Es gibt ja einen Trend hin zu immer mächtigeren Ritzelpaketen mit 36 bis paarundvierzig Zähnen hinten. "Früher..." war da bei 34 Schluß.

Mit meinen Rädern bin ich (technologisch) freiwillig und bewusst etwa 2005 stehen geblieben (8-/9-fach, Felgenbremsen, ...). Die bei mir verwendeten Naben (M760-XT, ältere LX, sogar noch ältere 7-fach Alivios, alle durchweg mit Stahlachse) sind gut, langlebig, und werden auch wieder eingespeicht, dabei auch mal Konen/Dichtungen gewechselt (Alivio-LRS ausgenommen).

Gibt es bei diesen älteren Kassetten-Naben (Vernunfts-)Grenzen für das größte Ritzel hinten (bei 22er Kettenblatt vorn, 622er LR)? Uabhängig vom Schaltwerk betrachtet, rein wegen der waltenden Kräfte/Drehmoment. Da würden mich mal Eure Erfahrungen interessieren, ob es zu Überbeanspruchung kam, zu Macken im Freilaufkörper oder an der Achse.

Ebenso interessiert mich auch das Verhalten von großen 36er-Einzelritzeln, die man mit einer neuen Kassette kombiniert (Biegung, Kerbung Freilaufkörper) - wenn sie eben nicht auf einem Spider sitzen.

Sehe keine Probleme - 14 auf 34 geht ja auch.

Diese Pizzateller folgen einer gewissen technischen Notwendigkeit. Der Trend ging vorn weg vom dritten Kettenblatt, ganz stark hin zu einfach ohne Umwerfer. Wenn du parallel dazu noch halbwegs Übersetzungsspektrum haben willst, geht das nur über diese riesigen Ritzel, kleiner als 11Z ist am anderen Ende ja auch faktisch kaum möglich.
Nachteil ist das vermeintliche Gewicht der großen Scheiben, aber der Verschleiß verteilt sich da ja auch mehr und mit Spidern und Ritzeln aus anderen Materialien als Stahl und Hohlbohrungen gibts da ja anscheinend funktionierende Lösungsansätze. Insbesondere die Aluspider(blöcke) passen ja auch noch gut zu Leichtgewichtsfreilaufkörpern aus Alu. Stahlritzel schneiden sich in Alukörper bei mir auch bei klassischem 8fach inakzeptabel stark ein.

Würd ich mir keinen Kopf machen. Auch mit einem 51er Ritzel wirst du den Freilauf nicht sprengen. Die von dir erwähnten Naben dürften einen recht hohen Stahlanteil haben, auch beim Freilaufkörper.

Es gibt Nabenhersteller, die heute (also zu Zeiten des 51er Ritzels) noch nach wie vor Alu-Freilaufkörper verbauen. Die Naben sind nicht auf eine bestimmte Ritzelgröße begrenzt.

Eine Art Maximalwert wirst du also nicht finden.

Ich würd mich wieder hinlegen und das Thema vergessen...

Mein Salsa Cutthroat gab's vor zwei Jahren nur mit 1x-Antrieb. Statt der vormontierten 11-42-Kassette bin ich von Beginn weg mit einer 11-46 gefahren. Deren Range war mir aber beladen in den Bergen zu klein, daher hat mir der Velomech im letzten Mai eine 11-51 montiert (damit es mit den Sram-Rival-Teilen funktionierte mit Roadlink).

Ich fahre eigentlich nie in flachen Gelände. Ich bin eher kräftig und versuche auch mit Gepäck so wenig wie möglich abzusteigen. Daher würde ich mal sagen, dass ich die Teile überdurchschnittlich beanspruche. Was nun interessant ist: diesen November hat es mir beim Aufstieg auf einen 3000er das Hinterrad total zerlegt. Nebst dem Freilauf waren auch weitere Teile hinüber; aus sprachlichen Gründen und wegen meiner technischen Unbedarftheit kann ich nicht genau sagen, was alles Jedenfalls habe ich jetzt ein neues Hinterrad.
Da mache ich mir jetzt aufgrund Deines Posts schon ein bisschen Gedanken...

