Fahrradbereich arbeiten mit Planetengetrieben. Die Kraftübertragung findet dabei in der Regel mittels Zahnrädern statt; Ausnahme sind stufenlose Getriebe, bei denen dazu Kugeln eingesetzt werden. Bei mehr als drei Gängen werden verschiedene Planetengetriebe in einer Nabe kombiniert und zum Teil auch in Reihe geschaltet. Auf diese Weise lassen sich Schaltungen von 2 bis 14 Gängen realisieren. Häufig werden diese Schaltungen auch mit einer Rücktrittbremse, einem Fahrraddynamo oder mit einem Elektromotor kombiniert. Aber auch Kombinationen mit einer herkömmlichen Kettenschaltung kommen vor, um die Vorteile beider Systeme nutzen zu können.
Die Vorteile der Nabenschaltung liegen vor allem darin, dass sie relativ wenig gewartet werden muss, sowie im geringeren Verschleiß. Durch die geschlossene Bauweise der Nabe ist das Getriebe im Inneren jederzeit vor Schmutz und Wasser geschützt und eine ausreichende Schmierung der Zahnräder gewährleistet. Außerdem kann mit einer Nabenschaltung im Gegensatz zur Kettenschaltung auch im Stand (z. B. beim Anhalten an einer Ampel) geschaltet werden. Auch ein Abspringen der Kette bei Schaltvorgängen kommt nicht vor, da es an der Nabe nur ein Ritzel und an der Kurbel nur ein Kettenblatt gibt (von wenigen Ausnahmen abgesehen) und somit im Idealfall eine exakt gerade Kettenlinie möglich ist. Trifft dies zu, so ist hier eine optimale Zugkraftübertragung möglich. Ein positiver Nebeneffekt ist dabei der geringere Verschleiß von Kette und Zahnrädern. Zudem ist es einfacher, die Kette mit einem Schutz zu versehen, um sie besser vor Verschmutzung zu schützen. Ein weiterer Vorteil ist die symmetrische Einspeichung des Hinterrades; die gleichmäßigere Spannung verringert die Gefahr von Speichenbrüchen.
Bedingt durch den geschlossenen Aufbau des Getriebes ist die Wartung der Nabe meist nur für geübte Mechaniker möglich, da es nicht einfach ist, die Nabe zu demontieren und im Anschluss wieder korrekt zusammenzusetzen. Zudem werden eine werkstattmäßige Ausstattung und für einige Naben Spezialwerkzeuge benötigt. Die bei manchen Modellen deutlich wahrnehmbaren Betriebsgeräusche, die mit zunehmender Laufleistung allerdings abnehmen, empfinden viele Fahrer als störend. Zudem ist der Wirkungsgrad geringer, er beträgt bei den meisten Nabenschaltungen 92 bis 97 Prozent; bei einer gut gepflegten Kettenschaltung erreicht er 96 bis 99 Prozent. Während bei einer Kettenschaltung durch Tausch des Zahnkranzpaketes oder einzelner Kettenblätter die schaltbaren Übersetzungen an die Bedürfnisse des Fahrers in weiten Bereichen angepasst werden können, kann bei einer Nabenschaltung eine Anpassung nur durch die Wahl der Primärübersetzung (Kettenblatt & Ritzel) erfolgen. Die Abstufung der einzelnen Gänge hingegen ist nicht änderbar. Weiterhin ist das Gewicht einer Nabenschaltung meist höher als das einer Kettenschaltung. Zudem macht sich die aufwendigere Technik im höheren Preis bemerkbar, dafür sind die laufenden Kosten geringer, da sowohl Kette als auch Kettenblatt und Ritzel seltener gewechselt werden müssen und diese recht preisgünstig sind. Gerade aus diesen Gründen sind Nabenschaltungen nicht für jeden Radfahrer interessant. So ist die Zielgruppe vor allem unter den Vielfahrern mit mehr als 500 km pro Monat oder bei Touren- und Sorglosfahrern zu finden, denen die Zuverlässigkeit wichtig ist oder die von den geringeren Unterhaltungskosten profitieren können. Im sportlichen Umfeld sind Nabenschaltungen fast nicht zu finden. Ausnahme ist hier lediglich die Speedhub 500/14 von Rohloff, die mittlerweile in Sportarten wie z. B. Mountainbike-Marathon und Downhill Verwendung findet, bei denen das Gewicht der Fahrräder nur eine untergeordnete Rolle spielt.
