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Scheibenbremse Technik

Allgemein

gustavm

Gustav M (Quelle Magura)

Die Scheibenbremse spielt ihre Vorteile vor allem aus, wenn man abseits der Straße bei widrigen Wetterverhältnissen fährt. Die Bremsscheiben liegen weiter innen am Rad und werden nicht so schnell nass. Auch kann bei längerer Abfahrt kein Schlauch platzen, weil die Felgen überhitzt wurden. Scheibenbremsen sind am MTB mittlerweile Standard und nur noch geringfügig schwerer als V-Brakes, in einigen Fällen sogar leichter. Die Felgen halten meistens länger, weil die Flanken nicht durchgebremst werden. Jedoch auch nicht unbegrenzt, weil es irgendwann Ermüdungsrisse gibt (vor allem harte dünnwandige Legierungen). Man kann die Felgen bei gleichem Gewicht, aufgrund der schmaleren und seitlich gestellten Flanken, etwas breiter machen. Durch die aufwendige Konstruktion einer hydraulischen Scheibenbremse, ist der Preis wesentlich teurer und im Pannenfall kann man sich schlechter selbst behelfen als bei einer Felgenbremse. Sehr billige Räder haben dagegen nur mechanische Scheibenbremsen mit geringer Bremskraft.

Scheibenbremsen am Rennrad

Bremkräfte am Rennrad sind höher als viele denken

Scheibenbremse am Rennrad sind, ich muss sagen "leider", stark im kommen bei Rennrädern. Die notwendige Standfestigkeit ist mitnichten kleiner als beim MTB. Bei langen Abfahrten und hohen Geschwindigkeiten können auch dünne Rennradreifen eine sehr hohe Last aufbauen. Das Systemgewicht zwischen MTB und Rennrad ist auch relativ ähnlich, weil der Fahrer selbst den Großteil ausmacht. Dazu siehe auch hier.

Was Hersteller dazu sagen

“What we found with road bikes was that you can generate incredible heat and forces. There are long descents where you’re dragging the brakes for a long time. You have tiny little calipers with very little thermal mass. And they have tiny little pistons that require very little fluid volume. Then you have tiny rotors with virtually no mass that can’t dissipate heat. When you whittle everything down to a super lightweight package, the only place for all that heat to go is the hydraulic fluid, and you can boil it in no time at all. When the fluid boils, it happens instantaneously and it happens right behind the brake pads. As soon as that happens, it introduces air into the system.

Vergleich Scheiben- und Felgenbremse

Das Problem ist dabei, dass beim Rennrad nur relativ kleine Bremsscheiben und Bremssättel verwendet werden aufgrund der Dimensionierung von Gabel, Rahmen und Laufräder. Das Konstrukt soll ja nicht zu schwer werden. Eine Rennradfelge mit ca. 400g bietet eine nicht zu unterschätzende Masse, in der Energie gespeichert werden kann. Erst der Schlauch setzt hier ein Limit, was aber mit einem breitem Textilfelgenband kein so großes Problem sein sollte. Bei einer Felgenbremse hat die "Bremsscheibe" vergleichsweise riesige 622mm. Eine Scheibenbremse dagegen nur 160mm, also sind hier viel höhere Anpresskräfte notwendig. 28" Laufräder erfordern durch den längeren Hebel sogar mehr Bremskraft als kleinere 26" MTB Laufräder. Allerdings ist der Gesamtumfang eines 28" Rennradlaufrades mit Reifen nur unwesentlich größer als bei einem 26" MTB Reifen. Die meisten Rennradfahrer sind Schönwetterfahrer und würden von den besseren Nässebedingungen mit Scheibenbremsen, nicht im gleichen Maß profitieren wie die Kollegen auf einem Crosser, wo auch die notwendige Standfestigkeit geringer ist weil man in der Regel keine langen Abfahrten auf der Straße hat. Hydraulische Felgenbremsen oder Bremsgriffe die vom Oberlenker aus bedient werden können, wären am Rennrad wesentlich sinnvoller. Ein Hauptgrund für verkrampfende Hände beim bremsen sind die unergonomischen Bremshebel am Unterlenker. Eine hydraulische Felgenbremse bringt mehr Bremskraft bei geringeren Bedienkräften und wesentlich weniger Gesamtaufwand, ohne das ganze Rad umbauen zu müssen.

Was ändert sich dadurch?

Bei einem Rennrad ist es auch nicht damit getan, mal eben neue Bremsen zu montieren. Es erfordert tiefgreifende Änderungen. Aufgrund von Platz und Dimensionierung der Bauteile, wird die maximale Scheibengröße erst einmal nur 160mm betragen. Wenn man bei der SRAM Red die Variante mit Scheibenbremse und Felgenbremse vergleicht, kommen beide auf ein sehr ähnliches Gewicht. Aber bei Rahmen und Gabel sind Verstärkungen notwendig, die ein Mehrgewicht einbringen. Das Vorderrad kann nicht mehr radial gespeicht werden. Die Speichen müssen asymmetrisch verteilt werden, was gleichzeitig laut Shimano 4 Mehrspeichen bedeutet und die verringerten Flanschabstände sorgen für weniger Seitenstabilität. Die hintere Nabe wird von 130mm auf 135mm vergrößert werden, was bereits beschlossene Sache ist. Laufräder müssten wohl auch allgemein mehr Speichen bekommen. Würden die 135mm neuer Standard beim Rennrad, hätten auch Fahrer mit Felgenbremsen das Nachsehen wenn sie neue Laufräder kaufen, die dann nicht mehr in den 130mm Hinterbau passen. Es läuft mal wieder darauf hinaus, dass die Industrie der größte Profiteur des ganzen ist. Eine Felgenbremse ist eine sehr simple Konstruktion die ausser Belagwechsel keine Wartung erfordert und eine Scheibenbremse ist hier einfach anfälliger gegenüber Probleme die man auf langen Touren nun wirklich nicht haben möchte.

Bremsgriff bei Hydraulikbremsen

Bremsgriff herstellerübergreifend tauschen

Wenn man einen Bremsgriff eines anderen Herstellers montieren möchte, gibt es einiges zu beachten. Zum einen muss das Bremsmedium, also Bremsflüssigkeit oder Mineralöl gleich sein. Sonst werden die Dichtungen aufquellen oder sehr schnell kaputt gehen. Zum anderen hat der Bremsgriff eine hydraulische und mechanische Übersetzung, die zum Bremssattel passen sollte.

Shimano Servo Wave Bremsgriff mit MAgura MT5/MT7 Bremssattel

Beliebt ist es zur Zeit Shimano Servo-Wave Geber mit Magura MT5/MT7 Bremssattel zu kombinieren. Dazu ist es auch notwendig die Bremsleitung zu betrachten. Die Shimano Bremsleitungen passen am Magura Sattel nicht sehr gut, wegen dem anderen Durchmesser am Banjo. Am besten ist bei dieser Kombination, man nimmt eine Magura Leitung und am Griff eine Shimano Olive mit einer Stützhülse von Magura wegen dem leicht dickeren Innendurchmesser der Magura Leitung. Was man auch beachten sollte, der Ausgleichsbehälter der Shimano Geber ist nicht auf die Magura Sättel ausgelegt die aufgrund der größeren Kolben eine etws größere Füllmenge haben. Man sollte also vorsichtig sein, wenn man die Beläge vollständig runterfahren möchte das nicht irgendwann der Bremshebel leer durchgeht weil der Flüssigkeitsstand im Ausgleichsbehälter erschöpft ist. Am besten ist es, man entlüftet den Bremssattel nicht mit voll eingedrückten Kolben. Im Falle von MT5 Belägen sollten diese aber auch nicht zu weit raus stehen, sonst bekommt man die Beläge nicht mehr in den Sattel. Noch besser ist es, man verwendet die vierteiligen Beläge der MT7, welche auch gleich 1/3 mehr Belaghöhe haben.

Übersetzung durch Bremshebel

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Übersetzung bei Avid Hebel, Quelle: SRAM Überblick über hydraulische Scheibenbremsen

Mit einer Übersetzung wird die Bremskraft gesteigert. Zum einen entsteht durch den Hebel selbst eine Übersetzung, Avid gibt diese z.B. mit 7:1 an. Das dürfte aber nur ein ungefährer Wert sein. Im Durchschnitt liegt die mechanische Übersetzung bei etwa 6:1 zwischen den verschiedenen Herstellern. Wenn man den Bremshebel am Ende greift, hat man somit eine höhere Übersetzung als innen am Hebel. Deswegen wird der Hebel oft weit nach innen am Lenker gerückt, damit der Zeigefinger am Ende des Hebels greifen kann.

Hydraulische Übersetzung

Aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers von Geber- und Nehmerkolben, hat man hier noch eine weitere (hydraulische) Übersetzung. Diese liegt meistens bei ca. 4:1. Die Geberkolben sind dabei also 4x größer als die Geberkolben. Je höher diese Übersetzung ist, desto höher ist die Bremskraft und auch die Belastung auf den Dichtungen im Sattel. Hier kann ein Druck von bis zu 100bar entstehen. Ein sehr kleiner Geberkolben bedeutet, dass mehr Bremsdruck an der Leitung anliegt als mit einem größeren Kolben. Es wird weniger Flüssigkeit transportiert, dafür mit höherem Druck. Nun kann man den Durchmesser aber nicht endlos verkleinern, da sonst immer weniger Flüssigkeit vom Hebel transportiert werden und die Belagrückstellung nicht mehr gut genug arbeiten würde. Es gibt verschiedene Maßnahmen wie z.B. Servo-Wave oder ECT um dies zu verbessern. Die Julie hatte damals mit 28mm extrem große Kolben, für theoretisch große Bremsleistung. Aber da der Geberkolben mit 13mm recht groß ist, war die Bremsleistung damals nicht so hoch wie bei Bremsen mit kleineren Nehmerkolben. Denn die Übersetzung betrug nur 2.15:1. Hatte man den Julie Sattel mit einem 10mm "Hochdruckgeber" kombiniert, kam der Druckpunkt zu spät und man konnte den Hebel zu weit durchziehen.

Shimano Servo-Wave

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Shimano Servo-Wave, Quelle: Pinkbike

Mit dieser Technik wird erzielt, dass die Kolbenstange im Beginn der Hebelkennlinie einen wesentlich größeren Weg zurück legt und etwa in der Mitte dann der Weg rapide absinkt um die Dosierbarkeit zu gewährleisten. Die Bremskraft wird durch die variable, bei gedrücktem Hebel, nun höhere Untersetzung etwa um 30% erhöht. Ohne Servowave wäre die Übersetzung nur etwa 5.8:1, bei gedrücktem Hebel ändert sich die Übersetzung auf ca. 7.5:1. Diese Technik ist momentan einzigartig bei Shimano und ermöglicht es relativ kurze Hebel bei sehr hoher mechanischer Bremskraft zu bauen.

SRAM SwingLink

Sehr ähnlich zu Servo-Wave und stellt quasi eine Kopie dar. Durch eine geschwungene Nocke wird eine variable Übersetzung erzielt, bei der der Belag am Anfangsbereich des Hebels mehr Weg zurücklegt. Damit lassen sich großer Luftspalt und hohe Bremskraft kombinieren bei gleichzeitig hartem Druckpunkt am Lenker. Laut SRAM wurde die maximale Übersetzung gegen Hebelwegende nicht geändert im Vergleich zur alten Trail Bremse.

Einstellung für Dosierung (Free stroke)

Hierbei lässt sich der Leerweg vom Druckpunkt verlängern, jedoch nicht verkürzen (ausser geschlossenes System). Mit der Einstellung liegt der Druckpunkt näher am Griff. Ist nur an wenigen Bremsen einstellbar.

Einstellung Griffweite

Bringt den Hebel näher an den Griff, ändert nicht den Druckpunkt. Nützlich wenn man kleinere Hände hat.

Avid Taperbore

Taperbore kam 2008 auf dem Markt und bezeichnet im Prinzip eine konische Bohrung im Geber und ist in etwa sowas wie eine hydraulische Version von Servo-Wave, welche die Bremskraft steigert aber unterschiedlich in der Dosierung ist. Die Bohrung ist anfangs größer und es wird zu beginn der Strecke mehr Flüssigkeit verdrängt. Wenn man den Hebel nun weiter zieht, wird der Durchmesser nun immer enger und der Bremsdruck steigt durch die höhere Übersetzung.

Avid Deep Stroke Modulation

deepstroke

Avid Deep Stroke

Hinter diesem Begriff verbirgt sich eine ansteigende (rot) Kennlinie, die Hebelwirkung nimmt über den gesamten Hebelweg progressiv zu. Dies ist durch Taperbore begründet. Die Dosierung erfolgt nicht linear (herkömmliche Hydraulikbremse) und am Ende absteigend (blau) wie bei Servo-Wave durch den Hebelweg, sondern durch die Kraft am Hebel. Es gibt jedoch viele Berichte, dass die Dosierbarkeit bei Avid nicht optimal sein soll. Bei Shimano wird dagegen oft erwähnt das der Druckpunkt relativ spät kommt.

Ausgleichsbehälter

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Geberzylinder und Ausgleichsbehälter, Quelle: old.magura.com

Der Ausgleichsbehälter ist mit dem Geberzylinder über eine oder mehrere sog. Schnüffelbohrung (Ausgleichsbohrung) verbunden. Diese sorgen dafür das die Flüssigkeit ausgetauscht werden kann, wenn die Bremse drucklos ist. Wird der Hebel gedrückt, fährt der Hauptbremszylinder über und vor die Schnüffelbohrung. Der Bremskreislauf ist geschlossen und der Ausgleichsbehälter ist dabei drucklos. Lässt man den Hebel los, kann wieder Flüssigkeit zwischen Ausgleichsbehälter und dem Geberzylinder fließen. Bei fortschreitendem Belagverschleiss sinkt dadurch der Flüssigkeitsstand im Ausgleichsbehälter. Ausserdem sorgt dieser das eine Ausdehnung der Flüssigkeit ausgeglichen wird. Die Ausgleichsbohrungen im Ausgleichsbehälter sind meist seitlich versetzt, so das auch ein Ausgleich der Flüssigkeit hinter der Primärdichtung in Richtung Bremshebel stattfinden kann. Da dieses Volumen sehr klein ist, sind auch die Löcher entsprechend kleiner.

