Klassische Schraubkranzfreiläufe

Ältere Mehrgangfahrräder haben recht einfache Hinterradnaben mit einem Gewinde auf der rechten Seite des Nabenkörpers. Ein klassischer Schraubkranz hat ein passendes Gewinde, das auf dieses Nabengewinde passt.

Die unterscheidet sich massiv von der modernen Kassette (bzw. Freilaufnabe oder Freehub ®), bei der sich der Freilaufmechanismus in der Nabe selbst befindet.

Ein Standardfreilauf wird auf die klassische Schraubkranznabe aufgeschraubt. Beim Pedalieren wird der Schraubkranz auf dem Gewinde festgezogen. Daher benötigt man im wesentlichen kein Werkzeug, um einen Schraubkranz zu montieren.

Die Demontage eines Schraubkranzes benötigt ein spezielles Werkzeug, das als Freilaufabzieher bezeichnet wird. Dieses Werkzeug hat einen Kopf mit Keilverzahnungen, der in eine Schraubzwinge geklemmt oder auf einen Schlüssel aufgesteckt werden kann. Diese Keilverzahnungen passen auf den inneren (nicht rotierenden) Teil des Freilaufs. Verschiedene Marken von Freiläufen haben verschiedene Keilverzahnungsmuster. Es gibt zum Glück die Tendenz dahin, diese Muster einheitlich nach dem Shimano Standard zu gestalten.

Ältere Freiläufe hatten einfache Löcher mit passenden Werkzeugen mit zwei oder vier Zinken. Dieses veraltete System tendierte dazu, zu versagen. Es war sehr leicht entweder das Werkzeug oder den Freilauf zu beschädigen, wenn man versuchte, den Freilauf zu demontieren. Das Werkzeug sollte möglichst mit dem Schnellspanner der Nabe gegen den Freilauf gesichert werden.

Da beim Radeln der Freilauf auf das Nabengewinde in Einschraubrichtung gedrückt wird (der Kranz zieht sich fester an), war die Kraft, mit der pedaliert wurde ausschlaggebend dafür, wie fest der Schraubkranz auf die Nabe geschraubt war. Das kann natürlich zu erheblichen Problemen beim Losschrauben führen, wenn der Schraubkranz bei sehr niedrigen Gängen oder auf einem Tandem benutzt wurde. Die übliche Technik für die Demontage besteht darin, den Freilaufabzieher in eine Schraubzwinge zu klemmen, das Laufrad oben aufzusetzen und das ganze Laufrad zu drehen. Wenn möglich sollte das Laufrad dabei vertikal stehen. Dadurch kannst Du mehr Kraft aufbringen, ohne das Deine Füße ins Rutschen geraten.

Einen alternativen Ansatz hatte Sheldon Brown darin gefunden, dass er bei sehr widerspenstigen Freiläufen einen passenden Ringschlüssel auf das Werkzeug aufsetzte und diesen mit einem Werkstatthammer am langen Hebelende bearbeitete. Als passendes Werkzeug stellte sich hierbei die Kettenpeitsche von Park Tool heraus. Diese hat ein sechseckiges Loch, das perfekt auf den sechseckigen Kopf des Park Tools Freilaufabziehers passt.

Das standardisierte ISO Maß des Schraubkranznaben-Gewindes beträgt 1,375" x 24 TPI. Das ist das gleiche Maß wie beim ISO-Innenlagergewinde.

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Die Geschichte des Freilaufs

Ältere europäische Freiläufe hatten alle Ritzel aufgeschraubt. Dabei waren die großen Ritzel besonders fest verschraubt. Die beiden großen Ritzel hatten Linksgewinde und wurden von der Hinterseite auf den Freilauf geschraubt. Dadurch war es unmöglich, sie ohne Demontage des Freilaufs von der Nabe diese zu entfernen.

In der Praxis entfernte man eigentlich nie alle Ritzel auf einmal. Man benötigte zumindest ein Ritzel, um den Freilauf festzuhalten, wenn man ein anderes Ritzel abschraubte. Es gab spezielle Schraubzwingen, die dazu gebaut waren, das letzte Ritzel abschrauben zu können. Sheldon Brown hatte jedoch nie ein solches Werkzeug für notwendig befunden. Auf einem Freilauf gab es meist zwei bis drei verschiedenen Gewindegrößen. Daher konnten Ritzel, die auf eine bestimmte Position passten, nicht einfach an einer anderen Stelle platziert werden. Zumeist hatten die Ritzel auch eingebaute Spacer, so dass die Ritzel auch nur ein einer bestimmten Richtung montierbar waren.

