Shimano Freilauf Wartung: Eine detaillierte Anleitung

In diesem Artikel wird erklärt, wie Fahrrad Nabenlager zerlegt und gewartet werden kann, welches Werkzeug dafür benötigt wird und wie die einzelnen Komponenten ausgetauscht oder repariert werden. Wer all diese Arbeiten selbst beherrscht, kann viel Geld sparen, denn der Service im Fahrradladen ist oft sehr teuer.

Weil der Arbeitsablauf an der Hinterradnabe komplexer ist als an der Vorderradnabe, beschränken wir uns hier auf die Beschreibung aller Wartungsarbeiten am Fahrrad Nabenlager im Hinterrad. Die Anleitung lässt sich dann leicht auf die Vorderradnabe übertragen.

Die gesamte Beschreibung bezieht sich im weiteren Verlauf auf die Shimano-XT-Nabe FH-T780. Das ist eine gängige Nabe für 9-fach-Kettenschaltung. Die gesamte Anleitung ist aber auf viele andere Shimano-Naben übertragbar. Für Produkte anderer Hersteller wird die Schritt für Schritt Erklärung möglicherweise anders aussehen, aber das konstruktive Prinzip wird ähnlich sein.

Aufbau der Hinterradnabe

Die Hinterradnabe besteht im Wesentlichen aus:

• Nabenkörper
• zwei Kugellagern mit Dichtungen
• Freilauf
• Kassette
• Hohlachse
• Schnellspannachse

Die Wälzlager sitzen links außen im Nabenkörper und rechts außen an der Stirnseite des Freilaufs. Dabei befindet sich die äußere Lauffläche im Nabenkörper bzw. Freilauf und die innere Lauffläche auf den sogenannten Konen (Foto). Diese Konen werden über ein Innengewinde von der Hohlachse aufgenommen. Über dieses Gewinde wird auch das Lagerspiel grob eingestellt.

Auf der rechten Seite nimmt die Hinterradnabe den Freilauf auf. Dieses Bauteil ist nichts anderes als ein Mitnehmer, der in Fahrtrichtung die Zugkraft der Kette überträgt, in die entgegengesetzte Richtung jedoch quasi durchrutscht („frei läuft“). Dadurch braucht man nicht pedalieren, wenn das Fahrrad rollt.

Die Kassette (das Ritzelpaket) wird axial auf den Freilauf aufgesteckt und mit einem Abschlussring über ein Feingewinde verriegelt. Mit der Schnellspannachse wird die Hinterradnabe dann im Fahrrad-Rahmen fixiert.

Der Verschleiß am Fahrrad Nabenlager

In diesem Verbund gibt es gleich mehrere Teile, die einem Verschleiß unterliegen:

1. Die Wälzlager: Sie müssen richtig eingestellt sein, sonst werden die Laufflächen und auch die Kugeln beschädigt. Und sie müssen immer gut gefettet sein, damit sie ihre Laufeigenschaft behalten. Dringt durch die Dichtungen Wasser ins Lager, wird das Fett mit der Zeit ausgewaschen und das Lager läuft möglicherweise trocken. Es bildet sich Rost auf den Laufflächen und den Kugeln. Auch Schmutz wird über eintretendes Wasser ins Lager verschleppt. Dadurch werden die Laufflächen beschädigt. Wenn es im Lager knackt, ist es oft schon zu spät für eine Wartung.
2. Der Freilauf: Der Freilauf ist im Inneren ein filigraner Mechanismus mit Sperrklinken, die über einen Federring unter Spannung gehalten werden und im Fahrbetrieb über Sprungstufen rutschen. Durch übermäßige Belastung und mangelhafte Robustheit verschleißen die Sperrklinken im Freilauf derart stark, dass es zum Bruch der Sperrklinken oder zum Verlust der Federspannkraft kommen kann. Dann blockiert der Freilauf oder er rutscht durch.
3. Die Kassette: Die Kette überträgt die durch Pedalieren aufgebrachte Zugkraft auf die Ritzel der Kassette. Durch die einwirkenden Kräfte verschleißen mit der Zeit die häufig benutzten Ritzel. Die Zahn-Zwischenräume werden mit der Zeit größer und die Kette hat mehr Spiel. Irgendwann rutscht die Kette dann auf diesen Ritzeln durch.

