NEWTON

Abk. f. > Newton, die physikal. Einheit f. > Kraft.

Nabe
Mittelteil eines Rades, welches sich um eine > Achse dreht. Das Wort entwickelte
sich schon zu Beginn des Wagenbaus im indogermanischen Sprachraum aus "Nabel".

Am Fahrrad ist die Nabe das "Herzstück" des > Laufrades und wird mittels >
Speichen oder Scheiben (s. > Scheibenrad) mit der > Felge verbunden. Die Nabe
stellt also mit der in ihr gelagerten Achse die Verbindung zwischen Rahmen und
Reifen her.

        Lagerung
Die Lagerung der Achse erfolgt mittels > Konus- oder > Wälzlager, bei >
Composite Wheels finden sich z.T. (Mavic) auch schon > Patronenlager. Die
Lagergüte ist entscheidend für die Lebensdauer einer Nabe und ihr
Qualitätsmerkmal, Einzelheiten hierzu s. > Lagerung und > Nabenlagerung.

        Leichtlauf
Der von manchen Herstellern gepriesene Nabenleichtlauf ihrer Produkte sollte
nicht zum Fetisch erhoben werden. Die hier auftretenden > Reibungsverluste
ergeben sich aus der > Reibungszahl dividiert durch den Radius des Rades und
liegt bei 0,098 N. Die hierfür zu erbringende > Leistung beträgt bei 30 km/h
0,15 W.

Zum Vergleich: Die Kette erzeugt bei gleichem Tempo 3-6 Watt Reibungsverluste,
die Rollreibung der Reifen schlägt gar mit 45-60 Watt zu Buche!
Fazit: Der Nabenleichtlauf wird i.d.R. überbewertet, der Radler sollte besser
auf seriöse Dichtungen achten.

        Dichtung
Sie ist - neben exzellenter Lagerung - entscheidend für die Lebensdauer von
Fahrradnaben. Grundsätzlich wird zwischen berührungslosen (Staubkappe;
Labyrinth) und schleifenden (Lippen; Kolbenring) Dichtungen unterschieden, wobei
erstere weniger gut abdichten als letztere, die dafür aber höhere
Reibungsverluste verursachen. Einzelheiten - auch zur Wartung - s. > Dichtung.

        Flansche
In die Löcher der tellerartig geformten Nabenenden ("Flansche") werden die
Speichen eingehängt.

                Dicke
Für die Haltbarkeit der Speichen (Vermeidung von Aufziehen und Bruch im Bogen)
ist es wichtig, daß die Flansche eine Dicke von mind. 3,2 mm besitzen. Bei
dünneren Flanschen läßt sich die Tendenz zu frühzeitigen Speichenbrüchen mit
zwischen Speichenkopf und Flansch eingelegten kleinen Unterlegscheiben (Größe: M
3) reduzieren. Bei dickeren Flanschen sind die Speichenlöcher leicht angesenkt,
damit die Speichenbögen "noch um die Ecke" gezogen werden können.

                Abstand
Der Abstand zwischen den Nabenflanschen bestimmt die Speichenschräge und damit
die > Seitensteifigkeit der Laufräder.

Für Vorderradnaben haben sich Flanschabstände von 60 bis 75 mm etabliert, beim
Hinterrad 56 bis 62 mm. Hier wird ohnehin durch die asymmetrische Einspeichung
(bedingt durch die Zahnkranzbreite) nicht die Seitensteifigkeit des Vorderrades
erreicht.

                Lochkreisdurchmesser
Je nach Größe des > Lochkreisdurchmessers der Speichenbohrungen werden die Naben
in Niederflansch- oder Hochflansch-Naben eingeteilt, s.u.

Entsprechend dem späteren Einsatzzweck - von dem die Anzahl der Speichen abhängt
- werden die Naben mit unterschiedlichen "Lochzahlen" hergestellt (Anzahl der
Speichenlöcher beider Flansche zusammen), s. hierzu > Laufräder: Speichenanzahl.

Übrigens liegen sich die Speichenlöcher nicht genau gegenüber, sondern stehen
"auf Lücke", um eine symmetrische Speichenstellung zu gewährleisten.

