Felge und Nabe messen, um Speichenlängen zu berechnen
Eine Messung ist soviel wert wie 50 Expertenmeinungen
--Howard Sutherland
Merke Dir Howard Sutherlands weisen Worte ! Um die richtige Speichenlänge für den Laufradbau zu bestimmen, muss man die Dimensionen der Felge und der Nabe genau kennen. Die Hersteller liefern auf Ihren Webseiten oft Listen mit Spezifikationen zu den jeweiligen Naben und Felgen. Auf den Seiten von Sheldon Brown findet man Damon Rinards Spocalc Excel Anwendung mit Maßen (englisch). ABER erst nach man die meisten Speichen in ein Laufrad eingezogen hat, kann man erkennen, ob die Speichenlängen stimmen. Daher solltest Du messen - selbst wenn Du Dir sicher bist, die richtigen Maße zu kennen. Online präsentierte Informationen können nur dazu dienen, Bauteile richtig zu identifizieren und möglicherweise Messergebnisse zu plausibilisieren.
Dieser Artikel beschreibt das Vorgehen beim Messen mit dem Schwerpunkt auf möglichst einfache Methoden, einfache und preiswerte Werkzeuge. Zudem wird ausgeführt, wie genau die Messungen sein müssen.
Speichenlängen werden in Millimetern angegeben. Daher sind natürlich Messungen in Millimetern notwendig. Da der Artikel ursprünglich aus dem amerikanischen Sprachraum kommt, werden teilweise Messungen in Zoll beschrieben. Die Umrechnungen werden ebenfalls erläutert, auch wenn es hier im europäischen Umfeld wenig Bedeutung hat.
Was wird gemessen?
Wenn Du möchtest, kannst Du diesen Abschnitt überspringen. Man muss die Formel zur Berechnung der Speichenlänge nicht exakt kennen. Speichenlängenrechner nehmen einem die Rechenarbeit ab.
Aber falls Du Interesse an Mathematik hast, kannst Du hier lernen, wie die Speichenlänge berechnet wird. Es handelt sich um eine Trigonometrieaufgabe, die in zwei Schritten durchgeführt wird.
Der erste Schritt ist das Ausrechnen der Länge der dritten Seite eines Dreiecks mit der Cosinus Funktion.
bei der
- A und B die bekannten Seiten und θ (Theta) ist der Winkel zwischen den Seiten sind.
A wird mit der violetten Linie der links stehenden Illustration dargestellt. B ist die Orange Linie. C ist die gesuchte dritte Seite (in rot) - deren Länge muss ausgerechnet werden.
Die beiden bekannten Seiten (A und B) bilden den Radius (halber Durchmesser) des Speichenlochkreises im Nabenflansch (B) und den Radius den Speichenlochrings in der Felge (A). Der Winkel θ hängt von den Speichenlochabstand des Nabenflanschs zur Mitte der Nabe und vom Einspeichmuster ab.-
Der erste Schritt erzeugt einen virtuellen Messpunkt direkt unter den Speichenlöchern der Felge. Hier gibt es Nichts direkt zu messen, daher ist ein zweiter Schritt vonnöten.
Der zweite Schritt ergibt die Speichenlänge, indem der Abstand des Nabenflansch seitwärts von der Mittellinie des Fahrrads mit einbezogen wird. Dieser Schritt wendet den Satz des Pythagoras für rechtwinklige Dreiecke an (Berechnung der Hypotenuse). Hierbei gibt es eine winzige Korrektur, um die Größe der Speichenlöcher im Nabenflansch mit einzuberechnen.
hierbei:
- ist C das Ergebnis der ersten Formel. Diese Seite sieht man in rot in der Illustration rechts.
- ist w der Abstand des Flanschs von der Mittellinie (blaue oder grüne Linie im Bild rechts).
- ist d der Durchmesser der Speichenlöcher der Nabe.
Beide Flansche der Nabe haben wahrscheinlich einen unterschiedlichen Abstand zur Mittellinie, wie man an der blauen und grünen Linie erkennen kann.
Mach Dir Notizen
Wenn Du misst, solltest Du Dir folgende Informationen aufschreiben. Du benötigst diese Informationen für die Berechnungen und um Korrekturen für den nächsten Laufradbau zu machen, falls die Speichenlänge leicht inkorrekt ist.
- Zahl der Speichenlöcher in Felge und Nabe (beide Seiten zählen!)
