Nabe
Allgemein
DT Swiss 240s Nabe mit 4 Rillenkugellager (Quelle spokie.ie)
Eine Nabe besteht im wesentlichen aus einem Nabenkörper an dem die Speichen befestigt sind. In diesem Körper befindet sich die Lagerung mit der Achse.
Nabenkörper
Der Nabenkörper selbst muss ebenso relativ hohe Kräfte aufnehmen können. Dadurch das die Speichen alle in unterschiedliche Richtungen zerren, kann es besonders bei hoher Kreuzung passieren das der Nabenkörper vorzeitig kollabiert. Aus diesem Grund gibt es Oversize Nabenkörper die mehr Spannung verkraften. Vor allem wenn man am Hinterrad hohe Kräfte mit dem linken Flansch überträgt, ist eine stabile Nabe gefordert.
Achse
Die Achse besteht meist aus Aluminium welche in der Mitte hohlgebohrt ist, damit die 5mm Achse vom Schnellspanner durchgeführt werden kann. Damit diese Achse möglichst verwindungssteif ist, wird der Aussendurchmesser möglichst groß gewählt. Easton hat z.B. bei der R3 Nabe von 10mm mit 7075 Alu auf 12mm mit 7050 Alu gewechselt. Das 7050 Alu ist bei gleicher Steifigkeit leichter als 7075 Alu. An der Gabel ist die Aufnahme meist 9mm und an der Hinterachse 12mm.
Hersteller
Auf dem ersten Blick mag es sehr viele Hersteller geben. Es gibt jedoch natürlich abgesehen von Campagnolo und Shimano, einige die ihre Naben wo anders kaufen und labeln. Teilweise werden auch kleine Sonderwünsche wie Lochbohrungen durchgeführt. Sehr große Hersteller sind Novatec/Joytech und Chosen (Veltec, ?Rival?) sowie KT-Hub (FSA, Zipp, Reynolds, Schwinn, Bontrager) und Chin Haur (American Classic alt, Rotaz, Criterium, Carat). IRO, Velocity, Rose Xtreme, Bontrager und Miche scheint auch von Formula zu kommen. Nope und SunRingle sieht verdächtig ähnlich aus. Teure Marken wie Phil Wood, Chris King, M5 oder Tune sind eigenständig.
Novatec Achsadapter und Freiläufe
Ein sehr häufiges Thema sind 3-in-1 oder 4-in-1 Naben die die Adaptierung auf verschiedene Achsstandards und Freiläufe bieten. Während dies bei den meisten Herstellern ziemlich klar geregelt ist, ist es bei Novatec etwas unübersichtlich. Beim Freilauf werden meistens 2 Versionen eingesetzt, die ältere A2 Version für dünnere 12mm Achsen in Naben wie D812SB und die neuere B2 Version für dickere 15mm Achsen in Naben wie D772SB. Hinweis: Mit Achse ist nicht die Steckachse gemeint, sondern die Achse in der Nabe. D712SB soll trotz dünner Achse aber ebenso den B2 Freilauf benötigen und vermutlich deswegen auch eine andere Endkappe. Beim neueren B2 Freilauf gibt es eine Version mit 3 Klinken (Campy) und eine mit 4 Klinken. Desweiteren gibt es bei Shimano eine sog. ABG (Anti Bite Guard) Version die Stahlinserts hat, damit sich die Ritzel nicht ins Alu eingraben. Weitere Besonderheiten über Freiläufe in diesem PDF.
Bei den Adaptern wirds kompliziert, die Naben aus der D811/D812 Serie sind zwar mit unterschiedlichen Achsen zu kaufen aber offiziell nicht umzurüsten. Bei der D811 sind diese eingepresst, der Endkunde soll diese nicht ändern. Bei Novatec erhielt ich auf Nachfrage das dies ein OEM Produkt sei. Die D711/D712, welche bei uns früher als "X-Light" verkauft wurden gibt es nur mit Schnellspanner zu kaufen. Aber es gibt bei der vorderen Nabe spezielle Adapter um diese auf 9mm oder 15mm Steckachse umzurüsten. Diese passen aber nur bei diesem Modell. Bei der D771/D772 3-in-1 Serie sind Adapter in diversen Shops erhältlich, die vordere Nabe lässt sich aber wegen der Lagergröße nicht auf 20mm Achsstandard bringen. Dies geht nur mit 4-in-1 Naben z.B. D881 oder D991. An den hinteren Achsen gibt es zum Glück fast keine Unterschiede, diese passen an jeder Nabe sofern sie dafür geeignet ist. Ausnahme sind z.B. die D712SB/D812SB welche eine dünnere Achse hat (erkennbar an 2 zusätzliche Schultern die den Lagersitz bilden), diese funktioniert nur mit Schnellspanner.
SRAM Boost 110/148
Anfang 2015 wurde der von SRAM entwickelte Boost Standard vorgestellt. 15x110mm am Vorderrad und 12x148mm am Hinterrad welcher ein neuer offener Standard sein soll. Im Gegensatz zu 20x110 und 12x142 wandern die Nabenflansche und Bremsscheibe weiter nach aussen, andere Naben sind daher nicht so einfach durch andere Endkappen umrüstbar. Theoretisch müsste man aber nur die Bremsscheibe weiter nach aussen Spacern, so das schon erste Adapter (Lindarets Boostinator) für DT und Hope aufgetaucht sind. Am Vorderrad ist es auch möglich rechts einen 10mm Spacer zu verwenden um 100mm Laufräder zu adaptieren. Es muss dabei das Laufrad 5mm nach rechte zentriert werden. Der Boost Standard wird vor allem bei breiteren Reifen Anwendung finden, die eine breitere Kettenlinie erfordern. Boost hat mit 52mm eine 3mm größere Kettenlinie. Der breitere Flansch verhilft zu etwas mehr Seitensteifigkeit. Leider nutzen nicht alle Federgabeln die möglichkeit größere Reifen zu verwenden, da die Höhe der Brücke nicht angepasst wurde. Auch hat man weiterhin eine ähnlich schlechte asymmetrische Flanschgeometrie, so das die Speichen hinten links und vorne rechts weiterhin schwach gespannt sind. Es wäre bei Boost jedoch möglich z.B. den hinteren linken Flansch, 3mm oder 6mm nach innen zu setzen und man hätte eine wesentlich bessere Aufteilung der Speichenspannung. Interessant ist auch das bei einer 100mm Nabe mit einem 10mm Spacer in einer Boost Gabel, die Speichenspannung fast komplett ausgeglichen ist.
But wait, why not just use the 150mm standard that’s already on downhill bikes? Because, the 12×150 axle sat on the inside face of the dropout area, without any notch in the frame to hold it in place. That meant you had to hold the wheel in line with the holes and slide the thru-axle into place. It was a pain, which is why every bike we know of went to the 12×157 standard. It’s the same 3.5mm extensions the 142 uses to slot into the dropouts, just with a wider axle to get wider wheels. It’s not as big a deal on DH bikes since many of them are running shorter 7-speed cassettes. That, and you’re not pedaling all day on them. In reality, there’s a massive 15mm difference between 157 and 142, and it’s just too wide for normal riding. Thus, Boost 148 was born
Pivot Super Boost 157
2016 kam dieser Standard, welcher die gleiche Einbaubreite wie bei DH nutzt. Der Unterschied zu DH ist hier, dass der linke Flansch weiter nach aussen wandert welcher bei DH jedoch nicht spezifiziert ist. Eigentlich ist dies auf die Nabe bezogen, kein richtiger Standard und es gab auch vorher schon DH Naben mit asymmetrischen Flansch. Das Kettenblatt hat hierbei 7mm Versatz im Vergleich zu herkömmlichen Kurbeln und ist bei DH ebenso identisch. Neu ist hier der kleinere Q-Faktor im Vergleich zu DH.
20x110 Boost
2017 wurde dieser neue "Standard" bekannt. Der Unterschied zu normalen 20x110 ist der, dass der Flansch auf jeder Seite bis zu 5mm nach aussen wandert. Dadurch ist auch ein versetzen der Bremsaufnahme erforderlich. Ein adaptieren von 15x110 Naben ist hier nur möglich, wenn eine 20mm Achse durch die Nabe passt. Herkömmliche 20x110 Laufräder lassen sich weiter verwenden, wenn man die Bremsscheibe 5mm nach aussen versetzt.
