Fahrradventil
Ein Fahrradventil ist ein Rückschlagventil am Schlauch der Fahrradbereifung oder an der Felge des Laufrades eines Fahrrads, das dem Befüllen des Reifens mit Luft, Gas oder Dichtflüssigkeit dient.
Ventiltypen
Es gibt drei Grundtypen von Fahrradventilen. Da jeweils verschiedene Bezeichnungen verwendet werden, geben die Hersteller auf der Verpackungen üblicherweise mehrere Namen an (vgl. die unten genannten Synonyme).
Die Verbreitung der einzelnen Typen variiert je nach Land, Hersteller, Fahrradtyp und -alter.
Das eigentliche Ventil sitzt in einem Ventilschaft, der zwei verschiedene Durchmesser und unterschiedliche Längen aufweisen kann.
Felgen mit einer 8,5 mm Bohrung können alle drei Ventiltypen aufnehmen. Sclaverand- und Reginaventile sitzen darin allerdings lose und sollten durch eine Ventilmutter fixiert werden. Felgen mit einer 6,5 mm Bohrung können nur mit Sclaverand- und Reginaventilen verwendet werden.
Dunlopventile für einfache Stahl- oder Alufelgen wurden traditionell mit Schaftlängen von rund 25 mm oder 32 mm angeboten. Zur Verwendung mit den heute üblichen Hohlkammerfelgen beträgt die Schaftlänge häufig 40 mm. Für besonders hohe Aluminium-Hohlkammerfelgen (mit Aeroprofil) werden Sclaverandventile mit Schaftlängen von 50 mm, 60 mm und sogar 80 mm angeboten. Schraderventile werden auch mit abgewinkeltem Schaft angeboten. Der dadurch um etwa 45° nach außen weisende Ventileinsatz erleichtert insbesondere die Handhabung bei Schubkarrenrädern und anderen (kleinen) Laufrädern, bei denen Felge und Nabe nicht über Speichen, sondern durch eine durchgehende Scheibe miteinander verbunden sind.
Die Ventileinsätze von Auto- und Sclaverandventilen sehen sich recht ähnlich, sind aber an der feinen Rändelmutter zu unterscheiden, die nur Sclaverandeinsätze besitzen. Beide besitzen ein Außengewinde im unteren Teil, mit dem sie in das Innengewinde des Ventilschafts geschraubt werden. Der Ventileinsatz von Dunlopventilen wird hingegen in den Ventilschaft eingesteckt und von einer äußeren Überwurfmutter fixiert. Zum Aufschrauben der Ventilkappe trägt er meist ein Außengewinde am oberen Ende.
Der Ventilschaft trägt immer ein Außengewinde zur Aufnahme von Ventilkappe oder Überwurfmutter und ist heute in der Regel an den Gummischlauch anvulkanisiert. Früher war es auch üblich, den Ventilschaft in ein Loch im Schlauch einzuschrauben. Dabei befand sich auf Innen- und Außenseite des Schlauch jeweils eine Gummi-Dichtscheibe und eine Unterlegscheibe aus Stahl, die durch zwei flache Muttern auf das Schlauchgummi gepresst wurden.
Für Sclaverand- und Dunlopventile wird in der Regel der gleiche Pumpenkopf verwendet, während der Pumpenkopf für Autoventile deutlich breiter ist und in der Mitte einen kurzen Stift besitzt.
Dunlopventil
Synonyme klassisches Ventil
Synonyme modernes Ventil Felgenbohrung
Gewinde DIN 7756
Maximaldruck
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Das Dunlopventil ist in Deutschland, Österreich und den Niederlanden am weitesten verbreitet. Es wurde bis in die 1980er-Jahre an allen Typen von Fahrrädern außer Rennrädern verwendet und findet sich heute überwiegend an Alltags- und Tourenrädern. Benannt wurde es nach dem Erfinder John Boyd Dunlop, dem Gründer des gleichnamigen Reifenherstellers. Das Dunlopventil wird, zum Zweck der Verdrehsicherheit, in Schlitze des Ventilschafts gesteckt und mit einer Überwurfmutter gesichert, was zugleich den Reifen abdichtet. So lässt es sich schnell und werkzeuglos wechseln und ist entsprechend anfällig für Diebstahl und Sabotage. Zum Ablassen von Luft wird die Überwurfmutter gelockert.
