Sturmey-Archer SW Drei-Gang-Naben: Unterschied zwischen den Versionen

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Zur [[Sturmey-Archer]] SW Nabe existieren Geschichten von problembehaftetem Betrieb, um es vorsichtig auszudrücken. Die Erfahrung der meisten Leute mit dieser Nabe waren negativ, daher ist diese Nabe heutzutage eher selten anzutreffen. Während die Nabe an sich sich nicht als praktikabler Ersatz für die ehrwürdige [[Wartung der Sturmey-Archer AW Drei-Gang-Nabe mit breiter Übersetzungsbandbreite|AW]] Nabe herausstellte, gab es nichtsdestotrotz einige faszinierende Designaspekte, die ein moderates Interesse an dieser Nabe festhalten sollten. tatsächlich wurden funktionierende SW Naben als "sehr angenehm", "fast geräuschlos", "effizienter" usw. beschrieben. Brian Heyes Interesse stammt aus seinem Kauf eines 1959er Robin Hood Sports, das mit einer schlecht funktionierenden SW ausgestattet war. Er hatte vorher nie ein Fahrrad, das mit einer SW ausgestattet war, gefahren und war hingerissen von der Stille dieser Nabe im Vergleich mit einer gewöhnlichen AW Nabe. Dieser Artikel ist an andere SW Besitzer gerichtet, die ihre müde alte Nabe widerbeleben wollen und ein Stücke Sturmey-Archer geschichte atmen möchten. Unter Zuhilfenahme einiger Ersatzteile vom Müll, vorsichtiger Montage und ein wenig Glück kann man diese Dinger vernünftig wieder ans Laufen bringen und wenn man bereit ist ein paar Klickgeräusche beim Freilaufen lassen in kauf zu nehmen, bekommt ma sie sogar ziemlich gut wieder hin.
Die [[Sturmey-Archer]] SW Nabe hat eine Historie problembehafteten Betriebs, um es vorsichtig auszudrücken. Die Erfahrung der meisten Leute mit dieser Nabe waren negativ, daher ist diese Nabe heutzutage eher selten anzutreffen. Während die Nabe an sich sich nicht als praktikabler Ersatz für die ehrwürdige [[Wartung der Sturmey-Archer AW Drei-Gang-Nabe mit breiter Übersetzungsbandbreite|AW]] Nabe herausstellte, gab es nichtsdestotrotz einige faszinierende Designaspekte, die ein moderates Interesse an dieser Nabe festhalten sollten. tatsächlich wurden funktionierende SW Naben als "sehr angenehm", "fast geräuschlos", "effizienter" usw. beschrieben. Brian Heyes Interesse stammt aus seinem Kauf eines 1959er Robin Hood Sports, das mit einer schlecht funktionierenden SW ausgestattet war. Er hatte vorher nie ein Fahrrad, das mit einer SW ausgestattet war, gefahren und war hingerissen von der Stille dieser Nabe im Vergleich mit einer gewöhnlichen AW Nabe. Dieser Artikel ist an andere SW Besitzer gerichtet, die ihre müde alte Nabe wiederbeleben wollen und ein Stücke Sturmey-Archer geschichte atmen möchten. Unter Zuhilfenahme einiger Ersatzteile vom Müll, vorsichtiger Montage und ein wenig Glück kann man diese Dinger vernünftig wieder ans Laufen bringen und wenn man bereit ist ein paar Klickgeräusche beim Freilaufen lassen in kauf zu nehmen, bekommt ma sie sogar ziemlich gut wieder hin.
[[Datei:Sa sw hub.png|center|Eine Sturmey-Archer SW Nabe im Querschnitt]]
[[Datei:Sa sw hub.png|center|Eine Sturmey-Archer SW Nabe im Querschnitt]]
Neben der von außen offensichtlichen Unterschiede zur gewöhnlichen AW Nabe (kleiner und leichter) gibt es weitere Unterschiede in den Übersetzungen, da die SW eine sher breite Übersetzungsbandbreite mitbringt:
Neben der von außen offensichtlichen Unterschiede zur gewöhnlichen AW Nabe (kleiner und leichter<ref>John Allen merkt hierzu an: Die AW Nabe gab es allerdings einige Jahre mit einem Aluminium-Körper. Die SW hingegen nicht.</ref>) gibt es weitere Unterschiede in den Übersetzungen, da die SW eine sehr breite Übersetzungsbandbreite mitbringt:
{| {{Prettytable|width=30%}}
{| {{Prettytable|width=30%}}
!Gang
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* [https://www.sheldonbrown.com/gaenge-rechnen.html Sheldon Browns Übersetzungsrechner (in mehreren Sprachen verfügbar)]
* [https://www.sheldonbrown.com/gaenge-rechnen.html Sheldon Browns Übersetzungsrechner (in mehreren Sprachen verfügbar)]


