Schaltwerk und Umwerfer
Schaltwerk
Das Schaltwerk ist ein Mechanismus, um die Kette am Hinterrad zwischen den einzelnen Ritzeln schalten zu können.
Ein typisches Schaltwerk besteht aus einem (Schräg-)Parallelogramm, das den Schaltkäfig bewegt. Dieser Käfig beinhaltet normalerweise zwei Schaltrollen mit 10 bzw. 11 Zähnen, die obere Leitrolle und die untere Spannrolle.
Schaltwerke können je nach Käfiglänge unterschiedliche Kapazitäten haben. So existieren lange (long-cage), mittlere (medium-cage) und kurze (short-cage) Schaltkäfige.
Moderne Schaltwerke sind mit einer Sprungfeder angetrieben. Dabei drückt die Feder den Mechanismus in die eine Richtung und der Schaltzug zieht den Mechanismus in die andere Richtung.
Low Normal-Schaltwerk
Das Low Normal Schaltwerk oder auch Invers-Schaltwerk wird von der Feder auf den kleinsten Gang gezogen. Das heißt, dass bei kompletter Zugentspannung das Schaltwerk in das größte Ritzel gezogen wird. Bis in die 1950er Jahre hinein waren alle Schaltwerke Low Normal.
Low Normal-Schaltwerke schalten im generellen etwas besser in leichtere Gänge als Top Normal-Schaltwerke.
In den späten 1990er Jahren führte Shimano unter der Marke RapidRise die Inversschaltwerke wieder ein.
Top Normal-Schaltwerk
Als Campagnolo das Parallelogrammschaltwerk einführte, wurden die Top Normal-Schaltwerke zum Standard.
Der hauptsächliche Vorteil der High Normal-Schaltwerke ist der, dass beide Schalthebel beim gleichzeitigen Schalten in die gleiche Richtung bewegt werden müssen. Das macht dieses gleichzeitige Schalten einfacher, wenn man die Schalthebel am Unterrohr hat.
Der entscheidende Vorteil bei am Lenker montierten Schalthebeln ist der, dass man bei beiden Schalthebeln in die gleiche Richtung schalten muss, um in den höheren oder niedrigeren Gang zu schalten. Das macht das System für Anfänger leichter durchschaubar.
Umwerfer
Der Umwerfer ist ein Mechanismus, um die Kette an der Kurbel zwischen den einzelnen Kettenblättern schalten zu können.
Ein typischer Umwerfer besteht aus einem Parallelogramm, das einen Umwerferkäfig bewegt. Durch diesen Käfig verläuft die Kette und wird von den beiden Leitblechen in Richtung des gewünschten Kettenblatts bugsiert.
Bottom-Swing Umwerfer
Konvetionelle Umwerfer sind sogenannten Bottom-Swing Modelle. Hierbei befindet sich die Befestigung am Sitzrohr und die Mechanik oberhalb des Umwerferkäfigs (s. Bild).
Top-Swing Umwerfer
Die meisten neueren Shimano Umwerfer sind sozusagen "kopfüber" gebaut. Das heißt, dass die Unterkante des Parallelogramms fest steht und der Käfig ist mit dem oberen Gelenk verbunden.
Eine Besonderheit bei Top-Swing Umwerfern ist die Tatsache, dass die Begrenzungsschrauben verdreht sind. Die außen liegende Schraube begrenzt den innen liegenden Anschlag und umgekehrt.
Top-Swing Umwerfer werden weiter nach unten montiert als Bottom-Swing Umwerfer. Bei Rahmen, die für Top-Swing Umwerfermontage vorgesehen sind, ist zumeist die Montage eines konventionellen Bottom-Swing Umwerfers gar nicht möglich, weil die Befestigungslöcher für Flaschenhalter im Weg sind. Manche gefederte Rahmen benötigen zudem aus Platzgründen einen Top-Swing Umwerfer.
Top-Pull/Bottom-Pull
Beide Varianten werden sowohl als Top Pull als auch Bottom Pull Versionen hergestellt.
Kapazität
Unterschiedliche Umwerfer können unterschiedliche Kapazitäten haben.
Kapazität
Die größte mögliche Differenz an Zähnen zwischen dem kleinsten und größten Ritzel oder Kettenblatt, die ein Schaltwerk oder ein Umwerfer verarbeiten kann, wird die Kapazität genannt.