- Außendurchmesser der Felge und die Distanz von diesem zum Speichenloch, und/oder
- Außenumfang der Nabe und Distanz von hier zum Speichenloch
- Speichenlochkreisdurchmesser der Nabe
- Durchmesser der Speichenlöcher der Nabe
- Abstand des rechten Nabenflanschs von der Mittellinie
- Abstand des linken Nabenflanschs von der Mittellinie
- Beabsichtigte Kreuzungszahl der Speichen
Zahl der Speichenlöcher
Man benötigt die Zahl der Speichenlöcher in Felge und Nabe. Normalerweise müssen die Zahlen übereinstimmen, jedoch kann es manchmal nützlich oder notwendig sein, Laufräder mit nicht passenden Lochzahlen zu bauen. Wenn die Nabe einen besonders großen Durchmesser hat (wie beispielsweise bei manchen Pedelecs), erklärt der unten verlinkte Artikel, wie man die Speichenwinkel an der Felge verringert, um Speichenbrüchen vorzubeugen.
Zudem haben manche Naben und Felgen unregelmäßige Abstände der Speichenlöcher. Diese werden allerdings hier nicht diskutiert und werden möglicherweise Teil eines zukünftigen Artikels.
- Siehe auch
Die Felge messen
Eine Felge zu messen, wird üblicherweise in drei Schritten durchgeführt:
- Messe den Durchmesser der Felge oder berechne den Durchmesser basierend auf dem Felgenaußenumfang. [[John Allen] empfiehlt, Beides zu tun.
- Falls nötig, miss die Tiefe vom Außenumfang zum Speichenloch
- Falls nötig, berechne den Durchmesser an der Felge, an dem die Speichenköpfe in den Speichenlöchern ruhen (das nennt man auch den Einspeichdurchmesser, dieser ist äquivalent zum Felgenwirkdurchmesser bzw. ERD).
- Außer die misst bereits über die Enden der Speichennippel eines bereits eingespeichten Laufrads, addiere zweimal die Höhe eines Speichennippels (typischerweise 2mm je Speichennippel, also 4mm insgesamt).
Eine Felge kann einwandig oder doppelwandig ausgeführt sein, wie man folgendem Bildern entnehmen kann. Eine doppelwandige Felge hat eingelassene Speichenlöcher: Die schmaleren Löcher zur Naben hinweisend halten die Speichen. Die größeren Löcher, die in Richtung Reifen weisen, ermöglichen die Arbeiten an den Speichen beim man das Laufrad baut.
Schritte zwei und drei in obiger Aufzählung benötigt man bei Speichen mit eingelassenen Speichenlöchern, weil man den Einspeichdurchmesser nicht direkt messen kann.
| Felgenquerschnitte | ||||
|---|---|---|---|---|
| Felge ohne Öse | Felge mit Öse | Felge mit eingelassenem Loch und ohne Öse |
Felge mit eingelassenem Loch und mit Öse |
Felge mit Speichenbuchse |
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Die unten stehende Illustration zweigt den Außendurchmesser und den Einspeichdurchmesser. Die dargestellte Felge ist eine doppelwandige Felge mit eingelassenen Speichenlöchern mit Ösen.
Felgenquerschnitt zeigt den Außendurchmesser und
Einspeichdurchmesser einer Felge. Die Speichen werden in den
tieferen, schmaleren Löchern dieser doppelwandigen Felge befestigt.
Den Außendurchmesser messen
Lege ein Maßband oder ein langes Lineal quer über gegenüberliegende Punkte der Felge. Schiebe ein Ende des Maßbands hin und her, bis du das größte Messergebnis erzielst. Miss an drei oder vier verschiedenen Messpunkten entlang der Felge und bilde den Mittelwert, falls die Felge nicht perfekt rund ist. Speichenspannung wird die Felge später exakt rund ziehen, außer die Felge ist wirklich von schlechter Qualität. Miss immer auf den nächsten mm genau (oder 1/32 Zoll) Wenn der Durchmesser genau zwischen zwei Millimeter-Strichen liegt, kannst Du auch den Anteil schätzen.
Wenn Du in Millimetern gemessen hast, teile durch 25,4, um den Durchmesser in Zoll zu ermitteln. Genauigkeit sollte auf den nächsten 1/10 Millimeter genau sein (z.B. 616,0 mm).
