Nippel
Nur so lang wie nötig
Die Nippel sollten nur so lang wie nötig gewählt werden. Speichen gehen normalerweise nie völlig gerade von der Felge weg, sondern in einem Winkel. Bei einem zu langem Nippel wäre die Speiche über einen längeren Teil mit falschem Winkel angestellt. Man kann dann erkennen wie sich die Speiche kurz nach dem Gewinde verbiegt. Längere (DT) Nippel ergeben tendenziell eher kürzere Speichen, die eben einen ungünstigeren Winkel zum Nippel haben.
DT Nippelhöhen (gilt nicht bei Sapim)
Die Nippellänge muss je nach Felge abgestimmt werden aber in den meisten Fällen sind 12mm ausreichend. Sind die Nippel zu kurz, kann der Speichenschlüssel nicht mehr angesetzt werden. Je nach Hersteller können Nippel die effektive Speichenlänge um etwa 2mm verändern. Am besten man wählt den Hersteller des Nippels, passend zu dem der Speiche. Bei DT 14mm Nippel sind 1mm kürzere Speichen und bei DT 16mm 2mm kürzer üblich als bei 12mm weil der Nippel ein längeres Gewinde hat.
Durch das längere Gewinde ergibt sich aber auch ein kleinerer Spielraum am Kopfende des Nippels.
Achtung: Dies gilt nicht für Sapim Nippel, diese haben alle die selbe Gewindelänge. Dazu siehe auch hier.
Bei den wenigsten Felgen sind längere Nippel wirklich notwendig, nur wenn diese etwas versenkt sitzen was aber fast nie der Fall ist, ausser bei Felgen wie der Mavic CXP30.
| Nippel | Nippelgewinde | Speiche zu lang, max. überstand über Gewinde im Nippel* | Speiche zu kurz, max. nicht verwendete Gewindelänge im Nippel* |
|---|---|---|---|
| DT, Sapim 12mm | 7.5mm | +2.5mm (+2.0mm Sapim) | -0.5mm |
| DT 14mm | 8.5mm | +1.5mm | -1.5mm |
| DT 16mm | 9.5mm | +0.5mm | -2.5mm |
* Speiche mit 10mm Gewindelänge, mind. 7mm Gewindenutzung im Nippel.
Größen
Die Innendurchmesser welche Entscheidend sind für die jeweilige Speiche, sind im Kapitel Speichen ersichtlich. Es gibt hauptsächlich 1.8mm und 2.0mm Nippel.
Beim Aussendurchmesser sind 3.2mm Standard. Der Spokey Nippelspanner hat eine Aufnahme von 3.25mm. Vereinzelt gab es früher Nippel mit größerer Vierkantaufnahme von 3.3mm oder 3.5mm. Die Nippel an den Shimano Naben z.b. WH-R550 kommen auf 4.4mm. Daneben gibt es noch viele andere Maße (3/16"=4.7mm Reynolds/Pillar internal, 5.5mm ( DT Hexagonal).
Mavic M7 Fore Alunippel
Mavic Fore Nippel haben ebenfalls ein Sondermaß und werden in der Felge verschraubt. Damit diese auch bei Alu fest verschraubt werden können, haben diese eine M7 6-Kantaufnahme. Diese haben allerdings den Schwachpunkt, daß sie seitliche Winkel der Speiche, nicht besonders gut aufnehmen können, weil sie fest verschraubt sind. Die Folge ist, daß diese bei ungünstigen Winkel seitlich platzen, weil sie nicht wie Standardnippel seitlich wegkippen können.
Mavic Fore Nippel seitlich aufgeplatzt (Quelle m-gineering.nl)
Material
Messingnippel
Messingnippel sind quasi Standard und sehr robust. Durch die Cadmium- oder Nickelbeschichtung sind sie bestens geschützt gegen Korrosion.
Alunippel
Standard Alunippel sind etwa 10g (bei 32Stück) pro Laufrad leichter, bieten aber neben den höheren Kosten auch andere Nachteile. Da Aluminium durch das weichere Material keine so gute Kerbwirkung erzielt, können herkömmliche Alunippel nicht so fest angezogen werden, weil man die Vierkantaufnahme schneller rund dreht. Maschinelle Einspeichungen gehen sehr grob vor, deswegen werden hier kaum Alunippel verwendet. Auch ist Aluminium nicht gleich Aluminium. Durch die Verwendung von 7075 Aluminium, wie bei Sapim und DT, wurde die Festigkeit um einiges erhöht. Diese sollen angeblich mit Messingnippel mithalten können. Abhilfe gegen runddrehen, bringen vor allem große 6 Kantaufnahmen die bei speziellen Mavicfelgen verwendet werden oder auch Speichenschlüssel wie der Spokey Pro, sorgen für bessere Kraftübertragung.