In den 1970er Jahren jagten zuerst Sun Tour und danach [[Shimano] den etablierten europäischen Herstellern (z.B. Atom, Campagnolo, Cyclo, Everest, Maillard, Regina oder TDC) das Geschäft mit den Freiläufen ab. Das schafften sie durch überlegenes Design und handwerkliches Geschick obwohl die Metallverarbeitung der Japaner zu dieser Zeit der europäischen deutlich unterlegen war. Die Maillard Naben waren z.B. zu aufwendig in der Produktion, sahen aber hübsch aus.

• Einer dieser Gründe, warum die Japaner den Europäern das Geschäft abluchsen konnten, war, dass die größeren Ritzel mit dem Freilauf mittels Rippen statt Gewinden verbunden waren. Diese Ritzel wurden von den kleineren wie von einem Konterring an Ort und Stelle gehalten. Die Ritzel konnte dadurch wesentlich einfacher ausgetauscht werden.
• Die Zähne der japanischen Ritzel waren auch besser geformt, so dass die Schaltvorgänge auf diesen Ritzel wesentlich besser abliefen. Die Sun Tour Ritzel liefen zur Spitze in schräg zusammen, so dass die Kette viel leichter auf die Zähne aufrutschen konnte. Shimano stellte die Zähne leicht schräg an, so dass die vorbeilaufende Kette beim Schaltvorgang leichter vom Ritzel mitgenommen werden konnte.
• Japanische Freiläufe hatten zudem ein besseres System zur Demontage des Freilaufs. Sun Tour benutze zwar ein konventionelles zwei Zinken Muster. Diese Zinken waren aber wesentlich tiefer und stärker gebaut als die von europäischen Herstellern. Shimano war Pionier bei Abziehern mit einem Keilverzahnungsprofil. Dieses Profil war immun gegen das alte Problem, dass die beiden Kanten der Zinken langsam abgeschliffen wurden und das Werkzeug mit der Zeit unbrauchbar wurde.

Demontage des Schraubkranzfeilaufs

Schraubkränze schrauben sich während des Fahrens selbständig in die Naben, ohne dass man ein Werkzeug benötigt. Die Kräfte, die durch das Pedalieren auf den Schraubkranz wirken, reichen aus, um das Gewinde festzuschrauben. Ein Schraubkranz, der sehr lange durch einen sehr kräftigen Fahrer mit niedrigen Gängen in Benutzung war, kann sehr schwer zu lösen sein, da das Gewinde eben sehr fest aufgeschraubt ist.

Obwohl man einen Schraubkranz auch mit der Hand im Uhrzeigersinn aufschrauben kann, ist es andersherum unmöglich, gegen den Uhrzeigersinn den Schraubkranz wieder zu lösen nur unter Zuhilfenahme von einer Hand. Dies verhindert der Freilaufmechanismus, der dafür sorgt, dass der Schraubkranz sich gegen den Uhrzeigersinn frei bewegen kann. Du benötigst also einen Freilaufabzieher, der den nicht rotierenden Kern des Schraubkranzes packt.

Ältere Versionen hatten ein Werkzeug mit zwei Zinken, die in zwei Vertiefungen des Schraubkranzkerns passten. Die Form und der Abstand dieser Zinken variieren von einem Hersteller zum nächsten. Alle diese alten Versionen hatten gemeinsam, dass die Zinken sich rund schliffen oder abbrachen und den Schraubkranz beschädigten. Sobald die Vertiefungen beschädigt sind gibt es keinen zerstörungsfreien Weg, den Schraubkranz zu entfernen. Als allerletzte Maßnahme konnte man nur noch die Sperrklinken abmontieren und den Kern in eine Schraubzwinge klemmen und das Laufrad vom Schraubkranz abdrehen.

