Grund für den Umbau

Eigentlich eher notgedrungen habe ich mich zum Aufbau auf eine 1fach Kurbel an meinem Enduro entschlossen. Für 2fach sprach bis jetzt jedoch nur noch die höhere Bandbreite. Der Rahmen ließ bei 2fach kein kleineres Kettenblatt als 38 zu und selbst hier gab es schon Probleme, weil man nur einen Rennradumwerfer verwenden konnte der eine niedrigere Bauhöhe hat, weil das Sattelrohr im oberen Bereich einen Knick macht. Und bei vollständig eingefedertem Rahmen berührte der Umwerferkäfig auch noch die Kettenstreben weil sich der Umwerfer nicht mit dem Hinterbau bewegte wie es z.B. beim Canyon FRX der Fall ist. Selbst der für 36/22 Antriebe, äußerst kompakte FD-M667 Umwerfer brachte nicht viel in Bezug auf die Kollision mit den Streben. Bei der kurzen Zeit mit 2fach hatte mich auch besonders gestört, daß man vorne mehr am schalten war wie mit einer 3fach Kurbel, da ich auf heimischen Trails fast ausschließlich das 32er Kettenblatt benutzt hatte. Mit der Standard 2fach 38/24 Kurbel ist man dagegen im flachen Gelände über viele Wurzeln vorne entweder zu groß oder zu klein. 3fach Kurbeln haben manchmal schon noch ihre Berechtigung, in meinem Fall brauchte ich bei einem Enduro jedoch keine schnellen Gänge mehr für die Strasse und stundenlang bergauf werde ich damit auch nicht fahren.

Hohe Preise

Man könnte hier einfach zur SRAM XX1 oder X1 Gruppe greifen (Anmerkung: GX war zum Zeitpunkt des Artikels noch nicht verfügbar), doch finde ich die Preise für Kassette und Schaltwerk einfach viel zu hoch und das Schaltwerk ist ja eigentlich auch ein Verschleissteil. SRAM hatte versprochen eine Einfachgruppe für Jedermann anzubieten, doch die X1 ist noch viel zu teuer. Wenn man sich insbesondere auch die Kassette ansieht, hier sind nur noch die 3 größten Ritzel aus einem Block gefertigt was die Kosten erheblich reduzieren dürfte, trotzdem kostet diese Kassette im Versandhandel nur ein bißchen weniger als eine XX1 Kassette. Ich hoffe das sich das Preisniveau in den nächsten Jahren noch erheblich senken wird. Und früher wäre nie jemand auf die Idee gekommen für weniger Gänge mehr zu zahlen.

Alternative Teile für 1x10

Deswegen habe ich mich zur DIY Variante entschieden und extra diesen Artikel geschrieben, weil ich auf einige Dinge gestossen bin, auf die man aufpassen muss. Es gibt zahlreiche Firmen (Race Face, Hope, Absolute Black, e13, Wolftooth, OneUp usw.) die Ritzel und Kettenblätter anbieten, hier sollte man nur aufpassen ein sog. Narrow Wide Kettenblatt zu kaufen, falls man vorhat ohne Kettenführung zu fahren. Diese Firmen haben erkannt das es noch eine große Marktlücke bei den großen Herstellern gibt und nicht jeder unbedingt einen verschleissanfälligen 11fach Antrieb benötigt, denn bereits 10fach ist empfindlicher als 9fach aufgrund der schmaleren Kette und engeren Abstände zwischen den Ritzeln.

Die Kettenblätter sind meist für Standard Kurbeln mit 104mm Lochkreis ausgelegt. Sollte man vorhaben ein Kettenblatt mit 30 oder noch weniger Zähnen zu fahren, kann man sich bei einer Neuanschaffung von einer Kurbel überlegen ob man nicht gleich ein System mit Directmount nimmt welches kleinere Kettenblätter ermöglicht (siehe weiter unten).

Nur wenig Unterschied zwischen 1x10 und 1x11

Hinterer Antrieb

Neue Probleme durch das große Ritzel

Das Mirfe Ritzel (Quelle: mtb-news)

Der erste Schritt war das ich mir ein 42er Ritzel vom IBC User Mirfe besorgte. Angeblich soll es hier eine neuere Version geben die es nicht so leicht durchbiegt. Es bringt ca. 80g auf die Waage, die verwendete 11-36 XT Kassette kommt dann auf ein Gesamtgewicht von ziemlich genau 400g. Der erste Versuch mit dem XT 786 Shadow Plus Schaltwerk war etwas ernüchternd, der Schaltkäfig berührte am oberen Rand das 42er Ritzel wenn man von 32 auf 36 schaltete. In folge dessen habe ich den inneren Schaltkäfig etwas abgeschliffen.

