(c) 2002 m.s.gerritsen

De voorvork wordt in het frame gelagerd met het balhoofdstel. Traditioneel bestaat het balhoofdstel uit een hoop losse onderdelen, bij moderne constructies zie je dat een aantal onderdelen vervallen en in het frame geintegreerd worden. Allemaal hebben ze gemeen dat er altijd twee lagers in tandem worden toegepast, en dat het bovenste lager strakker gezet kan worden om de speling af te stellen. 
Als lagers kom je losse kogels, naaldlagers of gesloten lagerringen tegen. Conventionele balhoofdstellen werken met schroefdraad en een borgmoer, en kunnen worden afgesteld door de bovenste cup verder op de binnenbalhoofdbuis te schroeven, bij Ahead typen duw je de lagers aan door het stuur een fractie lager te zetten. Voordeel is een snelle montage en afstellen met alleen een inbussleuteltje, en bovendien rot de stuurpen niet vast in de binnenbalhoofdbuis. Het stuur hoger of lager zetten kan bij Ahead wel tegen vallen, vaak heb je een andere stuurpen nodig. Een ander  'nadeel' is dat voor zo'n balhoofdstel aan Diacompe licentierechten betaald moeten worden, reden waarom je nooit officiele Shimano Aheadsets tegenkomt.

Aan een balhoofdlagering te stellen eisen zijn spelingvrij, duurzaam, en lichte loop zonder merkbare zware punten ('ge-indexeerd')
Voor zwaar belaste fietsen zijn naaldlagers of lagers met gesloten lagerringen (cartridge) aan te bevelen. Conventionele lagers met kogels ontwikkelen snel putjes, zeker in fietsen met korte balhoofdbuizen waar de lagers sterk belast worden. Naaldlagers lopen altijd wat zwaarder dan goede lagers met kogels, maar de slijtage neemt minder dramatische vormen aan. Bovendien zijn de lagers makkelijk te wisselen. Ik ben al zoveel gescheurde aluminium conussen op de voorvork tegen gekomen, dat een goedkopere stalen versie een plus is. Bij cartridges zie je tegenwoordig ook vorkconussen die reeds standaard van een deling voorzien zijn. Die worden door de wigvorm van het lager vastgedrukt.

Traditioneel worden de lagers in cups gemonteerd die met een perspassing in het frame gestoken worden. Vooral bij aluminium frames is er tegenwoordig een trend waarbij de losse cups vervallen, en de passing direkt in het frame wordt aangebracht. Balhoofstellen voor zo'n frame zijn altijd van het Ahead type, dus zonder schroefdraad. Er bestaat ook nog een tussenvorm, waarbij de de fabrikant een dunwandige balhoofdbuis kan gebruiken. Van buiten zie je geen verschil, maar de lagers zitten in verwisselbare doppen die in de balhoofdbuis zijn geperst (Internal headset). Bij de Giant hieronder zijn die doppen niet meegelakt en goed zichtbaar.
Nadeel van geintegreerde balhoofdstellen is dat slijtage aan de pasvlakken in het frame kan optreden, waardoor het balhoofdstel gaat kraken. Ook moet je maar hopen dat de desbetreffende lagermaat courant blijft. 
De diameter van de binnenbalhoofdbuis kan varieeren. 1" (25.4mm) is traditioneel, de huidige trend is naar 1 1/8" (28.6mm) en er is ook nog 25mm (frans), 1.25" (tandems) en 1.5" (downhill). 
 

Conventioneel balhoofdstel 1= borgmoer 2= tussenring 3= bovenste cup met schroefdraad 4= ingeperste bovenste conus 5= frame 6= onderste ingeperste cup 7= vorkconus

