Details zu Scheibenbremsen

Im Zusamenhang mit diesem Artikel solltest du noch folgende weiterführenden Artikel lesen:

Typischer Aufbau einer Scheibenbremse

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Warum Scheibenbremsen?

Mountainbikes hatten zuerst Cantilever-Bremsen und danach Direktzugbremsen, die die Gefahr, den Querzug an einem der Stollen des Reifens zu zerreißen, vermieden. Jedoch sind Mountainbikefelgen oft nass, verschmutzt und gelegentlich verbogen, die den Einsatz von Felgenbremsen schwierig machen.

Scheibenbremsen wurden immer populärer an Mountainbikes und sind auch bei anderen Fahrrädern auf dem Vormarsch.

John Olsen, ein erfahrener Mountainbiker und Ingenieur, berichtet:

Als ich meine erste funktionierende Scheibenbremse am Mountainbike fuhr, waren die Vorteile im Gelände so überwältigend, dass ich jedes Fahrrad so schnell wie möglich auf Scheibenbremsen umrüstete. Naben, Felgen und Speichen konnten im Grunde unverändert bleiben. Nur eine Scheibenaufnahme an der Nabe wurde nötig.

Für Fahrräder, die ausschließlich auf der Straße unterwegs sind, sind die Vorteile des Scheibenbremsensystems nicht so zwingend. In einiger Hinsicht sind sie nur ein Modeausdruck, der die Praxis an motorgetriebenen Fahrzeugen imitiert

Man sollte beachten, dass Scheibenbremsen nicht einfach so nachgerüstet werden können, ohne Änderungen am Rahmen vorzunehmen. Eine Vorderradscheibenbremse setzt eine Gabel höheren Kräften aus und kann unter Umständen das Laufrad aus dem Ausfallende ziehen, wenn man keine spezielle Nabe und Gabel einsetzt.

Siehe auch

Es folgt nun eine längere Auflistung von Vor- und Nachteilen des Scheibenbremsensystems.

Vor- und Nachteile von Scheibenbremsen

Vorteile

  • Scheibenbremsen mit großen Bremsscheiben sind sehr kräftig. Manche Scheibenbremsen mit kleinen Bremsscheiben sind deutlich weniger kräftig und tendieren zu Bremsschwund.
  • Man braucht wenig Handkraft am Hebel bei guten Scheibenbremsen.
  • Scheibenbremsen sind nicht über dem Reifen verlegt, so dass anders als bei Felgenbremsen keine Designkompromisse beim Reifen eingegangen werden müssen.
  • Sie sind kaum anfällig gegen Nässe
  • Sie setzen sich weder mit Matsch noch mit Schnee zu.
  • Verbogene oder außermittig laufende Felgen beeinflussen nicht die Bremswirkung
  • Es besteht nicht die Gefahr, dass ein Bremsschuh den Reifen beschädigt oder sich in den Speichen verfängt.
  • Da Scheibenbremsen sich außerhalb der Nabe befinden gibt es keine Besonderheiten bei der Schmierung wie bei der Rücktrittbremse zu beachten. es besteht nicht die Gefahr durch Schmierung die Bremse zu kontaminieren (wie bei der Trommelbremse. Die Nabe überhitzt nicht bei langen steilen Abfahrten.
  • Die Bremse kann Hitze abgeben ohne den Reifen in Gefahr zu bringen. das ist besonders wichtig wenn sie bergab als schleifende Bremse zu Geschwindigkeitskontrolle beim Tandem oder Transportrad eingesetzt wird.
  • Die Felgen werden nicht verschlissen. das ist insbesondere bei Sand und Matsch oder Carbonfelgen ein Thema. Sie hinterlassen keinen schwarzen Staub (Verschleißpartikel) auf Aluminiumfelgen, der die Hände verschmutzt, wenn man das Laufrad aus- und einbaut.
  • Man kann Modifikationen vornehmen, die bei Felgenbremsen nicht möglich wären. So könnten man beispielsweise reflektierendes Klebeband auf die Felgenflanken kleben oder Kabelbinder als "Schneeketten" um Reifen und Felgen binden.
  • Man kann Laufräder mit unterschiedlichen Felgengrößen am gleichen Rahmen fahren. So kann man von glatten Straßenreifen auf breite Geländereifen mit Profil wescheln und behält dennoch die Tretlagerhöhe bei.
  • Hydraulisch angesteuerte Scheibenbremsen vermeiden das Problem festsitzender Züge wegen zu hoher Reibung.
  • manche Scheibenbremsen stellen autoamtisch die Beläge nach, um Verschleiß an Belägen und Scheiben zu kompensieren.
  • Die Bremsscheibe kann sehr leicht ausgetauscht werden, wenn diese verschlissen oder beschädigt wurde. Durch Adapter funktioniert das sogar mit Bremseinheiten, die gar nicht mehr produziert werden.
  • Manche Fahrradrahmen haben gar keinen Sockel für Felgenbremsen (mehr) und müssen daver mit Scheibenbremsen ausgerüstet werden.

