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Dieser Artikel beschreibt beginnend mit Dreigang-Naben wie Nabenschaltungen funktionieren und arbeitet sich zu komplexeren Naben hoch. Es werden einige Trends beschrieben und Empfehlungen ausgesprochen. Verlinkungen zu anderen Artikeln verweisen auf Informationen zu den speziellen Modellen, die besprochen werden. | Dieser Artikel beschreibt beginnend mit Dreigang-Naben wie Nabenschaltungen funktionieren und arbeitet sich zu komplexeren Naben hoch. Es werden einige Trends beschrieben und Empfehlungen ausgesprochen. Verlinkungen zu anderen Artikeln verweisen auf Informationen zu den speziellen Modellen, die besprochen werden. | ||
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Des weiteren gibt es Lager die Widerstand aufbringen. | |||
* Die Planetenräder machen eine Umdrehung um ihre Achse, die durch tagentiale Kräfte durch das Drehmoment des Mitnehmers auf dem Achsenradius vorgespannt sind. Andere Kräfte heben sich mehr oder weniger durch Symmetrie auf, weil jedes Planetenrad sowohl das Sonnenrad als auch das Hohlrad an gegenüberliegenden Stellen berührt. | |||
* Das Konuslager zwischen Achse und Nabenkörper auf der linken Seite trägt etwa die Hälfte des Gewichts auf das Hinterrad und ein wenig der Kettenzugkräfte; der Nabenkörper bewegt sich mit der Geschwindigkeit der ausgehenden Bewegung - das ist 1 <sup>1</sup>/<sub>3</sub> der Geschwindigkeit des Mitnehmers. | |||
* Das kleinere (außenliegende) Konuslager der rechten Seite bewegt sich mit der Geschwindigkeit des Mitnehmers und trägt ebenfalls etwa die Hälfte des Gewichts auf dem Hinterrad und den Großteil der Kettenzugkräfte. | |||
* Das größere (innenliegende) Konuslager auf der rechten Seite zwischen Mitnehmer und Nabenkörper bewegt sich relativ zum Mitnehmer mit nur etwa <sup>1</sup>/<sub>3</sub> der Geschwindigkeit. Es hat jedoch einen großen Durchmesser, was die lineare Geschwindigkeit zwischen den Lagerschalen erhöht. Dieses Lager trägt ebenfalls etwa die Hälfte des Gewichts auf dem Hinterrad und es werden Biegekräfte durch Gewicht und Kettenzug auf es ausgeübt. Dieses Lager hat kleinere Lagerkugeln als das Kugellager auf der Achse (<sup>3</sup>/<sub>16</sub> statt <sup>1</sup>/<sub>4</sub> Zoll). | |||
Die Zahnräder und Lager fügen noch Widerstand im Vergleich zu einem [[Singlespeed]]antrieb hinzu. Dagegen hat eine Nabenschaltung keinen Zusätzlichen Widerstand durch das Umlaufen von Umlenkrollen oder durch falsch eingestellte Ketten zu ertragen. | |||
Untersuchungen haben gezeigt, dass Nabenschaltungen etwas weniger effizient arbeiten als Kettenschaltungssysteme. Allerdings machen sie diesen Nachteil im Stadtverkehr durch leichte und schnelle Schaltvorgänge wieder wett. Der direktübersetzte mittlere Gang einer Nabenschaltung ist in der Theorie sehr effizient, weil die Kräfte direkt auf den Nabenkörper übertragen werden. In der Praxis ist dieser Gang nicht unbedingt effizienter als die anderen Gänge. Dieser Umstand ist noch nicht wirklich ergründet. | |||
Ältere Nabneschaltungen - genauso wie die Rohloff Speedhub 500/14 und die Shimano Elfgang-Nabe - haben Ölschmierung, was den Widerstand gering hält. Viele neuere Naben mit mehr als einer Stufe, die mit fett geschmiert werden, sind weniger effizient. | |||
Eine umfassende Betrachtung der Effizienz von Nabenschaltungen wurde durch Dr. Chester Kyle und Frank Berto durchgeführt und im Journal "Human Power" (Ausgabe 52, siehe unten) veröffentlicht. Sie macht interessante Vergleiche in der Betrachtung der Effizienz von Kettenschaltungssystemen (Ausgabe #50 und #51, siehe unten). Effizienz steigt mit höherer Kettenspannung oder mit aufgebrachter Kraft (durch den Fahrer). Kyle und Berto weisen der Rohloff Spededhub geringere Effizienz nach als die Hersteller versprechen - sie ist jedoch immer noch absolut beeindruckend hoch! Für Kettenschaltungen wies man bei kleinen Ritzeln geringere Effizienz nach (s. Ausgabe #50). das wurde jedoch in Ausgabe #51 durch Neuberechnungen mit der gleichen Kraft bei gleichen Laufradumdrehungsgeschwindigkeiten wieder aufgehoben. | |||
;Siehe auch | |||
* [http://ihpva.org/HParchive/PDF/hp50-2000.pdf Human Power, Issue 50 (PDF/englisch)] | |||
* [http://ihpva.org/HParchive/PDF/hp51-2001.pdf Human Power, Issue 51 (PDF/englisch)] | |||
* [http://ihpva.org/HParchive/PDF/hp52-2001.pdf Human Power, Issue 52 (PDF/englisch)] | |||
==Welche Nabenschaltung ist nun die Richtige?== | |||
