Umwerfer
Geschichte
Der erste Umwerfer mit Parallelogramm, dürfte der von Campagnolo im Jahre 1956 gewesen sein. Wenn man bedenkt wie simpel diese arbeiten, ist dies eigentlich nicht mal so alt.
Umwerfer mit Schelle
Eine Schelle hat den Vorteil das man bei der Wahl des Kettenblatts die größten Freiräume hat. Ein Nachteil ist die langwierende Einstellung, da der seitliche Winkel sehr genau nach Augenmaß eingestellt werden muss. Ausserdem erlauben nicht alle Rahmen eine beliebige Verstellung in der Höhe bei geschwungenen oder verdickten Rohren. Werden Umwerferschellen verwendet, gibt es am Sitzrohr verschiedene Maße. 28.6mm (meist Stahlrahmen), 31.8/32mm (meist Alurahmen, Sattelstütze meist 27.2mm) und 34.9/35mm (OS Sattelstütze ab 30mm).
Bei Shimano gab es früher bestimmte Bezeichnungen im Modelltyp:
L: Large 34.9 mm
M: Medium 31.8 mm
S: Small 28.6 mm
Heute gibt es diese nicht mehr, da alle Umwerfer mit einer 35mm Multi-Clamp kommen, die dann über Distanzen verkleinert werden können. Der Nachteil dabei ist das höhere Gewicht und die etwas fummelige Montage.
Bei Shimano als Aufdruck auf dem inneren Leitblech zu finden aber selten angegeben, ist der Kettenstrebenwinkel (Winkel zwischen Kettenstrebe und Sitzrohr):
3: 63-66° (Trekking)
6: 66-69° (Standard MTB)
Um abschätzen zu können, um wieviel sich der Durchmesser eines anderen Kettenblatts ändert, lässt sich dies berechnen in dem der Zähneabstand von 1/2" umgerechnet wird: Anzahl Zähne / 3.14 * 2.54 / 2. Näherungsweise lässt sich sagen das ein 2 Zähne größeres Kettenblatt einen um 4mm größeren Radius hat.
Maße für Downswing Umwerfer mit Schelle:
| Distanz Schelle oberer Rand zu Achsmitte | Umwerfer Modell Downswing | Kettenblatt |
|---|---|---|
| 130mm | Shimano 9sp FD-M971/771/661/511 | 34 |
| 130mm | Shimano 8sp FD-M737 | 38 |
| 130mm | Shimano 8sp FD-M6401 | 38 |
| 132mm | Shimano 10sp FD-M786 | 34 |
| 134mm | Shimano 9sp FD-M971/771/661/511 | 36 |
| 134-135mm | SRAM 2x10sp X5,X7,X9,X0 | 39/26 |
| 136mm | Shimano 10sp FD-M786 | 36 |
| 136-137mm | SRAM 2x10sp X5,X7,X0 | 36/22 |
| 138mm | Shimano 9sp FD-M971/771/661/511 | 38 |
| 140mm | Shimano 10sp FD-M786 | 38 |
| 140mm | Campy 10sp Centaur Compact | 46 |
| 140-141mm | SRAM 2x10sp X5,X7,X0 | 38/24 und 42/28 |
| 144mm | Campy 10sp Centaur Compact | 50 |
| 150mm | Shimano 9sp FD-M971/771/661/511 | 44 |
| 158mm | Shimano 9sp FD-M511 | 48 |
| 167mm | Shimano 9sp FD-M773/T661/M591 | 48 |
Mit den angegebenen Maßen lässt sich abschätzen wie hoch der Downswing Umwerfer befestigt ist. Bei manchen Rahmen (vor allem gefederte) ist diese Höhe manchmal begrenzt (z.B. Xtension XPZ 133mm oben, 65mm unten) oder ein Flaschenhalter ist im Weg. Auffallend ist das ältere MTB Downswing Umwerfer ca. 1cm weniger Bauhöhe haben als aktuelle Modelle. Auch Rennrad Umwerfer fallen wesentlich kompakter aus.
