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Federgabel

Federgabeltypen

Konstruktion der Gabel

Vom Aufbau bei Federgabeln, auch Teleskopgabeln genannt, gibt es konventionelle Gabeln wie sie zum größten Teil verwendet werden und Upside Down Gabeln wie beim Motorrad, die aber aufgrund des höheren Gewichtes nur bei sehr großen Federwegen zum Einsatz kommen.

Bei einer Upside Down Gabel sind die Tauchrohre, auch Gleitrohre genannt, oben meistens doppelt mit der Brücke verbunden (Doppelbrückengabel) und die beiden dünneren Standrohre sind unten. Da die Standrohre nicht mit der Brücke verbunden sind, würden sie ungleichmäßig eintauchen und die Lager stark belasten. Deswegen verbindet man diese mit der Nabe über dickere Achsen. Ob die ungefederten Maßen bei einer Upside Down Gabel kleiner sind, kann ich schlecht beurteilen aber die Tauchrohre, welche meistens aus Magnesium bestehen sind schon sehr leicht - somit wäre das vermutlich nicht der Fall. Upside Down Gabeln sind heute jedoch selten geworden und auch bei Doppelbrückengabeln dominieren die Teleskopgabeln.

Von Cannondale gibt es die sog. Headshok Gabeln, die ihr Federungselement im Gabelschaft versteckt haben. Diese ließen sich früher jedoch aufgrund der Größe in 1 1/4", nur in Cannondale Rahmen einbauen. Heute verwendet Cannondale durchgängig 1,5". Fatty Headshock und Lefty Gabeln haben jedoch ein geändertes Klemmmaß (39,6 statt 38,1mm).

Bei Parallelogramm Gabeln, die es früher von AMP oder Girvin gab, sind beide Gabelholme starr. Die Dämpfung wird in ein Parallelogramm-Gelenk zwischen Gabelbeinen und Steuerrohr integriert. Dadurch bewegt sich das Vorderrad bei einem Hindernis nicht nur nach oben sondern geht auch nach hinten.

Entwicklung der Federungssysteme

rockshox

Rock Shox mit MCU Federung, eine der ersten Federgabeln

Es gibt verschiedene Arten wie die Federung realisiert ist. Zu Beginn gab es Federgabeln mit ausschließlich MCU Elementen. Dies sind Elastomere aus Gummi die sich bei Belastung zusammendrücken. Das war sehr billig herzustellen und leicht. Allerdings war keinerlei Dämpfung vorhanden, die Energie aufnimmt und es schaukelte sich bei Hindernissen auf. So das man mehr in der Luft als am Boden war. Außerdem verhärten diese Elastomere mit der Zeit, auch im Winter und die Federung wird immer schlechter.

Danach kamen fast zeitgleich Gabeln mit Stahlfederung oder Luftfederung, die Federwege lagen zu Beginn bei nur 4-5cm.

Einzelne Modelle in den 90ern kombinierten auch Stahlfedern mit MCU Elementen. Die MCU Elemente dienten hier vor allem als Anschlagschutz. So einen Anschlagschutz findet man heute bei der Boxxer (bottom-out). Da diese als Energiespeicher bei Abgabe der Energie, die Zugstufe beschleunigen, sind sie jedoch nicht erste Wahl. Andere Gabeln verwenden auch eine kleine Stahlfeder als Anschlagschutz.

kennlinie

Luftfederung vs. Stahlfederung (Quelle: mtb-biking.de)

Stahlfeder

z1

Marzocchi Bomber Z1 mit Stahlfederung setzte damals Maßstäbe

Selbst im Endurobereich wurden Stahlfedern fast vollständig verdrängt, obwohl diese immer noch Vorteile haben. Im Downhillbereich sind Stahlfedern jedoch immer noch fest etabliert, da diese sehr sensibel ansprechen und vor allem eine absolut lineare Kennlinie haben. Ausnahme sind spezielle Federn die progressiv ausgelegt sind, diese erkennt man daran das die Windungen an einem Ende enger liegen als am anderen. Aktuell gibt es aber nur lineare Feder zu kaufen, progressive Feder gab es früher einmal.

Der Nachteil bei Stahlfederung ist jedoch das höhere Gewicht und die begrenzte Einstellung der Federung, da man die Feder nur gegen eine andere tauschen kann. Eine Veränderung der Vorspannung bewirkt nur leichte Änderungen im Sag und Ansprechverhalten, nicht auf die Federrate allgemein. Der schlechte Ruf bei Stahlfedergabeln kommt vermutlich dadurch zustande das an Billigrädern viel zu harte Federn verbaut sind, gerade wenn die Dämpfung fehlt ist dies ein notwendiges übel.

