Die Ritzelpakete befinden sich an der Hinterradnabe auf dem sogenannten Kassettenkörper und bilden mittels Fahrradkette mit den vorderen Kettenblättern den Antrieb. Durch die Tretkraft über die Pedale zu den Ritzeln hinten wird das Fahrrad angetrieben. Je kleiner das Ritzel desto höher die Übersetzung und je größer, desto niedriger ist die Übersetzung.
Zahnkranz-Kassetten gibt es in verschiedenen Abstufungen und mit unterschiedlichen Ritzelzahlen, sodass für jeden Antrieb das passende Ersatzteil zu finden ist. Qualitative Unterschiede gibt es außerdem, diese werden in Hyperglide-Klassen differenziert. Der Onlineshop RADONLINE.DE bietet eine große Auswahl für jeden individuellen Bedarf und mit den spezifischen Abstufungen. Für Sporträder, City- oder Trekkingbikes sowie Rennräder sind alle gewünschten Zahnkränze und Sätze erhältlich.
Von Schraubkränzen zu Kassettennaben
Traditionelle Hinterradnaben wurden mit einem genormten Gewinde für aufschraubbare Ritzelpakete mit Freilauf - sogenannte „Schraubkränze“ - ausgestattet. Dies ermöglichte die Verwendung jeder beliebigen Marke von Schraubkränzen auf den Naben unterschiedlicher Hersteller. Wenn die Ritzel abgenutzt waren oder man andere Übersetzungen benötigte, konnte man den Schraubkranz abnehmen und einen anderen montieren.
Im Laufe der letzten Jahre haben Shimano-Kassettennaben die traditionellen Schraubkranznaben grösstenteils abgelöst. Aufgrund der Anordnung der Lager in einer Shimano-Kassettennabe, wird die Achse näher an den Enden gestützt. Als Ergebnis sind verbogene Achsen ein sehr seltenes Problem bei diesen Naben.
Aufbau und Funktion einer Kassette
Der Freilaufkörper integriert den Ratschenmechanismus in den Nabenkörper (wenn auch der Ratschenmechanismus immer noch austauschbar ist). Die Ritzel werden üblicherweise in einem kompletten Satz, der „Kassette“ verkauft. Die Ritzel in einer Kassette werden normalerweise durch drei Schrauben oder Bolzen zusammengehalten, um die Montage zu erleichtern. Diese Verbindung ist in keinster Weise notwendig, sie sorgt nur dafür, die Ritzel und Zwischenringe in der richtigen Reihenfolge und Ausrichtung zu halten, wenn man die Kassette vom Freilaufkörper abgenommen wird.
Einige der hochwertigeren Kassetten verwenden eine „Spinne“ (Spider), einen Metallträger, auf dem die 4 oder 5 grössten Ritzel montiert sind. Moderne Hyperglide-artige Kassetten (alles, was seit den späten 1980ern hergestellt wurde) verwenden einen Verschlussring mit Gewinde, um die Ritzel auf dem Freilaufkörper zu fixieren. Es gibt ein spezielles Werkzeug mit Rippen, die in die entsprechenden Aussparungen des Verschlussrings greifen - sogenannte „Abzieher“.
Der Verschlussring hat ein normales Rechtsgewinde und wird im Uhrzeigersinn festgedreht. Wenn der Ring gelöst werden soll, muss er gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden.
Uniglide vs. Hyperglide
Die älteren Shimano-Ritzel verwendeten ein Design mit „gedrehten“ Zähnen mit dem Namen „Uniglide“. Sie wiesen 9 identische Stege auf, die in entsprechende Aussparungen auf dem Freilaufkörper griffen. Zwischen die Ritzel wurden zusätzlich Abstandshalter eingesetzt. Ritzel mit weniger als 14 Zähnen verwendeten einen integrierten Abstandshalter, aber alle übrigen Ritzel waren beidseitig nutzbar, so dass man sie, wenn sie abgenutzt waren, einfach umdrehen konnte und eine Seite hatte, die wie neu war!
Das kleinste Ritzel einer Uniglide-Kassette wies keine Stege auf, sondern ein Gewinde. Um eine Uniglide-Kassette zu demontieren, muss das kleinste Ritzel mit einer Kettenpeitsche gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, während man die Kassette mit einer zweiten Kettenpeitsche oder der Kette des Fahrrads festhält. Dura-Ace-Freilaufkörper verwendeten ein anderes, etwas kleineres Gewinde, das nur mit Dura-Ace-Ritzeln funktionierte.
