Wälzlager und Gleitlager
Im Bereich der Maschinenelemente (Maschinenbau) differenziert man bei den Lagern zwischen Wälzlagern und Gleitlagern. Bei Wälzlagern kommen Kugeln, Nadeln, Rollen oder Kegel als Wälzkörper zum Einsatz, bei Gleitlagern gleiten Innen- und Außen-Lagerschale mit einem definierten Spiel aneinander vorbei. Im Vergleich zum Gleitlager erzeugt das Wälzlager weniger Reibung und läuft somit leichter. Damit sind Wälzlager die bessere Wahl für alle intensiv drehenden Bauteile am Fahrrad: Laufradnaben, Freilauf, Tretlager, Pedallager und auch Lenkkopflager. Als Wälzkörper reichen beim Fahrrad allerdings Kugeln. Sie sind im Hinblick auf Belastung, Wälzlagerkosten und die Integration der Lager in die Fahrrad-Komponenten die beste Wahl (mit Ausnahmen).
Die Kugellager am Fahrrad
Als Kugellager kommen beim Fahrrad entweder Konuslager oder genormte Industrielager zum Einsatz. Welche Lagerart nun die bessere ist, soll uns hier nicht weiter interessieren. Uns geht es nur um den Arbeitsumfang bei Wartung, Pflege und Reparatur. Also betrachten wir beide Lagerarten. Sie unterscheiden sich nicht nur konstruktiv, sondern auch bei Wartung und Reparatur.
Aufbau Konuslager
Konuslager bestehen aus einer äußeren Lagerschale, den Kugeln und einem sogenannten Konus, der per Gewinde von der Drehachse aufgenommen wird und die innere Lauffläche für die Kugeln bereitstellt. Dabei wird das Lagerspiel über das Gewinde eingestellt. Fixiert wird der Konus auf der Achse per Kontermutter. Konus und Kontermutter (blau dargestellt) haben am Außenumfang schmale Abflachungen, an denen du mit dem Werkzeug (den flachen Konusschlüsseln) ansetzen kannst. In der Regel kommen hierbei Schlüsselweite 17 oder 18 mm zum Einsatz, aber an deinen Radnaben kann es da Abweichungen geben. Messe also nach, bevor du Werkzeug kaufst.
Je nach verbauter Gruppe (bei Shimano z. B. Alivio, LX, XT, usw.) triffst du auf unterschiedliche Qualität bei den Konuslagern. Bei einer XT-Nabe ist die Lauffläche am Konus geschliffen (rechts im Bild), bei den Einsteiger-Gruppen dagegen ist die Lauffläche lediglich geschmiedet (links im Bild). Das wirkt sich natürlich auf die Laufeigenschaften und den Rollwiderstand aus. Auch die Gewinde-tragenden Teile können Qualitäts-Unterschiede aufweisen. Und damit wird das Einstellen des Kugellagers mehr oder weniger mühsam.
Aufbau genormter Industrielager
Genormte Industrielager werden in großen Stückzahlen hergestellt und kommen in allen Bereichen der Industrie, im Maschinenbau, Fahrzeugbau und eben auch beim Fahrrad zum Einsatz. Hier beschränkt sich die Wartung auf Reinigung und Fetten von außen, denn diese Industrielager lassen sich nicht zerlegen. Sind sie verschlissen, werden sie als Ganzes ausgetauscht. Das ist nicht tragisch, denn in der Regel sind diese Lager als Katalogware sehr preiswert (wenige Euro). Dagegen können Aus- und Einbau recht anstrengend werden, denn solche Lager werden nicht selten eingepresst (Presspassung oder Übergangspassung). Es erfordert dann einen passenden Abzieher oder viel Improvisation. Nicht selten werden solche Industrielager durch unsachgemäße Behandlung beim Aus- und Einbau beschädigt oder sogar zerstört. Beim Industrielager ist das Lagerspiel auch nicht einstellbar. Hat ein solches Lager also zu viel Spiel (durch Verschleiß), hilft nur der Austausch.