Luftfeder

Die damaligen Luftgabeln, hatten damals noch ein sehr hohes Losbrechmoment, was insbesondere bei Luftgabeln negativ auffiel welche noch keine Negativkammer hatten.

Der Nachteil bei Luftfederung ist, dass die Federung bei einem Dichtungschaden komplett versagen kann, was bei einer Alpenüberquerung sehr ärgerlich werden kann. Die Dichtungen wurden mit der Zeit etwas verbessert, welche leider immer noch zu oft nur aus O-Ringen statt X-Ringen bestehen. Im Hochpreisegment gibt es heute aus Gewichtsgründen fast ausschließlich nur noch Luftgabeln.

Positiv- und Negativluftkammer

Aktuelle Luftgabeln haben 2 Luftkammern (Positiv und Negativ) und umgehen damit das Problem des hohen Losbrechmoments, haben daher auch mehr Sag als eine Gabel mit nur 1 Kammer. Die Positivkammer (+) legt fest wieviel Kraft benötigt wird um die Gabel zusammenzudrücken. Bei höherem Druck gibt die Gabel weniger nach und federt stärker aus. Die Negativkammer (-) legt fest wie stark der Sag ist. Niedriger Druck sorgt für straffes Verhalten und hoher Druck für gutes Ansprechverhalten.

Eine herkömmliche Luftfeder ist im Anfangsbereich sehr progressiv, flacht im mittleren Verlauf wieder stark ab und ist am Ende wieder progressiv. Eine zusätzliche negative Kammer macht die Kurve zu Beginn etwas linearer, die Gabel spricht besonders am Anfang des Federwegs besser an. Grob gesagt, hilft die Negativkammer das Ansprechverhalten zu verbessern.

Zweigeteilte Positive Luftkammer

Je weniger Luftvolumen die Positivkammer hat, desto stärker die Plateauausbildung im mittleren Bereich. Dies führt im schlimmsten Fall zum gefürchteten "durchrauschen" wenn die Kammer zu groß ist. Dies kann sehr gut mit einer zusätzlichen Abtrennung in der positiven Luftkammer unterbunden werden, ist bei den Herstellern aber sehr selten anzufinden z.B. Manitou IRT. Ebenso verbessert sich dadurch das Ansprechverhalten.

Größe der positiven Luftkammer

Eine größere positive Kammer verhilft zu etwas mehr Linearität. Ist die Kammer zu klein, wird der maximale Federweg nie oder schlecht ausgenutzt (zu progressiv) und die Gabel steht allgemein höher im Federweg. Würde man versuchen dies mit weniger Luftdruck auszugleichen, wäre der Sag zu groß.

token

Bottomless Tokes, Quelle Rock Shox

Bei einigen Gabeln von Rock Shox z.B. Revelation und Pike hat man die Möglichkeit das Luftvolumen mit sog. Tokens zu verändern. Das ist nichts anderes als ein Stück Plastik um die Luftkammer zu verkleinern. Man macht dies generell, wenn die Gabel bei korrektem Sag zu schnell durchschlägt. Auch zu beachten ist, wenn man die Gabel auf weniger Federweg travelt, vergrößert sich dadurch das Luftvolumen und muss eher reduziert werden als vorher.

Rock Shox Solo Air vs. Dual Air

Bei Rock Shox Solo Air lässt sich die Negativkammer nicht mehr getrennt befüllen, da der Druck wohl ohnehin immer so hoch wie möglich sein soll und die meisten Anwender mit der Einstellung überfordert waren. Es ist wichtig das man diese Zusammenhänge versteht, wenn man eine Gabel mit Dual Air einstellt. Bei der Solo Air wird der Druck in der Positivkammer automatisch auf die Negativkammer verteilt.

Allgemeine Tips

Faltenbälge?

Lange Zeit war es üblich Faltenbälge über die Standrohre zu ziehen. Dies hat jedoch wie beim Motorrad abgenommen, weil im Tauchrohr zusätzliche Abstreifringe verwendet werden, die verhindern das der Schmutz in die Gabel gelangt. Man kann die Faltenbälge auch nicht vollständig geschlossen ausführen, da sie sich sonst beim federn zusammen- und auseinanderziehen würden. Desweiteren ist es vor allem beim hinteren Dämpfer notwendig das dieser möglichst gut gekühlt wird, der Kolben kann im Betrieb recht hohe Temperaturen erreichen.

