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Wartung von Naben

Anmerkung des Übersetzers
Dieser Artikel ist ursprünglich im September 1978 im Bicycling Magazine erschienen. Möglicherweise sind die Inhalte nicht mehr ganz auf dem neusten Stand. Die beschriebenen Naben sind solche mit Konuslagern. Diese findet man in aktuellen Fahrrädern nur noch sehr selten, weil inzwischen die meisten Nabenlager durch Patronenlager ersetzt wurden.


Um aus Naben die löngste Lebensdauer und den geringsten Reibungswiderstand herauszuholen, müssen diese regelmäßig auseinandergebaut, gereinigt, wiedereingepackt (Fett) und neu eingestellt werden.

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Inhaltsverzeichnis

Werkzeuge und Materialien

Falls möglich sollte man immer zwei spezielle Konusschlüssel für jede an Deinen Naben notwendige Größe zur Hand haben. Normalerweise heißt das dass man zwei Sätze Konusschlüssel haben. Ein Satz deckt die Größen 13, 14, 15 und 16 mm ab, wobei einige Konen nicht in diese Größen passen. Eine der Ausnahmen sind 1970er Jahre Dura Ace Naben, die 17er Schlüssel benötigen. Mann kann auch mit einem Konusschlüssel und einem Maulschlüssel (oder Engländer) für die Kontermutter auskommen. Die endgültige Einstellarbeit fällt aber mit zwei passenden Konusschlüsseln leichter. Normalerweise bekommt man diese Konusschlüssel nur im Fachhandel.

Siehe auch

Um die Einzelteile zu reinigen, benötigt man eine alte Zahnbürste, ein paar Lumpen zur Reinigung oder Papiertücher und einen guten Entfetter. Entfetter sind im gut sortierten Baumärkten oder im Autofachhandel zu finden. Beachte genau die Bedienungsanleitung des Entfetters. Die besten Entfetter verlangen nach einer Spülung mit Wasser sobald das Fett vom Lösungsmittel aufgelöst wurde. Statt eines Entfetters kann man auch WD-40, LPS-1, Farbverdünner oder Kerosin nehmen. Dann muss man allerdings sehr viel von Hand schrubben, falls das alte Fett an der Nabe festgebacken ist. Nimm niemals (Reinigungs-)benzin. Das ist ein echtes Risiko für Leib und Leben, weil die Dämpfe am Boden entlangkriechen können und beim kleinsten Funken entzünden sich diese Gase. Stärkere Lösungsmittel verpesten mit Ihrem Gestank das ganze Haus - daher sollten sie ausschließlich draußen oder eine getrennten Garage benutzt werden. Es gibt auch ungiftige Lösungsmittel wie Citrasolv, die recht effektiv sind und weniger Probleme bereiten.

Zusätzlich benötigt man etwas Fett. Das beste Fett nach Sheldon Browns Meinung ist das Phil Wood Fahrradfett, das es im gut sortierten Fahrradfachhandel geben sollte. Es ist recht zähes Fett, das den Zusammenbau vereinfacht, weil es die Lagerkugeln an Ort und Stelle hält, während man Achse und Konus montiert. Dieses Fett ist sehr langlebig und wasserresistent. Mancher bevorzugt ein leichteres Fett wie dasjenige von Campagnolo oder das Lubriplate #105. Diese Fette haben etwas weniger Reibung, scheinen aber nicht so langlebig zu sein. Man kann auch Fett aus dem Automobilbereich nehmen. Ein Fett aus dem Bootsanhängerbereich kann bei Fahrrädern, die oft in feuchten Bedingungen unterwegs sind, hilfreich sein.

Der Unterschied zwischen Fett und Öl ist eine Frage der Gradmessung. Fett ist ein sehr dickes Öl, Öl ist ein sehr dünnflüssiges Fett.