Moin,

Es kommt doch auf das Drehmoment an. Und da wo hinten besonders große Ritzel zu finden sind, sind vorne meist auch große Blätter. Oder besser gesagt nur ein Blatt. Und das eine Blatt vorne dürfte deutlich größer sein, als das kleine bei einer 2er oder 3er Kettenblattkombis.
Da könntest du dich genauso sorgen, dass das Blatt vorne zu klein ist.
Und irgendwann kannst du dann eh nicht mehr fahren, wenn es zu langsam wird.
Wichtiger ist vermutlich eher das Körpergewicht, bzw die Kraft, die ich auf die Pedale bringe.
Grüße
Florian

UPS was für eine Nabe war das?

Der Antrieb ist Rival 1, das Rad von DT Swiss: https://salsacycles.com/bikes/archive/2019_cutthroat_rival_1.

Es hat auf jeden Fall Auswirkungen auf die Nabe, sonst würden die Hersteller von Nabenschaltungen nicht eine Maximalzahl für die Ritzelgröße hinten angeben. Auf jeden Fall steigt das maximale Drehmoment, welches in die Nabe eingebracht werden kann..... Deshalb werden ja auch bei Gabeln die maximalen Bremsscheibendurchmesser begrenzt. Irgendwann ist immer die Grenze erreicht, wo das Material überlastet ist. Wo die genau liegt, wird die Erfahrung zeigen (platzen noch mehr Naben bei Gepäckfahrten in den Alpen...!?!).


Liebe Grüße / Micha

P.S.: Ich bleibe bei 3x10 (26 Zoll mit 20-30-40 zu 12-25): Ich genieße die feinen Schritte von einem Gang zum anderen..... (hoffentlich bekomme ich noch einige Jahre passende Ersatzteile)

Hallo!

Das große 36-er Einzelritzel unseres Tandems hat auf einem Novatec-Freilauf aus Alu nichts an gerichtet. Allerdings bin ich kein Jan Ullrich, und meine Tochter tritt nicht viel mit. Aber mit ihr muss ich weit mehr Kraft aufwenden, v.a. bergauf.
Das wäre also einmal ein positiver Punkt.

Allgemein haben Shimano-Naben ziemlich unterschiedliche Eigenschaften, egal, zu welcher Gruppe sie gehören. Du kannst sehr robuste XT-Naben haben, oder welche mit Freiläufen, die bald dem Karies erliegen, bei den anderen Gruppen ist es nicht viel anders. Von einer unsäglich armseligen 700c-Gruppe von einem unsäglichen Giant, die ich hatte, war ausgerechnet die Hinterradnabe der einzige Teil, der noch nach Jahren klaglos funktioniert hat.

Die Ritzelgröße sollte an sich kaum etwas ausmachen, mehr das Übersetzungsverhältnis. Sprich, es ist egal, ob du die Übersetzungen 22/34 oder 33/51, um ein willkürliches Beispiel zu nennen, verwendest. Wenn du dagegen mit einer besonders starken Untersetzung rein trittst und die entsprechenden Muckis hast, kriegst du sicher den einen oder anderen Freilauf recht bald kaputt. Denn so lange die Kette mehr oder weniger gerade nach vorne läuft (was sie natürlich nur näherungsweise tun kann), sollte die Länge des Hebelarmes egal sein, du baust ja keine seitlichen Kräfte auf. Aber wenn die Kette schräg läuft, wie es bei 1x11 oder 12 sein muss, biegst du beim Antreten Ritzel und Freilauf. Aber hoffentlich haben sie die Freiläufe für diese Gruppen entsprechend designt.