Wartungsfreie Lager am Fahrrad
Manche Fahrrad-Komponenten enthalten Kugellager, die vom Hersteller als wartungsfrei deklariert sind oder deren Wartung ausschließlich durch den Hersteller erfolgen darf. Das betrifft z. B. manche Nabendynamos und Getriebenaben. Halte dich in diesem Fall stets an die Anweisungen des Herstellers. Schraubst du an solchen Teilen selber herum, verlierst du Garantie-Ansprüche und zerstörst unter Umständen den gesamten Zusammenbau.
Umgang mit Belastung und Verschleiß
Die meisten Kugellager am Fahrrad sind schlecht oder gar nicht vor den äußeren Einflüssen geschützt. Zudem werden sie mehr oder weniger stark belastet. Die wesentlichen Faktoren auf den Verschleiß:
- Laufleistung und Drehzahl
- Belastung durch Gewicht (Fahrer und Gepäck)
- Untergrundbeschaffenheit (Schläge, Stöße, Vibration)
- Bewitterung (Regen, Kälte, Streusalz, Hitze)
- Schmutz und Staub
- falsches Lagerspiel (zu fest, zu lose)
- Qualität der Dichtungssysteme (Abdeckungen, Labyrinthdichtungen,…)
Je nach Verwendungszweck, Komponenten-Qualität, Behandlung und Fahrstil kommen diese Einflussgrößen unterschiedlich stark zum Tragen. Daher liegt es immer in deinem Ermessen, wie oft und wann Inspektion oder Wartung an den Kugellagern nötig ist. Denn nur du weißt, wie intensiv dein Fahrrad diesen Einflüssen ausgesetzt war. Warte allerdings nicht so lange, bis es knirscht oder nicht mehr rund läuft. Denn dann kann es schon zu spät sein. Du kannst den Zustand eines Kugellagers übrigens nur richtig beurteilen, wenn du es öffnest.
Konuslager zerlegen reparieren austauschen
Konuslager lassen sich mit den passenden Konusschlüsseln zerlegen. Dabei werden aber lediglich auf einer Seite (links oder rechts) Kontermutter und Konus gelöst, denn danach lässt sich die Achse zur anderen Seite aus dem Zusammenbau herausziehen. Du schraubst also nie an beiden Seiten einer Konuslagerung herum. Achte beim Öffnen des Lagers darauf, dass dir keine der Kugeln verloren geht. Lege also am besten ein großes Stofftuch unter deine Baustelle und halte die Kugeln beim Öffnen des Lagers im Auge. Nutze einen kleinen Stabmagneten und / oder Pinzette zum Aufpicken der Kugeln. Dann reinigst du die Kugeln, den Konus und die Außenschale des Lagers und prüfst alles auf Beschädigungen. In der Regel beschränken sich Beschädigungen auf den Konus. Aber auch die Kugeln können es hinter sich haben. Sobald sie stumpf aussehen oder sogar schon eine verfärbte Oberfläche aufweisen, musst du sie austauschen.
Die Konuslager in den gängigen Fahrrad-Komponenten sind genormt. Du findest also schnell und einfach Ersatz, wenn die Kugeln ausgetauscht werden müssen. Messe aber vor dem Austausch auf alle Fälle nach, damit du auch sicher die richtige Größe kaufst. Die gängigen Kugelgrößen (ohne Gewähr):
- 1/4″ Nabenlager Hinterrad
- 3/16″ Nabenlager Vorderrad, Tretlager
- 1/8″oder 3/32″ Pedallager
Beim Steuersatz (Lenklager) werden die Kugeln in der Regel durch einen Kugelkäfig gehalten und geführt. Beschaffe dir hier also gleich den kompletten Käfig samt der Kugeln neu. Kaufe die Lagerkugeln am besten nur im Fahrradgeschäft. Dann kannst du sicher sein, dass es hochwertige Kugeln sind (bzgl. Maß- und Form-Toleranzen, Oberflächenrauheit, Härtegrad). Was du alternativ im Online-Shop angeboten bekommst, kann deutlich schlechter sein und dein Kugellager zerstören. Beim Konus kann die Beschaffung von Ersatz etwas schwieriger werden. Er muss baugleich oder zumindest kompatibel sein.