Vergleicht man die SW mit einer gewöhnlichen AW Nabe, bringt ein Blick ins Innere einen vllständig anderen Designansatz des Planetenegtriebes für Fahrräder hervor. Faktisch gibt es kaum ein Bauteil in der SW Nabe, dass mit irgendeiner anderen Sturmey-Archer nabe austauschbar wäre.
Vergleicht man die SW mit einer gewöhnlichen AW Nabe, bringt ein Blick ins Innere einen vollständig anderen Designansatz des Planetenegtriebes für Fahrräder hervor. Faktisch gibt es kaum ein Bauteil in der SW Nabe, dass mit irgendeiner anderen Sturmey-Archer Nabe austauschbar wäre.


Im Folgenden werden der erste, zweite und dritte Gang jeweils als "Niedrig", "Normal" und "Hoch" bezeichnet. Zur klaren Darstellung sind einige Teilenummern in Klammern aus dem 1956er Hauptkatalog, der am Ende des Artikels verlinkt ist, ausgewiesen. Am Ende des Artikels folgen einige Verlinkungen zu weiterführenden Informationen.
Im Folgenden werden der erste, zweite und dritte Gang jeweils als "Niedrig", "Normal" und "Hoch" bezeichnet. Zur klaren Darstellung sind einige Teilenummern in Klammern aus dem 1956er Hauptkatalog, der am Ende des Artikels verlinkt ist, ausgewiesen. Am Ende des Artikels folgen einige Verlinkungen zu weiterführenden Informationen.




