Auswechselbarkeit von Vierkant-Kurbelaufnahmesystemen bei Innenlagern

Klassische Kurbelsätze ohne Splintbolzen haben eine vierkantiges Ende der Welle. Die Seiten verjüngen sich in einem zwei Grad Winkel im Verhältnis zur gedachten Mittellinie (d.h. die gegenüberliegenden Seiten sind im vier Grad Winkel zueinander geneigt). Dieser Winkel wird im Allgemeinen verwendet. Jedoch gibt es keine Einigung über die tatsächliche Länge dieses Verjüngungsbereichs.

Vierkantaufnahme eines klassischen ungekapselten Innenlagers

Schnitt durch die Vierkantaufnahme einer Kurbel ohne Splintbefestigung.
Die Welle erreicht fast die Unterkante der Staubkappe dieser Kurbel. Es besteht das Risiko, dass die Kurbelschraube sich nicht vollständig in die Welle schrauben lässt.
Es besteht das Risiko, dass die Kurbel sich nicht vollständig auf den Vierkant schieben lässt.
Diese Kombination aus Vierkantaufnahme und Kurbel sieht sicher aus.

ISO 6695:1991

Die Verjüngung dieser ISO Vierkantaufnahmem ist länger - ISO-Wellen sind demnach außen schmaler als JIS-Wellen. Die meisten europäischen Kurbelaufnahmen und Innenlagern benutzen die ISO-Abmessungen. Die klassische Vierkantaufnahme hat ein Maß von 12,50 mm.

ISO-Modelle sind:

Campagnolo
Ältere Stronglight
Miche (nur bis Beginn der 2010er Jahre, danach wird Modell für Modell auf JIS umgestellt)
Nervar
TA
Japanische N.J.S. Bahnteile, (siehe Sugino 75
(Anmerkung: Alte Ofmega/Avocet-Wellen sind eine Spur schmaler und länger als ISO-Wellen. Es gibt keine halbwegs modernen Innenlager, die mit den alten Ofmega/Avocet Kurbeln zusammenpassen.)

Dieser Standard wurde mit durch den neuen ISO 6695:2015 Standard Ende 2015 abgelöst. Vierkantaufnahmen, die nach 2015 hergestellt werden, werden nach dieser Norm produziert. Allerdings sollten auf absehbare Zeit noch Ersatzteile nach der Norm 6695:1991 zu erhalten sein.

JIS

JIS steht für Japanischer Industrie-Standard und wird zumeist auf die in Asien hergestellten Kurbeln und Innenlagern angewandt. JIS-Wellen sind kürzer und "stumpfer". Die Verjüngung endet früher. Die Vierkantaufnahme nach diesem Standard hat ein Maß von 12,63 mm. JIS Modelle sind:

Miche Pista (seit 2013), seit einigen Jahren werden Miche Wellen mit JIS Aufnahme gefertigt.
Middleburn - obwohl eigentlich britische Unternehmen(!)
Ritchey
S.R. Sakae Ringyo
Shimano
Specialized
Sugino (außer N.J.S. Bahn- und einige ältere Modelle.)

Japanische JIS Innenlagerwellen werden mit einem einfachen Code bezeichnet, der aus einer einzelnen Zahl besteht, der ein oder mehrere Buchstaben folgen.

Ist die Zahl "3", dann ist die Welle für typische 68 mm BSC/ISO Tretlagergehäuse gemacht.
Ist die Zahl eine "5", ist die Welle für 70 mm italienische Gehäusebreiten hergestellt.
Ist die Zahle eine "7", ist die Welle für 73 mm (oversized) Mountainbike Gehäuse hergestellt.

JIS Low Profile

Einige ältere Shimano Dura Ace Kurbeln haben eine kürzere Vierkantaufnahme als die meisten anderen Kurbeln. Die meisten anderen (halbwegs) modernen Kurbeln werden von den Vierkanten dieser Kurbeln abrutschen. Wenn man die JIS Low Profile Kurbeln länger weiterbenutzen möchte, sollte man sich Phil Wood Innenlager mit JIS Low Profile Vierkant anschaffen. Wenn man als Sammler sein Fahrrad möglichst im Originalzustand bewahren möchte, muss man eine (sehr alte) Welle finden. In diesem Fall ist das Internet Dein Freund.

Sugino 75

Ähnlich verhält es sich mit der Vierkant-Bahnradkurbel Sugino 75, die weder mit normierten/standardisierten ISO- noch JIS-Innenlagern gefahren werden sollte, um Beschädigungen an der Vierkantaufnahme zu verhindern. Sugino hat für die Sugino 75-Bahnradkurbeln ein weiteres System namens "SG75 Taper" erfunden, das abweichend zu den oben im Artikel aufgeführten ISO-Modellen wie die japanischen "N.J.S.-Bahnteile(n)" ist. Zwar ist die Kurbel Sugino 75 ebenfalls N.J.S.-zertifiziert, dennoch ist sie nicht mit dem weiter unten im Artikel angegebenen ISO-Standard 6695:2015 kompatibel. Bereits beim Verkauf weist Sugino explizit darauf hin, dass es für die ordnungsgemäße Nutzung eines Innenlagers mit "SG75 Taper"-Vierkant bedarf. Wir raten daher zur Vorsicht bei der Verwendung des Systems, um mögliche Schäden an der Vierkantaufnahme der Kurbel zu vermeiden.

