Kassette
Material
Ritzel sind meistens aus gehärtetem Stahl. Damit diese nicht rosten und an der Oberfläche zusätzlich härter sind, sind sie entweder in den meisten Fällen vernickelt oder verchromt. Shimano scheint bei den höherwertigen Gruppen zu vernickeln z.B. ab Deore und in den unteren zu verchromen z.B. Acera, Altus, Alivio.
Allerdings scheint verchromen einen Vorteil zu haben:
Durch differenzierte Temperverfahren - teilweise unter Schutzgas - und in Abhängigkeit des Phosphorgehaltes in der Schicht können Härtesteigerungen bei vernickeln bis zu 1200 HV erreicht werden. Mattnickel erreicht normalerweise etwa 300-400HV, Glanznickel 450-600HV, chemisch Nickel 500-1200HV und Hartchrom 1100-1300HV.
Ritzel aus höheren Gruppen können sich durch eine höherwertige Beschichtung auszeichnen. Bei einem Test zwischen Ultegra und 105 Ritzeln wurde jedoch kein messbarer Unterschied in ihrer Härte festgestellt.
Ritzel aus Titan sind sehr teuer, haben ein sehr gutes Gewichts-Haltbarkeitsverhältnis, aber verschleissen etwas schneller als Stahl. Ritzel aus Alu haben eine sehr geringe Haltbarkeit und sollten nur bei Ritzeln >32 Zähnen verwendet werden.
Trend zu immer größeren Ritzeln am MTB
Da immer mehr 2fach Kurbeln Einzug finden, in jüngster Zeit gar 1fach, kam es dazu das die Ritzel immer größer wurden um nicht zuviel an Bandbreite zu verlieren. Bei vorne 2fach kamen 36er Ritzel und bei 1fach 42er Ritzel hinzu. Letzere sind in etwa so groß wie eine 180mm Bremsscheibe. Dabei kommt es natürlich auch zu einer Erhöhung des Gewichts und bei einer Kassette mit einer Größe bis 42 Zähne, sind schon sehr aufwendige Fertigungsmethoden notwendig um die Gewichtserhöhung gering zu halten. Ein 42er Einzelritzel aus Aluminium kommt etwa auf 80g, während eine komplette aus dem vollen gefräste und sehr teure XX1 Kassette nur 260g wiegt, obwohl das 42er dort auch einzeln ist. Eine mit 42er nachgerüstete 11-36 10fach XT Kassette liegt bei ziemlich genau 400g. Ein weiterer Problempunkt ist das herkömmliche 10fach Schaltwerke nicht für solche großen Gangsprünge ausgelegt sind, die obere Schaltrolle liegt meist genau am Drehpunkt und dadurch wird der Abstand zum größten Ritzel zu klein, während er bei den kleineren Ritzeln zu groß ist. Für optimale Funktion sollte man deswegen eigentlich ein speziell darauf angepasstes Schaltwerk verwenden z.B. 11fach SRAM. Normale Schaltwerke funktionieren zwar einigermaßen mit weit eingeschraubter B-Schraube, jedoch alles andere als optimal. Ein weiteres Problem von solch großen Ritzeln ist, wenn das Ritzel eiert dann ist dies viel stärker als bei einem kleineren Ritzel. Der Freilauf hat nicht immer einen 100% Rundlauf.
Verschleiss von Kassetten
Grund
Wenn man eine Kassette zu lange mit einer gelängten Kette fährt kommt es schnell dazu, dass die Zähne unbrauchbar werden. Das äußert sich bei der Kassette dadurch, dass eine neue Kette bei Belastung überspringt und man leer durchtretet. Dieser Schaden entsteht dadurch, weil eine gelängte Kette höher läuft und weiter oben am Zahn Material abgetragen wird. Bei einer neuen Kette findet nur das erste Kettenglied halt auf dieser, von der alten Kette, eingeriebenen Kuhle und die Kette rutscht durch.