Federweg und Sag feststellen

Um den Federweg während der Fahrt zu ermitteln, bindet man einfach einen Kabelbinder, nicht zu fest an das Standrohr falls kein O-Ring vorhanden ist. Bei Dämpfer mit Stahlfeder lässt sich am Bottom Out Gummi der benutzte Federweg ablesen, aufgrund der Höhe des Bauteils jedoch nicht die letzten ca. 2cm. Normalerweise merkt man es aber recht deutlich wenn ein Federelement durchschlagen sollte.

Um Sag zu messen, misst man bei Dämpfer mit Stahlfeder an den Dämpferaugen den Abstand. Bei allen anderen Gabeln und Dämpfern nimmt man den O-Ring. Dazu stellt man sich in die sog. Attack Position auf dem Fahrrad, dass heisst Ellbogen und Knie angewinkelt in geduckter Haltung, nicht auf dem Sattel sitzend. Eine zentrale und tiefe Haltung auf dem Rad, welche zugleich am meisten Fahrstabilität im Gelände bringt.

Richtiges befüllen der Luftkammer

Beim anschrauben der Dämpferpumpe geht im Dämpfer etwas Druck verloren, weil das Innenvolumen der Pumpe mit dem Luftdruck des Dämpfers durchströmt wird. Schraubt man die Pumpe ab, sollte dieser Effekt nicht auftauchen, wenn man einen Pumpenkopf mit seperatem Schraubpin benützt, der den Ventileinsatz nach unten drückt. Dazu ist vor dem ab- und anschrauben des Pumpenkopfes der Pin herauszudrehen. Der Pin sollte, nachdem das Manometer den Druck anzeigt, nicht vollständig eingeschraubt werden, da sonst das Ventil beschädigt werden könnte. Jedoch sind die meisten Pumpen so konstruiert das dies verhindert wird.

bentvalve

Verbogenes Ventil, durch zu weites hinein drehen der Dämpferpumpe

Plattform und Lockout

Manitou hat mit SPV ein Plattform System geschaffen welches verhindern soll das die Federung im Wiegetritt oder bergauf einsackt und es zum wippen kommt. Dies ist sehr schwer einzustellen und zumindest am hinteren Dämpfer effektiv. Jedoch verzichtet man dadurch auf feines Ansprechverhalten. Je höher der SPV Druck, desto härter die Plattform und je niedriger der Druck desto besser spricht der Dämpfer an. Man sollte einen SPV Dämpfer nie unterhalb des vorgegebenen SPV Druckes nutzen, da er sonst defekt geht.

RockShox kombiniert das Plattform System mit einer Lockout Funktion. Per Hebel kann man die Gabel nahezu blockieren mit einem sehr geringen Federweg und bei größeren Durchschlägen öffnet sich die Gabel. Das sich die Gabel bei blockiertem Zustand öffnet wird durch die sog. Motion Control Patrone erreicht, welche ebenfalls justierbar ist. Das Floodgate bei Motion Control soll beim RLT Modell (T für threshold = Floodgate) laut Rock Shox nur mit blockierter Gabel verstellt werden. Ob dies vor einem defekt schützen soll oder ob man nur dann den Unterschied der Einstellung bemerkt, wird nicht erwähnt.

Daneben gibt es von Rock Shox noch reine Lockout Gabeln (RL) bei denen die Schwelle nicht einstellbar sind und sich daher auch nicht bei hoher Belastung schlagartig öffnen. Bei diesen lässt sich jedoch, was sinnvoller ist, die Lowspeed Dämpfung einstellen.

Fox bezeichnet dies als CTD was für Climb (Lockout), Trail (Plattform) und Descent (offen) steht. Plattform ist hier im Gegensatz zu Motion Control gesonders als Modus einzustellen. Das entsprechende Pendant bei Rock Shox ist RCT3.

Zu beachten gilt das Lockout oder Plattform Features die Bergab Performance meist negativ beeinträchtigen, z.B. zu sehen bei der Mission Control RC2L, die eine schlechtere Leistung als die RC2DH Dämpfung bringt.

Tips Rock Shox Federgabel

Federweg einstellen

Das sog. traveln ist bei vielen Gabeln mit einfachen Spacern möglich, insbesondere bei Dual Air. Bei vielen neueren SoloAir Gabeln z.B. Revelation muss man dagegen den AirShaft wechseln. Dies betrifft aber nicht alle Gabeln mit Solo Air, bei der Sektor sind noch Spacer verbaut.

