Kettingtandwiel met aluminium tandkrans, SKF E2 lagers en 3 mm O-ringen

Al enige tijd zijn de 15-tands Alligt kettingtandwielen bij Velomobielonderdelen.nl te koop. Er zijn nu twee versies, één voordelige (€ 20,90) met eenvoudige lagers en één met hoogwaardige SKF E2 lagers (€ 32,90). Beide kettingtandwielen hebben 2,4 mm O-ringen en zijn door de kunststof tandkrans fluisterstil.

Zijn er dan nog wensen? Jawel. Graag zou ik naast de mooi stille volledig kunststof kettingtandwielen ook een versie willen hebben met metalen tandkrans. Hiermee is een nog langere levensduur te bereiken. En kunnen er dan ook meteen 3 mm dikke O-ringen in? En dit alles binnen precies dezelfde afmetingen? Jazeker, dit is gelukt. Alligt heeft in opdracht van Velomobielonderdelen.nl dit prachtige kettingtandwiel gemaakt.

Naast de langere levensduur van het gehele kettingtandwiel, zullen wedstrijdrijders het ook waarderen dat de krachtoverbrenging is verbeterd. Voor wedstrijden wil je een superlichte loop, een 'harde' verliesvrije krachtoverbrenging en een rechte kettingloop. Het lage gewicht van 51 gram van het nieuwe kettingtandwiel zorgt voor een minimale weerstand tijdens het versnellen. De ingegoten aluminium tandkrans weegt maar 5 gram, een prestatie van formaat.

Ook dit van 68 mm naar 64 mm afgefreesde kettingtandwiel kan heen en weer over de as schuiven en functioneert optimaal in de deelbare kettingtandwielashouder. Voor een inbouwhandleiding van de kettingtandwielashouder, kijk hier. Heb je geen kettingtandwielashouder en wil je een stille en rechte kettingloop, zorg er dan voor dat het kettingtandwiel ongeveer 8 mm over de as kan schuiven. Het is al voldoende als je het aluminium opsluitbusje dat om de as van het kettingtandwiel zit, in tweeën zaagt en de helft terugplaatst. Je kettingtandwiel zoekt dan zijn optimale positie recht in de kettinglijn en je beloont jezelf met een stille en lichtlopende aandrijving.

Het fraaie kettingtandwiel is nu te koop in de webwinkel voor € 35,90. Daar moet je bij andere merken gauw twee tot drie keer zoveel voor betalen. En ook dan nog zitten er meestal minder goede lagers met slepende kunststof afdichting in.

Nieuwe SKF E2 lagers in TerraCycle kettingtandwiel

Ik heb twee TerraCycle kettingtandwielen, één met 14 tanden en één met 15 tanden. Voor wedstrijden gebruik ik steeds de 14-tands omdat dit kettingtandwiel met metalen tanden het lichtst draait. Dit komt mede doordat deze 14-tands is voorzien van lagers met metalen niet slepende afdichting. Het 15-tands tandwiel heeft lagers met een kunststof en dus slepende afdichting.

Voor wedstrijden is kettinglawaai niet relevant, een zo laag mogelijke weerstand is van belang. In het streven naar zo weinig mogelijk weerstand in de aandrijving verdient het kettingtandwiel serieus aandacht. Het wordt hoog belast en draait veel omwentelingen. Daarnaast moet het kettingtandwiel bij alle versnellingen recht in de kettinglijn lopen. Dat is eerder besproken en opgelost met de deelbare kettingtandwielashouder.

Omdat de TerraCycle 15-tands in principe lichter draait dan een 14-tands versie, bekijk ik de mogelijkheid om de lagers met kunststof afdichting te vervangen door SKF E2 lagers met metalen afdichting. Het kostbare TerraCycle kettingtandwiel is gelukkig uit elkaar te halen. Met een geïmproviseerde lagertrekker, gewoon een stuk M8 draadeind en een paar moeren in de bankschroef, geven de beide 608 lagers zich met vrij veel moeite gewonnen. De oude lagers zijn één op één vervangen door twee nieuwe SKF E2 lagers. Het TerraCycle 15-tands kettingtandwiel draait nu heel mooi licht en kan de volgende wedstrijd in de Quest draaien.

Kettingtandwielen

Een kettingrol, kettingwiel of kettingtandwiel, zijn allemaal mogelijkheden om de ketting onder ons stoeltje door te geleiden. In vroeger dagen hadden we allemaal een brede nylon rol in onze velomobielen. De ketting sleet daar een patroon in waardoor het lawaai wat dragelijker werd. Later werd de nylon kettingrol vervangen door een kettingwiel. Dit kettingwiel had een enkele rubber O-ring.  Hierdoor werd het geluid een heel stuk minder tot .... de O-ring na ongeveer 1000 tot 2000 km was versleten. De ketting groef zich vervolgens in het kunststof van het kettingwiel en was ook het lawaai weer terug.

