Shimano Nabendynamo Lager Einstellen: Eine Anleitung

In diesem Artikel wird beschrieben, wie Sie Ihren Fahrrad Nabendynamo selbst reparieren können, welches Werkzeug Sie dafür benötigen und worauf Sie achten müssen, um keine Schäden anzurichten. Hier finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Zerlegen, Warten, Reparieren, Schmieren und Montieren eines Nabendynamos.

Aufbau und Funktion eines Nabendynamos

Es gibt eine ganze Reihe unterschiedlicher Nabendynamos auf dem Markt. Die Nennspannung ist bei allen Nabendynamos mit 6 Volt Wechselspannung gleich. Aber in der Leistung lässt sich aktuell differenzieren zwischen den älteren 3 Watt - Nabendynamos für Glühbirnchen und Halogenbirnchen auf der einen Seite und den jüngeren 1,5 Watt - Nabendynamos für LED-Lampen auf der anderen Seite.

Der 1,5 Watt Nabendynamo baut kleiner, wiegt weniger und erzeugt weniger Reibungswiderstand als ein 3 Watt Nabendynamo. Wer mit dem Strom aus seinem Nabendynamo aber auch Handy und diverse Akkus laden will, ist mit dem 3 Watt Modell besser beraten.

Neben dieser Leistungs-Varianz beim Dynamo ist seit dem Einzug der LED-Lampen aber auch auf die passende Paarung aus Lampe und Dynamoleistung zu achten. So kann eine LED-Beleuchtung durch einen 3 Watt Nabendynamo Schaden nehmen und im Gegenzug ein 1,5 Watt Nabendynamo für eine andere LED-Lampe dennoch zu lichtschwach dimensioniert sein. Hier sind heute also mehr denn je die Herstellerangaben zu beachten, um die geeigneten Komponenten für Ihre Fahrradbeleuchtung zu finden.

Im Prinzip ist der Aufbau aller Nabendynamos immer der Gleiche:

  • Dynamogehäuse (enthält beidseitig Nabenflansch und Speichenlöcher und innenseitig die Permanentmagnete auf dem Umfang verteilt)
  • Anker (enthält Spulenkörper samt Wicklungen und die Kontaktplatte, alles fest auf der Nabenachse montiert)
  • Gelagert ist der Anker im Nabengehäuse beidseitig über Kugellager, je nach Dynamo-Modell als Konuslager oder als Rillenkugellager ausgeführt.

Der Fahrrad Nabendynamo ist im Funktionsprinzip ein Generator. Dabei steht der Anker still und das Nabengehäuse dreht sich beim Fahren mit dem Laufrad. Durch die Rotation des Nabengehäuses um den Anker ändert sich am Spulenkörper permanent das magnetische Feld und damit entsteht (durch Induktion) ein Wechselstrom mit drehzahlabhängiger Frequenz. Ab einer relativ geringen Umlaufdrehzahl wirken die einzelnen Stromstöße (Lichtblitze) durch die Trägheit unserer Augen wie ein kontinuierlicher Strom: die Lampen am Fahrrad leuchten dauerhaft.

Ein Dynamo-Service am Anfang und Ende der Wintersaison kann einen Totalschaden durch Rostbefall am Shimano-Nabendynamo verhindern. Mit Fett und Wachs können Sie der Korrosions-Gefahr begegnen.

Schäden am Nabendynamo und Ursachensuche

Zu den üblichen Schäden bei Nabendynamos zählen Korrosion im Innenraum durch Wassereintritt/Kondenswasser, Lagerschäden sowie Spiel zwischen Spulenkörper und Achse. Meist weisen Fehlfunktionen, Geräusche unter Last oder eine Schwergängigkeit auf Verschleiß oder Beschädigung hin. Gut zu wissen, dass Sie dann selber Ihren Nabendynamo reparieren können.

Wenn die Fahrradlampen nicht mehr wie erwartet leuchten, kann die Ursache aber auch bei Lampe oder Kabel liegen. Prüfen Sie also in diesem Fall zuerst, ob alle Leitungen noch eine sichere Kontaktierung an Lampen und Dynamo haben und ob die Leuchtmittel (Birnchen oder LED) noch intakt sind. Sonst schrauben Sie unter Umständen umsonst am Dynamo herum. Am sichersten ist es, per Spannungsprüfgerät an den Dynamokontakten die ausgegebene Spannung zu prüfen, während Sie per Hand das Laufrad in beide Richtungen drehen.

