Kettenspanner
Ein Kettenspanner ist eine Vorrichtung zum Spannen einer Kette; er wird bei einer Vielzahl von Maschinen und Antrieben eingesetzt. Bekannt sind Kettenspanner bei der Kettenschaltung eines Fahrrades, der Steuerkette eines Verbrennungsmotors und bei Kettenfahrzeugen.
Kettenantrieb beim Fahrrad
Eine Fahrradkette muss beim Einsatz einer Kettenschaltung auf Zahnkränzen verschiedener Größe mit der gleichen Spannung laufen, um korrektes Schalten zu gewährleisten. Dazu besitzt das Schaltwerk einer Kettenschaltung eine Feder (üblicherweise im Gehäuse der Montageschraube am Rahmen/Schaltauge angebracht) und einen Käfig mit zwei Schaltröllchen, durch den die Kette läuft. Die Umlenkung über den Käfig ist in der Stellung und im Winkel variabel. Die Ausgangsstellung ist über eine spezielle Stellschraube justierbar.
Fahrräder ohne Schaltung (Singlespeed-Rad, Fixie) können über einen Kettenspanner verfügen. Dieser erlaubt den wechselnden Einsatz verschieden großer Zahnkränze (vorn oder hinten) für verschiedene Einsatzgebiete, ohne dass die Kette jedes Mal gekürzt oder verlängert werden müsste.
Kettenspanner sorgen für gleichmäßigen, schwingungsarmen Lauf der Kette und gewährleisten leisen, langlebigen Betrieb unter Verlustschmierung. Eine ungenügend gespannte Kette kann im schlimmsten Fall bei starkem Antritt oder beim Bergauffahren die Zähne überspringen. Der Fahrer tritt dann ins Leere und stürzt. Eine zu straff gespannte Kette hat eine hohe innere Reibung, läuft schwer, verschleißt schnell und macht knackende Geräusche.
Auch historische Fahrräder haben oft horizontale, nach hinten offene hintere Ausfallenden, bei denen die Kette mit über Muttern justierbare Kettenspanner gespannt werden muss.
Steuerkette beim Verbrennungsmotor
Der Kettenspanner dient dazu, die Steuerkette eines Nockenwellenantriebes zu spannen. Die Kette muss dauernd leicht gespannt sein, weil eine lose Kette Spiel aufweist und somit die Ventilsteuerzeiten nicht exakt stimmen. Zudem würde sie Geräusche verursachen (rasseln) und übermäßiger Verschleiß von Kette und Kettenrädern wäre die Folge.
Der Kettenspanner drückt dabei nicht direkt auf die Kette, sondern in der Regel auf eine Spannschiene, an der die Kette entlang gleitet. Diese Spannschiene ist auf einer Seite schwenkbar am Motorblock befestigt und auf der anderen Seite wird sie vom Kettenspanner gegen die Kette gedrückt.
Weil sich die Kette bei Erwärmung ausdehnt und bei Abkühlung wieder zusammenzieht, ist ein Kettenspanner nötig, der diese Längenänderung laufend ausgleichen kann. Eine feste Spannvorrichtung, z. B. mit einem Exzenter, kann somit nicht verwendet werden. Ebenso eignen sich rein federbetätigte Spanner nicht, weil diese mit einer zu großen Spannkraft auf die Kette drücken müssten, um Kettenschwingungen zuverlässig zu verhindern.
Deshalb werden oft hydraulische Kettenspanner verwendet, welche ähnlich wie Hydrostößel von Ventiltrieben arbeiten. Bei diesen erzeugt eine verhältnismäßig schwache Feder genügend Anpresskraft, um die Kette mit einer Mindestkraft vorgespannt spielfrei zu halten. Diese Feder ist in einem Zylinder eingebaut und drückt auf einen Kolben. Zusätzlich wird bei laufenden Motor der Zylinder von der in Verbrennungsmotoren üblichen Öldruck-Umlaufschmierung über ein Rückschlagventil mit Schmieröl gefüllt. Wirkt Druck auf den Kolben (z. B. wenn sich die Kette abkühlt), so wird das Öl durch eine kleine Bohrung oder Ringspalt aus dem Zylinder hinaus gedrückt. Wirkt die Kraft nur sehr kurz, wie das durch die Kettenschwingungen periodisch auftritt, so bleibt der Spanner fast starr, weil das Öl nicht so schnell durch die vorgesehene Öffnung heraus gedrückt werden kann. Wird die Kette länger, so drückt die Feder den Kolben gegen die Kette. Dies geschieht in einer Phase, in der die Kette aufgrund der Kettenschwingung gerade etwas locker ist. Durch ein Kugelventil strömt sofort Öl in den Zylinder nach. Somit wird die Kette sofort nachgespannt.
