Gute und schlechte Schnellspanner
Laufräder mit Schnellspanner haben einen [Exzenter]]mechanismus, der es erlaubt, ein Laufrad schnell ohne zusätzliches Werkzeug auszubauen. Schnellspanner werden manchmal auch bei Sattelstützen, Vorbauten und Bremsen verwendet. Es gibt die Legende das Tullio Campagnolo 1927 sein Hinterrad nicht wenden konnte, um in einen anderen Gang zu wechseln als er über den Croce d'Aune Pass in den italienischen Alpen fahren wollte. Seine eingefrorenen Finger waren nicht in der Lage die Flügelschrauben an seinem Hinterrad zu lösen. Dieser Vorfall soll zu der Erfindung des Schnellspannermechanismus geführt haben, die zum ersten mal in den frühen 1930er Jahren vermarktet wurden. Jedoch haben kürzlich Forschungen des Fahrradhistorikers David Herlihy aufgedeckt, dass Campagnolo nicht auf den Startlisten dieses legendären Rennens auftaucht.
Ein Schnellspanner klemmt sich gegen die äußeren Flächen der Ausfallenden des Fahrrads. Diese werden gegen die äußeren Muttern (oder ähnliche Oberflächen bei speziellen Naben mit Patronenlagern) gedrückt,
Der Spieß ist eine Stange, die durch das innere der hohlen Nabenachse passt. Der Schnellspannermechanismus ist aus einem Hebel, dem Exzenter, dem Spieß, zwei konischen Federn und einer Hutmutter aufgebaut wie man unten im Bild erkennen kann. Manchmal muss der Schnellspanner aus der Nabe entfernt werden, wenn man beispielsweise die Naben werten möchte. Der Spieß wird dazu einfach aus der Nabe gezogen, sobald man die Hutmutter abgeschraubt und die konische Feder entfernt hat. Man sollte immer die Feder und die Hutmutter wieder aufsetzen und -schrauben, wenn man den Schnellspanner lagert, damit sie nicht verloren gehen.
Die konische Feder drückt gegen die Enden der Achsen und zentrieren den Spieß über die Ausfallenden. Das schmale Ende jeder Feder muss gegen das Ende der Achse drücken. Wenn man den Schnellspanner schließt, werden die Federn zusammengedrückt und das breite Ende passt in eine Vertiefung des Exzenters bzw. der Hutmutter. Wenn eine Feder andersherum eingebaut wird, verformt sie sich beim Schließen des Mechanismus.
Der Schnellspanner funktioniert natürlich auch ohne diese Federn. Jedoch ist der Einbau des Laufrades etwas schwieriger, weil man den Spieß mit der Hand mittig halten muss, damit er in die Ausfallenden rutscht.
Die Hutmutter hat normalerweise ein geriffeltes Formstück, so dass man den Schnellspanner bei Aus- und Einbau nicht neu einstellen muss. Sollte die Gabel jedoch Lawyer Lips haben, muss man das jedoch trotzdem machen. Mehr dazu später...
Eine Sattelstütze oder ein verstellbarer Vorbau können mit einem Schnellspannermechanismus, der einen kürzeren Spieß hat, gesichert werden. Um den inneren Mechanismus besser erkennen zu können ist im folgenden Bild der Schnellspanner auseinandergebaut.
Ein Laufrad mit Schnellspannermechanismus einbauen
Ein klassischer, korrekt montierter Schnellspanner ist sogar gegen die Kettenkräfte eine Tandems sicher. Dabei ist korrekte Montage jedoch essentiell.
Die korrekte Passform überprüfen
Insbesondere bei einer neuen Kombination aus Laufrad und Rahmen oder nach einem Schaden sollte man sicherstellen, dass alles zusammen passt.
Der Mutternabstand der Nabe muss der Einbaubreite zwischen den Ausfallenden entsprechen. Die Achse muss in die Schlitze des Ausfallenden passen und sich gerade ausrichten lassen. Drehe das Laufrad und prüfe, ob die Enden eiern. Das geht am einfachsten, wenn der Schnellspanner entfernt wurde. Die Achse der Nabe darf nicht über die Außenseiten der Ausfallenden hinausragen, sonst drückt der Schnellspanner nur gegen diese Achsenenden und das Laufrad bleibt lose. Das Problem besteht manchmal bei gepressten Stahl-Ausfallenden bei älteren Fahrrädern. In diesem Fall muss man die Achsen kürzen oder das Laufrad bei einem Fahrrad mit dickeren Ausfallenden benutzen. Bei Dachträgern am Auto kann dieses Problem ebenfalls auftreten. Daher sollte man das dort ganz besonders gründlich prüfen.