Uniglide-Kassetten sind nicht mehr erhältlich. Alternativ kann man Hyperglide-Ritzel an den Uniglide-Freilaufkörper anpassen, in dem man den breiten Steg abfeilt. Dies ist nicht besonders schwierig. Allerdings benötigt man trotzdem noch ein Uniglide-Ritzel mit Gewinde als Abschluss.
In den späten 1980ern führte Shimano „Hyperglide“ ein, ein neues Design für die Ritzel, mit dem die Kette gleichzeitig über zwei angrenzende Ritzel laufen kann. Die Kette läuft auf dem neuen Ritzel, bevor sie sich vom alten Ritzel gelöst hat. Damit dies funktioniert, müssen die Zähne der Ritzel untereinander exakt ausgerichtet sein.
Die älteren „Uniglide“-Ritzel konnten in jeder der 9 möglichen Positionen (18, wenn man die umgedrehte Montage dazurechnet!) montiert werden. Hyperglide-Ritzel müssen dagegen in einer festen Position angebracht werden. Dies wird dadurch sichergestellt, dass einer der Stege in den Ritzeln breiter ist, als der Rest. Dieser breite Steg passt nur an einer entsprechend breiten Aussparung des Freilaufkörpers.
Da die Ausrichtung der Ritzel entscheidend für die Funktion von Hyperglide ist, können geschraubte Ritzel nicht verwendet werden. Alle Ritzel einer Hyperglide-Kassette weisen daher Stege auf und der Verschlussring wird in ein spezielles Gewinde im Freilaufkörper geschraubt, um das Paket zusammenzuhalten.
Als Shimano Hyperglide entwickelt hat, wurde der Freilaufkörper so aufgebaut, dass ältere Uniglide-Ritzel ohne Probleme auf den neuen Freilaufkörpern weiterhin genutzt werden konnten. Zusätzlich können die meisten Shimano-Kassettennaben mit einem neueren Hyperglide-Freilaufkörper aufgerüstet werden.
Kassettenabstufungen und Schaltwerke
Um die Hyperglide-Funktionalität zu bieten, müssen die Ritzel zueinander gleich ausgerichtet werden. Hyperglide-Kassetten werden üblicherweise als Einheit verkauft und mit einem Buchstaben gekennzeichnet, der diese spezielle Zusammenstellung identifiziert. Es sind dutzende Kombinationen erhältlich.
Kassetten werden mit verschiedenen Übersetzungsbereichen angeboten, und solche, deren Gänge sehr dicht beieinander liegen und keine wirklich grossen Ritzel enthalten, werden üblicherweise als „Rennrad-Kassetten“ vermarktet. In ähnlicher Weise werden Schaltwerke mit langen und kurzen Käfigen angeboten.
Die kurzen Käfige („Rennradschaltung“) funktionieren nur mit Kassetten mit engen Übersetzungsbereichen, weil sie nicht genügend Kapazität haben um die Kette bei grossen Übersetzungsbereichen aufzunehmen. Schaltwerke mit langen Käfigen haben eine grössere Kapazität und arbeiten mit allen Arten von Kassetten zusammen. Solche Schaltwerke werden üblicherweise als „Mountain Bike“-Schaltwerke bezeichnet, obwohl diese Art von Schaltwerk früher auch als „Tourenschaltwerk“ bekannt war.
Kompatibilität und Anpassung
Man sollte auch wissen, dass es dem Schaltwerk egal ist, wieviele Gänge man verwendet. Man braucht kein sogenanntes „10-fach“-Schaltwerk, um eine 10-fach-Kassette zu nutzen. Auch hier - Naben, die als „8-fach“, „9-fach“ oder „10-fach“ vermarktet werden, können mit jeder Zahl an Ritzeln betrieben werden!
Obwohl „Rennradnaben“ und „MTB-Naben“ sich bezüglich der Kassetten nicht unterscheiden, sind sie allerdings insgesamt unterschiedlich breit. „MTB-Naben“ sind oft auch besser gegen die Einwirkung von Schmutz gedichtet als „Rennrad-Naben“, aber das ist im Alltag selten ein Problem. Die grössere Einbaubreite von 135 mm führt allgemein auch zu einem geringfügig stabileren Hinterrad, da das nötige „Dishing“.