Abgescherter Alunippel (Quelle: pardo.net/bike)
Eine weitere Fehlerquelle ist, daß der Kopf einfach abschert bei zu starken Zugkräften oder wenn sich der Nippel festgefressen hat.
Bei ungeösten Felgen muss man beachten das man Alunippel nur verwenden sollte, wenn die Felge eine Absenkung hat, damit sich das Material nicht eingräbt. Helfen tun hier runde, konische Nippelunterlegscheiben von Sapim (siehe Seite Felge). Ebenfalls sind Alunippel korrossionsgefährdeter und können bei Aluminiumfelgen ohne ösen festkorrodieren, aber auch die Verbindung von Nippel zu Speiche kann sich mit der Zeit festbacken, selbst mit Leinöl.
Standardnippel DT vs. Sapim
Bei Sapim Nippeln fängt das Gewinde etwa 1,5 Gewindesteigungen früher an, daß sind ~0.7mm*. Der Schlitz im Kopf ist bei Sapim 1.2mm und bei DT 1.3mm tief. Sapim hat durch den niedrigeren Schlitz also nochmal 0.1mm voll belastbares Gewinde mehr. Das ergibt insgesamt 0.8mm mehr Gewinde bei Sapim Nippel.
Querschnitt Nippel
Die Gewindefläche im Nippel (ohne Schlitz) beträgt bei Sapim 8.3mm*, bei DT jedoch nur 7.5mm*. Der DT Nippel erlaubt mehr Spielraum bei der Speichenlänge ist aber weniger hoch belastbar. Als genutzte Mindestlänge werden aber nur 7.0mm vorgesehen.
Im Klartext heisst das, sind die Speichen eher zu kurz sollte man Sapim Nippel nehmen (Gewinde greift früher).
Sind diese tendenziell zu lang eher DT Nippel (verhindern das schneiden eines neues Gewindes).
Ob Sapim oder DT Nippel besser sitzen, aufgrund eines zu großem Abstands der Gewinde Innen- und Aussendurchmesser, vermag ich aufgrund der Fertigungsschwankungen nicht zu beurteilen, da diese schonmal 5/100mm betragen können. Der Durchmesser direkt unter dem Kopf ist bei Sapim leicht konisch und geht von 3.9 auf 3.8mm damit der Nippel besser sitzt und sich neigen kann, wenn schräge Winkel in der Felge vorliegen (Polyax). Diese schrägen Winkel haben zwar den Vorteil das die Speiche weniger belastet wird, am Nippelanfang aber das Speichengewinde könnte sich leichter von selbst lösen. Der DT Nippel hat konstante 3.9mm unter dem Kopf.
* ermittelt durch abschleifen des Nippels, Schwankungen möglich
DT Prolock / Sapim Secure Lock SILS / Hexagon / Double Square (DS) / Squorx
Die Prolock Nippel haben eine Schraubensicherung integriert, welche vorzeitiges lösen um den Faktor 20 beeinflussen soll. Allerdings dürfen keine Speichen mit 1.5er Mittelteil verwendet werden, da sich Speiche verdreht bevor sie die empfohlenen 900N Spannung erreicht hat. Sapim bezeichnet dies als SILS (Secure Lock). Wobei hier keine Flüssigkeit verwendet wird, der Nippel wird seitlich eingestanzt d.h. das Gewinde etwas verformt und löst sich dadurch nicht so leicht. Diese lassen sich allerdings relativ schwer drehen und sind für Einspeichmaschinen gedacht.
Hexagon Nippel haben einen 6kant Kopf und können mit passendem Werkzeug auch durch das Nippelloch festgezogen werden. Hier können höhere Vorspannungen als beim herkömmlichen Nippel mit Schlitz erreicht werden. Die Syntace ABS Nippel erfordern +2mm längere Speichen.
Als Double Square (DS) werden Nippel mit 3.2-3.25mm Vierkant am Ende bezeichnet, diese können am Ende mit passendem Werkzeug schneller als Nippel mit Schlitz festgezogen werden aber haben aufgrund der kleinen Fläche auch eher ihre Grenzen. Als Sonderform gibt es von DT sog. Squorx Nippel die eine E5 Torx Aufnahme haben. Einige dieser Nippel erfordern etwas längere Speichen, bei DT Squorx ist es +1mm, Sapim DS 14mm (selten) +2mm, DS 16/18mm +1mm.