Einbaubreiten
Die Einbaubreite wird im englischen als (O)(L)(D) bezeichnet. Im Grund sind Standard 100mm am Vorderrad und 130 bzw. 135mm am Hinterrad. Es gibt aber noch viele weitere Maße.
| City ?Kinderräder? Joytech | 68mm |
| Falträder Brompton | 74mm |
| alte Standardräder | (90?) 92mm |
| City Joytech | 93-95mm |
| Standard, 9mm Achse, 5mm Schnellspanner | 100mm |
| Oversize (Saint) für 20mm Steckachse (aktuell), auch von Specialized mit 25mm Steckachse (Exot,veraltet). Neu von SRAM auch als 15x110 Boost. Ab 2017 auch 20x110 mit breiteren Flanschen und versetzter Bremsaufname. | 110mm |
| Nabe mit Elektromotor | 121mm |
| Fatbike (teilweise wurden Hinterradnaben verwendet, dort ist aber die Bremsscheibe 5mm versetzt und muss an der Gabel ausgeglichen werden) | 135mm |
| Fatbike mit 15mm Steckachse z.B. Rock Shox Bluto | 150mm |
| Singlespeed mit Rücktritt | 109mm |
| Bahnrad alt, BMX Singlespeed | 110mm |
| BMX Singlespeed | 112mm |
| BMX, Singlespeed, 3 Gang Nabe Joytech | 114mm |
| Singlespeed, Trial 20" | 116mm |
| Bahnrad neu, Ritzel: 5s, 6 Ultra, Nabe 3Gang Shimano | 120mm |
| 6s/7s Rennrad | 126mm |
| Nabenschaltung bis 7 Gang Rücktritt | 127mm |
| 8s/9s/10s/11s Rennrad 7s MTB, Nexus 4,7Gang | 130mm |
| Nabenschaltung (selten) | 131mm |
| Nabenschaltung 8 Gang, Shimano Nexus Inter-8 (auch Rücktritt) | 132mm |
| Nabenschaltung 8 Gang, Shimano Nexus Inter-8 mit Rücktritt | 132.3mm |
| Schnellspanner: Nabenachse 10mm, Schnellspannerachse 5mm oder als 10mm Steckachse, 8s-11s MTB, RR mit Disc, Nabenschaltung 8s (Shimano Alfine, Rohloff, SRAM) | 135mm |
| Tandem alt 7s/8s 1976 | 140mm |
| Syntace X-12 135+, verbreiterte 135mm Nabe mit 12mm Steckachse, auch als Specialized 142+ mit 2mm versetzter Kassette | 142mm |
| Tandem neu (ebenfalls veraltet) | 145mm |
| Boost 148 SRAM | 148mm |
| Downhill / Freeride aktuell (Saint) | 150mm |
| Syntace 150+ Downhill (Flansch symmetrisch) | 157mm |
| Super Boost (Flansch asymmetrisch, linke Seite weiter als DH) | 157mm |
| Tandem Santana 1992, veraltet | 160mm |
| Fatbike, veraltet | 165mm |
| Fatbike 4" Klasse, 10mm Achse mit Schnellspanner | 170mm |
| Fatbike 4" Klasse mit 12mm Steckachse | 177mm |
| Fatbike 4,8" Klasse, 10mm Schnellspannachse | 190mm |
| Fatbike 4,8" Klasse, 12mm Steckachse | 197mm |
Steckachse Vorderachse
Im MTB Bereich werden Steckachsen aufgrund mangelnder Steifigkeit der hohlgebohrten Schnellspannachsen immer beliebter, es gibt hier zahlreiche Systeme. Angefangen hat dies mit der 20x110mm Steckachse an manchen Downhill Federgabeln. Da diese mit Muttern festgezogen werden musste, kam Rock Shox mit der Maxle auf den Markt, die einen Schnellspanner hat. Desweiteren gibt es noch eine 15mx100mm Schnellspannachse (Fox,Shimano Standard) die leichter, aber etwas weniger steif als die 20mm Achse ist. Die 15 und 20mm Steckachsen, sind Bestandteil der Gabel und nicht der Nabe. Sie haben unterschiedliche Längen. Daneben gibt es noch 9mm Schnellspannachsen (auch DT RWS Thru Bolt genannt), die sich bei herkömmlichen Gabeln aber nicht in allen Naben verwenden lassen.
Steckachse Hinterachse
Allgemein zu beachten gilt, dass bei Vergrößerung der Achse auch der Platz für Lager reduziert wird, weil der Aussendurchmesser durch den Freilauf begrenzt wird. Naben mit 12mm Achse haben meist eine Lagerringhöhe, die ähnlich wie bei ISIS ist. Naben müssen bei 142mm nicht speziell kompatibel sein, z.B. zu X-12, es reichen 142mm Einbaubreite und 12mm Achse. Wobei bei 142mm eigentlich Naben mit 135mm Breite verwendet werden, nur hat die Achse an jeder Seite 3,5mm breitere Endkappen. Flansch und Kassette wandern dadurch nicht weiter nach aussen, dadurch lassen sich viele Naben umrüsten. Durch die speziellen Buchsen im Rahmen, soll die Montage einfacher werden (das Laufrad ist immer zentriert). Dadurch das der Flansch nicht weiter nach aussen wandert, verschenkt man allerdings Seitensteifigkeit am Laufrad
Bei 12mm gibt es vor allem 12x135mm Maxle von Rock Shox oder Syntace X-12 12x142. Beides ist nicht miteinander kompatibel und erfordert spezielle Ausfallenden.
Als Nachzügler ist noch Shimano (E-Thru) mit 12x142 dazu gekommen, dessen Achse ist ebenso nicht kompatibel zu anderen Standards. Sowohl Gewinde als auch Führungsflächen am Rahmen sind
unterschiedlich (X-12 ist konisch, E-Thru und Maxle flach). Bei der DT RWS Achse scheint es eine Version für E-Thru und eine für X12 zu geben.
Zu beachten ist, dass die Mindesteinschraubtiefe 4mm beträgt.
Diverse Anbieter von Rahmen sollen eigene Versionen anbieten z.B. Scott mit M12x1 ohne konischem Ende und es gibt Anbieter von Achsen die sich nicht 100% an den Standard halten z.B. bei der Länge (Extralite 176 statt 174mm).
Die Daten zu den Standards bei 142mm Einbaubreite:
Syntace X-12 M12x1.0 L164
Scott 12mm M12x1.0 L168
Shimano E-Thru M12x1.5 L172
Rock Shox Maxle M12x1.75 L174
Rock Shox Maxle Trek ABP M12x1.75 L192
10mm Steckachsen eignen sich für herkömmliche Rahmenausfallenden, natürlich ist hier aber auch eine spezielle Nabe erforderlich. Bei sog. 10mm Bolt-In Naben (veraltet), befindet sich die Achse fest in der Nabe und wird mit 2 Schrauben im Rahmen verschraubt.
Bei 142+ von Specialized wurde der Freilauf 2mm nach aussen versetzt um eine bessere Speichengeometrie zu erreichen. In einem Rahmen mit 142+ kann man auch herkömmliche 142 Naben verwenden allerdings kann man 142+ Naben nur in einem 142+ Rahmen verwenden.
Trek hat mit ABP eine eigene 12mm Steckachse mit 192mm Länge, die nur für Trek Bikes passend ist.
Lagerung
Leichtgängig der Lagerung
Es gibt leider immer noch sehr viele Menschen die die Qualität der Naben nach der Leichtgängigkeit im Zentrierständer beurteilen. Dies ist in der Praxis völlig bedeutungslos. Im Vergleich zum Rollwiderstand und Aerodynamik spielen diese kleinen Kräfte überhaupt keine Rolle. Natürlich stimmt etwas nicht wenn das Laufrad nach 1 Umdrehung abrupt stoppt, aber es ist unwichtig ob ein Laufrad 20 oder 30 Umdrehungen macht, nachdem man es anschubst. Besonders bei Rillenkugellagern wäre es nur möglich den Leichtlauf zu erhalten, in dem man die Lager möglichst wenig fettet (wie es leider auch fast immer der Fall ist). Das geht aber extrem auf Kosten der Lebensdauer. Besonders bei Konuslagerung kann der Lauf ohnehin erst im Fahrrad beurteilt werden, da die Schnellspannerachse durch die Vorspannung die Nabe staucht und im schlimmsten Fall sich die Lager verspannen können.
Konus- und Industrielager
Konuslager waren früher sehr verbreitet, wurden aber immer mehr von den Industrielagern verdrängt. Industrielager (meist Rillenkugellager) sind sehr kostengünstig, da meist auf weit verbreitete Lagertypen zurückgegriffen wird. Es ist also einfach, kostengünstig leichte Naben herzustellen mit Industrielagern. Leider vertragen diese Lager sehr schlecht axiale Kräfte, obwohl in der hinteren Nabe 4 Lager (2 im Freilauf) verwendet werden. Da meist einreihige Rillenkugellager nach DIN625 verbaut werden, die im Gegensatz zu den radialen Kräften nur 10% axiale Kräfte aufnehmen können und sind daher nicht optimal für Naben geeignet. Schrägkugellager vertragen auch axiale Kräfte, jedoch bei einreihiger Ausführung nach DIN628 nur in einer Richtung, sind teurer und sind nicht in kleinen Bauformen erhältlich. Bei den beengten Platzverhältnissen die durch größere Achsen und dem Freilauf entstanden sind, ist auch selten Platz für Schrägkugellager. Bilige Industrielager weisen manchmal schlechtere Materialhärte und Genauigkeiten auf. Wobei dies allerdings selten ein Problem ist, selbst 1€ Lager können sehr lange halten. Sie sind unabhängig vom Preis allgemein nur sehr spärlich gefettet, da sie auf hohe Drehzahlen ausgelegt sind. Es ist viel mehr eine Sache der Einbausituation wie lange ein Rillenkugellager hält, als eine Preisfrage ob man ein Markenlager von SKF, Ina etc. nimmt.