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Planetengetriebe, vereinfachte Darstellung
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Planetengetriebe in einer 14-Gang-Nabe (Rohloff Speedhub 500/14)
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14-Gang-Nabe Rohloff Speedhub 500/14
Fichtel & Sachs Torpedo-Dreigang, Modelle 415 und 515 Diese beiden Naben (Modell 415 ohne – 515 mit Rücktrittbremse) ähneln in ihrer Konstruktion den heute ausgeführten Nabenschaltungen. Die Unterschiede machen sich in erster Linie bei der Lagerung bemerkbar, denn beide Modelle besitzen auf der Antreiberseite geschraubte Lagerschalen. Die Farbe des Modell 415/515 Lenkerschalters ist Rot. Er ist mit dem Vormodell 55 (Blau) nicht austauschbar, da er eine andere Stufung hat. Neu war außerdem die Leerlaufstellung (Dreiecksymbol) zwischen dem 2. und 3. Gang. Sie war am Lenkerschalter nicht einrastbar und diente nur zur Feineinstellung der Bowdenzuglänge mit Hilfe einer langen Überwurfmutter am Schaltkettchen. Die Firma Magura bot seinerzeit sowohl für die 55 als auch für die 415/515 cremeweiße Drehgriffschalter an.Beide Modelle wurden ab 1962 bis 1975 (Modell 515) bzw. bis 1984 (Modell 415) produziert. In den ersten Jahren wurden beiden Naben noch mit einem kleinen Schmiernippel ausgestattet. Die Nabe lässt sich ebenfalls nur durch Herausschrauben der Lagerschale auf der Ritzelseite komplett zerlegen. Ein häufiger Fehler bei falscher Einstellung dieser Nabenschaltung ist der Bruch des Ziehkeiles im Inneren der Achse; ein derartiger Defekt lässt sich aber problemlos mit einem Ersatz-Ziehkeil beheben.
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Modell 415 (ohne Rücktritt)
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Schalter Modell 415/515 (rot)
Das Modell H3111S (ab 1975) ähnelt im Wesentlichen dem Modell 515, wobei aus Sicherheitsgründen auf die Leerlaufstellung zwischen dem 2. und 3. Gang verzichtet wurde. Die Ausführung H3102 ohne Rücktritt wurde ab 1982 hergestellt. Die Konstruktion des Getriebes wird mit kleineren Änderungen beim aktuellen Modell T3, das von SRAM zunächst „Spectro T3“ genannt wurde, verwendet und war die Grundlage der heutigen 3- bis 9-Gang-Nabenschaltungen von SRAM. Bei den ersten Versionen brachen wegen eines Konstruktionsfehlers häufig die zur Kraftübertragung im 2. und 3. Gang dienenden Sperrklinken am Hohlrad, was zu einer Zerstörung des gesamten Getriebes führte. Seit dem Einbau einer Sicherungsscheibe ist die Nabe weitestgehend ausgereift und hat bis heute die mit Abstand höchsten Produktionszahlen vorzuweisen. Die Nabe lässt sich durch einfaches Lösen der Muttern auf der Achse vollständig zerlegen. Die Nabe besitzt keinerlei Schmiernippel mehr, statt dessen befinden sich zwei kleine Löcher im Staubdeckel des Lagers auf der Bremshebelseite. Sie lässt sich aber auch durch die Hohlachse mit einer Pumpkanne ölen, wenn man zuvor das Kettchen herausschraubt. Die Bohrung reicht bis in den Hohlschlitz der Achse. Die Farbe des zugehörigen Lenkerschalters ist Schwarz. Die Übersetzungsverhältnisse der Nabe sind: 1. Gang 1:0,734 – 2. Gang 1:1 – 3. Gang 1:1,362[3]
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Modell H3111S
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Schalter Modell H3111S/H3102
http://www.sram.com/
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Rohloff Speedhub_500/14
Die Getriebenabe wird nur mit Freilauf angeboten; eine Version mit Rücktrittbremse ist nicht verfügbar und wird auch in Zukunft nicht angeboten.[7] Die Speedhub besitzt eine Ölbadschmierung, welche eine dauerhafte Schmierung der Komponenten sichert. Jährlich werden mehr als 10.000 Exemplare der Nabe hergestellt, die aus 125 Einzelteilen besteht und dem Hersteller einen Jahresumsatz von über 10 Mio. Euro einbringt. Derzeit wird eine Sportversion entwickelt, die statt 1,7 nur noch 1,3 kg wiegen soll und damit leichter als jede Kettenschaltung wäre.[8]
Es werden mehrere Varianten der Nabe hergestellt:
| Bezeichnung | Verwendung |
|---|---|
| TS | Touring, Schraubachse, d. h. Achse massiv für Muttern |
| DB | Disc Brake, Scheibenbremse, Achse hohlgebohrt für Schnellspanner |
| CC | Cross Country (Querfeldein), Felgenbremse, Achse hohlgebohrt für Schnellspanner |
| EX | externe Schaltzugansteuerung |
| OEM | original equipment manufacturer, Erstausrüster, nur für Rohloff-Ausfallende |
| OEM2 | wie OEM, für Rahmen mit Scheibenbrems-Aufnahme nach internationalem Standard (IS 2000) |
| T | Tandem |
Es sind zwei verschiedene Schaltansteuerungen vorhanden, die interne und externe Schaltzugverlegung. Bei der internen Verlegung können die Bowdenzüge bei Demontage des Laufrades mittels eines Karabinerschlosses getrennt werden. Bei externer Ansteuerung wird die komplette Ansteuerung von der Nabe entfernt. Bei Verwendung einer Scheibenbremse muss die externe Schaltansteuerung eingesetzt werden.
Die Konstruktion ist durch mehrere Patente[9][10] geschützt.
Technik
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