Konuslager montieren
Für die Montage fettest du auf beiden Seiten die Außenschalen der Kugellager, legst die Kugeln ins Fettbett, fettest auch die Laufflächen auf den Konen (und nur die), steckst die Achse durch die Radnabe und schraubst Konus und Kontermutter wieder auf die Achse. Als Lagerfett empfehlen wir Castrol LMX, nach unserer Einschätzung (und da sind wir nicht alleine) das beste Wälzlagerfett für die Kugellager am Fahrrad.
Achte darauf, dass kein Wälzlagerfett auf das Gewinde von Konus und Achse gelangt, sonst wirst du selbst mit der Kontermutter keinen Festsitz erreichen (weil Wälzlagerfett druckstabil ist). Halte dieses Fett auch von den Dichtungen fern, die in unmittelbarer Nähe zu den Kugellagern im Einsatz sind. Denn Wälzlagerfett ist in aller Regel Lithium-verseift und Lithium greift PTFE (z. B. Teflon) an. Weil du einer Dichtung aber nicht ansehen kannst, ob sie aus PTFE besteht oder nicht, gehe im Zweifel auf Nummer sicher. Weil die Arbeiten am Radlager in einer Hinterradnabe für Kettenschaltung insgesamt etwas komplexer sind als an einer einfachen Vorderradnabe, haben wir das Zerlegen und Montieren einer solchen Nabe noch etwas detaillierter beschrieben:
Konuslager einstellen
Die beste Wartung nützt beim Konuslager nichts, wenn das Lager am Ende nicht perfekt eingestellt wird. Im Idealfall haben die Kugeln im Konuslager kein Spiel, werden aber auch nicht gepresst. Diese Situation herzustellen, ist nicht einfach und erfordert etwas Fingerspitzengefühl. Und es gibt unterschiedliche Vorgehensweisen, je nach Einbau-Situation am Fahrrad:
Konuslager in den Laufradnaben einstellen
Grob stellst du die Radlager über Konus und Kontermutter an einer Seite der Achse ein. Die Achse zentriert sich dabei selber und sorgt in beiden Lagern (links und rechts) für die gleichen Lauf-Verhältnisse. Halte bei dieser Einstellung ein minimales Spiel vor und ziehe die Kontermutter fest an. Die Feineinstellung des Lagerspiels erfolgt danach über die Schnellspannachse im eingebauten Zustand. Das Radlager ist perfekt eingestellt, wenn das Laufrad seitlich kein Spiel mehr hat (Test durch Kippeln am Laufrad) und sich nach dem Ausrollen selbständig wieder in die andere Richtung bewegt. Erreichst du diese Einstellung nicht, musst du das Laufrad wieder aus dem Rahmen entnehmen und die Einstellung an Konus und Kontermutter entsprechend verändern. Insbesondere bei minderwertigen Radlagern kann das eine längere Prozedur mit vielen Wiederholungs-Schleifen werden.