Dura Ace und Record Naben sind heute noch mit Konuslager versehen und haben richtig eingestellt und gewartet, meist eine wesentlich längere Lebensdauer als Industrielager. Der Nachteil ist, dass die Bauweise ein wenig schwerer ist.
Bei Campa Centaur wurden ab 2007 Industrielager eingeführt und die Naben sind dadurch sogar schwerer geworden (169g ohne, statt 200g mit Schnellspanner), was durch falsche Katalogangaben niemanden auffiel, weil 2007 das Gewicht mit Schnellspanner angegeben wurde, aber in Wirklichkeit nicht mitgewogen wurde. 2008 tauchte das gleiche Gewicht wieder auf, diesmal aber mit der Angabe ohne Schnellspanner.
Lagersitz bei Industrie- und Konuslager und Wirkung auf Lebensdauer
Konuslager einstellen
Konuslager sollte man regelmäßig säubern und neu fetten. Beim anziehen der Konuse sollten diese nicht all zu stramm sitzen, denn der Schnellspanner sorgt dafür das die Lager noch etwas angezogen werden. Shimano stellt die Konuslager oft etwas zu stramm ein, wodurch die Kugeln schnell einlaufen und schon im unausgebauten Zustand der rauhe Lauf zu spüren ist. Im eingebauten Zustand sollte man prüfen, ob sich die Lager leicht und ohne Geräusche drehen lassen, auch und vor allem, wenn der Schnellspanner gespannt ist. Der Konus wird etwa 1/4 Umdrehung auf Anschlag gelockert.
Schafft man es nicht das die Lager im eingebauten Zustand spielfrei bzw. ohne rauhen Lauf drehen, kann es sein das die Lagerkugeln und Konen oder sogar die Lagerschalen ausgetauscht werden müssen.
Lagersitz bei Industrielagern
Bei den Industrie Rillenkugellagern scheitert es meist nicht am Lager selbst, sondern an der passgenauen Fertigung der Naben, wie Versatz der Lagersitze in Nabenkörper und Freilauf oder z.b. verbogenen Achsen. Haben die Innenringe der Lager im Nabenkörper oder im Freilauf seitliches Spiel, wird die Lebensdauer drastisch gesenkt. Industrielager reagieren sehr schlecht auf versetzten Lagersitz. Eine schlechte Dichtung der Naben und der Lager selbst, kann für vorzeitigen Exitus sorgen. Vor allem sind Rillenkugellager meist zu sparsam gefettet. Ebenso wie bei Konuslager, hat der Schnellspanner bei Industrielagern darauf Einfluss wie fest die Nabe vorgespannt wird. Besonders Aluteile werden dadurch etwas zusammengezogen. Man sollte den Schnellspanner daher nicht zu fest spannen, da sonst die Lager verspannt werden. Eine Spannkraft von max. 7Nm sollte voll ausreichen.
Die Festlager-Loslager-Anordnung ist die klassische, statisch bestimmte Lagerung. Eines der beiden Lager nimmt allein die axialen Kräfte auf, während das andere Lager eine axiale Verschiebung zulässt. Das rechte Lager an der Hinterradnabe ist hier meist das Festlager welches alleine die axialen Kräfte aufnimmt.
Manche Naben wie Mavic (von aussen einstellbar), Xtreme Free Jack oder Hügi haben einstellbare Lager. Bei den weitverbreiteten und oft umgelabelten Novatec Naben, kann man dieses Spiel nur mit Passscheiben beheben. Die Lager der Nabe müssen sich im ausgebauten Zustand leicht drehen, ebenso wenn sie durch den Schnellpanner in Rahmen oder Gabel geklemmt sind. Läuft die Nabe bei angezogenem Schnellspanner strammer als im ausgebauten Zustand, sollte man Passscheiben zwischen den beiden Lagern entfernen. Eine Nabe die spielfrei läuft muss nicht unbedingt richtig eingestellt sein!
Wenn die Nabe im gespannten Zustand wackelt, Passscheiben hinzufügen, es ist zuviel Spiel. Dreht das Rad gebremst und bleibt schneller stehen wenn man es dreht, sind die Lager verspannt.
Tauscht man die Lager später aus, kann man die Passscheiben exakt beibehalten, da die Lager sehr exakt gefertigt werden. Es kann auch sein das die Lager nicht 100% auf Anschlag eingepresst sind und nicht vollständig im Lagersitz aufliegen. Im Fahrbetrieb werden die Lager dann verspannt (die innenliegende Hülse dient erst als Begrenzung für den Innenring des Lagers) und laufen hakelig. Auch kann es sein das der Lagersitz etwas zu eng ist und dadurch zuviel Druck auf dem Aussenring der Lager lastet, das Lager dreht dann spürbar "körnig".
Das Innenleben der Nabe, sollte man im Bereich der Lager ordentlich fetten, auch wenn es Industrielager sind, um zu verhindern das dort Schmutz und Wasser eindringen kann.
Industrielager warten und austauschen
Es ist sogar möglich Industrielager zu warten, indem man die Dichtkappe vorsichtig abhebelt (Mit einem sehr flachen, nicht zu breiten aber auch nicht zu spitzen Gegenstand. Ich nehme da immer eine dünne Nadel.) und das Innenleben säubert und neu fettet. Man sollte dabei nur aufpassen, die Dichtung nicht all zu sehr zu beschädigen, bei Dichtscheiben, hat man aber immer etwas Schwund am Plastik. Die Lager sind oftmals nur mit 30% Fett gefüllt, da sie für hohe Drehzahlen ausgelegt sind. Es kann sich daher lohnen auch neue Lager mit einer vollen Fettpackung zu versehen.
Novatec
Ursache für den Lagerdefekt meiner Novatec, war vermutlich der Achsstummel an der Achse, der sich von selbst gelöst hatte. Diesen sollte man immer fest anziehen und mit Schraubensicherung am Gewinde versehen.
Defekte Industrielager im Nabenkörper bekommt man einfacher aus- und eingepresst indem man die Nabe mit ausgebauter Achse auf eine Herdplatte stellt oder einen starken Heissluftfön (nicht der aus dem Badezimmer) benutzt um das Material auf ca. 100Grad zu erhitzen. Der Grund: Alu dehnt sich viel schneller aus als das Edelstahl der Lager. Natürlich sollte man vorher alle Gummidichtungen entfernen. Einsprühen mit WD40 hilft den Rost zu lösen und die Lager flutschen leichter raus.
Novatec Nabe auf der Herdplatte
Manchmal sitzt das Lager auf der linken Seite etwas weniger fest (Fest/Los Anordnung), dieses zu erst auspressen oder ausschlagen. Dazu schiebt man die Hülse zwischen den beiden Lagern zur Seite und klopft dieses mit einer großen Schraube und einem Schonhammer heraus. Würde man jetzt mit einer normalen Schraube auf die Hülse schlagen, würde die Hülse ständig zur Seite rutschen und die Schraube fällt lose durch. Deswegen nehme ich eine weitere M10 Schraube und schleife diese so ab, daß am Rand ein flacher Steg von vielleicht 1mm Breite und 2mm Höhe übrig bleibt. Diesen Steg benutze ich nun um die Hülse daran zu hindern wieder in die Mitte zu rutschen und schlage das linke Lager mit einem Schonhammer heraus. Dabei aber nicht zu fest schlagen, denn sonst wird die Hülse am Rand beschädigt.
Auspressen des rechten Lagers
Das verbleibende Lager auf der rechten Seite kann man mit einer langen Schraube und einer passenden großen Nuss auspressen, die sich am Nabenkörper abstützt. Dies kann bei sehr festsitzenden Lagern notwendig sein. Die Nuss wird auf die Schraube geschoben und dann mit einer Beilagscheibe und Mutter angezogen.
Man sollte aber darauf achten, auf einer planen Stelle abzustützen, die auch nicht Kontakt mit anderen Teilen wie dem Freilauf hat. Notfalls etwas weiches unterlegen. Die Schraube kann man, falls es ein Aussensechskant ist, schlitzen und mit einem Schraubendreher gegenhalten.
Die neuen Lager kann man mit einer passenden Stecknuss, die so groß ist wie der Aussendurchmesser des Lagers einpressen. Man sollte auf keinen Fall den inneren Ring der neuen Lager belasten, sonst kann man sich gleich neue holen. Die neuen Lager vor dem Einbau ins Eisfach legen und vor der Montage aussen fetten.