Manche Rennfahrer nehmen lieber Öl statt Fett, damit sie im System weniger Reibung haben. Wenn man Öl einsetzt, müssen die Naben alle ein bis zwei Wochen nachgeölt werden, da die Naben sonst ernsthaft Schaden nehmen können. Das ist im Allgemeinen nicht den Aufwand wert! Den Unterschied kann man leicht spüren, wenn man die Nabe mit den Fingern hält und um die Achse dreht. Wenn das Laufrad montiert ist, ist der Unterschied nicht signifikant. Zum einen drehen sich die Lager recht langsam im Zentrum des Laufrads. Die Reibung durch Last ist um Längen größer als durch die Viskosität des Schmiermittels. Die Reibung in einer guten Nabe ist minimal im Vergleich zum Rollwiderstand der Reifen. Fett kann sogar zu weniger Reibung führen, weil es einen robusteren Schmierfilm bildet.

Zusätzlich sollte man einen Satz neue Lagerkugeln bereit legen. Sie sind sowohl im Fachhandel als auch im Internet leicht zu erwerben. Ein paar Ersatzkugeln sind auch sinnvoll, weil sie wie kleine flüchtige Teufel sind. Ohne neue Lagerkugeln sollte man eine Nabe nicht wieder zusammenbauen. Die meisten Vorderradnaben haben 10 3/16 Zoll Kugeln je Seite. (Ausnahme: Capagnolo Record, Nuovo Record und Super Record, die 7/32 Zoll Kugeln haben). So gut wie alle Hinterradnaben haben neun 1/4 Zoll Lagerkugeln je Seite.

Demontage

I would suggest that you start with the front wheel if you have not done this job before, because there are fewer complications. Before you remove the axle, check to see if it is bent. Remove the axle nuts or quick-release skewer that holds the wheel to the fork. Now if you rotate the axle and look at each end of it in turn you should be able to tell if the axle is bent. If it is, one end or both will wobble back and forth as it is turned.

Newer Shimano hubs have rubber dustcaps which you must pop off before you can do any further disassembly. Otherwise, your first step is to loosen one locknut.

If one locknut breaks free, fine -- some hubs use a keyed washer between each cone and locknut. The washer has a "key" or tab which slides in a groove cut in the threads of the axle. This washer will keep the cone from turning with the locknut. With such a hub, you might put a wrench on the locknut at each end of the axle and unscrew one from the other. Many newer hubs leave out the keyed washer, and so, use a cone wrench on the cone, and another wrench on the locknut on the same end of the hub. Otherwise, they are likely to turn together and be hard to turn. Also see special instructions for Raleigh front hubs.

There is an additional complication when you are working on a freewheel rear hub, because the freewheel block gets in the way. If you have the necessary tools (a freewheel puller to fit your brand of freewheel and a sturdy vise mounted on a solid workbench, or large -- additional advice is in the article on freewheels), the easiest approach is to remove the freewheel first. If this is not possible, you can do the job without removing the freewheel. Remove the locknut and cone on the left side of the hub and pull the axle out from the right side. You will just be able to get at the right bearing cup through the center of the freewheel.

On a cassette Freehub, the right-side bearing is more accessible, but it is easier to clean out the right-side bearing if you remove the lockring first. Instructions are in my article on cassettes.

It will not be nearly as easy to clean the right cup with the freewheel or cassette lockring in your way, but fortunately that side rarely gets dirty, because these parts make it harder for dirt to get in. Be careful not to get solvent inside of the freewheel or Freehub mechanism While you have the axle out of the hub, tighten the spacer for the right end of the axle tightly against the locknut and cone so you will be able to use a wrench on the locknut to hold the axle when you are adjusting the cone on the left. If you have put a new axle on a rear quick-release hub, it likely will be too long for the quick release to work properly. If so, it is easiest to cut it down after it is installed in the hub.

Lift off the washer, if present, and unscrew the cone. Once the cone has been removed from one end of the axle, the axle can be pulled out of `the hub, and the ball bearings will fall out. There is no need to remove the other cone and locknut that are still on the axle, so save yourself a lot of trouble and leave them on the axle, unless your old axle is bent and has to be replaced anyway. Remove the dustcaps by carefully prying them up with a screwdriver. If you have trouble getting the dustcaps off, leave them on rather than bending them. This will make it a bit harder to clean out the hub.

Reinigung

Der wichtigste Teil der Arbeit ist es, die ganzen inneren Bauteile so sauber wie menschenmöglich zu bekommen. Die Innenseite des Nabenkörper, die Achse, Konen und Lagerkugeln müssen vollständig von altem Fett, Schmutz, Staub und Lösungsmittel sein. Wenn man nicht auch die letzten Reste des Lösungsmittels entfernt, wird es das neue Fett aus dem Zusammenbau angreifen und man muss die ganze Prozedur viel zu früh von vorne beginnen.