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Avid Taperbore von 2008, Quelle: Cyclingnews.com

Bei älteren Bremsen war der Ausgleichsbehälter noch gut sichtbar mit einer Abdeckung erreichbar. An neueren Bremsen ist man mittlerweile dazu übergegangen diesen im Hebel zu verstecken z.B. Avid Taperbore oder Magura EBT. Bei Avid ist der Ausgleichsbehälter sogar im Geberkolben integriert. Der Vorteil dieser integrierten Systeme ist, dass man manche Hebel beidseitig verwenden kann, da diese oben und unten meist gleich sind. Beim entlüften lässt sich ein separater Behälter z.B. Spritze oder Trichter direkt aufstecken, damit man nicht umständlich die überschüssige Flüssigkeit mit einer zweiten Spritze manuell absaugen muss (das Volumen des AB ist relativ klein, da passen vielleicht 1/10 vom Gesamtvolumen rein). Die Abdichtung am Hebel ist wesentlich einfacher, da es nur noch eine kleine Schraube gibt. Nachteilig ist das evtl. kleinere Flüssigkeitsvolumen und das bei manchen Systemen Luft leichter in das Drucksystem gelangen kann, sofern die Bremse nicht 100% luftfrei entlüftet wurde. Bei abschraubbaren Deckeln, welche heute so gut wie nicht mehr verwendet werden gibt es eine lose eingelegte Membran, die die darüberliegende Luft vom Öl trennt.

Sinkt der Flüssigkeitsstand im Ausgleichsbehälter durch Belagverschleiss, zieht sich die Membran Richtung Öl zusammen. Ist diese Dichtung 100% dicht und das Flüssigkeitsvolumen im AB hoch genug um den Belagverschleiss ausgleichen zu können, gibt es keine Chance das Luft vom AB ins System gelangt. Probleme kann es geben wenn sich eine Luftblase im Ausgleichsbehälter befindet weil nicht richtig entlüftet wurde und die Luft etwa beim umdrehen des Rades mit gleichzeitigem betätigem des Bremshebels, in den Bremskreislauf gepumpt wird.

Bei Hebeln wie Taperbore gibt es keine wirkliche Trennung wie bei normalen Ausgleichsbehältern. Hier reicht es teilweise schon den Hebel auf den Kopf zu stellen damit die Luft (falls vorhanden) in die Leitung fließt. Im Baujahr 2012 kam es deswegen zu einem Redesign der Hebel und mittlerweile wurde diese Technik komplett ersetzt.

Bei manchen Hebeln wie z.B. Magura Marta ist eine kleine Belüftungsbohrung am äußeren Deckel sichtbar. Diese soll zum Luft- bzw. Druckausgleich dienen, damit kein Vakuum über der Membran entsteht. Es kann beim zurückdrücken der Kolben dazu kommen das hier geringe Mengen Flüssigkeit austreten. Dies sind Reste vom letzten Entlüftungsvorgang. Wenn dort dauerthaft Flüssigkeit austritt, ist die Membran undicht.

Bremsbeläge

Organisch/Sinter und die Garantie

Beim Belag muss man aufpassen, Magura gibt z.b. nur ihre eigenen Beläge für die Bremse frei weil diese organisch sind. Wer Beläge von Fremdherstellern benutzt, verliert dort seine Garantie. Auf keinen Fall Sintermetall Beläge auf Bremsen benützen, die für organische Beläge ausgelegt sind, sonst wird u.U. der Sattel zu heiss (Dichtungen können spröde werden und Dampfblasen in Bremsflüssigkeit, Druckpunktverlust, sogar die Leitung kann abschmelzen). Dies betrifft insbesondere Stahlkolben. In Bike 12/10 wurden am Belag selbst, Temperaturunterschiede von bis zu 150°C festgestellt (Vergleich organisch/sinter). Diese hohen Temperaturen könnten vielleicht auch die zahlreichen Probleme bei den Dichtungen der Avid Bremsen erklären, die ja häufiger mit Sinter gefahren werden. Direkt am Belag mit Kontakt zur Scheibe, können Temperaturen von bis zu 400°C und mehr entstehen. Bei Shimano können bei vielen Bremsen beide Belagarten verwendet werden (vor allem wegen der Keramikkolben als Isolator). Shimano bezeichnet seine organischen Beläge als Resin (Kunstharz).

Belagträger

Als Belagträger wird neben Stahl auch Aluminium verwendet. Alu ist leichter und leitet die Hitze 3x schneller. Alu kann sich unter starkem Wärmeeinfluss verziehen (siehe Bike 6/2013) und sollte nur mit Keramikkolben verwendet werden. Sinterbeläge würde ich nicht mit Aluplatte verwenden.

Wenn der Belagträger an der Rückseite Löcher hat, ist es ein organischer Belag. Diese Löcher dienen vermutlich dazu das der Belag mehr Halt auf dem Träger findet. Löcher findet man manchmal auch in der Gegend wo der Kolben aufliegt, hier soll der Wärmetransfer etwas gesenkt werden.

Organische Beläge haben meistens einen lackierten Belagsträger, um Rost zu vermeiden. Diese Lackierung soll in manchen Fällen dazu geführt haben, dass der Belag am Kolben festklebt. Belagsträger von Sinterbelägen sind galvanisiert und rosten daher nicht so schnell. Manche Träger sind auch mit Kupfer überzogen (bei Sinter, damit der Belag besser haftet), es gibt auch welche die zwischen Belag und Stahlträger eine isolierende Keramikschicht haben und für den Einsatz in E-Bikes deklariert sind. Und als weitere Sonderform gibt es Aluträger die Kühlkörper enthalten z.B. Ice-Tech.

Dicke Belag

Je nach Hersteller ist der Belagträger unterschiedlich dick, aber die Gesamthöhe vom Belag ist immer identisch je nach Scheibenbremse. Die reine Belagsdicke bewegt sich von 1.8-2.6mm je nach Hersteller. Die Gesamthöhe liegt bei ca. 4mm. Die Beläge sollten max. bis 0.5mm abgefahren werden, dies ist die Dicke der Haltefeder. Wenn der Bremssattel mittig zentriert ist, bleiben bei den meisten Bremssätteln nur noch weitere 1-2mm Reserve das der Kolben vollständig von der Dichtung bedeckt ist.

Größe Belag

Ein großer Belag verteilt die Hitze besser und dadurch wird der Verschleiss am Belag geringer, die Standfestigkeit höher. Der letzte Punkt dürfte aber nur sehr wenig Auswirkung auf die Bremswirkung haben, jedoch im schlimmsten Fall durch quietschen hörbar sein. Der Druck durch den Kolben hat bei einem größeren Belag ebenso keine Auswirkung, da bei gleicher Kraft der Druck pro Flächenabschnitt z.B. 1mm², proportional abnimmt. Besonders bei 2 Kolbenbremsen darf der Belag nicht zu groß und besonders zu lang sein, sonst entsteht ein kippeln durch Ruckgleiten (Stick-Slip-Effekt) und quietschen durch Schwingungen. Dies ist besonders beim bremsen mit langsamer Geschwindigkeit spürbar. Deswegen sind u.a. die Beläge der Magura MT relativ hoch aber kurz, also eher quadratisch. Die Beläge der frühen Marta waren vergleichsweise klein, dass ist verschenkte Bremsleistung. Ein höherer Belag kann bei IS2000 die Einstellung des Lichtspalts negativ beeinflussen. Wenn der Belag nicht exakt parallel zur Scheibe steht, dann macht ein höherer Belag eher Probleme weil die Scheibe "tiefer im Belag" steht. Ein flacher Belag senkt also die Wahrscheinlichkeit, dass Schleifgeräusche entstehen. Hohe Beläge erfordern natürlich auch Scheiben mit entsprechender Reibringhöhe und für einige alte Bremsen mit hohem Belag z.B. Magura Louise ist es schon schwierig gefunden, passende Scheiben zu finden, die nicht auf den Streben abgenutzt werden.

Rückstellfeder

Die Feder dient nicht dazu das die Kolben zurückgedrückt werden, dass erledigt die Dichtung im Kolben. Sie sorgt dafür das der Belag in Richtung Kolben gedrückt wird und schleifen vermindert wird. Manche Bremsen haben deswegen auch einen Magnet am Kolben.

Belaghaltepin

Bei neueren Bremsen ist der Belaghaltepin nun mittig um ein herauskippen des Belags zu verhindern. Der Abstand von Belag zu Pin sollte nicht zu klein sein, da wenn der Sattel durch Adapter leicht verdreht wird, er schneller an der Scheibenaussenkante anstößt und der Belag evtl. nicht tief genug in den Reibring hinein reicht. Gerade bei aussermittigen Pins, ist der Abstand manchmal zu klein.

Unterschiede zwischen dem Belagsmaterial

Die hell oder kupferfarbenen Beläge aus Sintermetall werden auch bei KFZ eingesetzt und bestehen aus zum großen Teil aus verschiedenen Metallen oder Keramik, die unter hohem Druck und hoher Temperatur aufgedampft sind. Beim Einsatz von Keramik entsteht auf der Scheibe ein Transferfilm, der auch die Scheibe schont und zu weniger Geräuschen führt. Erkennbar ist dies an helleren Belägen. Es ist zu vermuten das nicht bei allen Belägen mit der Bezeichnung Keramik, auch tatsächlich Keramik zum Einsatz kommt. Oft wird Kupfer verwendet, welches auch gut Wärme leitet. Aber auch Eisen, Messing, Bronze kann verwendet werden.

Die dunkelgrau oder schwarzen organischen Beläge, auch Resin genannt, bestehen aus sehr vielen Komponenten wie Fasern aus Glas,Gummi,Karbon, Kunst- oder Naturharzen, können aber auch gering Metall enthalten und sind allgemein weicher und durch ihre abrasive Haftreibung schonender für die Scheibe, sofern die Hitzegrenzen nicht überschritten werden. Die Harze als Bindemittel führen zum ausgasen der Beläge, weswegen sie auf jeden Fall erst eingebremst werden müssen. Sie verschleissen und überhitzen zwischen Scheibe und Belagfläche schneller, weil sie die Hitze isolieren und nicht von der Scheibe zum Sattel ableiten. Deswegen würde ich bei Downhill eher Sinter empfehlen. Die Performance bei Nässe ist vergleichsweise schlecht.

Um den sog. Slip-Stick-Effekt zu mindern, der quietschen zur Folge hat, werden dem Belag auch Trockenschmierstoffe wie Graphit oder niedrigschmelzende Metalle beigemischt die den Reibwert senken. Sinterbeläge haben weniger Dämpfung und neigen eher zum quietschen. Organische Beläge verursachen allgemein weniger Geräusche und die Bremskraft ist im kalten Zustand besser, jedoch im warmen Zustand schlechter als bei Sintermetallbelägen wenn die Scheibe und der Belag überhitzt. Bei Sinterbelägen wird oft gesagt das diese erst eine gewisse Temperatur brauchen um richtig in Fahrt zu kommen.

Der Scheibenverschleiss ist mit Sintermetall meist höher aber der Verschleiss am Belag selbst, etwas geringer. Liegt darin begründet, dass die Beläge einfach härter sind. Dadurch das sie die Hitze besser ableiten, kann allerdings auch der Bremssattel leichter überhitzen, wenn die Scheibe nicht ausreichend dimensioniert oder der Sattel nicht dafür ausgelegt ist. Ein Grund warum Sinter oft mit DOT5.1 kombiniert wird, welches einen hohen Siedepunkt aufweist.

multi

Ashima SOS Multi-Compound

Semi Sinter oder Semi-Metallic ist eine Art Mischung aus organisch und Sinter und liegt von der Leistung dazwischen. Generell sind die Grenzen der eingesetzten Materialien zwischen den Belagsarten fließend. Es gibt sogar Multi Compound Beläge die verschiedene Mischungen gleichzeitig verwenden. Diese sollen den Kolben etwas abschirmen, in dem in diesem Bereich organisch verwendet wird. Es ist jedoch fraglich ob die Hitzeverteilung am Belagträger nicht ohnehin die Hitze gleichmäßig verteilt, vor allem bei Aluminium. Bei Sinterbelägen sollte die Bremsscheibe nicht zu wenig Aufbrüche haben, sonst kann eine geschlossene Schicht entstehen die verglasen fördert.

Tests zeigen das die Beläge von Drittherstellern nicht immer gut sind wie z.B. bei Ashima, aber die meisten sind mittlerweile ganz gut wie z.B. A2Z, BBB, Kool Stop, Swiss Stop, Trickstuff. Welche Beläge nun am besten sind, darüber gibt es keine einheitliche Meinung. Es hängt wohl auch vom Reibwert der Scheibe und den persönlichen Präferenzen ab.

Bremshebel mit offenem oder geschlossenem System

avid lever

Offenes und geschlossenes System, Quelle: SRAM

Die meisten hydraulischen Scheibenbremsen für Fahrräder verwenden ein offenes System, bei dem der Ausgleichsbehälter ein zusätzliches Flüssigkeitsvolumen und eine geringe Menge Luft enthält. Die Flüssigkeit und die Luft sind durch eine flexible Membran getrennt, die sich bei Veränderungen des Flüssigkeitsvolumens dehnt oder zusammenzieht. Wärmeausgleich – wenn sich die Bremse erwärmt, dehnt sich die Flüssigkeit aus. In einem geschlossenen System wird durch diese Ausdehnung Druck erzeugt, durch den die Beläge zur Bremsscheibe vorgeschoben werden. Dies führt zu Bremsschleifen und wirkt sich auf das Hebelverhalten aus. In einem offenen System kann die sich ausdehnende Flüssigkeit in den Ausgleichsbehälter strömen, wenn die Bremsen freigegeben werden. Dadurch kann das System über ein breites Spektrum an Temperaturen hinweg gleichmäßig arbeiten.

