicht seinen Reiz durch ständige Knochen- und Gelenkschmerzen verliert, gibt es Federungen an Vorder- und Hinterradgabeln, die die jeweiligen Körperpartien vor diesen Stößen schützen. So wirkt eine Vorderradgabel schützend auf Hände, Arme und Schultern, während sich die Hinterradgabel über den Sattel – und eine mögliche gefederte Sattelstütze – auf den Fahrer auswirkt. Zusätzlich drücken viele Federungen das Laufrad bei Schlaglöchern nach unten auf den Boden und sorgen dadurch für ständigen Bodenkontakt.
 
Bei Federungen unterscheidet man zwischen unterschiedlichen Federungstypen. Die Vorderradfederung ist entweder als Teleskopgabel oder als Gabelschaftfederung erhältlich. Die Teleskopschaltung besitzt einen Federweg von 60 bis 160, in seltenen Fällen sogar 200 Millimeter. Hier schieben sich so genannte Tauchrohre über die Standrohre der Gabel und werden durch Federn oder Elastomere wieder in ihre Ausgangslage zurückgedrückt. Bei der Gabelschaftfederung haben wir einen Federweg von 40 Millimeter. Der Gabelschaft schiebt sich bei dieser Federungsart in eine im Steuerrohr gelagerte Hülse. Ein vier- bis sechseckiger Gabelschaft verhindert dabei ein mögliches Verdrehen. Die spezielle Gabelschaft-Federungsvariante besitzt eine Öldämpfung, benötigt allerdings einen Sonderrahmen, da das Steuerrohr hier oftmals einen zu großen Durchmesser besitzt. Gabelschaftfederungen lassen sich in der Regel sehr leicht durch qualitativ hochwertigere Gabelfederungen ersetzen.

Hinterradfederungen sind in drei Varianten erhältlich. Eingelenker sind sehr günstige Alternativen, ihre Wartung ist einfach und sie verfügen über ein niedriges Gewicht und ein gutes Ansprechverhalten. Da sie auf Höhe des mittleren Kettenblatts liegen, haben Kettenzug und Pedalrückschlag nur geringe Auswirkungen. Das Drehlager wird allerdings höher belastet und muss daher kräftiger ausgelegt werden. Weitere Nachteile der Eingelenker sind geringfügige Antriebseinflüsse und die mangelnde Spurtreue des Hinterrads.

Die zweite Variante sind Antriebsschwingen, in die die Tretlagerung integriert ist. Dadurch finden Kettenzug und Pedalschlag nicht statt. Stattdessen verhärten sich die Federungseigenschaften, sobald sich der Fahrer aus dem Sattel erhebt und sein Gewicht auf den vorderen Teil der Hinterradschwinge verlagert. Auch führen kräftige Pedaltritte zum Ausfedern der Schwinge, was zu einem verkleinerten Abstand von Tretlager zu Sattel führen kann. Diesen so genannten „Klappmessereffekt“ kann man durch die Anordnung des Drehlagers kurz über dem Tretlager minimieren.

Beim Viergelenker – der dritten Variante – ist das Hinterrad mit vier Gelenkstreben gelagert. Die Strebe gegenüber dem Sattelrohr verbessert die Einfederungsrichtung, wenn das Drehgelenk tief liegt. Diese Konzeption ist recht aufwendig. Dafür besitzt sie auch gegen Bremseinflüsse eine verbesserte Reaktionsfreiheit und eine höhere Spurtreue am Hinterrad, wenn das Drehlager an das Sattelrohr angelegt wird.
 
Zu guter Letzt gibt es noch die gefederte Sattelstütze. Ähnlich der Gabelschaftfederung ist hier eine Hülse im Sattelrohr verbaut, die durch die innere Federungsmechanik verdrehfest gemacht wird. Die Ansprechbarkeit einer gefederten Sattelstütze lässt sich durch Kugelumlaufhülsen verbessern, die zwischen der Klemmhülse und der Federungsmechanik eingesetzt werden. Dadurch wird die vorher vorhandene Gleitreibung durch widerstandsgeringere Rollreibung ersetzt.

Durch Vorspannung lassen sich das Ansprechverhalten und der Negativfederweg verändern. Man verkürzt hierbei einfach die Feder der Gabel oder der Stoßdämpfer und erhöht dadurch die Federspannung. Bei Stahlfedern ist zu beachten, dass die Vorspannung maximal zwei bis fünf Umdrehungen betragen sollte. Reicht dies nicht aus, müssen die Federn ausgetauscht werden. Der dadurch veränderte Negativfederweg drückt das Laufrad bei Schlaglöchern auf den Boden und bewirkt anschließend, dass der volle Federweg vorhanden ist, sobald das Schlagloch verlassen wird.

Neben Schlaglöchern und ähnlichen Hindernissen beeinflusst die Federung auch das Tretverhalten und die Fahrgeschwindigkeit. Eine erhöhte Geschwindigkeit des Rads erzeugt beispielsweise eine höhere Stoßkraft. Fahrbahnstöße und Tretverhalten hingegen besitzen unterschiedliche Stoßfrequenzen, die die Federung unterschiedlich stark und schnell anspringen lassen. Mit einem Trägheitsventil oder über Elektronik kann man die niedrigen Frequenzen des Wiegetritts oder des unrunden Tretens für die Federung sperren. Ebenfalls negativ kann sich die Position der Federung an sich auswirken. So sollte das Vorderrad eine Einfederrichtung nach hinten und oben besitzen. Dadurch wird auch „bockiges“ Fahren verhindert.

Die Dämpfer verhindern bei Federungen das Wippen, das auftritt, nachdem ein Hindernis überwunden wurde. Die Federung wird hier durch unterschiedliche Dämpferarten zurück in ihre Ausgangsposition verfrachtet. Damit ungedämpfte Federstützen nicht wippen, dürfen Sie unter dem normalen Fahrgewicht nicht einfedern.

Dämpfungen sind als Öl-, Luft- und Elastomerdämpfung erhältlich. Öl- und Luftdämpfer sind in der Regel am rechten Tauchrohr einstellbar und meist für 60 bis 90 Kilogramm Körpergewicht ausgelegt. Elastomere sind flexibler einsetzbar und können einfacher ausgetauscht werden als die anderen Dämpfungstypen. In einigen Rädern werden Elastomere sogar als Federung und Dämpfung gleichzeitig verwendet. Bei Elastomeren handelt es sich um feste, aber verformbare Kunststoffe, die nach Belastung wieder in ihren Ursprungszustand zurückfinden. Sie haben eine feste Farbzuordnung, die auf ihre Härte hinweist. So sind weiße Elastomere weich, blaue mittelhart und rote hart.
 

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