Einpressen des rechten Lagers
Das linke Lager kann man i.d.R. mit dem Schonhammer einschlagen, der rechte Lagersitz war bei mir dagegen so eng das ich das Lager nicht gerade einpressen konnte weil es verkantete. Ich habe dann die Kante am Sitz mit einer kleinen Feile etwas gerundet damit es zentriert sitzt und den Innendurchmesser etwas mit Schleifpapier erweitert. Man sollte hier jedoch nicht zuviel abschleifen, da das Lager sonst zu locker sitzt. Messen ist auch nicht immer möglich, da die Messspitzen des Messschiebers oft zu kurz sind.
Einschlagen des linken Lagers (auf Spiel der Mittelhülse achten)
Um das seitliche Spiel zu minimieren kann es erforderlich sein, Passscheiben zu verwenden weil die Lagersitze bei Novatec oft zu tief gefräst sind. Diese Passscheiben mit 24mm Aussendurchmesser (entsprechend dem Aussendurchmesser des Lagers) und mind. 12mm Bohrung, werden in den linken Lagersitz gelegt bevor das Lager eingepresst wird. Wenn aber die Lager auf Anschlag eingepresst sind und die Hülse in der Mitte trotzdem noch zu locker sitzt, wären Passscheiben für den Innenring mit 12mm Bohrung fällig, die zwischen Lager und Hülse eingelegt werden.
Die Hülse in der Mitte muss sich mit dem Schraubendreher leicht bewegen lassen aber darf nicht von alleine wackeln, wenn man die Nabe schüttelt.
Hope
Unter folgendem Link von MBR ist der Lagertausch beschrieben: https://www.youtube.com/watch?v=tZBvxt967c0.
Hinweise:
Beim Nabenkörper zuerst das Lager auf der Discseite auspressen in dem man die Achse rückwärtig austreibt. Dabei die Gummikappe nicht verlieren.
Danach mit der Achse das andere Lager auspressen.
Im Nabenkörper zuerst das Lager auf der Freilaufseite einpressen, wenn man das Spezialtool nicht hat. Nüsse z.B. 7/8" lassen sich auch zum einpressen verwenden, solange diese am Aussenring aufliegen (beachten
das Nüsse oft abgerundete Kanten haben und dann an der Abdeckkappe vom Lager aufliegen).
Das Lager auf der Discseite lässt sich leichter eintreiben wenn man die Nabe auf einem Holzbrett mit ca. 20mm Loch abstützt, welches in einem Schraubstock eingespannt ist.
Die grüne Dichtung am Freilauf bekommt man mit den Fingern rein, wenn man darauf achtet das der innere Ring auch im Freilauf sitzt. Den Spacer unter dem Freilauf nicht vergessen.
Folgende Lager sind im Hope Pro2/4 Evo Kit enthalten:
2 x Industrielager 17x26x5 (S6803/S61803) nur ein Lager bei Pro4 Evo XD (Freilauf aussen)
2 x Industrielager 17x30x7 (S61903) Nabengehäuse
1 x Industrielager 17x28x7 (S17287) Freilauf innen (andere Modelle bis zu 3 Stück im Freilauf)
Wartung von Novatec Naben
Quietschende Naben (z.b. D811)
Nach Einbau einer neuen D811SB-15 Nabe hatte ich bei langsamer Fahrt ein furchtbar störendes quietschendes Geräusch welches beim fahren noch viel lauter war als im Video zu hören. Im Internet waren weitere Threads dazu zu finden, aber keine Lösung. Bei den NBK Lagern war bereits ein leichtes hakeln fühlbar.
Nachdem ich nun die Endkappen demontiert hatte kam das nächste Problem, die Mittelhülse ließ sich nicht wie gewohnt zur Seite schieben. Ich habe dann die Nabe auf der Herdplatte ca. 2min erhitzt und die Lager sind einfach herausgefallen.
Innenleben der Nabe, die Endkappen sind zweiteilig und eingepresst
Nun war auch klar woher das Geräusch kam und warum sich die Hülse nicht verschieben ließ. Diese hat 2 O-Ringe montiert um die Hülse immer in der Nabe zentriert zu halten. Der Kontakt vom O-Ring zur Hülse verursacht jedoch das Geräusch.
Schleifspuren vom O-Ring an der Mittelhülse
Um die Lager in Zukunft auch normal ausbauen zu können, entschied ich mich ausserdem die Hülse an den Seiten abzuschleifen. Man sollte die Hülse dann aber nur radial abschleifen und auf keinen Fall an den Enden! Denn die Breite der Hülse ist exakt auf die Innenbreite der Nabe angepasst um einen definierten Sitz des Lagerinnenrings zu gewährleisten.
Abgeschliffene Mittelhülse
Endkappe lässt sich nicht abziehen
Von Novatec gibt es ein PDF welches beschreibt wie man die Endkappen bei einigen Vorderrad Naben wie D811SB oder D881SB abziehen kann. Man verwendet einfach die Achse der Gabel als Hebel um die Kappen herunter zu bekommen. Hier muss man jedoch ein wenig aufpassen das das Gewinde am Ende der Achse nicht beschädigt wird, denn man muss ziemlich am Ende der Achse ansetzen damit diese nur in der Endkappe Kontakt hat. Ich würde empfehlen das Gewinde der Achse mit wenig Klebeband zu versehen. 15mm Steckachsen werden schneller beschädigt als 20mm Achsen. Besser wäre natürlich, wenn man ein Stück passendes 15 oder 20mm Rohr verwendet.
Flansch
Auswirkung auf Seitensteifigkeit
Besonders großen Einfluss auf die laterale Steifigkeit hat der Abstand des Flansches zur Mitte der Nabe. Eine geringe laterale Steifigkeit ist dann zu bemerken, wenn sich die Felge sehr leicht seitlich hin und herbewegen lässt. Diese Steifigkeit wird aber auch durch andere Faktoren wie: Anzahl der Speichen und Vorspannung, Bauform der Felge bestimmt. Umso weiter der Flansch von der Nabenmitte entfernt ist, desto flacher sind die Speichen gewinkelt und sind so besser gegen Seitenkräfte geschützt. Man kann sich dies wie einen seitlichen Stützbalken vorstellen. Da der Flansch am Hinterrad an der rechten Seite sehr nahe an der Mitte der Nabe ist, hat man hier eine eher niedrige laterale Steifigkeit.
Löcher für Speichen
Die meisten Naben haben Speichenlöcher mit 2.5mm bei denen alle Speichen problemlos durchpassen. Manche wenige nur 2.35 - 2.4mm, was meistens besser ist, weil der Sitz der Speiche definierter ist. Der Grund warum die Löcher so groß sind ist, daß früher am MTB 2.3mm Speichen verwendet wurden (Quelle: Schraner), heute sind eher 2.0mm üblich. Schraner schreibt auch, wenn der Unterschied von Loch zu Speiche größer als 0.3mm ist, soll man Unterlegscheiben benutzen. Diese zieht es dann förmlich in das Loch hinein. Man sollte dann aber aufpassen das der Flansch nicht zu dick ist.
American Classic Nabe mit geschlitzten Löchern (Quelle: bikeradar.com)
Wenn man dickere Messerspeichen verwenden will, muss man die Löcher schlitzen. Dabei schlitzt man möglichst zum inneren der Nabe, damit man den Flansch nicht aussen schwächt. Selten werden Naben bereits ab Werk mit breiteren Löchern ausgeliefert. Diese sind oft 8-förmig gestaltet, manche nur nach innen geschlitzt.
Speichenlöcher bei einer Rolf Nabe
Belastung durch Speichen
Bei der Flanschdicke muss man jedoch aufpassen, ist der Flansch zu dünn, also unter 3.2mm, kann es erforderlich sein Unterlegscheiben zu verwenden sonst wird der Flansch zu hoch belastet. Der Flansch hat aber in der Regel 3.3mm, bis zu 3.5mm sind möglich. Diese Unterlegscheiben sollte man auf jeden Fall nur dann verwenden, wenn sie notwendig werden. Ist der Flansch zu dick, sind Speichen mit längerem Bogen erforderlich, ansonsten wird der Bogen weiter aufgebogen, was nicht sehr förderlich ist. Ebenso können höhere Belastungen durch zu geringe Spannung oder zu kleinem Speichendurchmesser entstehen.
Besonders hoch ist die Belastung für den Flansch, wenn radial gespeicht wird. Der tangentiale Winkel ist 0, die Speiche zerrt direkt nach oben wo am wenigsten Material vorhanden ist. Die harte Speiche arbeitet sich in der weichen Nabe immer weiter und die Aussenseite wird immer dünner bis irgendwann der Flansch komplett durchbricht. Viele Hersteller geben daher ihre Naben nicht für radial offiziell frei. Etwa 3.5 - 4.0mm vom Loch nach oben zum Rand sollten es schon sein. Je kleiner der Tangentialwinkel der Speiche, desto höher wird der Flansch belastet. Auch beim Thema Speichenspannung hält man sich oft etwas bedeckt, nur bis zu etwa 1200N sind oft freigegeben.
Typischer Bruch bei Radialspeichung
Speichen mit dünnem Mittelteil sind unkritischer für den Flansch, da diese Belastungsspitzen besser glätten weil das Material dehnbarer ist.