Nippel auf Nabenseite
Bei Citec sitzen sog. Power-Block Hülsen im inneren der Nabe. Das Gewinde an der Speiche sitzt hier nicht nur an der Felgeseite, sondern an beiden Seiten. Shimano verwendet bei den oberen Klassen eine ähnliche Technik, bei der aber nur Nippel an den Naben verwendet werden. An der Felge werden die Speichen entweder seitlich eingehängt (für optimale Seitensteifigkeit) oder haben normale Speichenköpfe z.B. WH-R550.
Citec Powerblock Hülsen (Quelle roadcyclinguk.com)
Invertierte Nippel
Diese Nippel werden nicht durch die Nippellöcher an der Felge gesteckt sondern stecken im inneren der Felge. Dadurch benötigt man 1. hohe Felgen und 2. längere Speichen als sonst. Der Vorteil ist eine minimal bessere Aerodynamik. Nachteil: Die Nippel können nicht mehr mit montierten Reifen justiert werden und es wird spezielles Werkzeug erforderlich.
Invertierter Nippel
Diese Nippel gibt es von Sapim mit Vierkant und Sechskantaufnahme in 9 und 12mm. Bei einigen dieser Nippel ist der Kopf abgerundet, damit er sich besser an der Felge anlegt und sich drehen lässt.
Es gibt aber auch solche Nippel mit geradem Ende, sog. Tonnennippel, die sich nur schwer drehen.
Verschiedene Nippel von Sapim
Solche geraden Nippel sitzen dann zwar sehr fest in der Felge aber ruuinieren den Sitz entsprechend. Dies könnte man mit Nippelunterlegscheiben ausgleichen aber vermutlich ist der Aufwand den Herstellern zu hoch. Allgemein gehen die Hersteller auch wieder zurück von den invertierten Nippeln, weil der aerodynamische Vorteil zu klein ist.
Bei invertierten Nippeln müssen die Speichen ca. 7mm länger ausfallen als bei normalen Nippeln. Teilweise sind die Löcher in der Felge auch so klein, dass die Speichen im inneren verbiegen wenn der Eintrittswinkel nicht exakt 90° beträgt.
Nippelunterlegscheiben
Bei ungeösten Felgen ist es möglich die Last gleichmäßiger zu verteilen, indem man Nippelunterlegscheiben verwendet. Wenn die Materialstärke an der Felge dick genug ist (ab ca. 3mm je nach Material), wie bei vielen Aerofelgen, kann man auf diese Unterlegscheiben u.U. verzichten. Vor allem rechts am Hinterrad, können diese Scheiben aufgrund der hohen Vorspannung sinnvoll sein. Bei sehr hoher Speichenspannung und/oder rissgefährdeten Felgen würde ich die Scheiben grundsätzlich in der ovalen Ausführung empfehlen, damit die Last optimal verteilt wird. Diese sind jedoch etwas aufwendiger einzubauen.
Erheblich leichter einzubauen sind da die kleinen, konischen Scheiben (Foto ganz links). Durch den konischen Sitz wird der Reibung beim anziehen des Nippels reduziert. Mit dieser Unterlegscheibe wurde bei gleicher Anzugskraft des Nippels, eine 30% höhere Speichenspannung gemessen. Diese Form ist daher optimal für Alunippel die sich sonst recht schnell in der Felge eingraben.
Zu beachten gilt auch, daß sich der ERD (ca. 2x 0.5-0.7mm je nach Scheibe) natürlich leicht verändert durch die Unterlegscheiben. Und für Unterlegscheiben ist eine saubere, ebene und engratete Fläche erforderlich, was nicht bei allen Carbonfelgen der Fall ist. Für Felgen mit gebogenen Boden gibt es z.B. DT PHR Washer. Dünne Unterlegscheiben von z.B. 0.5mm passen sich aber auch der Form an.
Nippelunterlegscheiben
Maße
Nippelunterlegscheiben klein nach groß
rund gekröpft 7.2
x 4.4
Sapim rund 9 x 4.9 x 0.5
Sapim oval klein 14 x 9.5 x 4.5 x 0.5 (Empfehlung)
Sapim oval
groß 19 x 11 x 5.5 x 0.6
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