Innerer Schaltkäfig, vorher und nachher

Man sieht im oberen linken Foto den inneren Schaltkäfig im Originalzustand. Als innerer Schaltkäfig wird der Teil bezeichnet, der Richtung Speichen geht. Rot markiert sind die Bereiche wo es beim schalten von 32 auf 36 Probleme gibt. Je tiefer man die B-Schraube herausdreht, desto weiter geht der rote Bereich. Zu beachten gilt das sich diese Markierungen nur auf eine bestimmte Kettenlänge beziehen, die Kette war zu dem Zeitpunkt 2 Glieder zu kurz. Doch nachdem ich es ein wenig abgeschliffen hatte, gab es das Problem das es vom 42er nicht mehr aufs 36er herunterschaltete, weil es jetzt im vorderen Bereich vom Käfig am Ritzel fest ging. Die B-Schraube war komplett eingedreht und auch das erneute abschleifen des vorderen Bereichs half nur ein wenig. Auch die Ausführung des Schaltauges spielt hier eine entscheidende Rolle, doch beim Vergleich mit meinem Hardtail stellte ich fest das das Schaltauge fast identisch ist mit 28mm Länge. Noch einmal komplett anders, kann es sich mit sog. DirectMount Schaltaugen verhalten. Rahmen von Trek sollen problematisch sein. Die Shimano Schaltwerke sind ja letztendlich auch nur bis zu einer Zahngröße von 36 zugelassen. Wesentlich unproblematischer sollen sich hier die SRAM Schaltwerke verhalten.

B-Screw beeinflusst die Umschlingung des Ritzels

Einfach eine längere B-Schraube zu verwenden kam für mich nicht in Frage, da dadurch das Schaltverhalten negativ beeinflusst wird. Je weiter diese Schraube eingedreht ist, desto weiter entfernt sich die obere Schaltrolle von den kleineren Ritzeln. Ist der Abstand zu groß, wird es schaltunwilliger weil die sog. Umschlingung des Ritzels zu gering wird. Ist der Abstand zu klein, schaltet es ebenso unsauber weil es vom Nachbarritzel leichter mitgerissen wird. Optimal wäre ein stets konstanter Abstand, doch dieser ist mit normalen Schaltwerken nicht machbar, da die Achse der Schaltrolle genau am Drehpunkt des Schaltwerks positioniert ist. Man braucht sich nur ein XX1 Schaltwerk ansehen und sieht sofort die Besonderheit des sog. X-Horizon Feature:

XX1 Schaltwerk

Die obere Schaltrolle ist beim XX1 Schaltwerk stark zur Seite versetzt. Dadurch ergibt sich bei größereren Ritzeln ein größerer Abstand und bei kleineren Ritzeln ein kleinerer Abstand, wie bei herkömmlichen MTB Schaltwerken. Dies ist aber nichts neues und sowas gab es schon vor Jahrzehnten. Dies funktioniert aber nur optimal mit Einfachkurbeln und stark gespreizten (MTB) Kassetten. Denn diese müssen keinen konstanten Abstand zwischen Ritzel und Schaltrolle gewährleisten, wenn sich der Käfig bewegt beim schalten. Auch die Kettenlänge hat dort Einfluss auf den Abstand.

Diese HG Kassette funktioniert optimal mit Schaltwerken, bei denen die Achse der Schaltrolle nicht zur Drehachse des Käfigs versetzt ist.

Man sieht bei dieser 11-42 Kassette, dass die größten Ritzel bei herkömmlichen Schaltwerken Probleme verursachen.
Insbesondere beim 42er Ritzel ist die Abweichung sehr groß.

Dagegen funktionieren neuere Shimano Schaltwerke mit oberer Schaltrolle auf Drehachse des Käfigs nur optimal mit Kassetten die eine möglichst gleichmäßige Stufung haben (siehe erstes Bild oben). Shimano hat dies erst mit der Shadow Technologie eingeführt. Da es bei Shadow weniger Platz von Schaltrolle zu Schaltkörper gibt, ist die Schaltrolle nicht mehr versetzt. Dies hat aber eben den Nachteil bei Kassetten mit größerer Spreizung. Das schalten mit dem Umwerfer, hat bei diesem Typ Schaltwerk ebenso keine Auswirkung auf den bereits erwähnten Abstand. Es ist egal welchen Winkel der Käfig hat, der Abstand ist immer gleich.