Kerbwirkung der Speiche, Quelle: Rohloff
Ein weiteres Problem ist der Grat am Speichenkopf, der 90° versetzt zur Speichenrichtung auf den Flansch drückt und einen Riss verursachen kann. Aus diesem Grund sollte die Speichenrichtung bei einer neu eingespeichten Nabe beibehalten werden und nicht nur wegen der unschönen Abdrücke auf der Aussenseite, die etwas weniger kritisch sind.
Belastung durch Felgen
Niedrige Leichtbaufelgen erzeugen eine höhere Last auf dem Flansch als hohe, stabile Aerofelgen, die sich weniger verformen.
Auslegung des Flansches
Naben mit sehr großen Flanschdurchmessern sollte man nur max. 2fach kreuzen, da die Speichen sehr kurz sind (vor allem bei 26") und sonst am Nippel zu stark geknickt werden. Ein Grund für größere Flanschdurchmesser am Hinterrad ist u.a. weil der Freilauf den Mindestdurchmesser vorgibt, deshalb kann der Flansch an der rechten Seite größer sein als an der linken Seite.
Bei Laufrädern mit sehr starken Antriebseinflüssen, wie bei Bahnrädern oder Tandems, kann ein größerer Flansch zu besserer Kraftumsetzung verhelfen, weil der Hebelarm größer ist. Normalerweise ist dies aber nicht notwendig und erhöht nur unnötig das Gewicht. Bei weniger Speichen, sieht man an der Antriebsseite einen größeren Flansch eher, als bei vielen Speichen.
Optimal ist es, wenn der Flansch etwas gewinkelt ist und Richtung Speiche verläuft.
Je mehr Löcher die Nabe hat, desto weniger hält sie den Belastungen stand, weil die Zwischenräume zwischen den Löchern kleiner werden. Dies gilt insbesondere bei Naben für Bogenspeichen, weil dort weniger Material vorhanden ist als bei Straight Pull. Allerdings wird die Last pro Speiche auch geringer, bei mehreren Speichen. Zwischen den Speichenlöchern, sollte laut Jobst Brandt mind. 1,5 x Speichendicken Platz haben als Mindestabstand.
Material
Aluminium ist optimal am Flansch, weil es nicht härter als Stahl ist, die Speiche ist weniger bruchgefährdet und kann sich besser an das Alumnium anschmiegen. Das weiche Aluminium ist auch der Grund warum die Naben bei Bogenspeichen am Flansch nur eine begrenzte Lebensdauer haben und nicht beliebig oft neu eingespeicht werden können. Die Speichenlöcher sind am Rand vom Hersteller meistens abgesenkt, damit sich der Bogen schneller und einfacher anpassen kann. Allerdings sind die Bögen zu unterschiedlich als das man dies genau genug fertigen könnte. Bei einem einfachen Loch, würde die Speiche zwar noch mehr unschöne Spuren hinterlassen aber die Speiche hätte noch innigeren Kontakt mit dem Flansch, könnte sich noch flächiger abstützen. Speicht man eine Nabe neu ein, sollte man sich bei der Ausrichtung der Speichen immer an den vorhandenen Abdrücken orientieren, sonst schwächt man das Material noch weiter. Verwendet man aber andere Winkel hätten die abgesenkten Löcher wieder Vorteile.
DT-Swiss hat teilweise recht harte Alulegierungen und es kam vor allem bei zu hoher Speichenspannung zu ausrissen am Flansch. Häufig zu sehen bei DT Onyx (Magura Comp) und Hügi 240s sowie FR. Dazu siehe auch hier und hier. Vor allem die harten Legierungen mit Kuperanteil, sind recht anfällig gegenüber Kornkrenzenkorrosion. Am schlimmsten sind 2000er, etwas besser 7000er Legierungen. 6000er Alu ist dagegen resistenter.
Meist durch Säuren ausgelöster Angriff auf die Korngrenzen metallischer Werkstoffe. Dabei werden an den Korngrenzen abgelagerte Verunreinigungen, wie Sulfide, Phosphide oder oxidische Schlacken, herausgelöst. Die Umrisse der Korngrenzen werden dadurch sichtbar. Im schlimmsten Fall löst die Korngrenzenkorrosion eine interkristalline Korrosion aus.
Sonderformen
Einen sehr interessanten Ansatz gab es von Shimano in den 80ern mit der AX Gruppe. Die Gruppe hatte aerodynamische Verbesserungen, dadurch das bei der Nabe alle Speichenköpfe auf der Innenseite lagen. Ich weiß aber nicht ob sich Shimano schon damals bewußt war, daß sich alle Speichen dadurch optimal am Flansch abstützen konnten. Ausserdem könnte die Seitensteifigkeit etwas höher gewesen sein, weil die Bögen alle aussen waren. Allerdings war der Flansch soweit eingefräst, daß der Unterschied wohl kaum zu merken war. Es ist unklar warum dies nicht weiter verfolgt wurde aber ich vermute das die Herstellung zu aufwendig war oder die Leute Probleme bei der Speichenberechnung hatten.
Shimano AX Nabe aus den 80ern (Quelle classicrendezvous.com)
Laufräder wie die WH-R550 von Shimano, haben Naben mit Nippeln als Aufnahme. Das andere Ende der Speiche wird in der Felge, wie sonst an der Nabe, eingehängt. Die Speichen werden also für bessere Aerodynamik umgekehrt eingebaut.
Shimano WH-R550
Citec bezeichnet dies als Power-Block Hülsen und treibt das ganze noch etwas weiter: Man benötigt dadurch keinen Kopf mehr an der Speiche der das Material vorbelastet, die Speichen können sehr günstig hergestellt werden, da beidseitig ein Gewinde vorhanden ist.
Vermessung der Nabe
Teilkreisdurchmesser Flansch (P.C.D.)
Der Teilkreisdurchmesser ist der wichtigste Parameter für die Berechnung der Speichenlänge. Dieser bezeichnet den Durchmesser des virtuellen Kreises auf dem die Speichenlöcher liegen. Manche geben hier den Radius an, also Vorsicht. Gemessen wird hier in der Lochmitte. Bei den meisten Naben kann man einfach 2 x 2.5mm Metallbohrer in die jeweils gegenüberliegenden Flanschlöcher stecken und dann mit einem Messschieber den Aussenabstand messen und 2.5mm davon abziehen.
P.C.D. Teilkreisdurchmesser (Quelle Damon Rinard)
Flanschabstand
Unterschiedlich kann der Flanschabstand angegeben sein, entweder von Nabenmitte bis Flansch (WL/WR) oder von der Innenseite des Ausfallendes bis zum Flansch (A/B).
Bei der zweiten Angabe wird zusätzlich das Einbaumaß der Nabe (100, 130 oder 135mm) verlangt. Der Flanschabstand muss für die Berechnung der Speichenlänge, nicht unbedingt auf den mm genau angegeben werden, da die laterale Winkelung der Speichen weniger Einfluss wie der Durchmesser am Flansch hat.
Flanschabstand (Quelle Damon Rinard)
Manche Hersteller wie Shimano oder Novatec geben stattdessen die Distanz zwischen der beiden Flansche und einen Offset Wert an. Beispiel: Flange Distance: 59.2, Dish: 8.8. Die Distanz / 2 ergibt den halben OLD = 29.6. Davon 8.8 abziehen und man erhält die rechte Seite (WR). 8.8 addieren und es ergibt die linke Seite (WL).
Besonderheiten bei Straightpull Speichen
Naben für Straightpull d.h. für Hammerkopfspeichen, zu einem vernünftigen Preis, sind einzeln leider sehr schwer zu beschaffen. Noch schwerer, wie die Speichen selbst. Mir bekannte Hersteller die Naben einzeln verkaufen: Extralite, Speedcomposite, M5 und Zipp. Diese sind leider sehr teuer. Kun Teng (KT), Novatec und Chosen stellen auch welche her, nur einzeln bei uns sehr schwer zu beschaffen. KT beliefert Firmen wie Ritchey, Felt oder Reynolds und erst ab einer Menge von 300 Stück pro Jahr, kann man dort bestellen. Novatec wird bei uns nur von Messingschlager importiert und diese haben keine Straightpull Naben mehr im Programm. DT verweist hier auf Mavic, die ein Patent auf derartiges System haben sollen. Mittlerweile hat DT Naben mit dem Tricon System, welches aber leider auch nur in Komplettlaufrädern zu finden ist. Eigentlich schade, denn Straightpull Naben haben große Vorteile.
Bei den Maßen der Nabe, für die Berechnung der Speichenlänge, ist wie bei normalen Naben, vor allem der Speichenteilkreisdurchmesser interessant, welcher exakt angegeben sein muss. Es bezeichnet den Abstand von Lochmitte zu Lochmitte, bzw der Punkt an der Speiche, wo der Speichenkopf anfängt. Die Größe der Speichenbohrungen wird auf 0 gesetzt, weil der Durchmesser keinen Einfluss auf die Länge hat. Es gibt hier nur halten oder nicht halten und es gibt keinen Spielraum.
