Fahrradnabe

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Fahrradnabe (vorn) mit geraden (ungekröpften) Speichen
Hinterradnabe als Schnittmodell

Die Nabe ist das Zentrum eines Rades, welche sich beim Laufrad eines Fahrrads um eine fest in den Ausfallenden eingespannte Achse dreht.

Die wesentlichen Bestandteile einer Fahrradnabe sind Achse, Lager und Nabengehäuse. Je nach Ausführung kann die Nabe mit zusätzlichen Elementen wie Bremse oder Freilauf ergänzt sein. Am Nabengehäuse werden die Speichen befestigt.

Prinzipiell wird unterschieden zwischen Vorderradnabe und Hinterradnabe.

Vorderradnabe[Bearbeiten]

Die Vorderradnabe kann zusätzlich noch mit einem Nabendynamo und einer Nabenbremse ausgestattet sein. Die übliche Einbaubreite (Nabenbreite) beträgt 90 - 92 oder 100 mm, bei Sonderfahrrädern finden auch andere Maße Anwendung.[1]

Hinterradnabe[Bearbeiten]

Hinterradnabe (Kassettennabe) eines Fahrrades mit Freilaufkörper zur Aufnahme eines Zahnkranzpaketes
Schraubkranznabe

Der wesentliche Unterschied zur Vorderradnabe ist die Aufnahmemöglichkeit für einen Zahnkranz oder ein Zahnkranzpaket, eine größere Einbaubreite sowie ein Freilauf. Im Gegensatz zur Vorderradnabe kann die Nabenbremse – sofern vorhanden - auch als Rücktrittbremse ausgeführt werden.

Es gibt eine Vielzahl verschiedener Ausführungen, die häufigsten sind:

Weitere Ausführungen sind Kombinationen aus Getriebenabe und Kassettennabe oder auch spezielle Naben für Radsportarten wie z. B. BMX. Vorherrschend war ehemals die Eingang-Rücktrittnabe. Dieser Nabenbauart kommt mittlerweile nur noch eine Randbedeutung zu.

Vergleich Kassettennabe mit Schraubkranznabe

Unterschied zwischen Schraubkranznabe und Kassettennabe: Die modernere Ausführung ist die Kassettennabe. Hier kann – im Vergleich zur Schraubkranznabe – das antriebsseitige Achslager näher am Auflager (Ausfallende) positioniert werden. Die Folge ist eine geringere Beanspruchung der Achse und daraus folgend eine Verringerung der Bruchgefahr. Ermöglicht wird dieser Vorteil dadurch, dass der Freilauf ein Bestandteil der Nabe ist. Bei der Schraubkranznabe ist dies nicht der Fall. Hier bilden Schraubkranz und Freilauf eine Einheit, die meistens mittels eines BSA-Gewinde (1,37“ x 24 Gänge) auf die Nabe geschraubt wird.b Schraubkranznaben werden auch bei Pedelecs mit angetriebener Hinterachse verwendet.

Bei der Kassettennabe wird das Zahnkranzpaket auf den genuteten Freilaufkörper formschlüssig aufgesteckt und mit einem Gewindeabschlussring fixiert. Als Norm haben sich in der Praxis die Vorgaben der Firma Shimano durchgesetzt. Lediglich im Rennrad-Bereich gibt es eine konkurrierende Werksnorm der Firma Campagnolo.

Zur Montage/Demontage des Zahnkranzpaketes ist bei der Kettenschaltungsnabe ein Zahnkranzabnehmer erforderlich. Je nach Hersteller gibt es dieses Spezialwerkzeug in unterschiedlichen Ausführungen, doch auch hier sind die Standards der Firma Shimano maßgebend.

Maße[Bearbeiten]

Die Angaben im unteren Teil der Tabelle beziehen sich alle auf das Hinterrad:

Einbaubreite[Anm. 1] [2] [mm] Typ typische Achsgewinde bzw Durchmesser[3] typische Achslänge [mm]
90 - 92 einfache Vorderradnaben FG7,9[Anm. 2] (5/16"×26), selten

M7x1 oder M8x1

(105), 125
96 selten bei älteren Vorderradnaben
(98-) 100 moderne Vorderradnaben FG7,9 (5/16"×26) oder

M9x1 Hohlachse mit Schnellspanner

108 - 110 Vorderrad: neuere Steckachsen; Spezialräder

Hinterrad: ältere Räder [Anm. 3]

Steckachse Ø 15 oder 20mm

FG9,5 (3/8"×26), selten 8,9x1 oder M10x1

Hinterrad: 140

114 3-4fach Kettenschaltung FG9,5 (3/8"×26), selten 8,9x1 oder M10x1
117 - 120 3-Gang Nabenschaltung FG9,5 oder 13/32"×26[Anm. 4] (~10,3x1)
120 - 124 3-5fach Kettenschaltung; Bahnräder mit fixer Nabe FG9,5 (3/8"×26), selten 8,9x1 oder M10x1 153
126 - 127 Kettenschaltung: ältere Rennräder 6-7fach