Den Umfang der Felge messen
Wenn man eine leere Felge zur Hand hat, ist das Messen des Außendurchmesser recht leicht. Bei einem aufgebauten Laufrad wird es deutlich aufwändiger, weil die Achse dem Maßband im Weg ist. Dann muss man den Umfang messen (Länge entlang der Felge). Es gibt zwei verschiedene Messmethoden, die man beide nacheinander ausführen sollte, um die Genauigkeit zu verbessern. Wie Schreiner zu sagen pflegen: "Zweimal Messen und nur einmal Schneiden". Miss lieber zweimal und nimm direkt die richtige Speichenlänge.
Man misst den Außenumfang der Nabe, indem man ein Maßband einmal um die Felge legt. Dann kann man den Durchmesser aus dem Umfang berechnen. Ein schmales Metallmaßband von 6 mm Breite (1/4 Zoll) passt bei den meisten Felgen in das Felgenbett. Ein breiteres Metallmaßband passt nicht ins Felgenbett und schmiegt sich beim Messen nicht so gut an die Felge an.
Vertraue keinem Stoffmaßband, die man zum Anpassen von Kleidung nimmt. Dieser Stoff ist dehnbar.
In folgendem Bild kann man gut erkennen, wie man richtig misst.
Es folgt einen Schritt für Schritt Anleitung, wie man den Umfang einer Felge misst:
- Das Maßband hat am Ende einen kleinen Metallwinkel, der ins Ventilloch der Felge eingehängt werden kann. dann spannt man das maßband einmal um die Felge und misst die Gesamtlänge am Boden des Felgenbetts.
- Teile dem Umfang durch π (Gesprochen "Pi") um die Durchmesser der Felge zu erhalten. Für den Fall, dass Du während des Mathematikunterrichts in der sechsten Klasse regelmäßig eingeschlafen bist: π ist ein griechischer Buchstabe, der das Verhältnis zwischen Umfang zum Durchmesser eines Kreises bezeichnet. π ist eine Ein-Knopf-Funktion am Taschenrechner, die eine große Zahl an Nachkommastellen ausspuckt. Jedoch reicht für unsere Berechnung die gerundete Zahl 3,142, mit der man mit einfachen (nichtwissenschaftlichen) Taschenrechnern oder auf Papier genügend genaue Ergebnisse erzielt, weil wir hier mit maximal einer Nachkommastelle (1/10 mm) rechnen.
- Falls Du nur eine Messung in Zoll vornehmen kannst, multipliziere das Ergebnis mit 25,4, um den Durchmesser des Felgenbetts in Millimetern zu errechnen. Um schneller rechnen zu können, kannst Du auch die Division (Schritt 2) und die Multiplikation (Schritt 3) kombinieren und einfach nur mit 8,085 multiplizieren, um vom Umfang (in Zoll) zum Durchmesser (in Millimetern) zu kommen.
Falls Du kein schmales Maßband zur Hand hast, kannst Du auch einen Bowdenzug um die Felge legen, indem Du die Glocke in das Ventilloch legst und den Zug einmal um die Felge führst. Markiere die Stelle, an der der Zug die Glocke erreicht, legen den Zug lang aus und miss von Glocke bis zur Markierung. Bei einem aufgebauten Laufrad führt man den Zug innen entlang der Felge und hat den Felgeninnendurchmesser.
Die Tiefe bis zu den Speichenlöchern
Man muss die Tiefe bis zu den Speichenlöchern messen, wenn sie eingelassen sind oder man nur den Außendurchmesser der felge gemessen hat.
Dazu kann man ein improvisiertes Werkzeug aus Schraube und Mutter sowie einem schmalen Lineal benutzen, wie man rechts im Bild sieht Lege das Lineal flach quer über die Felgenflanken.
Schiebe die Schraube abwärts. Falls die Felge eingelassenen Felgenlöcher hat, muss die Schraube bis zum Boden der Öse bewegt werden. Schraube nun die Mutter abwärts, bis sie von oben auf dem Lineal aufliegt. Dann nimm das Lineal, um die Entfernung zwischen Mutter und Schraubenende zu messen und ziehe noch einmal die Dickes des Lineals ab (im Beispiel etwa 0,5 mm). Solltest Du in Zoll gemessen haben, muss das Ganze noch in Millimeter umgerechnet werden.
Um zu vermeiden, dass Du das Felgenband herausnehmen muss, kannst Du auch im Inneren des Ventillochs messen, vorausgesetzt die Speichen liegen auf der gleichen Höhe.
