Belastbarkeit Speichennippel

Liebe Schraubergemeinde,

im Lauf der Jahre hat sich bei mir ein erkleckliches Sammelsurium an Restspeichen in unterschiedlichen Längen und Dicken angesammelt. Ihr kennt das vielleicht: mal sinds 30 Stück mal 14 usw., jedenfalls reichen die Reste nie für ein ganzes Rad oder zumindest eine Seite.

Ich habe bisher die Speichenlänge immer so gewählt, dass die Speiche im Idealfall bündig mit dem oberen Nippelende abschließt oder maximal 2-3 mm drüber hinausragt, sodaß einerseits möglichst viel Gewinde im Eingriff ist, andererseits aber auch keine Durchstechgefahr besteht.

Nun überleg ich, ob ich zwecks Aufarbeitung meiner Vorräte die Speichen nicht kürzer wählen kann; dass ich also zum Beispiel statt der errechneten, genau passenden 296er Speiche eine 292er nehme. Immerhin ist das Gewinde ganze 10 mm lang, sodass man beispielsweise die etwas kürzeren Speichen nur bis zur Hälfte hineinschrauben müsste.

Daher wüsste ich gerne, welche Erfahrungen habt ihr gemacht habt: wie weit muss die Speiche mindestens in den Nippel hineingeschraubt werden, damit da langfristig nichts reißt ?

Andere Frage in diesem Zusammenhang: habt Ihr Erfahrung mit unterschiedlichen Speichendicken links und rechts ?

Gruß Markus

Hallo Markus!

Speichen, deren Kopf 2mm unter dem Schlitz im Nippel enden, waren bei mir bisher immer unbedenklich. Darunter würde ich aber nicht gerne gehen, außer, du willst sie in der Stadtgurke auf brauchen und dich stört ein möglicher Nippelbruch nicht. So weit oben ist der Nippel auch noch recht dick. Wobei Nippelbrüche weniger lästig sind als Speichenrisse.

lg!
georg

Also ich hatte schon Nippeldefekte, wo es die beiden Kopfenden des Nippels (links und rechts des Schlitzes) in die Mitte gefaltet und teilweise dabei vom Nippelrest abgetrennt hat. Dabei war also die Speiche in der Nippelmitte eingeplanter Bestandteil der Stabilität, die zu kurzen Speichen also mitursächlich (neben nicht-Marken-Nippeln) für den Nippeldefekt.
Unterschiedlich starke Speichen links und rechts ergibt vor allem beim Kettenschaltungshinterrad, womöglich aber auch bei Scheibenbremsen Sinn.

Ein Hallo in die Runde.
Eine Faustformel besagt, dass die ersten beiden Gewindegänge 50% der Last aufnehmen. Bei Fahrradspeichen wird als Gewinde FG 2,3 verwendet. Die zugehörige Steigung beträgt etwa 0,45mm. Das heißt, ist die Speiche 3mm in den Nippel geschraubt, dürfte die Tragkraft bei über 80% der Nennkraft liegen.

Natürlich kann man den Nippel so konstruieren, dass obige Faustformel nicht gilt. Ob das gemacht wird, konnte ich nicht herausfinden. Auch weiß ich nicht, ob man einen so optimierten Nippel überhaupt fertigen könnte.
Gruß, Gerd

Hallo Markus,

die Speiche sollte m.E. im Idealfall genau bis zum zum Schlitz gehen. Oder den Nippel so gerade vollständig ausfüllen, wenn es keinen Schlitz gibt.