==Last auf drei Punkten==
==Lastverteilung auf drei Punkten==
Der erste augenfällige Unterschied ist der interne Aufbau, der statt der vier Planeten, bei der SW auf drei Plantenräder, dreizinkige Mitnehmer, drei [[Sperrklinke]]n (zu jeder Zeit), eine Kupplung mit drei Nocken, usw. aufsetzt.
Der erste augenfällige Unterschied ist der interne Aufbau, der statt der vier Planeten, bei der SW auf drei Planetenräder, dreizinkige Mitnehmer, drei [[Sperrklinke]]n (zu jeder Zeit), eine Kupplung mit drei Nocken, usw. aufsetzt.
[[Datei:3lobe clutch.png|left|Eine Kuplung mit drei Nocken]]Unter Last tendieren Aufbauten mit drei Kontaktpunkten dazu, diese gleichmäßig auf alle diese Stellen. Bei einer Lastverteilung auf vier Punkte, sind immer einige hoch belastet und manche sehr wenig belastet. Das gilt solange, bis ein gewisser Verschleiß einsetzt und die Last gleichmäßig verteilt wird. Das ist analog zu einem dreibeinigen Melkhocker, der das Gewicht des Melkenden gleichmäßig auf alle drei Beine verteilt, während das vierbeinige Pendant das nicht macht, bis die vier Beine soweit abgeschabt oder eingedrückt sind, dass das Wackeln unterbunden wird.<ref>John Allen merkt hierzu an: Das stimmt so nicht ganz, weil Drehmoment und keine längsgerichteten Kräfte übertragen werden und weil der [[Planetenkäfig]] sich selbst ausrichten kann. Allerdings sind die Zähne der Zahnräder angewinkelt und nicht radial. Eine radiale Abweichung von sich gegenüberliegenden Planetenrädern wird zur tangentialen Abweichung des anderen Paares.</ref>
[[Datei:3lobe clutch.png|left|Eine Kupplung mit drei Nocken]]Unter Last tendieren Aufbauten mit drei Kontaktpunkten dazu, diese gleichmäßig auf alle diese Stellen. Bei einer Lastverteilung auf vier Punkte, sind immer einige hoch belastet und manche sehr wenig belastet. Das gilt solange, bis ein gewisser Verschleiß einsetzt und die Last gleichmäßig verteilt wird. Das ist analog zu einem dreibeinigen Melkhocker, der das Gewicht des Melkenden gleichmäßig auf alle drei Beine verteilt, während das vierbeinige Pendant das nicht macht, bis die vier Beine soweit abgeschabt oder eingedrückt sind, dass das Wackeln unterbunden wird.<ref>John Allen merkt hierzu an: Das stimmt so nicht ganz, weil Drehmoment und keine längsgerichteten Kräfte übertragen werden und weil der [[Planetenkäfig]] sich selbst ausrichten kann. Allerdings sind die Zähne der Zahnräder angewinkelt und nicht radial. Eine radiale Abweichung von sich gegenüberliegenden Planetenrädern wird zur tangentialen Abweichung des anderen Paares.</ref> Dieser Aufbau führt dazu, dass man kleinere Räder nutzen kann, weil diese immer die Last unter sich aufteilen - das ist vermutlich der Grund, warum die Designer bei Sturmey-Archer die Größe der Nabe gegenüber vorherigen Design verkleinern konnten. Nach dem Kenntnisstand von [[Sheldon Brown]] waren Probleme mit den Zahnrädern bei Sturmey-Archer Naben nicht verbreitet.


Under load, arrangements with 3-point contact tend to distribute forces equally over all three parts. This means that the gears share the driving forces equally, but with a 4-planet hub, some of the gears are highly loaded and some are lightly loaded, until or unless the parts "wear in" enough after use. This situation is analogous to the 3-legged milk stool, which distributes loads equally on all three legs, while the 4-legged variety would not unless the legs are whittled or shimmed to prevent any wobble.2 This design feature also allows smaller gears to be used because all three will always share the load — presumably one reason Sturmey-Archer designers were able to reduce the size of the hub from the previous designs. Indeed, gear failures are not common with any Sturmey-Archer hubs, to my knowledge.
Ein weiteres Merkmal der Lastverteilung auf drei Punkte war, dass die ringförmig angeordneten Bauteile sich selbst zentrierten. Das merkt man am deutlichsten bei den Kupplungsbauteilen der SW: die Mitnehmer des Zahnkranzes und dem rechtsseitigen Sperrklinkenring. Diese Bauteile haben drei passenden Kombinationen und haben gerundete Oberflächen. Unabhängig von der Kombination verteilt sich die last immer gleich. Diese gleichmäßige Lastverteilung ist und war das eigentliche Ziel.


Another useful feature of 3-point loading that the ring-shaped parts are self-centering under load. This is most notable in the SW's clutching parts: the dogs on the gear ring and the right hand pawl ring. These parts have 3 mating combinations possible, and using a rounded face, 3-point design ensures loads are evenly shared regardless of combination. Again, even load distribution is the goal.
==Sperrklinken ohne Federn==
Das bei weitestem berüchtigtste Merkmal dieser Naben waren allerdings die federlosen Sperrklinken. Diese kleinen Schmuckstücke aus Irritation sind freischwebend, halbmondförmig und aus gehärtetem Stahl (ungefähr 7,5mm lang und 4,8mm breit) gefertigt. Sie ähneln einer Scheibenfeder, wobei die normalerweise gerade Oberfläche hier gekrümmt ist, so dass diese einem Halbmond oder Lächeln ähnelt. Sie werden dazu benutzt, Drehmoment in die eine Richtung zu übertragen und ermöglichen freilaufen lassen in die andere Richtung. Der Freilaufeffekt wird durch eine Schaukelbewegung durch die vorbeilaufenden Rampen und Täler des linken und rechten Kugelrings erzeugt. Das ist tatsächlich recht schlau gelöst und erinnert an einen Hemmunsgmeachnismus mechanischer Armbanduhren. Während man freilaufen lässt, sind die Sperrklinken für den Fahrer nicht hörbar. Wenn man jedoch das Laufrad vom Boden anhebt und mit den Ohren ganz nah kommt, kann man bei drehendem Rad einen ganz leises klickendes Geräusch hören.


