Shimanos Secret Tretlagerkartusche
Schau Ma, es gibt keine Fäden
Die Einpress-Lagerbaugruppe von Shimano ist mit einer externen Lagerschale mit Gewinde gepaart. Das Nylongehäuse verbirgt das gleiche Schrägkugellager, wird aber wie ein Steuersatz direkt in das gewindelose Tretlagergehäuse des Rahmens eingebaut.
Chris Cocalis, der Gründer von Titus und jetzt Pivot Cycles, hat mit Shimano zusammengearbeitet, um eine gewindelose Tretlagerkartusche zu entwickeln, die sich wie jedes Standardlager einfach in den Rahmen drückt. Das Konzept ist nicht neu; Tatsächlich haben Gary Klein, Tom Ritchey und andere bemerkenswerte Mountainbike-Pioniere das System in den frühen Tagen populär gemacht, bevor die abgedichtete Tretlagertechnologie (und die Massenvermarktung) aufholte.
Die heutigen Top-Rennradhersteller verwenden den gewindelosen Tretlagerstandard BB 76cm. Wir erwarten, dass Mountainbike-Designer ihrem Beispiel folgen. Aufhängungsdesigner mussten noch nie Lager direkt in Rahmen einbauen. Es ist daher sinnvoll, dass die gleiche Technologie für Kurbelsatzlager verwendet wird.
WAS IST FALSCH MIT FÄDEN?
Früher waren Tretlager mit Gewinde sinnvoll, weil die Kugeln direkt auf den Kurbelachsen und Lagerschalen liefen. Rennmechaniker zerlegten oft die Tretlagerbaugruppe und bauten sie nach jedem Event unter einem Zelt wieder auf, weil sie nicht gut abgedichtet waren. Die Tatsache, dass die Gewindelagerschalen mit einem Paar großer gestanzter Metallschlüssel leicht zugänglich waren, wurde von Mechanikern geschätzt. Moderne Kartuschen- und externe Tretlager sind jedoch äußerst zuverlässige, herausnehmbare und austauschbare Elemente, die überhaupt keine Wartung erfordern.
Die Gewinde selbst sind jedoch ein Albtraum, da sie eine präzise Bearbeitung erfordern, um eine korrekte Ausrichtung zu gewährleisten, und leicht beschädigt werden können. Lagerschalen aus weichem Aluminium können durch Handdruck beschädigt werden, wenn winzige Fäden nicht richtig im Rahmen oder Kreuzgewinde ausgerichtet sind. Moderne Materialien wie Titan und Kohlefaser eignen sich nicht für den Prozess. Kohlenstofffäden sind schwach und anfällig für Abrieb. Titan kann sich auch selbst zerstören oder an Gewindeschneideisen schweißen, es sei denn, die Bedingungen sind ideal. Das sind die Gründe, warum Steuersätze mit Gewinde für immer verschwunden sind – und Grund genug, Gewinde auch im Tretlager zu eliminieren.
Gleich, aber anders: Die Einpresskartusche hat die gleiche Breite wie das herkömmliche X-Typ-System. Um gewindelos zu werden, müssen Fahrradhersteller jedoch das Tretlagergehäuse des Rahmens von 73 Millimeter (im Bild) auf 92 Millimeter verbreitern.
VON AUSSEN NACH INNEN
Die zerstörerische Natur des Mountainbikens zwang die Kurbelhersteller dazu, den Durchmesser der Kurbelachse zu vergrößern, was wiederum den verfügbaren Platz zum Einsetzen von Schraubschalen und Kugellagern in das Tretlagergehäuse des Rahmens schrumpfte. Da sie sich nicht innerhalb der Grenzen des Rahmens befanden, ermöglichten externe Lagerschalen größere Lager.
Shimano und Cocalis, intelligente Rahmen- und Komponentendesigner, entschieden schließlich, dass genug genug ist. Unter Verwendung der gleich großen Lager wie die neuen externen Standard-Tretlager konstruierte Shimano eine doppelt versiegelte Nylonkartusche, die die Lager in Ausrichtung hält und direkt in ein einfaches, röhrenförmiges Tretlagergehäuse drückt. Es gibt kein Gewinde, um das Sie sich Sorgen machen müssen – die Patrone wird einfach in das Tretlagergehäuse gedrückt und wird durch innere Reibung und Kurbelsatzabstand an Ort und Stelle gehalten.
In Aktion: Das Pivot Mach 4 war das erste Fahrrad, das Shimanos Einpresssystem nutzte. Der 1,5 Millimeter lange Flansch, der an der Vorderseite des Rahmens anliegt, ist der einzige sichtbare Teil der Patrone. Das gewellte Aluminiumteil zwischen Kurbelarm und Tretlager wird verwendet, um das Axialspiel der Lager bei XTR-Kurbeln einzustellen.