Man sollte prüfen, ob der Spieß des Schnellspanners gerade ist und sich frei im Inneren der Achse bewegen lässt. Die Hutmutter sollte nicht wackeln, wenn man von der gegenüberliegenden Seite fest schraubt. Man sollte genau schauen, ob die Ausfallenden korrekt ausgerichtet sind, so dass die Außenmuttern der Nabe exakt plan aufliegen können. In einem weiterführenden Artikel kann man mehr erfahren, wie man das prüft und eine Ausrichtung vornimmt. Man kann natürlich auf das Laufrad hernehmen, um schnell zu prüfen, dass die Ausfallenden parallel sind. Wenn man den Schnellspanner nur leicht befestigt, dürfte man keine keilförmige Lücke zwischen Muttern und Ausfallenden sehen. Sieht man eine solche keilförmige Lücke, darf man den Schnellspanner keinesfalls richtig fest anziehen, weil man sonst den Spieß oder die die Achse biegt. Das verschließen des Schnellspanners sollte abrupt erfolgen und die Kraft zum Umlegen des Hebels sollte sich im Folgenden kaum ändern. Weichliches oder federndes Bindungsgefühl ist ein Zeichen für schlechten Sitz. Nach dem Verschließen und wieder Entfernen sollten die "Bissspuren" der Nabenmuttern und des Schnellspanners auf beiden Seiten kreisförmig gleichmäßig tief um die Ausfallendenflächen angeordnet sein.
Der Hebel des Schnellspanners muss beim Hinterrad auf der linken Seite sein, damit das Schaltwerk keinesfalls mit ihm in Berührung kommen kann. Demnach befindet sich die Hutmutter auf der rechten Seite des Fahrrads und wird dort auf den Spieß aufgeschraubt. Normalerweise ist der Hebel beim Vorderrad ebenfalls auf der linken Seite. Jedoch gibt es einige Bike Friday Falträder, die sich besser falten lassen, wenn der Hebel rechts ist.
Der Schnellspanner ist ein Klemmmechanismus und funktioniert nicht wie eine Flügelschraube. Man dreht den Hebel auf der linken Seite gegen die Hutmutter auf der rechten Seite, um das Klemmen vorzubereiten. Damit sichert man noch nicht das Laufrad gegen Herausfallen.
Ein Laufrad einsetzen
- Stelle Dich auf die linke Seite des Fahrrads. Bei geöffnetem Schnellspanner schiebe das Laufrad in die Ausfallenden. Ein Vorderrad oder ein Hinterrad bei einem Rahmen mit vertikalen Ausfallenden oder Einstellschrauben sollte vollständig in den Ausfallenden eingesetzt werden. Bei einem Hinterrad mit einem Schaltwerk Adapter sollte das Laufrad rechts komplett in den Adapter eingesetzt werden. Die Schwerkraft wird Rahmen und Laufrad ineinander schieben, wenn das Fahrrad auf dem Boden oder kopfüber steht.
Das Bild unten zeigt eine Nabe, die in die Ausfallenden eingesetzt ist. Da der Schnellspanner geöffnet ist, kann man einen Spalt zwischen dem Exzenter und dem Ausfallenden erkennen. Der grüne Pfeil zeigt auf diesen Spalt.
- Während Du den Hebel mit der linken Hand fest hälst, greife mit der rechten Seite auf die andere Seite des Fahrrads und drehe die Hutmutter mit der rechten Hand fest, bis der Spalt zwischen Exźenter und Ausfallende verschwindet. Dabei sollte der Hebel einen Winkel von ungefähr 70° zum Laufrad einnehmen wie es auf dem Bild unten erkennbar ist. Jetzt drücken Hutmutter und Exzenterkörper jeweils leicht gegen die Ausfallenden.
- Ein Hinterrad bei einem Fahrrad mit horizontalen Ausfallenden ohne Einstellschrauben muss nun noch manuell im Rahmen zwischen den Kettenstreben zentriert werden. Falls das Fahrrad auf dem Boden steht, lehne es gegen Deine linke Hüfte, halte das Laufrad in Höher der Kettenstreben mit der linken Hand fest und schließe den Schnellspanner leicht mit der rechten Hand. Sobald der Schnellspanner das Laufrad zentriert hält, kannst Du eine Hand auf den Rahmen oder den Sattel legen, das Fahrrad aufrichten und mit der anderen Hand den Schnellspanner in seine Endposition drücken..