Nachteile

  • Die vordere Scheibenbremse belastet eine Gabelscheide sehr stark. Daher ist eine kräftigere und schwerere Gabel notwendig, die bei ungefederten Gabeln in einer holprigeren Fahrt mündet. Wen die Gabel nicht steif genug ist kommt es unter Umständen zu einer Lenkbewegung durch das Bremsen.
  • Scheibenbremsen benötigen spezielle Aufnahmen an Rahmen und Gabel sowie spezielle Naben.
  • Ist der Bremssattel hinter der Gabel positioniert, wird beim Bremsen eine starke abwärts gerichtete Kraft auf das Laufrad ausgeübt, die bei schlechte Schnellspanner lösen kann und das Laufrad aus dem Ausfallende zieht. Eine spezielle Nabe und eine Gabel mit einem Loch für eine Steckachse vermeiden dieses Problem vollständig.
  • Scheibenbremsen und zugehörige Bauteile erzeugen grundsätzlich mehr Gewicht als Felgenbremsen. Bei Carbonfelgen ist das allerdings kein Thema, da diese Felgen nicht für Felgenbremsen ausgelegt sind.
  • Scheibenbremsen sind komplizierter, teurer und schwieriger in der Wartung als Felgen- oder Trommelbremsen. Das betrifft insbesondere Hydraulikbremsen, deren Bremsleistung allerdings am besten ist.
  • Manche Scheibenbremsen sind sehr giftig. Wenn sich Dreck zwischen Scheibe und Beläge setzt kann das sogar noch verstärkt werden.
  • Eine Scheibenbremse unterbindet die Freiheiten, eine Nabe durch umspacern weiter links oder rechts zu positionieren. Die Position der Bremsscheibe ist festgelegt und der Bremssattel muss mit der Bremsscheibe umpositioniert werden.
  • Laufrad und Rahmen können nicht einfach so mit anderen getauscht werden.
  • Scheibenbremsen können sich mit Gepäckträgerstreben störend überlagern..
  • Eine Scheibenbremse kann einen schnellen Laufradwechsel verhindern, wie er im Rennsport notwendig sein kann.
Scheibenbremse und Fahrradständer
  • Die Bremsscheibe ist ungeschützt und kann leicht verbogen werden. Andere Nabenbremsen haben diese Schwäche nicht. Wie man auf dem Bild sieht ist bei Fahrradständern Vorsicht geboten.
  • Die Nabenflanschbreite ist oft geringer. Dadurch werden die Laufräder schwächer. Eine höhere Einbaubreite löst dieses Problem allerdings zu Lasten von Austauschbarkeit und Unterlaufung von Standards.
  • Es kann schwierig sein, das auch bei Nitzeinsatz der Bremse Schleifen der Beläge an der Scheibe zu vermeiden. Dadurch kommt es zu Bremswirkung und Geräuschen.
  • Scheibenbremsen quietschen lautstark bei Nässe (obwohl sie bei Nässe immer noch besser funktionieren als Felgenbresmen).
  • Die Beläge verschleißen im Vergleich zu Felgenbremsenbelägen sehr schnell. Bei langen Ausfahrten unter schlammigen Bedingungen sollte man immer Ersatzbeläge mitnehmen. Belagwechsel ist zumeist sehr einfach zu bewerkstelligen.
  • Die Bremsscheibe wir extrem heiß. Hier kann man sich verletzen, falls man sie berührt, oder Kusnstoff und Kleidung schmelzen lassen. Bei Hydraulikbremsen muss man sorgfältig die richtige Hydraulikflüssigkeit auswählen, so dass diese nicht kocht und die Bremswirkung deutlich nachlässt. (siehe unten).
  • Die Bremsscheibe ist eine mögliche weitere Verletzungsquelle bei Unfällen (wie auch Kettenblätter...).

Fazit

Alles in Allem sind Scheibenbremsen vorteilhaft für Fahrräder mit Federung und solchen, die im Matsch und im Winter gefahren werden. Eine große Scheibenbremse am Hinterrad kann gut am Transporträdern und Tandems zur Geschwindigkeitskontrolle auf langen Bergabpassagen eingesetzt werden. Scheibenbremsen sind weniger passend für Fahrräder, bei denen es auf Gewicht ankommt und die Felge als (große) Bremsscheibe eingesetzt werden kann.

