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Die Schlüsselkomponenten: Ekar-Schaltwerk

30 Oktober 2020
Die Schlüsselkomponenten: Ekar-Schaltwerk

Das Herz von Ekar: die Entwicklung des Schaltwerks.

 

Das Entwicklungsteam von Ekar arbeitet seit mehreren Jahren an der Gravel-Gruppe.

Hier erhalten wir eine Vorstellung von den Prozessen... „Wir haben uns für Polyamid-Carbonfaser wegen ihres Gewichts, aber auch wegen der ästhetischen Gestaltung des Schaltkäfigs und des Körpers entschieden ... denn letztendlich sind wir Italiener!“

Die Ekar-Schaltgruppe wurde von Grund auf speziell für den Gravel-Einsatz konzipiert. Natürlich basiert diese Entwicklung auf dem technischen Wissen und dem Innovationserbe von Campagnolo.

 

Aber was bedeutet es, ausgehend von einem leeren Blatt Papier eine qualitativ hochwertige Schaltgruppe zu realisieren?

 

 

Am Ausgangspunkt steht eigentlich, genau zu verstehen, was ein Gravel-Fahrer auf den für diese Disziplin charakteristischen Strecken benötigt. Dies ist der erste Input und die Vorgabe für das Planungsteam. Dann beginnt der Entwurfsprozess auf Papier, am Computer und unter Einsatz intelligenter Mathematik, der zur Fertigung der ersten Prototypen führt.

 

 

Diese werden dann getestet - sowohl auf Straßen und Wegen als auch im Labor - um wissenschaftliches und praktisches Feedback zu erhalten und damit einen Zyklus der Überarbeitung, Aufwertung und Verfeinerung einzuleiten. Das ist keine leichte Aufgabe. Vor allem, wenn man bedenkt, dass es sich nicht um eine Komponente handelt, die allein arbeitet.

 

 

Es ist notwendig, dass Schaltwerk, Kette, Ritzel, Innenlager, Kettenradgarnitur, Ergopower-Schaltgriffe und Bremssystem harmonisch zusammenwirken.

Aber das Herzstück des Systems ist das Schaltwerk, natürlich nur im hinteren Bereich, denn Ekar ist ein reines 1x-System. Die Konstruktionsvorgabe umfasste eine komplette Auswahl an Gängen mit sanften und optimierten Sprüngen, um die Trittfrequenz bestmöglich zu managen. Die Gruppe musste widerstandsfähig und langlebig, aber leicht und leistungsfähig und natürlich ästhetisch ansprechend sein.

Wir sprachen mit dem Produktmanager und F&E-Manager von Ekar über den Prozess, durch den aus einer großartigen Idee ein Produkt wird, das perfekt auf einem Gravel-Rad funktioniert.

„Wir wussten, dass wir auf 13 Gänge wechseln mussten, um die 1x wirksam zu machen. Das war also unser Ausgangspunkt“, erklärten die Jungs. „Unter dem Gesichtspunkt der Forschung und Entwicklung mussten wir das Schaltwerk völlig neu konstruieren, da Campagnolo bisher mit Zweifach- oder Dreifach-Kettenradgarnituren gearbeitet hatte. Wir mussten also Geometrie, Innenlager und Winkel des Schaltwerks optimieren, um seine Bewegungsfähigkeit auf den Ritzeln optimal zu gestalten.“

 

Teil der Herausforderung war es, ein Schaltwerk zu entwickeln, das mit den drei verschiedenen Kassettenoptionen - 9-36, 9-42, 10-44 - mit dem gleichen Schwenkbügel funktioniert ...

„Wir legten also fest, dass der 15-Grad-Winkel des Schaltwerks in Kombination mit der zweidimensionalen Bewegung der richtige war. Wir begannen mit Zeichnungen, arbeiteten an Konzepten wie der Kettenbreite, den Abmessungen und dem Durchmesser der Ritzel und legten fest, wo das Schaltwerk positioniert werden sollte; deshalb konstruierten wir den Schwenkbügel so, dass sich das höchste Schaltröllchen an einem bestimmten Punkt befindet, um der Kegelform des Ritzelpakets zu folgen.“

Das Team legte fest, dass ein 2D-Schaltwerk der beste Weg war, um den Sprung zwischen einem Ritzel und dem anderen durchzuführen (im Ekar-Ritzelpaket gibt es sechs Sprünge von nur 1 Zahn und einige höhere Sprünge: 2, 3, 4 Zähne - etwas, das noch nie zuvor gemacht wurde). Obwohl Ausgangs- und Zielritzel bereits festgelegt waren, waren dies aber nicht die Sprünge und der Weg dorthin.