lg!
georg

Wenn das Material nach Herstellerangaben verbaut und genutzt wird, hoffe ich mal, dass die Konstrukteure das richtig berechnet haben. Sonst wäre das Netz mit Brüchen voll. Außerdem ist es ja als Verschleißware für MTBs konzipiert. Aber wenn es deutlich außerhalb dieses Einsatzgebietes betrieben wird, muss man überlegen. Es gibt irgendwo einen Thread zu geeigneten Naben für Pinion-Räder. Da ist der Unterschied zwischen Drehmoment am Freilauf und Querkraft durch den Kettenzug diskutiert. Die Pinion und eine Kettenschaltung haben nabenmäßig eine Menge Verwandschaft. Bei großen Ritzeln und kleinen Kettenblättern schafft man (dann ohne Pinion, also mit Kettenschaltung) hohen Kettenzug und hohe Drehmomente am Rad, deshalb kommt man steilere Berge hoch.
Einen Effekt gibt es noch bei großen Ritzeln (ohne Pinion): Der Kettenschräglauf zieht das größte Ritzel nach außen. So stabil muss Ritzel und Spider sein und für das angedachte Haupteinsatzgebiet ist das hoffentlich der Fall, sonst kollabiert das. Wer es anders einsetzt, muss überlegen.

Also meine Frage war noch theoretisch, ist einfach ein Gedankenspiel in Zusammenhang mit der Auswahl einer neuen Kassette für mein 1x8 Stadtrad (39 : 11-28).

Das Stichwort Pinion - Überlastung Hinterachse war ein Anstoß für meine Überlegung. Außerdem, dass heutige 1x-Antriebe mit mittler Kettenblattgröße betrieben werden (müssen - um noch genug schnelle Gänge zu behalten), da sollte das belastungsmäßig eigentlich in der Konstruktion bedacht sein. Die haben doch auch inzwischen Steckachse und ein paar mm mehr Breite usw.
Dagegen tauchten hier aber öfter Fäden auf, wo die Montage großer Ritzel (36, z.T. bis 42 mit Schaltwerkverlängerungsadaptern) in Kombination mit kleinen Kettenblättern (22, 20) diskutiert wurde - auf den üblichen Naben. Natürlich wird dann auch die Grenze erreicht, wo man zu langsam wird und die Balance verliert. Aber davor womöglich auch ein Schaden an der HR-Achse bei Extrembelastung (und die ist ja gegeben, wenn man mit voller Kraft und 100 kg einen sehr steilen Anstieg angeht).

Auch die Gefahr einer Achsverbiegung sehe ich dann. "Früher" gab es ja oft 1x3 oder 1x5 Kettenschaltungen. Da war die Schraubkassette noch schmal, Schräglauf gering, es ging halbwegs (die Ketten waren aber nicht so seitenflexibel - bei 1x5 schon spürbar).

Bei meinem Stadtrad habe ich es so gelöst, dass die Kettenlinie etwas näher zum großen Ritzel liegt, meine beiden Lieblingsgänge ziemlich genau in Linie und die schweren und selten benutzten Gänge etwas mehr Schräglauf haben. Keinerlei Probleme mit abspringender Kette!

@Biotom: wäre interessant zu wissen, was für ein Kettenblatt Du da gefahren bist.

32er

Gute Frage. Die aktuelle Kassettengröße bei Shimano 12fach geht bis 51 Zähne und die Naben samt Freiläufe sind komplett anders aufgebaut. Hier mal willkürliche Zerlegevideos von FH-MT401 und XT FH-M8110. Die Naben haben tatsächlich keine Konuslager mehr und die Durchmesser der Freilaufeingriffe sind wesentlich größer da sie ins Nabengehäuse greifen und nicht wie sonst aufgeflanscht sind.

Nichtsdestotrotz fahre ich am Tandem (3x9) auch 22 vorn zu 40 hinten auf herkömmlicher LX-Nabe (Stahlachse/Freilauf) und die hat diesen Sommerurlaub in Tschechien (bis zu 20%) auch überstanden.