        Einbaumaße
Entsprechend der verwendeten Rahmen werden Naben in unterschiedlichen >
Einbaumaßen hergestellt (Abstand der Gegenmuttern auf der Nabenachse). Die
Einbaumaße müssen auf +/- 2 mm mit den > Klemmweiten der Rahmen übereinstimmen;
s.d. auch die Tabelle über die Werte bei verschiedenen Fahrrad- resp.

Nabentypen.

        Grundsätzliche Bautypen
Generell lassen sich Vorder- wie Hinterradnaben in die beiden Hauptgruppen
* Niederflanschnabe,
* Hochflanschnabe einteilen, die beide wiederum in zwei Hauptgruppen auftreten:

* Schraubnabe,
* Schnellspannabe, je nachdem, ob sie mit konventioneller > Achse oder >
Schnellspannachse bestückt sind.

        Niederflanschnabe
Bei diesem heute meistverbreiteten Nabentyp sind die Flansche niedrig ausgeführt
(> Lochkreisdurchmesser 38-45 mm). Es werden daher etwas längere Speichen als
bei Hochflanschnaben benötigt, was dem Laufrad etwas mehr Elastizität und >
Fahrkomfort verleiht. Zugleich fällt die > Speichenschräge etwas geringer aus,
was sich in etwas geringerer Seitensteifigkeit auswirkt. Näheres und Abmessungen
s. > Niederflanschnabe.

        Hochflanschnabe
Nabe mit höher ausgeführtem Flansch (Lochkreisdurchmesser um 70 mm). sie
verleiht aufgrund der größeren > Speichenschräge zwar dem Laufrad eine bessere >
Seitensteifigkeit, die notwendigerweise verringerte Speichenlänge verschlechtert
allerdings Elastizität und Fahrkomfort.

Diese Nabe war als Modeerscheinung der 60er und 70er Jahre sehr verbreitet,
wurde dann kaum noch verwendet, findet heute aber wieder vermehrt Anwendung,
v.a., um die Hinterräder durch die zum Standard gewordenen 7- und 8-fach
bestückten > Zahnkränze noch ausreichend seitensteif halten zu können. Im
Übrigen werden 48-Loch-Naben (> Tandem) als Hochflanschnaben ausgeführt, um die
Lochabstände in den Flanschen groß genug halten zu können (Vorbeugen gegen
Ausreißen). Näheres und Abmessungen s. > Hochflanschnabe.

        Werkstoffe
Die zur Herstellung von Nabenkörper und -achse verwendeten Werkstoffe bestimmen
einerseits das Gewicht einer Nabe und haben andererseits Einfluß auf ihre >
Verwindungssteifigkeit.

                Stahl
Preiswerte Naben, aber auch die meisten > Mehrgangnaben werden aus > Stahl
gefertigt.

Nachteilig ist bei Stahlnaben neben dem hohen Gewicht der sehr dünn (i.d.R. um 2
mm) ausgeführte Flansch, der bei Dauerbelastung häufig zum > Speichenbruch
führt. Außerdem: schlechte Lagerqualität (außer bei Mehrgangnaben).

                Aluminium
Standardwerkstoff für Naben ist > Aluminium. Hiermit kann das Baugewicht
drastisch gesenkt werden, bisweilen werden sogar die Achsen aus Aluminium
gefertigt. Für hochwertige Naben kommen kalt geschmiedete, aushärtbare >
Legierungen zur Anwendung. Preiswerte Alu-Naben werden entweder gegossen oder
aber auch aus rundem Stangenmaterial, sog. "Halbzeugen" hergestellt.

                Carbon
Bei > Scheibenrädern (keine Speichenlöcher erforderlich) ist manchmal der
komplette Nabenkörper aus > Carbon. Bei normalen (Speichen-) Naben dagegen wäre
eine Komplettherstellung sehr aufwendig, da jedes Speichenloch einzeln aufgebaut
("erwickelt") werden müßte, um dem Speichenzug zu widerstehen. Daher kommen bei
sog. Carbon-Naben fast nur eingeklebte Carbonrohre als beide Alu-Flansche
verbindendes Mittelteil zur Anwendung, was allenfalls der optischen
Attraktivität der Naben, nicht aber einer deutlichen Gewichtsreduktion dienlich
ist.