Der Verschleiß an den einzelnen Bauteilen am Fahrrad Nabenlager vollzieht sich in der Regel schleichend. Und durch regelmäßige Wartung und bedachtes Fahrverhalten kann dieser Verschleiß auch minimal gehalten und somit einen notwendigen Austausch einzelner Teile hinausgezögert werden.

Lagerspiel einstellen

Im Groben stellt man das Lagerspiel über den linken Außenkonus ein. Der rechte Außenkonus verbleibt immer fest montiert auf der Hohlachse. Die Feineinstellung des Lagerspiels erfolgt später über den Schnellspanner, wenn man das Laufrad im Rahmen fixiert.

Die Grobeinstellung der Fahrrad Nabenlager

Zum Lösen der Kontermutter auf der linken Seite der Nabe ist der Ablauf wie folgt:

• Staubkappe abziehen
• mit einem 17er Konusschlüssel (ein besonders flacher Maulschlüssel) in die Nut des Konus greifen
• mit einem Inbusschlüssel 5 mm die außen liegende Kontermutter ergreifen und die Verbindung lösen (Rechtsgewinde)

Das Lagerspiel veränderst du nun über eine andere Position des Konus auf der Hohlachse. Mit der neuen Einstellung ziehst du nun die Kontermutter wieder fest. Jetzt prüfst du das Lagerspiel durch Kippeln an der Achse gegenüber dem Nabengehäuse und durch Drehen der Achse. Meist musst du dich hier über mehrere Wiederholungen an die richtige Position des Konus herantasten, weil sich das Lagerspiel durch das Festziehen der Kontermutter schon wieder verändert. Die Achse sollte sich am Ende leicht drehen lassen und ein minimales Spiel haben, dann sind die Lager für die Feineinstellung perfekt vorbereitet.

Die Feineinstellung der Fahrrad Nabenlager

Die Feineinstellung erfolgt danach per Schnellspanner. Und durch genau diesen Stauchdruck beeinflusst du das Lagerspiel in den beiden Nabenlagern.

Setze das Hinterrad in den Fahrradrahmen ein und spanne es mit der Schnellspannachse leicht fest. Je nach Bedarf veränderst du jetzt die Spannung beim Schließen des Schnellspanners und prüfst dabei immer wieder durch Kippeln am Laufrad, ob die Lager noch Spiel haben oder nicht.

Das Fahrrad Nabenlager ist perfekt eingestellt, wenn es gerade eben kein Spiel mehr hat und das Laufrad sich nach dem Ausrollen selbständig wieder in die andere Richtung bewegt. Denn zu stramm bedeutet Pressung der Kugeln im Laufbetrieb und zu locker führt zu unkontrolliertem Abrollen der Kugeln. Und beides zerstört die Laufflächen im Lager (siehe Foto).

Erreichst du mit dem Schnellspanner keine perfekte Einstellung, musst du an der Hinterradnabe die Kontermutter wieder lösen und die Einstellung des linken Konus entsprechend verändern. Man tastet sich also mit mehreren Wiederholungen an die korrekte Einstellung heran. Die Prozedur kann etwas Zeit kosten, aber das Lager dankt es dir.

Nach meiner Erfahrung sind die Fahrrad Nabenlager vom Hersteller werksseitig schon viel zu stramm eingestellt. Es lohnt sich daher auf jeden Fall, das Lager nach der beschriebenen Prozedur bereits „vor“ der ersten Nutzung bestmöglich einzustellen.

Kassette ausbauen / austauschen

Um die alte Kassette von der Hinterradnabe zu entfernen, musst du mit einem Spezial-Werkzeug die Abschlussscheibe lösen. Zur Auswahl stehen hier mehrere verschiedene Werkzeug-Ausführungen.

Das Standard-Werkzeug von Shimano:

Mit dem Kassettenabzieher TL-LR15 löst du den Verschlussring der Kassette. Zum Gegenhalten benötigst du die Kettenpeitsche TL-SR20 um die Freilauf-Funktion zu überbrücken.

