Shimano Ultegra 11-fach Freilauf Wartung: Eine umfassende Anleitung

Die Wartung des Freilaufs an Ihrem Fahrrad ist entscheidend für eine reibungslose Funktion und eine lange Lebensdauer der Komponenten. Dieser Artikel bietet eine detaillierte Anleitung zur Wartung von Shimano Ultegra 11-fach Freiläufen.

Grundlagen des Freilaufsystems

Hinterradnaben gab es früher nur mit einem standardisierten Schraubkranzgewinde, auf das ein Standardfreilauf/-ritzelpaket aufgeschraubt werden konnte. Damit konnte jede Marke eines Freilaufs auf jede Marke einer Nabe geschraubt werden. Wenn die Ritzel verschlissen waren oder der Fahrer andere Gangübersetzungen wünschte, konnte man einfach den Freilauf abschrauben und einen Neuen aufschrauben.

Ab ca. 2000 hat die Freilaufnabe von Shimano diese älteren Hinterradnaben mit Gewinde weitestgehend am Markt verdrängt, außer im Niedrigpreissegment. Sheldon Brown fand es sehr schade, dass diese Austauschbarkeit zwischen allen Marken verloren gegangen ist.

Wegen der weiter außen gelegenen Lage des rechten Kugellagers in der Shimano Freilaufnabe, wird die Achse näher an ihren Enden gehalten. Daraus resultiert, dass es bei diesen Naben so gut wie keine verbogenen Achsen mehr gibt.

Der Sperrklinkenmechanismus ist in der Freilaufnabe integriert (er ist aber weiterhin wartbar). Wenn die Ritzel auf der Kassette verschleißen, muss man nur die Ritzel austauschen und nicht gleichzeitig den Sperrklinkenmechanismus. Diese Ritzel werden normalerweise als Satz in der sogenannten Kassette verkauft.

Die Ritzel der Kassette werden üblicherweise durch drei kleine Schrauben oder Nieten zusammengehalten, um die Montage zu vereinfachen. Diese Schrauben oder Nieten sind nicht notwendig, sie sorgen nur dafür, dass die Ritzel und Spacer in der richtigen Reihenfolge und Ausrichtung gehalten werden. Manche high-end Kassetten haben einen sogenannten Spider, die die vier oder fünf größten Ritzel zusammenhalten.

Uniglide und Hyperglide Systeme

Die älteren Shimano Kassetten hatten ein Design mit "abgedrehten" Zähnen, das Uniglide genannt wurde. Diese Kassetten hatten neun identische Einkerbungen, die über entsprechend passende Rippen auf dem Freilaufkörper geschoben werden konnten. Unterlegscheiben (Spacer) wurden zwischen je zwei Ritzel geschoben. Ritzel mit weniger als 14 Zähnen hatten einen angebauten Spacer.

Das kleinste Ritzel einer Uniglide-Kassette hatte keine Einkerbungen, sondern ein Gewinde. Zum Abbauen einer Uniglide Kassette benötigte man zwei Kettenpeitschen. Mit der einen Kettenpeitsche hinderte man die Kassette am drehen (Freilauf!) und mit der anderen Kettenpeitsche (oder der Fahrradkette) drehte man das kleinste Ritzel gegen den Uhrzeigersinn los.

In den späten 1980er Jahren führte Shimano das Hyperglide System ein, bei dem die Kette mit zwei Ritzeln gleichzeitig in Kontakt sein kann. Die Kette verbindet sich bereits mit dem nächsten Ritzel während sie noch zum Teil mit dem alten Ritzel verbunden ist. Damit das Ganze funktioniert, müssen die Ritzel eine bestimmte Position in Relation zueinander einnehmen.

Hyperglide Ritzel passen genau auf eine Art und Weise auf den Freilaufkörper. Das wird durch eine einzelne schmalere Rippe auf dem Freilaufkörper sichergestelt. Die Ritzel haben eine entsprechende schmalere Einkerbung, die nur genau auf diese Rippe passt. Da die Orientierung der Ritzel essentiell ist, um Hyperglide zum sauberen Arbeiten zu bringen, können keine Ritzel mit Gewinde benutzt werden. Daher sind alle Ritzel der Hyperglide Kassetten eingekerbt. Ein Konterring wird in ein innenliegendes Gewinde des Freilaufkörpers geschraubt und sichert das Ritzelpaket vor dem Verrutschen.

Als Shimano Hyperglide einführte, wurden die ersten Freilaufkörper so gebaut, dass man noch die alten Uniglide-Kassetten weiterbenutzen konnte. Zudem ist es leicht möglich die Shimano Freilaufnaben auf einen neuen Hyperglide Freilaufkörper umzurüsten.