 

 

„Wir berücksichtigten die Sprünge zwischen einem Ritzel und dem anderen und die metrische Entwicklung“, erläutert das Entwicklungsteam, „wir mussten also etwas Flüssiges schaffen. Wir führten in der Anfangsphase viele auf Zahlen basierende Studien durch und entwickelten dann alle anderen Funktionen. Ersten Studien - das Brainstorming - begannen vor etwa fünf Jahren und wir versuchten zu verstehen, was die Besonderheiten eines speziell für Gravel ausgelegten Antriebssystems wären. Die ersten Prototypen wurden vor etwa drei Jahren hergestellt.“

Das Forschungs- und Entwicklungsteam wusste, dass es das richtige Gleichgewicht der Materialien finden musste: beispielsweise mussten die Schrauben aus rostfreiem Stahl hergestellt werden, da sie sehr der Witterung ausgesetzt sind.

„Wir wählten verschiedene Legierungen, um Festigkeit und Gewichtsreduktion zu kombinieren. Und entschieden uns für Polyamid-Carbonfaser wegen ihres Gewichts, aber auch wegen der ästhetischen Gestaltung des Schaltkäfigs und des Körpers... denn letztendlich sind wir Italiener!“

 

Wir waren mit vielen Herausforderungen konfrontiert: die verschwindend geringen Toleranzen der neuen schmaleren Kette, der Abstand der Ritzel und die Schaffung eines Ekar-Schaltwerks, das präzise, genau und zuverlässig arbeitet ...

„Wir bei Campagnolo leben mit der Notwendigkeit winziger Toleranzen. Wir arbeiten mit 1/100 Millimeter als Toleranzrahmen. Das ist für uns völlig normal."

Für das Gravel-Schaltwerk ist eine Kupplung vorgesehen, eine neue Herausforderung für Campagnolo.

„Es kostete viel Arbeit, sie nach unseren Standards zu entwickeln, die selbstverständlich High-End sind. Unsere Kupplung ist sehr widerstandsfähig.“

Tests zeigen, dass sie eine deutlich längere Lebensdauer als andere hat. Und um sie zu entwickeln, musste das Team neue spezifische Tests kreieren.

„Wenn man einen Fahrer auf ein Fahrrad mit einem neuen Prototypen setzt, ist es aufgrund der vielen Variablen nie leicht, die Ergebnisse zu verstehen - zum Beispiel die Art und Weise, wie ein Fahrer einen Sprung gemacht hat, mit höherer oder niedrigerer Geschwindigkeit verglichen mit einem anderen Tag“, erklären sie. „Um vergleichen zu können, brauchten wir etwas Standardisiertes. Wir nahmen also denselben Fahrer, der wiederholt Runden auf demselben Gelände drehte, mit einem telemetrischen Aufzeichnungssystem auf und interpretierten und replizierten dann die Daten in einer Maschine in unserem Labor, um die Prototypen auf wissenschaftliche Weise zu testen. „

"Es gibt Tausende verschiedene Kombinationen von Fahrrad, Fahrer, Gewicht und Gelände. Also legten wir die richtige Kraft fest, die die Kupplung auf die Kette und das Antriebssystem ausüben muss, um die Stabilität und Sicherheit zu erhalten, die wir benötigten. „Wir setzten mehr als 10 verschiedene Prototypen auf die Testmaschine, um zu sehen, ob die Spannung dem entsprach, was wir erreichen wollten, und wie viele Zyklen die Kupplung halten würde. Nach den Tests an der Maschine kehrten wir zurück, um die Prototypen wieder in der Praxis zu testen... um das tatsächliche Feeling zu überprüfen. Es war ein vollständiger Testzyklus.“

Das Entwicklungsteam ist zu Recht stolz darauf, was es mit Ekar erreicht hat. Wie Fahrer wissen, trotz guter Ideen und ausgezeichneter Entwicklungsprozesse findet die eigentliche Prüfung einer Gravel-Gruppe auf den Wegen und Schotterstraßen statt, die sie lieben.

Hier fordern wir Sie heraus, die Gruppe auf die Probe zu stellen.

Entdecken Sie Ekar

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