Montage
Een balhoofdstel met losse cups wordt met klempassingen in de balhoofdbuis en op de vorkkroon gemonteerd. Door het lassen of solderen is de balhoofdbuis van een nieuw frame altijd ovaal, en ook doet niemand zijn best om de buizen echt recht af te zagen. Voor de cups van het balhoofdstel gemonteerd kunnen worden moeten de pasvlakken in het frame dus met speciaal gereedschap in lijn en op de juiste diameter geruimd worden. Ook de zitting op de vorkkroon moet op de goede diameter worden gebracht, dat kan met een speciale holle frees, maar ook eventueel in de draaibank. Ook opnieuw gelakte frames moeten weer gevlakt worden omdat de verflaag altijd in de weg zit. Zijn de passingen op maat, dan worden de cups met anti-seize ingevet en met een schroefspindel op hun plaats geperst. De conus op de voorvork wordt meestal met een slagpijp op zijn plaats getikt. De inbouwhoogte van balhoofdstellen varieert van 32 tot 44 mm, en de kans is groot dat bij een nieuwe vork de binnenbalhoofdbuis dus nog te lang is. Het teveel kun je afzagen, maar bij hele lage balhoofdstellen is het niet raar om met het oog op de toekomst een paar vulringen te gebruiken. Betere balhoofdstellen zijn vaak zo'n 37 mm hoog. Na het op maat zagen van de binnenbalhoofdbuis wordt de schroefdraaduitloop bijgevijld, de buis ontbraamd, en de draad nog even met een snijplaat nagelopen. 

Balhoofdstel vervangen
Om de balhoofdcups uit het frame te slaan is speciaal gereedschap nodig. Met een oude schroevendraaier beschadig je het frame. Voor de ring op de voorvork is ook speciaal gereedschap beschikbaar, maar bij veel dikke suspension- of carbonvorken heb je daar niets aan. Wil je daar de vorkconus vervangen dan zit er weinig anders op als voorzichtig werken met hamer en schroevendraaier. Bij suspensionvorken met uitwisselbare vorkpijp tik je de pijp uit de vork, dan ben je er ook.

Balhoofdstel Onderhoud (schroefdraadtype)

• Normaal onderhoud van het balhoofdstel bestaat uit demontage, schoonmaken en hermontage met nieuw vet. Hierbij laat je de cups in het frame en  de conus op de voorvork zitten.
• Begin met het losdraaien van de borgmoer. Dat gaat het handigst met het stuur er nog in. Je gebruikt hiervoor speciale smalle balhoofdsleutels. Schiet niet los, je hebt zo een kras op de bovenbuis
• Zet de fiets op de kop (zadel eruit en op paal, of in de montagestandaard) en neem de voorremkabel los.
• Haal het stuur uit de voorvork. en laat het hangen aan de overige kabels.
• Draai de borgmoer los, verwijder eventuele ringen en schroef de cup los. Let op de lagers, meestal zitten die in een ring, zodat ze i.t.t. losse kogels niet alle kanten opvliegen,
• Trek de vork uit het frame en verwijder de lagers/lagerschalen uit de ondercup.
• De kogels en kogelbanen moeten glad zijn en zonder putten. Een ingeslagen balhoofdstel is niet goed af te stellen en de voorkeursstanden belemmeren de besturing. In geval van nood kun je proberen of het helpt om de kogelringen te vervangen door -meer- losse kogels. Die lopen dan net op een ander spoor. Vervangen van het balhoofdstel is natuurlijk de echte oplossing. Als het balhoofdstel is voorzien van naaldlagers of gebruik maakt van lagercartridges is vervangen natuurlijk ook niet veel werk. Tijdelijk kun je het minder versleten bovenste lager vaak naar onderen verhuizen.
• Maak alles schoon, bekijk de binnenbalhoofdbuis goed op beschadigingen, en monteer de componenten weer met -veel- nieuw vet. Is het lager uitgerust met kogelringen, dan passen die maar op een manier goed in de cups

 

Draadloos (Ahead) balhoofdstel 1= stuurpen 2= tussenring 3= wig 4= bovenste stelcup 5= bovenste ingeperste conus 6= frame 7= onderste ingeperste cup 8= vorkconus De speling wordt afgesteld door de stuurpen verder naar beneden te duwen (met een -niet getekende-centrale bout) en weer vast te zetten

Ahead-type
Begin met het losdraaien van de dop op de stuurpen-binnenbalhoofdbuis. Meestal zit die vast met een lange inbusbout en een stermoer -die moet je laten zitten!-, maar er zijn ook variaties met een expanderje oid.