Um die Hyperglide Funktionalität zu erhalten, sind die Ritzel so gebaut, dass sie in Bezug zum nächstgrößeren Ritzel stehen. Hyperglide Kassetten werden üblicherweise als Einheit verkauft und tragen einen Buchstabencode, der sich auf einen bestimmten Satz bezieht. Es gibt dutzende verschiedene Kombinationen.

Die neueren siebenfach Kassetten erweitern das Hyperglide Prinzip durch Rampen und Profilierungen auf beiden Seiten der Ritzel. Um zu erreichen, dass die Ritzelzähne nicht dünner wurden, mussten die einzelnen Ritzel etwas dicker werden. In Folge dessen mussten die Spacer zwischen den Ritzel dünner werden, damit die Ritzelabstände sich nicht veränderten. Zudem schreibt Shimano vor, dass man HG-Ketten nicht auf IG-Kassetten benutzen soll.

Materialien und Konstruktion

Manche "Premium"produkte haben aus Gewichtsgründen den Freilaufkörper aus Aluminium hergestellt. Das ist eine schlechte Idee, da das Standardmuster der Rippen nicht für dieses Material ausgelegt ist. Die Stahlritzel neigen dazu, Kerben in die Kanten der Rippen zu schneiden.

Im Produktionsjahr 2004 hat Shimano ebenfalls Aluminiumkörper für Dura Ace zehnfach-Kassetten herausgebracht. Um das oben genannte Problem zu umgehen hat man das Muster der Rippen geändert und sie verbreitert, so dass die Kräfte der Kassette besser verteilt werden konnten.

Shimano Freilaufnaben ab der Mitte der 1980er Jahre haben austauschbare Freilaufkörper, die mittels eines Schraubgewindes und einer Kerbverzahnung fixiert werden.

Die allerersten Shimano Freilaufnaben hatten jedoch ein ähnlich primitives Konstruktionsprinzip. Es gab eine Kerbverzahnung, die den Freilaufkörper am rotieren hinderte. Es gab jedoch keine Verschraubung, sondern diese Kerbverzahnung wurde zur Außenseite hin etwas breiter, so dass der Freilaufkörper aufgesteckt und sozusagen eingeklickt wurde. Die Achse hielt diese Konstruktion davon ab, herunterzufallen. Beachte, dass es inzwischen keine Ersatzkörper für diese alten Naben mehr gibt.

Kompatibilität und Austauschbarkeit

Generell sind Shimano-artige Freilaufnabenkörper nicht erhältlich, sogar wenn sie abbaubar sind. So gut wie alle Shimano Freilaufnabenkörper sind untereinander austauschbar.

Um den Freilaufnabenkörper abzumontieren, muss man als erstes die Achse ausbauen. Stecke einen 10 mm Inbusschlüssel in die mittige Schraube und löse diese (Rechtsgewinde, also gegen den Uhrzeigersinn). Jetzt kann man den Freilaufnabenkörper abziehen. Dura Ace Körper benötigen eine speziellen Schlüssel (TL-FH10), um den Körper von der Nabe zu trennen. Dazu steht mehr im Artikel Shimano Dura-Ace Kompatibilität.

Obwohl die meiste Körper untereinander austauschbar sind, können sich noch Komplikationen durch Inkompatibiltäten zwischen dem rechten Konus und der Staubkappe des Ersatzkörpers ergeben. Diese Staubkappen können normalerweise einfach herausgehebelt und ausgetauscht werden.

Ein häufiger Grund für den Umbau des Freilaufnabenkörpers ist es, eine 6- oder 7-fach Freilaufnabe auf 8-, 9- oder 10-fach aufzurüsten. Das erhöht im Allgemeinen der Mutternabstand der Nabe.

Manche Leute wollen Dir weismachen, dass Du auch eine längere Achse nachrüsten müsstest, wenn Du die Nabe wie oben beschrieben umbaust. Das stimmt aber nicht! Typischerweise sind Schnellspanner-Achsen rund 11 mm länger als der Mutternabstand der Nabe. Daher schaut auf jeder Seite rund 5,5 mm der Achse heraus. Das ist viel mehr als unbedingt nötig.

Falls Du eine alte 126 mm 7-fach Freilaufnabe (137 mm Achsenlänge) auf acht oder mehr Gänge umrüstest, verlängert sich der Mutternabstand auf 130mm. Damit hast Du weiterhin 3,5 mm Achsüberstand auf jeder Seite, sobald Du den rechten Konus verrückt hast, um gleichen Abstand auf beiden Seiten zu haben. Tatsache ist, dass man eigentlich keinen Überstand der Achse benötigt.

Die meisten 6- oder 7-fach Kassetten Freilaufnaben können auf 8- oder 9-fach durch Austauschen des Freilaufkörpers aufgerüstet werden.