Bevor man den Schraubkranz mit dem Zwei-Zinken-Werkzeug abmontiert, ist es sehr wichtig, dieses gegen den Schraubkranz mittels des Schnellspanners (ohne die Federn) oder den Muttern der Schraubachse zu sichern.

Beachte: Sobald sich der Schraubkranz vom Gewinde gelöst hat, muss man diese Sicherung entfernen, um den Schraubkranz komplett vom Nabengewinde abschrauben zu können. Wer diesen Text nicht nachvollziehbar findet, sollte sich bei Youtube nach einem Anleitungsvideo umsehen.

Neuere Schraubkränze haben Abzieher mit Keilverzahnungen. Diese haben einen besseren Formschluss als die alten Zwei-Zinken-Werkzeuge. Die neuen Werkzeuge müssen nicht mehr gesichert werden.

Der übliche Weg, einen Freilaufabzieher zu benutzen, ist es, diesen in eine Schraubzwinge zu klemmen und das gesamte Laufrad zu drehen. Wenn Du eine entsprechend montierte oder verstellbare Schraubzwinge besitzt, ist es sinnvoll das Laufrad vertikal auszurichten (Achse horizontal). So hast Du bessere Hebelkräfte, um das Laufrad zu drehen. Sheldon Brown hatte extra zu diesem Zweck an seinem Arbeitsplatz eine Schraubzwinge an einem Türrahmen angebracht. Zuhause hatte er eine Schraubzwinge, bei der sich der Klemmbackenmechanismus um 360° drehen ließ. Unglücklicherweise haben die meisten Schraubzwingen keine solchen Möglichkeiten, so dass Du sehr wahrscheinlich mit einem horizontal liegenden Laufrad arbeiten musst.

Bei wirklich fest sitzenden Schraubkränzen hilft oftmals die Methode "Hammer", wenn die Methode mit der Schraubzwinge fehlschlägt. Dazu musst Du einen ordentlich langen Hebel an den Freilaufabzieher anbringen und diesen mit einem Werkstatthammer kräftig schlagen. Park Tool stellt einige sehr gut passende Hebel zu diesem Zweck her.

Bei jeder dieser Methoden lohnt es sich, dass auf dem Laufrad ein aufgepumpter Reifen montiert ist, denn so hast Du besseren Grip mit den Händen und Du schützt die Felge vor Beschädigung.

Zerstörende Demontage

Wen Du einen alten Schraubkranz demontieren willst, den Du nie mehr benutzt, kannst Du ihn auch zerstörerisch demontieren. Das ist oft eine sinnvolle Alternative, falls Du keinen passenden Abzieher der richtigen Marke oder des richtigen Modells zur Hand hast oder die Vertiefungen des Schraubkranzkerns beschädigt sind.

Baue den Schraubkranz wie weiter unten beschrieben (Wartung eines Schraubkranzfreilaufs) auseinander, um die Sperrklinken zu entfernen. Nun spanne den Kern in eine Schraubzwinge und drehe das Laufrad in gewohnter Weise gegen den Uhrzeigersinn.

Montage eines Schraubkranzfreilaufs

Einen Schraubkranz zu montieren ist sehr einfach und geht ohne Werkzeugeinsatz von statten. Im Prinzip funktioniert das so wie einen Deckel auf ein Marmeladenglas zu schrauben. Das letztendliche Festschrauben wird durch Deine "Fußkraft" erledigt, sobald Du den ersten Anstieg hinauf fährst.

Diese Kraft ist erheblich. Daher kann es manchmal sehr schwierig sein, einen Schraubkranz wieder zu lösen. Das gilt insbesondere, wenn der Schraubkranz sehr lange in niedrigen Gängen benutzt wurden.

Um spätere Schwierigkeiten von vorneherein zu vermeiden, ist es sehr wichtig, das Gewinde vor der Montage einzufetten.

Welches Fett genau Du benutzt ist nicht so wichtig. Hauptsache Du benutzt welches.

Bei der Montage achte insbesondere darauf, dass Du den Schraubkranz nicht schräg aufschraubst. Die Schraubkranzgewinde sind für Ihre Größe ungewöhnlich fein und das Aluminiumgewinde der Nabe kann leicht beschädigt werden, wenn der Schraubkranz schräg aufgeschraubt wird.