Maße für Topswing Umwerfer mit Schelle:
| Distanz Schelle unterer Rand zu Achsmitte | Umwerfer Modell Topswing | Kettenblatt |
|---|---|---|
| 53mm | Shimano 9sp FD-M770/772/660/590 | 44 |
| 55mm | Shimano 9sp FD-M970/510 | 44 |
| 56mm | SRAM 2x10sp | 39/26 |
| 58mm | SRAM 2x10sp | 36/22 |
| 62mm | SRAM 2x10sp | 38/24 und 42/28 |
Anlötsockel
Bei Anlötumwerfern gibt es an Rahmen eine angenietete oder angeschweisste Halterung, an der der Umwerfer dann verschraubt wird. Dies wird hauptsächlich beim Rennrad verwendet um Gewicht zu sparen. Bei der Verwendung von unterschiedlichen Kettenblattgrößen ist man etwas eingeschränkt, weil der Umwerfer nicht beliebig verstellt werden kann.
Es gibt Rahmen mit sehr weichen Anlötsockeln, die sich unter Belastung verbiegen. Hier hilft nur noch das abflexen und verwenden einer Schelle. Jedoch Achtung: Normale Schellen lassen sich nur bei absolut runden Rahmenrohren verwenden. Eine nicht saubere Bastellösung, die aber funktioniert: Ist das Rohr oval, kann man die Schelle 1 Nummer größer nehmen und einen Gummistreifen unterlegen.
Diese Maße geben den Abstand zwischen Lochmitte Trettlagergehäuse bis zum Montagepunkt der Befestigung des Anlötsockels:
| Distanz Befestigungsschraube Anlötsockel zu Achsmitte | Großes Kettenblatt |
|---|---|
| 140mm | 45-51 |
| 142mm | 46-52 |
| 144mm | 47-53 |
| 146mm | 48-54 |
| 148mm | 49-55 |
| 150mm | 50-56 |
| 152mm | 51-57 |
Directmount
Im MTB Sektor ist diese Montagemöglichkeit an neueren Rahmen weit verbreitet. Ähnlich wie beim Anlötsockel gibt es am Rahmen eine Befestigungsmöglichkeit. Hier gibt es 2 Methoden, Low Direct Mount und High Direct Mount. Ein großes Problem bei High Directmount ist, bei einem Kettenblatt kann man nur max. 4 Zähne variieren z.B. 38-42 da die Höhenverstellung vom Rahmen innerhalb bestimmter Grenzen vorgegeben ist. Der seitliche Winkel vom Käfig kann nicht verstellt werden, dadurch wird allerdings die Montage enorm beschleunigt.
High Direct Mount ist ähnlich wie bei einem Anlötsockel, nur das der Umwerfer statt der Rahmen ein Langloch hat, mit dem die Höhe verstellbar ist. Hier kommen immer Downswing Umwerfer zum Einsatz. Der Umwerfer wird nur mit einer Schraube befestigt und hat ein Langloch zum verstellen. Mit der Höhe 155.5mm sind bei Shimano 2fach XT 786 38-42t möglich und bei 159.5mm 40-44t.
Low direct mount gibt es häufig an Fullys mit mehr Federweg, hier befinden sich 2 Befestigungsschrauben kurz über dem Tretlager. Die Höhe ist bei diesem Typ am Rahmen nicht verstellbar und der Umwerfer passt nur zu einem bestimmten Kettenblatt. Bei Low direct mount gibt es 3 Standards die von SRAM eingeführt wurden: S1,S2 und S3. Bei S1 beträgt der Lochabstand 42.7mm, bei S2 22.1mm und bei S3 ist der Lochabstand zu S2 identisch, nur das die Aufnahme seitlich zum Tretlagerende versetzt ist. Die Maße für Abstand Aufnahme Umwerfer zu Ende Tretlagergehäuse sind wie folgt: S2 68mm 14.8mm, 73mm 17.3mm und S3 68mm 7mm, 73mm 9.5mm. 68 und 73mm geben jeweils die Breite vom Tretlagergehäuse an. Es lassen sich bei Direct Mount S3 auch Topswing Umwerfer oder Kettenführungen montieren, die für E-Mount konzipiert sind (ohne E-Type bracket). Manchmal gibt es Probleme mit der Zugführung bei SRAM Umwerfern (z.B. manche Canyon Modelle), wenn der Schaltzug an der Schwinge schleift.