Alternativ gibt es den Hypercracker zur Demontage (ist mittlerweile schwer zu bekommen). Du steckst ihn auf die Kassette, baust das Laufrad in den Rahmen und rollst einige cm in Fahrtrichtung unter Belastung der Kette durch Treten der Pedale. Der abgewinkelte Haken am Hypercracker greift dabei in die Nische zwischen Kettenstrebe und Sattelstrebe und findet dort einen Anschlag. Mit dem nötigen Schwung und der Kraft auf den Antrieb löst sich der Abschlussring der Kassette.

Hast du die Abschlussscheibe entfernt, kannst du das gesamte Ritzelpaket vom Freilauf herunternehmen. Dabei sind die beiden kleinsten Ritzel in der Regel einzeln aufgesteckt, alle anderen Ritzel sind zu einem geschlossenen Paket vernietet.

Du kannst bei der Demontage und Montage eigentlich nichts falsch machen, denn die Verzahnung auf dem Freilaufkörper weist an einer Stelle eine breitere Nut auf. Und alle Teile der Kassette passen somit radial nur in einer eindeutigen Position auf den Freilauf.

Willst du die Kassette lediglich reinigen, ist dieser Ausbau nicht erforderlich. Da reicht es, wenn du mit Lappen und dünner Flaschenbürste ans Werk gehst und das Hinterrad samt Kassette dabei im eingebauten Zustand über die Pedale in Drehung hältst.

Doch für den Austausch der Kassette, die Wartung am Fahrrad Nabenlager und die Demontage des Freilaufs ist es erforderlich, die Kassette von der Nabe zu entfernen.

Fahrrad Nabenlager zerlegen, reinigen und neu fetten

Der Ablauf Schritt für Schritt:

• auf der rechten Seite die Kassette entfernen (wie oben beschrieben)
• auf der linken Seite der Nabe die Staubkappe abziehen
• mit 17er Konusschlüssel und 5er Inbusschlüssel die Kontermutter lösen, den linken Konus abschrauben
• die Achse nach rechts aus dem Nabenkörper ziehen, dabei aufpassen, dass auf der rechten Seite keine der 13 Kugeln verloren geht (die 11 Kugeln auf der linken Seite sitzen in einem Käfig)
• danach die Kugeln aus den Lagerschalen entfernen

Auf der rechten Seite musst du hierfür zunächst ganz vorsichtig die flache Dichtungsscheibe entfernen, die von oben das Lager abdeckt. Für die Entnahme der Kugeln sind dann eine Pinzette und/oder ein kleiner Magnet sehr nützlich.

Nun reinigst du die Lagerschalen, Kugeln und Konen und prüfst vor allem die Laufflächen auf den Konen auf Verschleiß. Weisen sie Beschädigungen auf, müssen die Konen ausgetauscht werden.

Allerdings bekommt man diese Konen nicht oder nur ganz selten selbst in gut sortierten Bikeshops als Einzelteile zu kaufen. In der Werkstatt findet sich manchmal aber eine Sammelkiste ausgebauter Einzelteile, in der du auf Anfrage selber nach passendem Ersatz stöbern darfst.

Du kannst dir aber auch über Internet-Shops den passenden Ersatz kaufen. Dafür musst du lediglich über die genaue Bezeichnung der Nabe suchen. In unserem Fall also nach „Konus für FH-T780“. Alternativ suchst du mit der Artikelnummer des Konus exakt nach dem passenden Ersatz.

Neben den Konen prüfst du aber auch die Kugeln und die Lagerschalen auf Macken oder Riefen. In der Regel zeigt sich auf den Konen der erste Verschleiß. Doch auch die Kugeln können schon Abnutzungs- oder Korrosionserscheinungen aufweisen. An den äußeren Lagerschalen hatten wir bisher noch nie Schäden.

Sind alle Teile unbeschädigt, fettest du die Lagerschalen, legst die Kugeln mit der Pinzette in das Fettpolster in der Lagerschale und baust alles wieder zusammen.