• Zet de fiets op de kop (zadel eruit en op paal, of in de montagestandaard) en neem de voorremkabel los.
• Draai de voorbouw los en trek hem van de binnenbalhoofdbuis. Laat het stuur hangen aan de overige kabels.
• Verwijder eventuele ringen en verloopbussen
• Tik met een nylon hamer de bovenste lagerschaal (die dus onder hangt) verder op de binnenbalhoofdbuis, om de klemming op de conische ring te lossen
• schuif de lagering van de binnenbalhoofdbuis
• Neem de voorvork uit het frame
• Let op de lagers, meestal zitten die in een ring, zodat ze i.t.t. losse kogels niet alle kanten opvliegen
• trek de vork uit het frame en verwijder de lagers/lagerschalen uit de ondercup.
• De kogels en kogelbanen moeten glad zijn en zonder putten. Een ingeslagen balhoofdstel is niet goed af te stellen en de voorkeursstanden belemmeren de besturing. In geval van nood kun je proberen of het helpt om de kogelringen te vervangen door -meer- losse kogels. Die lopen dan net op een ander spoor. Vervangen van het balhoofdstel is natuurlijk de echte oplossing. Als het balhoofdstel is voorzien van naaldlagers of gebruik maakt van lagercartridges is vervangen natuurlijk ook niet veel werk. Tijdelijk kun je het minder versleten bovenste lager vaak naar onderen verhuizen.
• Maak alles schoon, bekijk de binnenbalhoofdbuis goed op beschadigingen, en monteer de componenten weer met -veel- nieuw vet. Bij cartridgelagers is het vaak mogelijk om met een speld oid extra vet onder de afdichting door te werken. Is het lager uitgerust met kogelringen, dan passen die maar op een manier goed in de cups


Afstellen
Een goed afgesteld balhoofdstel draait soepel en klappert niet. Beoordeel de afstelling door het frame op te tillen en iets schuin te houden: de vork moet soepel gaan draaien. En laat het frame stuiteren op de opgepompte voorband: dan moet je geen rammels horen. Bij het heen en weer schuiven van de fiets met ingetrokkken voorrem moet er geen tik te voelen zijn.

Een Ahead balhoofdstel stel je af door het centrale afdekdopje vaster te draaien met de voorbouw los (anders wil het stuur niet schuiven). Je hoeft daarbij nauwelijks kracht te gebruiken, met één vinger tegen een korte inbussleutel duwen klopt meestal heel aardig. Zet na het afstellen het stuur weer vast! Krijg je een Ahead balhoofdstel niet goed afgesteld, probeer dan eens een andere stuurpen: het komt voor dat het aanlegvlak op de stuurpen niet haaks op de boring staat.

Een gewoon balhoofdstel stel je af met de stuurpen vastgedraaid. Door de vervorming in de binnenbalhoofdbuis wordt de buis namelijk iets korter. Draai de stelcup met de hand vaster tot de speling net weg is. Draai nu iets terug (bv 1/8 omwenteling) om de speling op de schroefdraad te compenseren. Houdt de cup tegen met een balhoofdsleutel terwijl je met de arm op het stuur steunt om de afstelling niet weer te verdraaien. Draai de bovenste moer goed vast. Probeer de afstelling, meestal moet je corrigeren. Draai de borgmoer weer los, terwijl je er voor zorgt de andere sleutel niet te bewegen ten opzichte van het stuur. Je houd dan je referentie om het lager iets strakker of losser te zetten. Een kwart omwenteling is in zo'n situatie al veel.
 

Geintegreerd balhoofdstel 1= stuurpen 2= tussenring 3= wig 4= bovenste stelcup 5= lager cartridge 6= frame met getrapte boring voor de lagers 7= lager cartridge 8= vorkconus De speling wordt afgesteld door de stuurpen verder naar beneden te duwen (met een -niet getekende-centrale bout) en weer vast te zetten

Geintegreerd balhoofdstel
Geintegreerde balhoofdstellen zijn nieuw, en dat betekent dat ongeveer iedere fabrikant zijn eigen lagers aanhoudt. Lagers kunnen verschillen in diameter (dat is gauw duidelijk) maar ook in de hoek van de aanschuining.
Diameters die je tegenkomt zijn 38, 38.5, 41, 41.5 en 44mm. Afschuiningen zijn 45° of 36°, en binnen- en buitenafschuining kunnen verschillen! Door de constructie (meestal slechte afdichting, kleine kogeltjes, heel weinig ruimte voor vet) hebben geintegreerde balhoofdstellen veel onderhoud nodig.