Man kann sogar so weit gehen, dass man ein Bündel Papierküchentücher durch den Nabenkörper zieht und Reste mit einem Wattestäbchen reinigt. Falls die Nabe einen Ölauslass hat, nimm den Verschluss heraus, reinige ihn und das Ölloch. Wenn man einen keinen Entfetter benutzt, der eine Wasserspülung als Abschluss verlangt, kann man stattdessen auch die Teile in Spülwasser reinigen, danach mit klarem Wasser abspülen und leicht erhitzen, damit sie schneller trocknen und nicht so schnell Rost ansetzen.

Wenn man mit der Zahnbürste fertig ist, sollte man diese sehr gründlich reinigen, bevor man sich mit ihr wieder die Zähne putzt.

Anmerkung von John Allen
Sheldon Brown benutzte obigen Satz tatsächlich, als er in den 1970er Jahren Kurse für Fahrradreparaturkurse im Boston Center for Adult Education (Boston Zentrum für Erwachsenenbildung) gab. Wahrscheinlich war das zu viel für die Veröffentlichung im Bicycle World Magazin. Ganz im Geiste Sheldons wurde das hier ergänzt.


Jetzt, da alle Teile sauber sind, sollten sie gründlich auf Verschleiß überprüft werden. Die Konen sollten eine glänzende Spur rundherum an der Stelle haben, auf der die Kugeln laufen. Untersuche diese Spur gründlich auf irgendwelche Unregelmäßigkeiten oder Dellen. Ein Vergrößerungsglas kann hierbei sehr hilfreich sein. Wenn es nur eine Spur eines Mangels gibt - egal wie klein - sollte der Konus ausgetauscht werden.

Untersuche die Lagerschalen (im Nabenkörper) auf die gleiche Weise. Meistens kann man die Lagerschalen nicht einzeln ersetzen, sondern muss den gesamten Nabenkörper gegen ein Neuteil tauschen. Glücklicherweise sind die Lagerschalen die letzten Teile, die von Verschleiß betroffen sind. Wenn die Nabe regelmäßig gereinigt, geschmiert und in guter Einstellung gehalten wird, sollten die Lagerschalen ewig halten.

Einer der Gründe, warum Sheldon den routinemäßigen Tausch der Lagerkugeln empfohlen hatte, ist die Schwierigkeit auf den Kugeln Dellen oder Dreckpartikel zu finden, weil es sehr schwer ist, wirklich alle Seiten einer Kugel zu untersuchen. Wenn Sheldon eine Nabe neu zusammenbaute und ihm eine Kugel herunterfiel, machte er sich meistens nicht die Mühe, nach ihr zu suchen und sie aufzuheben. Er nahm direkt eine weitere neue Kugel zur Hand, statt einer verdreckten Kugel zu erlauben, die Nabe zu kontaminieren.

Es ist besonders wichtig, dass die neuen Lagerkugeln, die in eine Lagerschale kommen, alle aus einer Produktionscharge stammen. Die Kugeln werden mit einer Toleranz von einigen Millionstel mm gefertigt. So kann die eine Charge aus etwas größeren Kugeln bestehen und eine Charge aus etwas kleineren. Wenn man Chargen mischt, wird die Last auf die größeren Kugeln verteilt und die kleineren Kugeln verhalten sich wie nicht vorhanden.

Die Kugeln müssen leicht in die Lagerschale passen. Wenn man eine Kugel zuviel nimmt, wird das Rad nach der Montage leicht wackeln und lässt sich nicht zentrieren.

Zusammenbau

Falls Du die Staubkappen abgenommen hettest, ist nu der erste Schritt, diese wieder einzusetzen, außer es sind Staubkappen aus Gummi. Schlage Sie vorsichtig mit einem Werkstatthammer in den Nabenkörper und arbeite dich dabei entlang der äußeren Kante im Kreis entlang der Staubkappenaußenkante. Nun fette die Lagerschalen des Nabenkörpers. Mach Dir keinen Sorgen, dass Du zu vile Fett benutzen könntest. Das isr nicht möglich und im Zweifel, nimm einfach noch mehr.

