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EIN Nabenschaltung ist ein Getriebe für Fahrräder das ganz im Nabe vom Hinterrad abgenommen. Dadurch ist das Getriebe relativ wartungsarm. Der Teil, der umschaltet, wird als bezeichnet Einsteller. Eine Nabenschaltung benötigt etwas weniger Instandhaltung als a Umwerfer, weil die Getriebe in die Nabe eingebaut.

Sturmey-Archer war im 20. Jahrhundert der bekannteste Hersteller von Getriebenaben, aber das hat sich inzwischen geändert.

Operation

Planetengetriebebetrieb

Eine Getriebenabe arbeitet mit einem System von Getriebe, ein Planetengetriebe. Andere Namen für diesen Mechanismus sind epizyklisches System und Planetensystem. Durch die Manipulation der Einsteller, die durch a Bowdenzug mit dem Getriebe angeschlossen ist, die Gänge geschaltet und die Übersetzungsverhältnis. Es gibt auch Naben, die durch etwas zurücktreten bedient werden.

Die Basis des Planetengetriebes stammt aus Uhrwerken und wurde bereits vor 1800 als Schaltsystem in Dampfmaschinen verwendet. Das Crypto Innenlager für die hohes bi (1878) war das erste Planetensystem in der Fahrradtechnik; es hatte zwei Modi: einen Direktantrieb und einen Gang. Mit dem Aufkommen des Kettenantriebs konnten Nabenschaltungen in der Hinterradnabe verwendet werden.

Ein Planetensystem besteht aus: einem Sonnenrad (gelb), den Planetenrädern (blau), die in einem stählernen Planetenträger (rot) gekoppelt sind, und einem übergreifenden Hohlrad (schwarz). Das Sonnenrad steht still und der Planetenträger dreht sich langsamer als das Hohlrad. Das Planetensystem befindet sich in einer Nabe; Die Nabe enthält eine Achse, ein Nabengehäuse, an dem das Rad befestigt ist, und einen Antriebskopf, an dem das Kettenrad befestigt ist. Die Achse ist im Rahmen befestigt; Das Sonnenrad ist auf der Achse befestigt. Wir werden nun schalten, indem wir Nabengehäuse und Antriebskopf mit dem Planetenträger oder Hohlrad verbinden. Wenn wir den Antriebskopf mit dem Hohlrad (schnell) und den Planetenträger (langsam) mit dem Nabengehäuse verbinden, haben wir eine Verzögerung. Das Kettenrad dreht sich jetzt öfter als der Nabenkörper. Wenn wir den Antriebskopf mit dem Planetenträger (langsam) und das Hohlrad (schnell) mit dem Nabengehäuse verbinden, haben wir ein Zahnrad. Im Dreiganggetriebe gibt es nicht nur die Möglichkeit zu beschleunigen oder zu verzögern. Im zweiten Gang ist der Antriebskopf direkt mit dem Nabengehäuse gekoppelt. Das Dreiganggetriebe hat also: 1. eine Verzögerung, 2. einen Direktantrieb, 3. eine Beschleunigung.

Getriebegröße. Wenn Sonnenrad und Hohlrad Z bzw. R Zähne haben, dann entspricht eine Umdrehung des Planetenträgers 1 Z/R-Umdrehung des Hohlrades. Die Beschleunigung beträgt also Z/R bzw. 100 Z/R % Das ist wie folgt ersichtlich. Drehen Sie das Sonnenrad eine Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn, während Sie den Planetenträger festhalten.Das Überholen der Z-Zähne des Sonnenrades wird von den (im Uhrzeigersinn drehenden) Planeten an das Hohlrad weitergegeben, das sich gleichzeitig im Uhrzeigersinn über ebenfalls Z-Zähne dreht. Das Hohlrad macht daher einen Teil S/R einer ganzen Umdrehung im Uhrzeigersinn. Dann den gesamten Mechanismus eine Umdrehung im Uhrzeigersinn drehen. Daraus ergibt sich folgender Endzustand: Das Sonnenrad befindet sich wieder in seiner Ausgangsposition. Der Planetenträger wurde zuerst fixiert und machte daher insgesamt nur diese eine Umdrehung im Uhrzeigersinn. Das Hohlrad drehte zuerst einen Teil S/R einer Umdrehung im Uhrzeigersinn und dann noch eine ganze Umdrehung, also zusammen die angegebene 1 S/R-Umdrehung.

Im Gegensatz zu a Umwerfer ändert die Fahrradkette fehl am Platz. Die Kette kann daher immer in einer geraden Linie sein Kettenlinie geh weiter. Ein weiterer Vorteil einer Nabenschaltung gegenüber einer Kettenschaltung besteht darin, dass die Schaltung im Gehäuse der Nabe eingeschlossen ist und dort staub- und feuchtigkeitsfrei arbeitet. Auch hierdurch ist eine bessere Schmierung möglich, so dass das Schalten besonders reibungsarm erfolgen kann.

Der Gangwechsel in einer Nabenschaltung erfolgt im unbelasteten Zustand durch zeitweise Kraftlosigkeit der Pedale. Dieser Gangwechsel kann auch ohne Treten erfolgen, beispielsweise bei stehendem Fahrrad (im Gegensatz zum Umwerfer).

Chancen

Die Anzahl der Gänge beträgt 2 bis 14; am gebräuchlichsten sind die Naben mit 3, 5 und 7 Gängen. Mehr als 3 Gänge kombinieren mehrere Planetensysteme. Die größte Anzahl von 14 Gängen finden Sie in der RohloffGeschwindigkeitsnabe 500/14. Es gibt auch eine Nabe mit stufenloser Einstellung, die NuVinci; dies ist jedoch ein Traktionsantrieb und kein epizyklisches System.

In einigen Ausführungen zusätzlich zum Getriebe u. a Dynamo oder ein Bremsmechanismus in die Nabe eingebaut. Oft ist das a Trommelbremse aber auch Rücktrittbremse auftreten. Ein Außenseiter ist die kabellose Torpedo-Zweigangnabe Duomatic aus dem Jahr 1964 von Fichtel & Sachs. Es schaltet durch kurzes Zurücktreten und bremst durch kräftiges Zurücktreten. 1974 wurde eine selbstschaltende Version davon entwickelt: die Automatic; das Schalten erfolgt auf der Grundlage der Schwungradwirkung. Um 1980 wurde die Produktion dieser Naben eingestellt. 2011 veröffentlichte Sturmey-Archer eine neue Version der Duomatic und SRAM eine neue Version der Automatic.

Angenommen, der leichteste Gang hat 63 % des Direktantriebs und der schwerste Gang 158% des Direktantriebs. Dann sagen wir: Die Reichweite des Hubs ist ${displaystyle {frac {158}{63}}imes 100/$. Dies gibt die Ausbreitung der Beschleunigungen an. Je größer der Unterschied zwischen dem leichtesten und schwersten Gang ist, desto größer ist die prozentuale Zahl.

Liste der gängigsten Getriebenaben