Werkzeuge und Materialien

Für die Wartung und den Austausch der Kassette benötigen Sie folgende Werkzeuge und Materialien:

• Kettenpeitsche (bzw. eine Kassettenzange)
• Kassettenabzieher
• Steckschlüssel oder Ringschlüssel/Rollgabelschlüssel
• Drehmomentschlüssel
• Fett
• Montagepaste
• Reinigungsmittel (z.B. Zahnbürste)
• Schnellspanner oder Steckachse
• Lappen oder Papier zum Reinigen

Anleitung zum Kassettenwechsel

1. Vorbereitung: Öffnen Sie die Kette mit einem Kettenschloss oder Kettennieter. Entfernen Sie das Hinterrad aus dem Rahmen.
2. Entfernen der alten Kassette: Lösen Sie den Abschlussring mit Kettenpeitsche und Kassettenabzieher. Ziehen Sie die Kassette vom Freilauf ab.
3. Reinigung des Freilaufs: Säubern Sie den Freilaufkörper gründlich und bestreichen Sie ihn mit Fett, um Korrosion zu vermeiden.
4. Montage der neuen Kassette: Achten Sie auf das Muster der Aussparungen und schieben Sie die Ritzel und Abstandsringe in der richtigen Reihenfolge auf.
5. Abschlussring befestigen: Ziehen Sie den Abschlussring handfest an und anschließend mit dem vom Hersteller empfohlenen Drehmoment fest (meist 40Nm).
6. Wiedereinbau des Hinterrads: Setzen Sie das Hinterrad wieder ein und montieren Sie die Kette.

Spezielle Hinweise

Bei Rennrad-Kassetten von SRAM mit zwölf Gängen benötigen Sie einen sogenannten XDR-Freilauf. Achten Sie bei allen Varianten bitte genau auf das erforderliche Drehmoment und nutze einen Drehmomentschlüssel zur Montage.

Freilaufkörper Standards und Kompatibilität

Beim Umrüsten musst Du darauf achten, dass Freilaufkörper und Kassette zueinander passen. Hier ist eine Übersicht über die gängigsten Montagestandards:

Tabelle: Freilauf Standards und Kompatibilität

Wartung des Freilaufs

Der Freilauf ist eine Kupplung zwischen der Hinterradnabe und dem Antrieb. Pedalierst du vorwärts, wirkt er als Mitnehmer und überträgt das Drehmoment. Pedalierst du rückwärts oder gar nicht, rutscht sie durch. Dann „überholt“ das Hinterrad den Antrieb. Bei einer Hinterradnabe für Kettenschaltung befindet sich dieser Freilauf auf der rechten Seite und nimmt die Kassette (das Ritzelpaket) auf.

Arten von Freiläufen

• Sperrklinken-Freilauf: Federnd gelagerte Sperrklinken verhaken sich in den Zähnen der Außenhülse und bilden eine formschlüssige Verbindung. Häufigste Variante im Fahrrad-Bereich.
• Zahnscheiben-Freilauf: Zwei Scheiben mit feiner Verzahnung werden per Feder axial gegeneinander gedrückt. Sehr robuste Kupplung wegen großflächiger Überdeckung in der Verzahnung. Kommt z. B. bei DT Swiss zum Einsatz.

Verschleiß erkennen

Wenn das frische metallische Surren der schlagenden Sperrklinken dumpfer wird oder ganz ausbleibt, ist es an der Zeit für eine genauere Prüfung. Nehme das Hinterrad aus dem Fahrradrahmen und drehe an der Kassette. Wenn sie an bestimmten Stellen im Umlauf abgebremst wird oder in anderer Form ungleichmäßig auf dem Freilaufkörper abrollt, sind Austausch oder Reparatur fällig.

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, reinigst von außen (so weit das möglich ist) die Lagerkugeln und fettest die Kugeln mit einem guten Wälzlagerfett. Achte darauf, dass nach dem Fetten möglichst kein direkter Kontakt zwischen dem aufgetragenen Lagerfett und der Dichtung zustande kommt. Verwende für die Dichtung selbt am besten ein Teflonfett.

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. Belasse den Freilauf auf dem Laufrad, dann hast du quasi einen Schraubstock für die anstehenden Arbeiten. Entferne die stirnseitig über der Lagerschale platzierte Dichtung mit einem kleinen Hebelwerkzeug. Mit dem Werkzeug TL-FH40 von Shimano (Freehub Removal Tool) entfernst du die stirnseitig montierte Lagerschale. Achtung: Linksgewinde. Hast du die Lagerschale entfernt, kannst du Lagerkugeln und Außenhülse entnehmen.

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