Konuslager im Steuersatz einstellen
Die Kugellager im Steuersatz werden nicht großartig mit Rotation in hoher Geschwindigkeit beaufschlagt, sondern müssen lediglich die relativ geringen Lenkbewegungen ertragen. Dafür werden beide Lager aber an einer einzigen Stelle extrem intensiv mit Schlägen und stoßartigen Belastungen konfrontiert. Nämlich genau auf Lenkerstellung 0 ° (geradeaus). Das führt im Laufe der Zeit zu einer Art Rattermarke auf der Lauffläche, wenn der Steuersatz nicht perfekt eingestellt ist (weil die Kräfte dann nicht mehr auf alle Kugeln gleichmäßig verteilt werden). Führe die im Folgenden beschriebene Prüfung also ruhig häufiger durch:
Du prüfst durch Vor- und Zurück-Wippen mit quergestelltem Vorderrad, ob die Lager spielfrei fixiert sind (eine Hand fühlt dabei auf der oberen Lagerschale, ob sich im Lager etwas bewegt). Auf zu starke Pressung prüfst du, indem du den Lenker zu beiden Seiten pendeln lässt, während du das Vorderrad in der Luft hältst. Wird der Lenker im Schwung abgebremst, ist der Steuersatz zu stramm eingestellt. Kontrolliere dabei, ob die Drehbewegung nicht versehentlich durch die Bowdenzughüllen abgebremst wird. In der Regel wird heute der Ahead-Steuersatz verbaut. Ältere Fahrräder tragen aber noch den Gewindesteuersatz. Bei der Einstellung des Lagerspiels unterscheiden sie sich:
Ahead-Steuersatz einstellen
Die Einstellung des Lagerspiels erfolgt über die stirnseitig bedienbare Spannschraube (Inbusschlüssel). Dadurch wird der Gabelschaft axial gegen das Steuerrohr bewegt.
Beide oben beschriebenen Prüfschritte funktionieren nur mit fest fixiertem Vorbau. Doch für Veränderungen am Lagerspiel über die Spannschraube muss die Verbindung zwischen Vorbau und Gabelschaft gelöst werden (die zwei Schrauben oben im Bild). Du musst dich beim Ahead-Steuersatz also in mehreren Schritten an die perfekte Einstellung herantasten: Vorbau lösen, Lager einstellen, Vorbau festziehen, Prüfen und ggf. alles wiederholen.
Gewindesteuersatz einstellen
Für den Gewindesteuersatz benötigst du zwei Gabelschlüssel mit 30, 32, 36 oder 40 mm Schlüsselweite (je nach Variante), die aber beide nicht zu dick sein dürfen, weil Konusmutter und Kontermutter recht flach gehalten sind. Zudem sind diese beiden Schlüssel auch nicht gerade klein (ca. 30 cm Länge), weil das erforderliche Drehmoment beim Festziehen halt nur über die Länge des Hebels aufgebracht werden kann.
Tretlager / Innenlager
Die extrem hohe Varianten-Vielfalt beim Tretlager (BSA, ITA, ISIS, BBxx, Pressfit, Hollowtech II, usw.) macht es unmöglich, im Rahmen dieses Artikels Wartung, Pflege und Reparatur für sämtliche Varianten umfassend zu beschreiben. Aber bei vielen Tretlagern lassen sich die Wälzlager ohne großen Aufwand austauschen.
Pedallager
Hochwertige Pedale lassen sich öffnen. Du benötigst dazu in der Regel einen Steckschlüssel (10 mm o.a.) und die Information, ob es sich um Rechts- oder Linksgewinde handelt. In vielen Pedalen sind Konuslager verbaut, in manchen Pedalen aber auch Patronenlager. Achte beim Ausbau auf Lage und Anzahl der Kugeln in beiden Konuslagern und verfahre beim Reinigen, Fetten, Montieren und Einstellen wie ob...
Anleitung zur Wartung der Fahrradnabe
Fühlst du, dass die Räder deines Fahrrads nicht mehr reibungslos drehen? Hörst du ungewöhnliche Geräusche beim Treten? Diese Probleme können auf eine schlecht eingestellte oder nicht gewartete Fahrradnabe zurückzuführen sein. Es ist wichtig, regelmäßig die Fahrradnabe zu reinigen, um eine optimale Leistung und Langlebigkeit deiner Laufräder zu gewährleisten. Die Nabe ist das Herzstück der Fahrradlaufräder. In dieser zylindrischen Komponente befinden sich die Lager und die Achse, zwei wesentliche Elemente für die Drehbewegung. Zudem hält die Nabe die Bremsscheibe und verbindet sich über die Speichen mit der Felge. Wenn du keine regelmäßige Wartung durchführst, leidet die Leistung deines Fahrrads, und Reparaturen können teuer werden. In diesem Artikel erklären wir dir, wie du die Nabe richtig reinigst, schmierst und einstellst, damit dein Fahrrad optimal funktioniert.Arten von Fahrradnaben und ihre Eigenschaften
Die Fahrradnabe kann je nach Achsentyp und Bauweise variieren. Die gängigsten Varianten sind:- Schnellspann-Nabe: Weit verbreitet bei Rennrädern und Citybikes. Verfügt über eine Spannachse, die mit einem Schnellspanner befestigt wird.
