Gleitlager Verschleißfeste Polymer-Gleitlager für ergonomische Fahrradpedale

Redakteur: Ute Drescher

Fahrradpedale sind aus ergonomischer Sicht eine wichtige Schnittstelle zwischen Fahrer und Fahrrad. Sie übertragen nicht nur die Kraft, die richtige Fuß- und Beinstellung beugt auch Kniebeschwerden vor. Bei der Entwicklung eines ergonomischen Fahrradpedals setzt die RTI Sports GmbH, Hersteller von hochwertigem Fahrradzubehör, auf wartungsfreie Polymer-Gleitlager von Igus. Sie benötigen wenig Platz, sind leicht und schmutz- sowie korrosionsbeständig.

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Ergonomisches Pedal (aufgeschnitten). Die Polymergleitlager sowie die Tellerfeder sind deutlich zu erkennen. Sie müssen sich auf engstem Bauraum dauerhaft bewähren.
Ergonomisches Pedal (aufgeschnitten). Die Polymergleitlager sowie die Tellerfeder sind deutlich zu erkennen. Sie müssen sich auf engstem Bauraum dauerhaft bewähren.
(Bild: Igus)

Laut einer Studie der Deutschen Sporthochschule in Köln klagen mehr als 90 % aller Befragten über körperliche Beschwerden beim Radfahren. Ein wesentlicher Grund dafür ist mangelnde Ergonomie. Fehler in der Ergonomie können von leichten Unwohlgefühlen bis hin zu starken Schmerzen führen und die Freude an der Bewegung deutlich trüben. „Und da wir die anatomischen Zusammenhänge kennen, stellen wir bei der Entwicklung unserer Produkte den Menschen in den Fokus und nicht die Technik“, erläutert Tim Weingarten, Teamleiter Marketing der RTI Sports GmbH in Koblenz.

Das Thema Fahrrad-Ergonomie ist äußerst komplex und erfordert interdisziplinäres Wissen. Das Entwicklungsteam des Unternehmens besteht deshalb aus anerkannten Spezialisten verschiedener Bereiche: Fahrradexperten, Rennfahrer, Sportwissenschaftler, Sportmediziner, Ergonomie-Experten, Ingenieure und Industriedesigner. Sie entwickeln Produkte, die bestmögliche Ergonomie für Fahrradfahrer bieten.

Getreu dem Motto „less is more“ versteht sich das Unternehmen nicht als klassischer Großhändler, sondern als Marken-Vertrieb für den Fachhandel. Mit seiner Eigenmarke Ergon setzt es sich seit 2003 speziell mit dem Thema Ergonomie auseinander. Hochwertige Pedale, komfortable Sattelschalen aus Carbon und Hanf, Griffe, Rucksäcke sowie speziell abgestimmte Handschuhe für Tourenradfahrer und Mountainbiker behaupten sich auf dem heiß umkämpften Markt.

„Für uns spielt darüber hinaus auch das Thema Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle“, ergänzt der PR-Manager, Lothar Schiffner. „Unser Griffgummi am Lenker ist beispielsweise absolut schadstofffrei. Und auch unser GP1 Bio-Kork-Griff besteht zu 40 % aus Kork. Er stammt aus biologisch zertifiziertem Anbau und erfüllt strengste ökologische Richtlinien. Alle Teile des Griffs sind konsequent unter Gesichtspunkten ökologischer Nachhaltigkeit gefertigt, so werden im Innenträger rund 40 % des Kunststoffs durch Grasfasern ersetzt.“

Kein Platz für Kugellager

„Im Jahr 2010 haben wir uns entschlossen, unser ergonomisches Produktportfolio mit einer Sparte Fahrradpedale zu vervollständigen“, blickt Frank Zils, zuständig für die technische Entwicklung bei RTI Sports, zurück. Ein Ausstattungsmerkmal des Contour Pedals PC2 ist unter anderem eine ultraflache Achskonstruktion. Sie ermöglicht eine erhöhte Energieeffizienz durch eine biomechanisch verbesserte Kraftübertragung. Füße und Beinachse werden automatisch richtig positioniert und beugen damit Beschwerden vor.