Tipp zum richtigen Fett: Aus meiner Erfahrung ist Castrol LMX das mit Abstand beste Wälzlagerfett für die Nabenlager. Es ist sehr resistent gegen alle äußeren Einflüsse und hat beste Laufeigenschaften. Auch in den einschlägigen Foren der Biker-Szene wird dieses Fett seit Jahren stets hochgepriesen.

Allerdings ist es wie alle guten Wälzlagerfette Lithium-verseift und greift daher Teflon-Dichtungen an. Ich halte dieses Fett deshalb immer in etwas Abstand zu Dichtungen, die meiner Vermutung nach aus Teflon (PTFE) bestehen.

Und noch wichtiger: ein gutes Wälzlagerfett ist druckstabil und daher auch nicht als Schmierstoff für festsitzende Verbindungen geeignet. Du solltest also sehr genau darauf achten, dass dieses Wälzlagerfett nicht zwischen Konus und Kontermutter oder auf das Gewinde der Hohlachse gelangt. Denn sonst erreichst du keinen wirklich sicheren Festsitz beim Kontern und die Verschraubung wird sich mit der Zeit von selber lockern!

Nach der Montage erfolgt das Einstellen des Lagerspiels wie oben schon beschrieben.

Freilauf ausbauen / austauschen

Der Zugang zum Freilauf erfordert zunächst die Demontage der Kassette, der Hohlachse und der beiden Lager (alles wie oben beschrieben). Der Freilauf ist mit einer Hohlschraube...

Die Anleitung zeigt, wie man einen Freilaufkörper von Shimano wartet und erneuert. Dazu müssen die Nabenlager, wenn noch nicht geschehen, so weit demontiert werden, dass nur noch der Nabenkörper und der Freilauf zusammenhängen.

Um den Freilauf zu lösen, benötigen Sie einen 10 mm Inbus. Diesen stecken Sie dann in den Freilauf rein. Der Freilauf ist mit einer Hohlschraube befestigt, die durch die Achse läuft. Diese Schraube muss gelöst werden. Anschließend können Sie den Körper abnehmen. Bei manchen Shimano-Naben liegt zwischen dem Freilauf und dem Nabenkörper noch eine dünne Unterlegscheibe.

Wartung des Freilaufkörpers

Der Shimano-Freilauf braucht in der Regel nur alle 10000 km (ca.) gewartet werden. Ist dieser DEFEKT, muss er komplett ersetzt werden.

Der Freilauf hat auf der Seite, die an der Nabe liegt, eine kleine Gummidichtung, die das Eindringen von Schmutz und Wasser verhindern soll. Hier sollte man bei der Wartung beginnen. Wenn Sie die Dichtung mit den Fingern zusammenziehen, wölbt sie sich ein bisschen, wodurch man diese herausnehmen kann.

Reinigen Sie nun die Dichtung aber auch die Nute in der die Dichtung sitzt. Nicht den Freilauf erwärmen, damit das alte Fett schmilzt und herausläuft. Diesen Vorgang sollte man nicht durchführen, da das alte Fett zwar herausläuft, man aber kein neues Fett rein bekommt. Ein frühzeitiger Verschleiß des Freilaufs wäre dann die Folge.

Wenn Sie den Freilaufkörper gereinigt haben, kann die Dichtung wieder eingesetzt werden. Fetten Sie die Dichtungs-Nute gut, denn so wird das Eindringen von Dreck und Wasser verhindert.

Falls Sie nicht sicher sind, ob der Freilauf noch in Ordnung ist, so überprüfen Sie die Freilauflager. Das geht wie folgt: Den inneren Teil des Freilaufs festhalten und mit der anderen Hand den Freilauf drehen. Läuft das Lager rauh oder ist ein HAKEN zu spüren, ist der Freilauf defekt. Er sollte dann ausgetaucht werden. Ist der Freilauf in Ordnung, reinigen Sie die Unterlegscheibe und den Nabenkörper (auch die Stirnverzahnung).