- Drücke den Hebel in Richtung des Laufrads so weit es geht wie es auf dem Bild unten zu sehen ist. Dabei sollte soviel Kraft nötig sein, dass auf Deiner Handfläche ein Abdruck entsteht. Du solltest merken, wenn der Hebel seinen Endposition erreicht hat. Dabei hat der Hebel nun in etwa einen 90° Winkel zur Achse erreicht. Möglicherweise muss man die Hutmutter einige Mal neu justieren, bis man die richtige Klemmkraft erreicht. Das Foto unten zeigt die Position, bei der man gefahrlos losfahren könnte, wenn es ein vollständiges Laufrad wäre und nicht nur eine Nabe.
Der Exzenter eines Schnellspanners geht etwas über das Ziel hinaus, so dass sich der Schnellspanner tatsächlich wieder minimal löst, wenn der Hebel komplett umgelegt wird. Daher stellen Erschütterungen keine Gefahr dar, die den Schnellspanner während der Fahrt öffnen könnten. Wenn man einen Schnellspanner übermäßig anzieht, wird er das System nicht vollständig zusammendrücken sondern eher zu lose werden.
Der Druck auf den Schnellspannerspieß kann die Nabenachse zusammendrücken und die Kugellager der Nabe verstellen. Es gibt einen weiteren Artikel auf diesen Seiten, der zeigt, wie man die richtige Einstellung prüft.
Das Laufrad herausnehmen
Um das Laufrad herauszunehmen, ziehe den Hebel weg vom Laufrad bis er vollständig geöffnet ist. Sobald die Klemmkraft gelöst ist, lasst sich der Hebel sehr leicht bis in die komplett geöffnete Position weiterbewegen. Wenn eine Gabel "Lawyer Lips" hat oder falls Teile nicht perfekt zusammenpassen, muss möglicherweise die Hutmutter noch ein Stück geöffnet werden. Jetzt halte das Laufrad mit einer Hand fest und hebe mit der anderen Hand das Fahrrad an.
Ein Demonstrationsvideo
Aus- und Einbau eines Hinterrads mit Schnellspanner ist sehr einfach, wenn man weiß, wo man sich am besten hinstellt und wie man das Fahrrad zu halten hat. Es gibt hierzu ein Demonstrationsvideo auf Vimeo von John Allen.
Messen eines Schnellspanners, um Ersatz zu besorgen
Manchmal muss man den Schnellspanner austauschen oder durch einen mit Diebstahlsicherung ersetzen. Wenn man den alten Schnellspanner nicht zum Vergleich mitnehmen kann, wenn man den neuen kauft, sollte man die Maße kennen. Die drei wichtigsten Parameter sind Durchmesser, Gewindemaß und Länge.
- Durchmesser: Der Spieß muss durch die hohle Achse der Nabe passen. Entweder misst man den Innendurchmesser der Achsen oder den Durchmesser des aktuellen Spießes. Die meisten Achsen benötigen einen Spieße mit fünf Millimeter Durchmesser. Spieße, die für Fahrräder mit Federgabeln hergestellt wurden, haben neun Millimeter (vorne) bzw. zehn Millimeter (hinten). Spieße für Sattelstützen und Vorbauten haben für gewöhnlich sechs Millimeter. Benutze nie einen Spieß mit Untermaß.
- Gewindemaß: Dieses Maß ist nur wichtig, wenn man Spieß und Hutmutter separat ersetzen möchte.5 x 0,8 mm ist das übliche Maß. Bei älteren französischen Fahrrädern findet man auch noch 5 x 0,9 und 5 x 0,75 mm. Das sollte man mit der Gewindelehre messen oder eine kleine Sammlung an Hutmuttern Zuhause haben, wenn man ältere französische Fahrräder restauriert und die Schnellspannersysteme absolut authentisch sein müssen.