Erkennen von Verschleiss
Neue Kette hebt sich bei leichter Belastung in die Höhe am verschlissenen Ritzel
Es gibt hier spezielle Messlehren z.B. Rohloff HG-Check. Einfacher ist es mit etwas Erfahrung bei einer neuen Kette darauf zu achten, ob sich die Kette von den Zähnen abhebt. Man erkennt es natürlich auch recht schnell bei einer Probefahrt mit höherer Last, wenn die Kette einfach durchrutscht. Eine Haifischzahnbildung lässt sich bei den kurzen Zähnen nicht unbedingt erkennen, bei verschlissenen Ritzeln. Weiteres Indiz für fahren mit gelängter Kette, sind Grate an der Spitze vom Zahn wie unten zu sehen.
Die Grate an der Spitze verraten das diese Kette schleunigst gewechselt werden sollte. Quelle: artscyclery.com
Ganze Kassette oder einzelne Ritzel tauschen?
Nicht immer ist es notwendig gleich die ganze Kassette zu tauschen. Campagnolo und Shimano bietet auch einzelne Ritzel an, während diese z.b. bei SRAM nicht erhätlich sind. Bei manchen SRAM Rennradkassetten könnte man auch Shimano Ritzel als Ersatz nehmen, sofern man leichte Einbußen wegen der unterschiedlichen Schaltweichen aktzeptiert. Spätestens bei SRAM 11fach MTB und dem XD Freilauf ist es nicht mehr möglich einzelne Ritzel zu ersetzen, bis auf das ganz große Ritzel bei einer XX1 Kassette durch Fremdhersteller. Vor allem bei kleineren Ritzeln kann sich dies preislich lohnen, da diese schneller verschleissen.
Shimano Ritzeltypen
Durchgesetzt haben sich seit 1988 HG (Hyperglide) Ritzel, welche durch Steighilfen in Form von Aussparungen und spezieller, kurzer Zahnformen fast von selbst und vor allem schneller schalten. Sie ermöglichten erst den Durchbruch der indexierten Schaltwege. Die Zähne verlaufen am Anfang vom Winkel her, flacher und sind niedriger. Im Bild, die sich am Ritzel an der Rückseite befindende rote Zone, sorgt für schnelles und ruckfreies schalten auf das größere Ritzel. Die blaue Zone an der Vorderseite, befördert die Kette schneller herunter auf die kleineren Rtzel.
Hyperglide Ritzel
Fast alle Hersteller bieten ähnliche Systeme an, nur Marchisio bildet eine Ausnahme mit einem System gänzlich ohne Schalthilfen. Schaltweichen haben allerdings auch den Nachteil, dass die Kette eher rattert oder zum nächsten Ritzel springt, wenn die Schaltung nicht richtig eingestellt ist.
Hyperglide-C bezeichnet Kassetten mit der Möglichkeit eines 11er Abschlussritzels. Dies erforderte eine kleine Umgestaltung am Freilauf.
Uniglide ist längst ausgestorben und bezeichnet in der jüngsten Version Kassetten bei denen die Verschraubung im Abschlussritzel sitzt. Diese Kassetten sind nur kompatibel zu Freilaufkörpern, die ein Aussengewinde am Ende haben. Bei Uniglide sind die Zähne deutlich höher und es gibt keine Schalthilfen in Form von Ausfräsungen.
Aufbau von Kassetten
Beim Aufbau der Kassetten gibt es heute nur noch in den unteren Klassen Kassetten, die vollständig aus Einzelritzel bestehen. Zu den Anfangszeiten von Hyperglide wurden noch alle Einzelritzel mit 3 Stiften zusammen geschraubt. Bei den höherwertigen Modellen sind meist die größten Ritzel auf einem sog. Spider vernietet. Dies spart Gewicht und die Ritzel flexen weniger zur Seite. Marchisio bietet deswegen bei seinen Einzelritzeln sog. Antiflex Spacer. Ob dieses flexen im Betrieb wirklich negative Auswirkungen hat, wie ein leichteres abspringen der Kette kann ich nur vermuten. Noch aufwendiger sind Kassetten, die aus einem Block gefräst sind z.B. SRAM XX1.