Bei der ursprünglichen Bauart wird ein Ventileinsatz verwendet, dessen unteres Ende aus einem verschlossenen Röhrchen mit seitlichem Luftloch besteht. Über das Röhrchen ist ein kurzer Gummischlauch gezogen, der durch Eigenspannung sowie insbesondere durch den Luftdruck des Reifens vor das Loch gepresst wird. Erzeugt die Pumpe einen höheren Druck, als im Reifen bereits vorhanden ist, hebt sich der Gummischlauch vom Röhrchen ab und Luft kann in den Schlauch strömen. Das manuelle Aufpumpen erfordert bei Dunlop-Schlauchventilen mehr Kraft als bei den anderen Ventiltypen, da der Pumpendruck die Spannung des Gummischlauchs überwinden muss und ein Teil der eingesetzten Energie durch den Strömungswiderstand des engen Spalts zwischen Schlauch und Röhrchen in Wärme umgesetzt wird.
Abgesehen vom Niedrigpreissegment werden anstelle von Schlauchventilen heute in der Regel Ventileinsätze verwendet, die einen beweglichen Dichtkörper aus Kunststoff oder Metall enthalten, der sich im Ventilröhrchen auf und ab bewegen kann und in der Art eines Rückschlagventils vom Reifendruck gegen den runden Dichtungssitz gepresst wird. Der nötige Druck, um Kugel oder Zylinder vom Dichtungssitz zu lösen und den Weg freizugeben, ist deutlich geringer als bei Schlauchventilen. Blitzventile haben seitlich keine Stege, da sie verdreht werden dürfen.
Die neuere Bauform der Ventileinsätze wird Blitzventil, Automatikventil, Patentventil oder nach dem Hersteller etwa Alligatorventil genannt. Die Begriffe Blitz- und Dunlopventil werden heute oft synonym verwendet, obwohl Blitzventile nichts mit dem Dunlop-Patent gemein haben.
Die meisten Dunlopventile sind für bis zu 6 bar Druck ausgelegt.
Da herkömmliche Dunlopventile beim Pumpen nicht wie Schraderventile offen gehalten werden können, kann der Reifendruck nur gemessen werden, während Luft durch das Ventil strömen kann. Das Manometer der meisten Luftpumpen zeigt den Reifendruck also nur bei gleichzeitiger Betätigung der Pumpe an. Da bei jedem Pumphub zunächst ein erhöhter Druck erforderlich ist, um das Dichtelement vom Ventilsitz abzuheben, wird beim ersten Druckaufbau zunächst ein zu hoher Druck angezeigt, der sich erst im Verlauf des Pumphubs ungefähr auf den tatsächlichen Reifendruck einstellt. Doch auch dann wird ein um den Druckverlust des Ventils erhöhter Reifendruck angezeigt.
Neuere spezielle Blitzventile erlauben die Luftdruckprüfung und -verringerung wie beim Schraderventil.[1]
Schraderventil
Synonyme
Felgenbohrung
Gewinde DIN 7756
Maximaldruck
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Das von August Schrader hergestellte und von seinem Sohn Georg H. F. Schrader konstruierte und patentierte Ventil[4][5] wird auch in Kraftfahrzeugen eingesetzt und deswegen auch Autoventil genannt.
Beim Aufstecken des Pumpenkopfes oder eines Manometers wird ein zentral im Ventil sitzender Stößel heruntergedrückt, wodurch es sich öffnet. Die für Autoventile verwendeten Pumpenköpfe sind breiter als die Köpfe für Fahrrad- und Sclaverandventile und verfügen über einen mittig sitzenden Stift zum Betätigen des Ventilstößels. Da das Ventil bei aufsitzendem Pumpenkopf durchgehend offen gehalten wird, müssen Pumpenkopf oder Pumpe ein Rückschlagventil enthalten, welches verhindert, dass die Luft in die Pumpe zurückströmt. (Luftpumpen, die für Dunlop- und Sclaverandventile gedacht sind, enthalten oft kein Rückschlagventil.)
Ein Reifen mit Autoventil kann an jeder Tankstelle aufgepumpt werden, die Druckluft zur Verfügung stellt. Aufgrund des geringen Luftvolumens im Fahrradreifen sollte nach kurzem Luftstoß bereits eine Kontrolle des Reifendrucks erfolgen, um das Platzen des Reifens zu vermeiden. Die Druckluftanlagen der Tankstellen stellen häufig lediglich einen Druck von 4 bis 6 bar zur Verfügung, was für sehr schmale Reifen sowie für luftgefederte Dämpfer und Federgabeln oft nicht ausreicht.