RockShox Deo aka Brunox

Von Rock Shox freigegeben für die Pflege der Standrohre und identisch mit Brunox Turbospray. Wenn man einmal die Wartungsanleitung von Rock Shox liest, taucht dort nirgends etwas von Rock Shox Deo auf. Statt dessen soll man die Abstreifringe mit Gabelfett bestreichen. Hier wurde nachgewiesen das Rock Shox Deo aka Brunox nichts weiteres als Kohlenwasserstoff enthält, was z.B. Propan entspricht. Das gleiche gilt auch für WD40. Das ganze ist also nur Geschäftemacherei. Rock Shox schreibt dazu sogar noch:

Don't: Use a solvent (think WD40) to clean or lubricate your RockShox suspension. Solvent will damage o-rings, seals, and bushings.

Einstellknopf für Rebound geht verloren

Was besonders häufig bei Rock Shox auftaucht, ist das der Einstellknopf verloren geht der unten am rechten Tauchrohr eingesteckt ist. Dieser hat einen Innensechskantstift am Ende und wird nur durch einen O-Ring gehalten. Entweder man zieht diesen im Fahrbetrieb ab oder man stellt den Schnellspanner so ein, daß der Hebel unter dem Stift ist.

 

Gabel ist zu wenig/viel progressiv

Bei neueren Gabeln wie Revelation oder Pike lässt sich das Volumen der Luftkammer einstellen. Bei weniger Volumen wird es progressiver. Insbesondere wenn die Gabel auf weniger Federweg getravelt ist, ist es ratsam sog. Tokens hinzuzufügen um das Volumen zu verkleinern. Dieses Problem betrifft allerdings nicht die Sektor. Bei Rock Shox gibt es ein Bottomless Tokens/Air Cap Kit mit dem auch andere Gabeln nachgerüstet werden können.

Gabel federt nur noch sehr wenig ein, es gibt einen festen Anschlag

Nach nur etwa 2cm blockiert die Federgabel. Entweder ist die Gabel im Lockout oder die Dichtung des Zugstufenschafts ist defekt und das Öl gelangt in das Casting.

Gabel ist bockig beim einfedern

Zuerst einmal sollte die Luft abgelassen oder die Feder ausgebaut werden, wenn sich die Gabel über den gesamten Federweg nicht weich und ohne Widerstand bewegen lässt, stimmt etwas nicht. Bei einer Doppelbrückengabel kann man erstmal ohne Brücken prüfen ob die Standrohre einzeln sauber eintauchen. Man kann bei allen Gabeln auch ohne verbauter Dämpfung testen ob die Buchsen gut funktionieren. Häufig kann dieses klemmen daran liegen das die Buchsen im Casting nicht sauber kalibriert sind. Wenn die Standrohre nur ohne Brücke sauber laufen sind vielleicht auch die Buchsen nicht zentrisch. Beim kalibrieren der Buchsen wird meines Wissens nach nur die Leichtgängigkeit optimiert, aber nicht ob sie auch mittig sitzen.

Sektor/Revelation Air auf Coil umrüsten

Dies wird von Rock Shox offiziell nicht empfohlen, da der Top Out (Gummi bzw. Federanschlag beim ausfedern) bei der Air Version in der Luftseite integriert ist, während bei Coil dieser in der Zugstufe ist. Rüstet man nun Air auf Coil nur mit Austausch der Federseite um, hat man keinen Top Out mehr. Die Gabel würde ebenso 160 statt 150mm ausfedern. Desweiteren ist die Zugstufe der Coil Version 1cm länger wegen dem integriertem Top Out. Es besteht die Möglichkeit die Zugstufe der Air Version nachzurüsten z.B. mit der Tora Top Out Feder 11.4015.446.000. Jedoch wird unter Beibehaltung der Stahlfeder, der Federweg auf ca. 140mm reduziert, da diese etwas höher als 1cm ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, etwas dickere O-Ringe auf den Federteller der Tora zu geben.

Beim umrüsten einer Revelation gibt es desweiteren das Problem das der dicke Sicherungsring der Sektorfeder nicht in das Revelation Casting passt. Der Sicherungsring kann aber durch einen anderen ersetzt werden oder man schleift in an den Ohren ab.