Wenn Du den Umfang der Speiche im Felgenbett gemessen hast, musst Du nur von der Unterseite des Felgenbetts bis in das eingelassene Speichenloch messen.
Falls Du eine ruhige Hand hast, kannst Du die Tiefenmessung auch mit einer Schraube oder einem Speichenende machen wie man im Bild links sehen kann. Schiebe die Speichen zum Boden der Speichenlocheinlassung und fahre mit der Hand abwärts, bis der Fingernagel Deines Zeigefingers leicht gegen die Oberkante des Speichenlochs stößt.
Dann übertragen wie im Bild rechts zu sehen die Messung auf ein Lineal während dein Fingernagel leicht gegen dessen Ende stößt.
Das Maß, dass Du genommen hast, ist die Differenz im Radius (die Distanz vom Mittelpunkt des Laufrads zur Außenseite). Speichenrechner benutzen den Durchmesser, der sich aus zweimal dem Radius ergibt. Wir haben im Mittelpunkt des Felgenkreises keinen Bezugspunkt, daher müssen wir mit dem Durchmesser arbeiten. Um die Berechnung abzuschließen, müssen wir also zweimal die gerade gemessene Speichenlochtiefe abziehen.
Berechnung des Einspeichdurchmessers
Nun errechnet man den Einspeichdurchmesser der Felge. Dazu nimmt man den Taschenrechner (oder die entsprechende App des Smartphones) zur Hand. Selbstverständlich dürfen auch die eigenen Rechenkünste zu Papier gebracht werden, wer nicht so modern arbeiten möchte.
Wir berechnen den Einspeichdurchmesser indem wir beide Messsätze hernehmen und schauen, uns diese im Vergleich an.
Der gemessene Außendurchmesser unserer Felge ist 530,2 mm (oder 20,875 Zoll). Die gemessene Tiefe von der Oberkante der Felgenflanke beträgt 11 mm. Zweimal 11 mm ist 22 mm, daher ist der Einspeichdurchmesser 508,2 mm.
Der Umfang im Speichenbett beträgt 1629 mm (oder 64,125 Zoll); geteilt durch π ergibt einen Felgendurchmesser von 518,5 mm. Die Tiefe der Speichenlocheinlassungen beträgt 5 mm. Zweimal 5 mm ist 10 mm, daraus ergibt sich ein Einspeichdurchmnesser von 508,5 mm.
Daher ergibt sich einmal 508,2 mm über den Durchmesser und einmal 508,5 mm über den Umfang. Das ist nah genug beieinander!
Abschließend kann man sagen: Wenn Du über die Köpfe der Speichennippel misst, bist Du schon fertig. Wenn Du eine leere Felge ausmisst, addiere zweimal die Höhe eines Speichennippels (insgesamt 4 mm). Diese Methode entspricht der im nächsten Abschnitt folgenden Methode nach Damon Rinard.
Damon Rinards Methode
Damon Rinard beschreibt eine weitere Mothode, um den Felgendurchmesser zu bestimmen, jedoch ist diese etwas aufwändiger.
- Siehe auch
Sutherland Felgendurchmessersystem
Das handliche Sutherland Felgendurchmessersystem vereinfacht das Messen der Felge. Indem man ein Messband mit einer bestimmten Skala anlagt, wird der Durchmesser davon automatisch errechnet. das spart Zeit und Geld, falls man viele Laufräder bauen möchte. Das Sucherland Verfahren hat ein Werkzeug, das hilft den effektiven Einspeichdurchmesser zu finden.
Howard Sutherland demonstriert das Felgendurchmessersystem in folgendem Video:
Die Nabe messen
Zur Bestimmung der richtigen Speichenlänge muss man ebenfalls die Nabe ausmessen:
- Der Durchmesser des Speichenlochrings,
- der Durchmesser eines Speichenlochs und
- der Abstand des Nabenflansch von der Mittellinie
Der Speichenlochkreis und der Speichenlochdurchmesser
Die Achse der Nabe ist im Weg, wenn man den Durchmesser des Speichenlochkreises (d in der Illustration rechts) messen möchte. Der Speichenlochdurchmesser (S) hat ebenfalls Einfluss auf die Speichenlänge.