Spider Dura Ace (Quelle: Sudibe.de)
Sehr viel früher war es üblich Schraubkranzkassetten zu verwenden, bei denen der Träger inkl. Freilauf mit auf der Kassette saß. Die Nabe hat keinen integrierten Freilauf und nur ein Aussengewinde zur Verschraubung. Dies wird heute nur noch in der Baumarktklasse verwendet. Mehr zu dem Thema auf der Seite von Sheldon.
Alter Schraubkranz mit integriertem Freilauf Quelle: Sheldonbrown.com)
Schaltqualität
Bei der Schaltqualität sind die Marktriesen Shimano, SRAM und Campagnolo ungeschlagen vorne, dank ihrer Schaltweichen und sehr kurzen Zähnen, die auch schalten unter Last ermöglichen weil die Kette fast von selbst aufsteigt. Man kann zwar damit mit Druck auf der Kette schalten, aber aus Verschleissgründen sollte man dies eher vermeiden. Shimano bedient aktuell den Markt mit Hyperglide und Campa früher mit Exadrive ED, jetzt mit Ultradrive UD. SRAM mit Powerglide (neu Version II) und X-Glide, ältere Road Kassetten waren mit Openglide.
Durch die kurzen Zähne schmiegen sich die Kettenrollen lediglich zwei bis drei Zehntel-Millimeter unterhalb des Zahnkopfes an die Zahnflanke der Ritzel. Längt sich die Kette, und das ist unvermeidlich, rutschen die Rollen bei den kleineren Ritzeln schnell über die Zahnköpfe hinweg - die Kette "ratscht" durch.
Die Ritzel von Marchisio sind ähnlich wie bei Uniglide und haben einen etwas verdrehten Zahn und erreichen ein nicht ganz so weiches schalten. RPD schreibt hier, dass die Ritzel aufgrund fehlender Schaltweichen, nicht besonders gut mit modernen Schalthebeln harmonieren würden, da der Schaltzug zu lang und zu stark gedämpft/gefedert ist und es dann beim schalten lange rattern würde. Mit den alten (Rahmen)Schalthebeln konnte man noch überschalten und das Seil ging auch durch wesentlich weniger Aussenhüllen und Anschläge.
Desweiteren gibt es noch Kassetten/Ritzel von T.A. (z.B. Kheops Aluminium), Miche (Stahl, Supertype Alu), BBB (Campa 10f. 12-27 erhältlich), KCNC (Titan), Tiso, Ceradure (Alu, Keramik) und viele andere, die aber Exoten sind.
Lockring - Abschlussring
Shimano Lockring
Hyperglide Kassetten werden mit einem HG-Abschlussring, der ein Aussengewinde hat, verschraubt.
Shimano HG kompatibler Lockring von Mavic
Dieses System wurde mit 7fach eingeführt. Es gibt hier 2 verschiedene Arten, der normale Hyperglide Lockring kann für 12er und 13er Abschlussringritzel verwendet werden. Für 11er Abschlussring gibt es den Hyperglide-C Lockring der einen etwas kleineren Durchmesser hat, damit er auf der kleineren Verzahnung des Abschlussritzels greift. Shimano hat ein metrisches 30mm Feingewinde. Ab der CS-6700 gibt es einen Abschlussring aus Alu.
UG Abschlussritzel mit Gewinde (Quelle: Sheldon Brown)
An älteren Kassetten für UG Freiläufe, hat das kleinste Ritzel ein Innengewinde welches nur mit älteren UG oder UG kompatiblen HG-Freiläufen funktioniert, welcher am Ende des Freilaufkörpers ein Aussengewinde hat. Es ist entscheidend, ob es ein Links- oder Rechtsgewinde ist. Rechtsgewinde lösen sich mit der Zeit selbst und Linksgewinde ziehen sich immer fester.