Grüße
Andreas

Am Beispiel der häufig verwendeten DT-Swiss-Comp 2.0/1.8/2.0 mit den 12mm-Standard-Messingnippeln kann der Grund auch schön gezeigt werden:
- Gewindetyp: FG2 (Steigung 0,454mm)
- Gewindegänge an der Speiche: 20
- Gewindegänge im Nippel bis Nutschlitz: 16
- Gewindegänge im Nutschlitz: 2,5
- Freiraum im Nippel ohne Gewinde: ca. 4mm
Ab 1,5 Gewindegängen (unter 1mm!), den die Speiche oben rausschaut, werden die ersten Nippelgewinde totgedreht (der Speichenstahl gewinnt). Beim Zentrieren wird das nicht bemerkt, bei ungespannter Speiche aber sofort.
Wenn alle 16 Gewindegänge im Nippel (also ohne Nutschlitz) im Eingriff sein sollen, sind nur 4 Gewindegänge (1,8mm) der 20 der Speiche als Spielraum. Ist die Speiche zu lang, werden die ersten Gewindegänge im Nippel geschädigt, ist sie zu kurz, tragen weniger Gewindegänge. Z.B. wenn unten der Gewindeteil bereits rausguckt, tragen nur noch 10 Gänge. Wenn die Speiche bis zum Nutkopf geht, sind die 20 Gewindegänge der Speiche schön verteilt: 2 bis 2,5 im Nutschlitz, 16 im Nippel und 1,5 bis 2 Gewindegänge der Speiche sind noch frei. Außerdem wir der geschlitzte Nutkopf noch gestützt. Also die Regel hat schon ihren Sinn für belastete Laufräder. Deshalb bringt man sie auch in Laufradbaukursen und in den Speichenrechnern ist sie auch angegeben. Ehrlich gesagt ist mit der Laufradbau zu aufwendig, um Speichenrecycling und das auch noch mit unpassenden Speichenlängen zu machen. Diese Speichen sind besser aufgehoben bei den Selbsthilfewerkstätten, weil dann viele zusammenkommen und besser zu Sets sortiert werden können.

Sind die Speichen zu kurz besteht die Gefahr, dass der Nippel reisst.
Es mag anfangs halten und einen stabilen Eindruck machen, irgendwann oder bei grösserer Belastung kann er dann aber reissen.
Mir ist mal am MTB an einem fast neuen Laufrad ein DT-Alunippel bei nur minimal zu kurzer Speiche (verursacht durch einen Ast welcher zwischen die Speichen) kam abgerissen.
Ich würde daher darauf achten, dass die Speiche nicht mehr als zirka 1 bis 2 mm unterhalb des Nippelschlitzes endet.

Man kann auch über unterschiedliche Nippel-Längen noch was rausholen, etwa um jetzt einen Teil deiner gesammelten Speichen doch noch aufzubrauchen.

LudgerP hat vor einer Weile mal durch einen interessanten Feldversuch ermittelt, wie weit die Gewinde bei den unterschiedlichen Nippeln gehen. Fand ich beachtenswert

Gruß Thomas
www.bikeamerica.de

Das Problem bei zu kurzen Speichen ist normalerweise nicht das zu kurze Gewinde (hier würden wie zuvor schon erörtert wenige Millimeter ausreichen). Sondern der Nippel hat am Übergang vom kleinen zum grossen Durchmesser seine Schwachstelle, reicht die Speiche nun nicht genug hoch in den dicken Bereich kann der Nippel abreissen.
Längere Nippel sind leider keine Lösung.

Sicher ist das keine Ideallösung, aber um vorhandene Speichen aufzubrauchen oder für Notfälle unterwegs habe ich damit kein Problem. Als vor Jahren Sybilles Fahrrad auf Gomera vom Shuttle-Anhänger gefallen war, ließ sich die einzige verfügbare Neufelge nur mit 14er-Nippeln sinnvoll einbauen, und mit diesem Hinterrad sind wir später noch gut 20.000 km gefahren. Okay, nachdem ich zu Hause alles zerlegt und die Arbeit nochmal gemacht hatte, denn dem hervorragenden Mechaniker schien nicht bekannt zu sein, dass die Speichen über dem Ventilloch parallel stehen sollten

Sicher kommt es auch auf die Art des Laufrads an. Bei unseren Rädern, die grundsätzlich 36 Speichen haben und auch nie in schwerem Gelände bewegt werden (aber häufig mit viel Gepäck) ist mir jedenfalls auf über 300.000 km noch nie ein Nippel gerissen, egal welcher Länge. Alu-Nippel gibt's allerdings in unserem Fuhrpark grundsätzlich nicht

Gruß Thomas
www.bikeamerica.de

Hallo,


Nur, wenn die Speichenanzahl ein ungerades vielfaches von vier bildet (20, 28, 36). In diesem Fall sind bei parallelen Speichen am Ventil die Speichen gegenüber so, dass sie den Stoß "zusammenziehen".

Grüße
Andreas

Bei diesem Hinterrad war es jedenfalls so krass, dass unsere Pumpe nicht mehr aufgesetzt werden konnte und Aufpumpen nur noch an der Tanke möglich war

Mag sein, dass das bei geringeren Speichenzahlen kein Problem ist. Mir hat das damals jedenfalls so gestunken, dass ich ab diesem Zeitpunkt nur noch selbst eingespeicht habe...