Der klassische Weg, den Speichenlochkreisdurchmesser zu messen, ist mit der Hilfe eines Messschiebers zu erledigen, wie man unten im Bild sehen kann. Dabei misst man von Mitte bis Mitte, jedoch ist es einfacher von rechter Kante zu rechter Kante (oder links-links) zu messen. Man hat keine Möglichkeit über "Kontakt" zu messen, aber eine Abweichung von wenigen Anteilen eines Millimeters sind nicht so wichtig an dieser Stelle. Als echter Pedant könntest Du auch die Außenmessklingen des Messschiebers in die Speichenlöcher stecken und eine kleinere Messung machen und danach die Innenmessklingen für ein größeres Messergebnis hernehmen. Der Mittelwert zwischen den beiden Messungen dürfte exakt sein. Wenn man vom größeren Messergebnis das kleinere subtrahiert und das Ergebnis durch zwei teilt, hat man zudem den Speichenlochdurchmesser errechnet. Jedoch ist das Ergebnis normalerweise zwischen 2,5 und 3 mm groß und das Ergebnis macht in der Speichenlängenberechnung keinen wesentlichen Unterschied.
Man kann auch ohne Messschieber messen, indem man eine C-förmige Aussparung in ein Stück Pappe schneidet, Markierungen an den gegenüberliegenden Speichenlöchern malt (siehe Bild links) und am Ende mit einem Lineal die Distanz (Durchmesser!) misst.
Flanschabstand von der Mittellinie
Die Flanschseite, die weiter von der Mittellinie entfernt liegt, benötigt längere Speichen. Bei den meisten Laufrädern sind diese jedoch nur minimal länger, weil sie die Nabe in einem großen Winkel treffen.
Normalerweise kann man bei einem vorderen Laufrad und auf der linken Seite des hinteren laufrads mit 35 mm Flanschabstand rechnen. Bei der rechten Seite des hinteren Laufrads mit Kassette 20 mm.
Folgende Illustration entspricht der weiter oben gezeigten Nabe (eine SRAM DualDrive Nabe, mit einer Drei-Gang-Nabenschaltung kombiniert mit einer Kettenschaltung). Das Maß in rot ist der Mutternabstand und die Maße in blau und grün sind die jeweiligen Flanschabstände zur Mittellinie. Sie sind recht nah an den generischen Maßen, die oben erwähnt wurden.
Bei ungewöhnlichen Naben und insbesondere bei großen Naben und kleinen Felgen muss man den Flanschabstand ausmessen oder die Maße aus der Spezifikation des Herstellers ablesen. Wenn beide Flansche den gleichen Abstand zur Mittellinie haben, muss man nur den Abstand der beiden Flansche messen und durch zwei teilen. Wenn die Flansche jedoch unterschiedliche Abstände zur Mittellinie haben, müssen sie unabhängig voneinander gemessen werden. Wenn man die äußere Mutter der Nabe gegen den Werktisch abstützt, wird das Messen einfacher. Mit der bereits bekannten Nabe sieht im im Folgenden ein Beispiel wie es geht.
Beide Seiten der Nabe werden gemessen. Zuerst messen wir die rechte Seite. Der rechte Flansch ist 50 mm von der rechten Kontermutter der Naben entfernt und der linke Flansch 100 mm von der rechten Kontermutter.
Jetzt drehen wir die Nabe um und messen die andere Seite. Der linke Flansch ist 35 mm von der linken Kontermutter entfernt.
Der Mutternabstand ist 135 mm wie man der Spezifikation des Herstellers und obiger Illustration entnehmen kann. Die Hälfte davon ist 67,5 mm. Der rechte Flansch ist 50 mm von der rechten Kontermutter entfernt. Das ergibt 67,5 - 50 mm = 17,5 mm von der Mittelinie. Der linke Flansch ist 35 mm von der linken Kontermutter entfernt (67,5 - 35 mm) und die Distanz zur Mittellinie beträgt demnach 32,5 mm. Diese Messungen stimmen nicht exakt mit der Spezifikation des Herstellers überein, sind aber für praktische Zwecke genau genug.
Manche Felgen haben die Speichenlöcher zu einer Seite versetzt gebohrt. Um die Mittigkeit der Naben bei ungleichmäßigen Flanschabständen wiederherzustellen, muss man diesen Versatz in die berechneten Flanschabstände zusätzlich einberechnen, indem man den Versatz von der einen Flanschseite abzieht und auf der anderen Seite addiert. Zum Beispiel, wenn der linke Flansch 35 mm und der rechte 20 mm Abstand zur Mittelinie hat und die Speichenlöcher der Felge um 3 mm nach links versetzt sind, ist der effektive Flanschabstand links 32 mm und rechts 23 mm.