Campagnolo Lockring
Den Shimano HG ähnlichen Abschlussring gibt es mit mehreren Gewindegrößen mit Feingewinde. Die aktuellen 9/10fach Naben haben ab Bj. 99 ein Oversize 27x1mm Gewinde für Aluachsen. ältere 9(10)fach (Naben bis Bj. 98) hatten 26x1mm, erkennbar auch an Stahl/Titanachsen und 8fach war mit 29x1mm Gewinde versehen. Der Abschlussring bei Campa wurde früher nur bei Kassetten mit 11er Ritzel mitgeliefert. Ab 2009 ist er aber wieder bei allen Kassetten enthalten und alle 11fach Kassetten enthalten einen Lockring der eine andere Riffelung aufweist wie der alte Lockring.
Einbaubreite von Shimano HG Kassetten (Freilauf, nicht Rahmen)
Im Grunde genommen gibt es 4 Einbaubreiten bei HG:
Ganz schmale Breite (7fach) ca. 32mm: Hier passen nur 7fach Kassetten. Häufig daran zu erkennen wenn sich am Aussenrand vom Freilauf noch ein Aussengewinde befindet.
Normale Breite (8-10fach und 11fach MTB) ca. 34.95mm:
7fach Kassetten sind schmaler und erfordern einen 3mm Spacer wenn sie auf
einen aktuellen 8/9/10fach HG Freilauf gesteckt werden und 10fach Kassetten erfordern auf diesem Freilauf einen 1mm Spacer (nicht bei MTB Kassetten).
10fach Rennrad Kassetten sind von der Einbaubreite her
schmaler weil die größeren Ritzel eine Kröpfung haben und so weiter in Richtung Speichen ragen.
Auch 11fach MTB Kassetten lassen sich montieren, da die Kassette noch eine stärkere Kröpfung bei den größeren Ritzeln hat.
Schmale Breite (10fach only) ca. 34mm:
Im Falle von 10fach only Freiläufen lassen sich nur 10fach Kassetten ohne den 1mm Spacer verwenden. Wurde nur bei sehr wenigen Laufrädern verwendet z.B. Dura Ace. Ist an den höheren
Nuten zu erkennen.
Super Breit (11fach Rennrad) ca. 36.75mm: Hier wurde der 8/9/10fach Freilauf um ca. 1.8mm verlängert damit 11fach möglich ist. Bisher nur bei 11fach Rennrad.
Anmerkung: Wegen Verwendung des überstehenden 11t Ritzels ist die Breite der Kassette noch einmal ca. 1mm länger (ohne Abschlussring).
Unterschied bei 11fach Shimano Kassette an Rennrad und MTB
Rennrad und MTB erfordert bei 11fach unterschiedliche Freiläufe. Der Grund liegt darin, dass bei MTB sehr große Ritzel verwendet werden, welche näher in Richtung Speichen gebracht werden können aufgrund der Schräge der Speichen. Dadurch hat Shimano die 11fach MTB Kassetten so gestaltet das sie auf einen herkömmlichen 9/10fach Freilauf passen. 11fach Rennrad Kassetten erfordern einen 1.85mm breiteren Freilauf, weil hier viel kleinere Ritzel verwendet werden z.B. Kassette mit 21er Ritzel, die keine höhere Kröpfung wie bei bei der MTB Kassette haben können.