Der begeisterte Fahrradfahrer und Fahrradindividualisierer Bruce Ingle hat Scheibenbremsen auf seinem Fatbike, das er im Winter fährt, aber auch er meint:

Ich bin überrascht über die heutige Anziehungskraft von Scheibenbremsen für Straßenräder. Ich verstehe den Reiz, einfach die Laufradsätze zu tauschen, um andere Reifenbreiten zu fahren, ohne den Durchmesser der Laufräder zu verändern oder keine Aluminiumfelgenflanken für das Bremsen zu benötigen. Aber Scheibenbremsen quietschen, wenn sie nass werden und sie sind nur wenig ärgerlicher als ein Kettenkasten, wenn man ein Laufrad aus- und einbauen will. Ich mache das ohne Montageständer und Werkzeuge allzumal der Bremssattel ein Neuausrichten des Laufrads notwendig macht, wenn man das Laufrad ersetzt.  Felgen- und Trommlebremsen kennen dieses Problem nicht und können mit existierenden Rahmensätzen benutzt werden.

Ganz sicher sind Scheibenbremsen nichts für professionelle Rennfahrer, weil sie die Acht-Sekunden-Radwechsel-Zeit hemmen. Das Einsetzen der Scheibe in den schmalen Schlitz des Bremssattels erfordert Fingerspitzengefühl und man kann nicht einfach so das Laufrad in die Ausfallenden rammen.
Ergänzung
Der Originalartikel ist von 2013 und war sicherlich schon länger in Arbeit. Inzwischen (2018) hat die Realität schon wieder zugeschlagen und selbst professionelle Rennfahrer, die bei der Tour de France mitfahren, haben zum Teil bereits Scheiben- statt Felgenbremsen an den Rennrädern montiert. Zudem sind inzwischen Pedelecs auf dem Vormarsch, deren erhöhte Geschwindegkeit und recht hohes Gewicht Scheibenbremsen quasi unerlässlich erscheinen lassen. Gute Pedelecs sind zumeist - zumindest an der Gabel - gefedert und kompensieren so die Nachteile für ungefederte Fahrräder mit Scheibenbremsen


Sicherheit von Scheibenbremsen

Die Bremsschibe wird mit durch Verschleiß dünner. Eine zu dünne Bremsscheibe ist geschwächt und läuft Gefahr, verbogen zu werden oder zu brechen. Bei den meisten Marken sollte eine Bremsscheibe, die weniger als 1,5 mm dick oder ernsthaft konkav ist, getauscht werden. Moment Industries spezifiziert 1,7 mm und Hayes 1,52 mm.

Siehe auch

Wie schon angemerkt verschleißen Bremsbeläge ebenfalls. Je nach Belag sind die Verschleißgrenzen unterschiedlich. Dazu sollte man das Handbuch der jeweiligen Bremse zu Rate ziehen.

Die Dicke einer Bremsscheibe kann wegen der Konkavität nicht direkt mit einem Messschieber gemessen werden.

Messschibere

Dazu benötigt man eine Messchraube oder man legt ein Stück Speiche jeweils auf die beiden Seiten der Scheibe, misst mit einem Messschieber und zieht zweimal die Dicker der Speiche vom Messergebnis ab.

Messschraube

Traditionell werden Scheibenbremsen links montiert. Manche Motorräder haben zweifache Scheibenbremsen, je eine auf beiden Seiten der Federgabel. Einseitig montierte Scheibenbremsen führen zu unbalancierten Kräften an der Gabel, was zu Problemen bei Fahrverhalten und Sicherheit führen kann. Die Belastung an der Gabel ist hoch, weil das Drehmoment durch das Bremsen auf einer sehr kurzen Distanz von der Nabe wirkt.

Wie oben schon erwähnt kann eine Vorderradbremse mit dem Bremssattel hinter der linken Gabelscheide eine starke Kraft abwärts ausüben, die die Achse aus dem Ausfallende ziehen kann. Es wurde schlüssig bewiesen, dass alternatives Kräfte aufwärts durch Gewicht und Abwärts durch Bremsen einen Schnellspanner lösen kann.