E-Type
Es gibt Rahmenkonstruktionen bei denen kein Platz für die Umwerferaufnahme ist. Dort kann ein sog. E-Type Umwerfer verwendet werden, der ein Befestigungsblech bis zum Tretlagergehäuse hat und über das Innenlager verschraubt wird. Vorraussetzung dafür ist jedoch ein entsprechendes Befestigungsloch am Rahmen. Bei Shimano endet die Bezeichnung mit dem Kürzel E. Die 2 Befestigungslöcher bei E-Type sind identisch zum SRAM S3 Direct Mount Standard.
8, 9- und 10fach
10fach Umwerfer sind etwas schlanker als 9fach Umwerfer. Dies liegt daran, dass eine 9fach Kette ca. 0.7mm breiter ist. Ein breiter 9fach Umwerfer schaltet im 10fach Setup etwas langsamer, ist aber normalerweise kompatibel. Manchmal kommt es mit 9fach Umwerfer vor das die Kette nur widerwillig auf das große Kettenblatt wechselt oder die Kette nach aussen abwirft. Bei einer 2fach Kurbel hilft es das große Kettenblatt mit Beilagscheiben etwas weiter nach innen zu setzen (ca. 0.5mm) oder noch besser den Schaltzug weiter innen zu klemmen, damit der Schwenkbereich größer wird. Beim schmalen 10fach Umwerfer im 9fach Setup könnte man eher Probleme mit schleifen bei den Diagonalgängen haben. Ein alter 8fach MTB Umwerfer lässt sich auch problemlos bei 9fach schalten, jedoch hat man in den Diagonalgängen auch wieder ein leichtes schleifen. Generell ist bei den Abständen wesentlich weniger verändert worden als beim Ritzel. Wobei 2fach hier generell etwas unkritischer ist.
Unterschiede Rennrad und MTB
Äußeres Leitblech Form angepasst an großes Kettenblatt
Rennradumwerfer sind im Käfigbereich für größere Kettenblätter bei 2fach von ca. 50-56Z und 3fach 50-52Z gestaltet. Bei Rennrad Compact sind es 46-53Z. MTB 3fach auf etwa 42-44Z und 2fach auf 36-44Z. Manche MTB 3fach Trekking Umwerfer z.B. FD-M772A,FD-M773 gehen von 44-48Z.
Dadurch ist es nicht möglich einen MTB Umwerfer an einem 52er Kettenblatt zu montieren, weil der hintere Teil zu weit nach unten läuft, es würde am Kettenblatt anstehen. Umgekehrt sind dagegen Rennradumwerfer am MTB möglich, aber das Schaltverhalten wird etwas schlechter. Desweiteren kann es bei vollgefederten Rahmen dazu führen, das das Leitblech mit der Kettenstrebe kollidiert, wenn der Rahmen einfedert.
Winkel Kettenstrebe
Damit ist der Winkel zwischen Kettenstrebe und Sitzrohr gemeint. Der Sitzwinkel ist ähnlich, bezieht sich vom Sitzrohr aber auf den Boden. Rennräder haben meist kleinere Winkel (MTB Umwerfer 66-69°, Rennrad 61-66°), weil das Tretlager tiefer liegt. Der Sitzwinkel ist am Rennrad (vor allem Triathlon) jedoch manchmal etwas höher als beim MTB, aber immer noch relativ ähnlich. Sie bewegen sich etwa von 70-75° im Schnitt. Bei einem Rennradumwerfer an einem MTB würde der Käfig an der hinteren Seite dadurch etwas herunter gezogen werden. Dies ist jedoch nicht schlimm, da man am MTB ohnehin kleinere Kettenblätter fährt. Und umgekehrt könnte dies ohnehin nicht kombiniert werden, da der Käfig zu stark nach unten gebogen ist.