- Die Länge des Spießes hängt vom Außenabstand der Ausfallendenflächen und der Tiefe der Hutmutter ab. Am einfachsten misst man den Außenabstand der Ausfallenden nachdem man das Laufrad entfernt hat. Diese Entfernung muss der Länge des Spießes von der Unterseite des Exzenters bis zur Unterseite der Hutmutter entsprechen. Manche diebstahlgesicherte Schnellspanner haben kleinere Hutmuttern und kürzere Spieße. Wenn man jedoch das korrekte Außenmaß der Ausfallenden kennt, kann man den richtigen Ersatz leicht unabhängig vom Design des Schnellspanners bestimmen. Die meisten Vorderradnaben haben einen Mutternabstand von 100 mm. Der Mutternabstand beim Hinterrad kann alles von 110 mm für Falträder bis hin zu 170 mm bei Fatbikes oder Tandems sein. 130 mm ist bei Straßenfahrrädern und 135 mm bei Mountainbikes weit verbreitet. Die dicke der Ausfallenden - beide Seiten addiert - reicht von 8 mm für gepresste Stahlausfallenden bis hin zu 200 bei Aluminiumausfallenden. Ein Schaltwerkadapter, eine Anhängerzugvorrichtung oder andere Accessoires können noch hinzukommen.
Sekundäre Rückhaltesysteme
Mit dem "Fahrradboom" der frühen 1970er Jahre wurden viele Fahrräder mit Kettenschaltung an unerfahrene Kunden verkauft. Viele dieser leute benutzten den Schnellspanner wie eine Flügelschraube, schlossen den Mechanismus nicht vollständig oder überzogen den Klemmechanismus, so dass sich der Hebel nicht vollständig schließen ließ. Auch könnte ein Missetäter den Schnellspanner öffnen. Der Spieß kann sich verbiegen oder brechen, wenn er mit Gorillakräften geschlossen wird oder mangelhaft hergestellt wurde. Eine verbogenes Ausfallende kann den Laufrad nicht richtig sichern. Jeder dieser Probleme kann zum Auswurf des Laufrads und zu bösen Unfällen führen. Dies wiederum kann (vor allem in den USA) zu teuren Prozessen gegen die Hersteller führen. Das wiederum begünstigte die Einführung von sekundären Rückhaltesystemen.
Die erste Maßnahme gegen den Verlust des Laufrads ist daher die korrekte Installation. Die zweite Maßnahme ist das Prüfen des Fahrrads vor der Benutzung. Die sekundären Rückhaltesysteme sind dazu da, das Laufrad am Platz zu halten, falls beide Maßnahmen nicht greifen.
Es gibt drei grundsätzliche Typen von sekundäre Rückhaltesystemen:
Schwinn-Haken
Ein Typ, der vom Schwinn-Ingenieur Frank Brilando erfunden wurde, hat Haken, die innerhalb der Außenmuttern um die Nabenachse gehängt werden und auf der andern Seite im inneren der Gabelscheiden an Zapfen hängen. Diese Vorrichtung lässt sich schnell bedienen und hält das Laufrad sogar an seinem Platz, wenn der Schnellspanner bricht und aus dem Laufrad herausfällt. Dazu benötigt man aber modifizierte Naben und Gabeln. Diese Vorrichtung sieht man ausschließlich bei Schwinn Fahrrädern. Unten stehende Skizze ist aus Brilandos Patentschrift.
Hier sieht man einen recht rostigen, aber immer noch wartbaren Schwinn-Haken aus der freien Wildbahn.
Ausfallende-Haken
A second type of device uses clips which attach to the dropouts. Brilando invented such a device, shown in the patent drawing below -- before he came up with his better idea. Brilando's dropout clips require special dropouts but work with any hub. The quick release must be loosened to remove the clips. This device acts as a washer, and makes the connection between the hub and fork less secure. Other similar devices rotate around the skewer and clip to the dropout. Those don't hold the wheel if the skewer breaks or falls out, and can easily be removed after unscrewing the quick release's adjusting nut..
Lawyer Lips
Most common, however, are the so-called "lawyer lips" -- raised margins on the fork dropout to retain the quick release's cam body and adjusting nut. More than the other devices, "lawyer lips" complicate wheel removal and replacement, because the quick-release adjusting nut must be unscrewed by several turns to remove the wheel, then screwed back down and adjusted to replace it. "Lawyer lips" do work with any hub, and they avoided payment of royalty fee to Schwinn. Brilando's patent, however, expired in 2006!
There are scuffs on the dropout faces in the photo below: the quick release was loose, and the wheel moved around in the dropouts, despite the "lawyer lips". Also note the uneven depth of the scuff marks. These cheap dropouts, formed by crushing the ends of the fork blades, do not have perfectly flat surfaces.
No secondary retention device secures the wheel as well as the quick release itself. A device which relies on the skewer to hold the wheel offers no protection if the skewer breaks.