Montage des Freilaufkörpers

Schrauben Sie nun die leicht gefettete Hohlschraube wieder rein. Achten Sie darauf, dass die dünne Unterlegscheibe leicht gefettet wieder auf die Nabe aufliegt, damit der Freilauf sich nicht lösen kann. Fetten Sie auch leicht die Verzahnung im Nabenkörper. Beachten Sie den von Shimano angegebenen Drehmoment, es beträgt 38 bis 49 Nm.

Freilauf reinigen und fetten

Ist der Freilaufkörper in Ordnung, kannst du ihn in sehr eingeschränktem Rahmen reinigen und fetten. Dazu entnimmst du die rückseitig eingelegte Dichtung (durch Aufschieben hebt sich die Dichtung aus ihrem Bett), reinigst von außen (so weit das möglich ist) die Lagerkugeln und fettest die Kugeln mit einem guten Wälzlagerfett. Wir empfehlen an dieser Stelle Castrol LMX, nach unserer Einschätzung das beste Wälzlagerfett fürs Fahrrad.

Achte darauf, dass nach dem Fetten möglichst kein direkter Kontakt zwischen dem aufgetragenen Lagerfett und der Dichtung zustande kommt. Denn Wälzlagerfett ist in der Regel Lithium-verseift und Lithium greift Dichtungen aus PTFE (z. B. Teflon) an. Vielleicht auch deine Freilauf-Dichtung. Verwende für die Dichtung selbt am besten ein Teflonfett.

Den passenden Freilauf finden

Benötigst du einen neuen Freilauf, dann orientiere dich an der Bauteile-Bezeichnung der Hinterradnabe (zum Beispiel FH-T780). Daraus kannst du die Teilenummer für den Freilauf ermitteln (zum Beispiel Y-3CZ98050). Du kannst aber auch nach kompatiblen Freiläufen suchen, die auf Hinterradnaben anderer Baureihen verbaut werden.

Für Demontage und Montage eines Freilaufkörpers muss die betreffende Hinterradnabe übrigens eingespeicht sein. Sonst fehlt dir der Gegenhalt beim Festziehen oder Lösen der Hohlschraube. Bedenke das, wenn du von einer kompletten Hinterradnabe den Freilauf lösen willst. Dann musst du die Nabe erst in eine beliebige Felge einspeichen (aber nicht vollständig zentrieren).

Sperrklinken-Freilauf zerlegen

Wenn du es dir zutraust, kannst du den Freilauf auch zerlegen. Das ist im Rahmen der regelmäßigen Wartung zwar nicht vorgesehen und dort auch nicht nötig, aber es ist sinnvoll, wenn du größere Beschädigungen vermutest und dir nicht gleich einen neuen Freilauf kaufen willst.

Shimano-Freilauf

Bei Shimano-Freiläufen gehst du dabei folgendermaßen vor:

• Belasse den Freilauf auf dem Laufrad, dann hast du quasi einen Schraubstock für die anstehenden Arbeiten.
• Breite unter deiner Baustelle einen Stofflappen oder ähnliches aus, damit dir beim Zerlegen keine Lagerkugeln verloren gehen.
• Entferne die stirnseitig über der Lagerschale platzierte Dichtung mit einem kleinen Hebelwerkzeug. Achte darauf, dass du die filigrane Dichtlippe nicht beschädigst.
• Mit dem Werkzeug TL-FH40 von Shimano (Freehub Removal Tool) entfernst du die stirnseitig montierte Lagerschale (die beiden gegenüberliegenden Aussparungen am oberen Rand der Lagerschale nehmen das Werkzeug auf). Alternativ kannst du dir auch ein passendes Werkzeug selber bauen (Fotos unten). Achtung: Linksgewinde.
• Hast du die Lagerschale entfernt, kannst du Lagerkugeln und Außenhülse entnehmen. Dabei fallen dir garantiert viele kleine Kugeln aus dem unteren Lager entgegen. Denke also an die Unterlage zum Auffangen.

Je nach Freilauf-Variante sind noch Zwischenscheiben verbaut. Lege alle demontierten Bauteile so geordnet ab, dass du bei der späteren Montage nicht in der falschen Reihenfolge montierst.