Auch Straightpull ist bei Unterdimensionierung, nicht vor Flanschausrissen gefeit
Einige Naben, wie von Mavic besitzen geschlitzte Aufnahmen für die Speichen. Die Speichen lassen sich seitlich einlegen, somit sind auch sehr breite Messerspeichen kein Problem. Die Aufnahmen müssen dadurch massiver gestaltet werden, denn der Schlitz schwächt das Material. Dies sieht man an der ersten Generation von Ksyrium Naben, welche hier weniger Material aufweisen.
Freilauf
Der Freilauf ist ein Träger, auf dem das Ritzelpaket geschoben und anschließend verschraubt wird. Dieser ist mit der Nabe verschraubt und meistens mit Sperrklinken versehen, die es erlauben das sich der Freilauf nur in eine Richtung bewegt. Am Anfang saß der Freilauf noch fest in einem Schraubkranz. Ritzel und Freilauf waren eine Einheit. Später wurde der Freilauf dann fester Bestandteil der Nabe. Ein Vorteil sind die geringeren Wartungskosten, da der Freilauf, bei Kassettenwechsel nicht getauscht werden muss und die Lager sind weiter aussen in der Nabe.
Easton Freilaufkörper von links nach rechts:
Shimano 8/9/10 fach -
Campagnolo 10fach - Shimano 10fach
Da die Schaltgruppen im wesentlichen von Campagnolo und Shimano hergestellt wurden, gibt es heute verschiedene Freilauftypen. SRAM verwendet für seine Schaltgruppen, Freiläufe die kompatibel mit Shimano sind.
Lauter Freilauf?
An den Sperrklinken befindet sich standardmäßig etwas Fett, daß das Geräusch der Sperrklinken stark dämpft. Wenn man das Fett mit Bremsenreiniger herauswäscht wird der Freilauf lauter. Etwas Mineralöl (von Mavic wohl so vorgesehen) sollte dafür sorgen das die Sperrklinken weniger leiden. Man sollte aber sicherstellen das das öl dort auch bleibt sonst verschleissen die Klinken schneller.
Freiläufe mit Zahnscheiben sind ein wenig lauter als die meisten Freiläufe mit Sperrklinken. Es gibt aber auch recht laute Sperrklinken z.B. von Hope, diese haben unter Klinke eine einzelne Feder. Während die meisten Freiläufe mit Sperrklinken nur einen großen Metallring haben, der die Klinken in Position hält. DT-Swiss hat ein Patent auf seinen Star-ratchet Freilauf. Hier gibt 2 solcher Zahnscheiben, eine ist fest in der Nabe verankert und die andere wird mit einer Feder durch den Freilauf gegen die andere gepresst.
Star-Ratchet Zahnscheiben einer DT Swiss 240/440 Nabe
Shimano Freilauf
Shimano Uniglide
Uniglide Freilauf (Quelle Sheldon Brown)
Dieser Freilauftyp ist obsolet. Als Uniglide wurden eigentlich die Ritzel bezeichnet die ein etwas gedrehtes Zahnprofil hatten. Uniglide gab es bei Shimano sowohl als Schraubkranz (5/6fach), als auch erstmals als Kassettennabe. Uniglide wurde bei 5/6/7fach (8fach nur Dura Ace) verwendet, aber nicht ausschließlich da es 7/8fach auch mit Hyperglide gab. Eine Kassette ermöglichte es die Übersetzungen selbst zu ändern und die Ritzel waren günstiger als Schraubkränze. Bei einer Kassettennabe hatte der Freilauf für die Kassette kein Innengewinde, sondern ein Aussengewinde. Die 9 Nuten waren alle gleich breit. Das kleinste Ritzel dient gleichzeitig als Sicherungsring und konnte nicht kleiner als 13t sein. Ausnahme waren Dura Ace Naben mit einem kleineren Gewinde und der Möglichkeit 11t zu verwenden. Uniglide Freiläufe gab es an Naben mit 126mm (RR) und 130mm (MTB) Einbaubreite.
Shimano Hyperglide
Diesen Standard gibt es schon seit den 80ern und bezeichnet auch ein neues Zahnprofil mit Steighilfen. Am Freilauf wurde eine Rippe breiter gestaltet, damit man die Ritzel axial nur in einer bestimmten Ausrichtung aufstecken konnte. Der Grund waren die Steighilfen auf den Ritzeln. Damit diese optimal funktionieren, müssen die Steighilfen aller Ritzel optimal aufeinander ausgerichtet sein. Wegen dieser Ausrichtung konnte nun auch das letztes Ritzel nicht mehr verschraubt werden und der Freilauf bekam ein Innengewinde für den zusätzlichen Abschlussring.
Uniglide kompatibler HG-Freilauf (Quelle Sheldon Brown)
Hyperglide/Uniglide Freilauf
Anfangs zu 7fach Zeiten, waren Hyperglide Freiläufe durch ein zusätzliches Aussengewinde noch mit Uniglide kompatibel, z.B. bei der Shimano 600 FH-6401 Nabe aus 1990. Diese 7fach HG/UG Freiläufe vom Rennrad sind aufgrund der Einbaubreite von 126mm etwas schmaler als heutige. So das sich normale 8/9/10fach Kassetten, nicht ohne Modifizierungen montieren lassen. Solch schmale 7fach Freiläufe, gab es bei den unteren Gruppen wie Acera sogar als reinen HG Freilauf. Mit 130mm Einbaubreite wurde dann auch auch beim Rennrad 8fach möglich. Beim MTB gab es dank 135mm Einbaubreite schon früher HG/UG Freiläufe die 8fach tauglich waren z.B. FH-M900. Diese Uniglide kompatiblen HG Freiläufe verschwanden jedoch mit der Zeit.
Aus dem Grunde der damaligen Kompatibilität (UG Ritzel auf HG Freilauf), ist es heute noch möglich die Ritzel beliebig aufzustecken, wenn man einen Steg am Ritzel etwas abschleift (auch HG Ritzel auf UG Freilauf).
Hyperglide-C für 11er Ritzel
Sog. Hyperglide-C (compact) Freiläufe, wie sie heute verwendet werden, ermöglichen es, 11er Abschlussritzel zu benützen. Wäre das 11er Ritzel an der Innenseite durchgängig mit einer Nut versehen, bliebe nicht mehr genug Platz auf der Vorderseite um den Lockring zu verschrauben, weil dieser genug Auflagefläche benötigt. Aus diesem Grund hat das 11er Ritzel an der vorderen Seite keine Einfräsungen. Damit sich das Ritzel nun weit genug aufschieben lässt, wurde der Freilauf vom Hyperglide auf den aktuell gültigen Hyperglide-C Standard abgeändert, in dem sich auf den ersten wenigen Milimetern keine Verzahnung mehr befindet. Dieser Freilauf bietet ca. 35mm Platz als Aufnahme für die Kassette. Bei den allerersten HG-only Freiläufen konnte man daher kein 11er Ritzel montieren. Bei den früheren HG/UG Freiläufen dagegen schon.
Links Hyperglide-C, rechts Hyperglide veraltet Abb. Sheldonbrown.com
10fach only Freilauf
Achtung bei Shimano 10fach only Freiläufen. Diese sind nicht nur 1mm schmaler (Aufname gesamt ca. 34mm, 8/9fach hat ca. 35mm), sondern auch an der Nut dicker, es lassen sich hier nur 10fach Kassetten verwenden. Dazu siehe auch unter Kassette. Der Grund hierfür war hauptsächlich die Möglichkeit der Verwendung von leichteren Alumnium Freiläufen, weil einzelne Ritzel durch die tiefere Nut mehr halt finden und sich nicht mehr so leicht am weicheren Freilauf eingraben. Die T.A. Kheops Ritzel aus Alumnium haben aus diesem Grund auch eine breitere Aufnahme in der Mitte. Und höherwertige Ritzelpakete haben allgemein einen Verbund bei den größeren Ritzeln um dies zu verhindern.
11fach Rennrad Freilauf
Der neue 11fach Freilauf der erstmals bei der Dura Ace zum Einsatz kommt, ist 1,85mm breiter als der alte 9/10fach Freilauf und hat ansonsten keine Änderungen, damit auch ältere 10fach Kassetten montiert werden können. Um Beschädigen am Freilauf durch die Kassette zu mindern, wird Titan verwendet. Am MTB werden bei der XTR dagegen normale 8-10fach Freilaufkörper für 11fach verwendet.
Micro Spline Freilauf
Der neue Freilauf wurde 2018 in der XTR Gruppe vorgestellt und ermöglicht es Kassetten mit kleineren Ritzeln als 11t zu montieren. Dadurch das der Freilauf mehr und höhere Nuten hat, ist er nicht so anfällig gegenüber sich eingrabenden Kassetten. Nicht alle Hersteller dürfen diesen bauen. Durch den kleinen Freilaufkörper sind sogar noch kleinere Lager als bei XD notwendig (24mm statt 26mm OD), die in einigen Naben nicht kompatibel mit der verbauten Achse sind. Dies betrifft insbesondere Naben mit 17mm Achsdurchmesser wie Hope, DT verbaut 15mm Achsen und hier gibt es passende 24x15x5mm Lager.