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anon16 xrated sagte im Thema News ...#392
 
Da würde ich dann eher mal den 11fach testen, der Abstand der Kettenblätter könnte unterschiedlich sein.
March 15, 2017 at 8:32 pm
anon16 von_Rabenstein sagte im Thema Umwerfer ...#391
 
Hallo, kann mir jemand helfen - habe das Problem leider nicht gefunden. Ich möchte bei 2x11 eine Kapazität von 14 Z schalten - das kann kein 2x11 Umwerfer für MTB bei Shimano. Es gibt aber einen XT Umwerfer der das kann für 2x10. Kann ich die anschläge so verändern, dass er mit einem 2x11 Shifter von Shimano einwandfrei funktioniert?
March 13, 2017 at 8:23 am
anon16 Michael sagte im Thema News ...#390
 
Heute bin ich zufällig auf diese Seite gestoßen. Ich bin total begeistert und finde, es ist eine geniale Wissenssammlung.Vielen Dank an den/die Macher!
February 21, 2017 at 3:00 pm
anon16 Stefan sagte im Thema Tretkurbel ...#389
 
Dankeschön für deine Übersichtsseite Tretkurbel, super wiki! Kleine Ergänzung: Q-Faktor Pinion = 174mm http://pinion.eu/p1-18-getriebe/ Er ist nicht nur eine Frage der Optik ("John Wayne"), sondern der ungesunden Kniebelastung. Magst du noch etwas zu Kurbellänge vs. Schrittlänge und den Konsequenzen für Kadenz, (Aero-)Sitz-/Sattelposition schreiben? Danke & Kette rechts ;-P
February 7, 2017 at 7:20 pm
anon16 Feso sagte im Thema Single Crank 10s ...#388
 
Großartiger Artikel und sehr gut beschrieben. Hab meine Schaltung genauso nachgearbeitet und bin begeistert. Gleichzeitig habe ich eine Menge Grundsätzliches gelernt. Vielen Dank. Schaltung funktioniert perfekt.
January 30, 2017 at 8:33 pm
anon16 Patrick sagte im Thema Single Crank 10s ...#387
 
Hi. Ich möchte mich recht herzlich bedanken. Bin vor Zeiten auf die Idee gekommen auf 1x11 umzustellen. Habe das vorhandene XT780 Schaltwerk nach deinen Vorgaben modifiziert. Und ich muss sagen es funzt ohne Probleme. Sogar mit der großen 11-46er Kassette ist ein sauberes schalten möglich.
January 22, 2017 at 7:34 pm
anon16 Tarek sagte im Thema Campa/Shimano ...#386
 
nimm doch anstelle einer 10 fach kasette einfach eine 9 fach dann klappt das super
December 26, 2016 at 12:28 pm
anon16 xrated sagte im Thema Campa/Shimano ...#385
 
Das dürfte dann wie auf einer 8fach Kassette schalten, ich fürchte das lässt sich auch nicht mit anderer Klemmung beheben.
December 25, 2016 at 9:58 am
anon16 Bernd sagte im Thema Campa/Shimano ...#384
 
na das ist ja mal ne Seite - sowas ist ganz selten im Netz - Glückwunsch !! ich bin darauf gekommen weil ich wissen wollte wieviel mm eine Schaltung am Zug zieht (Seilzugweg) ? für Shimano 10 fach und 11 fach und für Campa 10 fach und 11 fach Warum: derzeit fahre ich an einem Aero Litespeed ein 9Fach XTR Shadow Schaltwerk in Kombination mit Campa Ergopower 10 Fach mit einer Shimano 10 fach Kassette! es ist leider nicht optimal beim Hochschalten wird ein Gang übersprungen (Runterschalten perfekt- hab mir aber eine Kurvenscheibe probiert die auch nicht besser klappt! wenn noch jemand sachdienliche Hinweise geben kann - Bitte gerne
December 22, 2016 at 6:07 pm
anon16 Olaf_K sagte im Thema Kette ...#383
 
Unter Kette/Teure oder billige Kette, steht: Zitat:"In der Mittelklasse sind dann oft nur die Aussenlaschen vernickelt, während die Innenlaschen verzinkt sind." Das stimmt so nicht: Innenlaschen sind bei billigen Ketten gar nicht beschichtet und bei teuren Modellen hartbeschichtet (z.b. vernickelt), Da die Innenlaschen tragende Funktion haben können sie nicht mit einem weichen Werkstoff wie Zink beschichtet sein.
December 20, 2016 at 5:43 pm
von: bis:

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