Nabenschaltung: bis 7-Gang

FG9,5[Anm. 5] oder M10×1 Voll-[Anm. 6] oder Hohlachse

FG9,5 oder 13/32"×26[Anm. 4]

157, 165, 175, 185
130 Kettenschaltung: Rennrad 7-10fach, Mountainbike 7fach FG9,5[Anm. 7] oder M10×1 Voll-[Anm. 8] oder Hohlachse 173 bzw Hohlachse 140
130 - 135 neuere Nabenschaltungen

[Anm. 9]

FG9,5[Anm. 10] oder M10x1[Anm. 11] oder 13/32"×26[Anm. 4]
135 Kettenschaltung: Mountainbike 7-10fach FG9,5[Anm. 12] oder M10×1 Voll-[Anm. 13] oder Hohlachse oder Steckachse Ø 12mm 178 bzw Hohlachse 145
140 - 142 moderne Mountainbikes; Tandem FG9,5 oder M10×1 Hohlachse
145 Tandem (neuere Modelle) FG9,5 oder M10×1 Hohlachse
150 Downhill- & Freeride-Mountainbikes; Retro-Chopper FG9,5 oder M10×1 Hohlachse
157 - 160 Downhill- & Freeride-Mountainbikes; Tandem (Santana) FG9,5 oder M10×1 Hohlachse
  1. lichter Abstand zwischen den Ausfallenden
  2. FG = Fahrradgewinde nach DIN 79012
  3. z.B. Singlespeed, Bahnräder, manche Nabenschaltungen vor 1970 (Centrix bzw Shimano 3CC ohne Distanzmutter)
  4. a b c ältere (Torpedo-)Nabenschaltungen von Fichtel & Sachs sowie SRAM
  5. Vollachse Kettenschaltungen außer Shimano
  6. Vollachse Shimano Kettenschaltungen
  7. Vollachse Kettenschaltungen außer Shimano
  8. Vollachse Shimano Kettenschaltungen
  9. z.B. Nabenschaltung von SRAM, Shimano Alfine & Nexus sowie Rohloff
  10. z.B. Shimano Alfine/ Nexus 7- & 8-Gang Nabenschaltungen
  11. z.B. SRAM 9-Gang und Rohloff Nabenschaltungen
  12. Vollachse Kettenschaltungen außer Shimano
  13. Vollachse Shimano Kettenschaltungen

Achse[Bearbeiten]

Schnellspanner

Die häufigsten Ausführungen sind Schraubachsen und Schnellspannachsen. Doch auch andere Ausführungen – wie eine Steckachse – sind möglich.

Die Achslänge wird bestimmt durch die Einbaubreite und der Art der Nabe. Bei der gängigen Hinterrad-Einbaubreite von 135 mm beträgt die freie Achslänge zwischen den Endstücken bei Schnellspannachsen 145 oder 146 mm. Schraubachsen sind 30 mm länger und stehen auf beiden Seiten je nach Einbaubreite 15-20 mm vor, um Unterlegscheiben und Achsmuttern aufzunehmen.

Die Achse ist meist aus hochfestem Stahl gefertigt.

Schraubachse: Dies ist eine Vollachse, die eher bei einfachen Naben vorhanden ist. Mittels der beiden Achsmuttern samt Unterlegscheiben wird die Radnabe zwischen den Ausfallenden eingeklemmt.

Schraubachsen besitzen oft einen Achsdurchmesser von 3/8" (ca. 9,5 mm) mit einer Gewindesteigung von 26 tpi (tpi = threads per inch = Steigungen pro Inch), die geringfügig feiner ist als die 1 mm Steigung der DIN-Gewinde.

Schnellspannachse: Dies ist eine Hohlachse, durch welche ein mittels Exzenter spannbarer Zuganker geführt wird. Die Hohlachse sollte mit mindestens 3,5 mm Breite in den Ausfallenden aufliegen, weniger stellt in der Praxis jedoch meist kein Problem dar. Im gespannten Zustand wirkt auf die Hohlachse eine Druckkraft. Die hierdurch gestauchte Achse wird dadurch belastbarer, da die Vorspannung der für die Belastbarkeit maßgebenden Zugspannung (als Komponente der Biegespannung) entgegenwirkt. Die Stauchung der Hohlachse kann auch das Lagerspiel verringern. Dies ist bei der Einstellung der Konen zu berücksichtigen. Die Achslänge wird bestimmt durch die Einbaubreite und der Art der Nabe. Bei der gängigen Hinterrad-Einbaubreite von 135 mm beträgt die Achslänge bei Schnellspannachsen 145 oder 146 mm.

Ein üblicher Achsdurchmesser ist hinten 10 mm, mit Rechtsgewinde M 10 x 1 an beiden Enden.

Steckachse:

I. Steckachsen, die mit Rahmen bzw Gabel ein System bilden (englisch Thru Axle)

Die Steckachse selber passt meist nur in die zugehörigen Rahmen bzw. Gabeln des jeweiligen Herstellers. Produkte von Fremdanbietern müssen explizit für das jeweilige System spezifiziert sein.