Omdat de rijwind het geluid van het ratelende kettingwiel maskeerde, accepteerde vrijwel iedereen deze situatie. Tot de introductie van het minivizier. Windgeruis werd hierdoor zoveel minder dat het geratel van de ketting weer de boventoon ging voeren. De oplossing was het kettingtandwiel met 2 O-ringen links en rechts naast het tandwiel. Veel herrie verdween hiermee voorgoed al bleef de ketting nog wel vaak tegen de binnenkant van de flens tikken. Dit is op te lossen door het doormidden zagen van de 15 mm lange aluminium bus om de as en het afdraaien van 2 mm van de flens van het kettingtandwiel. Hierdoor kan het kettingtandwiel zo'n 8 mm heen en weer schuiven over de as en loopt het kettingtandwiel midden in de kettinglijn.

De twee 2,4 mm dunne O-ringen gaan enkele duizenden kilometers mee op voorwaarde dat ze op tijd worden vervangen. Als de ketting de kans krijgt om het kunststof van de bodem tussen de tanden te verslijten, zullen nieuw geplaatste O-ringen binnen 100 km weer kapot zijn.

Om de O-ringen makkelijk te vervangen heb ik al enkele jaren geleden een deelbare kettingtandwielashouder ontworpen. Het kettingtandwiel kan nu in enkele tellen uit de fiets worden gehaald. Doordat het kettingtandwiel bijna een centimeter heen en weer kan schuiven over de as, kan de aandrijving volledig stil worden en ook blijven. De ketting loopt nu automatisch in rechte lijn door de fiets en heeft de minste weerstand.

De weerstand kan verder verlaagd worden door het kettingtandwiel van zoveel mogelijk tanden te voorzien, zo licht mogelijk te construeren en uit te rusten met betere lagers dan de standaard Chinese lagertjes van een paar dubbeltjes die van een slepende kunststof afdichting zijn voorzien. Daar zijn nu, indien gewenst, SKF E2 lagers met metalen niet slepende afdichting voor beschikbaar.

Velomobiel.nl heeft recentelijk een nieuw kettingtandwiel ontworpen met stalen tandwiel. Doel was dat zo'n kettingtandwiel meer dan 30.000 km probleemloos mee moet gaan. Ik denk dat dat wel gaat lukken. Maar ... dit heeft wel een prijs. Het gewicht van dit 14-tands kettingtandwiel is met 91 gram vrij hoog. Het 15-tands Alligt kettingtandwiel weegt, inclusief SKF E2 lagers, maar 49 gram. Daarnaast is het Velomobiel.nl kettingtandwiel 18,5 mm breed, het Alligt exemplaar slechts 16 mm. Daardoor kan het Alligt kettingtandwiel bijna 1 cm heen en weer schuiven over de as, het Velomobiel kettingtandwiel veel minder. In elk geval kan het Velomobiel.nl kettingtandwiel niet in de deelbare kettingtandwielashouder worden gebruikt. Let wel, dit is geen kritiek op het kettingtandwiel van Velomobiel.nl. Als je geen omkijken wil hebben naar dit onderdeel en kettinggeluid je niet ergert, is er niks mee.

Ik wil domweg mijn ketting niet horen, maar dan ook helemaal niet. Het kunststof Alligt kettingtandwiel in combinatie met de deelbare ashouder garandeert dit. Veel gebruikers hebben dit al als weldadig ervaren. De eerlijkheid gebiedt me te zeggen dat ook het schuifbaar maken van het kettingtandwiel over de standaard as tot hetzelfde resultaat kan leiden. Wel uiteraard met het kunststof Alligt kettingtandwiel.

Vandaag test ik een mogelijke uitbreiding van de Alligt kettingtandwielserie. Voor een langere levensduur, ook als de O-ringen een keer kapot mochten gaan, heeft Alligt een aluminium tandwiel ingegoten in het verder kunststof kettingtandwiel. Ik heb twee versies getest, één met 2,4 mm O-ringen en één met 3 mm O-ringen. De versie met 2,4 mm O-ring is behoorlijk lawaaiig, bij iedere stand van de versnelling. Dit is een eigenschap van ieder metalen kettingtandwiel waar de ketting over een vlakke hoek wordt geleid. De versie met 3 mm O-ringen is een stuk stiller. Het haalt niet de heerlijke stilte van het kunststof Alligt kettingtandwiel, maar is zeker heel acceptabel, zelfs voor mij :). Ik heb Leo Visscher van Alligt gevraagd de tanden van het tandwiel mooi taps te maken. Te zijner tijd zal dit deels metalen, slechts 52 gram wegende kettingtandwiel, zowel met SKF E2 lagers als met standaard lagers, in de webwinkel te koop zijn.