Das mit der Achsbelastung war aber nur bei den Schraubkassetten ein Problem. Die beiden Lagerpunkten lagen eng beieinander im Nabenflansch

Bei den Shimano Kassettennaben liegen die Lagerpunkt jetzt im linken Flansch und am Ende unter dem Freilauf

Naben mit Rillenkugellagern sind sogar vierfach gelagert

wie schon einige geschrieben haben: das Drehmoment ist entscheidend, was die Belastung des Freilaufs angeht. Und das bedeutet demnach grob: Übersetzungsverhältnis x Fahrergewicht x Kurbellänge.

22:36 ist da noch etwas kritischer als 32:51... letzteres hätte außerdem noch den Vorteil, dass die Kettenspannung deutlich geringer ausfällt. Dadurch wird die Nabe weniger auf Scherung beansprucht. Und der Rahmen im Übrigen auch.

Jain, wie schon angesprochen, muss man auch die Kettenblattgröße berücksichtigen. Von Getriebenaben kenne ich es so, dass da das maximale Eingangsmoment angegebenen wird, die Ritzelgröße allein nie.

Und Getriebenaben sind diesbezüglich sicher etwas sensibler, weil da die Kräfte und Momente durch die gesamte Übersetzungsmechanik der Planetengetriebe durch müssen. Am Kettenschaltungsrad geht es eher darum, dass vorwiegend statische Teile die höheren Kräfte mitmachen.

Diese Micro Spline freiläufe sind ja noch recht neu, die großen Kassetten gab es aber auch schon früher und die "alten" Freiläufe liefen damit (s. auch hier:)

Wobei ich mich immer frage, was denn wirklich belastender ist: 22:36 und der Fahrer tritt /stampft stehend mit mehr als dem ganzen Körpergewicht (z.B. durch Zug am Lenker) in die Pedale (außer an den Totpunkten, dann herrscht kein Druck auf den Freilauf) oder mit 22:42 ruhig, aber hochfrequent sitzend pedalierend mit weniger Kraft, aber gleichmäßiger auf den Pedalen?

wir müssen hier 2 Sachen unterscheiden:

1) die Vereinfachung Übersetzung x Fahrergewicht x Kurbelarmlänge war nur ein Anhaltspunkt, bzw. beschreibt in etwa die Maximalbelastung, die ein Fahrer im Wiegetritt aufbringen kann, und diese ist auch der limitierende Faktor für Getriebenaben.

2) das Drehmoment, das gerade an der Hinterradnabe gerade erforderlich ist, hängt primär von den Fahrwiderständen (Luft, Rollreibung, Gewicht bei Steigung) und dem Laufraddurchmesser ab. Hinzu kommt dann noch die Beschleunigung. Denn gerade am Berg im Wiegetritt ist die Geschwindigkeit ja "pulsierend".

Insofern hast du schon recht. Man kann auch mit dickem Gang durch kräftiges Gestampfe die Nabe stärker belasten als mit kleinem Gang, hoher Kadenz und gleichmäßigerer Kraftverteilung.

Lange Rede, kurzer Sinn: Aus meiner Sicht besteht kein großes Risiko für die Nabe, wenn eine Kassette mit größeren Ritzeln montiert wird. Allerdings hat auch eine Hinterradnabe irgendwo ihr Auslegungslimit. Sie wird es vermutlich nicht schaffen, 300 kg Systemgewicht eine 30% Steigung im Wiegetritt hochzuwuchten. Aber das muss/müssen der/die Fahrer ja auch erstmal schaffen...

In dem Zusammenhang: Sram hat jetzt seine xd Freiläufe mit den 10-52 Eagle Kassetten für eBikes frei gegeben.

Da mache ich mir mit meinen Wattzahlen keine Sorgen.