Der schmale Ventileinsatz von Schraderventilen ähnelt dem Einsatz von Sclaverandventilen und wird in die mit dem Schlauch verbundenen Gewindehülse geschraubt. Zum Herausschrauben des Einsatzes wird ein kleiner gabelförmiger Schlüssel benötigt, der auf der Rückseite von manchen Ventilkappen enthalten ist. Wie auf den Bildern zu sehen, gibt es den Einsatz in einer kurzen Variante mit innenliegender Feder und einer langen Variante mit sichtbarer Feder.
Das Außengewinde des Ventilschafts dient zum Aufschrauben der Ventilkappe und ist häufig bis zum Ansatz an den Schlauch verlängert, so dass eine Ventilmutter aufgeschraubt werden kann, die das Ventil in der Felge fixiert. Die Variante mit kurzem Gewinde (Rollerventil)[6] besitzt einen gummierten Ventilschaft, der in der Regel eng genug im Felgenloch sitzt, um ein Verkanten des Ventils auszuschließen.
Schraderventile sind auch mit abgewinkeltem Schaft erhältlich, was bei Rädern mit sehr kleinem Durchmesser benötigt wird, um den Ventilkopf aufstecken zu können, etwa bei Rädern an Tretrollern, Sackkarren und Schubkarren.
Sclaverandventil
Synonyme
Felgenbohrung
Gewinde DIN 7756
Maximaldruck
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Das Sclaverandventil wurde von dem Franzosen Etienne Sclaverand erfunden[8][9] und wird oft als französisches Ventil bezeichnet.
Der Ventilteller dieses Rückschlagventils ist mit einem 1,5 mm starken Gewinde-Stößel verbunden, der aus der Öffnung des Ventils ragt. Auf dem Stößel sitzt eine Rändelmutter, die zum Befüllen des Schlauchs gelockert werden muss. In angezogenem Zustand sichert die Mutter das Ventil vor schleichendem Druckverlust und eindringenden Fremdkörpern. Das äußere Ende des Gewindestifts ist gestaucht, damit die Mutter nicht vollends abgeschraubt werden kann.
Zum Aufpumpen des Schlauchs wird die Rändelmutter gelockert und der Ventilstößel kurz angestoßen, um ihn vom kegelförmigen Ventilsitz zu lösen. Schläuche mit Sclaverandventil lassen sich leicht aufpumpen, da der Dichtkörper nicht durch Federkraft an den Ventilsitz gepresst wird, so dass nur der Gegendruck im Reifen überwunden werden muss. Beim Aufpumpen ist darauf zu achten, den Pumpenkopf weit genug über das Ventil zu schieben, damit die Rändelmutter nicht im Dichtgummi der Pumpe festklemmt. Wenn das geschieht, drückt entweder die Luft nach dem Pumpenhub wieder in die Pumpe zurück oder das Ventil öffnet nicht und der Schlauch lässt sich auch mit großer Anstrengung kaum aufpumpen.
Die aus dem Schlauch strömende Luft verschließt das Ventil automatisch. Je höher der Innendruck, desto stärker wird der Kegelstumpf in seinen Sitz gepresst. Sclaverandventile eignen sich für höchste Reifendrücke, wie sie bei schmalen Rennradreifen üblich sind (um den Rollwiderstand niedrig zu halten).
Im Gegensatz zu den häufiger verwendeten Fahrrad- und Autoventilen benötigen Sclaverandventile im Felgenbett nur eine Bohrung mit 6,5 mm Durchmesser. Sie können so auch mit sehr schmalen Rennradfelgen verwendet werden. Da die Stabilität der Felge durch die Bohrung weniger geschwächt wird, finden sich Sclaverandventile auch an hochwertigen Mountainbikes (in der Regel mit 19 mm weiten Felgen). Häufig ist das zum Aufschrauben der Ventilkappe dienende Gewinde an gegenüberliegenden Seiten abgeflacht. Der Ventileinsatz kann dann mit Schraubenschlüssel oder Zange gegriffen und herausgeschraubt werden. Bei schleichendem Druckverlust sollte kontrolliert werden, ob der Einsatz fest angeschraubt ist.
Spezielle Manometer öffnen den Ventilstößel beim Aufstecken auf das Ventil, so dass der genaue Reifendruck gemessen werden kann.