Bij de foto's:
De kettingtandwielen met 5 spaken zijn de Alligt kettingtandwielen
Het Alligt kettingtandwiel met metalen lagerafdichting is voorzien van SKF E2 lagers
De gesloten versie is van Velomobiel.nl.

Kettingtandwiel eindelijk voorzien van goede lagers

Veel velomobielen worden tegenwoordig uitgerust met SKF E2 wiellagers. Deze lagers lopen 50% lichter dan normaal gemonteerde lagers. Die lichte loop wordt bereikt door een beter ontwerp, nauwere toleranties en betere smering. Het is te verwachten dat de E2 lagers langer meegaan dan de gewone SKF lagers. Alle SKF E2 lagers zijn in de webwinkel te koop.
De E2 lagers worden op verzoek door Velomobiel.nl en de Velomobielgarage Noord-Holland ingebouwd en zij hebben ze ook in voorraad.

Lichtlopende wiellagers zijn voor de hand liggend. Maar waarom zitten er in het kettingtandwiel dan nog steeds goedkope Chinese lagertjes van enkele dubbeltjes?. Dit terwijl het kettingtandwiel enorm veel meer omwentelingen maakt en veel zwaarder belast wordt dan welk wiellager ook.

Om aan die ongewenste situatie een eind te maken heb ik besloten Alligt te vragen kettingtandwielen te maken met ..... SKF E2 lagers.
Deze 64 mm kettingtandwielen zijn nu klaar en in de webwinkel te bestellen. Vanaf nu kunnen dus alle lagers in Quest en Strada van de gewenste hoge kwaliteit met een superlichte loop zijn.

Let op! Deze kettingtandwielen inclusief 2 stuks SKF E2 608 lagers per kettingtandwiel zijn uitsluitend bij Velomobielonderdelen.nl te koop voor de tijdelijk bijzonder lage aanbiedingsprijs van € 29,90. De losse lagers waarvan er in ieder kettingtandwiel twee zitten kosten 9 euro per stuk.

Vanaf nu is er dus een goedkoop fluisterstil kettingtandwiel dat ook nog eens prachtig licht loopt.

Uiteraard blijven de goedkopere kettingtandwielen gewoon te koop voor € 20,-.

Geluidsbronnen in de Quest

Na het vervangen van het TerraCycle kettingtandwiel door een standaard kettingwiel is mijn Quest weer fluisterstil. Het is echt mogelijk dat je alleen de banden op het wegdek hoort suizen. Boven 25 km/u komt er uiteraard windgeruis bij. Als alles goed is, hoef je de fiets absoluut niet te horen.
Het blijkt in de praktijk niet mogelijk om een ketting - tand - wiel, in dit geval een TerraCycle, met metalen tanden stil te krijgen. De hoek waaronder de ketting het tandwiel raakt is gewoon te klein. De ketting wordt afgeremd en direct daarna weer versneld. Metaal op metaal maakt dan herrie. De TerraCycle heeft daarnaast de nare eigenschap om de ketting aan de binnenzijde van de flenzen aan te laten lopen. Dit gaat al mis bij heel kleine afwijkingen in de kettinglijn. Dit is goed te zien aan het wegvreten door de kettingschalmen van de aluminium binnenkant van de TerraCycle. De oorzaak hiervan is dat de ketting dieper in het kettingtandwiel ligt dan het originele kettingwiel met O-ring. De flenzen bij de TerraCycle lopen zuiver parallel, bij het originele kettingwiel lopen deze flenzen aan de binnenkant taps.
Dat ik niet de enige ben en dat het probleem ook bij normale ligfietsen opgaat blijkt uit onderstaande reactie van Arnold Ligtvoet.

Wim,
heb je een idee waarom de TerraCycles zo'n lawaai maken in de Quest? Ik kan de power idler op mijn lage racer ook niet goed gebruiken. Dit komt vooral omdat de ketting soms net te schuin aankomt op de idler, waardoor de ketting langs de 'wangen' van de idler schampt. Dit geeft inderdaad geen lekker geluid en laat kleine witte plekjes aan de binnenkant van de wang over.
Ik heb via Icletta gevraagd of TerraCycle daar eens over na wilden denken. Als dat ook 'jouw' probleem is zal ik dat zeker even melden.
Arnold.

Ik denk Arnold dat dit verhaal jouw ervaringen haarfijn bevestigt.