Groß Thomas
www.bikeamerica.de

Thomas, ich kenne das Problem von einem 48-speichigen Tandemhinterrad. Das fiese dabei war: die Pumpe, die wir damals in Gebrauch hatten hat trotzdem gepasst, so dass uns das lange Zeit gar nicht aufgefallen ist. Dann haben wir auf einer kleinen Radreise im Elsass aber festgestellt, dass die Pumpe kaputt ist und eine neue erworben. Die passte nicht...

Das Ganze ist viele Jahre her, ich habe in Frankreich jedenfalls noch über den Umrechnungskurs FF/DM verhandelt. Kauf in Deutschland war aber auch nicht möglich, denn damals hatten die Läden in D am Samstag Nachmittag zu

Das wollte ich angesichts einiger selbsteingespeichter Laufräder mit überstehenden Speichenspitzen zunächst nicht glauben. Ich habe jetzt aber den Trockentest mit einer Speiche und einem Nippel gemacht und muss das leider bestätigen. Der Nippel lässt sich (nach einem kurzen, quietschenden Angstschrei*) ohne viel Kraftaufwand über das Speichengewinde hinaus weiterdrehen. Dabei geht sein Gewinde so richtig schön langsam vor die Hunde, Messing zieht gegen Stahl halt doch den Kürzeren.

Am meisten wundert mich, dass meine derart überdrehten Laufräder bisher keine Probleme gemacht haben. Nun ja, ich bin nicht übergewichtig und mehr als 1-2 Umdrehungen hab ich nicht überzogen.

Mein Weltbild ist erschüttert, danke Andre !
--
* den man anscheinend nur hört, wenn man das Gewinde nicht mit Leinöl vorbehandelt

@ Sammy und alle:


Habe selten so viel neue Erkenntnisse gewonnen, wie in diesem Faden !

.... @Gerhardt hat schon recht, dass bei typischen Stahl-Stahl-Verschraubungen, wenige Gewindegänge die Hauptlast tragen und die restlichen Gewindegänge wenig belastet sind. Bei der Messing-Stahl-Kombination von Nippel-Speiche haben wir aber hochfesten Spannstahl (Dehngrenze ca. 1300N/mm2), der kombiniert wird mit dem weichen Messing mit Dehngrenze max. 400N/mm2 (bzw. darunter).
Und wenn die Speiche mit z.B. 1100N gespannt wird, dann entspricht das einer M2-Schraube der Klasse 10.9 (M2 in 10.9 bekommt man nicht im Laden um die Ecke). Der Speichenstahl hat damit kein Problem, aber die Messing-Mutter braucht genügend Gewindegänge, weil die ersten etwas nachgeben, bis dahinterliegende übernehmen. Wieviel das sind, weiß ich nicht. Außerdem steigen die dynamischen Spitzen beim Fahren vermutlich deutlich über das doppelte - also über 2000N. Die Speiche hat damit wieder kein Problem (wenn der Bogen nicht bricht), weil der 1,8mm-Teil hat einen Querschnitt von 2,54mm2 und das ergibt eine Streckgrenze in dem Bereich von 2,54mm2 x 1300N/mm2 = 3308N. Im 2mm-Bereich noch mehr, am eingerollten Gewindebeginn vielleicht etwas weniger. Also noch Reserve für die Speiche. Aber der Messing-Nippel kriegt das auch alles ab.

Hallo Andreas,
warum sollte ein Rad 20, 28 oder 36 Speichen haben? Um das zu verstehen braucht man sicher keine höhere Mathematik, aber fällt mir kein Grund ein. Mit dem Versuch einer graphischen Lösung bin ich auch gescheitert.
Gruß, Gerd

Hallo Gerd,


Weil die genannten Speichenzahlen in Bezug auf Belastung, Masse und Luftwiderstand das Optimum darstellen können. Oder weil man gerade passende Teile herumliegen hat.

Grüße
Andreas

Moin

4mm ist eigendlich immer zuviel unterschied. Bei 2mm kommt man noch klar.

Manchmal kann man unterschiedliche Muster einspeichen links und rechts. z.B gerade auf nicht antriebsseiten felgenbremse und 3 fach auf antriebsseite. Oder kräne muster da braucht man auch unterschiedliche Speichen.

Gibt auch die Meinung, dass man bewusst 1-2 Gewindegänge im Nippel überdrehen sollte …

Optimal Spoke Length
Nipple and Spoke Threading

Vielleicht, weil sich dann nichts mehr von selbst rührt. Wozu ich anmerken muss, dass sich bei einem brauchbar auf gebauten Laufrad keine Speiche bei Lastwechseln selbst entspannen darf, es sei denn, das Rad würde eine so wilde Acht hinein bekommen, dass sie die Spannung in einem Punkt auf hebt. Aber dann hat man ohnehin Handlungsbedarf und dabei stören mutwillig beschädigte Nippel.