OneUp RAD Käfig

Nach weiterer Recherche bin ich dann auf den RAD Schaltkäfig von OneUp gestossen. Hier wird die obere Schaltrolle um ein paar mm versetzt. Doch das ganze ist in Deutschland schlecht verfügbar und teuer. Im mtb-news Forum hat hier jemand einfach den originalen Schaltkäfig umgebaut, was ich natürlich gleich nachmachen musste. Im Grunde muss man nur ein Loch bohren und ein M5 Gewinde schneiden.

Die Demontage des Schaltkäfigs ist nicht sonderlich schwer und in einem Video von OneUp (siehe Youtube) beschrieben.

Die Schwierigkeit besteht hier, dass Loch genau auf den mm zu bohren. Ich habe zunächst den inneren und äußeren Käfig mit der Schraube unten verbunden und dann mit einem 5er Bohrer eine Markierung gesetzt. Danach ankörnern und mit einem 4.5mm Bohrer durchbohren um anschließend das M5 Gewinde zu schneiden. Die Wandstärke beträgt an dem Teil gut 3mm und ist auf jeden Fall ausreichend. Zusätzlich habe ich bei dem XT Schaltwerk noch eine geschnittene 0.5mm dicke Beilagscheibe untergelegt, weil sonst die Schaltrolle schief steht. Das geht einfach mit einem Seitenschneider. Die Beilagscheibe ist in etwa genauso dick wie der benachbarte Bolzen, man bringt also alles auf eine Ebene. Im Nachhinein hat sich herausgestellt das ich diese Beilagscheibe während der Fahrt verloren habe, was wohl daran liegt das sie seitlich rausrutscht und einmal habe ich sogar die Schaltrolle verloren. Haltbarere Alternative ist daher, wenn man den nebenliegenden Bolzen mit einer Feile etwas abschleift, so das man eine komplette Beilagscheibe verwenden kann. Beachten sollte man auch, die obere und untere Rolle nicht zu vertauschen und das die untere Rolle eine Drehrichtung hat.

Umgebauter äußerer Käfig mit Beilagscheibe, ich empfehle hier aber den Bolzen abzuschleifen damit man eine ganze Beilagscheibe verwenden kann

Nach dem Umbau war ich nun erstmals in der Lage alle Gänge ohne Probleme durchzuschalten. Noch mit komplett eingedrehter B-Schraube wegen der zu kurzen Kette und der Schaltkäfig ging dadurch etwas mehr in die Höhe als notwendig. Der Abstand von oberer Rolle zum kleinsten Ritzel beträgt hier 3 Kettenglieder und ist sicherlich noch nicht optimal aber zumindest gab es beim schalten keine Probleme. Mit der um 4 auf insgesamt 112 Glieder verlängerten Kette ließ sich letztendlich die B-Schraube weiter herausdrehen und das Schaltverhalten war wieder so schnell, wie es sich für eine XT Schaltung gehört. Man merkte im Vergleich deutlich das es mit voll eingedrehter B-Schraube viel langsamer schaltet. Der Wegfall des Umwerfers ist wirklich eine Wohltat, ich hätte das schon viel früher tun sollen.

Umgebauter äußerer Käfig, Schaltrolle um 1cm versetzt

16er Ritzel

Etwas negativ ist mir das Loch von 13,15 auf 19 mit dem entfernten 17er aufgefallen. Ich besorgte mir also ein XT 771 16er Ritzel (teilweise gibt es hier Lieferengpässe) und staunte beim einbauen das die Schaltweichen ein klein wenig versetzt sind, doch dies fällt beim späteren fahren quasi kaum auf. Es gibt wohl einige bei denen es nicht so sauber schalten soll, dies liegt aber denke ich vor allem daran das die B-Schraube zu weit hineingedreht ist. Man kann die Stellung des Ritzels noch etwas optimieren, in dem man den kleinen Spalt auffeilt, so das man das Ritzel quasi frei drehen kann. Dann stimmen zwar die Schaltweichen auf einer Seite, doch auf der gegenüberliegenden Seite ist die Schaltweiche immer noch um 1/2 Zahn versetzt.

Die rot markierte Stelle mit einer Feile entfernen, damit man das Ritzel drehen kann.

