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==Hebelübersetzung== | ==Hebelübersetzung== | ||
Man kann Fahrradbremsen nicht verstehen, ohne | Man kann Fahrradbremsen nicht verstehen, ohne Hebelgesetze zu verstehen. | ||
"Hebelübersetzung" bzw. "Hebel" bezeichnet das Verhältnis zwischen der Kraft, die man aus dem einen Ende eines Angelpunkts erhält, wenn man eine bestimmte Kraft auf der anderen Seite ausübt. Man könnte vereinfacht sagen, dass die Hebelübersetzung das Kräfte- und Entfernungsverhältnis ist. | "Hebelübersetzung" bzw. "Hebel" bezeichnet das Verhältnis zwischen der Kraft, die man aus dem einen Ende eines Angelpunkts erhält, wenn man eine bestimmte Kraft auf der anderen Seite ausübt. Man könnte vereinfacht sagen, dass die Hebelübersetzung das Kräfte- und Entfernungsverhältnis ist. | ||
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Des Pudels Kern erreicht man durch Ändern des Hebels (z.B. durch das Bewegen des Ankerpunkts). Dabei werden sowohl die aufzuwendende Kraft als auch Bewegungsspielraum gleichzeitig verändert. Sie sind sozusagen beide auf der gleichen Seite der Medaille. Man kann das Kräfteverhältnis nicht ohne das Entfernungsverhältnis ändern. | Des Pudels Kern erreicht man durch Ändern des Hebels (z.B. durch das Bewegen des Ankerpunkts). Dabei werden sowohl die aufzuwendende Kraft als auch Bewegungsspielraum gleichzeitig verändert. Sie sind sozusagen beide auf der gleichen Seite der Medaille. Man kann das Kräfteverhältnis nicht ohne das Entfernungsverhältnis ändern. | ||
Bei Fahrradbremsen ist die Hebelübersetzung des Systems das Verhältnis der Kraft, die auf die Felge aufgebracht wird, und der | Bei Fahrradbremsen ist die Hebelübersetzung des Systems das Verhältnis der Kraft, die auf die Felge aufgebracht wird, und der aufzuwendenden Kraft, die die Finger dafür am Bremshebel ausüben müssen. Wenn also ein bestimmtes Bremssystem eine Hebelübersetzung von acht hätte, würde das drücken des Bremshebels mit fünf Kilogramm, eine Gewicht von rund 40 Kilogramm auf die Felge drücken. (Tatsächlich etwas weniger als 40kg, weil man noch Reibungsverluste einrechnen müsste. Diese werden aber zur Vereinfachung in diesem Artikel ignoriert, weil sie für das Gesamtverständnis nicht wichtig sind.) | ||
Die Hebelübersetzung kann auch aus der Perspektive von Wegeverhältnissen betrachtet werden. Eine Bremse mit hoher Hebelübersetzung bringt mit sehr wenig Handkraft am Hebel sehr viel Kraft über den Bremsschuh auf die Felge auf. Auf der anderen Seite muss man den Bremshebel sehr weit bewegen, um die Bremsschuhe das kurze Stück bis zur Felge zu bewegen. Bei zu hoher Hebelübersetzung trifft der Bremshebel schon den Lenker, bevor die Brenmsschuhe auf die Felge treffen. Wenn man die Bremsschuhe so eng einstellt, dass der Bremshebel nicht den Lenker berührt, kann es passieren, dass beim Loslassen des Bremshebels, die Bremsschuhe nicht mehr weit genug auseinanderbewegt werden, um sich von der Felge zu lösen. | Die Hebelübersetzung kann auch aus der Perspektive von Wegeverhältnissen betrachtet werden. Eine Bremse mit hoher Hebelübersetzung bringt mit sehr wenig Handkraft am Hebel sehr viel Kraft über den Bremsschuh auf die Felge auf. Auf der anderen Seite muss man den Bremshebel sehr weit bewegen, um die Bremsschuhe das kurze Stück bis zur Felge zu bewegen. Bei zu hoher Hebelübersetzung trifft der Bremshebel schon den Lenker, bevor die Brenmsschuhe auf die Felge treffen. Wenn man die Bremsschuhe so eng einstellt, dass der Bremshebel nicht den Lenker berührt, kann es passieren, dass beim Loslassen des Bremshebels, die Bremsschuhe nicht mehr weit genug auseinanderbewegt werden, um sich von der Felge zu lösen. | ||