Übersetzungsbandbreite Rennrad
Dies ist ein Thema bei dem man keine pauschalen Antworten geben kann, da jeder Fahrer anders ist und auch die örtlichen Gegebenheiten verschieden sind. Jedoch gilt, je mehr Ritzel die Kassette hat, desto feinstufiger kann sie ausfallen. Insbesondere bei den kleinen Ritzeln, ist ein 1er Schritt von Vorteil bei hohen Geschwindigkeiten. Ab dem mittleren Ritzel hat man dann Schaltschritte von 2-3 Zähnen. Je langsamer die Geschwindigkeit desto größer sollten die Schaltschritte ausfallen. Wenn man sehr langsam mit 10km/h fährt, spielt es keine so große Rolle mehr ob man hinten ein 27er oder 30er Ritzel hat. Wohl aber spielt es eine Rolle ob man den kleinsten Gang noch gut treten kann, es schadet nicht ein Notritzel zu haben. Insbesondere bei Rennradkassetten wird oft der Fehler begangen die 3 größten Ritzel zu eng zu stufen. Diese werden nämlich ohnehin nur mit dem kleinen Kettenblatt bei niedrigen Geschwindigkeiten gefahren. Als Beispiel die 11fach 12-27 von Campa. Die 3 größten Ritzel sind 23-25-27. Eine Shimano 10fach 12-27 hat hier 21-24-27. Am Berg bei 70rpm ergeben sich mit der Shimano Kassette 11,2km/h, 12,6km/h, 14,4km/h. Bei der Campa Kassette 11,2km/h, 12,1km/h, 13,1km/h. Solche kleinen Schritte braucht am Berg niemand. Ganz anders bei hohen Geschwindigkeiten, hier braucht man eine enge Stufung. Mit einem 50er Kettenblatt und 80rpm beträgt der Unterschied von 13z auf 14z schon fast 3km/h.
Reine Shimano 10fach HG Freiläufe nicht kompatibel mit HG 8/9fach Kassetten
Achtung bei 8/9fach Kassetten auf reinen 10fach Freilaufkörpern, die z.B. bei den Dura Ace 7800 Naben verwendet wurden. Diese Kassetten sind nicht nur zu breit, sondern was viele nicht wissen, lassen sich auch nicht auf den Freilauf schieben, weil ein reiner 10fach Freilauf bei den größeren Ritzeln eine höhere Nut hat. Dadurch ergibt sich eine größere Aufstandsfläche und Kraftschluss. Die Gefahr das sich Ritzel eingraben (Kerbwirkung), ist hier, inbesondere bei Aluminiumfreiläufen, geringer. Bei 10fach Rennrad Kassetten wird ein 1mm Spacer mitgeliefert, der bei 8/9/10fach Freilaufkörpern direkt vor die Kassette aufgeschoben wird.
Eine 10fach Kassette ist zwar an den Ritzelaussenkanten insgesamt 1mm breiter aber an der Innenseite vom größten Ritzel ist eine Kröpfung nach innen und das Abschlussritzel liegt auch nicht mit seiner gesamten Breite am Freilauf auf.
Montage Kassette
Man benötigt hier nicht unbedingt eine Kettenpeitsche. Das Laufrad auf den Boden stellen und die Kassette mit einem Lappen 2x umwickeln und festhalten. Notfalls zusätzlich eine alte Kette um das größte Ritzel spannen, um besser festhalten zu können. Man benötigt dazu schon etwas Kraft, um die Kassette festhalten zu können. Wenn der Abschlussring besonders fest sitzt, wird man jedoch damit nicht weit kommen.
So eine Kettenpeitsche habe ich mir aber auch schon selbst gebaut. Einen alten großen Konusschlüssel den man nicht mehr benötigt, ein Stück Kette und 3 Schrauben mit Muttern, mehr braucht man nicht. Dort wo die Schraube durch die Lasche gesteckt wird, habe ich die Lasche auf 4mm aufgebohrt und 3 Löcher in den Konusschlüssel gebohrt. Wie so eine Peitsche aussieht, kann man ja einfach mit der Google Bildersuche herausfinden. Für hartnäckige Fälle lässt sich auch ein Schlagschrauber verwenden, dazu klemmt man 2 große Schrauben z.B. M12 in einen Schraubstock mit dem Schraubenkopf nach oben. Darauf legt man dann die Kassette, an den Hohlräumen wird diese dann mit den Schrauben fixiert.