Der Gewindeschaft des Stößels mit aufsitzender Rändelmutter (beides oft aus Messing bestehend) kann beim Auf- oder Absetzen der Pumpe verbiegen und abbrechen. Vor dem Einsetzen oder Herausnehmen des Schlauchs aus der Felge sollte die Rändelmutter zunächst festgeschraubt werden, um zu verhindern, dass der Kopf abbricht, wenn er etwa am Rand der Bohrung hängen bleibt.
Reginaventil
| Synonyme
Felgenbohrung
Gewinde DIN 7756
Maximaldruck
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Das Reginaventil ist hauptsächlich in Italien verbreitet. Es ähnelt dem Sclaverandventil[1] und wird von manchen als höherwertig angesehen.[10] Im Reginaventil ist der zentrale Gewindestift so kurz, dass er nicht aus dem Ventilrohr heraussteht und daher auch nicht verbogen werden kann. Um das Ventil dicht zu verschließen, wird dieser Gewindestange mit einem Durchmesser von nur rund 1,5 mm eine kleine, lose Mutter aufgesetzt und von Hand angeschraubt, deren verlängertes Innengewinde in der Art einer Gewindehülse hervorsteht und bis zu dem (versteckt im Ventilschaft liegenden) Gewindestab reicht. Durch das Anziehen der Mutter wird der Ventilteller mit kegelförmigem Dichtkörper an den Ventilsitz gepresst.
Handhabung
Die Verbindung zur Pumpe kann bei allen drei Ventiltypen durch das Aufstecken eines Kopfes mit eingelassenem Dichtungsgummi erfolgen. Häufig wird das Dichtungsgummi anschließend durch Umlegen eines Hebels oder Drehen eines Teils des Kopfes verspannt. Bei einfachen Handpumpen wird das Dichtungsgummi oft lediglich an das Ventil gepresst. Einige Pumpen werden über einen flexiblen Verbindungsschlauch verbunden, der auf das Ventil aufgeschraubt wird.
Falls sich ein Schlauch mit Schraderventil nicht aufpumpen lässt, liegt es meist daran, dass der im Pumpenkopf befindliche zentrale Dorn den Stößel im Ventil nicht weit genug eindrückt.
Beim Sclaverand-Ventil muss der Gummieinsatz des Pumpenkopfs weit genug auf das Ventil geschoben werden, damit die Luft ungehindert eintreten kann. Gelegentlich klemmt der Ventilkonus im Ventilsitz und muss durch ein Anstoßen des Stößels gelockert werden (nachdem die Verschlussmutter gelöst wurde).
Auch beim Blitzventil klebt das Sperrelement des Ventileinsatzes gelegentlich im Ventilsitz fest und muss durch den Aufbau eines besonders hohen Drucks freigeblasen werden.
Bei Schrader- und Sclaverandventilen kann es vorkommen, dass diese nicht weit genug aus dem Felgenboden herausschauen, um den Pumpenkopf weit genug aufzuschieben. Ist ein Außengewinde vorhanden, so kann die mitgelieferte Mutter verwendet werden, um das Ventil weiter herauszuziehen. Alternativ kann der Mantel von außen eingedrückt werden, um so das Ventil ein Stück weit durch das Loch herauszuschieben. Wenn sich etwas Druck im Reifen aufgebaut hat, sollte das Ventil von selbst an der richtigen Position verbleiben. Ist es dennoch zu nah an der Felge, kann ein Schlauch mit längerem Ventilschaft verwendet werden. Insbesondere beim Sclaverand-Ventil variiert die Schaftlänge sehr.
Kompatibilität und Adapter
1. Dunlop-Pumpe auf Sclaverand-Ventil
2. Schrader-Pumpe auf Sclaverand- oder Dunlop-Ventil
3. Dunlop-Pumpe auf Schrader-Ventil (mit Rückschlagventil)
Einfache Luftpumpen und Manometer passen in der Regel sowohl auf Dunlop- als auch auf Sclaverand-Ventile. Zum Aufpumpen von Schraderventilen sind Pumpen mit breiterer Aufnahme und mittig feststehendem Stift sowie einem Rückschlagventil erforderlich.
Luftpumpen, die sich für alle drei Ventiltypen eignen,
- sind mit zwei separaten Aufnahmen versehen,
- lassen sich durch Austausch oder das Herumdrehen von Gummi und Einsatz für den jeweils anderen Ventiltyp umbauen oder
- verfügen über einen vergrößerten Gummidichtring, der durch einen Klemmmechanismus am Pumpenkopf zusammengepresst wird und sich so auf die verschiedenen Ventildurchmesser einstellen kann.