Bei [[Zangenbremse]]n ist die Hebelübersetzung durch den Hersteller fest vorgegeben. Man kann sie nicht ändern, außer man tauscht Zangen, Hebel oder die Reifengröße aus. Wenn man kleinere Reifen montiert, muss man die Bremsschuhe weiter nach unten installieren, was die Entfernung der Bremsschuhe zum Ankerpunkt erhöht und die Hebelübersetzung verringert. Wenn man zum Beispiel 622mm (700C) Felgen auf einem | Bei [[Zangenbremse]]n ist die Hebelübersetzung durch den Hersteller fest vorgegeben. Man kann sie nicht ändern, außer man tauscht Zangen, Hebel oder die Reifengröße aus. Wenn man kleinere Reifen montiert, muss man die Bremsschuhe weiter nach unten installieren, was die Entfernung der Bremsschuhe zum Ankerpunkt erhöht und die Hebelübersetzung verringert. Wenn man zum Beispiel 622mm (700C) Felgen auf einem Fahrrad benutzt, was für 630mm ([[27 Zoll]]) Reifen gebaut wurde, wird die Bremswirkung abnehmen. | ||
Bei [[Direktzugbremse]]n wie der V-Brake von [[Shimano]] ist die Hebelübersetzung ebenfalls fest vorgegeben. Da sich die Ankerpunkte jedoch unterhalb der Felge befinden, erzeugen kleinere Reifen eine höhere Hebelübersezung - ganz im Gegensatz zu Zangenbremsen. | Bei [[Direktzugbremse]]n wie der V-Brake von [[Shimano]] ist die Hebelübersetzung ebenfalls fest vorgegeben. Da sich die Ankerpunkte jedoch unterhalb der Felge befinden, erzeugen kleinere Reifen eine höhere Hebelübersezung - ganz im Gegensatz zu Zangenbremsen. | ||
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* Großwinkelige Cantilever, deren Cantileverwinkel deutlich über 90° liegt (Englisch: Wide profile). Das beste Beispiel hierfür sind die alten [[Mafac]] Canitilever-Bremsen, bei denen der Gelenk-Zugklemm Hebelarm (GK) je nach Aufbau sogar abwärts geneigt sein konnte. Diese Art ist inzwischen so gut wie ausgestorben. Diese Wide Profile Bremsen hatten eine sehr geringe Hebelübersetzung und funktionierten ausschließlich mit Bremshebeln, die eine sehr hohe Hebelübersetzung hatten. | * Großwinkelige Cantilever, deren Cantileverwinkel deutlich über 90° liegt (Englisch: Wide profile). Das beste Beispiel hierfür sind die alten [[Mafac]] Canitilever-Bremsen, bei denen der Gelenk-Zugklemm Hebelarm (GK) je nach Aufbau sogar abwärts geneigt sein konnte. Diese Art ist inzwischen so gut wie ausgestorben. Diese Wide Profile Bremsen hatten eine sehr geringe Hebelübersetzung und funktionierten ausschließlich mit Bremshebeln, die eine sehr hohe Hebelübersetzung hatten. | ||
* Rechtwinkelige Cantilever haben einen Cantileverwinkel von um die 90° (Englisch: Mid profile). Die meisten in den späten 1980er Jahren gebauten Cantilever-Bremsen fallen in diese Kategorie. Diese Mid Profile Bremsen sind sehr nachsichtig und bieten bei den meisten Installationen die beste Bremsleistung unter allen | * Rechtwinkelige Cantilever haben einen Cantileverwinkel von um die 90° (Englisch: Mid profile). Die meisten in den späten 1980er Jahren gebauten Cantilever-Bremsen fallen in diese Kategorie. Diese Mid Profile Bremsen sind sehr nachsichtig und bieten bei den meisten Installationen die beste Bremsleistung unter allen Bedingungen. | ||