Die meisten hydraulischen Scheibenbremsen, die heute auf dem Markt sind, haben ein sog. offenes System. Offen deswegen, weil bei nicht gezogenem Bremshebel das hydraulische System offen, d.h. nicht druckdicht ist. Die Öffnung befindet sich im Bremshebel und stellt eine Verbindung zwischen dem Geberzylinder und dem Ausgleichsbehälter her - es ist jedoch keine Öffnung zur Atmosphäre vorhanden, wie z.B. bei Auto- oder Motorradbremsen. Über eine (oder mehrere) Bohrung kann Bremsflüsigkeit in oder aus dem Ausgleichsbehälter (Nierdruckbereich) in das Bremssystem (Hochdruckbereich) fließen. Erst bei gezogenem Bremshebel wird diese Verbindung unterbrochen und es kann sich der zum Bremsen notwendige Druck aufbauen. Das offene System ermöglicht die automatische Belagnachstellung und verhindert, dass die Bremse bei starker Erwärmung zumacht. Beim geschlossenen System (z.B. Hope C2, heute nicht mehr aktuell) ist das hydraulische System zu jedem Zeitpunkt druckdicht. Ein automatischer Ausgleich findet nicht statt. Der Vorteil solcher Systeme ist, dass sich der Druckpunkt von Hand einstellen lässt. Allerdings muss auch der Belagverschleiß von Hand ausgeglichen werden und es besteht die Gefahr, dass die Bremse bei Überhitzung zumacht.

Anmerkung: Auch Bremshebel die vermeintlich wie ein geschlossenes System aussehen, haben ein offenes System z.B. Magura MT oder Avid Taperbore. Ein Nachteil des offenem Systems ist die Wirkung von Gasblasen im drucklosen Zustand. Die Flüssigkeit dehnt sich unter Erwärmung stark aus und Teile werden in den Ausgleichsbehälter geleitet. Bei geringfügiger Überschreitung des Siedepunkts bei gezogenem Hebel ist noch alles ok weil der Druck das Wasser daran hindert gasförmig zu werden. Lässt man nun den Hebel los, wird das System drucklos und es bilden sich Gasblasen, die dazu führen das der Hebel schlagartig ins leere geht. Bei einem geschlossenem System kann es zwar auch zu Gasblasen kommen, aber dadurch verändert sich der Druckpunkt nicht derart, weil keine Flüssigkeit abgezweigt wird.

Hydraulische und mechanische Scheibenbremsen

Bei mechanischen Scheibenbremsen, die meist nur an sehr billigen Rädern verbaut sind und sehr schlecht bremsen, wird der Kolben mechanisch durch einen Seilzug bewegt. Es gibt allerdings auch mechanische Scheibenbremsen wie die Avid BB7, die dank Kugellagerung relativ gut bremsen sollen. Da es Einkolben Festsattelbremsen sind, wird hier nur eine Belagsseite vom Kolben angepresst, während die andere fest steht. Dadurch verbiegt sich auch die Scheibe ein wenig mehr als bei hydraulischen Bremsen. Ausserdem müssen bei fortschreitendem Verschleiss die Beläge oder der Bremszug manuell nachgestellt werden.

Eine hydraulische Scheibenbremse mit einer Bremsflüssigkeit befüllt, funktioniert im Prinzip genauso wie am Motorrad oder Auto, nur das es hier keine Zusatzteile wie Bremskraftverstärker oder ABS gibt. Im Geberzylinder, also dem Bremshebel wird der Bremsdruck aufgebaut und über das Medium Bremsflüssigkeit durch die Leitungen an den Bremssattel (Nehmerzylinder) weitergegeben. Dadurch das der Geberzylinder einen kleineren Durchmesser als der Nehmerzylinder hat, wird die Bremskraft durch eine Untersetzung verstärkt. Je größer der Unterschied im Durchmesser, desto größer ist dann also auch die Bremskraft. Diese Untersetzung kann jedoch nicht beliebig erhöht werden, da sonst der Leerweg vom Hebel zu groß wird. Aus diesem Grund findet man häufig bei Downhillbremsen einen recht langen Hebelweg. Der maximale erzielbare Druck in Scheibenbremsen beträgt bis zu 100bar und mehr. Man sieht hier welche enormen Belastungen an den Dichtungen entstehen.

Reinigung von Scheiben und Belägen

Scheiben lassen sich mit Bremsenreiniger und Küchenpapier reinigen aber auch Seifenwasser funktioniert. Die Beläge ebenfalls mit Bremsenreiniger. Verglaste und glänzende Beläge mit Schleifpapier aufrauhen. Falls die Beläge verölt sind, siehe Abschnitt "Tips bei Problemen". Bremsenreiniger auf keinen Fall in den Bremssattel sprühen, siehe unten Hinweis Dichtungen.

Technische Rahmenbedingungen für optimale Bremsleistung

  • Möglichst große Fläche vom Belag in Abhängigkeit von Kolbenfläche, für bessere Hitzeverteilung und weniger Verschleiss
  • Minderung Hotspots und Slip-Stick Effekt durch gleichmäßige Pressung Belag mit min. 2 Kolben pro Belagseite (deswegen Belag nicht beliebig groß)
  • Große Bremsscheibe für höhere Bremskraft durch mehr Hebelwirkung
  • Reibring mit genug Masse für Standfestigkeit und nicht zu vielen oder zu wenigen Löchern
  • Löcher im Reibring auf gesamter Höhe verteilt, damit keine geschlossene Luftschicht wegen ausgasender Beläge entsteht
  • Größtmögliche Kolbengröße im Nehmer und Untersetzung Geber zu Nehmerkolben
  • Möglichst kleiner Geberkolben
  • Bremsscheiben aus gehärtetem und vergütetem 410 Edelstahl
  • Keramik- oder Phenolharzkolben für Hitzeisolierung
  • Möglichst hohe Übersetzung am Bremshebel (Länge Hebel, Maßnahmen für variable Übersetzung wie Servowave, Taperbore, Swing Link)

Unterschiede beim Bremssattel

Schwimmsattel vs. feststehender Sattel

Während beim Auto am häufigsten Schwimmsattel mit 1 Kolben und Staubdichtung verbaut werden, sind es beim Fahrrad meistens feststehende Sattel mit 2 gegenüberliegenden Kolben und ohne Staubdichtung. Bei feststehenden Sätteln werden diese immer paarweise auf beiden Seiten und nicht (mehr) einseitig verbaut. Ausnahme waren ältere Magura Bremsen, die insgesamt nur 1 Kolben hatten.

Schwimmsattel gab es bisher nur bei der Magura Gustav M. Nachteil dabei sind ständige leichte Schleifgeräusche, es ist schwierig eine gleichmäßige Flächenpressung auf beiden Belägen zu erreichen, wenn die Kolben einseitig sind. Dafür kann Kolben und Sattel entsprechend groß dimensioniert werden, weil genug Platz vorhanden ist und keine Speichen im Weg sind. Beim Schwimmsattel spielen ungleichmäßig herausfahrenden Kolben auch keine Rolle, weil der Sattel axial beweglich ist. Desweiteren gibt es kein Problem am engen Leitungsübergang zwischen den Sattelhälften, der leicht für kochende Bremsflüssigkeit sorgen kann. Nachteile sind auch die etwas schlechtere Dosierung und Reibungsverluste durch die notwendige Führung. Diese zusätzliche Führung des gesamten Sattels, sorgt auch für einiges an Mehrgewicht.

Einseitige Kolben haben noch einen weiteren Unterschied:

Aufgrund der Tatsache, dass zwei Nehmerkolben vorhanden sind, könnte man annehmen, dass die kombinierten Oberflächen der Nehmerkolben in das Kolbenverhältnis einfließen, sodass sich die Klemmkraft an der Bremsscheibe verdoppelt. Dies wäre der Fall, wenn die kombinierten Oberflächen der Nehmerkolben sich in dieselbe Richtung bewegen würden (wie es bei einer Seite eines Bremssattels mit vier Kolben der Fall ist). Wenn sich die beiden Nehmerkolben jedoch in entgegengesetzte Richtungen bewegen, entspricht die Gesamtklemmkraft nur der Kraft, die von einem der Kolben erzeugt wird. Wenn z.B. einer der Nehmerkolben festgeht und der andere Nehmerkolben die gesamte Klemmkraft erzeugt, würde die erzeugte Kraft der von beiden Kolben erzeugten Kraft entsprechen.

Dies hat widerrum Auswirkungen auf die Dimensionierung des Geberkolbens. Bei der Gustav war ein relativ kleiner 10.5mm Geber verbaut. Eine Gustav M mit 2x 18mm Kolben zeigt heute immer noch eindrucksvoll wie stark die Bremsleistung ist. Die Bauweise scheint sich aber nicht für den Leichtbau zu eignen, wegen der zusätzlichen Führung. Patente sprechen davon das die Schleifgeräusche wegen geringer menschlicher Leistung nicht aktzeptiert werden und die Fertigung wegen genau zu bearbeitender Führungsflächen kompliziert und teuer wäre. Ausserdem störanfällig im Hinblick auf Abnutzung und Verschmutzung.

1 Kolben Sattel

Dies war im Hydraulikbereich eine Sonderform und wurde von Magura bei älteren Bremsen mit Festsattel angewendet. Im Gegensatz zum Sattel mit 2 Kolben, wirkt hier zwar die gleiche Kraft, da diese ja nur auf einer Seite stattfindet - jedoch muss der eine Kolben auch den doppelten Hub machen. In Sachen Übersetzung gibt es also keinen Unterschied. Der Nachteil dieser Bauart, wird wohl die ungleichmäßigere Flächenpressung sein. Mechanische Bremsen dagegen, funktionieren auch heute nach diesem Prinzip.

2 Kolben vs. 4 Kolben

Vorteil bei mehreren Kolben pro Belagsseite, ist die bessere Flächenpressung und Dosierbarkeit. Man kennt die Problematik von den langen V-Brake Belägen die durch die Felge gezogen werden und ungleichmäßig aufliegen. Dort kann man die Geräusche durch gezieltes schief stellen der Beläge mindern, was bei der Scheibenbremse nicht möglich ist. Bei einer Scheibenbremse sorgen mehrere Kolben pro Belagsseite für eine gleichmäßigere Flächenpressung und mehr Bremskraft. Das kippe(l)n der Beläge durch das wegziehen der Scheibe, wird vermindert. Der Kolben an der auslaufenden Seite ist größer, damit der Belag dort fester angedrückt wird wo er sonst von der Scheibe weggezogen werden würde. Es gab/gibt einige Bremsen die 4 gleichgroße Kolben haben z.B. Hope M4 Tech, Hayes Stroker Ace, diese haben eine weniger gleichmäßige Flächenpressung als Bremsen mit verschiedenen Kolbendurchmessern, wenn es keine weitere Maßnahmen geben sollte. Bei Bremsen mit 2 Kolben gibt es bei neueren Modellen leicht versetzte Kolben, um einen ähnlichen Effekt wie mit unterschiedlich dimensionierten Kolben zu erzielen. Ältere Bremsen hatten dagegen Keilförmige Beläge für einen Ausgleich. Bei 1- oder 2-Kolbensättel sind die Beläge generell wesentlich kürzer als bei 4-Kolbensättel, aufgrund der ungleichmäßigeren Flächenpressung und führen Hitze schlechter ab. Der Druckpunkt ist bei 4 Kolbenbremsen etwas härter, da der Kolben näher am Verbindungspunkt der Sattelhälften liegt. Ebenso dürfte die Druckbelastung bei 2 kleinen Kolben homogener sein, als ein großer Kolben. An der Übersetzung ändert sich dagegen meist wenig, da die 4 Kolben fast immer eine ähnliche Fläche wie eine 2 Kolbenbremse haben. Teilweise gibt es vom selben Hersteller sogar 4 Kolbenbremsen die weniger Kolbenfläche haben als ein aktuelles 2 Kolbenmodell.

Seit der Magura MT5/MT7 gibt es auch Sattel mit 4 Kolben die 4 kleine Einzelbeläge ansteuern. Die Idee dahinter stammt aus dem Motorsport und es soll damit der sog. Servoeffekt erzielt werden. Bei 4 Einzelbelägen hat man nun doppelt soviel kippende Vorderkanten die sich inniger mit der Bremsscheibe verzahnen können. Die Bremse dürfte vielleicht im initialen Bereich etwas aggressiver wirken als mit 2 Belägen. Im Gegensatz zu Bremsen mit einem großen Belag, ist es hier nicht notwendig die Kolbendurchmesser vorne/hinten unterschiedlich zu dimensionieren, um eine gleichmäßigere Flächenpressung zu erhalten. Bei der Magura MT5/7 war kein merklicher Unterschied spürbar mit 8.1 Einzel- oder 9.1 durchgehenden Belägen. Allerdings hat der Sattel eben 4 gleichgroße Kolben und der durchgehende 9.1 Belag hat somit schon von vornherein einen Nachteil gegenüber Sätteln mit unterschiedlich großen Kolben und durchgehendem Belag. Der Grund der schieren Bremskraft bei der MT5/MT7 liegt nicht an den Einzelbelägen, sondern daran das die Kolben in ihrer Fläche weitaus größer sind als bei allen anderen 4 Kolbenbremsen.

Entscheidend ist hier natürlich nicht nur die Anzahl der Kolben, sondern auch ihre Fläche auf der der Belag aufliegt. Wenn man das nachrechnet (r² * pi), liegt die Fläche vieler 4 Kolbenmodelle nicht wesentlich höher als bei 2 Kolben Bremsen. Bei manchen ist die Fläche sogar kleiner als bei den meisten 2 Kolben Bremsen, z.B. XT 755. Je mehr Volumen die Kolben einnehmen, desto größer wird auch der Leerweg am Bremshebel (später Druckpunkt). Deswegen muss der Geberzylinder einen passenden Durchmesser haben, damit die Untersetzung stimmt. Man kann also die Nehmerkolben nicht beliebig vergrößern, weil sonst der Geberkolben zu groß werden würde. Um vermutlich auch die Dosierbarkeit weiter zu verbessern, werden ebenfalls unterschiedlich große Kolben verwendet. Zu sehen etwa bei Avid, die Code hat 16/15mm große Kolben, während bei den Elixir Trail Modellen der kleine Kolben 14mm hat. Der noch kleinere Kolben der Elixir Trail fährt noch schneller heraus und ist damit noch feinfühliger zu dosieren als die Code.