                Kunststoff
Da kein üblicher Kunststoff dem Speichenzug auf Dauer widersteht, werden Stahl-
oder Aluflansche in faserverstärkte > Thermoplaste eingeschmolzen. Beispiel:

Radialnabe von Weco. Ausnahme: Die"Free-X"-Naben von Mobil-Tech, die aus einem
Spezialnylon hergestellt werden: Die Herstellung der - durchsichtigen -
Nabenkörper erfolgt dann durch Drehen.

        Vorderradnaben
In ihrer Konzeption sind Vorderrad-Naben einfacher als die zur Aufnahme von >
Ritzel(n) bzw. > Nabenschaltung befähigten Hinterrad-Naben. Sie werden auch
weniger belastet und besitzen zudem eine große > Stützbreite der Achslagerung,
was sie hinsichtlich Lagerschäden weniger defektanfällig macht.

Allerdings müssen Vorderrad-Naben für > Teleskop-Gabeln stabiler ausgeführt
werden, da die Federbeine ungleichmäßig eintauchen und > Scherkräfte auf die
Nabe ausüben. Mittels dickerem Mittelteil des Nabenkörpers, sowie einer in der
Mitte verstärkten Achse sind die Naben dann auch gegen diese Belastungen gefeit.

Neuere Nabenmodelle warten heute insgesamt mit verdicktem Mittelteil auf.

Für die Bestückung mit aufschraubbaren > Trommelbremsen (Primus) und der
ebenfalls aufschraubbaren > Scheibenbremse von Point wird ein
Schraubkranz-Gewinde, wie es herkömmliche Hinterrad-Naben besitzen zur Fixierung
genutzt oder modifizierten > Schraubkranznaben verwendet. Damit die Bremskräfte
die Bremstrommel oder -scheibe nicht wieder abdrehen, müssen sie auf der linken
Seite montiert werden.

Zwecks besserer Zugänglichkeit sind auch > Nabendynamos (bis auf eine Ältere
Version von Sturmey-Archer) ausnahmslos in der Vorderrad-Nabe untergebracht.

        Hinterradnaben
Hinterradnaben werden gemäß der vorgesehenen Antriebsart unterschiedlich
ausgeführt, je nachdem, ob sie für Räder mit > Ketten- oder > Nabenschaltung
gedacht sind, ob ein Rücktritt vorgesehen ist oder bei schaltungslosen Rädern
nur ein > Freilauf mit Ritzel aufgenommen werden muß. Darüberhinaus gibt es
Spezialnaben, die u.a. dem erhöhten Risiko des > Speichenbruchs am Hinterrad
Rechnung zu tragen suchen.

        Kettenschaltungs-Naben
Hinterradnaben von Rädern mit > Kettenschaltung unterscheiden sich prinzipiell
nach der Art, wie das Freilauf/Ritzel-Ensemble (> Zahnkranz) an die Nabe
"angeschlossen" ist, wobei es grundsätzlich zwei Systeme gibt:

* konventionelle > Schraubkranznabe
* moderne > Kassettennabe.

                Schraubkranz-Nabe
Jahrzehntelang war sie das Maß aller Dinge bei Kettenschaltungsrädern: Auf der
rechten Seite dieser Hinterradnabe befindet sich ein Gewinde zur Aufnahme eines
> Schraubkranzes (dort auch Gewindemaße), der auch den > Freilauf enthält.

Aufgrund technischer und praktischer Unzulänglichkeiten (schwierigere Demontage,
Vielfalt von > Abziehern) ging ihr Anteil seit Ende der 80er Jahre deutlich
zugunsten der modernen Kassettennabe zurück. Weitere Einzelheiten s. >
Schraubkranznabe.

                Kassettennabe
Bei dieser modernsten Art der Hinterradnabe ist der Freilauf seitlich mit der
Nabe verbunden und dient zugleich als Aufnahme des > Ritzelpakets.

Neben dem leichteren Speichen- und Ritzelwechsel ist die höhere Belastbarkeit
der Hinterradachse ein entscheidender Vorteil dieses Nabentyps, Einzelheiten s.

> Kassettennabe, dort auch die Typenvielfalt.

        Nabenschaltungs-Naben
Auch "Getriebenabe" oder "Mehrgangnaben": Hinterradnaben, die ein >
Planetengetriebe enthalten, womit sich je nach Bauart 2-14 > Gänge realisieren
lassen. Da diese Naben z.T auch noch mit einer  Rücktrittbremse kombiniert sind,
ergeben sich kompakte und pflegeleichte Bauweisen, die v.a. am > Gebrauchsrad
eingesetzt werden. Einzelheiten s. > Schaltung: Nabenschaltung.