- Vorderer Umwerfer
Wenn der vordere Umwerfer hoch genug montiert wurde, damit das größte Kettenblatt gerade noch ohne Schleifen durchreicht, ergibt sich die Größe des kleinsten Kettenblattes automatisch dadurch, dass in der niedrigsten Stellung des Umwerfers, die Kette gerade so nicht an der Unterseite des Käfigs schleift. Unterschiedliche Umwerfer habe unterschiedliche Kapazitäten, je nachdem wie groß der Käfig ist. Dabei wird die Kapazität in einer Zähnezahl ausgedrückt, die die Differenz zwischen größtem und kleinstem Kettenblatt darstellt. Zum Beispiel benötigt ein Kurbelsatz mit 52/42/30 Kettenblättern einen Umwerfer mit einer Mindestkapazität von 22 Zähnen (52 - 30 = 22).
Die Umwerfer sind so gebaut, dass sie durch ihre Formgebung eine bestimmte maximale Kettenblattgröße erlauben. Falls das größte Kettenblatt größer als diese Vorgabe ist, sinkt die Kapazität. Falls das große Kettenblatt wesentlich kleiner ist als diese Vorgabe, leidet die Schaltpräzision. Man muss den Umwerfer in dem Fall ständig nachjustieren, wenn man im hinteren Schaltwerk auf die Extrempositionen schaltet.
- Hinteres Schaltwerk
Bei hinteren Schaltwerken bezieht sich die Kapazität auf die mögliche Kettenentspannung, die das Schaltwerk noch ausgleichen kann. Dabei wird die Reichweite des vorderen Kurbelsatzes hinzuaddiert. Wenn man also das Beispiel von oben nimmt (22 Zähne Kapazität) und ein Ritzelpaket mit einer Bandbreite 12-28 Zähne (16 Zähne Differenz) ergibt sich eine theoretische Kapazität von 38 Zähnen (22 vorne + 16 hinten).
Die Hersteller spezifizieren hier allerdings sehr konservativ. Sie müssen einfach damit rechnen, dass Ihre Schaltwerke an inkompetente Fahrradfahrer verkauft werden, die den Antrieb missbrauchen, indem sie das kleinste Ketttenblatt mit dem kleinsten Ritzel zusammen benutzen.
Kompetente Fahrradfahrer können die theoretische Kapazität noch übersteigen. Sie werden nicht das kleinste Kettenblatt mit dem kleinsten Ritzel zusammen fahren. Daher ist es egal, ob die Kette möglicherweise in diesen Gangkombinationen durchhängt.
Hintere Schaltwerke sind meist für ein maximal größtes Ritzel ausgelegt. Wenn man diese Größe zu sehr überschreitet, berührt die Spannrolle dieses größte Ritzel, wenn man den leichtesten Gang benutzt.
Die spezifizierte maximale Ritzelgröße ist meist deutlich unter dem angesetzt, was in der Praxis noch funktioniert. So sind zum Beispiel die Straßenmodelle von Shimano mit einer maximalen Größe von 27 Zähnen spezifiziert, da das die normale größte Ritzelgröße der Standardritzelpakete bei den Straßengruppen ist. Dabei können sogar die Modelle mit kurzem Käfig Ritzel mit 30 Zähnen bedienen (etwas abhängig vom Rahmenschaltauge - manchmal kann man doch nur maximal 28 Zähne benutzen).
- Mystik
Sheldon Brown erwähnt noch, dass viele Leute sich von Schaltwerken einschüchtern und verwirren lassen. Sie sind jedoch sehr preiswerte Bauteile, die leicht zu ersetzen sind. Daher wäre es dumm, sich wegen der Begrenzungen eines bestimmten Schaltwerkmodells von seinen persönlich bevorzugten Kapazitäten des Schaltwerks abbringen zu lassen.
Siehe auch
- Einstellen der Schaltung
- Alles über Umwerfer
- Über das Vermischen von Marken und Modellen bei Schalthebeln, Schaltwerken und Kassetten
Quellen
Dieser Artikel basiert auf dem Glossar von der Website Sheldon Browns. Der Originalautor des Artikels ist Sheldon Brown.