Lege als nächstes das Laufrad auf die Seite und führe das Achsende ohne Konus voran von oben zum Teil in die Achse ein. Beim Hinterrad sollte man tunlichst darauf achten, dass die Achse wieder genauso eingebaut wird, wie sie entnommen wurde, damit das lange Ende auf der Freilaufseite ist. Während die Achse das Loch im Nabenkörper blockiert, kann man nun die Lagerkugeln in die obere Lagerschale einsetzen, ohne das Risiko einzugehen, dass einzelne Kugeln durch die Mitte herausfallen könnten.

Hebe nun das Laufrad an und lasse die Achse herunterfallen, so dass der Konus auf den Lagerkugeln, die gerade in die Lagerschale eingesetzt wurden, ruht. Halte die Achse fest und drehe das Laufrad herum. Halte die Achse gut fest, bis sie auf der Oberfläche deines Arbeitsplatzes aufsetzt. Anderenfalls fallen die Lagerkugel wieder heraus. Setze nun die Lagerkugeln in die andere Lagerschale ein und schraube den verbleibenden Konus handfest auf die Achse. Das sichert den gesamten Aufbau, so dass es kein Risiko mehr gibt, dass die Lagerkugeln zu Boden fallen. Montiere nun Unterlegscheibe und Kontermutter. Jetzt ist das Laufrad zur EInstelluing des Lagers vorbereitet.

Das Einstellen eines Kugellagers dieses Typs am Fahrrad ist nicht sonderlich schwierig. Aber falls Du das noch nie gemacht hast, ist es wahrscheinlich, dass Du etwas Zeit und Geduld brauchst. Sei deshalb niemals in Eile.

Unter dem "Einstellen von Lagern" bei Naben bedeutet grundsätzlich wie weit die Konen an der Achse voneinander entfernt sind. Wenn sie zu nahe beieinander sind, kneifen Sie die Kugeln zusammen, werden blockieren und die Nabe lässt sich kaum noch bewegen. Die Lager haben zuviel Reibung und die Einzelteile werden vorzeitig verschleißen. Wenn die Konen zu weit auseinander liegen, wird sich alles frei bewegen lassen, aber es wird Spiel im Lager geben, so dass das Laufrad wie ein Wackelzahn hin- und herwackelt. Idealerweise findet man den Punkt, an dem die Konen lose genug sind, dass sich allwes frei bewegen kann, man aber so wenig Spiel wie möglich hat.

Es ist sinnlos, die Konuseinstellung zu beurteilen, bevor nicht die Kontermuttern festgezogen sind. Man muss mehrere unterschiedliche Einstellungen probieren und jedes mal zwei Dinge testen: Reibungswiderstand und Spiel.

Um diesen Reibungswiderstand zu bestimmen, musst Du Dir vorstellen, Du wärst ein Tresorknacker und die Achse wäre der Drehknopf am Safe. Bewege die Achse langsam und sanft mehrere Umdrehungen und jede Richtung. Die Achse sollte sich bereits durch sanftesten Druck bewegen lassen, ohne jegliche Unregelmäßigkeit oder ins Stocken zu geraten. Wenn Du Dir nicht sicher bist, eine Stocken zu spüren, löse einen der Konen ein ganz klein wenig. Wenn die Achse danach leichter dreht, war die vorherige Einstellung zu fest.

Um auf Spiel zu prüfen, versuche ein Ende der Achse, auf- und ab oder hin- und her zu wackeln. Wenn das Lager Spiel hat, solltest Du das mit Deinen Fingerspitzen fühlen können. Dazu gibt es einen separaten Artikel über Konenzentrierung. Dort findest Du einige nützliche Tipps zur Einstellung von Konuslagern.