Wenn die gleiche Steigung gefahren wird, ist unabhängig von allen Zähnezahlen das gleiche mittlere Drehmoment am Freilauf nötig. Hier ist gezeichnet, wie prinzipiell alle Kräfte und Drehmomente zwischen Füßen und dem Boden am Hinterrad aussehen. D.h. die notwendigen, mittleren Drehmomente und Kräfte müssen unter Inkaufnahme hoher Spitzen wegen der unvermeidlichen Täler erzeugt werden. Die Spitzen (Faustregel Faktor 2) gehen voll auf das Material. Vermutung: Je besser der Fahrer den "runden Tritt" beherrscht - was er nur bei genügend schnellem und damit leichtem Kurbeln kann - desto flacher und breiter sind die Spitzen und die Täler gehen nicht auf Null runter.
Würde man Schwungmassen an die Kurbel packen, sieht die Kurve immer besser aus (Lanz-Einzylinder-Diesel). Inwieweit die Beinbewegung und die drehenden Kurbeln einen Schwungmasseneffekt bringen, weiß ich nicht. Ein Mittelmotor ist völlig gleichmäßig. D.h. hier würde das Material geschont. Darin ist aber z.B. 32/52 immer besser für Kettenblatt, Kette und Nabe als 24/39 (wenn das 52er-Blatt stabil genug ist). Der Fahrer merkt keinen Unterschied.
Jetzt ist es aber so, dass gerade beim Schnellkurbeln auch die stärkste Übersetzung vorliegt und damit der Fahrer jeweils den größte Kettenzug erzeugen kann, wenn er nicht schön diszipliniert kurbelt. Das wirkt in die Gegenrichtung. Der größte Wert ist wohl sich mit vollem Gewicht auf eine Kurbel zu stellen. Jetzt mal weggelassen, dass irgendetwas wegrutscht bzw. durch Ziehen am Lenker noch mehr als Gewicht erzeugen.
Weiterer Punkt zum Beispiel: Der Kettenzug bei 24/39 ist um 33% höher als bei 32/52, was der Fahrer nicht merkt und auch seinen "runden Tritt" nicht ändert. Am Freilauf passiert drehmomentmäßig in beiden Fällen das gleiche. Aber der Kettenzug geht je nach Konstruktion auf die Radlager, Freilauf und verbiegt die Achse. Je dicker das Ritzelpaket ist, desto weiter entfernt sich beim großen Ritzel der Angriffspunkt zur Nabenmitte hin und kann die Achse immer besser biegen. Mit Boost und tralala verbessert man zwar die Speichenstellung, aber sie macht das Ritzelpaket nicht schmaler und die Achse wird länger. Die Achse muss das aushalten.

Würdest Du mir bitte den Umstand "Kettenzug" näher erläutern?

Damit ist die Zugkraft in der Kette gemeint, also mit welcher Kraft vorne das Kettenblatt die Kette zieht. Wenn sich auf eine 170mm-Kurbel ein 100kg-Fahrer mit vollem Gewicht stellt, dann zieht z.B. ein 22er-Kettenblatt mit fast 3750N ("375kg") an der Kette (falls nichts rutscht und bricht).
Bei allen (mir bekannten) Radtypen sieht das Hinterrad nur die Kette und den Kettenzug. Wie der vorne zustande kam, ist dabei für das HR egal.

Wäre diese Kraft nicht die aus der Über- bzw. Untersetzung resultierende? Weil der Zug vorne wird doch effektiv erst durch den Widerstand, den das Hinterrad bzw. Ritzel leistet und beim gewählten Beispiel gleichbleibend..!?

Ja, man kann das über Zähnezahlen als rotatorische Größen (Drehzahl, Drehmoment) oder über Hebellängen als lineare Größen (Geschwindigkeit, Kraft) rechnen und kreuz und quer dazwischen. Wenn Materialbelastung erfasst werden soll, muss man eben in die passende Größe umrechnen. Der Kette z.B. ist egal, dass sie sich dreht. Sie sieht die Zugkraft und die Schwenkbewegung der einzelnen Gelenke.