Andere Freilauftypen
Schraubkranz
Dieses System ist heute nur noch an älteren oder billigeren Rädern zu finden. Bis in die 80er war der Schraubkranz sehr populär. Die Ritzel und der Freilauf bildeten eine Einheit. Diese Einheit konnte zwar zerlegt werden um nur die Ritzel ersetzen zu können, jedoch ist dies mit den danach losen Sperrklinken und Kugellagern schwieriger zu handeln als bei aktuellen Kassetten. 2001 kam es dann noch einmal zu einem kleinen Revival als Shimano den Mega 7 Freilauf brachte. Dies war überraschenderweise nachdem die Kassettennaben Einzug hielten. Sheldon Brown führte als Grund für Mega 7 an, weil die damaligen Schraubkränze an Einstiegsrädern mit dem Aussengewinde nur ein 13t als kleinstes Ritzel aufnehmen konnten und nur maximal 6 Ritzel. Mega 7 war nicht für den Highend-Bereich gedacht, wo sich Kassettennaben schon längst durchgesetzt hatten. Bei Mega 7 konnte man nun ausserdem im Gegensatz zum einfachen Schraubenkranz, die Ritzel einfach vom Freilauf abschrauben und man musste sich nicht mit den Sperrklinken und der Lagerung beschäftigen. Es gab einen sog. Megarange Zahnkranz 11-13-15-18-21-24-34 bei nur 7 Ritzeln, der von der Abstufung im Grunde genommen gar nicht mal so schlecht ist für Berge. Auch wenn der Sprung von 24 auf 34 ganze 10 Zähne beträgt, so ist dies problemlos schaltbar.
Freilauf Campagnolo
Bei Campagnolo wurde mit Einführung von 9/10fach der Freilaufkörper auf den Typ ED geändert. Ähnlich wie beim Shimano 10fach only Freilauf, wurden die Einfräsungen tiefer. Der Freilauf wurde auch etwas länger und die Form der 8 Nuten erinnern etwas an eine Keilform.
Auf 8fach Campa Freilaufkörper lassen sich keine 9/10fach Campa Kassetten aufschieben, wegen der anderen Nutforum. Von Campa selbst sind leider keine Teile mehr erhältlich um ältere (8fach) Naben auf 9/10fach aufzurüsten. Doch aus alten 9fach Naben mit Konuslagerung z.b. Veloce 1998, lassen sich meist alte 8fach Naben, durch Tausch des Freilaufes und evtl. noch der Achse aufrüsten. Ob die Achse getauscht werden muss, hängt von der Nabe ab und natürlich von der Achsdicke und Achsenform ab. Der Freilauf einer 9fach Veloce funktioniert nicht auf einer 8fach Chorus, wegen anderer Achsenform, die Achse müsste wohl noch umgebaut werden. Wenn man aber Teile einer 9fach Chorus verwendet, funktioniert der Umbau wohl ausschließlich mit einem Freilauftausch. Neuere Campa Naben z.B. 2006 mit Konuslager sind an den dickeren Achsstummeln an der linken Seite, zu erkennen während die Naben mit Industrielager einen dünneren Achsstummel haben. Teilweise wurden auch Oversize Achsen aus Alu verbaut z.B. Vento, die als Teileträger nicht geeignet sind. Veloce hat ab 2000 Industrielager, Mirage noch früher und ist nicht als Teileträger verwendbar. Es soll auch möglich sein mit einem Novatec Freilauf, man muss evtl. nur 2 Industrielager tauschen, da Novatec eine 10mm Achse verwendet. Bei Campa scheint es auch verschiedene Achsendicken zu geben, entscheidend soll der Bereich sein, auf dem der Freilauf sitzt. Beachten sollte man auch das sich das Gewinde des Abschlussrings änderte, bei den Freiläufen von Campa mit der Umstellung auf 9/10fach.
Freilauf Mavic
Beim Shimano Freilauf der Mavic Ksyrium Laufräder ist ein längerer Freilauf montiert, der mit einem 1.75mm Spacer geliefert wird und eine Breite von ca. 37.5mm hat. Dieser Spacer ist unbedingt zusätzlich zu montieren, wenn Shimano 10fach montiert wird. Da der Freilauf länger ist, lassen sich auch prima Campa 10fach Abstände realisieren. Selbst Shimano 11fach ist damit möglich. Die Mavic M10 Kassette lässt sich mit mitgelieferten Spacern als Shimano 9/10fach oder Campa 10fach montieren. Mavic gibt hierzu an die Einstellmutter der Achse fest zu verschrauben und dann 1/4 Umdrehung zu lösen
Shimano Capreo
Dieser Freilauf von Shimano ist ein Exot welcher bei der Nexave verwendet wurde. Er ist für kompakte Räder gedacht um keine absurd großen Kettenblätter verwenden zu müssen. Die Besonderheit ist, dass der Freilauf auch 9er und 10er Ritzel aufnehmen kann. Die Ritzel 11,10 und 9 sind sehr speziell, passen nur bei diesem Freilauf und leider auch nur in dieser Reihenfolge weil die Ritzel ineinander greifen und halt finden. Erst das 13er Ritzel wird auf den Nuten des Freilaufkörpers befestigt und hat ebenfalls eine Aufnahme für das 11er. Wenn man sich die Form des Freilaufs ansieht, ist schnell klar woher die Idee für den SRAM XD kam.
Freilauf SRAM XD
Der XX1 11fach Antrieb von SRAM mit 1fach Kurbel führte dazu das die Kassette noch stärker gespreizt wurde. Mit dem herkömmlichen Shimanofreilauf gab es hier Grenzen in der Breite (Platz für 11 statt 19 Ritzel) und beim kleinsten Ritzel (minimal 11t). Bei XD ist es nun möglich 10t als kleinstes Ritzel und breitere Kassetten zu montieren. Alle DT Naben mit Ratchet System sind für XD nachrüstbar. Auch Mavic und Hope wird diesen Standard einsetzen. Hope EVO Naben sollen rumrüstbar sein. Da dieser Standard von SRAM patentiert ist, ist nicht zu erwarten das Shimano ihn für 11fach nutzen wird. Das größte Ritzel wird hier wie bisher auf den Freilauf gesteckt und von mehreren Nuten gehalten. Der Rest der Kassette wird jedoch ähnlich wie bei einem Schraubkranz mittels Aussengewinde am Freilauf verschraubt. Die nutzbare Breite für Kassetten beträgt 37.4mm und ist etwa 2.5mm breiter als bei Hyperglide. Der Aussendurchmesser für die Industrielager ist nicht direkt vorgegeben, dürfte aber etwa 25mm wie oft auch bei Hyperglide verwendet, betragen.
SRAM XD Freilauf (Quelle: bikeradar.com)
Defekte am Freilauf
Chin Haur Freilauf (Quelle: Checky, mtb-news.de)
Der obige Freilauf von Chin Haur (Rotaz Nabe) hatte nur eine geringe Laufleistung und wurde von einem leichten Fahrer bewegt. Die starke Verformung weißt entweder auf zu weiches Material oder schlechte Passform hin. Der Freilauf wird vom Schnellspanner gehalten und ist nicht verschraubt.
Unten ist ein Freilauf von Novatec zu sehen. Im inneren wo die Achse läuft, ist ein Riss zu sehen aufgrund des spröden Materials und der geringen Wandstärke.
Novatec Freilauf eingerissener Stelle (Quelle: xTr3Me, mtb-news.de)
Im Bild unten sieht man einen Ratchet Ring von Novatec, der gerissen ist. Ein Grund dafür könnte sein, wenn Klinken teilweise verklebt sind und so nur 1-2 Klinken die ganze Last tragen. Deswegen den Freilauf möglichst ölen. Bei den meisten Naben ist der Ratchet Ring geschraubt, wofür ein spezieller Einsatz benötigt wird. Manche Naben wie D772 haben den Ring eingepresst (auf Herdplatte legen).
Beschädigter Ratchet Ring (die Eingrabungen bei den Klinken sind auch bei neuen Naben so)
Hyperglide Freiläufe haben eine flache Verrippung. Diese haben den Nachteil das bei Verwendung von Aluminium beim Freilauf, daß Material schnell abgeschert wird. Vor allem große Einzelritzel, kerben sich schnell ein. Beim Freilauf von Tune, sind die Nuten sogar noch niedriger als bei Shimano. American Classic hat den Alufreilauf mit 3 Stahleinsätzen versehen um das Problem zu umgehen. Dieser Nachteil bestand schon bei Uniglide, aber dort gab es ausschließlich Stahlfreiläufe, die davon unbeeindruckt blieben.