Es sollte bei einer hochqualitativen Nabe möglich sein, sie so einzustellen, dass es kein fühlbares Spiel mehr gibt und gleichzeitig nicht mher Reibung auftritt als wenn die Konen zu lose sind. Wenn Du es nicht schaffst, dass eine Nabe beide Tests bei gleicher Koneneinstellung besteht, nimm sie auseinander und wiederhole den ganzen Vorgang. Das Problem wird entweder auf Schmutzeintrag auf den Lagerringen (sogar ein einziger Partikel kann hier ausschlaggebend sein), auf Dellen in der Lagerfläche, eine verbogene Achse oder einfach auf schlechte Qualität der Nabe zurückzuführen sein (so wie bei billigen Fahrrädern mit gepressten Stahlnaben). Du solltest auch noch einmal prüfen, ob Dui nicht zu viele Lagerkugeln verbaut hast. Wenn keiner der Maßnahmen eine Besserung bringt und sowohl Widerstand als auch Spiel nicht zur gleichen Zeit abgestellt werden können, sollte man die Nabe etwas zu lose einstellen und mit etwas Spiel leben als mit zu hohem Reibungswiderstand.

Kein Widerstand und kein SPiel ist die ideale Einstellung für Naben mit Vollachse. Bei Naben mit Schnellspannerachsen gibt es einen zusätzlichen komplzierenden Faktor. Wenn man den Schnellspanner schließt, tendiert dieser dazu, die Achse ein klein wenig zu kumprimieren. Wenn also die Nabeneinstellung auf der Werkbank perfekt war, wird die Nabe im eingebauten Zustand zu fest sein. Aus diesem Grund sollten Schnellspannernaben im ausgebautem Zustand mit ein klein wenig Spiel an der Achse eingestellt werden. Das Spiel sollte dann verschwinden, wenn man den Schnellspannermechanismus festgezogen wird. Im Artikel Konenzentrierung beschreibt Sheldon Brown ein Selbstbauwerkzeug, das dabei hilft, die richtige EInstellung auch bei demontiertem Laufrad zu erreichen. Alternativ kann man auch die abgesägten Ausfallenden einer Schrottgabel mit einklemmen und das Laufrad mit diesen Drehen und die Einstellung auf Widerstand prüfen.

Die Lagereinstellung kann auch mit angehobenem Fahrrad geprüft werden, indem man das Laufrad zwischen den Bremsbacken hin- und herwackelt. Es sollte kein klappriges Gefühl aufkommen. Halte das Fahrrad weiter in der Luft und lasse das Laufrad los. Das Gewicht des Ventils sollte das Laufrad in eine Vor- und Zurückschwingung versetzen und nach einigen Schwingungen sollte das Ventil Unten zur Ruhe komme (oder was auch immer der schwerste Teil der Felge-Reifen-Schlauch-Kombination ist). Dieser Test wird am Hinterrad nicht funktionieren, solange die Kette auf einem Ritzel aufgelegt ist.

Deine Naben sollten regelmäßig neu gepackt werden im Rahmen der normalen Fahrradwartung. Wie oft das notwendig ist hängt davon ab, wie oft Dein Fahrrad unter welchen Bedingungen genutzt wird. Wenn Du nur an sonnigen Tagen fährst, kannst Du Glück haben und das über mehrere Jahre strecken. Wenn Du jedoch auch bei Regen fährst oder an einem sandigen oder staubigen Ort wohnst, solltest Du die Prozedur alle paar Monate wiederholen. Wenn man außenliegende Dichtungen anbringt, die Dreck aus der Nabe fernhalten, kann das Intervall deutlich gestreckt werden.


Statt einer regelmäßigen Routine des Neu-Packens der Naben empfahl Sheldon Brown das periodische prüfen der Naben, indem man das Laufrad heraus nimmt und die Achse mit den Fingern dreht und auf Unregelmäßigen Lauf achtet (wie weiter oben schon beschrieben). Lass Dich nicht täuschen von dem Gefühl, dass es ein wenig Reibungswiderstand gibt. Reibungswiderstand hängt von der Belastung der Naben ab. Wenn man das Laufrad in der Hand hält und die Achse von Hand dreht, ist der einzige Reibungswiderstand idealerweise nur vom Gewicht des Achsenaufbaus und der Viskosität des Schmiermittels herrührend. Wenn man auf dem Fahrrad fährt, kommt das Fahrergewicht und das Gewicht des Fahrrads ins Spiel und der Reibungswiderstand steigt um ein Vielfaches an. Den Unterschied spürt man deutlich.

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Siehe auch

Quelle