Für die Funktionsprüfung am reparierten Nabendynamo gilt das Gleiche: Eine Kontrolle per Spannungsprüfer ist sicherer als der Test über die Lampen.

Werkzeug für Demontage und Montage am Nabendynamo

Um den Nabendynamo reparieren zu können, benötigen Sie das passende Werkzeug. Für den Shimano-Nabendynamo DH-3N80 beispielsweise brauchen Sie:

  • Maulschlüssel 17 mm (für die Kontermuttern)
  • Steckschlüssel / Nuss 32 mm (für die rechte Verschlussscheibe)
  • Konusschlüssel 17 mm (für die Kontaktplatte, rechte Seite)
  • Kleinen Schraubendreher (zum Abheben der Kontaktfahnen und für die Nasen am Sicherungsblech auf dem Anker)

Andere Nabendynamo-Modelle erfordern unter Umständen andere Werkzeuge und weichen in einzelnen Arbeitsschritten mehr oder weniger stark von unseren Beschreibungen ab. Es gibt auch Nabendynamos, an denen Sie auf keinen Fall herumschrauben dürfen, weil ausschließlich der Hersteller das dafür notwendige Werkzeug für Demontage und Montage bereithält. Ein Beispiel hierfür ist der SON28 Nabendynamo (Foto). Er gilt als wartungsfrei und wird bei Störungen zur Reparatur an den Hersteller SON (externer Link) geschickt.

Nabendynamo reparieren: Schritt für Schritt

Wenn Sie einen Nabendynamo reparieren wollen, gilt generell: Es ist unerheblich, ob der Nabendynamo eingespeicht ist oder als Einzelteil vorliegt. Sie haben dann eben nur mehr (bei Einzelteil) oder weniger (bei eingespeicht) viel Arbeit, wenn das Nabengehäuse gegen Mitdrehen gesichert werden muss (z. B. beim Lösen oder Festschrauben bestimmter Einzelteile). Zur Not helfen Ihnen Schraubstock und Ölfilterschlüssel.

Prüfen Sie vor dem Zerlegen die Gewinderichtung an der Achse (durch Sichtung der Gewindesteigung), damit Sie die beidseitigen Kontermuttern korrekt behandeln beim Lösen. Orientiere Sie sich bei der Ersatzteil-Beschaffung ausschließlich an der Modell-Bezeichnung (steht auf dem Dynamo-Gehäuse), solange der Hersteller nicht ausdrücklich eine Kompatibilität zu anderen Modellen ausweist. Das müssen dann aber nicht generell hochpreisige Neuteile sein. So lässt sich ein zweiter, noch intakter, gebrauchter Nabendynamo aus zweiter Hand ausschlachten.

Merken Sie sich Reihenfolge und Position der Einzelteile beim Zerlegen, damit Sie bei der Montage später nichts in falscher Reihenfolge verbaust. Das gilt insbesondere für die filigranen Einzelteile an der Kontaktplatte auf der rechten Dynamoseite.

Wenn der Nabendynamo nur in eine Richtung Strom liefert

Liefert der Dynamo lediglich in eine Richtung Strom (vorwärts oder rückwärts), dann ist mit großer Wahrscheinlichkeit nur einer der beiden Kontaktfahnen am Dynamo korrodiert. Dieser Schaden ist schnell behoben: Reinigen Sie die beiden Kontaktfahnen (Foto) mit Stahlwolle oder feinem Schmirgel und wiederholen Sie die Prüfung auf Stromfluss.

Wenn der Nabendynamo andere Störungen aufweist, müssen Sie tatsächlich den Nabendynamo öffnen und den Anker ausbauen, um den Schaden zu ergründen. Die einzelnen Schritte stellen wir im Folgenden vor. Dabei orientieren wir uns am Shimano-Modell DH-3N80. Wollen Sie einen anderen Nabendynamo reparieren, ist mit leichten Abweichungen zu rechnen.

Kontaktplatte ausbauen

  • Auf der rechten Nabenseite per Maulschlüssel die äußere Mutter lösen und abschrauben (dabei per 17er Konusschlüssel unterhalb der Kontaktplatte gegenhalten)
  • Die filigranen Kontaktfahnen, Isolationsscheiben und Einzelteile der Reihe nach behutsam ausbauen und sich Reihenfolge und Positionierung genau einprägen für die spätere Wiedermontage
  • Dabei vor allem die untere Kontaktfahne im Auge behalten und stets gegen Abreißen sichern (reißt sie aus Versehen ab, können Sie sie später bei der Montage wieder anlöten)
  • Untersuchung der Einzelteile auf Schäden
  • Austausch beschädigter Teile.