WAS SIND DIE VORTEILE?
Die Fluchtung ist gewährleistet, da beide Lager am Innendurchmesser des in einem Arbeitsgang gebohrten Tretlagergehäuses fixiert werden. Diese Innenbohrung wird verwendet, um den Rahmen zu indexieren und auszurichten, während er konstruiert wird, sodass ein Einpress-Tretlager immer genau auf die Mittellinie des Rahmens ausgerichtet ist.
Gewindepfannen basieren auf der Präzision der Außenflächen des Rahmens sowie der Genauigkeit zweier Innengewinde. Da jede dieser Schnittstellen separat hergestellt wird, können kleine Abweichungen zu merklichen Fehlausrichtungen führen. Diese Fehlerquote wird noch größer, wenn man bedenkt, dass viele Fahrradgeschäfte Rahmen nacharbeiten oder neu einfädeln, um sicherzustellen, dass kritische Vorgänge korrekt ausgeführt werden.
Chris Cocalis räumt ein, dass Fahrräder mit eingepressten Tretlagern ein Maß an Genauigkeit erfordern, das derzeit für TIG-and-Toss-, Low- und Mid-Price-Rahmenunternehmer unerreichbar ist. Seine beeindruckende Liste von Vorteilen ist jedoch bemerkenswert.
1. Das Tretlagergehäuse des Rahmens kann breiter als 73 gemacht werden. Dies ist der Industriestandard. Dies macht die Kurbel stärker und ermöglicht mehr Gestänge.
2. Es besteht keine Notwendigkeit, das Tretlagergehäuse in irgendeiner Weise nachzuarbeiten oder Gewinde mit teuren Gewindebohrern zu jagen.
3. Da es keine Schwankungen der Rahmenbreite durch Nachbearbeitung im Werk oder im Fahrradgeschäft gibt, ist die Kettenlinie immer präzise. Aus den gleichen Gründen sind keine externen Abstandshalter erforderlich.
4. Eine Gewichtsersparnis von 99 Gramm wird gegenüber herkömmlichen externen Konstruktionen realisiert.
5. Installation und Entfernung sind einfach mit einem Ein-/Auspressen.
ZUKÜNFTIGE VORTEILE
Die offensichtliche Verringerung der Fertigungskomplexität für Komponenten- und Fahrradhersteller ist nicht der einzige Vorteil von Shimanos gewindelosem oberen Halterungssystem. Es hat das Potenzial, einen neuen Industriestandard ähnlich dem gewindelosen Steuersatz zu setzen. Cocalis verwendet Shimanos breiteres Tretlagergehäuse, um mehr Platz für Gelenklager mit geringerem Abstand in der Pivot Mach 4- oder 5-Dwlink-Hinterradaufhängung zu schaffen.
Auf dem 29er-Markt muss das Tretlagergehäuse einen breiteren Hinterreifen aufnehmen, der in die Kettenstrebenverbindungen eingreift. Die Kettenstreben im 29er-Modell könnten nach außen verlängert werden, um größere Reifen zu ermöglichen. Sollte Shimano ein Einpresslager so konstruieren, dass es bündig in eine 73-Millimeter-Schale mit Standardbreite passt, wäre die reduzierte Kurbelbreite (Q-Faktor) ergonomischer für Singlespeed-Fahrer und Cross-Country-Rennfahrer, die auf schmalen Rennräder mit Antrieb.
Kohlefaserrahmen sollten einen Titan- oder Gewindeeinsatz aus Aluminium verwenden, um eine Verbindung zu einem herkömmlichen Tretlager herzustellen. Shimanos Einpresssystem für Carbonrahmen ist einfach, da ein rohrförmiges, präzises Tretlagergehäuse einfach in die Form eingearbeitet werden kann.
Platz schaffen: Das Mach 4 nutzt das 92-Millimeter-Tretlagergehäuse, um dem Unterlenker des Fahrwerks einen breiteren Stand zu geben. Dies erhöht die Steifigkeit und verringert die Belastung der Gestängelager.
WIRD ES JEDER VERWENDEN?
Nein. Zumindest nicht für eine Weile. Wie bei jedem neuen Konzept, das in die Fahrradindustrie eingeführt wird, wird es eine Wartezeit geben, in der große Marken und große Kurbelhersteller die Vorzüge des gewindelosen Systems argumentieren werden. Viele Verweigerer weinten, als gewindelose Steuersätze auftauchten, aber das Konzept eroberte die Mountainbike-Industrie und überwältigte dann die Rennradhersteller in weniger als einem Jahrzehnt. Erwarten Sie nicht, Shimanos gewindelose Tretlager für eine Weile in der Vitrine Ihres örtlichen Händlers zu sehen, aber achten Sie im Laufe der Saison auf Elite-Mountainbikes darauf
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