- Steckachsen-Nabe: Bietet höhere Stabilität und wird oft bei Mountainbikes und High-End-Rädern verwendet. Die Achse wird von einer Seite eingeführt und festgeschraubt.
- Boost-Nabe: Häufig bei modernen MTBs zu finden. Sie erhöht die Steifigkeit, indem sie die Nabenbreite und den Speichenabstand vergrößert.
Wie oft sollte die Nabe gereinigt werden?
Die Wartung der Fahrradnabe hängt von der Nutzung und den Fahrbedingungen ab. Allgemeine Empfehlungen:- Gelegentliche Nutzung (1-2 Mal pro Woche in der Stadt): Wartung alle 6 Monate.
- Häufige Nutzung auf Schotter- oder Waldwegen: Wartung alle 3 Monate.
- Intensive Nutzung bei Regen oder hoher Luftfeuchtigkeit: Wartung alle 1-2 Monate.
Wichtige Werkzeuge für die Wartung der Nabe
Bevor du beginnst, stelle sicher, dass du die folgenden Werkzeuge zur Hand hast, um den Prozess zu erleichtern:| Werkzeug | Hauptverwendung |
|---|---|
| Kettenpeitsche | Zum Entfernen der Kassette |
| Zahnkranzabzieher | Entfernt die Kassette vom Hinterrad |
| Konusschlüssel (15 oder 17 mm) | Zum Einstellen oder Lösen der Nabenlager |
| Lagerfett | Schmiert die internen Komponenten der Nabe |
| Schlitzschraubendreher | Erleichtert das Entfernen der Kugellager |
| Pinzette | Für präzises Handling kleiner Teile |
| Tücher | Zum Reinigen der Nabenkomponenten |
So wartest du die Naben deines Fahrrads Schritt für Schritt
Wenn du die folgenden Schritte genau befolgst, wirst du deine Fahrradnabe reinigen und sicherstellen, dass die Naben deines Fahrrads für viele Kilometer einwandfrei laufen.- Kassette und Bremsscheibe entfernen: Beginne mit dem Hinterrad. Verwende die Kettenpeitsche und den Zahnkranzabzieher, um die Kassette zu entfernen. Falls dein Fahrrad Scheibenbremsen hat, entferne auch die Bremsscheibe.
- Kontermutter lösen: Entferne die Staubkappe auf der linken Seite und benutze einen Konussschlüssel (15 oder 17 mm), um die Kontermutter zu lösen.
- Innenachse entfernen: Sobald die Kontermutter gelockert ist, ziehe die Achse vorsichtig heraus. Dieser Schritt ermöglicht den Zugang zu den Lagern.
- Kugellager entfernen: Verwende einen Schlitzschraubendreher, um die Kugellager vorsichtig herauszunehmen, und zähle sie, um sicherzustellen, dass keine verloren geht.
- Jedes Bauteil gründlich reinigen: Jetzt, da alle Teile ausgebaut sind, ist es an der Zeit, sie gründlich zu reinigen. Verwende ein trockenes Tuch, um oberflächlichen Schmutz zu entfernen, und einen spezifischen Entfetter, um alte Fettreste zu lösen.
Bauteile, die gereinigt werden müssen
- Konuslager: Achte darauf, dass sie nicht übermäßig abgenutzt sind.
- Nabengehäuse: Entferne alle Partikel, die das Drehen beeinträchtigen könnten.