Shimano 8- und 9-fach-Naben und -Kassetten sind vollständig untereinander austauschbar, so dass jede 8-fach-Nabe mit einer 9-fach-Kassette bestückt werden kann und umgekehrt. Die Kassetten ak, P, Q & R und die meisten 9-fach-Kassetten verwenden für die grösseren Ritzel eine „Spinne“ (Spider). Hinweis: Shimano 8-, 9- und 10-fach-Kassetten/Naben sind vollständig untereinander austauschbar, sofern Freilaufkörper aus Stahl verwendet werden.
Die Gesamtbreite ist die des Kassettenstapels. Ein Freilauf für Ritzel mit Stegen weist eine Flanke hinter dem innersten Ritzel auf. Der innere Teil des Freilaufkörpers ist unter Umständen etwas versetzt, um die Tiefe dieser Flanke auszugleichen. Das innerste Ritzel von Shimano 10-fach- und Campagnolo 11-fach-Kassetten ist auf gegenüber der Flanke des Freilaufkörpers nach innen gebogen um die Ritzel weiter nach links zu versetzen und mehr Platz zwischen dem äußersten Ritzel und dem Ausfallende zu schaffen.
Bei 10- und 11-fach-Kassetten verwendet Campagnolo variable Abstände, um Schaltvorgänge im mittleren Bereich zu verbessern. Shimano verwendet die Marke „Hyperglide-C“ als Kennzeichnung für ein System, das ein 11-Zähne-Ritzel beinhaltet. (Das „C“ steht für „compact“ - kompakt. Aufgrund der Platzprobleme sind die Aussparungen zwischen den Stegen der 11-Zähne-Ritzel nur bis zur Hälfte des Ritzels vorhanden.
Man kann Hyperglide-C-Kassetten auf konventionellen Freilaufkörpern montieren, indem man zuerst einen zusätzlichen 1 mm-Abstandshalter auf den Freilaufkörper steckt, bevor die Kassette aufgesetzt wird. Das ist ein Standard-Abstandshalter, der üblicherweise für die Feineinstellung der Kettenlinie auf konventionellen Freilaufkörpern eingesetzt wird. Alternativ, kann man Aussparungen an den Enden der Stege eines älteren Freilaufkörpers schleifen.
Wenn man ein 11-Zähne-Ritzel auf eine vorhandene Kassette montieren möchte, die ursprünglich ein grösseres Abschlussritzel hatte, muss man auch den Verschlussring mit einem Hyperglide-C-Verschlussring austauschen. Die Verschlussringe für 11-Zähne-Ritzel haben einen kleineren Aussendurchmesser. Würde der grössere Verschlussring verwendet, würden die Aussenlaschen der Kette an die Kante des Rings stossen und die Kette würde auf dem 11-Zähne-Ritzel nicht sauber laufen.
Shimano möchte, dass man ihre Standard-Kombinationen verwendet und sie bieten eine ausreichend grosse Auswahl, um die Anforderungen der meisten Fahrradfahrer zu erfüllen - aber man muss nicht, wenn man nicht will! Es ist nicht schwer, Shimano-Kassetten anzupassen. Wenn man ein nicht freigegebenes Ritzel als Austausch verwendet, Uniglide oder Hyperglide, wird es immer noch funktionieren, aber Schaltvorgänge von/zu diesem Ritzel sind möglicherweise nicht so weich wie dies bei Hyperglide normalerweise ist. Nachdem Leute es aber einige Jahrzehnte auch ohne Hyperglide geschafft haben, sollte das nicht abschrecken.
Als Beispiel, Shimano bietet keine echten „Maiskolben“-Kassetten (ein-Zahn-Sprünge) für Zeitfahrer oder Fahrten in der Ebene an. Wenn man das 21er-Ritzel einer J-Kassette entfernt, kann man sie in einen 13-19-Maiskolben ändern, indem man ein 18er-Ritzel kauft und es zwischen 17 und 19 einfügt. Ähnliche Veränderungen sind mit anderen Übersetzungen möglich.
Allgemein muss dass kleinste Ritzel eines mit eingebautem Abstandshalter sein, dass für die Abschlussposition entwickelt wurde. Bei Shimano-Kassetten, die keine „Spider“ verwenden, werden die meisten der Ritzel mit drei dünnen Schrauben zusammengehalten, oder in manchen Fällen mit 3 langen Nieten. Diese Schrauben/Niete sind nicht notwendig. Ihre Funktion ist Komfort, da sie es ermöglichen, die Kassette etwas leichter zu montieren. Um Kassetten selberzusammenzustellen, muss man oft diese Schrauben oder Niete entfernen.