Spuren am Schaltwerk

Im Nachhinein stellte sich auch heraus das das Shadow Plus Schaltwerk schon ziemlich knapp auf Kante genäht war, denn es kam vor das die versetzte obere Schaltrolle den Schaltkörper berührte und es schon Spuren gab. Dies tritt im letzten Gang bei einer bestimmten Kettelänge und Einstellung der B-Schraube auf, also je nachdem wie weit der Käfig gedreht wird. Der Winkel vom Schaltkäfig zum Schaltkörper beträgt dann ca. 80°. Die dadurch entstandenen Vibrationen sind vielleicht auch der Grund für die verlorene Beilagscheibe am Schalträdchen. Um dies zu vermeiden sollte man schauen ob im letzten Gang noch Freiraum ist, auch mit voll eingefedertem Hinterbau. Und falls nötig die Kettenlänge ändern oder den Schaltkörper etwas abschleifen.

Spuren am Schaltwerkskörper vom Schalträdchen

Gibt es einen einfacheren Weg das Schaltwerk zu optimieren?

Im Internet gibt es auch andere Anleitungen bei denen der Anschlag am Schaltwerk gekürzt wird, damit sich die Stellung des Schaltwerks am Schaltauge ändert. Alternativ auch Wolftooth GoatLink. Das Schaltwerk bewegt sich dadurch etwas nach unten und nach vorne. Das ist zwar wesentlich einfacher, ich glaube aber nicht das damit eine ähnlich gute Schaltqualität erreicht wird.

Vorderer Antrieb

Vorüberlegungen zu Ketttenlinie und Kettenblatt

Die Kettenlinie liegt bei SRAM relativ weit aussen mit 49.5mm, was bei den großen Ritzeln viel Schräglauf gibt. Bei den großen Ritzeln funktioniert der Schräglauf besser, da die Kette dort nicht das kleinere Ritzel berührt. Im Downhill fährt man normalerweise kleine Ritzel, hier sollte wenig Schräglauf vorhanden sein, damit die Kette besser hält.

Der Wunsch kam auf, dass Kettenblatt noch kleiner zu machen. Ein Ritzelrechner bestätigte auch das zwischen 32 und 30 oder 28 nur wenig Unterschied in der Endgeschwindigkeit (max. 4km/h) liegt. Bei dem heute üblichen Lochkreis von 104mm lässt sich aber nur minimal ein 30er Kettenblatt montieren. Weiterer Problempunkt sind Kettenführungen die meist erst ab einem 32er Kettenblatt funktionieren, teilweise sogar erst ab 36. Vor allem weil der Krümmungsradius des Käfigs einer oberen Kettenführung selten eng genug ist. Mit einem sog. Narrow Kettenblatt ist es aufgrund der speziellen Zahnform zwar theoretisch möglich ohne Kettenführung auszukommen, jedoch ist es nicht verkehrt zumindest eine obere Kettenführung zu montieren. Im Enduro Worldcup wo Einfachantriebe mittlerweile fast Standard sind, sieht man ebenso an fast jedem Rad eine obere Kettenführung. Wenn das Kettenblatt zunehmend verschleisst, soll die Kette auch nicht mehr so zuverlässig halten. Die verbreiterten Zähne werden mit der Zeit seitlich abgewetzt und schmaler, die Kette bekommt seitliches Spiel. Aluminium ist dort nicht unbedingt das optimale Material.

Kettenführung mit 30er KB auf 104LK, Quelle: mtb-news Fibbs79

Im oberen Bild sieht man das die Form des Käfigs oft eher für größere Kettenblätter gedacht ist. Wegen den Kurbelarmen lässt sich der Käfig nicht weiter herunter an optimaler Position setzen bei einem 30er Kettenblatt. Die Funktion der Kettenführung ist hier eher suboptimal.

Ist Directmount eine Alternative?

Eine optimale Lösung wäre hier ein Kettenblatt mit Directmount welches keine störenden Kurbelarme hat. Noch dazu ist man hier nicht bei der Kettenblattgröße auf 30 Zähne limitiert. Da es hier jedoch besonders viele Standards gibt (Race Face, e13, SRAM/Truvativ ...), ist noch unklar welches System sich in Zukunft durchsetzen wird. Bei Shimano ist derzeit kein Directmount in Sicht. Ausserdem ist das ganze noch sehr teuer, vor allem wegen der schnell verschleissenden Alukettenblätter. Das Kettenblatt lässt sich auch nicht mehr ohne Demontage der Kurbel wechseln. Die Kettenlinie lässt sich ebensowenig ändern. Die Gewichtseinsparung liegt bei ca. 50g aufgrund des entfallenen Spiders, nicht wirklich viel. Obere Kettenführungen für 28-32 sind derzeit auch Mangelware z.B. MRP AMG.