„Wir konzentrieren uns auf die Kontaktpunkte zwischen Mensch und Fahrrad. Je besser sich der Mensch mit dem Material verbindet, desto höher ist das Wohlbefinden und desto mehr Leistung kann auf Dauer auf die Straße gebracht werden“, erläutert dazu Tim Weingarten. Für das Pedal haben wir nach Lager gesucht, die trotz des geringen Platzangebotes auf Dauer funktionieren“, so Frank Zils. Kugellager sind nicht in Frage gekommen, da sie zu groß und damit zu schwer sind.

Zu diesem Zeitpunkt bestanden schon erste Kontakte zum Unternehmen Igus GmbH, Köln, dem Spezialisten für berechenbare Gleitlager aus Hochleistungspolymeren. Heute kommen in den Pedalen jeweils zwei Polymer-Gleitlager aus dem Werkstoff Iglidur J zum Einsatz. Die grundsätzlichen Vorteile der leichten Lager sind: selbstschmierend, wartungsfreier Trockenlauf, hohe Druckfestigkeiten, unempfindlich gegen Schmutz und Kantenlasten, hohe Maßgenauigkeit, hohe Steifigkeit und Belastbarkeit sowie hohe mechanische Dämpfung, niedrige Reibung bei Trockenlauf sowie die Verschleißfestigkeit auch in schwierigen Umgebungen. Diese bewähren sich seit langem in vielfältigen Anwendungen in der Fahrradtechnik.

Der Werkstoff Iglidur J spielt speziell seine Stärken im Dauerbetrieb auch mit weichen Wellen aus. Es handelt sich um eine perfekte Kombination aus verschleißfestem Gleitlager bei niedrigen bis mittleren Belastungen und sehr guten Reibwerten. Selbst in feuchten Anwendungen bleibt er dimensionsstabil.

Vom Triathlon zum Spezialzubehör

RTI Sports GmbH ist 1990 gegründet worden. Der Geschäftsführer und Inhaber, Franc Arnold, hat seine Unternehmertätigkeit sprichwörtlich in der Garage seines Elternhauses begonnen. Gestartet 1981, ausschließlich mit hochwertigen Renn- und Triathlonrädern, die auf Maß den Kunden angepasst wurden, hat er 1985 die Geburtsstunde des Mountainbikes und dessen Boomphase bis in die frühen 90er Jahre hautnah hinter der Ladentheke und in der Werkstatt miterlebt. 1998 hat er sich dann ausschließlich auf hochwertige Fahrrad-Zubehörteile spezialisiert. Am Standort in Koblenz sind heute rund 50 Mitarbeiter beschäftigt. Die meisten sind passionierte Radfahrer und testen die neu entwickelten Produkte unter realen Bedingungen.

Tellerfedern zum Axialausgleich

Neben der geringen Feuchtigkeitsaufnahme bei Regenfahrten und der niedrigen Reibwerte bei Kantenbelastungen spricht die daraus resultierende Verschleißarmut für den Einsatz der Iglidur J-Gleitlager in den GFK-Pedalen. Als Wellenwerkstoff kommt in dieser Anwendung Stahl zum Tragen. In Kombination mit Aluminium handelt es sich um optimierte Reibpartner, die sich positiv auf die Lebensdauer auswirken. Dazu kommen Schmiermittel- und Wartungsfreiheit der Polymerlager, die für eine lange Lebensdauer sorgen.

Neben den beiden Gleitlagern beweisen in den Pedalen auch besonders leichte Polysorb-Tellerfedern zum Axialausgleich ihre Leistungsfähigkeit. Es handelt sich um in Achsrichtung belastbare Kreisringscheiben, die in axialer Richtung tellerförmig gestülpt sind und wenig Platz benötigen. Sie ergeben eine günstigere Raumausnutzung als andere Federarten und eignen sich besonders für Konstruktionen, die einen kleinen Federweg verlangen. „Die Tellerfedern ersetzen die zum Spielausgleich notwendigen Stahlscheiben. Sie hielten auf Dauer den Belastungen nicht stand“, so Frank Zils.