Schmieren des Schraubkranzfreilaufs

Schraubkränze sollten gelegentlich mit einem mittelschweren Öl geölt werden. Das geht ganz leicht und bedarf keiner Demontage.

Dabei sollte das Fahrrad am Hinterrad angehoben werden und ungefähr im 45° Winkel nach links geneigt werden. Dabei ist es sinnvoll, wenn man eine zweite Person als Hilfe dabei hat. Jetzt drehe die Pedale ein paar mal, so dass sich das Hinterrad schnell dreht und lass es im Freilauf laufen.

Im inneren des kleinsten Ritzels siehst Du, dass der Kern sich mit dem Laufrad zusammen dreht. Jetzt tropfe etwas Öl in den Spalt zwischen dem sich bewegenden Kern und dem stationären Äußeren. Gravitation und Kapillarkräfte werden nun das Öl im Schraubkranz verteilen.

Wiederhole diesen Vorgang ein paar mal bis Du hörst, wie sich das Geräusch der Sperrklinken verändert. Sie werden im allgemeinen leiser sobald das Öl sie erreicht hat.

Dies sollte man ungefähr mindestens einmal im Jahr oder sobald sich das Geräusch der Sperrklinken laut und knirschend anhört wiederholen.

Ersetzen von Ritzeln

Die meisten Mehrgangschraubkränze haben austauschbare und untereinander wechselbare Ritzel. Früher war es bei Fahrradläden üblich, den Kunden Ihre Schraubkränze in Wunschkombination zusammenzustellen. Unglücklicherweise gibt es durch den Rückgang an verbauten Schraubkränzen kaum noch Ersatzritzel.

Um ein Ritzel vom Schraubkranz zu demontieren benötigte man normalerweise zwei Kettenpeitschen. Eine hielt den Schraubkranz in Position und die andere benötigte man, um das Ritzel vom Freilauf herunterzuschrauben. Wenn Du nur eine Kettenpeitsche hast, benötigst Du eine spezielle Schraubkranzschraubzwinge.

Bei den älteren europäischen Schraubkränzen waren alle Ritzel aufgeschraubt. Die beiden größten Ritzel hatten zumeist ein Linksgewinde und wurden von hinten auf den Freilaufkörper geschraubt. Da diese beiden Ritzel für die kleinen Gänge am Fahrrad zuständig sind, sind sie zumeist mit sehr hoher Kraft aufgeschraubt und benötigen erhebliche Anstrengungen, um sie herunterzuschrauben. Die kleineren Ritzel werden von vorne mit einem Rechtsgewinde aufgeschraubt. Bei dieser Version des Schraubkranzes ist es fast unmöglich alle Ritzel gleichzeitig zu demontieren, was zum Glück aber so gut wie nie nötig ist.

Als die Japaner den Schraubkranznabenmarkt in den 1970er Jahren eroberten, hatten ihre Schraubkränze den Vorteil, dass nur das kleinst oder die beiden kleinsten Ritzel aufgeschraubt waren. Die restlichen größeren Ritzel wurden schlicht aufgesteckt. Die Ritzel hatten Keile, die in Rillen auf dem Freilaufkröper passten. Da nur die beiden kleinsten Ritzel verschraubt waren, waren diese Schraubkränze sehr leicht zu warten.

Shimano Hyperglide Schraubkränze hatten nur Ritzel mit Keilzähnen. Die Ritzel wurden von einem Konterring gehalten. Dies ist das gleiche System, wie es später bei den modernen Hyperglide Kassetten zum Einsatz kam.

Individuelle Zusammenstellung

Früher bei den 4-, 5- oder gar 6-Gang Schraubkränzen war es gängige Praxis, sich die Übersetzungen selbst zusammenzustellen. Bei so wenigen Möglichkeiten war es notwendig, dass man sich die speziellen Größen für seinen Fahrstil und die zu fahrende Strecke richtig zusammenstellte.

Das war nach Einführung von 7-, 8-, 9- und später 10- und 11-Gang Kassetten kein Thema mehr. Daraus resultiert, dass man sich heutzutage keinen Gedanken mehr über eigene Gangzusammenstellungen machen muss.