Bei manchen Dynamo-Modellen befindet sich Silikon zwischen den Kontaktfahnen und Trennscheiben als Abdichtung gegen Wassereintritt. Verwenden Sie ebenfalls Silikon oder Heißkleber, um eine solche Dichtung bei Bedarf zu verstärken bzw. zu reparieren.

Anker samt Achse ausbauen

Vermuten Sie einen Schaden an den Kugellagern oder am Anker, müssen Sie nach dem Ausbau der Kontaktplatte die Demontage fortsetzen. Merken Sie sich auch hier wieder Reihenfolge und Position der Einzelteile, um später fehlerfrei zu montieren.

  • Auf beiden Seiten die Kontermutter lösen
  • Beidseitig die Konen abschrauben
  • Auf der rechten Nabenseite die Verschlussscheibe mit dem Shimano-Werkzeug TL-DH10 gegen das Nabengehäuse aufdrehen und vollständig herausschrauben.

Die Verschlussscheibe ist aus Aluminium und das Anzugsmoment in der Schraubverbindung ist sehr hoch. Die Gefahr ist groß, dass Sie ohne Original-Werkzeug den Verschlussring irreparabel beschädigen. Verwenden Sie also nicht den 32er Maulschlüssel aus Ihrem Standard-Werkzeug.

Die Lagerkugeln sind danach auf beiden Nabenseiten zugänglich für Überprüfung, Reinigung und Schmierung. Stellen Sie an Kugeln, Konen oder Lagerschalen einen Schaden fest, müssen Sie die betreffenden Teile austauschen.

Der Anker lässt sich jetzt auch samt Achse aus dem Gehäuse herausziehen und auf Schäden prüfen: Korrosion am Anker weist auf Wassereinbruch hin. Sie müssen dann die Ursache für die Undichtigkeit suchen. Das wird wahrscheinlich an den Einzelteilen der Kontaktplatte liegen (siehe oben). Ist die Korrosion am Anker sehr stark fortgeschritten, ist auch der Austausch des Ankers notwendig.

Spiel zwischen Anker und Achse lässt sich erfassen, wenn Sie den Spulenkörper axial und radial gegen die Achse bewegen. Dieses Spiel kann die Ursache für Geräusche unter Last sein. Um solches Spiel zu beseitigen, muss der Spulenkörper von der Achse demontiert, gereinigt und am besten mit Kleber fixiert werden:

Anker des Nabendynamos zerlegen

  • Beidseitig die Dichtungsringe von der Achse entfernen
  • Nasen am Sicherungsblech herunterbiegen
  • Mutter mit Maulschlüssel (17 mm) lösen und abschrauben
  • Sicherungsblech leicht lösen
  • Anker von der Achse herunterziehen und dabei aufpassen, dass die Kontaktfahne nicht abreißt
  • Präge Dir nun ein, in welcher Richtung das Sicherungsblech auf der Achse sitzt: die Noppen auf dem Sicherungsblech zeigen in Richtung des Ankers.

Spiel zwischen Spulenkörper und Achse beseitigen

  • Achse, Nutenstein und Sicherungsblech voneinander trennen und reinigen (z. B. mit Spiritus oder Reinigungsbenzin) und anschließend unter Zugabe von Kleber wieder zusammenfügen
  • Mutter auf die Achse schrauben und per Maulschlüssel fest anziehen, dabei die Achse gleich neben dem Sicherungsblech per Flachzange fest kontern
  • Als nächstes die Anker-seitige Fläche am Sicherungsblech ebenfalls mit Kleber benetzen und den Anker aufschieben, dabei die Kontaktfahne durch das Langloch im Sicherungsblech neben der Keilnut einfädeln
  • Anker und Sicherungsblech zusammendrücken
  • Kontermutter aufschrauben und festziehen
  • Die Fahnen am Sicherungsblech wieder an die Kontermutter hochdrücken
  • Kleberreste auf den Außenflächen vorsichtig entfernen
  • Kleber aushärten lassen
  • Beidseitig die Dichtungen wieder aufschieben.

Jetzt ist der Anker wieder bereit für die Montage in den Nabenkörper.