- Kugellager: Reinige sie vorsichtig und überprüfe sie vor der Wiedermontage.
- Innenachse: Eine gute Wartung verhindert Rostbildung.
Tipp: Verwende einen Pinsel oder ein Wattestäbchen, um schwer erreichbare Stellen zu reinigen.
- Die Nabe schmieren und Kugellager einsetzen: Trage eine gleichmäßige Schicht Fett für Kugellager im Inneren der Nabe auf. Überprüfe vor dem Einsetzen der Kugellager deren Zustand. Falls sie abgenutzt oder korrodiert sind, ersetze sie durch neue.
Tipp: Verwende spezielles Fett für Fahrradlager, da andere Schmiermittel schnell austrocknen oder mehr Schmutz anziehen können.
- Setze die Zentralachse ein und stelle die Konen ein: Sobald die Kugellager an ihrem Platz sind, führe die Zentralachse auf der rechten Seite der Nabe ein. Gehe dann auf der linken Seite wie folgt vor: Drehe die Konusmutter, bis sie die Kugellager berührt. Setze die Mutter auf und ziehe sie fest, aber nicht zu stark. Drehe das Rad, um sicherzustellen, dass die Bewegung flüssig und ohne Widerstand ist.
Tipp: Wenn die Achse zu fest angezogen ist, dreht sich das Rad nicht richtig. Ist sie zu locker, hat sie Spiel. Finde die richtige Balance.
- Justiere die Zentralachse präzise: Verwende einen 15-mm-Konussschlüssel, um die Zentralachse gleichmäßig festzuziehen. Beachte dabei folgende Empfehlungen:
- Sanfte Drehung: Falls sich das Rad nicht frei dreht, lockere es leicht.
- Kein Spiel: Falls sich die Achse seitlich bewegt, ziehe sie etwas fester.
Tipp: Eine falsche Einstellung kann die Lager beschädigen. Nimm dir also die nötige Zeit für eine präzise Justierung.
- Ziehe die Kontermutter fest: Setze die Kontermutter auf und ziehe sie mit dem Konussschlüssel fest. Stelle sicher, dass die Einstellung stabil ist, ohne die Drehung der Nabe zu blockieren.
Wichtig: Falls die Kontermutter nicht richtig festgezogen ist, kann sich die Achseneinstellung mit der Zeit lösen.
- Überprüfe die Einstellung und teste das Rad: Bevor du die Wartung abschließt, befolge diese Schritte, um sicherzustellen, dass alles korrekt montiert ist:
- Drehe das Rad mit der Hand: Es sollte sich sanft bewegen, ohne Widerstand oder ungewöhnliche Geräusche.
- Teste die Achse: Sie sollte weder Spiel haben noch zu fest angezogen sein.
- Überprüfe die Konen: Sie sollten gut eingestellt sein und sich nicht leicht lösen.
Denke daran: Regelmäßige Wartung verhindert vorzeitigen Verschleiß und verbessert die Leistung deines Fahrrads. Diese zehn Schritte zur Wartung der Fahrradnabe gelten für beide Räder. Natürlich ist das Vorderrad einfacher, da es keine Kassette hat. Falls du diese Wartung regelmäßig durchführst, werden sich deine Räder immer reibungslos und effizient drehen.
Zusätzliche Tipps
- Ein wenig Spiel in den Nabenlagern ist zunächst nicht tragisch. Früher oder später zieht es jedoch größere Schäden nach sich, zu fest eingestellte Lager können sich selbst zerstören.
- Ruckelnde Konuslager lassen sich oft mit etwas Pflege reanimieren.
- Drehen sich Rillenkugellager rau, oder ist für das Spiel keine Einstellmöglichkeit vorgesehen, müssen defekte Lager ausgetauscht werden.
- Schnellspanner oder Steckachse üben Druck auf die Lager aus und verringern das Lagerspiel. Kontrollieren Sie das Spiel deshalb immer bei montierten Laufrädern, justieren Sie bei Bedarf nach.
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