Auswechselbarkeit von klassischen ISO/JIS Systemen

Eine ISO Kurbel auf einer JIS Welle - das zu schmale Vierkantaufnahme-Loch der Kurbel verhindert, dass die Kurbel weiter auf die Welle rutschen kann.

Wenn man eine ISO-Kurbel (Norm 1991) auf eine JIS-Welle aufzieht, sitzt diese rund 4,5 mm weiter außen als auf einer entsprechenden ISO Welle gleicher Länge.
Umgekehrt würde eine JIS-Kurbel auf einer ISO-Welle (1991er Norm) rund 4,5 mm weiter innen sitzen.

Norm	Maß Vierkantaufnahme
ISO 1991	12,50 mm
JIS	12,63 mm
ISO 2015	12,73 mm

Praxistipp: Wenn du ein neues Lager kaufst, nimm Messschieber, alten linken Kurbelarm und die alte Patrone mit. Setze den Arm auf das alte und neue Lager und nimm in der Wellenaufnahme das Tiefenmaß ab. Wenn es 4 mm bis 4,5 mm abweichend tief hineinrutscht, haben die Patronen nicht die gleiche Norm. Wenn beide Tiefenmaße nur 0 mm bis 1 mm abweichen, sind die Normen gleich (JIS hat etwas ungenaue Fertigungstoleranzen) und deine Kettenlinie bleibt erhalten, falls du eine Patrone derselben Länge bekommst. Wenn die neue Patrone 2 mm länger ist, geht die Kettenline 1 mm weiter nach außen.

Theoretisch können ISO-Kurbeln nur auf ISO-Wellen und JIS-Kurbeln nur auf JIS-Wellen genutzt werden.

In der Praxis ist eine Mischung jedoch möglich, wenn man die Veränderung der Kettenlinie im Auge behält, sich eventuell sogar zunutze macht und die entsprechende Wellenlängen wählt.

Die Wahl des richtigen Systems war früher bei Verwendung von Konuslagern sehr wichtig, da diese regelmäßige Wartung benötigen. Bei jedem Aus- und Einbau kann sich die Vierkantaufnahme der Kurbel ein kleines Stück mehr aufweiten.

Bei JIS-Kurbeln auf ISO-Wellen war das ein besonderes Problem, da jedes mal die Kurbel ein kleines Stück weiter auf die Verjüngung aufgezogen wurde. Damit kam man irgendwann an das Ende der Verjüngung und die Kurbel konnte nicht weiter festgezogen werden, da die Kurbelschraube vollständig im Gewinde saß und die Kurbel nicht weiter in die Verjüngung pressen konnte.

Heutzutage, bei Verwendung von Patronenlagern, ist diese regelmäßige Wartung nicht mehr nötig. Die Kurbel wird zumeist nur noch bei Wechsel des verschlissenen Innenlagers ab- und aufmontiert. Somit ist ein Verschleiß der Aufnahme, wie oben beschrieben, nicht mehr wahrscheinlich.

Sheldon Brown empfiehlt, die Mischung von JIS und ISO zu vermeiden. Jedoch hat er auf seinen eigenen Fahrrädern in beiden möglichen Mischungsvarianten keine Probleme gehabt.

ISO 6695:2015

Seit Ende 2015 ist eine neue ISO Norm verabschiedet worden, die dieses immer noch bestehende Problem ausräumen soll. Nach dieser neuen Norm hat die Vierkantaufnahme ein Maß von 12,73 mm. Weltweit soll nun dieser Standard für neue Innenlager mit Vierkantwellen gelten. Neue Fahrräder werden nur noch nach dieser Norm bestückt. Da es jedoch noch Millionen von Fahrrädern gibt, deren Vierkantaufnahmen und unter Umständen Kurbeln weiterhin nach den alten Standards beliefert werden müssen, wird damit das Problem nicht aus der Welt geschafft! Aktuell wurde also noch eine weitere Norm hinzugefügt und damit die Problematik / Verwirrung / Fehlerquellenzahl um eine weitere Option "bereichert".

Quelle

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Square Taper Bottom Bracket Interchangeability von der Website Sheldon Browns. Der Originalautor des Artikels ist Sheldon Brown.

Vielen Dank an Stefan K. für den Hinweis auf die neue ISO 6695:2015 Norm. Vielen Dank an Julia D. für den expliziten Hinweis auf die Sugino 75 und das uneinheitliche Nutzen der Wörter zu Tretlager und Innenlager.

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