Den Zahnkranzabzieher am besten mit einem Schnellspanner fixieren, oder jemanden bitten ihn seitlich festzuhalten, sonst droht Zahnverlust. Apropo Zahnverlust, bei SRAM XD Kassetten sollte man auf keinen Fall den Parktool FR-5 Abzieher verwenden, dieser hat zu kurze Nuten und kann die Kassette zerstören. Es kann auch sein das sich der Abzieher bei einer Steckachse nicht weit genug aufstecken lässt, hier auf keinen Fall so aufschrauben. Der Grund ist das die Nuten in der XD Kassette nur ganz unten befestigt sind und im oberen Bereich schnell verbiegen. Es ist auch nicht zu empfehlen einen Abzieher zu verwenden, der nicht mehr alle Zähne hat.
Die Sicherungsscheibe am Abschlussring bei Shimano immer mit montieren und bei wiedermontage fest anziehen, damit sich die Ritzel nicht so leicht am Freilauf eingraben. Bei einer Deore Kassette lag diese Sicherungsscheibe nicht bei, anders bei z.B. Ultegra. Besonders bei Alufreilauf jedoch das Anzugsmoment beachten, nie mehr als 40Nm beim anziehen. Zu locker sollte es auch nicht sein. Fett habe ich bei der Montage noch nie benötigt.
Bei Shimano Ritzel gehört die Seite mit der eingeprägten Zahl immer nach oben.
Campagnolo 11fach Kassetten
2009 neu bei Campagnolo sind 11fach Kassetten in den Gruppen Chorus und Record. Es wurde wieder der Fehler gemacht, die Übersetzungsbandbreite nicht zu vergrößern, sie sind also nur enger gestuft. Gut, man mag argumentieren, daß Profis keine größeren Ritzel benötigen. Aber immerhin sind jetzt 12-27 (Update: danach auch 12-29) verfügbar. Das Material für die schmalere Kette wurde sicherheitshalber schon einmal 20% verstärkt. Die Kassetten lassen sich auf den meisten 9/10fach Naben montieren und sind nur 0.2mm breiter. Ermöglicht wird dies hauptsächlich durch die wesentlich dünneren Spacer von 2.2mm aber auch durch etwas dünnere Ritzel von 1.65mm.
Obwohl im Campa PDF steht das auch 9/10s Naben funktionieren, ist dies nicht immer der Fall, weil sich das PDF auf aktuelle Teile bezieht (siehe Hinweis am Anfang im PDF). Bei Naben vor 1999 ist die Problematik mit dem alten 26mm Abschlussring zu beachten:
In einem Beitrag wurde erwähnt das eine 11 Speed Kassette ohne Enschränkungen auf eine 97/98er Record Nabe montiert wurde. Hierzu möchte ich anmerken, das auch das nicht zulässig ist, da der original 11 Speed Verschlußring aufgrund einer anderen Gewindeabmessung nicht montiert werden kann. Da dieser Verschlußring eine andere Riffelung zur Verzahnung mit dem Abschlußritzel hat, ist nur mit diesem eine dauerhafte Verschraubung gewährleistet.
Es gibt auch einige ältere Laufradsätze wie z.B. einen Electron von 2000-2001 oder 1998 Proton, 2001 Vento, der nicht mit 11fach fahrbar ist, weil dann die Kassette am Flansch ansteht, was eher bei Straightpull passieren kann. Demzufolge scheint die 11fach Kassette etwas näher in Richtung Speichen zu rücken. Eine Lösung kann es sein, hier sehr dünne Spacer mit ca. 0.5mm zu verwenden. Beim Abschlussritzel ist allerdings zu beachten das es noch genug Kontakt zum Freilauf hat. Bei Marchisio Kassetten ist dies anders, da das kleinste Ritzel direkt mit dem vorherigen verbunden ist. Andere Möglichkeit wäre es die Kassette bei den Nieten etwas abzuschleifen.
Bilder von Problemen mit 11fach Ritzel auf Electron Laufrad 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6
Neu von Miche und BBB gibt es jetzt auch eine 11fach Kassette.
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