Aluminium Freilauf mit Kerbspuren (Quelle Sheldon Brown)
Im nächsten Bild sieht man das das letzte Ritzel die Nuten vom Freilauf (vermutlich Tune) komplett abgeschert hat. Ich vermute auch das der Abschlussring locker war.
Abgescherte Nut am letzten Ritzel (Quelle: Calvin, Parktool)
Montage Freilauf
Shimano Freilauf
Der Freilauf kann bei Naben mit Schnellspanner mit Ausnahme einiger sehr alten Naben, mit einem 10er Inbusschlüssel abgeschraubt werden, nachdem man die Achse mit Konusschlüsseln entfernt hat. Der Freilauf selbst kann geöffnet werden, in dem man die äußere Konusmutter mit einem Stück Flachstahl oder einem Suntour Werkzeug aufdreht (Linksgewinde). Naben mit 12mm E-Thru Achse benötigen statt 10mm, einen seltenen 15mm Innensechskant.
Shimano Freilauf (Quelle cyclingnews.com)
http://www.cyclingnews.com/tech/fix/?id=howfix_freehub
Freilauf mit Industrielager
Bei den meisten Herstellern, vor allem bei Industrielagern, ist der Freilauf nur gesteckt und wird von der Achse gehalten. Man muss dazu meistens mit 2 Innensechskantschlüssel die Achse lösen und kann dann den Freilauf einfach abziehen.
Hope Freilauf
Hier muss man einfach nur die beiden Endkappen abziehen. Diese gehen allerdings etwas schwer ab, man kann hier die gummierten Griffe einer Zange zur Hilfe nehmen. Danach kann man den Freilauf einfach abziehen. Bei aktuellen Naben muss nur eine Endkappe abgezogen werden. An der Pro4 muss ausserdem beachtet werden, dass die grüne Dichtung einzeln eingepresst wird, sonst klemmt der Freilauf.
Formula/Sun Ringle/Novatec mit verschraubtem Freilauf
Der Freilauf ist ähnlich wie bei Shimano befestigt, nur das dieser oft im inneren mit einer zusätzlichen Mutter gesichert ist und das man unterschiedliche Innensechskant benötigt, 11,12 oder 14mm. Es sind eigentlich 7/16" und nicht 11mm. 11-12mm bei Schnellspanner und 14mm bei 12mm Steckachse. Freilauf mit Aussengewinde: Das Werkzeug von der dem Freilauf entgegengesetzten Seite ansetzen, hier zuerst die Mutter mit Rechtsgewinde gegen Uhrzeigersinn entfernen. Danach den Freilauf auf der selben Seite aufschrauben, aber die Drehrichtung ist nun im Uhrzeigersinn (der Freiflauf selbst hat auch Rechtsgewinde). Freilauf mit Innengewinde (Schnellspanner): Diese sind nicht mit einer Kontermutter gesichert aber ebenso von der dem Freilauf, entgegengesetzten Seite zu öffnen z.b. mit 12mm.
Freilauf Novatec
Novatec Freiläufe lassen sich einfach tauschen, in dem man die Achse mit 2x 5mm Inbusschlüsseln oder 1x 5mm Inbus- + 17mm Maulschlüssel öffnet. Man sollte die Verschraubung an rechten Seite von Zeit zu Zeit prüfen, da diese sich mit der Zeit selbstständig macht und dadurch die Lager schnell hinüber sind. Mittelfeste Schraubensicherung empfehle ich hier ebenso, diese sollte man nach dem verschrauben einige Minuten ruhen lassen. Die Mutter von Hand festdrehen und dann ca. 1/16 - 1/8 Umdrehung wieder lösen, dies soll Verspannungen durch den Schnellspanner vermeiden. Allerdings besteht hier wieder Gefahr das sich die Mutter von selbst löst. Als Geheimtip wurde mir genannt, die Mutter in einem Schraubstock etwas zur Stopmutter, zu ovalisieren, aber ich habe dann doch davon abgesehen. Bei neueren Naben wie der 772 scheint dies nicht mehr notwendig zu sein, die Achse kann ausreichend fest angezogen werden ohne das die Lager auf Dauer schaden nehmen.
Die rote dünne Gummidichtung wird so auf den Shimano Freilauf gesteckt, daß die Seite mit der Aussparung nicht mehr zu sehen ist. Die schwarze Dichtung vorne am Freilauf so, daß die Aussenkante nach innen geht bzw. die Versenkung in der Mitte von aussen zu sehen ist, wenn der Dichtring montiert ist.
Wenn man den Freilauf z.B. von Shimano auf Campy umbauen möchte, kann es sein das man nicht nur den Freilauf tauschen muss, sondern auch beide Endkappen (besonders wenn keine Beilagscheiben verbaut sind). Bei anderen Modellen muss man einfach nur eine oder zwei Beilagscheiben vor dem Freilauf weglassen. Bei XD Freilauf gibt es auch Besonderheiten. Mehr über die Naben in der Technical Section, auf der Novatec Seite.
Wartung Freilauf
Mavic
Mavic Freilauf (Quelle roguemechanik.typepad.com)
Auf den obigen Bildern, sieht man Eingrabspuren vom Freilauf an einer Mavic Ksyrium SL Nabe. Der Freilauf war die Ursache, weil er mit der Zeit seitliches Spiel bekommen hat. Man sollte hier insbesondere die Nylonbuchse im Freilauf regelmäßig kontrollieren, sowie alle Teile säubern. Die Wartung wird auch von Mavic so bestätigt. Diese Nylonbuchse nutzt sich mit der Zeit ab (der Innendurchmesser vergrößert sich) und führt zu Verschleiß im Nabengehäuse, weil der Freilauf nicht mehr zentrisch sitzt und dadurch die Achse Spiel bekommt. Die Nabe ist dann nicht mehr zu reparieren. Die Problematik kam durch die Umstellung von FTS auf FTS-L und FTS-X zustande, weil Mavic das Industrielager einsparte (wohl aus Gewichtsgründen). Bei Mtb-news ist zu lesen, dass die Naben schon nach 5tsd km defekt waren.
Links FTS, rechts FTS-L Freilauf (Quelle: roguemechanik.typepad.com)
Das Öl welches standardmäßig am Freilauf verwendet wird, ist relativ dünn und wäscht sich schnell aus. Hier sollte man ein Mineralöl basisertes Öl verwenden. Mavic verwendet angeblich generell kein Fett. Bei den älteren FTS Freiläufen gab es noch ein Kugellager und bei den neueren FTS-L Freiläufen, wurde dies aufgrund des Gewichts gegen eine Nylonbuchse getauscht. Das Kugellager führte jedoch nicht zu solchen schweren Folgefehlern. Bei anzeichen von Geräuschen sollte man den Freilauf warten. Die Nylonbuchse lässt sich einzeln leider nicht tauschen.
Novatec
Kaputte Lager im Novatec Freilauf schlägt man wie folgt aus: Falls es ein Alufreilauf ist, selbigen bei allen Auspressgängen vorher kurz auf die Herdplatte legen. Immer beachten, daß man neue Lager nicht am Innenring belasten sollte, da sie sonst kaputt gehen könnten. Alte Lager natürlich auch, aber die werden sowieso ersetzt.
Eine M10 Schraube mit rundem Innensechskantkopf, der einen Aussendurchmesser von 16mm hat, passt genau durch die Innenseite des Freilaufs. Doch zuerst versuchen wir, die Hülse zwischen den Lagern im Freilauf zu verschieben. Gelingt dies nicht, kurz mit dem Kopf der M10 Schraube gegen das Lager in Richtung Nabe, also das innere Lager schlagen und die Hülse sollte locker sein.
Das äußere Lager kann man nach der gleichen Methode mit Hilfe einer Schraube und der inneren Hülse entfernen, wie ich sie schon bei den Industrielagern im oberen Abschnitt "Industrielager bei Novatec HR Nabe tauschen" geschrieben habe.
Segeringzange zum entfernen des C-Rings. Links 2 Stecknüsse zum ein- und auspressen der Lager.
Wenn man nun in den Freilauf schaut, sieht man einen Sprengring. Um diesen zu lösen ist eine spezielle Segeringzange mit 2 Stiften notwendig. Das innere Lager schlagen wir anhand der M10 Schraube mit dem Innensechskantkopf aus, welcher sich auf dem Innenring des Lagers stützt. Damit wären beide Lager ausgebaut.
Einzelteile des Freilaufs
Zum einschlagen der neuen (eisgekühlten) Lager kann man eine Nuss benutzen, die aussen genauso groß ist wie der Aussendurchmesser des Lagers. Diese muss aber auch in die Führung des Freilaufs passen, damit man das innere Lager einschlagen kann. Da das äußere Lager keinen Anschlag hat, muss man es genauso weit einschlagen, daß sich die mittlere Hülse noch leicht mit einem Schraubendreher verschieben lässt aber sie sich nicht von alleine bewegt. Das innere Lager wird auf Anschlag eingeschlagen.
Bei Novatec würde ich als Schmierung für die Klinken Öl und kein Fett empfehlen. Es sollte kein Öl sein, welches verharzen kann.
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