Anker ins Nabengehäuse einbauen

  • Anker ins Nabengehäuse einführen
  • Rechte Seite: Verschlussscheibe aufschrauben und festziehen
  • Konen beidseitig aufschrauben
  • Über beide Konen den Anker mittig ausrichten und in kleinen Schritten beide Konen gleichmäßig festdrehen (der Anker ist perfekt positioniert, wenn er in axialer Richtung zu beiden Seiten im Gehäuse gleichmäßig viel Spiel hat)
  • Auf der linken Seite Scheibe und Kontermutter aufschrauben und gegen den Konus festziehen
  • Auf der rechten Seite mit der Montage des Systems Kontaktplatte fortfahren, bis alle Bauteile wieder in korrekter Reihenfolge montiert sind.

Jetzt per Spannungsprüfer oder Lampe kontrollieren, ob der Nabendynamo wieder einwandfrei funktioniert. Abschließend erfolgt das Einstellen des Lagerspiels:

Lagerspiel im Nabendynamo einstellen

Perfekt eingestellt ist das Lagerspiel, wenn der Anker sich spielfrei drehen lässt und gleichzeitig kein Widerstand spürbar ist, der über das gewöhnliche, stufenartige Abbremsen während der Drehung hinausgeht. Das stufenartige Abbremsen resultiert aus den laufend wechselnden Magnetfeldern innenseitig. Das ist normal.

Der Ablauf beim Einstellen des Lagerspiels:

  • Auf der linken Nabenseite per Maulschlüssel die Kontermutter ergreifen und die Achse so gegen Verdrehung sichern
  • Auf der rechten Nabenseite mit dem 17er Maulschlüssel die Kontermutter festziehen und dabei mit dem 17er Konusschlüssel unter der Kontaktplatte kontern
  • Das Lagerspiel prüfen
  • Bei Bedarf Kontermutter wieder lösen und die Konusscheibe in die erforderliche Richtung nachstellen
  • Wieder festziehen und erneut Lagerspiel prüfen

Die letzten beiden Arbeitsschritte solange wiederholen, bis das perfekte Lagerspiel erreicht ist.

Methode zur Überprüfung des Lagerspiels im eingebauten Zustand

Eine Methode zur Überprüfung des Lagerspiels im eingebauten Zustand:

  1. Zuerst ein größeres Spiel einstellen.
  2. Rad einspannen.
  3. Bei angezogenem Schnellspanner an der Felge das Spiel befühlen.
  4. Lagerspiel ein Wenig verringern und das Ganze wiederholen.

Mit dieser Methode langsam vortasten, bis im eingebauten Zustand kein Spiel mehr feststellbar ist.

Hinweise zur Polfühligkeit und Fettaustritt

Im ausgebauten Zustand kann es aufgrund der Polfühligkeit schwierig sein, das Lagerspiel zu fühlen. Ein leichter Fettaustritt auf der Nicht-Kontakt-Seite des Nabendynamos kann normal sein, solange die Konen richtig sitzen und der Leichtlauf des Dynamos zufriedenstellend ist. Beobachten Sie den Fettaustritt und schauen Sie bei Bedarf hinein, sollte er nicht aufhören.

Werkzeug zum Öffnen des Dynamogehäuses

Shimano-Dynamogehäuse sind mit einem 32 mm-Steuersatzschlüssel zu öffnen. Der Hersteller bietet aber auch den speziellen Ringschlüssel TL-DH10 dafür an.

Weitere Tipps zur Lagerwartung

Es ist ratsam, nach etwa 9000 km eine erste Lagerwartung durchzuführen. Dabei sollten die Lager geöffnet, gereinigt und neu gefettet werden. Die Konterung sollte so eingestellt werden, dass die Lager erst bei viel Schnellspannerkraft korrekt laufen.

Achten Sie darauf, dass Shimano Lager im Auslieferungszustand oft zu straff eingestellt sind. Überprüfen und korrigieren Sie die Einstellung der Lager bei einem Neukauf.

Tabelle: Werkzeuge für die Reparatur eines Shimano DH-3N80 Nabendynamos

Werkzeug Verwendung
Maulschlüssel 17 mm Kontermuttern
Steckschlüssel / Nuss 32 mm Rechte Verschlussscheibe
Konusschlüssel 17 mm Kontaktplatte (rechte Seite)
Kleiner Schraubendreher Abheben der Kontaktfahnen, Nasen am Sicherungsblech

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