Einige Kassetten verwenden Schrauben mit einem 4 mm Sechskantkopf. Einige Kassetten verwenden Schrauben mit einem 2 mm Innensechskant. Für den Fall, dass eine Kassette tatsächlich vernietet ist, ist der einfachste Weg sie zu entfernen, die Köpfe abzuschleifen, die aus dem grössten Ritzel hervorstehen.
Es macht keine Probleme, sagen wir, 9-fach oder 8-fach-Ritzel in 7- oder 8-fach-Kassetten zu verwenden.
I.G. und H.G. Kompatibilität
Bei den neueren 7-fach-Kassetten von Shimano wurde das Hyperglide-Prinzip noch weiter getrieben, indem Rampen und Konturen auf beide Seiten der Ritzel hinzugefügt wurden. Um dies zu erreichen und dabei die volle Breite des Ritzels zu erhalten, mussten die Entwickler die Ritzel insgesamt breiter machen. Da die Ritzel nun breiter sind, wurden die Abstandshalter schmäler ausgeführt, um den richtigen Abstand untereinander beizubehalten.
Shimano sagt, man sollte H.G.-Ketten nicht auf I.G.-Kassetten verwenden. Ketten von Sachs. Nach Shimano sollte man I.G.- und Nicht-I.G.-Ritzel nicht kombinieren, aber wenn man pro I.G.-Ritzel einen I.G.-Abstandshalter verwendet, sollte es gehen.
Freilaufkörper Wartung
Praktisch alle Shimano-Freilaufkörper sind untereinander austauschbar. Um den Freilaufkörper zu entfernen, muss zunächst die Achse demontiert werden. Danach wird ein 10 mm-Innensechskantschlüssel benötigt, um den hohlen Sicherungsbolzen in der Mitte des Freilaufkörpers zu lösen. Der Bolzen hat ein konventionelles Rechtsgewinde und wird gegen den Uhrzeigersinn gelöst.
Dura-Ace-Freilaufkörper benötigen einen Speziellen Schlüssel, das Shimano-Werkzeug #TL-FH10. Obwohl die meisten Freilaufkörper auf dem Nabengehäuse untereinander austauschbar sind, kann es Komplikationen wegen der Inkompatibilität des Konus auf der rechten Seite und der Staubkappe geben, die im Austausch-Freilaufkörper vorhanden ist.
Viele Leute sagen, dies erfordert eine neue Achse, aber wenn man nur von 126 auf 130 wechselt, ist das nicht richtig. Die 137 mm langen Achsen, die üblicherweise in 126 mm-Naben verwendet werden, sind mehr als ausreichend lang, um bei einem 130 mm-Einbaumaß verwendet zu werden. Wenn man die Nabe auf ein neues Einbaumaß ändert, muss auch das Laufrad neu zentriert werden, da durch den längeren Freilaufkörper auf der rechten Seite zusätzlicher Platzbedarf besteht.
Das breitere Einbaumaß der Nabe muss auch beim Rahmen berücksichtigt werden, aber das ist nicht so schwierig, wie man annimmt. Falls der 126 mm-Rahmen aus Carbon besteht und nur durch Klebstoff zusammengehalten wird, sollte man nicht versuchen, ihn aufzubiegen.
Jede 7-fach-Hyperglide-Kassettennabe von Shimano lässt sich mit 8 Ritzeln ohne Modifikation ausrüsten! Damit das funktioniert, ist ausserdem eine 9-fach-Kette und ein 9-fach-Schalthebel nötig. Das alte 7-fach-Schaltwerk sollte weiterhin benutzbar sein, wenn es nicht zu sehr abgenutzt ist. Die Begrenzungsschrauben des Schaltwerks sorgen dafür, dass die nicht benötigte, 9.
Wenn man unbedingt einen Freilaufkörper zerlegen und überholen will, geht man dabei ähnlich vor, wie bei Schraubkränzen.
Shimano führt 11 traditionelle „Uniglide“-Kassetten im 1997er-Katalog auf. Dabei handelt es sich überwiegend um wenig gebräuchliche Kombinationen (zu selten, um sie als Hyperglide-Version umzurüsten) und man wird sie nicht beim Händler finden.
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