==Springless pawls==
In Fahrtrichtung dient die Ausrichtung der Rampen und Täler dazu, eine Kante jeder Sperrklinke einzufangen und sie gegen die Täler der Kugelringe aufzurichten, um relative Rotation des Sperrklinkenträgers gegenüber dem Kugelring zu verhindern. In jeder möglichen Übersetzungsposition sind immer genau drei Sperrklinken aktiv, so dass die Kräfte gleichmäßig verteilt werden. Die Sperrklinken sind einzeln viel kleiner als die Sperrklinken einer AW Nabe. da sie aber immer zu dritt statt zu zweit aktiv sind, sind sie insgesamt mindestens so widerstandsfähig wie die zwei Sperrklinken in der AW Nabe.


By far, the most notorious feature of these hubs, however, is the springless pawls. These little gems of irritation are free-floating, crescent shaped, hardened steel a mere 3/10ths of an inch long by 3/16ths of an inch wide. They resemble a Woodruff key, except that the normally flat surface of a Woodruff key has been curved, resembling a crescent or smile. They are used to transmit torque in one direction and allow freewheeling in the other. The freewheeling is accomplished by a rocking action imposed by the passing ramps and valleys of the right or left ball rings — it's actually quite clever and reminds one of the classic escapement mechanisms of mechanical watches and clocks. While coasting, these pawls are nearly silent to the rider, but spinning the wheel with the bike off the ground and your ears nearby will usually produce a noticeable ticking sound.
Interessanterweise wurde dieser Freilaufmechanismus zurückdatierbar in der origionalen Sturmey-Archer Dreigang-Nabe von 1902 eingesetzt. Der Mechanismus wurde als "Micrometer-Typus einer federlosen Kupplung" bezeichnet. Der Name deutet auf das Unternehmen hin, dass diesen Mechanismus erfunden hat<ref name="book">Das stammt aus dem schönen Buch [https://amzn.to/2RtVej9 "The Sturmey-Archer Story" von Tony Hadland, 1987 (Partnerlink)]. Sheldon Brown meint: "Versuch' es zu bekommen, es ist wirklich sehr schön!"</ref>.


In the drive direction, the arrangement of ramps and valleys serves to pick up one edge of each pawl and jam it in place against the valleys in the ball ring, preventing relative rotation of the pawl carrier and the ball ring. There are 3 pawls in action in any given gear selection, again to evenly distribute the drive forces. They are much smaller than AW pawls, but since they were designed to be engaged 3 at a time instead of 2, they are presumably sized to be more-or-less equivalent in strength.
==Kupplung==
Ein weiteres interessantes Merkmal, das die SW von der AW unterscheidet, ist die Rutschkupplung, um in den niedrigen Gang zu schalten. Bei der AW wird in den niedrigsten Gang geschaltet, in dem die Kupplung mit den vier Zinken gegen die Unterseite der beiden normal/höchster Sperrklinken schlägt, so dass diese mit Gewalt ausgehebelt werden und das Drehmoment auf ein anderes Paar Sperrklinken wirkt (niedrigster Gang). Beim Sperrklinkendesign der SW gab es keinen solchen Weg, daher wurde der komplette Sperrklinkenring aus seiner Position bewegt (entkuppelt), so dass die linksseitigen Sperrklinken aktiv wurden. Dieser Aufbau erfordert eine zusätzliche Feder und mit dieser zusätzlichen Versteifung ist der Schaltwiderstand höher. [[Sheldon Brown]] vermutete daher, dass Sturmey-Archer deswegen eine zweiteilige [[Schaltkette]] einführte, die mehr Gewindeschaftlänge wegen der höheren Bruchsicherheit zur Verfügung stellte (das war aber wohl nicht notwendig, weil spätere SW Modelle eine Standardschaltkette einsetzten). Andere Naben mit hohem Schaltwiderstand hatten ebenfalls eine zweiteilige linksseitige Schaltkette (zum Beispiel die FW).