- Siehe auch
Jetzt zur Speichenlängenberechnung
Folgende finalen Messungen müssen noch durchgeführt werden, um die Speichenlängen zu berechnen:
- Die Zahl der Speichenlöcher
- Speichenlochkreisdurchmesser der Felge
- Speichenlochkreisdurchmesser der Nabe
- Speichenlochdurchmesser der Nabe
- Abstand des rechten Nabenflanschs von der Mittellinie
- Abstand des linken Nabenflanschs von der Mittellinie
- Anzahl der geplanten Speichenkreuzungen
Speichenlängenrechner sind online leicht zu finden oder herunterzuladen.
Manche Speichenlängenrechner inklusive Damon Rinards Spocalc (englisch) führen nur die mathematische Berechnung durch, die weiter oben im Artikel beschrieben werden. Andere Speichenlängenrechner beziehen auch die Streckung und das Setzen der Speichen und das Schrumpfen der Felge bei einem gespannten Laufrad mit ein - das macht etwa 1mm in der Speichenlänge bei einem typischen Laufrad aus. Wenn der Speichenlängenrechner die Spannung mit einberechnet, muss man die Speichenlängen so spezifizieren, dass man das Ende der Speichen auf die gewünschte Stelle ausrechnet.
Messwerkzeuge und die Genauigkeit der Messungen
Wie genau müssen die Messungen sein und welche Werkzeuge sind genau genug?
Maßband und Lineale
A tape measure to take the circumference of a rim should be 1/4" or 6 mm wide, and must be at least 8 feet or 2.5 meters long to reach all the way around a typical bicycle rim -- longer for oversize rims (32" and 36" wheels, antique high-wheelers...) but you could measure these wheels, or any wheel, using the diameter, or bicycle cable as described earlier.
Generally, metal rulers with etched markings are highly accurate, and tape measures of reputable brands (Stanley, Craftsman etc.) are accurate enough, but do check yours against an etched metal ruler -- and the longer the ruler, the better. A tape or ruler of plastic, fabric or wood cannot be trusted. Plastic and wood expand and contract with changes in temperature and humidity; fabric also stretches.
Speichenlänge prüfen
Spoke length is measured from the inside of the elbow, as shown in the image below, to the threaded end.
When measuring a spoke using a tape measure, a second spoke may be used to hold the elbow of the spoke and the tape measure's tab, as shown.
measuring a spoke
The threaded end of this spoke measures at 11 29/64 inches (halfway between the 11 7/16 and 11 15/32 marks on the measuring tape). A metric tape would make measurement easier, but let's calculate: 29/64 is 0.453125, and so the length measures as 11.435125 inches. (Yes, I know that the number of decimal places exceeds the precision of measurement, but digital calculators give you the extra digits at no extra cost.). Multiplying that number by 25.4 to convert to millimeters and lopping off meaningless decimal places gives 290.9mm. The ruler and the manufacturer's identified spoke length agree very well.
Spoke length measurement
Fehler und Ihre Effekte
As long as your tools are good, selecting the wrong spokes for a wheel is more likely to result from an outright mistake than from a measurement error. Though you should always measure carefully, wheel measurement is more forgiving than you might think.
Errors in measurement of the rim's diameter result in only half as great an error in spoke length. Deriving the diameter from the circumference improves accuracy further by more than 3 times.
With common wheels, errors in flange distance from the centerline are of minimal importance: a 1 mm change in flange distance results in only about a 1/10 mm change in spoke length.
The importance of the hub spoke hole circle diameter depends on the spoking pattern. With a radial spoking pattern, spoke length changes at half the rate of the diameter of the hub flange. With higher cross numbers, the effect on spoke length becomes smaller and smaller. With a 36-spoke cross 4 pattern, the spoke holes are 90 degrees away from those in the rim, and the hub spoke hole circle diameter hardly matters at all. A 36-spoke cross 4 pattern pattern is a good choice when the hub's dimensions aren't known or with flanges of different sizes. With both wheels spoked this way, a bicycle tourist would need to carry only one length of spare spokes, despite different flange sizes on the front and rear hub, etc. etc.
The table below summarizes the effects of measurement errors.