Recept voor een stille Quest
1. Vervang de kettingbuis om de trekkende ketting door een vrijhangende aluminium of carbon kettingafscherming. Dit is een forse geluidsbron.
2. Vervang een ketting - tand - wiel door een kettingwiel met O-ring. Eenieder die een TerraCycle 'stil' vindt moet naar de orendokter of heeft zoveel andere herriemakers aan boord dat het geluid niet thuis te brengen is.
3. Controleer of de retour lopende ketting recht de lange kettingbuis inloopt. Als dit niet zo is, tikt iedere schalm tegen de nylon voorzijde van de buis en maakt een ratelend geluid.

Tenslotte is het zinvol het kettingwiel schuifbaar te maken op het asje. De ketting zoekt dan makkelijker een rechte loop. Het standaard aanwezige opsluitbusje van 1,5 cm kan precies doormidden worden gezaagd en de helft kan worden teruggeplaatst.
Wel is het nodig om de beide lagers met montagekit vast te lijmen in het kettingwiel. Doe je dit niet of doe je dit met bijv. Locktite, dan lopen de lagers onder de hoge belasting uit het kettingwiel. Metalen lagers overleven dit soms, keramische lagers meestal niet.

Voor de statistiek: Het kettingwiel met de nieuwe Dupont Viton O-ring is gemonteerd bij kilometerstand 3330 km.
Vanmiddag een testrondje gemaakt nadat ik de ketting eerst heb geolied. Tot mijn grote genoegen is het gezaag, geratel en getingel geheel en al verdwenen. Op de Westdijk langs het Noord-Hollands kanaal met een lekkere rugwind, de snelheid opgevoerd tot 61 km/u. Alleen het geluid van de wind, heerlijk.

Kettingwiel of kettingtandwiel?

De geleiding van de ketting onder de stoel van Quest, Strada, Mango en veel andere velomobielen, gebeurt met een kettingwiel of een kettingtandwiel. Een kettingwiel bestaat uit twee flenzen met een rubber O-ring. De ketting loopt over de rubber O-ring en levert de stilste oplossing op. Wel is de aandrijving een heel klein beetje sponzig en waarschijnlijk gaat er als gevolg daarvan een klein beetje vermogen verloren. Toch heeft deze oplossing mijn voorkeur, het blijft stil in de fiets.

Een vervelend fenomeen dat ik bij mijn nieuwe Quest waarneem, en ik niet alleen, is dat de O-ring door de smeerolie van de ketting oplost, ruimer wordt en kapot gaat. Dit gebeurt al na 1000 km. Na mijn tweede kapotte O-ring in mijn kettingwiel ben ik daarom maar weer overgeschakeld naar een TerraCycle kettingtandwiel. Dit is een duurzame maar bepaald geen geluidloze oplossing. Vooral bij het optrekken in de lagere versnellingen, de kettingsnelheid is dan hoog, is het raspende, ratelende geluid niet van de lucht.

Een mogelijk stillere oplossing wordt momenteel getest bij Velomobiel.nl. Dit is een kettingtandwiel uit kunststof, gemaakt door Alligt. De eerste exemplaren waren binnen 2000 km versleten. Alligt heeft de tandwielen nu versterkt met vezels die de slijtvastheid moeten verbeteren. Dit lijkt inderdaad goed te gaan, maar hoge kilometrages zijn er nog niet mee gemaakt. Wie hier mee wil experimenteren, de versterkte kunststof tandwielen worden door Velomobiel.nl voor € 25,- geleverd.

Vandaag ga ik maar eens op onderzoek uit of er O-ringen te koop zijn die niet oplossen in smeerolie. De NBR Nitrile O-ring waarvan ik vermoed dat deze nu om het kettingwiel zit, is eenvoudig te vervangen door hoogwaardiger materiaal. Dit is Dupon Viton®.

Dupon Viton® O-ringen kunnen tegen hoge temperaturen, zijn bestand tegen de meeste chemische producten en hebben een grote weerstand tegen drukvorming. Neopreen zou ook geschikt kunnen zijn, maar is minder bestand tegen olie en vooral minder bestand tegen de hoge druk die de ketting erop uitoefent. Viton® O-ringen zijn ook duurder omdat de kwaliteit van het materiaal beter is dan Nitrile. Temperaturen van -20 °C tot + 200° C zijn geen probleem voor Viton®.
Viton® is geschikt voor:
Diëstersmeermiddelen
Gehalogeneerde koolwaterstoffen
Petroleumvloeistoffen
Fosfaatestervloeistoffen
Siliconenvloeistoffen
Sommige zuren.

Viton® kan slecht tegen:
Waterstof sulphide
Furfaral, formaldehyd methanol,
Keton, kalium hydroxyde

Uiteraard hou ik jullie hier op de hoogte van de resultaten.