Monoblock oder mehrteiliges Gehäuse und Materialien

Bei der Bauweise gibt es Monoblock oder mehrteilige Gehäuse. Monoblock hat den Vorteil das theoretisch weniger Bremskraft verloren geht, da sich beim Bremsen keine Verschraubung oder Dichtung dehnen kann. In der Praxis werden diese Gehäuse allerdings auch oft sehr klein dimensioniert, da Platz für die Verschraubung weggelassen werden kann. Es kommt auf die Konstruktion an, was verwindungssteifer ist. Die Festigkeit der Schrauben kann auch nicht als alleiniges Merkmal aufgeführt werden, da die Fläche der Schrauben relativ gering ist. In wie weit die Vorspannung eine Rolle spielt, vermag ich nicht zu beurteilen. Der Nachteil ist das Monoblock Bremsen schwerer zu warten und teurer herzustellen sind, man findet diese Bauweise eher bei Mineralölbremsen die für eine Wartung nicht vorgesehen sind. Mehrteilige Gehäuse müssen auch entsprechend abgedichtet sein. Als Material wird normalerweise Aluminium verwendet, welches bei gleichem Gewicht eine doppelt so hohe Wärmekapazität wie Eisen hat und natürlich auch erheblich leichter ist. Bei den Magura MT7 verwendet Magura sogar ihr Carbotecture Material am Nehmergehäuse. Hier ist fraglich wie die Hitze aus dem Sattel geleitet werden soll der über die Beläge zum Kolben geht. Bei Gehäusen aus Alu wäre es besser diese unlackiert zu lassen, damit die Kühlung besser funktioniert.

Material Kolben

Die Kolben selbst bestehen aus Alu (~3g 22mm), Stahl (~8g 2mm) oder Keramik. Wobei Alu einen zu weichen Druckpunkt hat und 4x mehr Hitze als Stahl leitet. Keramik ist zwar empfindlich auf Risse und abplatzen, ist aber leicht, rostet nicht und ist vor allem ein sehr guter Isolator vor Hitze. Einen Keramikkolben beim entlüften niemals mit einem schiefen Gegenstand festklemmen, der Kolben kann dadurch brechen. Vor allem die Dichtungen altern bei extremer Hitze sehr schnell, weswegen die Kolben möglichst gut die Hitze isolieren sollen - Keramik oder Phenolharz ist hier optimal. Allerdings trägt der Bremssattel mit seinem Metallgehäuse auch nicht unmaßgeblich zur Kühlung des gesamten Systems bei. Hätte man einen perfekten Isolator, würde die Scheibe auf Dauer mehr Hitze abbekommen. Stahlkolben werden meist noch mit einem Phenolharzeinsatz versehen (Gesamt ~6g 22mm) um die Hitze weniger gut leiten zu lassen. Dies kam erstmals bei der Gustav M mit separaten Kappen zum Einsatz. Diese Plastikkolben werden von vielen als minderwertig angesehen, sind es aber nicht. Sie halten Temperaturen von dauerhaft 260°C und kurzzeitig bis 315°C aus. Die Wärmeausdehnung bei hoher Temperatur liegt niedriger als bei Alu aber höher als Stahl. Sie leiten nur noch etwa 1/800 der Hitze in Vergleich zu Stahlkolben, dämpfen Geräusche und sie rosten nicht. Manche Hersteller fertigen die Kolben auch komplett aus Phenolharz z.B. Magura. Keramik ist hier allerdings im Vorteil und vermutlich wird es damit ermöglicht auch Sinterbeläge mit Mineralölbremsen zu benützen. Viele Kolben z.B. Magura, sind auch magnetisch. Dies spart die Rückstellfeder am Belag. Ein aufrauhen der Kolbenoberfläche, hilft die Belagrückstellung zu vergrößern.

Bremsscheibe

Verschiedene Größen

Zu Anfangszeiten waren noch beidseitig 160mm Scheiben üblich, mittlerweile fährt man diese eher hinten und dann vorne 203mm oder 180mm. Da hinten etwas weniger Bremskraft benötigt wird, aufgrund des schnelleren blockierens des Reifens, hat man hinten oft eine um 20mm kleinere Scheibe. Vor allem bei Hardtails blockiert der Reifen hinten schnell, so das ich hinten sogar um 40mm kleiner fahre.

Bis 2011 verwendete Avid 165, 185mm und 203mm Scheiben, stellte dann aufs metrische System mit 160/180/200mm um. Neuerdings kamen noch 170mm hinzu. Magura hatte früher auch 190,210mm bei Louise/Gustav. Von Formula und Hayes gab es 220mm und von Hope gab es sogar 225mm. Heute sind 140, 160, 180 und 203mm üblich.

Kleine vs. große Scheiben

Eine größere Bremsscheibe bringt durch mehr Hebelkraft, natürlich auch mehr Bremsleistung. Trickstuff schreibt das die Bremsleistung von 160 auf 200mm um 25% steigt, während es von 180 auf 203mm nur 11% sind. Ich habe 3 Tests aus dem Bike und Mountainbike Magazin gemittelt, kam hier allerdings auf eine durchschnittliche Steigerung von 16% bei 160 auf 180mm und 20% bei 180 auf 200/203mm. Insgesamt also 36% von 160 auf 200mm. Die Messungen scheinen allerdings teilweise seltsam, da z.B. eine Code 5 von 160 auf 180 nur 13% Zuwachs in der Bremskraft hatte, aber bei 180 auf 200 satte 46% (Bike 08). Oder das eine XT von 160 auf 180 nahezu überhaupt keinen Zuwachs hat (Bike 2013). In den Tests gewinnt man den Eindruck das eher schlechtere Bremsen mit 200er Scheiben, in etwa so gut sind wie die besten mit 160mm Scheiben. Dies ist jedoch vermutlich erst bei maximaler Hebelkraft der Fall. Zieht man den Hebel nur leicht, sind die Unterschiede kleiner.

Die kleinsten erhältlichen Scheiben haben 140mm, diese fährt man allenfalls höchstens hinten bei CC. Es gab früher von Magura eine Aussage das man niemals so kleine Scheiben produzieren würde, wegen der Standfestigkeit. Anscheinend hat Magura aber seine Meinung dann doch geändert. Die Scheibengröße hat nicht nur Einfluss auf die Reibwirkung sondern auch auf die Standfestigkeit, denn eine größere Bremsscheibe mit mehr Masse kann auch auch mehr Wärme aufnehmen und vor allem durch die größere Oberfläche auch besser ableiten. Die reine Wärmekapazität kann zwar innerhalb Minuten erreicht werden, jedoch ist es wichtig das die Oberfläche möglichst gut kühlt. In Bike 12/10 wurde ebenso festgestellt das eine innenbelüftete Hope Bremsscheibe satte 150°C weniger hatte als die normale Hope Floated 203mm. Die innenbelüftete Version wiegt allerdings auch 80g mehr und ist sehr teuer. Dazu noch inkompatibel mit anderen Bremssätteln weil die dicke 3,2mm beträgt. Tendenziell kann man sagen das die Scheiben in den letzten Jahren größer geworden, aber auch auf mehr Leichtbau getrimmt sind. Bei gleichem Gewicht funktioniert eine größere Scheibe im Normalfall besser. Leider sind die ganz großen und massiven Scheiben zum Großteil aus dem Sortiment verschwunden. Bei der Auswahl der Scheibe, sollte auch überprüft werden ob Gabel oder Rahmen genug Platz bieten und dafür dimensioniert, sprich freigegeben sind. Auch kann es zwischen Bremssattel und Speichen, sehr eng werden.

Befestigungsstandards

Bei der Aufnahme der Bremsscheibe gibt es unterschiedliche Befestigungsstandards. Fast alle Hersteller setzen auf IS 6-Loch Standard mit M5x10 Stahlschrauben. Auf keinen Fall sind Aluschrauben geeignet. Shimano verwendet Centerlock bei ihren Naben. Coda und Rohloff setzen auf 4 Loch Montage. Desweiteren gab es noch zahlreiche Aufnahmen von AMP (6Loch), Hope (3 und 5 Loch), Rockshox (3 Loch).

Verwendung von nicht vom Hersteller vorgesehenen Bremsscheiben

Es gibt bei Scheiben auch eine sog. Reibringhöhe, dies bezeichnet die Höhe der Scheibe auf der der Belag aufliegt. Vorraussetzung ist das die Reibringhöhe mindestens so groß ist, wie es die Beläge erfordern. Wenn die Beläge nicht der Kreisform der Scheibe angepasst sind wie z.B. bei Gustav M, dann ist die erforderliche Reibringhöhe noch etwas höher. Wenn der Belag höher ist, ist natürlich auch die Standfestigkeit höher als bei einem niedrigem Belag der genauso lang ist. Liegt der Belag zu weit auf den Streben auf, entsteht ungleichmäßiger Abtrag und die Streben werden dünner als am Reibring. Dies ist eine generelle Problematik bei Scheiben, die im inneren Bereich vom Reibring eine Waveform haben. Aber auch eine häufige Problematik wenn man z.B. bei einer Deore BR-M395 oder BR-M525 statt SM-RT30 oder SM-RT61 mit 16mm Reibring (Wide Type), Bremsscheiben der höheren Gruppen mit dünnerem 14mm Reibring (Narrow Type) verwendet.

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Deore Bremse mit Belag für 16mm Reibring auf einer Scheibe mit 14mm Reibring (Quelle: bronks, mtb-news).

Liegt der Belag zu weit aussen, wird der Belag und der Reibring nicht vollständig genutzt. Am Belag entsteht eine Kante und irgendwann können sich die Beläge gegenseitig berühren. Ausserdem kann dadurch der Belag nach aussen kippen und der Belag hat nur noch eine sehr schlechte Bremsleistung, weil der kleine aufliegende Teil sehr schnell verglast.

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Ungünstige Kombination, der Belag hat eine Höhe von 14mm und liegt voll auf. Mit 16mm würde die Scheibe besser ausgenutzt werden.

Belagshöhen
13mm: XT 755, Avid Code bis 2011
14mm: Avid Elixir/Trail, Magura Marta bis 2008, MT, Shimano XTR ab 2011, XT/SLX ab 2012, Saint ab 2009, Grimeca Sys. 8/12, The Cleg, Hope M4/6Ti
15mm: Avid Code ab 2011, Hayes Stroker Prime, Magura Gustav M
15,5mm: Formula B4,Oro,K18,K24,The One,R1, Mega, RX, Avid Juicy, BB7, Deore 525
16mm: Tektro Auriga, Shimano XTR bis 2010/XT 2004-2011/Saint bis 2008/LX,SLX bis 2011/Hone/Deore 555/395/447
17mm: Magura Louise ab 2007/Marta ab 2009/Julie (HP), Hope M4, Hayes HFX9/Stroker Trail/Gram
19mm: Magura Louise alt (FR)/Clara bis 2006
19-20mm: Hope V2, Hayes Stroker Ace

Scheiben mit großen Aussparungen, wenig Masse und allgemeiner Leichtbau

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Alligator Windcutter (Quelle Alligator)

Bei den Scheiben sind bei Leichtbauern die Alligator Windcutter oder Ashima Aro-08 sehr beliebt, welche auch relativ günstig sind. Leider kommt der Leichtbau auch immer mehr bei den großen Herstellern wie Avid,Magura und Shimano zu Tage. Dies fällt insbesondere auf, wenn man aktuelle mit älteren Bremsscheiben vergleicht.

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Robuste Scheibe vs. Leichtbau

Diese Leichtbauscheiben haben an der Bremsfläche große Aussparungen, welche dafür sorgen das die Bremse rattert/rubbelt weil der Belag darüber kippelt und die Beläge extrem schnell verschleissen. Ebenso ist eine stetige Abnahme der Höhe des Reibringes zu beobachten. Durch die vielen Kanten der Ausschnitte am Reibring, wird der Belag extrem beansprucht und dadurch ist die Bremskraft im kalten Zustand vermutlich sogar besser als bei einem durchgehenden Reibring. Daher werden solche Scheiben auch vermehrt im Trialsport verwendet. Ebenso dürfte dadurch der sog. Stick-Slip-Effekt verstärkt werden, der für quietschen verantwortlich ist. So gibt es z.B. von Avid die G3 Solidsweep Bremsscheibe die überhaupt keine Aussparungen hat und Geräusche mindern soll.

Leichtbauscheiben haben den großen Nachteil das die Standfestigkeit enorm abnimmt, weil weniger Energie gespeichert werden kann und so mehr Hitze in Belag und Sattel gelangt. Durch die riesen Luftlöcher nimmt natürlich auch die Reibfläche ab, der Verschleiss steigt durch die geringe Fläche und großflächigen Kanten sowohl an Scheibe als auch auf dem Belag. Die großen Luftlöcher helfen zwar auch bei der Kühlung aber viele kleinere Löcher hätten den selben Effekt. Die Form der Löcher hat wohl wenig Auswirkung, sie sollten nur nicht zu zahlreich und zu groß sein. Avid schrieb bei HS1 glaube ich das kleine Löcher weniger zum quitschen neigen als die Langlöcher in den G3 Scheiben. Es sollte am Reibring generell keine Stellen geben die nicht vom einem Loch durchbrochen werden, damit wegen ausgasender Beläge keine Überhitzung an dieser Stelle entsteht. Es werden auch verglasende Beläge vermieden, weil der Belag an dem Loch aufgerissen wird.