                Kombi-Naben
Für kombinierten Einsatz von Ketten- und Nabenschaltung:

Die hintere Kettenschaltungseinheit (> Schaltwerk) bleibt wie gehabt, die Nabe
trägt also einen Zahnkranz. Zusätzlich ist in sie aber noch ein 2- resp.

3-Gang-Planetengetriebe integriert, welches die vordere Kettenschaltungseinheit
ersetzt (> Kettenblatt plus > Umwerfer).

Vorteil: die Kette kann mit > Kettenschutz versehen werden. Ausführungsbeispiel:

"3 x 7" von > Sachs.

        Bremsnaben
Im Inneren der Hinterradnabe läßt sich eine Bremsvorrichtung unterbringen. Die
gekapselte Bauweise ist für > Naßbremsung und für wartungsarmen Dauerbetrieb
günstig, also insbes. am > Alltagsrad. Zwei Typen stehen zur Wahl:

                Rücktritt-Nabe
In einer Nicht-Kettenschaltungsnabe ist eine > Rücktrittbremse untergebracht.

                Trommelbrems-Nabe
In einer Kettenschaltungsnabe (oder aber schaltungslos) ist eine > Trommelbremse
untergebracht.

                Scheibenbrems-Nabe
An den linken Nabenflansch ist eine > Bremsscheibe geschraubt.

        Sondernaben
Zur Minderung des Speichenbruchrisikos und leichterer Speichenmontage sind
Sondernaben entwickelt worden, aber auch, um die > Seitensteifigkeit des
Laufrades zu verbessern oder den Hinterradausbau zu erleichtern:

                teilbare Naben
Hier bleibt beim Hinterradausbau die Freilauf/Ritzel-Einheit (Antriebsblock)
durch einseitiges Trennen der Nabe am Rahmen (2-Block-System; Schraubkranznabe)
bzw. durch beidseitiges Trennen auch noch der > Schnellspanner (Spannblock) auf
der rechten Nabenseite (3-Block-System; Kassettennabe). Die einzelnen Blöcke
werden durch eine > Steckachse zusammengehalten.

Vorteil: Schneller Ein- und Ausbau des Hinterrades ohne Berühren der Kette, die
einfach in Position bleibt. Außerdem wird das Packmaß des Hinterrades schmaler
und weniger "hakelig", beides Pluspunkte, die z.B. beim Autotransport ins
Gewicht fallen. Auch am > Zerlege- und am > Reiserad wendet man diese Nabenart
gerne an. Ausführungsbeispiele: Cinelli und Weco.

                Nockennabe
Diese das Speichenbruchrisiko erheblich mindernde Nabe besitz als > Flansche
acht Nocken, an denen jeweils zwei nebeneinander liegende Speichen in
unterschiedliche Richtung eingehängt werden.

Sinn: Es lassen sich Speichen ohne Bogen (bruchgefährdedste Stelle) verwenden,
sog. > Geradspeichen , und zwar bei gekreuzter Einspeichung (sonst nur bei
Radialspeichung). Als Vorder- wie Hinternabe (Kassettennabe) erhältlich,
Ausführungsbeispiel: Pullstar.

                High/Low-Naben
Eine technisch sehr sinnvolle Hinterradnabe, bei der die Zahnkranzseite als
Hochflansch und die Gegenseite als Niederflansch ausgelegt ist.

Sinn: Über die größere > Speichenschräge rechts wird die hier aufgrund der
asymetrischen > Einspeichung verloren gegangene > Seitensteifigkeit des
Hinterrades teilweise wieder reingeholt.

Darüberhinaus bietet diese Nabe einen leichten Gewichtsvorteil gegenüber reinen
Hochflanschnaben und ermöglicht (bei > Lochkreisdurchmesser um 70 mm auf der
rechten Seite) wie die Hochflanschnabe einen Speichenwechsel bei >
Kriteriums-Übersetzung über die Ritzel hinweg. Weiterhin wird das
High/Low-Prinzip auch bei Sondernaben (Trommelbremsnabe von Sturmey-Archer)
eingesetzt.

