Schaltwerk (Fahrrad)

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Parallelogramm
2008er Shimano XTR Shadow Schaltwerk RD-M972 SGS von der Seite
Suntour SL Schaltwerk (1993) mit modifizierter Schaltschwinge (long cage) und Avid Rollamajig Zugumlenkung
Campagnolo-Schaltwerk „Nuovo Gran Sport“ (60er Jahre Rennrad-Gruppe) mit Justierschrauben zur Begrenzung an oberem und unterem Zahnkranz

Als Schaltwerk (frz.: dérailleur, engl.: derailleur) bezeichnet man bei einer Kettenschaltung am Fahrrad die hintere Schaltungsvorrichtung. Das Schaltwerk wird üblicherweise an einem Schaltauge befestigt, das sich am hinteren rechten Ausfallende des Rahmens etwas unterhalb der Achsaufnahme befindet. Billige Varianten werden mit einem speziellen Blech mit der Achse geklemmt.

Begriff[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

An einem Fahrrad wird die hintere äußere Schaltungsvorrichtung einer Kettenschaltung als Schaltwerk bezeichnet. Umgangssprachlich ist es auch üblich, dieses Bauteil einfach als Schaltung zu bezeichnen, was jedoch nicht ganz korrekt ist, da die gesamte Schaltung viel mehr Bauteile umfasst. Vereinzelt sind auch die Begriffe Umwerfer oder Überwerfer in Gebrauch, diese bezeichnen jedoch den vorderen Teil der Kettenschaltung.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Entwicklung der Kettenschaltung wird oft dem Italiener Tullio Campagnolo zugeschrieben, dies stimmt jedoch nicht. Campagnolo erfand 1930 die Schnellspannnabe für das Hinterrad bei Fahrrädern. Diese Nabe machte einen relativ schnellen Gangwechsel zur damaligen Zeit überhaupt erst möglich. Der Fahrer musste anhalten und das Hinterrad lockern, die Kette auf einen anderen Zahnkranz legen und das Laufrad danach wieder fixieren. Bis zur Erfindung der Schnellspannnabe war dies nur mit Werkzeug möglich. Da es den Rennfahrern sowohl damals als auch heute untersagt ist, Nabenschaltungen zu benutzen, die für Alltagsradler seit 1902 einen bequemen Gangwechsel ermöglichen, stellte der Schnellspanner das erste praktikable System dar, während einer Rennfahrt mehrere Male den Gang zu wechseln.

Die ersten Schaltwerke kamen nach 1935 auf und schalteten zunächst axial (parallel zur Hinterradachse). Die ersten brauchbaren und bei Rennen benutzten Schaltungen stammten von den Gebrüdern Nieddu aus Italien, die ihre Schaltung „Vittoria Margherita“ nannten, sowie Schaltungen mit dem Namen Giuseppina bzw. Super Champion aus Frankreich. Diese Schaltungen waren schon unter Spitzensportlern bekannt, allerdings nicht sehr verbreitet. Sie waren sehr störanfällig und verschmutzten stark. Die erste Schaltung, die weite Verbreitung fand, war die Chorus von Campagnolo ab 1946. Weltweite Berühmtheit erreichte dann die Campagnolo Record, mit der ab 1962 für mehrere Jahrzehnte alle Leistungssportler ausgerüstet waren.[1]

Technisches Prinzip[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schaltwerke dienen dazu, die laufende Fahrradkette zwischen mehreren unterschiedlich großen Zahnkränzen am Zahnkranzpaket am Hinterrad hin und her zu führen und auf diese Weise wechselnde Antriebsübersetzungen zu realisieren. Die Vorrichtung zum Umschalten zwischen Zahnkränzen an der Tretkurbel wird dagegen als Umwerfer bezeichnet. Die Betätigung erfolgt in der Regel über einen Bowdenzug und einen Schalthebel in Griffweite des Fahrers.

Schaltete der Radfahrer auf das größte Ritzel, war der Abstand zwischen Schaltwerk und Ritzel klein. Wurde dagegen auf das kleinste Ritzel geschaltet, musste die Kette einen entsprechend größeren Abstand zwischen Schaltwerk und Ritzel überbrücken. Weil bei einem großen Abstand die Kette schlechter überspringt, waren bei dieser Bauweise nur drei Gänge möglich. Erst durch die Entwicklung eines Schrägparallelogrammkäfigs durch die japanische Firma Suntour und deren erhebliche Verbesserungen ab 1984 durch Shimano[2] bewegt sich das obere Schaltungsrädchen in etwa in der Schräge der Ritzelkassette und stellt so sicher, dass immer etwa der gleiche Abstand zwischen Schaltungsrädchen und Ritzel eingehalten wird. Dadurch konnte die Anzahl der Ritzel zunächst auf sechs, in den 1990er und 2000er Jahren schrittweise bis auf elf erweitert werden. Zwischenzeitlich gab es auch Schaltungen mit zwölf Ritzeln.