Bei Sinterbelägen sollten diese Durchbrüche in der Bremsscheibe jedoch nicht zu klein sein, da sonst eine geschlossene Oberfläche entsteht und verglasen der Beläge (Überhitzung) verstärkt wird. Wer eine standfeste Bremse will, der sollte daher keine Scheiben verwenden die zu wenig Material am Reibring haben. Je massiver die Bremsscheibe, desto langsamer überhitzt auch der Sattel. Bei größeren Scheiben kann man sich Leichtbau eher erlauben, da diese von vornherein mehr Masse mitbringen. In Wikipedia befindet sich ebenfalls noch der Hinweis: "Der Reibungskoeffizient von Eisenlegierungen vermindert sich bei hohen Temperaturen (im Bereich der Glut ab 500 °C)".

Bremsscheiben mit Waveform

Das Waveformat wurde durch die Firma Galfer patentiert, Magura ist imho bis dato der einzige offizielle Lizenznehmer in der Fahrradindustrie d.h. der Rest kopiert einfach. Den Vorteil den Scheiben im sog. Waveformat haben, ist die bessere Schmutzreinigung und die leichtere Messbarkeit der Dicke. Durch das Wavemuster lässt sich bei gleichem Gewicht, ein höherer Reibring konstruieren.

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Die Überhitzung entstand auf beiden Seiten der Scheibe, genau dort, wo der Reibring nicht durch die Waveform unterbrochen worde. Die Waveform kühlt, aber offensichtlich nicht gut genug.

Das Waveformat trägt auch einiges dazu bei, dass weniger eine geschlossene Luftschicht entsteht, was man auch an den ersten Scheiben von Magura sieht, die noch keine Löcher hatten. Dadurch das der Innen- und Aussenring ständig abwechselnd auf und ab geht, wird das ganze automatisch belüftet. Jedoch kann man dies genauso mit entsprechenden Löchern oder sonstigen Aussparungen bewerkstelligen. Galfer schreibt dagegen:

Holes in the “blade” of a disc (the part that the brake pad sweeps over as it is in motion) will save a bit of weight but contrary to public opinion, they do not help to cool a braking system. If you’ll notice, if there are holes in a Galfer rotor, they are never round. They are usually oval, teardrop or cylindrical in shape so that foreign debris is directed away from the rotor via centrifugal force.

Wenn dies stimmt, warum hat Magura dann die Waveform reduziert und verwendet nun runde Löcher? Dazu bremsten sie auch nie besonders und neigten schnell zum überhitzen (siehe Bild oben).

Einen großen Nachteil den Scheiben mit Waveform am inneren des Reibrings haben, der Steg wird stärker abgebremst als der Reibring. Dies sieht man vor allem bei den Magura Wave Scheiben der ersten Generation.

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Magura Wave Scheibe erster Bauart, die Waveform im inneren des Reibrings und der dadurch freiliegende Steg führen zum ungleichmäßigen Materialabtrag. Der Steg wirkt wie ein Hobel, wenn er mit voller Wucht auf den Belag trifft. Quelle: freewheeler, mtb-news

Ausserdem dürfte generell bei Waveform, die inhomogene Fläche zum verstärkten quietschen durch den sog. Stick-Slip-Effekt führen.

Ice-Tech mit Aluminium zur Kühlung

Aluminium leitet Hitze zwar sehr gut, jedoch ist die Frage ob die Temperatur im inneren einer normalen (nur 1,8mm dünnen) Edelstahlscheibe nicht ohnehin schon hoch genug ist. Desweiteren kann Alu unter hohen Temperaturen sehr weich werden. Einige Scheiben von Shimano haben eine Sandwichbauweise, in der Mitte zwischen den Edelstahlbremsflächen liegt ein Kern aus Aluminium, Ice-Tech genannt. Bei einem Test der Bike 12/2010 kam es dazu, dass dieser Kern bei der SM-RT98 regelrecht schmolz bei 322°C (gemessen allerdings am Belag) und die Scheibe unbrauchbar wurde. An der Scheibe selbst können im Extremfall Temperaturen von 400-500°C entstehen. Nun muss man allerdings auch wissen, dass ein Sinterbelag die Wärme besser ableitet als organische Beläge, welche Shimano in dieser XTR verwendet. Deswegen darf die Testmethode etwas angezeifelt werden, da die Temperatur bei einem Sinterbelag am Belagträger höher sein dürfte als bei einem organischem Belag. Man hätte also besser die Temperatur der Scheibe messen sollen. Dafür versagten die Scheiben aber auch im Praxistest. Auch in der Bike 6/2013 kam es bei Extrembelastung zu einer Verformung des Alus in den Scheiben. Interessanter Aspekt dazu, bei konstanter Geschwindigkeit von 30km/h anstatt Stoßbremsungen und ausschließlicher Nutzung der Vorderbremse, hat diese überlebt. Das im Gegensatz dazu, wo eigentlich die Meinung verbreitet ist, dass langes schleifen lassen der Bremse schädlicher wäre. Offensichtlich ist der Punkt der maximalen Kühlung durch Fahrtwind, bereits bei mittleren Geschwindigkeiten erreicht.

Auch gibt es von Shimano Ice-Tech Scheiben mit einer zusätzlichen Kühlfläche, hier ist die Aluminiumschicht im Sandwich noch einmal zusätzlich ca. 15mm breiter nach innen gerichtet, damit die Scheiben durch den Fahrtwind besser gekühlt werden. Diese Bauweise ist deutlich sinnvoller als die normale Sandwichbauweise ohne Icetech, da zusätzliche Fläche zur Kühlung geschaffen wird. Jedoch ist die Frage, wie hoch die Temperatur an dieser Fläche noch ist. Aber auch hier kam es in Tour 6/14 zum Ausfall:

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160mm Icetech Scheibe nach Tourtest mit 100kg und 250hm auf 2km, Quelle: Tour

Rotor aus Aluminium

Es gibt Scheiben mit Rotoren aus dicken Aluminiumarmen, so wie bei Motorrädern. Alu hat zwar eine sehr gute Wärmeableitung, aber durch den kleinen Verbindungspunkt zwischen Reibring und Rotor dürfte nicht viel Hitze abgeleitet werden. Selbst bei einteiligen Scheiben gibt es bei den Streben keine große Hitzebelastung.

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Sehr schön zu sehen die Anlauffarben einer augenscheinlich unlegierten Scheibe, innerhalb kurzer Strecke geht die Temperatur von 320°C (blau) auf 200°C (gelb) zurück, Quelle: Wikipedia

Manche Hersteller schreiben, daß die Lagerung der Nabe durch weniger Hitze geschont wird. Der eigentliche Vorteil ist aber das sich diese Rotoren nicht so leicht verbiegen und genauer gefertigt werden können. Bei großer Hitze ist der Verzug der Scheibe geringer, weil die Arme thermisch abgeschirmt sind. Je größer die Scheibe also ist, desto eher lohnt sich ein Aluspider. Weil sich große Scheiben eben leichter verziehen können. Nachteil bei Aluspider ist der wesentlich höhere Preis und das die Verbindungen mit der Zeit ein Spiel aufweisen können, was manchmal bei Shimano berichtet wird. Es gibt auch schwimmende Scheiben, sog. Floating Discs bei denen ein definiertes Spiel vorhanden ist. Wobei die Scheiben am MTB keine echten Floating Discs sind, wie sie im Rennsport verwendet werden. Denn bei diesen ist der Reibring relativ lose und kann seitlich hin und herwackeln. Bei den Hope Floating dagegen, erlauben die Nieten erst geringfügig Spiel wenn der Reibring sich verzieht. Je nachdem wie groß dieses Spiel der Nieten dann ist, desto mehr fängt die Scheibe im Betrieb zu schleifen an wenn die Scheibe abkühlt. Je heisser die Scheibe wird, desto schlimmer verzieht es die Scheibe beim abkühlen. Dies ist hörbar durch Knackgeräusche. Diese Bauart hat keinerlei Vorteile gegenüber einteiligen Scheiben, weil der Spider in keinster Weise stabilisiert.

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Verteilung der Temperatur an einer Bremsscheibe, Quelle unbekannt

Maßnahmen gegen verziehen der Scheibe

Bei herkömmlichen Bremsscheiben kann man das verziehen vermindern, in dem man die Arme stärker verstrebt wie es z.B. bei der SM-RT66L 203mm der Fall ist, die mehr Streben als die SM-RT66M 180mm hat. Eine größere Scheibe mit langen Streben verzieht sich leichter als eine kleinere. Auch verzieht sich ein dünner und schmaler Reibring allgemein stärker. Ansonsten sind auch Aluspider mit fester Verbindung eine gute Wahl. Die Scheibendicke sollte nicht zu gering sein (min. 1.9mm, leider selten). Der Reibring sollte möglichst viel Masse aufweisen, Wärmebilder zeigen das an den Armen kaum Hitze entsteht.

Scheibendicke

Die Scheibendicke ist je nach Hersteller unterschiedlich. Grundsätzlich gilt das die Scheibe nicht zu dünn sein sollte, weil es sonst unter extremer Belastung zum dauerhaften verziehen kommen kann. Natürlich verliert man dadurch auch einiges an Gewicht, welches negativ auf die Standfestigkeit wirkt. Dazu siehe auch Bike 6/2013 wo sich Scheiben unter 1.9mm schneller verzogen haben. Wer denkt das dünne Scheiben besser sind um die Bremse schleiffrei einzustellen der irrt, die Beläge werden immer automatisch nachgestellt. Die Bremssättel erlauben Scheibendicken von etwa max. 2.2mm. Bei einer Magura sind es nachgemessen 1.93mm und es wird bei 1.8mm (früher 1.7mm) schon der Austausch empfohlen. Viele Scheiben sind dagegen neu nur 1.7-1.8mm dick, bei einer 140er Alligator Scheibe habe ich sogar nur 1.72mm gemessen. Ashima hat je nach Größe unterschiedliche Breiten von 1.7-1.8mm. Shimano und Hayes (beide 1.75mm) rät zum Ersatz bei 1.5mm. Bei Avid sind zuviele unterschiedliche Maße im Umlauf, 1.85mm bei normalen Modellen und 1.72mm bei der zweiteiligen. Auch bei Formula findet man an der R1 nur 1.75mm aber an der T1 1.95mm. Rohloff empfiehlt 0.3mm Materialabtrag als Grenze. Viele neuere Scheiben haben die Mindestdicke eingeprägt. Die Scheibendicke sollte man nicht an der Aussenkante messen, deswegen kann man einen Messschieber nur bei sog. Wavescheiben verwenden oder bei Scheiben die aussen Aussparungen haben.

Material Reibring

Manche günstige Scheiben sind nur auf einen bestimmten Belagtyp ausgelegt, so gibt es von Shimano z.B. die Scheiben SM-RT51 auf denen die Beschriftung: "Resin only" zu finden ist. Laut Berichten in Foren kam es hier mit Sinterbelägen zu stark erhöhtem Verschleiss an der Bremse. Die metallischen Pads verglasten und die Oberfläche der Scheibe wurde in Mitleidenschaft gezogen. So sind diese Scheiben vermutlich aus 420 statt 410 Edelstahl und weniger gehärtet. Die verglasten Beläge werden dadurch kommen, dass zuwenige Löcher in der Scheibe sind und die Abwärme in Form von Luft nicht gut abtransportiert wird. Recht häufig wird Edelstahl der Klasse 410 (z.B. Ashima,Alligator,KCNC Razor) oder 420 (Baradine, Clarks, XLC Brx50, KCNC Kasditor, auch Motorrad) verwendet, welcher nach dem stanzen gehärtet und vergütet (Wärmebehandlung ~1000°C bei 410 Edelstahl) wird. Zu hart sollte die Scheibe aber auch nicht sein, sonst leidet die Bremskraft. Edelstahl Klasse 420 weist nach dem härten einen deutlich höheren Wert nach Rockwell auf als Klasse 410 (~40 HRC). Sehr leichte oder Scheiben die länger halten sollen, werden auch oft härter gemacht als normale Scheiben z.B. bei Ashima 42 HRC Standard und 47 HRC Ai2. Trickstuff gibt einen Wert von 45 HRC an. Von Magura gab es früher Scheiben aus Vollaluminium, diese halten jedoch nicht genug Temperatur aus und werden zu weich. Optimal in Sachen Reibungskoeffizient wäre auch ganz normales Eisen (besser als Stahl), dies rostet jedoch und wird sich vermutlich schneller verziehen als Edelstahl. Stanzen vs. Laser: Für Massenproduktion werden die Scheiben gestanzt, bei der Herstellung ist nur die Form einmalig sehr teuer. Bei Kleinserien werden die Scheiben mit Laser geschnitten.

Bremsflüssigkeit und Mineralöl

Allgemein

Bei der Bremsflüssigkeit ist zunächst einmal entscheidend welches System man hat. Shimano, Magura, Tektro, BFO, Hayes (neu) verwenden Mineralöl, während Avid, SRAM, Hope, Trickstuff und Hayes (alt) DOT auf Glykolbasis verwendet. Dichtungen die für mineralische Flüssigkeiten ausgelegt sind, sollten auf keinen Fall mit DOT3, DOT4 oder DOT5.1 befüllt werden, da sonst Dichtungen angegriffen werden und auch um 20-40% aufquellen (absorbieren der Flüssigkeit)! Ebenso darf aus selbem Grund eine DOT Bremse nicht mit Mineralöl befüllt werden. Dies liegt daran das beide Systeme verschiedene Dichtungen verwenden, die unterschiedliche chemische Beständigkeiten aufweisen.

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Die Dichtung links im Bild zeigt eine mit Mineralöl versehe aufgeblähte Dichtung aus einer DOT-Bremse. Quelle: Formula

DOT ist eine internationale Prüfstelle, die mit der entsprechenden Norm klare Anforderungen bei der Bremsflüssigkeit vorgibt. Bei Herstellern mit Mineralölbremsen, sorgen die Hersteller mit eigenen Prüfverfahren dafür das ihre eigenen Kriterien eingehalten werden, welche allerdings nicht öffentlich bekannt sind hinsichtlich Additive und Viskositäten.