* Schmalwinkelige Cantilever haben einen Cantileverwinkel unter 90° (Englisch [[Low Profile Bremse|Low profile]]). Der Hauptvorteil dieser Kategorie ist der, dass sie nicht so weit seitwärts aus dem [[Rahmen]] oder der [[Gabel]] herausragen. Das ist auch gewollt, weil weit herausragende Cantilever-Arme können einige Probleme verursachen, wie zum Beispiel, dass hinten die Füße des Fahrers anstoßen können. Auch Low Profile Bremsen können exzellente Bremsleistung bieten - dazu müssen sie aber penibel installiert und eingestellt werden. Schlecht montierte Low Profile Bremsen haben schlechte Bremsleistung, auch wenn es sich am [[Montageständer]] zuerst gut angefühlt hat. | * Schmalwinkelige Cantilever haben einen Cantileverwinkel unter 90° (Englisch [[Low Profile Bremse|Low profile]]). Der Hauptvorteil dieser Kategorie ist der, dass sie nicht so weit seitwärts aus dem [[Rahmen]] oder der [[Gabel]] herausragen. Das ist auch gewollt, weil weit herausragende Cantilever-Arme können einige Probleme verursachen, wie zum Beispiel, dass hinten die Füße des Fahrers anstoßen können. Auch Low Profile Bremsen können exzellente Bremsleistung bieten - dazu müssen sie aber penibel installiert und eingestellt werden. Schlecht montierte Low Profile Bremsen haben schlechte Bremsleistung, auch wenn es sich am [[Montageständer]] zuerst gut angefühlt hat. | ||
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Drei separate Faktoren bestimmen die Hebelübersetzung eines jeden Cantilever-Bremsen Systems. Die verfügbare Gesamthebelübersetzung ist das Produkt aus diesen drei Werten (also alle Werte miteinander multiplizieren): | Drei separate Faktoren bestimmen die Hebelübersetzung eines jeden Cantilever-Bremsen Systems. Die verfügbare Gesamthebelübersetzung ist das Produkt aus diesen drei Werten (also alle Werte miteinander multiplizieren): | ||
#Die Hebelübersetzung des Bremshebels ist der erste Faktor. Seine Hebelübersetzung bestimmt sich durch die Entfernung vom Gelenk des Hebels zum Zugende. Zusätzlich spielt noch die Länge des Bremsgriffs vom Gelenk bis zu dem Punkt, an dem die Finger des Fahrers greifen, eine Rolle. Typische [[Mountainbike]]bremsgriffe haben eine Hebelübersetzung von 3,5, veraltete [[Dropbar]] | #Die Hebelübersetzung des Bremshebels ist der erste Faktor. Seine Hebelübersetzung bestimmt sich durch die Entfernung vom Gelenk des Hebels zum Zugende. Zusätzlich spielt noch die Länge des Bremsgriffs vom Gelenk bis zu dem Punkt, an dem die Finger des Fahrers greifen, eine Rolle. Typische [[Mountainbike]]bremsgriffe haben eine Hebelübersetzung von 3,5, veraltete [[Dropbar]]bremsgriffe hatten etwa 4 und [[Aerobremshebel|Aerodropbarbremsgriffe]] liegen bei ca. 4,5. Bremsgriffe für [[Direktzugbremse]]n haben ungefähr 2.<br>Shimano [[Servo Wave ®]] und [[Odyssey]] Bremsgriffe haben eine variable Hebelübersetzung, die ansteigt, je mehr man den Griff zieht.<br><br>'''Zwei getrennt zu betrachtende Aspekte des Cantilever Systems bestimmen dessen Hebelübersetzung:''' | ||