Viele ältere Fahrradfahrer schließen daraus, dass es heutzutage wesentlich schwieriger sein muss, sich seine Gangübersetzungen zusammenzustellen. Das Gegenteil ist der Fall. Bei den modernen Kassetten ist es wesentlich einfacher, weil alle Ritzel das gleiche Keilzahnmuster benutzen, so dass alle Ritzel (bis auf das Kleinste) an jeder Position auf dem Nabenkörper angebracht werden kann. Bei den alten Systemen waren die Gewinde abgestuft, so dass nur spezielle Ritzel an spezielle Positionen passten. Bessere Fahrradläden hatten früher eine riesige Menge an Ritzeln für jede dieser Positionen vorrätig, um jeden Wunsch eines Kunden bedienen zu können. Jedoch bedurfte es für jeden Hersteller einer solchen Sammlung an Ritzeln, da jeder Hersteller sein eigenes proprietäres System hatte.

Wartung eines Schraubkranzfreilaufs

Hinweis

Sheldon Brown rät dazu, einen Schraubkranzfreilauf nicht zu warten, da sich der Aufwand meistens nicht lohnt. Der Freilauf ist das unwichtigste Lager am Fahrrad, da es sich nur bewegt, wenn keine weiteren Kräfte auf es einwirken.

Nichtsdestotrotz gibt es Leute, die obigen evtl. unbegründeten Hinweis ignorieren werden. Daher folgt nun eine Beschreibung wie es geht.

Schraube den Schraubkranz auf ein Laufrad, so dass Du etwas greifen kannst, das den Schraubkranz hält.

In der Mitte (dem Kern) des Schraubkranzes siehst Du einen Ring mit zwei Löchern, in die ein Zapfenschlüssel passt. Auf diesem Ring steht normalerweise der Herstellernamen eingestanzt. Wenn Du Glück hast, steht auch noch eine Markierung (Pfeil) darauf, die Dir die Richtung zum Lösen (im Uhrzeigersinn), anzeigt.

Falls Du diesen Ring nicht sehen kannst, kann es nötig sein, das kleinste Ritzel zu lösen, um den Ring entfernen zu können. Das ist bei Schraubkränzen üblich, deren kleinstes Ritzel 13 oder weniger Zähne hat. Um das Ritzel zu lösen benötigst Du zwei Kettenpeitschen. Eine benötigst Du, um das kleines Ritzel zu drehen und die andere benötogst Du, um den Schraubkranz gegen zu halten (zu kontern), damit er sich nicht drehen kann, wenn Du das Ritzel lösen willst.

Nimm einen Hammer und einen Dorn (oder einen alten Schraubendreher), um den Ring im Uhrzeigersinn zu klopfen. Dieser Ring ist tatsächlich ein Konus mit einem Linksgewinde. Sobald Du ihn gelöst hast, tauchen darunter eine Reihe 1/8" Lagerkugeln und eine Ansammlung von flachen Unterlegscheiben, die sich um das Gewinde postieren, auf. Diese Unterlegscheiben dienen als Distanzscheiben (engl. Shim) und Du kannst eine oder mehrere entfernen, um das Lager stärker zusammenzudrücken, wenn der Freilauf zu viel Spiel aufweist.

Falls Du den Freilauf weiter auseinander nehmen möchtest, kannst Du das gesamte Gebilde herausheben und Dir die weiteren Innereien anschauen. Es werden ein weiterer Ring von 1/8" Lagerkugeln und zwei oder drei Sperrklinken zum Vorschein kommen.

Beim Zusammenbau solltest Du die Kugeln in einem dicken Fett baden, damit sie zusammenhalten, wenn Du das Lager wieder zusammenschraubst. Der komplizierte Teil sind jedoch die Sperrklinken. Früher gab es dafür ein spezielles Werkzeug, dass die Sperrklinken in Ihre Federmechanismen drückte, während man den Freilauf wieder zusammensetzte. Dieses Werkzeug, das aussieht wie ein Satz Haarklammern, ist nicht mehr erhältlich.

Statt dieses Werkzeugs kannst Du auch ein Gummiband nehmen, das Du an einem Stück Faden befestigst. Baue die Sperrklinken zusammen und umwickele sie mit dem Gummiband, so dass sie von diesem in die Federn gedrück werden.