Hayes empfiehlt DOT4 (Siedepunkt mind. 230°C) zu verwenden. DOT3 (Siedepunkt mind. 205°C) ist weniger aggressiv auf Dichtungen als DOT4. Gegen DOT5.1 mit höherem Siedepunkt (mind. 260°C) aber höherer Hygroskopizität = Wasseraufnahme, dürfte aber auch nichts sprechen. Allerdings sind dann die Wechselintervalle niedriger (bitte nicht mit DOT5 verwechseln welches Silikon enthält aber auch nicht hygroskopisch ist).

Siedepunkt

Der Nasssiedepunkt beschreibt den Siedepunkt zum Ende der Laufzeit mit 3,5% Wassergehalt. So hat DOT4 einen Trockensiedepunkt von mind. 230°C im Neuzustand, während der Nasssiedepunkt 155°C beträgt. Mit noch mehr Wasser sinkt der Nasssiedepunkt natürlich immer weiter. Beim Auto soll es sogar erwünscht sein das die Flüssigkeit sich mit Wasser vermischen kann, damit weniger Rost in den Leitungen entsteht. Und so kann es auch nicht passieren, dass es einzelne Spots mit Wasseransammlungen gibt wo der Siedepunkt schon bei 100°C erreicht ist. Die Bremse wird zwar durch diese Hotspots nicht komplett ausfallen, aber der Druckpunkt wird deutlich und schlagartig Richtung Griff wandern. Da der Wasserdampf bei einem geschlossenem System nicht entweichen kann und bei Temperaturabkühlung wieder zu Wasser kondensiert, bekommt man das Wasser effektiv nur durch Tausch der Flüssigkeit heraus. Mineralöl ist nicht hygroskopisch, von daher sinkt der Siedepunkt laut Magura, auch nach Jahren maximal auf 190°C. Es scheint sich allerdings auch hier etwas Wasser anzusammeln, sonst würde Magura mehr als 190°C angeben. Möglich wäre, dass Wasser über die Dichtungen hineingelangt. Es entsteht häufig im Bremssattel Wasser und führt zur Korrosion der Kolben. Oder die Flüssigkeit verliert durch Erhitzung mit der Zeit ihre Eigenschaften, so wie es bei Motoröl der Fall ist. Je höher der Siedepunkt ist, desto höher wird leider normalerweise auch die Viskosität (zäher). DOT ist allerdings generell niedrigviskoser d.h. flüssiger als Mineralöl. Hier gilt auch, je höher die DOT Norm (DOT 4 -> 5.1), desto mehr zieht die Flüssigkeit auch Wasser an.

An important point about the hygroscopic nature of DOT Fluid is that by absorbing the water into the fluid it is preventing pockets of water from forming that remain separate from the fluid in the system. Water is heavier and settles to the lowest point in the system, such as the caliper. This means that while the boiling point of the mineral oil remains high, the boiling point of the system is now that of water, only 100C/212F.

Wartung und Tausch der Flüssigkeit

Allgemein wird es empfohlen die Flüssigkeit zu tauschen, wenn der Siedepunkt überschritten wurde.

Bremsflüssigkeit auf Glykosbasis hat zwar im Neuzustand einen leicht höheren Siedepunkt als Mineralöl, zieht aber Wasser an (hygroskopisch) und muss daher regelmäßig gewechselt werden. Da Fahrradbremsen ein geschlossenes System sind, ist es nicht ganz so schlimm wie beim Auto. Dies kann aber auch ein Vorteil sein, da es keine einzelnen Spots mit Wasseransammlungen gibt.

Der Wassergehalt von DOT lässt sich nicht nur über die Siedetemperatur, sondern auch etwas ungenauer über den Leitwert feststellen. Billige Bremsflüssigkeitstester arbeiten nach diesem Prinzip. Neue Flüssigkeit hat ca. 0-2µS/cm. Mit 4% Wasser sind es 8-12µS/cm je nach Hersteller. Eine Bemerkung dazu, ich hatte im Keller eine 15 Jahre alte, angebrochene Metalldose DOT4, die jedoch verschlossen war. Der Leitwert betrug 6µS/cm. Nach 2 Tagen betrug der Leitwert der Flüssigkeit schon 26µS/cm, welche offen in einer Schale stand. Bei einem 5L Metallkanister der vor Monaten angebrochen wurde und nur noch 1L enthielt, war am Messgerät kein Anstieg des Leitwerts feststellbar d.h. die Anzeige zeigte 0 an. Es ist daher wichtig das DOT in einem Gefäß gelagert wird, welches luftdicht ist und bei dem nichts diffundieren kann.

Bei mineralischer Bremsflüssigkeit (Royal Blood Siedepunkt nach Jahren mind. 190°C) gibt es laut Magura, keine festen Wartungsintervalle. So kann eine Bremse problemlos über 10 Jahre funktionieren ohne die Flüssigkeit zu wechseln. Allerdings könnte dadurch Rost im Bremssattel begünstigt werden. Wasser sammelt sich immer zuerst im Kolben. Beim Siedepunkt von neuer Flüssigkeit gibt es von Magura verschiedene Angaben, 230°C oder 260°C. Dies ist evtl. mit dem Wechsel von grünem Blood auf blauem Royal Blood zu erklären. Oder man will die Kunden verwirren, damit nicht nachvollziehbar ist von welchem Hersteller Magura das Mineralöl bezieht.

MAGURA Royal Blood altert nicht nennenswert und zieht auch kein Wasser. Verfärbungen kommen von Russpartikeln der Leitung, bzw. Abrieb der Kolben und -ringe. Dies ist aber kein Grund zur Beunruhigung und hat keinerlei negative Auswirkung auf die Funktion der Bremse. Es gibt MAGURA user, die seit 6-7 Jahren mit einer MAGURA Bremse ohne sie jemals neu befüllt zu haben.

Vor- und Nachteile DOT vs. Mineralöl

Mineralöl ist weniger aggressiv auf Lacken und Dichtungen wie DOT. Es dürfte aber den Nachteil haben das es sich mehr komprimieren lässt d.h. der Druckpunkt ist weicher und sich unter Wärme stärker ausdehnt welches ebenfalls den Druckpunkt verschiebt. Auch ist es bei extrem niedrigen Temperaturen im zweistelligen Minusbereich zu dickflüssig, bei DOT gehen die Anforderungen auf bis zu -40°C. Der Siedepunkt ist bei DOT etwas höher, zumindest bei frischer Flüssigkeit. Doch wie merkt man überhaupt wenn der Siedepunkt erreicht ist. Befindet sich Wasser in der Bremsflüssigkeit wird an einzelnen Stellen der Siedepunkt von 100°C erreicht, welches in Gasblasen resultiert, die nun dafür sorgen das die Flüssigkeit nun wesentlich stärker komprimiert werden kann und der Hebel deutlich näher zum Griff wandert beim bremsen. Diese 100°C werden im normalen Betrieb leicht erreicht und können für unangenehme Überraschungen sorgen. Die für die Systeme unterschiedlichen Dichtungen reagieren auf Temperaturwechsel sehr ähnlich hinsichtlich der Änderung im Härtegrad. NBR bleibt bei tiefen Temperaturen etwas weicher als EDPM und EDPM bleibt bei hohen Temperaturen weicher.

    Vorteile Mineralöl (Wartung)
  • Weniger Wartung (entlüften, Tausch der Flüssigkeit, Haltbarkeit allgemein)
  • Bremsflüssigkeit besser für die Umwelt und nicht so aggressiv auf Lack oder Händen
  • Obwohl es bei der chemischen Beständigkeit keine Vorteile gibt, halten die Dichtungen tendenziell länger
  • Gebinde sehr lange haltbar, auch wenn der Behälter nicht vollständig verschlossen ist (nicht hygroskopisch).
    Vorteile DOT (Performance)
  • Bremsflüssigkeit international spezifiziert, keine Abhängigkeit vom Hersteller
  • Siedepunkt höher wenn Flüssigkeit nicht zu alt
  • Kann sich mit Wasser vermischen, es gibt keine Bereiche in denen sich Wasser ansammelt und zu Hotspots mit Fading bei 100°C führen kann oder zu Rost
  • EDPM Dichtungen sind für höhere Temperaturen geeignet, dadurch besser geeignet für Sinterbelag
  • Bremsflüssigkeit lässt sich weniger stark komprimieren, härterer Druckpunkt
  • Bremsflüssigkeit dehnt sich unter Wärme weniger weit aus (Druckpunkt Veränderung)
  • Dichtungen meist einzeln erhältlich, Reparatur möglich
  • Niedrigere Viskosität (flüssiger) als Mineralöl, besseres Ansprechverhalten vor allem im Winter
  • Ersatzdichtungen aus EDPM sind unendlich lange haltbar, NBR ist auf 15 Jahre spezifiziert (shelf life)

Silikonöl DOT5

Angeblich soll DOT5 (Siedepunkt mind. 260°C) sowohl in Glykol- als auch in Mineralölbremsen funktionieren, welches aus dem Oldtimerbereich stammt und auf Silikonbasis ist. Von der Beständigkeit her ist Silikonöl bei EDPM Dichtungen (Glykol) etwas besser als bei NBR Dichtungen (Mineralöl), jedoch in beiden Systemen verwendbar. NBR bietet eine gute Beständigkeit und bei EDPM hervorragend. Es nimmt wesentlich weniger Wasser auf als Glykolflüssigkeiten und lässt weniger Feuchtigkeit durch die Dichtungen. DOT5 darf allerdings nicht mit anderen Flüssigkeiten vermischt werden. Mit 50% Glykol war die Funktionsfähigkeit dennoch gegeben. Die Gefahr bei Silikon ist das es bei Erschütterungen aufschäumt. Es enthält kleine eingeschlossene Luftblasen und muss evtl. mehrmals entlüftet werden. Im Gegensatz zu glykolbasierten Flüssigkeiten ist die Kompressiblität bei DOT5 etwas schlechter (knapp 2% bei 150°C vs. 0.4% bei Glykol). Ebenso schwellen bei Silikonöl die Dichtungen nicht, was aber bei vielen Bremsen so geplant ist damit die Dichtungen besser schließen. Silikonöl bekommt man so gut wie gar nicht mehr vollständig aus dem System heraus. http://www.buckeyetriumphs.org/technical/Brakes/Fluid/Fluid.htm

Alternative Mineralöle

Offiziell dürfen laut Hersteller natürlich nur die originalen Flüssigkeiten verwendet werden. Auf keinen Fall sollten irgendwelche normalen Mineralöle in die Bremse gegegeben werden, da diese schädliche Zusätze enthalten könnten und höchst wahrscheinlich viel dicker sein werden, was zum schlechten Ansprechverhalten führt. Was Magura und Shimano als Mineralöl bezeichnet ist Paraffinöl, auch Weißöl genannt (z.B.Nähmaschinen- oder Feinmechaniköl). Gegenüber Naphtaöl hat Paraffinöl einen höheren Viskositätsindex und bessere Schmiereigenschaften. Es gibt allerdings auch Paraffinöle die ab -10°C nicht mehr fließfähig sind (Pour Point). Es wäre denkbar das die Fahrradhersteller hier Additive einsetzen um den Pour Point zu erhöhen. Bei Fahrradbremsen wird eine besonders niedrige Viskosität (P15 bzw. ISO VG 15 mit 15mm²/s bei 40°C) verwendet, um ein möglichst gutes Ansprechverhalten zu erzielen. Wenn man die verschiedenen käuflichen Hydraulik- und Gabelöle vergleicht, wird man feststellen das nur synthetische Öle es von der Viskosität mit den für Fahrradbremsen vorgesehenen Mineralölen aufnehmen können. Und synthetische Öle könnten sich anders auf die Schwellung der Dichtungen auswirken, denn Mineralöle lassen die Dichtungen mehr anschwellen als synth. Öle. Deswegen werden bei vielen synth. Ölen sog. seal swell agents verwendet um dies auszugleichen. Der Viskositätsindex sollte auch nicht zu niedrig sein, damit die Funktion bei hohen Temperaturen gewährleistet ist.

For dynamic applications, 10 or 15% swell is a reasonable maximum. Shrinkage or decrease in volume is usually accompanied by an increase in hardness. Shrinkage is far more critical than swell. 44 Shrinkage of more than 3 or 4% can cause leakage of moving seals.

Shimano lässt sich zu einer reisserischen Aussage verleiten:

I can tell you with absolute certainty that Magura fluid will destroy Shimano brakes in a very short amount of time. I’ve seen it happen several times. The rubber seals in the system have to be specifically designed to interact with a specific brake fluid. If you use a different fluid, the seals will interact differently. Specifically, when you put Magura fluid in Shimano brake, the lever feels spongy and the pad contact point changes because the square edge seal at the caliper is breaking free from the piston at a different time.

Fakt ist auch das es einige User gibt die Magura Bremsflüssigkeit in Shimano Bremsen schon jahrelang ohne Probleme fahren. In einem Punkt hat die Aussage Recht: Die Flüssigkeit von Shimano wird etwas dicker beschrieben als Royal Blood, was den Hebel langsamer zurückschnappen lässt und evtl. einen härteren Druckpunkt bietet, weil die Kolben nicht so weit zurückfahren. Insbesondere wenn der Hebel mehrmals schnell betätigt wird.

Das aktuelle blaue Magura Royal Blood hat offiziell 10wt, dürfte aber in Wirklichkeit einiges dünner sein. Subjektiv hat man den Eindruck, es ist dünn wie Wasser. Häufig wird bei Magura von einem späten Druckpunkt berichtet. Der Lichtspalt ist bei Magura allgemein eher eng, wofür womöglich auch das dünne Öl benötigt wird. Interessant ist auch, das bis 2002, das etwas dickere Magura Blood verwendet wurde, welches grün war. Hier handelt es sich evtl. um Citroen (Pentosin) LHM Hydraulikflüssigkeit. In alten Handbüchern von Magura soll folgender Satz gestanden haben: List of Approved Brands: Pentosin 7.1/LHM Plus. Laut anderen Foreneinträgen soll es sich um Shell Natural (welches?) handeln. Was auch gut verwendbar sein müsste, sind dünne mineralische Gabelöle mit 5wt welche allerdings meist etwas dicker sind als LHM oder CHF. Laut einem Foreneintrag soll Pentosin CHF 7.1 dickflüssiger als Shimano Mineralöl sein.