Am Schaltwerk angebaut ist der Kettenspanner, der die sich durch den Schaltvorgang verändernde Kettenlänge ausgleicht. Je größer der Unterschied zwischen dem kleinsten und dem größten Ritzel (und zwischen dem kleinsten und dem größten Kettenblatt vorne), desto länger muss der Kettenspanner sein. Rennradschaltungen mit kurzem oder mittlerem Käfig können bis zu 26 Zähne Unterschied bewältigen, während Mountainbike- oder Tourenradschaltungen mit langem Käfig bis zu 34 Zähne schalten können. Die Kette wird im Schaltwerk von der Schaltschwinge[3] geführt und gespannt.

Durch das Ziehen am Schalthebel wird der Zug gespannt und der Käfig des Schaltwerks bewegt sich. Drückt der Radfahrer den Schalthebel, wird der Zug entspannt und der Käfig des Schaltwerks bewegt sich durch Federwirkung in die entgegengesetzte Richtung. Traditionell bewegt sich der Käfig beim Spannen des Bowdenzugs nach innen in Richtung Nabe.

Die Kette läuft über Leitröllchen und springt entsprechend auf ein größeres oder kleineres Ritzel über. Durch speziell geformte Ritzel (Shimano-Bezeichnungen dafür sind Hyperglide, Uniglide und Interactive Glide) verlaufen die Schaltvorgänge weniger ruckartig und können auch unter einer gewissen Last durchgeführt werden.

In der Vergangenheit musste der Radfahrer beim Schalten selbst darauf achten, den Schaltwerkskäfig möglichst exakt über dem gewünschten Ritzel zu platzieren. Moderne Kettenschaltungen verfügen dagegen über Raststufen im Schalthebel, im Fachjargon spricht man von einer indexierten Schaltung. Das bedeutet, dass man in Stufen von Gang zu Gang schaltet. Einige Schalthebel verfügen über abschaltbare Raststufen. Das kann nützlich sein, wenn sich im Laufe der Zeit der Bowdenzug gelängt hat und die Stufen nicht mehr mit den Ritzelpositionen übereinstimmen und ein Einstellwerkzeug nicht zur Hand ist.

Das Zahnkranzpaket enthält bis zu elf (typischerweise 7…10) Zahnkränze bei Zähnezahlen von 11 bis zu 36 Zähnen, bei Rennrädern oft nur bis 21 oder 25.

Inverses Schaltwerk[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Von Shimano gibt es sogenannte inverse Schaltsysteme. Diese Technik wurde erstmals 1998 bei den Schaltwerken der XTR (RD-M951)- und Nexave (RD-T400)-Baureihe eingeführt, später dann auch bei der Deore XT (RD-M760) und Deore LX (RD-M570).

Die Schaltwerksfeder arbeitet hier genau andersherum: Beim Spannen des Zuges wird der Käfig nicht wie beim normalen Schaltwerk nach innen gezogen, sondern nach außen (Zug spannen = höherer Gang). Der Hauptvorteil dieses Mechanismus besteht darin, dass ein sanfteres Schalten in einen leichteren Gang ermöglicht wird, da sich die Kette nur noch an den HyperGlide-Schaltgassen vom Ritzel trennen kann. Bei herkömmlichen Schaltwerken ist das abhängig vom Daumendruck bzw. der Position der Schaltgasse. Die Inverstechnik ist mittlerweile ausgereift, es gibt auch keine Probleme mit ausleiernder Federspannung.

Ein kleiner Vorteil insbesondere für Fahrradneulinge ist auch, dass bei der Inverstechnik die Schaltrichtung (in Verbindung mit Rapidfire-Hebeln) der linken und rechten Hand gleich ist: Daumenhebel für schwerere Gänge, Zeigefingerhebel (Auslösehebel) für leichtere Gänge.

Die Bezeichnung von Shimano lautet top normal für die reguläre und low normal für die invertierte Schaltung.

Fußnoten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Geschichte von Campagnolo
  2. Werdegang der Fahrradschaltung
  3. Christian Smolik: Online-Glossar VelotechnikSchaltschwinge.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Pryor Dodge: Faszination Fahrrad. Geschichte, Technik, Entwicklung. [Vorwort von Hans-Erhard Lessing.] (Originaltitel: The Bicycle). Deutsch von Renate
  • Richard Hallet: Fahrrad-Wartung-Pflege-Reparatur. BVA Bielefelder Verlag, Bielefeld 2003, ISBN 3-87073-308-X.
  • Frank Lewerenz, Martin Kaindl, Tom Linthaler: Das Rennrad Technikbuch. Pietsch, Stuttgart 2005, ISBN 3-613-50486-3.
  • Rob van der Plas: Die Fahrradwerkstatt – Reparatur und Wartung Schritt für Schritt. BVA Bielefelder Verlaganstalt, Bielefeld 1995, ISBN 3-87073-147-8.
  • Jörg Urban, Jürgen Brück: Fahrradreparaturen Wartung und Pannenhilfe. Gondrom, Bindlach 2007, ISBN 978-3-8112-2938-9.
  • Fritz Winkler, Siegfried Rauch: Fahrradtechnik. Konstruktion, Fertigung, Instandsetzung. 10., durchgesehene und aktualisierte Auflage. BVA, Bielefeld 1999, ISBN 3-87073-131-1.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]