Auswahl des richtigen Schnellspanners
A quick-release skewer should be of steel. Quick releases with titanium and aluminum skewers are made, to save a few grams of weight. Steel is much stronger, and a steel skewer weighs only a few grams more.
The skewer should be of one piece with the cam body, and their junction should be rounded, to avoid a stress-raising sharp transition.
When you close the skewer, your hand strength is accomplishing two things: It's applying a clamping force to the skewer, and it's overcoming the mechanical friction of the mechanism.
Quick-release mechanisms come in two distinct types: enclosed cam and exposed cam designs.
Geschlossener Exzenter
Internal Cam Skewer
The original type of quick release skewer, invented by Tullio Campagnolo, features a steel cam surrounded by a solid metal body. The body is the part that moves back and forth as you flip the lever, and usually has teeth to press against the left dropout.
The cam is well-shielded against contamination, and can be lubricated by applying a couple of drops of oil every couple of years.
Offener Exzenter
External Cam Skewer
Sometime in the '80s, a variant type of skewer was introduced, one that is less expensive to manufacture, and is sometimes a bit lighter. This type uses a split external cam that straddles the end of the skewer. External-cam skewers use a curved plastic washer between the cam and the toothed metal washer that presses against the dropout.
This type was originally marketed as an "upgrade" because it could be made a little bit lighter.
Despite the marketing hype associated with these "boutique" skewers, they are actually considerably inferior in functionality to the traditional type. They are often seen under rather prestigious names, as was the one photographed here. (I Photoshopped the logo off, so as not to pick on one particular brand.)
The exposed cam cannot be kept as clean and well-lubricated as the shielded one can.
In addition, the exposed cam has a larger diameter, (typically 16 mm vs. 7 mm for an enclosed cam) so the friction is acting on a longer moment arm (the radius of the cam.)
The result is that the exposed-cam type provides very much less clamping force for a given amount of hand force on the lever.
Fortunately, the move toward "boutique" skewers happened after the industry had mostly moved to frames with vertical dropouts and forks with "lawyer lips."
The exposed-cam skewers are generally OK for vertical dropouts in back, and for forks with "lawyer lips", but should not be relied on with horizontal dropouts or plain forks.
Design der Hutmutter
Good-quality skewers have acorn nuts with steel serrations that can bite into the face of the dropout, so the wheel won't slip, but most of the "boutique" skewers have soft aluminum parts in this position, presumably to save weight.
The aluminum "teeth" are too soft to get a good grip on the dropout. Since the chain pulls on the right side of the hub, where the acorn nut commonly resides, this type of skewer is almost always unsatisfactory for use with a frame that has horizontal dropouts. In addition, "boutique" skewers generally have (yuck!) aluminum threads, vs. the steel threads of the two-piece acorn nuts. The aluminum threads are much easier to strip. DESCRIPTION One-piece aluminum acorn nut. Aluminum threads and teeth. Aluminum acorn nut with steel insert.
As a result of these design flaws, "boutique" skewers should not be used on frames with horizontal dropouts, nor on older forks that don't have "lawyer lips."
Vitrinennaben
There are two problems with the hub in the image below. One is obvious, and is discussed in our article on wheelbuilding. The other problem is the smooth face of the axle end, which does not bite into the dropout. This is less secure than a serrated axle end or locknut.
Hub with broken flange and smooth axle end
Schnellspanner-Roulette
There have been reports of a particularly nasty failure mode with the exposed-cam type skewer, related to the radiused plastic washer. If the user isn't careful, sometimes this washer can get rotated 90 degrees, so that the cam presses on the flats as shown in the photo below, rather than sitting in the valley of the curved side of the washer. This creates a likelihood that the skewer can rotate if it becomes loose, so that the cam falls into the valley. When this happens, the quick-release becomes so loose that the wheel can fall out, even if a front fork has "lawyer lips".
.external-cam quick-release hazard
Probleme bei Scheibenbremsen
James Annan has created something of a storm in the industry by pointing out a serious safety risk to users of front disc brakes with traditional forks. He has identified a mechanism whereby the forces generated by the disc brake can cause the skewer to loosen up in use!
This failure mode is possible even with the better skewer designs, but it's more likely with the external-cam type. James Annan's article on disc ejection Our article on disc brakes
Siehe auch
Quelle
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Bicycle Quick-Releases von der Website Sheldon Browns. Originalautor des Artikels ist Sheldon Brown und Ergänzungen von John Allen.