Am zerlegten Freilauf kannst du nun nach Schäden suchen und gegebenenfalls reparieren. Gebrochene Sperrklinken kannst du natürlich nur entsorgen. Und es ist fraglich, ob ein Sperrklinken-Freilauf auch mit einer reduzierten Anzahl Sperrklinken noch einwandfrei seinen Dienst tut. Einen Versuch ist es aber wert. Die Belastung aus dem eingeleiteten Pedalierdruck verteilt sich dann halt ungleichmäßig und die maximale Belastbarkeit ist deutlich reduziert. Aber die zahlreichen Kugeln der beiden Freilauf-Kugellager sorgen ja weiterhin für eine sehr gute Zentrierung zwischen Außenhülse und Innenkern.

Alternativ kannst du die erhaltenen Sperrklinken aus einem zweiten, ausgedienten Freilauf gleicher Teilenummer verwerten. Werfe also einen demontierten, alten Freilauf nicht gleich weg; er könnte noch als Ersatzteil-Lager für die Zukunft dienen.

Als Schmiermittel für die Sperrklingen eignet sich ein nicht zu viskoses Fett, denn hoch viskoses Lagerfett könnte den filigranen Feder-Mechanismus negativ beeinträchtigen. Und dann würden die Sperrklinken durchrutschen und du trittst plötzlich ins Leere.

Spannend wird es dann bei der Montage des zerlegten Freilaufs:

• Du fettest die Laufrille für das untere Kugellager am Innenkern, setzt dort so viele Kugeln auf, dass für eine Kugel Luft bleibt, legst in der Außenhülse oben innenseitig nach dem Fetten alle restlichen Kugeln in die Lager-Laufrille schiebst den Außenring gaaaaanz vorsichtig über das Innenteil und hoffst darauf, dass alle aufgelegten Kugeln dabei an ihrem Platz bleiben. Es ist ein unglaubliches Geduldsspiel, denn die Kugeln rutschen immer wieder von den schmalen Laufkanten.

Danach schraubst du die Lagerschale wieder auf und drückst die Dichtscheibe wieder ein. Achte darauf, dass sie beim Einsetzen nicht verkantet. Löse den Freilauf nun von der Nabe und drücke von hinten den Dichtring wieder in die Nute zwischen Außenhülse und Innenkern.

DT Swiss - Freilauf

Beim DT Swiss Freilauf sieht der Ablauf beim Zerlegen etwas anders aus:

• Nabe mit linker Kontermutter in Schraubstock einspannen
• Kontermutter rechte Seite lösen (darauf hoffen, dass sich nicht die Kontermutter der linken Seite zuerst löst)
• Kontermutter und Abdeckhülse rechte Seite entnehmen
• Freilaufkörper von der Nabe ziehen
• Jetzt hast du freie Sicht auf die Sperrklinken und das Nadellager vom Freilauf
• Draht am Haken per kleinem Schraubenzieher anheben und radial verdreht ablegen
• Sperrklinken vorsichtig unter dem Draht hervorziehen
• Draht wieder ins Bett zurückschieben, damit er nicht übersteht
• Nadellager (Gehäusering und Nadeln) abziehen, dabei darauf achten, dass keine Nadel verloren geht und der Lagerring nicht aus Versehen bricht (Kunststoff)
• Alles reinigen und fetten
• Nadellager wieder aufstecken (für das Einsetzen der Nadeln ist eine Pinzette sehr hilfreich)
• Sperrklinken unter dem Drahtring einsetzen
• Haken vom Drahtring wieder in Position schieben
• Kugellager im Freilaufkörper prüfen (Rillenkugellager 28 x 10 x 8 mm)
  • Wenn das Kugellager defekt ist: Mit einer Zange den Sprengring entfernen und das defekte Lager von hinten mit einem rundem Holzstab und einem Gummihammer vorsichtig austreiben, danach ein neues Lager vorsichtig einschlagen, ohne dabei zu verkanten
• Freilaufkörper wieder aufstecken und per manueller Drehung prüfen, ob die Sperrklinken wieder korrekt laufen
• Abdeckhülse und Kontermutter wieder montieren
• Kontermutter festziehen

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