Eine Federgabel und Scheibenbremsen funktionieren gut zusammen, weil die Gabel einen hohen Durchmesser (am Gleitrohr hat, das ganz leicht die Kräfte der Scheibenbremse aufnehmen kann.. Jedoch ist eine Steckachse (wo die Achse durch Löcher an Gabel und in der Nabe geschoben wird) notwendig, um die Möglichkeit des Laufradverlustes zu eliminieren. Eine Bramssattelemontage vor der Gabelscheide würde die Achse beim Bremsen nach oben drücken. Jedoch ist diese Art Montage sehr ungewöhnlich.

Es gab vor Längerem einen Rückruf von über einer Million Trek Bikes, bei denen sich der Schnellspanner um mehr als 180° öffnen ließ und so in den Spider der Bremsscheibe geraten konnte. Dadurch konnte das Laufrad ausgeworfen werden. Dieses Problem ist allerdings nicht auf diese Trek Fahrräder beschränkt - ein Schnellspanner, der sich so weit öffnen lässt, kann sich auch in den Speichen eines Laufrads ohne Bremsscheibe verfangen.

Im Vergleich hierzu setzt eine Trommelbremse oder eine Rollerbrake die Gabel einseitig unter Last, tendiert jedoch nicht dazu, das Laufrad nach unten aus dem Ausfallende zu ziehen.

Es muss nicht extra erwähnt werden, dass der (Brems-)zug einer mechanischen Scheibenbremse am Vorderrad mit einer Federgabel und auch bei einer Starrgabel vollständig in einer Zughülle geführt sein muss, weil die Bewegung der Gabel während des Bremsvorgangs den Zug unter zusätzliche Spannung setzen kann und so die Bremswirkung deutlich (bis zur Blockade) verstärkt wird.

Lange Beragabpassagen generieren signifikante Hitze. Daher hatten Scheibenbresmen der ersten Generation oft ein Problem mit Ausfällen, weil der Kleber an den Bremsbelägen schmolz und die Hydraulikflüssigkeit zu kochen anfing. Shimano hat große Anstrengungen unternommen die Probleme zu beseitigen. Die Bremsbeläge haben nun Wärmeableiter und Bremsscheiben mit Aluminiumkern und Kühlrippen. Shimano hat definiert, dass Scheibenbremsen die Zukunft für Carbonlaufräder sind, weil niemand eine gute Lösung für Felgenbremsen Carbonflanken gefunden hat. Shimano hat es inzwischen geschafft das Verbot von Scheibenbremsen an Rennrädern bei offiziellen UCI Rennen aufzuheben, nachdem sie nachweisen konnten, dass ein Großteil der Unfälle durch die Schwäche von Felgenbremsen auf Carbonfelgen ausgelöst wurden.

Montage und Einstellen

Disc brake rotors are available in several sizes. While it is possible to mix and match brands of rotors and calipers, the size of the rotor and caliper must match. Larger rotors are a bit heavier, but dissipate heat more readily and make for stronger braking. Smaller rotors, generally for "road" disc brakes, are lighter.

Most mechanical disc brakes use the same long-cable-pull brake levers as direct-pull brakes. Other brake levers do not pull enough cable, resulting in weak braking. "Road" disc brakes, on the other hand, work with ordinary brake levers and brake-shift combination levers.

There are several common ways to attach the rotor to the hub. Common ones are the 6-bolt ISO, Shimano Centerlock splined, Hope 3-bolt and Rohloff 4-bolt. Some older patterns are no longer in production, making it hard to find a replacement rotor for an older hub. Shimano Alfine internal-gear hubs have the Centerlock disc-brake fitting. The Shimano Inter-M fitting, used on Shimano Nexus and Nexave hubs, is for the Shimano Rollerbrake, and not for a disc-brake rotor. An adapter, from Cesur, in Germany, has been available to mount a disc brake on a Nexus hub.

There are also different ways to attach the caliper. A large variety of adapters is available, making many combinations possible.

Rotor-caliper alignment is critical so the rotor turns freely except when braking. Though some calipers are adjustable, there is little flexibility in adding or removing spacers at the left side of the hub to address wheel dishing, dropout spacing or chainline.

All in all, there is too much variety among disc brakes to cover here, and it is most prudent to stay with manufacturers' suggested combinations. Chapter 11 of the 7th Edition of Sutherland's Handbook for Bicycle Mechanics has very extensive coverage of disc brakes, and especially of the many types of fittings and adapters. Any good bicycle shop will have a copy. John Olsen has good technical information in the book High Tech Cycling, and the disc-brake part of the book is online as a preview. (But, buy the book -- there's more good reading there too!). Park Tool has good information online about installing and adjusting disc brakes. See links below.

Siehe auch

Quelle

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Disc Brakes von der Website Sheldon Browns. Originalautor des Artikels ist John Allen.