Ich halte von Alu-Nippeln nicht viel, wenn es um den Einsatz in Touren- und Alltagsrädern geht. Vom Verkleben oder Blockieren durch grausame Gewalt wie zu weit hinein gedrehten Nippeln auch nichts. Beides ist unnötig. Ich bin auch kein Voodoo-Zauberer mit dem Speichenschlüssel, speiche nach Gefühl und gut ist es. Goldpfoten sind dafür unnötig!

Weiter oben wurde gefragt, wieso 36, 32 und andere Speichenzahlen verwendet werden. Die Speichen werden überkreuzt verbaut, um Zug in der Längsrichtung übernehmen zu können. (Als Ausnahme gibt es Vorderräder mit radialer Speichung, aber das ergibt wieder neue Schwierigkeiten.) Pro Seite ein sich kreuzendes Speichenpaar ergibt 4 Speichen. Da sich Laufräder mit 4 Speichen nicht durchsetzen konnten (komisch, wieso eigentlich?), werden höhere Zahlen verwendet, diese sind aber immer durch 4 teilbar. Alles klar?

lg!
georg

Keine Regel ohne Ausnahme Campa Bora mit 21 Speichen

Ich hoffe, du kannst meine Ignoranz entschuldigen. Ich habe von üblichen Laufrädern geschrieben. Solche Spezialteile wie von dir verlinkt wird man am Tourenrad eher seltener finden. Ich muss auch zu geben, dass ich nicht mein ganzes Sinnen und Trachten dem Lauradbau widme. Ich baue nur, wenn wir gerade eines brauchen. Und ich versuche auch mit zu teilen, dass das gar keine solche Hexerei ist, wie manche suggerieren.

lg!
georg

Tut mir leid, war eine Steilvorlage. Das nächste mal einfach das Wörtchen meist statt immer verwenden.

Hallo,

oder Spezialitäten wie links weniger Speichen als rechts.

Grüße
Andreas

Vielleicht mal das Video anschauen …

Sehr interessante Videos. Die These darin ist, dass z.B. 2 überdrehte Nippelgewinde die Speiche so stützen, dass eine Biegung nicht im Gewindeteil, sondern im glatten Teil stattfindet. Kann tatsächlich sein und die vereinfachten Zeichnungen scheinen das zu zeigen. Aber: Das Speichengewinde wird eingerollt und nicht geschnitten. D.h. das Material kaltverformt und normalerweise weiter verfestigt (der Spannstahl ist es ja sowieso schon). Genauso wie die Stahlspeiche die Gewindegänge des Nippels plättet, verformt sie beim Biegen auch den Nippel. Der ist nicht so schön starr wie die Zeichnung. Das sieht man krass bei wirklich komplett schief gedrückten Nippeln, aber im kleinen sieht man das auch, wenn der Nippelfuß oval gedrückt wurde. Trotzdem interessante These, vielleicht bringt es wirklich ein Stückchen mehr Sicherheit für die Speiche.

diese Videos muss ich mir nochmal mit viel Muße anschauen, so aufschlussreich sind sie.

Eins haben sie mir bisher klar gemacht:

ich habe nie verstanden, warum jemandem die Speiche am Nippelansatz reißen kann. Mir ist das anscheinend deshalb noch nie passiert, weil ich die Speichen eher zu lang als zu kurz gewählt habe und somit das Gewinde immer vollständig vom Nippelgewinde umschlossen war.

Möglich.
Das hängt aber auch sehr vom Knickwinkel Nippel-Speichenrichtung ab. Vor allem bei großdurchmessrigen Naben, kleinen Felgendurchmessern und bestimmten Nippel-Nippellochausrichtungen ist das stark ausgeprägt. Das kann auch ein Brechen da begünstigen.

Hallo,

ja.

Mit schräg gebohrten Speichenlöchern in der Felge und mit Polyax-Nippeln sehe ich da allerdings kein Problem.

Außer vielleicht mit einer Bionx-Nabe in einer 20"-Felge. So etwas liegt hier rum, da sind die Speichen keine 100 mm lang.