Kettenschaltungen oder die Rohloff Speedhub (zu einem hohen Preis) mit breiter Übersetzungsabndbreite und engen Abstufungen machen Fahrradfahren leichter in steilem Gelände oder für schwere Transporte und für schwächere Fahrradfahrer. Für die meisten Einsätze in der Stadt kann eine ordentlich gewählte und eingestellte Nabenschaltung alle Vorteile einer Kettenschaltung ausstechen. | |||
Das Singlespeedfahrrad und die klassische Dreigang-Nabe mit Übersetzungsgetriebe waren jahrzehntelang die Stütze des städtischen Fahrradverkehrs. Es ist kein Zufall, dass Fahrradfahren in Städten, die flaches Terrain haben, besonders beliebt ist (Amsterdam, Kopenhagen, Berlin, etc.) | |||
Sogar in diesen Städten können Singlespeed und Übersetzungsgetriebe mit drei Gängen sich nicht geschickt an verschiedene Herausforderungen wie Wind, Gepäck und Kraftausdauer des Fahrers anpassen. Viele Nutzlastfahrräder hatten zusätzlich nur eine Rücktrittbremse und einen Bremsweg, der ungefähr doppelt so lang war wie bei einem Fahrrad mit Vorderradbremse. Fahrräder mit nur einer Bremse sind in den meisten Ländern (auch Deutschland!) für den Straßenverkehr nicht zugelassen. Die Rücktrittbremse verhindert schnelles Anfahren, weil man die Pedale nicht rückwärts in eine günstige Position drehen kann. Außerdem überhitzt sie bei langen Bergabfahrten. | |||
In | Es ist leicht verständlich, dass sich ein betrieb mit zwei Handbremsen auf Dauer durchsetzt. In Großbritannien, Frankreich und den USA waren diese Aufbauten schon seit Jahrzehnten Standard. manchmal ist die Hinterradbremse eine [[Scheibenbremse]], eine [[Trommelbremse]] oder Shimano [[Rollerbrake]], die in die Nabenschaltungsnabe integriert ist. Anders als [[Felgenbremse]]n sind sie relativ immun gegenüber feuchten Witterungsverhältnissen. | ||
[[John Allen]] meint, dass eine [[Entfaltung]] im höchsten Gang von etwa 5,6 bis 6,4 Metern (70 bis 80 Gear Inch) die Grundvoraussetzung für eine vernünftige Performance im Stadtverkehr sei. Er meint, dass eine bevorzugte Schalteinheit fünf bis acht Gänge haben sollte. | |||
In einer hügeligeren Stadt wie zum Beispiel Wuppertal (oder San Francisco) kann es Bedarf nach einer größeren Übersetzungsbandbreite geben als ein preiswertes Nabenschaltungsmodell bieten kann. [[Hybridschaltung]] oder eine [[Kettenschaltung]] ist die preiswertere Alternative zu Nabenschaltungsmodellen, die diese Anforderungen abdeckt. man hat jedoch mehr Aufwand bei der Wartung. | |||
Die Gewichtsfrage spielt natürlich auch im Auswahlprozess für eine Nabe eine Rolle. Leichtgewichtig ist bei Fahrrädern, die oft getragen werden, wichtig. Das gilt insbesondere bei [[Faltrad|Falträdern]], die wohl am häufigsten getragen werden. | |||
Mit seinen Dreigang- und Fünfgang-Naben mit Aluminiumhülle behält Sturmey-Archer weiterhin die Rolle für gewichtsoptimierte Naben bei, die sie sich in der Mitte des 20. Jahrhunderts erarbeitet haben. Obwohl SRAMs Fünfgang- und Siebangang-Naben im Inneren sehr ähnlich aufgebaut waren wir Sturmey-Archer Naben, wurden sie zumeist mit schwereren Stahlnabenkörpern verkauft. Shimano steht irgendwo dazwischen. Keine der Naben mit mehr als sieben Gängen ist besonders leicht. | |||
John Allens Fahrräder haben zwischen einem und 30 Gängen alle möglichen Abstufungen. Jedich nimmt er für das Fahrradfahren in der Stadt bevorzugt das Fahrrad mit der alten Sturmey-Archer Fünfgang-Nabe. Wenn er das Bedürfnis für kleinere Übersetzungen hat, weil er einen Anhänger bergauf nach hause ziehen will, hat er sich ein Laufrad mit einer SRAM Siebengang-Nabe mit einer Trommelbremse und ein weiteres mit einer Shimano Achtgang-Nabe aufgebaut. Er testet beide aus. Die SRAM Nabe hat einen Aluminiumkörper, der inklusive der Bremse nur wenig mehr wiegt als die bremsenlose Version mit Stahlkörper. Die Shimano Version hat eine Rollerbrake, die er aber plant zu demontieren, um eine [[Felgenbremse]] zu montieren. Die Rollerbrake bietet auch ohne Aktivierung zuviel Widerstand. | |||
==Siehe auch== | ==Siehe auch== | ||
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* [https://www.sheldonbrown.com/brandt/sturmey-archer.html Jobst Brandt zu Sturmey-Archer Nabenschaltungen (englisch)] | * [https://www.sheldonbrown.com/brandt/sturmey-archer.html Jobst Brandt zu Sturmey-Archer Nabenschaltungen (englisch)] | ||
* [[Sturmey-Archer Naben]] | * [[Sturmey-Archer Naben]] | ||
* [http://ihpva.org/HParchive/PDF/hp50-2000.pdf Human Power, Issue 50 (PDF/englisch)] | |||
* [http://ihpva.org/HParchive/PDF/hp51-2001.pdf Human Power, Issue 51 (PDF/englisch)] | |||
* [http://ihpva.org/HParchive/PDF/hp52-2001.pdf Human Power, Issue 52 (PDF/englisch)] | |||
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