Weiterer Punkt ist das die Additive bei den Produkten unbekannt sind je nach Verwendungsbereich unterschiedlich sein können z.B. für/gegen: Korrosion, niedrige Temperaturen, seal swell agents, Schaumbildung.

What type of oil should I use in my Magura hydraulic brakes? Magura Blood mineral oil is the recommended oil, which is a 10 weight mineral oil. By far, our most common problem we encounter is consumers putting off-the-shelf mineral oil (from a drug store) in their Magura hydraulic brakes. Off-the-shelf mineral oil is normally 30-50 weight which will make the brake very sluggish. In addition, off-the-shelf mineral oil has additives, perfumes and different boiling points, all of which can cause brake failure.

Bei einigen synthetischen Stoßdämpferölen (oder Gabelölen ...) werden zielgerichtet synth. Ester zugegeben, damit keine Quellung bzw. Schrumpfung der eingesetzten Dichtungsmaterialien erfolgt.

Magura Blood war in den USA früher rot:

Magura Oil, which is filled into the brakes in Germany is greenish - Shell Naturelle. Unfortunately Shell USA doesn't sell (import) that same stuff. Shell USA says that this (environmental friendly) oil is too expensive for the American market. Magura USA could get it in a special load (a boat load?) but it probably would last to the year 3000. Magura USA searched high and low and ended up with Finish Line Shock Oil No 5, which is actually a mineral based synthetic oil and is of a reddish colour. Finish line shock oil is also environmental friendly and if you can trust the folks at Shell, it will mix with the original Shell stuff. It also has a better lubrication value than even the original German Shell. So....all brakes are filled in Germany with Shell Naturelle. All Oil in the bleedkits and separate oil bottles available from Magura USA is Finish Line No. 5 Shock Oil. The viscosity or weight is measured in different ways in Europe and in the USA (figures!) but the original Shell Stuff is about 8 weight. The Finish Line again is 5. ( The smaller the number the thinner it is) In case of extreme low temps, Finish Line No 2.5 weight is a temporarily accepted fix. It will make the brake levers return faster. Also 2.5 weight is Thorsten's personal choice for the rear Louise Disc brake.

Mehr zu Bremsflüssigkeit: http://www.peterverdone.com/wiki/index.php?title=Hydraulic_Mineral_Oil

Hier wird Pentosin CHF7.1(No. 54106, für ältere Fahrzeuge, wird nicht mehr hergestellt) oder LHM Plus für Mineralölbremsen empfohlen. Vom synthetischen CHF-11S wird wohl abgeraten da es nicht mischbar ist mit anderen Mineralölen und man die alte Flüssigkeit nicht 100% entfernen kann. Pentosin 202 ist teilsynthetisch und wohl ebenfalls nicht verwendbar.

Laut Audi heisst es allerdings: Audi tech bulletin 48-89-T07 issued in November 1989. It states "The new [synthetic Pentosin 11S] and old hydraulic fluid [non-synthetic Pentosin 7.1] can be mixed if necessary

Bremsleitungen bei Hydraulikbremsen

Die Leitungen haben eine Innenhülse aus PTFE bzw. Teflon Liner und sind mit einem Kevlar- oder Glasfaser-/geflecht verstärkt. Shimano und Tektro benutzt glaube ich auch eine weiße Schicht aus Polyster. Manche Leitungen haben über der äußeren schwarzen Nylonschicht nochmal ein Geflecht aus Edelstahl, welches einen höheren Druckpunkt erzielen soll. Dies ist jedoch kaum zu spüren und geht auch mit einer Gewichtserhöhung einher, gibt schneller Kratzer bei Kontakt mit Lack. Die heute üblichen Leitungen haben einen Aussendurchmesser von 5mm und halten selbst ohne Edelstahl, Maximaldrücke von um die 500bar aus. Früher um ca. 2000 waren noch 6mm Leitungen üblich (z.B. Grimeca, Hope, Shimano). Teilweise gibt es auch 5.5mm (Tektro/?Shimano?). Aktuell sind 5mm üblich. Hier gilt, je dünner die Leitung, desto weniger dehnt sich diese aus und der Druckpunkt wird härter. Bei Shimano gibt es bei neueren Bremsen Bremsleitungen mit kleinerem Innendurchmesser (SM-BH90 2.1mm, SM-BH59 und Tektro ca. 2.45mm), hier sind andere (silberne, statt goldene) Stützhülsen notwendig. Magura hat bei Hochdruckbremsen einen Innendurchmesser von 2.2-2.3mm, bei der HS Serie und MT2 (Niederdruck) ist der Durchmesser größer und es gibt keine Stützhülsen. Je nach Leitung benötigt man also andere (oder gar keine) Stützhülsen. Interessant ist noch die Temperatur, während normale Leitungen meist nur 160°C aushalten, gehen Stahlflex bis ca. 240°C. Es gibt tatsächlich Berichte mit Sinterbelägen, bei denen die Leitung am Bremssattel geschmolzen ist und während der Fahrt abging. Aus diesem Grund hat man z.B. bei der Saint ein besonders langes Fitting am Sattel.

Zur Verbindung von Bremssattel und Hebel werden sog. Fittings verwendet. Diese Fittings sind je nach Hersteller unterschiedlich ausgeführt und haben am Hebel meist ein M8x0,75 Gewinde und am Sattel ein M6x1 Gewinde. Ausnahme einige Trickstuff,Hope,Grimeca mit M6 am Geber und folgende Sättel mit M8x0.75: Magura HS 33. Avid Elixir 3, Code, Juicy 3. Shimano XTR 07-10, XT, LX, SLX 08-11, Saint bis 08, Hone, Deore 525, Alfine bis 11. Tektro Auriga. Sattel M8x1: Formula R1/The One/Mega/RX. Sattel M4: Magura MT4,6,8 (nicht MT2), Geber M9: Magura MT. Während die Leitungen zum Bremssattel hin häufig vom Werk aus verpresst werden, ist die Leitung normalerweise an der Hebelseite zu kürzen. Das ganze ist in der Hydraulik als Schneidringverschraubung bekannt. Man benötigt hierzu eine Stützhülse, die in die Leitung gedrückt wird und eine Olive, Quetschhülse oder Klemmring genannt, welcher sich verformt wenn man die Überwurfmutter festzieht und so das System dicht sowie die Leitung fest geklemmt wird. Wichtig bei der Olive ist, dass der Innendurchmesser zum Aussendurchmesser der Leitung passt und die Form passend zum Bremshebel. Und auch die Stützhülse muss zum Innendurchmesser der Leitung passen, die Form vom Ende spielt evtl. auch eine Rolle bei der Dichtfunktion im Hebel. Man kann also nicht wahllos Oliven und Stützhülsen kombinieren.

Sobald man einen 90° Abgang der Leitung hat (am Bremssattel), benötigt man spezielle Banjo Fittings. Diese werden mit einer M6 Hohlschraube, auch genannt Banjo Bolt (Magura MT hat M5) verschraubt. Häufig haben diese auch sehr lange Bolzen (z.B. Magura MT, Shimano), die weit in den Sattel reichen. Diese Abgänge werden meistens mit Dichtringen aus Metall oder O-Ringen gedichtet.

Daten nach Viskosität 20°C sortiert:

BezeichnungTyp-40°C cSt20°C cSt40°C cSt100°C cStVISiedepunkt (trocken)
Putoline HPX R 2,5Gabelöl synth.56.219.796,743,01468180°C
Pentosin DOT4 LVGlykol Klasse 6 <70012.426.4- >265°C
Motul DOT5.1Glykol Klasse 5-1<820 14.67 7.49 2.1- 272°C
Pentosin DOT4Glykol Klasse 4 <1500 7.9- >265°C
Trickstuff BionolSonnenblumenöl basiert 14.98 8.562.8 300°C
Castrol Vitamol V10 (Magura Royal Blood, auch Aral Vitamol)Hydraulik Mineral biologisch103.2175?120°C?
Torco RFF 5WGabelöl synth.175.0717.24 10.75 4 325
Motul DOT4Glykol Klasse 4<1350 17.86 8.75 2.3 245°C
Eurol DOT5Silikon 103 19.19 13.21 5.8
Fuchs Silkolene Pro RSF 2,5WGabelöl Semi-Synth. 20.01 13.6 5.83 464
Liqui Moly HLP10Hydraulik Mineral mit Add.20.17102.65100
Torco RFF 7WGabelöl Synth. 28.43 16.1 5.05285
Motorex 75Bremsöl Mineral mit Add. 992.86 28.45 14.8 4.1196
ShimanoBremsöl Mineral 280°C
Shell HF-E 15Synth. Esterbasis 29.42 14.9 3.97177
Castrol LHM PlusHydraulik Mineral406.49 31.31 18,52 6,19320 250°C
Pentosin LHM+Hydraulik Mineral 31.49 18,6 6,2 325
Pentosin CHF 7,1Hydraulik Mineral 31.49 18,6 6,2329
Pentosin CHF 11SHydraulik Mineral synth. 18,7 6,0313
Liqui Moly 2400Hydraulik Mineral 18 6340
Mineralölclass III P15/N15 32.62 15 3.5
Putoline Fork light 5WGabelöl Mineral 33.34 15 3.4
Liqui Moly HLP15Hydrauliköl Mineral mit Add. 34.12 15 3.3115
Castrol Fork 2,5Gabelöl Synth.34.716.54150
Liqui Moly HLP22Hydrauliköl Mineral mit Add. 53.61 22 4.3100
Liqui Moly ATF III Servo 78.25 36 7,9 200

IS2000 und Postmount

Allgemein

IS2000 wurde Anfangs als Standard geschaffen um die vielen anderen Befestigungsversionen zu vereinen. Damals gab es schon Postmount und während sich IS2000 anfangs immer mehr durchsetzte, ist es heute so, daß Postmount, IS2000 vollständig verdrängt hat. Beim Rahmen war Postmount anfangs noch recht selten.

Postmount Standard

Postmount hat bei der Aufnahme an Gabel/Rahmen verschiedene Größen: 5" (140mm),6" (160mm),7" (180mm),8" (203mm) während hier 6" am absolut häufigsten ist. Die Zahl in Klammern bezeichnet hier welche Scheibengröße ohne Adapter verwendet werden kann. Bei einem Rahmen mit 7" oder 8" können keine 160mm Scheiben verwendet werden. Essentiell ist die Einschraubtiefe der Befestigungsschrauben von 8.5-10.5mm (Sattelaufnahme bereits abgezogen). Sind die Schrauben zu kurz, besteht Gefahr das das Gewinde in Gabel oder Rahmen ausreisst. Ist das Gewinde zu lang, lässt sich die Schraube nicht weit genug eindrehen. Der Schraubenabstand betägt 74.2mm. Der Abstand zwischen Achsenmitte und Ende der unteren PM Aufnahme ist am Rahmen wie folgt: PM5 47.5mm, PM6 55.9mm, PM7 64mm, PM8 73.9mm.

IS2000 Standard

Der Schraubenabstand beträgt 51mm. IS2000 Rahmen sind auf 140mm spezifiziert und 160mm an der IS2000 Gabel. Deswegen werden am Rahmen sog. langarm Sattel montiert um auf 160mm zu kommen, während man an der Gabel mit einem kurzarm Sattel auf 160mm bleibt. Von Hope gibt es z.B. bei der M4 einen Sattel der vorne sogar 200mm und hinten 180mm ergibt.

m4caliper8inch

Ein Exot: Hope M4 für direkte Aufnahme von 200mm Scheiben, Quelle: User curlie467, Singletrack Forum

Eine Ausnahme ist die Fox 40 Gabel, die eine direkte 8" IS Aufnahme für 203mm Scheiben hatte. Oder die Rock Shox Boxxer mit eigenem Befestigungsstandard.

PM einfacher in Montage und Fertigung

Bei Postmount ist die Montage wesentlich einfacher, wenn jedoch z.b. mal die Bremsscheibe minimal verzogen ist, lassen sich damit nicht mehr so leicht Korrekturen durchführen. Die Korrektur mit 0,2mm Passscheiben bei IS2000 nimmt generell einiges mehr Zeit in Anspruch als bei Postmount und die Aufnahmen müssen bei PM auch nicht plangefräst werden. Bei PM ist die Befestigung in der Höhe unkritischer als bei IS in der Breite, wo es auf zehntel mm ankommt. Der Luftspalt der dadurch entsteht, wenn die Kolben durch die Dichtungen zurückgezogen werden, ist nur etwa 0,2mm breit. Weiter kann es bei IS2000 vorkommen, dass die Aufnahme zu dick ist und der Sattel nicht mittig montiert werden kann, also auch hier gefräst werden muss, selbst wenn beide Aufnahmen koaxial sind. Bei ungleichmäßig abgefahrenen Belägen kann es sogar vorkommen, dass der Sattel nicht mehr schleiffrei montiert werden kann. Ich hatte diesen Fall bei Belägen die 0.3mm Unterschied in der Höhe hatten, es wäre nicht möglich gewesen die Bremse schleiffrei zu bekommen ohne die Aufnahme am Rahmen abzufräsen. Hat man nun also ungleichmäßige Beläge und baut neue ein, so muss IS wieder zeitaufwendig neujustiert werden. Insbesondere bei älteren Sätteln fahren die Kolben gerne mal unterschiedlich raus und man ist wieder am justieren.