Grüße
Andreas

@Andreas
Was sind denn Polyax-Nippel? (Mit dem Stichwort "Polyaxial" lande ich bei Medizinprodukten.)
Gruß, Gerd

Sapim Polyax Nippel

Die Idee bei diesen Nippeln ist, dass der Kopf nach unten hin rund ist und so eine relativ freie Ausrichtung des Nippels zulässt.

Wie gut das in der Praxis klappt, hängt aber z.B. auch von der Geometrie der Ösen ab. Aber ich nehme die Sapim Nippel eigentlich auch immer.

@Sickgirl
Danke für den Link.

Das Gegenteil von polyaxial ist monoaxial. Gibt es Monoaxiale-Speichennippel? Mein Eindruck ist, der Begriff Polyaxialer-Speichennippel ist eine Erfindung der Marketing-Abteilung.

Ein Speiche kann niemals exakt radial (oder im Winkel von 90 Grad) in Felge bzw. Felgenbett münden, es sein der Nabendurchmesser beträgt null Millimeter.
Gruß, Gerd

Aber ist diese Stelle denn wirklich ein Problem ? Mir ist in 30 Jahren und geschätzten 150 Tkm noch nie eine Speiche gerissen.

Lediglich in den 80er Jahren war das mal der Fall, als ich auf Berliner Kopfsteinpflaster noch keine Qualitätsspeichen verwendet hatte. Aber selbst da rissen die Speichen am Flanschbogen, nicht am Nippel.

Hallo,


Es gibt nicht nur schwarz und weiß. Manche Nippel sind beweglicher im Speichenloch als andere. Einen gewissen Spielraum werden sie wohl alle haben.


... oder die Speichenlöcher sind schräg gebohrt, wie eigentlich bei allen hochwertigen Felgen.



Mir schon. Je kleiner und je stärker die Kreuzung das Laufrad, desto größer ist das Problem. Bei 28 Zoll und radialer Einspeichung sehe ich keinen Vorteil von Polyax. Bei 20 Zoll-Hochprofilfelgen und Vierfachkreuzung sieht das anders aus.

Grüße
Andreas

Aus aktuellem Anlass.

Mir ist vorgestern eine 622 Mavicfelge T221 mit 19 mm Maulweite kaputt gegangen (hatte mich gewundert, dass der Schlag immer größer wurde, je mehr ich nachzentierte . Dann hatte ich den Riss gesehen.

Aber zum Thema:

Gemäß altem Rohloffhandbuch hatte eine ähnlich titulierte Felge eine um 2 mm größere Speichenlänge, als die Exalfelge, die ich vorrätig hatte.
Ermutigt durch den Threat speichte ich um, aber bei einigen Speichen hatte es bei den letzten zwei oder drei halben Umdrehungen (beim Nachzentrieren) ganz schön geknarzt. So, wie es Schorsch-Adel beschrieben hatte (und wie es vermutlich in den Videos zu sehen ist (habe leider derzeit nur limitiertes Mobildatenvolumen).

Bis jetzt hält das Laufrad...

Langer Rede kurzer Sinn:
Mehr als 2 mm zu lang sollten die Speichen nicht sein.

LG Tom

Lustig, bin auch gerade am Neuaufbau eines Hinterrads.

Ich habe dabei mit gespitzten Ohren festgestellt, dass das Quietschen nicht - wie ich immer vermutete - vom Überdrehen des Gewindes herrührt, sondern vom Reiben der unteren Fläche der Nippelverdickung auf dem Felgenloch.

Hallo,


Ja, da mache ich auch immer Öl dran. Man merkt auch sehr deutlich, wieviel leichter das Zentrieren wird.

Grüße
Andreas

Ich schmeiß beim Neuaufbau immer die Nippel in ein Glas mit Öl. Ist zwar eine kleine Sauerei aber finde das zentrieren geht dann besser. Die meisten meiner Felgen haben auch keine Ösen.

...noch besser ist Leinöl, weil das in ein paar Tagen ausharzt und ein Losdrehen verhindert. Wirkt wie Schraubensicherung mittelfest, ist hundertmal billiger und riecht so richtig schön ranzig nach Bio.

Ja, Nippel in Leinölfirnis einlegen hab ich früher auch gemacht, aber weil ich diesmal nicht wieder vorgesaute Spezialkleidung tragen wollte, hab ich mal nur die Speichengewinde in Leinöl getunkt (trotzdem hat das T-Shirt braune Flecken)

Habe ich noch nie benutzt und hatte auch noch nie einen sich lösenden Nippel. Für mich also eine Lösung für ein nichtexitierendes Problem.