Die Nabe eines beliebigen Herstellers, die zur Verwendung mit Steckachse gedacht ist, passt im Regelfall, wenn der Durchmesser der Steckachse und die Einbaubreite übereinstimmen.

II. Steckachsen, die anstelle von Schraub- oder Schnellspannachse an konventionellen Rahmen eingesetzt werden (englisch Thru Bolt)

Durchmesser und Länge dieser Steckachsen entspricht den Maßen der am Mountainbike üblichen Schnellspannachsen, so dass sie sich in den meisten modernen Rahmen einsetzen lassen sollten.

Lager[Bearbeiten]

Der Nabenkörper wird mit Wälzlagern auf der Achse gelagert. Mindestens zwei Lager müssen vorhanden sein.

Die klassische Nabenlagerung ist die Ausführung mittels Konuslager. Dieses besteht aus Lagerschale, Kugeln (mit 3/16" oder 1/4“ Durchmesser), Konus und Kontermutter. Zwischen Konus und Kontermutter befindet sich noch eine Distanzscheibe oder ein Distanzrohr. Das Lagerspiel wird eingestellt durch Verfahren des Konus auf der Achse.

Für die Abdichtung gegen Schmutz ist meist eine einfache Staubschutzscheibe aus Metall oder Kunststoff vorhanden. Diese Scheibe – manchmal auch eine Kappe – bildet entweder zum Konus oder zum Nabengehäuse einen Ringspalt. Die Abdichtungswirkung gegen eindringende Fremdstoffe ist beim Stillstand des Rades am geringsten.

Anstelle von Konuslager können auch so genannte „Industrielager“ verwendet werden. Dies sind beispielsweise handelsübliche, mit Wellendichtring abgedichtete Kugellager. Eine Einstellung des Lagerspiels ist hier meist nicht notwendig.

Nabengehäuse / Speichenflansch[Bearbeiten]

Asymmetrische Einspeichung

Zentraler Baustein einer Fahrradnabe ist das Nabengehäuse. Der Werkstoff Aluminium hat hier das früher verwendete Stahlblech fast vollständig ersetzt. Neben der Aufnahme der Lager, des Freilaufs samt Zahnkranz und weiterer Elemente wie Nabenbremse oder Nabendynamo liegt die Hauptfunktion in der Aufnahme der Speichen.

Normalerweise sind zwei Speichenflansche am Nabengehäuse vorhanden. Durch Bohrungen in den Speichenflanschen werden die Speichen gesteckt. Je nach Ausführung der Flansche sind die Speichenköpfe gekröpft oder gerade. Üblich sind 36 oder 32 Speichen, doch auch wesentlich mehr oder weniger Speichen sind möglich.

Asymmetrische Einspeichung: Insbesondere bei Laufrädern mit Kettenschaltungsnaben oder Scheibenbremse befindet sich das Zentrum der Felge nicht auf der Mittellinie zwischen den beiden Speichenflanschen. Die antriebsseitigen, bzw. bei Vorderrädern die bremsseitigen Speichen stehen deshalb in einem steileren Winkel zur Nabenachse und sind auch kürzer. Die Stabilität des Laufrades wird dadurch gegenüber einem ansonsten gleichen, jedoch symmetrisch eingespeichtem Laufrad vermindert.

Spezielle Speichenausführungen können auch an die Nabe genietet, geschraubt oder geklebt werden. Eine weitere Möglichkeit ist, dass Nabengehäuse, Speiche und Felge als Gussteil aus Leichtmetall oder Kunststoff eine einzige Einheit bilden.

Wartung[Bearbeiten]

Die Lager müssen – je nach Ausführung − nachgefettet werden. Ein Schmiernippel ist allerdings fast nur bei älteren Modellen zu finden, die bis in die 1970er Jahre gebaut wurden. Ausnahmen bilden unter anderen die Naben für Bahnräder des italienischen Herstellers Campagnolo und die von 1990 bis 1994 gebauten XC-PRO-Naben der japanischen Firma Suntour. Die Rohloff Speedhub 500/14 und die Shimano Alfine 11 besitzen als einzige Modelle auf dem Markt eine Ölbadschmierung.

Eine komplette Demontage der Achse ist zur Wartung der Nabe daher meist unvermeidbar.

Literatur[Bearbeiten]

  • Michael Gressmann, Franz Beck, Rüdiger Bellersheim: Fachkunde Fahrradtechnik. 1. Auflage, Verlag Europa Lehrmittel, Haan-Gruiten, 2006, ISBN 3-8085-2291-7

Siehe auch[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

Fußnoten[Bearbeiten]

  1. Maße am Gabelausfall
  2. siehe auch die Tabelle bei Radtechnik.dyndns.org sowie bei Rolf Roletschek
  3. Ausführliche Übersicht der bei Fahrrädern üblichen Gewinde von Ralf Roletschek