Anpassen der Kettenlinie

Soweit also zur Theorie. In meinem Fall verwende ich eine SLX 675 2fach Kurbel mit einer Kettenlinie von 48.8mm. Der Abstand zwischen den Kettenblättern beträgt bei 10fach ca. 7.5mm, also wandert die Kettenlinie um min. 3.5mm nach aussen auf ~52.5mm. Um wieder auf 49.5mm wie die XX1 zu kommen, benötige ich 3mm an Spacer um das Kettenblatt weiter nach innen zu schieben. An Teilen besorgte ich mir eine e13 XCX Kettenführung die auf 28-36 ausgelegt ist, sowie ein herkömmliches 32er FSA Kettenblatt, da ich keinen großen Sinn darin sehe ein Narrow-Wide Kettenblatt mit einer Kettenführung zu fahren. Die Kettenführung ist via ISCG Adapter ohne Beilagscheiben montiert. Das Kettenblatt musste ich 2.5mm nach innen verschieben mit Spacer. Weiter nach innen, ging es mit der Kettenführung nicht. Das ist dann auch ausreichend damit die Kette nicht mit dem Kurbelarm kollidiert. Hierzu habe ich 16x8.5mm Beilagscheiben einfach auf 10mm aufgebohrt. Es ist zwar knapp bei einem 32er Kettenblatt d.h. die Kette berührt fast die Beilagscheiben aber es funktioniert. Bei einem 30er Kettenblatt mit 4mm kleinerem Radius wird klar, warum man keine separaten Spacer montieren kann und diese sich schon fest integriert am Kettenblatt befinden. Die benötigten Kettenblattschrauben und Hülsen musste ich neu bestellen, da die Shimano 2fach viel zu kurz sind (Hülse ca. 6.5mm). Die Einbautiefe in der Kurbel beträgt max. 3.5mm, im Kettenblatt sind es 2mm Tiefe die von der Hülse abgedeckt werden, zusätzlich 2.5mm Spacer und der 1.7mm hohe Kragen der Hülse ergeben also max. 9.7mm die die Hülse lang sein darf und sollte wenigstens 8.2mm lang sein. Ich besorgte mir die Kettenblattschrauben der Tiagra FC-4603 wo die Hülsen 9.5mm lang sind. Diese haben 2 Nasen welche mit einer Feile abgeschliffen werden mussten, andere günstige lange Hülsen fand ich leider nicht und welche aus Alu sind mir zu empfindlich. Als Alternative gibt es noch 1fach Kettenblattschrauben von Truvativ mit 9mm Länge bei denen ein 2mm Spacer mitgeliefert wird, diese haben aber ein M8.5 Gewinde statt M8 wie üblich.

Montieren der Kettenführung

e13 XCX 28-36t Kettenführung mit 32er FSA KB auf 104LK

Die Einstellung der Kettenführung in der Höhe, ergab das die untere optimale Grenze genau dem 32er Kettenblatt entspricht. Bei einem 30er Kettenblatt müsste man schon die Bearbeitung der Kurbelarme in Erwägung ziehen. Auf dem Bild ist gut zu sehen das die Kettenführung für kleinere Kettenblätter ausgelegt ist, im Vergleich zur anderen Führung oben.

Gewicht

Vorausgestzt man montiert eine obere Kettenführung, ist die Gewichtseinsparung wie folgt: Die Kassette wiegt 60g mehr, ein ausgefrästes 30er Narrow Kettenblatt 40g. Abmontiert wird linker XT 780 Schalthebel mit Zug 130g + Hülle 35g, 38er Kettenblatt 75g, 24er Kettenblatt 25g, 4x Kettenblattschraube Stahl 25g für kleines KB, Umwerfer 150g. Macht insgesamt also 340g weniger. In meinem Fall nur 260g wegen der Kettenführung mit 80g.

Fazit

Mit dem Umbau des Schaltwerks ist die Performance nun wie sie bei einer XT Schaltung sein sollte. Ohne Umbau würde ich das ganze mit einem Shimano Schaltwerk nicht empfehlen, weil es zu langsam und ungenau schaltet. Auch ohne Narrow-Wide Kettenblatt läuft die Kette sehr zuverlässig mit der Kettenführung, selbst mit ausgeschaltetem Shadow Plus.

Update: Die 11fach MTB Schaltwerke sollen ebenso gut mit 10fach Teilen funktionieren, es gibt dazu zahlreiche Foreneinträge. Dann kann man sich den Umbau am Schaltwerk sparen.