Interestingly enough, this type of freewheel mechanism was used in (and predates) the original Sturmey-Archer three speed hub of 1902. The mechanism was referred to as the "Micrometer type of springless clutch", named after the company that apparently invented it3.
==Auskrangende Planetenräder-Schäfte==
==Clutching==
Die Planetenräder laufen auf dicken Schäften, die ein integraler Bestandteil des [[Planetenkäfig]]s sind. das ist anders als bei der AW Nabe, bei der die Schäfte abgestuft sind. Die Schäfte in der SW werden nicht von beiden Seiten des Getriebes getragen (auskragende Anordnung) und benötigen mehr Durchmesser, um Bewegungen in höheren Gängen zu widerstehen. Dicke Schäfte erhöhen den Widerstand im Betrieb. das geht möglicherweise so weit, dass es den Vorteil, dass es nur drei Planetenräder gibt, ausgleicht.


Another interesting feature that differs from the AW is the sliding clutch to switch into low gear. The AW's low gear is activated by the 4-pronged clutch striking the underside of the two normal/high pawls, forcibly disengaging them and allowing torque to be transmitted by the other set of pawls (low gear). With the SW's pawl design, there was no way to do this, so for low gear, the entire pawl ring is moved out of position (de-clutched) to allow the left-side pawls to become active. This design requires an extra spring, and with its added stiffness, the trigger pull is higher. I am guessing that for this reason, Sturmey-Archer made a special, two-piece indicator spindle that allows more thread engagement for better strength (apparently not needed, though, because late model SWs use the conventional indicator spindle). Other hubs with high trigger pull also used two-piece, left-side indicating (the FW, for one).
==Was waren die Probleme?==
==Cantilevered planet-pinion shafts==
===Sperrklinken===
Trotze des theoretischen Vorteils des Aufbaus mit drei Planeten, war die SW Nabe in der Praxis recht enttäuschend, insbesondere die Funktion von Sperrklinken und Mitnehmerringe ließ zu wünschen übrig Das häufigste Symptom waren Überspringen unter Last im normalen oder hohen Gang. Interessanterweise produzierte der niedrigste Gang (obwohl hier die Sperrklinken unter der höchsten Last standen) dieses Verhalten sehr selten. Es gibt zwei Gründe für das Überspringen im normalen und hohen Gang: Zum einen können es verschliessene Kupplungsmitnehmer sein (was später beschrieben wird) und im anderen Fall sind es Probleme mit den Sperrklinken. Selbst unter nicht missbräuchlichen Bedingungen entwickeln sie Abspanungen und Einkerbungen und können bis zu dem Punkt verschleißen, dass Sie von den [[Sperrklinke]]n nicht mehr aufgegriffen werden können. Die eigentliche Ursache dieses vorzeitigen Verschleißes hätte bereits während der Entwicklung bei Tests auffallen müssen, die letztendlich zu diesen Peinlichkeiten im Betrieb geführt haben. Was ist also schief gelaufen?[[Datei:SW-Pawls-issues.png|right|Typische Probleme bei Sperrklingen der SW Nabe]]