Serienproduktion als Herausforderung

Es ist zum einen eine Herausforderung, ein komplett neues Pedal zu entwickeln, das alle ergonomischen Gesichtspunkte abdeckt. Durch die ultraflache Achskonstruktion muss zum anderen der geringe Bauraum bestmöglich ausgefüllt werden. Es handelt sich um kein Massenprodukt von der Stange, sondern die umfangreiche CNC- und anschließende mechanische Bearbeitung sorgt für die geforderte hohe Qualität, die ihren Preis hat. „Unsere größte Herausforderung war, das Pedal zur Serienreife zu bringen“, blickt Frank Zils zurück. „Eine neuartige Pedalform, die Kniebeschwerden und dem Einschlafen der Füße beim Fahrradfahren vorbeugt, kann schließlich nicht patentiert werden. Die Gefahr der Nachahmung ist sehr groß. Wir haben unsere Partner in allen Bereichen aus diesem Grund sehr sorgfältig ausgewählt.“

Entwickelt werden die Pedale in Deutschland. Für die speziellen Gleitlager, die in den Pedalen zum Einsatz kommen, ist ein kundenspezifisches Spritzgusswerkzeug entwickelt worden, das ausschließlich für diese Polymerlager eingesetzt wird. „Somit ist nur die Firma RTI Sports in der Lage, auf dieses Sondergleitlager zurückzugreifen. Kein Kunde weltweit kann dies erwerben, da es ein spezifisches Teil für RTI Sports ist“, so Janpeter Dinstühler, der technische Igus-Verkaufsberater Lagertechnik, zu den Vorteilen. „Gemeinsam haben wir eine Lösung gefunden und realisiert, sodass die Serienproduktion schließlich starten konnte.“ Pro Jahr werden zurzeit um die 60.000 Pedalpaare hergestellt. Die Gleitlager erweisen sich an einer Stelle, wo es um Kraftübertragung geht und zumeist nur Kugellager zum Einsatz kommen, als äußerst zuverlässig. Reklamationen sind bei normaler Belastung bis jetzt nicht zu verzeichnen.

Von der Sattelstütze bis zum E-Bike

Der Fahrradmarkt boomt. Die Entwicklung schreitet ständig voran. Im Frühjahr kam eine überarbeitete Sattelstütze auf den Markt, deren Funktionsprinzip mittels zweier Kohlefaser-Blattfedern Fahrbahnunebenheiten und Stöße absorbiert. In ihr sind vier Gleitlager aus dem universellen Werkstoff Iglidur G verbaut. Geeignet für Stoßbelastungen sind niedrige Reibwerte auch bei Kantenbelastungen und Vibrationen technische Vorteile. Dazu kommen die Themen geringes Gewicht, Korrosions- und Wartungsfreiheit sowie Wirtschaftlichkeit.

Die Erfolgsgeschichte des Spezialisten für hochwertiges Fahrradzubehör geht noch weiter: Der Autobauer Mercedes Benz hat ein E-Bike der Marke Smart vorgestellt, das seit einigen Monaten auf dem Markt ist. „Der Anbieter hat sich entschlossen, die Smart E-Bikes mit unseren Pedalen und Griffen auszustatten. Das bestätigt unsere Geschäftsphilosophie“, erzählt Lothar Schiffner. „Sie sind mittlerweile zertifiziert und entsprechen damit in jeder Beziehung den hohen Ansprüchen des Automobilunternehmens.“

Der Blick in die Zukunft fällt somit eindeutig aus. „Die Märkte entwickeln sich ständig weiter. Das Thema Elektromobilität steht beispielsweise erst am Anfang. Aus unserer Sicht sind weitere Einsatzmöglichkeiten der wartungs- und schmiermittelfreien Polymerlager zu sehen“, macht abschließend Tim Weingarten klar. „Wir können bei der Qualität unserer Produkte keinerlei Kompromisse eingehen. Alle zum Einsatz kommenden Komponenten sind im Grundsatz hochwertig. Das gilt auch für die jetzige und künftige Lagertechnik.“ (ud)

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