Sobald der äußere Teil des Freilaufs wieder mehr oder weniger zusammengesetzt ist, nimm das Ende das Fadens und ziehe damit das Gummiband vorsichtig durch die Mitte des Freilaufs heraus.

Shimano Freilaufnaben

Diese werden wie althergebrachte Freiläufe gewartet. Jedoch benötigst Du das schwer aufzutreibende Shimano Werkzeug TL-FH-40, um den Deckel abzuschrauben, der als Konus für darunter liegende Kugellager dient.

Wie viele Gänge?

Die ersten Mehrgang-Freiläufe hatten drei Ritzel und eine klassische 1/8" Kette.

In den 1950er jahren kamen die schmaleren 3/32" Ritzel und Ketten auf. So konnten vier Gänge in der damals üblichen Einbaubreite von 114 mm untergebracht werden.

5-Gänge

In den späten 1950er Jahren wurde die Standardeinbaubreite der Rahmen auf 120 mm erhöht und damit 5-Gang Freiläufe ermöglicht. Dazu war es nötig, Spacer auf der rechten Seite der Achse unterzubringen, um die Kette daran zu hindern, am Rahmen zu schleifen. Durch die Spacer mussten die Speichen etwas außermittig eingespeicht werden. Daher wurden manche Laufräder etwas weniger steif.

6-Gänge

In den 1970er Jahren wurden Sechs-Gang-Freiläufe eingeführt. Hier gab es zwei Varianten:

• "Standard" Sechs-Gänger hatten den gleichen Ritzelabstand wie die konventionellen Fünf-Gänger - ungefähr 5,3 mm.
  Daher war es nötig, dass die Einbauweite bei Rahmen auf 126 mm erhöht wurde. Dadurch wurde das Problem, das mit den Fünf-Gängern aufkam noch verschärft.
• Sechs-Gänger mit Ultra Six ® hatten einen schmaleren Ritzelabstand (ungefähr 5 mm). Diese Ultra Six ® Laufräder konnten so direkt in alte Rahmen mit 120 mm Einbaubreite eingesetzt werden.
  Der Trick bestand in einer schmaleren Kette. Die Innenweite der Kette war genau gleich wie vorher. Jedoch hatten diese Ketten kürzere Nieten, so dass sie nicht über die Außenlaschen hinausragten, wie es bei klassischen Ketten üblich war.

7-Gänge

In den 1980er Jahren wurden beide Ansätze vereint, um Sieben-Gänge zu ermöglichen. Diese hatten 5 mm ("Ultra") Ritzelabstand, die in einen 126 mm Rahmen passten wie auch die Standard-6-Gang-Naben.

8-Gänge

In den frühen 1990er Jahren führte die Fahrradindustrie 8-Gang-Ritzelpakete ein, die einen 130 mm Hinterbau erforderten. 8-Gänger waren sowohl für klassische Schraubkranznaben als auch für die damals neuen Kassettennaben erhältlich. Wie schon bei der Erweiterung von vier nach fünf und von fünf nach sechs Gängen wurden hier wieder Spacer auf der rechten Seite der Achse benötigt, um das Schleifen der Kette am Rahmen zu verhindern.

Es stellte sich heraus, dass das erweiterte Stück frei liegender Achse auf der rechten Seite der Nabe einfach zu lang war für die klassischen 10 mm Schraubachsen. 8-Gang-Schraubkranznaben wurden noch einige Jahre verkauft, jedoch sorgte der große Teil an gebrochenen oder verbogenen Achsen auf Dauer dafür, dass diese Schraubkranznaben nach und nach vom Markt verschwanden.

Das fiel mit der zunehmenden Popularität der Freehub ® Kassetten zusammen, die dieses Problem nicht hatten. Durch die Erweiterung auf neun, zehn und später sogar elf und zwölf Ritzeln wurden die Schraubkranznaben bei hochwertigen Aufbauten überflüssig. Mehr als 8-gängige Schraubkranznaben sind nie produziert worden. Alle etwas höherwertigen Fahrräder mit Kettenschaltung haben heutzutage das Freilaufnabensystem verbaut.

Siehe auch

• Shimano Kassetten und Freilaufnaben

Quelle

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Traditional Thread-on Freewheels von der Website Sheldon Browns. Originalautor des Artikels ist Sheldon Brown.

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