Adapter Postmount

Zu beachten gilt das sich die jeweilige Scheibengröße ausschließlich nach dem Adapter richtet und nicht nach dem Bremssattel. Die Bremssättel sind jeweils spezifiziert für die direkte Aufnahme an Gabel oder Rahmen. Bei Postmountsattel ist dies nominal 160mm Scheibe auf PM 6" Aufnahme. Wenn man z.B. einen Avid Bremssattel mit 180 statt 185mm fahren will, benötigt man nur einen anderen Adapter (+20 oder +25mm). Zu beachten gilt hier das die PM-PM Adapter eine bestimmte Montagerichtung haben, sobald die Enden unterschiedlich dick sind. Auch ein Winkelausgleich, der bei +20 und +25 notwenig ist, ist bei den meisten Adaptern normalerweise vorhanden. Bei einigen Kombinationen wie +20 und +25 (wenn der Adapter unterschiedlich hoch ist) macht es Sinn unter dem Schraubenkopf Ausgleichs- oder Trialignscheiben zu benutzen, damit ein Winkelausgleich an der Schraube stattfinden kann. Die erforderlichen Bauhöhen bei +10mm Postmount Adapter sind: oben/unten 6mm. +20mm Adapter: oben 12.5mm, unten 7.5mm. +25mm Adapter: oben 17.5mm, unten 10mm.

Adapter IS

Ein +40mm IS2000 Adapter vergrößert am Rahmen von 140 auf 180 oder von 160 auf 200mm an der Gabel. IS birgt bei einem Adapter auch die Gefahr das der Sattel nicht mehr 100% parallel zur Scheibe steht, wenn der Adapter auch nur minimal schief ist. Dies betrifft vor allem die langen +40 oder +43mm Adapter.

Adapter IS - PM / PM - IS

Bei PM auf IS oder umgekehrt, wird die Montagerichtung gedreht und der Adapter ist dadurch deutlich massiver und schwerer als bei einer reinen PM Lösung. Besonders bei IS-PM oder PM-IS Adaptern gibt es viel Verwirrung, welcher Adapter benötigt wird, da es kurzarm und langarm IS Sättel gibt und die IS Gabel mit nominal 160mm, vom Rahmen mit 140mm abweicht.

Adapter PM-IS

Bei Postmount Gabel/Rahmen auf IS Sattel, gibt es normalerweise nur Adapter ab +20mm. Beim IS Sattel zählt stets das Maß, welches er an der Gabel hätte also:
kurzarm Sattel = 160mm
langarm Sattel = 180mm (+20mm)
extralang Sattel (z.B. M4, selten) = 200mm (+40mm)
Die Verwirrung entsteht dadurch, wenn man etwa an den Rahmen einen langarm Sattel montieren will, der bei IS2000 noch eine 160er Bremsscheibe ergab (140mm am Rahmen + 20mm Sattel = 160mm), ergibt dies 180mm bei einem 6" Postmount Rahmen ohne Berücksichtigung des Größenzuwaches durch den Adapter (160mm Rahmen + 20mm Sattel = 180mm). Wenn man also einen langarm +20mm IS Sattel auf einer Gabel mit 6" (160mm) PM Aufnahme montieren will, muss man mind. eine 200mm Scheibe verwenden, bei einem normalen +20mm PM-IS Adapter.

pmisadapter

Spezieller PM-IS Adapter ohne +20mm Größenzuwachs, der nicht überall passt. Quelle: User BG2000, Bikeradar Forum

Will man aber bei gleicher Gabel eine 180mm Scheibe benutzen, würde man einen speziellen +0 Adapter benötigen welchen es z.B. von KCNC gibt aber wegen Platzgründen nicht mit allen Sätteln und Gabeln kompatibel ist.

Eine andere Problematik ist wenn die Scheibengröße dadurch zu groß wird, z.B. man hat einen Rahmen mit PM 7" (180mm) Aufnahme und möchte eine Hope M4 montieren, die bei IS an der Gabel 200mm und 180mm am Rahmen ohne Adapter ermöglichte. An dem Rahmen mit PM 7" hätte man nun einen Zuwachs um +40mm von 180mm auf 220mm. Und mit einem normalen Adapter noch einmal +20mm auf 240mm.

Adapter IS-PM

ispmadapter

Adapter IS-PM mit +20mm auf 160mm Scheibe, Quelle: Rohloff.de

Umgekehrt von IS Gabel/Rahmen auf PM Sattel zählt nur das Maß von Gabel oder Rahmen. Beim Rahmen geht man von 140mm aus und an der Gabel von 160mm. Deswegen ist ein bestimmter Adapter an der Gabel immer 20mm größer, als am Rahmen. Im Gegensatz zu PM auf IS, sind hier Adapter ohne Größenzuwachs problemlos möglich.

Adapter Centerlock

Es gibt Adapter um 6-Loch Scheiben auch an Centerlock Naben montieren zu können. Berichtet wurde hier das die Scheibe etwas nach aussen gewandert ist dadurch, dies sollte aber normalerweise nicht zutreffen.

Warnung vor Bremsenreiniger bei Gummiteilen

Bremsenreiniger können mit aromatischen Kohlenwasserstoffe versehen sein, die Aceton, Benzol, Tuluol, Xylol enthalten und vor allem die Dichtungen in Mineralölbremsen angreifen. Aliphatische Kohlenwasserstoffe sind bei Mineralölbremsen nicht gefährlich, jedoch bei DOT Bremsen. Desweiteren enthalten Bremsenreiniger große Anteile an Leichtbenzin (Erdöl, Naphtha) die nicht den Dichtungen in DOT Bremsen verträglich sind. Zur Reinigung sollte Seifenwasser oder Isopropanol verwendet werden, die EDPM Dichtungen bei DOT Bremsen sind zusätzlich noch gegen Aceton beständig.

Gummi und einige Kunststoffarten werden von Bremsenreinigern zersetzt, indem bindende Bestandteile herausgelöst werden. Das hat zur Folge, dass das Gummi nach der Einwirkung zuerst unverändert erscheint, jedoch versprödet und sich nach wenigen Wochen bis Monaten Risse und Brüche bilden.

Dichtungsmaterialien im Nehmerzylinder

caliperseal

Kolbenrückstellung durch Dichtungen. Quelle: SRAM, Überblick über Hydraulikscheibenbremsen

Dichtringe in Kolben werden oft fälschlicherweise als Quadringe bezeichnet, welche jedoch ein X-förmiges Profil aufweisen. Eine korrekte Bezeichnung wäre Rechteckring oder square seal weil die Schnur viereckig ist. Eigentlich werden solche Dichtungen nur als statische Dichtung verwendet, am Auto ist allerdings die gleiche Art verbaut. Bei Shimano gibt es der Gehäuse zugewandten Seite noch eine Nut in der Dichtung (entspricht einer Kolbendichtung). O-Ringe werden vermutlich deswegen nicht eingesetzt, weil der entstehende Bremsdruck mit bis zu 100bar einfach zu hoch wäre. O-Ringe halten maximal ca. 50bar aus.

Ausserdem ist für die Belagrückstellung eine Dichtung notwendig, die den Kolben nach der Druckentlastung wieder etwas zurückfahren lässt. Dies wird dadurch erzielt, dass sich die Dichtung beim ausfahren des Kolbens seitlich verzieht und wenn man den Hebel loslässt, zieht die verspannte Dichtung den Kolben aufgrund der Vorspannung wieder etwas zurück. Dadurch entsteht am Dichtring auch ungleichmäßiger Verschleiss, die dem Öl zugewandte Seite wird stärker abgenutzt da die Rückstellung an der Kante der Dichtung funktioniert. Es ist dadurch möglich die Lebensdauer des Dichtrings etwas zu verlängern, in dem man die Dichtung einfach wendet. Dies hat jedoch Grenzen, da die Dichtung beim herausfahren der Kolben gleichmäßig abgenutzt wird und so auch die andere Seite der Dichtung nicht mehr Neumaß haben wird. Deswegen sollte man beim Neukauf der Dichtungen nicht unbedingt die Maße der Schnurstärke von alten verschlissenen Dichtungen als Referenz beziehen, auch wenn der Verschleiss hauptsächlich nur auf der Kante ist. Vor allem die Form der Nut in der der Ring sitzt, hat Einfluss auf den Hub durch die Rückstellung. Je ausgepräger die V-Form im Bremskörper, desto mehr kann sich die Dichtung vorspannen. So haben beispielsweise Shimano Bremsen mit Servowave einen besonders weiten Rückstellweg (0,25mm vs. 0,15mm Magura Marta). Womöglich liegt dies an der bereits angesprochenen, besonderen Form der Dichtung.

Die Dichtung ist bei Shimano am Kolben relativ fest gespannt (Dichtung 1,5mm kleiner als Kolben) und im Gehäuse eher lose. Bei einer alten Marta war dagegen der Innendurchmesser der Dichtung genauso groß wie der Kolben. Der ständig konstante Abstand von Belag zur Scheibe wird bei Belagverschleiss dadurch bestimmt, das sich die Dichtung nur einen gewissen Grad verbiegen kann und wenn der Kolben weiter herausgedrückt wird, dann wird er einfach an der Dichtung vorbeigeschoben. Das man den Druckpunkt einer Bremse durch Überfüllung dauerhaft ändern kann, gehört zu den urban legends. Die Dichtungen werden also sehr hoch belastet und müssen auch sehr präzise in den Abmessungen sein. Die Fertigungstoleranzen von herkömmlichen Dichtringen (ca. 0,1mm) könnten evtl. schon zu hoch sein. Bei Formula wurden mit ECT neue Dichtungen eingeführt, diese sind ca. 0,2mm dicker und aus weicherem Gummi (bestätigt?) und sollen mehr Rückstellung ermöglichen. Ausserdem ist die Kolbenoberfläche nun aufgerauht. Die Dichtungen bei Bremssätteln sind allgemein etwa 2mm dick (Shimano, Hope). Bei Magura Marta war die Dichtung ca. 2,5mm dick. Dichtungen für Mineralölbremsen sind vom Hersteller der Bremse nicht als Ersatzteil erhältlich. Ersatz zu beschaffen ist sehr schwierig. Trelleborg Kantseal Dichtungen aus NBR wären bei Magura Marta evtl. eine gute Alternative. Bei bereits langjährig benützten Magura Marta hatten die Dichtungen die Maße: 27x22mm mit 2,4mm Schnurdicke und 2,7mm Höhe. 2,5mm Schnurdicke müsste evtl. verwendbar sein. Maße von anderen Bremsen: Elixir 5 2mm Schnurdicke, 2,2mm Höhe, ID21mm. Magura Clara 2,2mm Schnurdicke, 2,5mm Höhe, ID22mm. Generell sind die Dichtungen jedoch nur schwer messbar und alte Dichtungen stellen auch keine Referenz da.

Als Quadring oder auch Rechteckring werden die Dichtungen bezeichnet, die im Bremssattel die Nehmerkolben abdichten. Sie haben (anders als normale O-Ringe z.B.) einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt. Die Quadringe bestehen je nach verwendeter Bremsflüssigkeit aus unterschiedlichen Elastomeren. Bei Mineralöl findet vorwiegend NBR oder HNBR Verwendung, bei Bremsen, die mit DOT arbeiten, wird SBR oder EPDM eingesetzt.

Alte Standards (Exoten prä 2000)

Bevor es 2000 durch Shimano zum einheitlichen IS2000 kam, gab es etliche Herstellerstandards.

IS1999 bzw. IS99 war der Vorgänger von IS2000 und z.B. an Gustav M Naben zu finden. Hier standen die Scheiben etwas weiter nach innen (Abstand Bremsscheibenflansch-Ausfallende 16,3mm), problematisch war hier das der Platz zu den Speichen zu gering war. Am Vorderrad sind es 2,6mm und 0,7mm am Hinterrad. Der Unterschied zu IS2000 liegt in der Nabe und natürlich auch beim Bremssattel.

22mm Hayes Direct Mount war an diversen alten Trek, Gary Fisher und Schwinn Bikes verbaut. Es gibt Adapter, die jedoch nicht immer passen.

48.55mm Formula FS mount.

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July 2, 2017 at 11:02 am
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Hallo Xrated, ich habe versucht dich über E-Mail zu kontaktieren leider konnte die Mail nicht zugestellt werden. Ich möchte bei meinen Fox Float Rp2 öl wechseln. Die Anleitung ist prima, nur finde ich die ganzen Ersatzteile nicht.
April 30, 2017 at 11:47 pm
anon16 Fritz sagte im Thema Hinterbaudämpfer ...#403
 
zu 397 1.5mm (1.47mm) Kugel gehört ans Ende der Nadel Und kein O-Ring ????
April 25, 2017 at 3:26 pm
anon16 xrated sagte im Thema News ...#402
 
hmm gute Frage, da man ja i.d.R. mit Übersetzung ca. 2:1 fährt dreht sich ja das Hinterrad schneller und dann müsste das Drehmoment am Ritzel sogar tatsächlich kleiner sein.
April 25, 2017 at 11:23 am
anon16 Johannes sagte im Thema Tretkurbel ...#401
 
Kann es sein, dass du dich beim höheren Drehmoment als Grund für mehr Verschleiß am Kettenblatt vertan hast? Durch die allgemein niedrigere Winkelgeschwindigkeit der Kurbel im Gegensatz zum Reifen müsste an der Kurbel generell ein höheres Drehmoment als am Ritzel anliegen. P=M*w. Gruß Johannes
April 24, 2017 at 6:11 pm
anon16 Itsme sagte im Thema Spokomat ...#400
 
Danke für die schnelle Antwort
April 23, 2017 at 9:24 pm
anon16 xrated sagte im Thema Steuersatz ...#399
 
Im Startmenü unter Spokomat
April 23, 2017 at 2:47 pm
anon16 Itsme sagte im Thema Spokomat ...#398
 
Wo finde ich denn das Shift Calc Tool? Ich hatte mir Spokomat dafür installiert aber unter Tools kann ich es nicht finden.
April 23, 2017 at 9:01 am
anon16 xrated sagte im Thema Single Crank 10s ...#397
 
1.5mm (1.47mm) Kugel gehört ans Ende der Nadel
April 17, 2017 at 6:17 pm
von: bis:

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