Schaltschritt, Hebelübersetzung
Hier muss die Thematik mit der Anlenkung beachtet werden. Umwerfer für Rennrad sind meist ausschließlich auf Down Pull ausgelegt und erfordern eine etwas andere Seilzuglänge pro Schaltschritt. Deswegen sind Schalthebel von Rennrädern nicht kompatibel mit MTB und sog. Fitness Umwerfern. Der Einholweg am Schalthebel ist etwas verschieden. Um Rennrad Umwerfer mit Downpull auch am MTB mit Top Pull fahren zu können, gibt es von Speen Adapter zu erwerben. Da für meinen DA FD-7700 jedoch keiner mehr erhältlich war, habe ich mir einen aus 2mm Alublech selbst gebaut. Bei MTB Rahmen mit Downpull machen Rennradumwerfer geringfügig weniger Auslenkung, wenn sie mit MTB Shiftern angesteuert werden. Bei 2fach Kurbeln ist das Schaltverhalten noch aktzeptabel und erfordert leichtes überschalten.
Custom Umlenker für Dura-Ace FD-7700 an 3fach MTB
Max. Ritzelgröße
Auch die max. Ritzelgröße ist unterschiedlich, Dura Ace ist nur auf max. 28T vorgesehen, während bei anderen Gruppen 30-32T möglich sind. MTB Umwerfer sind auf max. 34-36T ausgelegt. Dies dürfte sich jedoch nur durch schleifen bemerkbar machen, wenn man auf dem großen Ritzel fährt. Einen Dura Ace FD-7700 habe ich aber auch ohne Probleme schleiffrei mit einem 32er Ritzel und 3fach Kurbel einstellen können. Ebenso funktioniert ein FD-M6401 600 8sp Umwerfer mit einer 11-36 Kassette.
Schwenkbereich 2fach und 3fach
Bei 2fach Umwerfern ist der Schwenkbereich etwas kleiner als bei 3fach. Um einen Dura Ace Umwerfer am MTB mit 3fach fahren zu können, muss man den Umwerfer an der Begrenzung etwas abfeilen damit er weit genug nach aussen schwenken kann (3fach baut an der Kurbel einfach breiter). Das ist je nach Modell an verschiedenen Stellen und ist beim FD-7700 und FD-7900 bereits erfolgreich im Einsatz.
Breite des Käfigs
Die Breite hängt davon ab, für wieviel Ritzel der Umwerfer vorgesehen ist und wie breit die Kassette baut. Sie richtet sich auch ein wenig nach der Kettenbreite. Bei 3fach ist die Breite kritischer als bei 2fach.
Schaltkapazität
2fach MTB Umwerfer haben eine Schaltkapazität von 14T bei Shimano. Bei 3fach MTB sind es 18T oder 22T. Als Distanz zwischen großem und mittlerem Kettenblatt (top-mid-tooth-difference) wird bei 3fach MTB 10T oder 12T angegeben. Rennrad 2fach Umwerfer sind dagegen mit 16T Schaltkapazität angegeben, 3fach mit 22T. Top-mid-tooth-difference bei 3fach Road sind 11T bzw. 13T.
Fullsuspension mit viel Federweg und 2fach Kurbel mit kleinerem großen Kettenblatt
Ein selten beachteter Aspekt ist, wenn der Rahmen einfedert kommt die Kettenstrebe dem Umwerfer näher falls der Umwerfer am Sattelrohr montiert ist. Bei einigen Rahmen gibt es bereits Probleme wenn man ein 38er statt 42er als großes Kettenblatt montiert. Generell sollen Shimano Topswing Modelle kompakter bauen als Downswing. Bei Platzproblemen ist es optimal wenn man speziell für kleine Kettenblätter abgestimmte Umwerfer verwendet, diese sind auch kürzer in der Länge. Optimal sind Rahmen bei denen der Umwerfer an der Schwinge befestigt ist.