#Die Hebelübersetzung eines individuellen Cantilevers ist das Verhältnis zwischen der Gelenk-Zug Abstand (GZ) und der Länge des Gelenk-Schuh Hebelarms (GS). GZ ist am längsten, wenn der Zugklemmwinkel 90° ist. Dann liegen GZ und GK auf einer Linie. Manche Autoritäten empfehlen, die Länge des Querzugs entsprechend der Hebelübersetzung zu wählen. [[Sheldon Brown]] glaubte, das das eine unnötige Vereinfachung ist. Bei Wide- bzw. Mid-Profile Bremsen steigt die Hebelübersetzung, wenn der Bremsschuh nach innen wandert. Sie steigt also mit zunehmendem Bremsenverschleiß. Bei Low Profile Bremsen nimmt die Hebelübersetzung bei gleichen | #Die Hebelübersetzung eines individuellen Cantilevers ist das Verhältnis zwischen der Gelenk-Zug Abstand (GZ) und der Länge des Gelenk-Schuh Hebelarms (GS). GZ ist am längsten, wenn der Zugklemmwinkel 90° ist. Dann liegen GZ und GK auf einer Linie. Manche Autoritäten empfehlen, die Länge des Querzugs entsprechend der Hebelübersetzung zu wählen. [[Sheldon Brown]] glaubte, das das eine unnötige Vereinfachung ist. Bei Wide- bzw. Mid-Profile Bremsen steigt die Hebelübersetzung, wenn der Bremsschuh nach innen wandert. Sie steigt also mit zunehmendem Bremsenverschleiß. Bei Low Profile Bremsen nimmt die Hebelübersetzung bei gleichen Bedingungen allerdings ab.<br>Die Hebelübersetzung einer typischen Low Profile Cantilever Bremse liegt zwischen 1 und 2. Mid Profile Cantis haben etwas mehr Hebelübersetzung. | ||
#Mehr Einfluss auf die Hebelübersetzung einer gut eingestellten Cantilever Bremse (insbesondere bei Low Profile Bremsen) hat der [[Querzug]]. Die Hebelübersetzung wird strikt durch den Querzugträgerwinkel bestimmt.<br>Die Formel hierfür lautet <br><br>''1/sin(Querzugträgerwinkel)'' | #Mehr Einfluss auf die Hebelübersetzung einer gut eingestellten Cantilever Bremse (insbesondere bei Low Profile Bremsen) hat der [[Querzug]]. Die Hebelübersetzung wird strikt durch den Querzugträgerwinkel bestimmt.<br>Die Formel hierfür lautet <br><br>''1/sin(Querzugträgerwinkel)'' | ||
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Wenn man einen klassischen Querzugträger und | Wenn man einen klassischen Querzugträger und separaten Querzug durch einen Verbindungszug ersetzt, kann man die Hebelübersetzung an bestimmten Fahrrädern minimal erhöhen. Im allgemeinen funktioniert der Bermsenaufbau an Fabrik so gut wie möglich, wenn man sich an die Anleitung von [[Shimano]] gehalten hat. | ||
Da der Querzugträgerwinkel so kritisch für die Hebelübersetzung ist, nimmt diese ab, wenn die Bremse betätigt wird und die Bremsschuhe verschleißen. Der sehr kurze Querzug, der für die hohe | Da der Querzugträgerwinkel so kritisch für die Hebelübersetzung ist, nimmt diese ab, wenn die Bremse betätigt wird und die Bremsschuhe verschleißen. Der sehr kurze Querzug, der für die hohe Hebelübersetzung bei Low Profile Bremsen notwendig ist, verstärkt diesen Effekt noch. Das rührt daher, dass der Querzugträgerwinkel ansteigt, wenn man die Bremse betätigt. Daher sollten Low Profile Bremsen mit so wenig Bremsbelagabstand zur Felge wie möglich eingestellt werden, wenn man maximale Hebelübersetzung aus diesem Bremsentyp herausholen will. | ||
==Direktzugbremsen (V-Brake)== | ==Direktzugbremsen (V-Brake)== | ||
[[Bild:Vbrake-overallsm.jpg|right|thumb|Direktzugbremse]] | [[Bild:Vbrake-overallsm.jpg|right|thumb|Direktzugbremse]] | ||
Die aktuellste Entwicklung bei Cantilevern sind seit einigen Jahren schon die Direktzugbremsen - den meisten unter der Shimano Marke [[V-Brake]] bekannt. Sie | Die aktuellste Entwicklung bei Cantilevern sind seit einigen Jahren schon die Direktzugbremsen - den meisten unter der Shimano Marke [[V-Brake]] bekannt. Sie ähneln sehr langen Low Profile Cantileverbremsen, haben aber keinen separaten Querzug. Sie sind allerdings [[Seitenzugbremse]]n statt [[Mittelzugbremse]]n. Ein Arm trägt den [[Zuganschlag]] und der Innenzug verläuft von diesem Arm zur [[Zugklemmschraube]] am gegenüberliegenden Arm. Direktzugbremsen haben eine sehr hohe Hebelübersetzung, so dass sie möglichst nicht mit konventionellen Bremsgriffen benutzt werden sollten. Wenn man konventionelle Bremshebel bei Direktzugbremsen einsetzt, kann der Bremsvorgang sehr abrupt einsetzen. Die exzessiv hohe Hebelübersetzung kann dazu führen, dass entweder die Bremsschuhe sofort die Felge berühren oder der Hebel am Lenker anschlägt, bevor die Brems zupacken kann - je nachdem wie die Züge eingestellt sind. | ||
Es gibt ein paar Teile auf dem [[Ersatzteilmarkt]], die es möglich machen, konventionelle Bremshebel mit Direktzugbremsen zu benutzen. Sie haben zumeist [[exzentrisch]]e oder doppelte Umlenkrollen, so dass man den Bremszug weiter (aber weniger hart) zieht. | Es gibt ein paar Teile auf dem [[Ersatzteilmarkt]], die es möglich machen, konventionelle Bremshebel mit Direktzugbremsen zu benutzen. Sie haben zumeist [[exzentrisch]]e oder doppelte Umlenkrollen, so dass man den Bremszug weiter (aber weniger hart) zieht. | ||
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Bei einer Bremseneinstellung mit maximaler Hebelübersetzung hat der Querzug einen flacheren Querzugträgerwinkel. Hier kann es schwierig sein, den Querzug auszuhängen, um das Laufrad ausbauen zu können. Mancher Fahrer bevorzugt dann etwas weniger Bremskraft, um das Laufrad leichter aus- und einbauen zu können. | Bei einer Bremseneinstellung mit maximaler Hebelübersetzung hat der Querzug einen flacheren Querzugträgerwinkel. Hier kann es schwierig sein, den Querzug auszuhängen, um das Laufrad ausbauen zu können. Mancher Fahrer bevorzugt dann etwas weniger Bremskraft, um das Laufrad leichter aus- und einbauen zu können. | ||
Bei Reiserädern mit Aero-Bremsghriffen, deren Hebelübersetzung sehr hoch ist, kann die | Bei Reiserädern mit Aero-Bremsghriffen, deren Hebelübersetzung sehr hoch ist, kann die exzessive Hebelübersetzung dazu führen, dass der Bremshebel bereits am Lenker anschlägt, bevor die Bremse zupacken kann. [[Shimano]] stellt hierfür einen extrabreiten Querzugträger (s. Bild rechts) her. Man kann den gewünschten Effekt auch dadurch erzeugen, dass man den Querzug besonders lang lässt, außer man hat einen so schmalen Rahmen, dass dafür kein Platz ist. | ||
==Das Potenzial der Cantilever Bremsen voll ausschöpfen== | ==Das Potenzial der Cantilever Bremsen voll ausschöpfen== | ||
Neben der Hebelübersetzung gibt es noch ein paar weitere Aspekte, um die Bremsleistung der Cantilever Bremse zu verbessern. | Neben der Hebelübersetzung gibt es noch ein paar weitere Aspekte, um die Bremsleistung der Cantilever Bremse zu verbessern. | ||
Wenn man das Gesamtsystem verwindungssteifer macht, kann man die Bremse auch mit mehr Hebelübersetzung einstellen, ohne Gefahr zu laufen, dass der Hebelweg des | Wenn man das Gesamtsystem verwindungssteifer macht, kann man die Bremse auch mit mehr Hebelübersetzung einstellen, ohne Gefahr zu laufen, dass der Hebelweg des Bremshebels nicht ausreicht. | ||
* Züge sollten so reibungsfrei wie möglich sein. Dazu gehört auch, dass die Enden der Zughüllen sauber bearbeitet werden, so dass sie eine feste und stabile Verbindung zu den Zuganschlägen haben. (s. auch [[Züge]]) | * Züge sollten so reibungsfrei wie möglich sein. Dazu gehört auch, dass die Enden der Zughüllen sauber bearbeitet werden, so dass sie eine feste und stabile Verbindung zu den Zuganschlägen haben. (s. auch [[Züge]]) |