                Knopflochnabe
Hier sind die Speichenlöcher auf dem zahnkranzseitigen Flansch oder beidseitig
knopflochartig gelängt, so daß die Speichenköpfe direkt eingehängt werden
können, v.a. ohne Demontage des Zahnkranzes. Ausführungsbeispiel: Maxicar.

Diese Bauweise hat sich nicht durchsetzen können, zumal auch
"Zick-Zack-Speichen" (s. > Speichen: Reparaturspeiche) direkt und ohne
Zahnkranzdemontage in normale Nabenflansche eingehängt werden können.

        Bahnradnaben
Nabe mit weiter auseinander liegenden Flanschen, wodurch sich eine höhere >
Seitensteifigkeit der Laufräder erzielen läßt.

        Radialnaben
Achtung: Normalnaben sollten nie radial eingespeicht werden! Sie sind für die
hohe radiale Zugbelastung nicht ausgelegt und reißen daher früher oder später am
Flansch aus.

Für die > Radialspeichung sind daher spezielle Naben konstruiert worden, die es
für konventionelle Speichen mit Bogen und für gerade Speichen gibt :

                Tomo-Nabe
Diese Nabe ist für Radialspeichung mit konventionellen Speichen (mit Bogen)
ausgelegt:

Der Flansch überragt die Speichenbohrungen um volle 10 mm, damit sind
Flanschausrisse wirksam verhindert. Die Speichen werden außerdem in einer > Nut
geführt, so daß auch beim Hinterrad > Antriebs-Drehmomente besser übertragen
werden können (kein Verdrehen der Speichenbögen im Flansch).

                Shamal-Nabe
Für die > Shamal-Laufräder von > Campagnolo konzipierte Nabe, die mit bes. viel
"Fleisch" über den Speichenlöchern ebenfalls speziell für die Belastungen der
Radialspeicheung ausgelegt sind (beim Hinterrad wird allerdings die rechte Seite
gekreuzt).

                Sonnenradnaben
Entwicklung der TH Aachen (Serienausführung 1988 von Weco; 1994 von Mavic) für
Speichen ohne Bogen, die der Industrie Vorteile bei der Laufradfertigung bietet,
da diese Nabe das maschinelle Einlegen der Speichen ermöglicht/erleichtert:

Zur Anwendung kommen gerade Speichen ohne Bogen, die radial in einen
geschlitzten Flansch eingehängt werden.

Nachteil: Bei hohen Antrittskräften wird die Hinterradfelge sehr stark belastet
(nicht für antrittsstarke Radsportler geeignet), da > Radialspeichung stärkere >
Zugkräfte auf sie bedingt (Felgenbettrisse um die Nippellöcher). Daher ist diese
Nabe zumindest für Felgen unter 450 g ungeeignet.

                Roval-Naben
Sonderform der Sonnenradnabe, bei der die Speichen des Hinterrades gekreuzt
werden. Die hierzu verwendeten > Hammerkopfspeichen besitzen ebenfalls keinen
Bogen, sind aber als > Aero-Speichen ausgeführt; s.a. > Roval-Laufräder.

        Scheibenrad- & Composite Wheel-Naben
Sondernaben aus Aluminium und Carbon ohne Speichenlöcher. Sie werden entweder
gleich bei der Fertigung der Laufräder in diese integriert oder nachträglich
eingeklebt. Interessant sind die Mavic-Nabenpatronen, die auswechselbar sind und
aus einem Vorderrad ein Hinterrad machen können oder umgekehrt.

"Scheibenräder haben zur Sonderanfertigung von > Naben geführt, wobei entweder
die > Lagerschalen oder > Industriekugellager gleich in den Carbonkörper
eingesetzt werden, oder mittels spezieller Klebeflansche eine intensivere
Kontaktierung zwischen > Flansch und Scheibe hergestellt wird. "
        Federgabel-Naben
Zum Standard geworden sind mittlerweile Naben, deren Mittelteile und Nabenachsen
dicker ausgeführt sind, um so quasi als untere Brücke das ungleiche Eintauchen
der Teleskopfedergabelbeine zu eliminieren. Aus optischen Gründen hat sich diese
Nabenform auch für Hinterradnaben etabliert.

Copyright und redaktionelle Inhalte:
Dipl.Ing.FH Christian Smolik 18.05.2000
technische Umsetzung:
Dipl.Ing.FH Jörg Bucher zuletzt am 18.05.2000