Häufig werden Pumpen für Schrader-Ventile mit Adapterstücken geliefert, die auch die Verwendung mit Dunlop- und Sclaverand-Ventilen ermöglichen (Adapter 2 in der Abb.). Mit diesen können die Reifen auch an der Tankstelle aufgepumpt werden. Zu beachten ist dabei, dass viele Pumpvorrichtungen den Reifendruck während des Aufpumpens entweder gar nicht oder nur sehr kurz anzeigen.
Das Unternehmen Alligator hat ein Universalventil auf Basis des Blitzventils entwickelt, das auf nahezu alle Ventilstöcke passen soll. Der Druck ist bei diesem Ventil nur während des Pumpvorgangs zu messen.
Leistungsfähige Kompressoren, die sich zum Aufpumpen von dünner Rennradbereifung eignen, bringen herkömmliche Schläuche häufig zum Bersten, wenn nicht sorgfältig auf das Einhalten des auf dem Mantel angegebenen Drucks geachtet wird. Alte Mäntel mit porös gewordener Gummimischung oder freiliegendem Gewebe können bei zu hohem Luftdruck auch noch etliche Stunden nach dem Aufpumpen des Reifens plötzlich einen Riss entwickeln, aus dem der Schlauch entweicht und platzt, oder aus der Felge rutschen, auch wenn zunächst keine Auffälligkeit festzustellen ist.
Ventile und -einsätze
Lösen der Rändelmutter, die den Ventilschaft an der Felge fixiert
Dunlopventil (Schlauchventil)
Blitzventil (modernes Dunlopventil mit Kugel)- Sclaverandventil
Der Sclaverandventileinsatz unterscheidet sich vom Schraderventileinsatz durch die Rändelmutter und den Stößel mit Außengewinde
Schraderventileinsatz, lang
Schraderventileinsatz, kurz
Links: Schraderventileinsatz
Mitte und Rechts: Ventilstutzen zum Einsetzen in schlauchlose Kfz-Felgen (im Vergleich zum Ventileinsatz verkleinert abgebildet)
Reginaventil (Italienisches Ventil)
Reginaventil mit Kappe
Universal-Ventileinsatz von Alligator, einschraubbar in Sclaverand-Ventilschaft, die Befestigung in Auto- und Dunlop-Ventilschäften erfolgt durch eine Überwurfmutter
Literatur
- Fritz Winkler, Siegfried Rauch: Fahrradtechnik Instandsetzung, Konstruktion, Fertigung. 10. Auflage. Bielefelder Verlagsanstalt, Bielefeld 1999, ISBN 3-87073-131-1.
Weblinks
Einzelnachweise
- Ventile. Welches ist das beste Ventil? In: schwalbe.com. Ralf Bohle GmbH, abgerufen am 27. Mai 2021.
- Synonyme. In: korrekturen.de. Julian von Heyl (private Seite), abgerufen am 6. Mai 2021.
- Produkt-Info. (PDF) Motorrad-Schraubventile. In: roeper-gmbh.de. S. 2, abgerufen am 3. Mai 2021.
- Our History. In: schraderduncan.com. Archiviert vom Original am 27. Juli 2014; abgerufen am 7. August 2019 (englisch).
- G. H. F. SCHRADER: Valve – US-Patent No. 495.064. Hrsg.: UNITED STATES PATENT OFFICE. NEW YORK 11. April 1893 (amerikanisches Englisch, googleapis.com [PDF; 661 kB; abgerufen am 20. März 2021]).
- Produkt-Info. (PDF) Motorrad-Schraubventile. In: roeper-gmbh.de. S. 1, abgerufen am 3. Mai 2021.
- Synonyme. In: korrekturen.de. Julian von Heyl (private Seite), abgerufen am 6. Mai 2021.
- GB189709082A Improvements in Pumps for Inflating Pneumatic Tyres and the like. In: G. F. Redfern & Co. (Hrsg.): Patentschrift. London 1897 (englisch, espacenet.com [abgerufen am 20. März 2020]).
- Improvements in Pumps for Inflating Pneumatic Tyres and the like. In: v3.espacenet.com. Europäisches Patentamt, abgerufen am 13. Februar 2011.
- Fahrrad Reifen und Felgen Tabelle – Reifengröße Felgenbreite Kombination. In: fahrrad-abenteuer-reisen.de. Raimund Berens, 13. Mai 2019, abgerufen am 4. April 2021.