2fach und 3fach
Neuere Umwerfer haben speziell bei 3fach ein etwas weiter heruntergezogenes Blech weil die Differenz der Kettenblätter größer ist (Kapazität höher). 3fach Umwerfer haben ebenso einen größeren Bewegungsradius. Ein 2fach Umwerfer ist auch optimiert um größere Zahnabstände auf einmal zu schalten z.B. von 50 auf 34. Bei einigen 2fach Umwerfern z.B. FD-M667 für 36/22 ist es nicht möglich 36/26 zu schalten, weil der Umwerfer am kleinen Kettenblatt hängen bleibt. Der Umwerfer ist für 14T Zahnunterschied optimiert.
Anlenkung und Bauart
Downpull und Toppull
Bei MTBs wird der Umwerfer meist von oben gezogen (=Toppull), weil die Seilzüge am Boden zu sehr verschmutzt würden. Am Rennrad ist es üblich von unten zu ziehen (= Downpull). Bei MTB mit größeren Federwegen werden oft durchgehende Schalthüllen mit Downpull Anlenkung verbaut. Es gibt Umwerfer die für beide Varianten geeignet sind (=Dualpull). Jedoch ist es etwas ungünstig wenn der Seilzug am Umwerfer umgelenkt wird, da er schneller aufscheuert.
Downswing und Topswing
Die meisten Umwerfer sind Downswing, hier befindet sich der Käfig weit unterhalb der Anlenkung. Diese sind robuster (Gelenke) und schalten präziser als Topswing Umwerfer, welche etwas leichter sind und häufig bei Platzproblemen verwendet werden, da der Käfig überhalb der Anlenkung liegt und der Umwerfer deutlich kompakter ausfällt. Bei Shimano gibt es die sog. Clamp Band Position an der man sieht, welche Bauhöhe der Umwerfer mit jeweiligem Kettenblatt benötigt. Bei SRAM sind diese Angaben in den Frame Fit Specifications zu finden. Shimano schreibt von einer höheren Verwindungssteifigkeit und geringeren Bedienkräften bei Downswing. Bei SRAM wird das Pendant zu Downswing, High clamp genannt. Entsprechend ist Topswing dann Low clamp.
Sideswing
Neue Bauweise von Shimano, die erstmals 2014 bei der XTR 9000 eingeführt wurde. Der Umwerfer schwingt nicht mehr zusätzlich in die Höhe, dadurch werden die Bedienkräfte erleichtert. Die Mechanik ist quasi seitlich verdreht, die Reifenfreiheit wird damit um 15mm vergrößert. Der Zug wird nicht oben/unten sondern seitlich herausgeführt (Front Pull). Der Rahmen muss auf die Zugführung ausgelegt sein. Bei dieser Bauart ist die Schaltbarkeit der Kettenblätter begrenzt, derzeit sind offiziell max. 10 Zähne Unterschied zwischen 2 Kettenblättern möglich. Dies wird von vielen kritisiert, jedoch ist alleine durch die geringere Differenz die Schaltqualität wesentlich besser. Da die Kassetten heute wesentlich gespreizter, kann man das kleine Kettenblatt größer wählen. Man bekommt zwar mehr doppelte Gänge aber muss vorne i.d.R. weniger schalten.
Campagnolo
QS Umwerfer
Campa hat 2007 mit QS (QuickShift) die Schaltwege verkürzt, hier aufpassen mit der Kombination mit Altteilen ohne QS, die zwar immer funktioniert, jedoch schlechter schalten könnte. Campa schreibt dazu: Mit dem Programm 2007 werden alle linken Ergopower™ Brems-Schalthebel vom Typ Quick Shift™ sein, wodurch ein schnellerer Schaltvorgang und eine noch weiter reduzierte Betätigungskraft ermöglicht wird. Geändert hat sich auch die Geometrie des Umwerferarms, sodass jetzt eine bessere Hebelwirkung erfolgt und dadurch wiederum die Betätigungskraft reduziert wird.
