Analog dazu kenne ich Diagramme, die die Lebensdauer von Kugellagern über das Lagerspiel auftragen.
Diese sehen meist so aus, dass sie ihr Maximum bei sehr geringem, negativem Lagerspiel zeigen. Hier reden wir aber tatsächlich über Werte in der Größenordnung von rund 2 µm. Wird es enger, fällt die Lebensdauer drastisch ab. Im Bereich eines positiven Lagerspiels ist die Kurve nicht so empfindlich und der Abfall der Lebensdauer geschieht erst bei deutlich mehr Spiel.
Nun lässt sich eine Konuslagerung aber nicht so exakt einstellen. Grob gesagt entsprechend 2 µm einer Rotation des Konusses um 0,7°. So exakt wird wohl niemand die Konen einstellen können.
Daher empfehle auch ich die gängige Vorgehensweise. Bei Schnellspannern sollte das Rad ein ganz geringeres Spiel haben, das beim Schließen des Schnellspanners dann verschwindet.
Und das bedeutet widerum, dass die werkseitig ausgelieferten Shimanonaben etwas gelockert werden sollten.
Das Lagerspiel bei Wälzlagern ist Werkstoffabhängig zu jenem werkstoff, in welches das Wälzlager eingebaut wird. Also die Nabe bzw. die Welle.
Konstruktiv ist die die Fest-/Loslager-Konstruktion im Maschinenbau gängige Praxis in Verbindung mit Rillenkugellagern, damit keines der Lager verspannt. Die Fahrradindustrie, zumindest manche Vertreter/Hersteller, scheinen dies aus persönlicher Erfahrung nicht so ernst zu nehmen bzw. haben darüber keine wirkliche Kenntnis, wie vorzeitiger Lagerverschleiss auch regelmäßig zeigt (I-net foren sind seit 30 Jahren voll davon). Sei es nun bei Innenlagern, die besonders "gefährdet" sind oder Naben; so eben auch Nabendynamos.
Zugleich impliziert diese Lagerung schon, dass bei 2 Lagerstellen eine fix eingespannt werden muss. Das bedeutet, weder radial noch axial verschieblich gelagert werden muss. Dies erreicht man im Fahrradbau meist durch eine simple Presspassung - je nach Konstruktion jetzt (ohne hier eine technische Zeichnung zu haben, kann ich es nicht näher eruieren) wird meist die Nabe aus Aluminium, in welches das Wälzlager einpresst wird, mit einem Presssitz ausgestattet werden. Üblich ist hier eine N7 oder P7 Passung vor dem eloxieren - durch das eloxieren wird der IST-Ø dann nochmals um etwa 2µm kleiner. Damit ist sichergestellt bei hinreichender Sicherheit, dass das Wälzlager axial fest im Gehäuse sitzt, was bekanntlich die meisten Wälzlager in den Nabengehäusen auch tun.
Die gegenüberliegende Wälzlagerstelle kann (je nach Konstruktion) wahlweise als Presssitz oder Loslagerung ausgeführt sein. Wenn ersteres der Fall, dann muss die Welle zumindest einseitig eine Loslagerung bekommen, da es sonst zu fertigungstechnischen Verspannungen kommt - abseits thermischer, die aber beim Fahrrad kaum Relevanz besitzen. Diese wiederum erhöhen den Wälzlagerverschleiß erheblich und führen letzten endes zu einem vorzeitigen Lagerschaden.
Bei Schrägkugellager, wie es die Konuslager von Shimano & Co. darstellen, ist die Situation eine etwas andere. Hier werden die Konen axial vorgespannt und das Schrägkugellager kann auch sehr gut axiale Kräfte aufnehmen - im Gegensatz zu Rillenkugellager, welche nur max. 20% der radialen statischen Traglast aufnehmen können und sollen. Dieser Wert ist ganz schnell erreicht auch wenn die gesamte Achse vorgespannt wird. Eine hinreichende Vorspannkraft in axialer Richtung ist für die Funktion eines schrägkugellagers essenziell. Wie hoch diese ist/sein soll, lässt sich individuell je Lager in Tabellen ablesen.
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