Effect of measurement errors Measurement error in: Spoke length will be off by this many times the error: Note Rim circumference 1/6.28 (1/2π) This is the most accurate way to measure for diameter. Rim diameter 1/2 Must be measured at several angles and averaged Depth from measured rim radius (1/2 diameter) to spoke hole 1 This is a difference in radius and applies to each spoke. Hub flange spacing from centerline About 1/10 Error becomes worse for small wheels/large flanges. Hub spoke hole circle diameter Usually small, but up to 1/2 Small for high cross numbers, 1/2 for radial spoking. Spoke hole diameter 1/2 Unimportant because spoke hole clearance is small. Tensioning compensation -- Spokes will be effectively about 1mm longer when tensioned.
For typical wheels, random errors dominate, but for larger wheels, and particularly, very large wheels such as on antique high-wheeler bicycles, proportional errors -- from the scale of a measuring tape being slightly to large or small, and from spoke stretch under tension -- become important.
The ends of the spokes of a fully-tensioned wheel come to somewhere between the bottom and top of the slots in the spoke nipples. Properly-tensioned spokes stretch by about 0.3%, and rims compress slightly -- so, the 250-300mm long spoke in a typical large bicycle wheel needs to be about 1mm shorter than raw calculations would indicate.
The range of spoke lengths which avoids these problems is about 3mm. The tolerance has become smaller in recent years, because short spoke nipples and matching short threads are fashionable to reduce aerodynamic drag.
Falls Speichen zu kurz sind oder scheinen
- bending spokes overthe hub flangeSpokes at the outside of the hub flanges may appear too short when lacing the wheel if they bow outward. You may need to tap on spokes lightly with the flat face of a hammer or mallet just outside the hub flange to straighten them so they reach the spoke nipples.
- A spoke which is too short, or has long threads, will leave threads visible outside the nipple.
- If the rim covers much of the nipples' length, long nipples may be required so a spoke wrench can reach the nipples' wrench flats. Longer threads prevent a spoke with short threads from screwing in all the way, so check for compatibility.
- If a spoke does not extend into the head of the spoke nipple, then the weakest part of the spoke nipple is in tension and the nipple is at risk of breaking. Brass spoke nipples are much stronger than aluminum ones and are more likely to survive this abuse.
Wenn Speichen zu lang sind
- If the spokes extend into the screwdriver slots when the wheel is under light tension, you can't use a screwdriver for initial light tensioning of the wheel. This first warning that the spokes are too long comes after you have laced the wheel.
- If the spokes of the tensioned wheel protrude from the tops of the nipples and the rim has non-recessed spoke holes, you'll have to file the spoke ends so they don't puncture the inner tube.
- The threads may also reach their limit and bind, so you won't be able to tension the wheel. You'll feel the spoke twisting instead, as you try to turn the nipple with your spoke wrench.
The threads of all four spokes in the image below extend equally far. The leftmost nipple is threaded on until the threads start to bind. The next spoke nipple is threaded on until the end of the spoke is level with the top of the nipple's screwdriver slot, as far as it can go without risk to the inner tube. The rightmost nipple is threaded on only far enough to conceal the threads of the spoke, risking nipple breakage. Comparing the leftmost spoke with the bare one shows that the internal threads of the nipple extend down about as far as the base of the wrench flats.
Speichenlängentoleranzen
I thank Roger Musson for permission to use the photo below, with cross-sectioned spoke nipples. The spoke threads are the same length in all three examples, but the spoke nipples are of different lengths. A spoke can be threaded in only until the red line in the picture reaches the bottom of the threading in the spoke nipple. Beyond that limit, it will bind. The combination on the left risks breaking the spoke nipple just below the head, because the spoke does not extend up into the head of the nipple. Only the short spoke nipple at the right is really suitable for the spokes shown.
Siehe auch
- Damon Rinards Spocalc Excel Anwendung mit Maßen für bestimmte Naben und Felgen (englisch)
- Danny Epsteins Rechner muss mit numerischen Dimensionen gefüttert werden
- Roger Mussons Wheelpro Speichenrechner hat eine Datenbank mit Naben und Felgen
- Der Spokes Calculator des Hersteller DT Swiss verfügt ebenfalls über eine umfangreiche Datenbank gängiger Produkte.
- Laufradbau
Quelle
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel [Measurements for Spoke Length Calculations https://www.sheldonbrown.com/spoke-length.html] von der Website Sheldon Browns. Originalautor des Artikels ist John Allen.
Roger Musson -- wheelbuilding book, spoke calculator