Ein QS Ergopower mit altem Umwerfer kann ein zu ruppiges Schaltverhalten erzeugen und die Bedienkraft ist höher, weil der Hebel den Seilzug schneller schaltet. Herkömmliche Ergos mit QS Umwerfer erfordern 2 Hebelwege zum schalten.
Ultra-Shift Umwerfer
Bei den Ultra-Shift Umwerfern liegt ein kleine Platte Typ FD-CE011 bei, die ausschließlich bei Ultra-Shift Umwerfern genutzt wird, um diese mit älteren Escape Ergopower kompatibel zu machen. Leider werden ältere Ergopower nicht erwähnt.
Schelle
Bei den altenUmwerfern war es noch bis 2006 möglich eine integrierte Schelle gegen ein Anlötteil und umgekehrt zu tauschen. Bei Chorus und Record geschah dies mit einer Schraube und bei den unteren Gruppen mit einem C-Ring. Ab 2007 kamen dann die kombinierten CT und STD Umwerfer (ermöglicht durch M-Braze Körper), die dieses Feature nicht mehr haben, weil sie ein zusätzliches sog. Z-Shape Verstärkungsblech aufweisen. Man kann dort nur noch zwischen Anlötumwerfer und Umwerfer mit Schelle wählen. Die neuen Umwerfer werden mit der sog. Even-O Schelle geklemmt, diese haben eine asymmetrische Klemmung und sind besser für Carbonrohre.
Montage
(Fast) nichts ist so schwer beim einstellen der Schaltung, wie das korrekte ausrichten des Umwerfers.
- Den Umwerfer so tief wie möglich stellen, so das das Leitblech nur 1mm Abstand zum großen Kettenblatt hat. Aufpassen das beim schalten nicht das Leitblech am Kettenblatt hängen bleibt.
- Beim äußeren Leitblech gibt es 2 Ansichten bei der Ausrichtung: 1. Parallel zum großen Kettenblatt (am häufigsten empfohlen) und 2. Hinten aufs kleine Ritzel schalten und vorne den Umwerfer aufs große Blatt, damit man die Diagonalgänge möglichst schleiffrei bekommt (bei manchen Kombinationen klappt das nicht vollständig). Das äußere Leitblech sollte man jetzt in etwa parallel zur Kette ausrichten, der Käfig wird also etwas weiter nach aussen geschwenkt als bei der 1. Methode. Insbesondere bei 3fach kann es jedoch notwendig sein das ganze später etwas nach innen nachzukorrigieren. Die 2. Methode begünstigt ausserdem das Werfen der Kette zwischen die beiden Kettenblätter (weil der Käfig weniger weit nach innen schwenkt) bei 10fach, aufgrund der dünnen Kette. Dies kann aber auch andere Ursachen haben, dazu siehe Abschnitte Tretkurbel (Kette fällt zwischen Kettenblätter), Innenlager (Kettenlinie) Kette (Kettenlänge und Kettenbreite), Schaltwerk (Spannung Käfig).
- Den Zug so klemmen das der Schaltzug auf dem kleinen Kettenblatt leicht gespannt ist und nichts durchhängt.
- Die Begrenzerschrauben einstellen damit die Kette nicht abgeworfen wird - 1mm Abstand zur Kette reicht in den Diagonalgängen, Shimano empfiehlt sogar nur 0-0.5mm. Dazu vorne groß, hinten klein und vorne klein, hinten groß schalten. Wenn die Kettenblätter eiern, muss man schleifen in Kauf nehmen. Diagonalgänge sollte man ohnehin nicht fahren.
- Wenn die Kette jetzt in einem Gang immer noch schleift, den Umwerferkäfig etwas nachkorrigieren, zuvor jedoch darauf achten das beim lösen der Schaltzug nicht gespannt ist, dazu aufs kleine Kettenblatt schalten sonst verstellt sich mehr wie gewünscht.
- Darauf achten, das die Schaltrasten am Schalthebel auch mit der Schaltposition am Umwerfer übereinstimmen und sauber einrasten, falls notwendig mit den Zugeinstellschrauben nachjustieren oder den Zug anders klemmen.
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