The planet pinions run on thick shafts made integral with the planet cage, unlike the separate stepped shafts of the AW. The SW's shafts are not supported on both sides of the gear (cantilever arrangement) and therefore need the extra diameter to resist excessive flexing in high gear. Thick pinion shafts increase the drag in operation, reducing the efficiency, maybe to the point of offsetting the fact that it's got only three planets.
Diese Frage kann wahrscheinlich nie vollständig beantwortet werden, jedoch konnte Brian Hayes ein paar Spekulationen anbieten: Höchstwahrscheinlich wurden Tests mit einigen von Hand gebauten Prototypen durchgeführt, die von den besten Maschinenbedienern von Sturmey-Archer sehr präzise ohne Produktiosnwerkzeuge hergestellt wurden. Unter diesen Bedingungen wurde das SW Design als tauglich bewertet und die Autorisierung, die Nabe in Großserienfertigung zu geben, wurde erteilt. Mit Produktionswerkzeugen fiel das SW Design geradezu auseinander wegen der schlampigen Technik, die Fertigungsstraßen zu jener Zeit hatten. man erinnere sich, dass die Naben, um ökonomisch umsetzbar zu sein, recht günstig sein mussten. Wenn man die Bauteile einer SW untersucht, wird dieser Umstand offensichtlich. Grobe Bearbeitung und schlampige Passungen der beweglichen Teile war üblich. (Ein Kollege von Brian Hayes aus dem Vorrichtungsbau-Team seiner Firma, beschrieb die Verarbeitung als "schrecklich"). Das soll kein Schlag gegen das Qualitätshandwerk von Sturmey-Archer sein: die meisten Teile waren gehärtet, so dass die Verarbeitungsspuren mehr als üblich herausstachen, aber dennoch musste man ökonomisch produzieren. Sinterverfahren waren 1955 keine wirtschaftliche Option. Wie man schon früher sagte: "Man kann es gut, schnell oder günstig herstellen - wähle zwei von drei Optionen!".


==Was ging schief?==
Konsequenterweise muss sich das Herstellungsverfahren der SW unter diesen Bedingungen als unmöglich herausgestellt haben. Wegen der losen Passgenauigkeit der Teile (weil man simultan Austauschbarkeit und niedrige Kosten garantieren wollte), ging das Konzept der dreipunktigen Kontakts dahin, außer wenn eine zufällige Nabe exakt die richtige Kombination aus Einzelteilen hatte. Mit anderen Worten: wegen der fehlenden Fertigungspräzision wurden nicht alle drei Sperrklinken gleichzeitig in Sperrposition gezogen; stattdessen wurden immer nur eine oder zwei gleichzeitig mitgenommen (das kann man schön bei einer teilweise zerlegten Nabe beobachten). Die Nabe funktionierte unter diesen Bedingungen weiterhin, lief nur etwas rau wegen der versetzen Lastverteilung. Diese Bedingungen führten zu Beschädigungen, weil die Sperrklinken nicht dafür ausgelegt waren alleine die gesamte Last aus dem Antrieb aufzunehmen. Wenn man das mit jugendlichem Ungestüm kombiniert, dürfte das Ergebnis vorhersagbar sein. Manchmal hat die richtige Kombination der Einzelteile dazu geführt, dass die Nabe zuverlässig immer alle drei Sperrklinken einhakte und diese dann gut ihren Dienst verrichtete.
===Pawls===


Despite the theoretical advantages of the 3-planet design, the SW hubs were rather disappointing in practice, particularly in the operation of their pawls and gear rings. The most common symptom was skipping under load in normal or high gear. Interestingly enough, low gear (the most highly stressed condition for these pawls) seldom produces this problem. The reason for skipping in normal and high is twofold — in one case it's due to worn clutch dogs, to be described later, and in the other case, it's due to problems with the pawls. Under even non-abusive service, the pawls can develop chips and indentations indentations and can wear to the point of not being picked up by the ratchets. The ultimate cause of this premature wear would surely have been evident in the development testing of this hub design, thus preventing the eventual embarrassments in actual service. So what went wrong?
Tony Hadland berichtet:
Im Jahr 1995 hat Jm Gill, ein Sturmey-Archer Enthusiast einen bericht über die Unzulänglichkeiten der SW Nabe erstellt und gleichzeitig Lösungen präsentiert. Er bemerkte, dass das Rutschen nur im normalen und höchsten Gang aber niemals im kleinsten Gang auftrat. Nach ausführlichen Tests stellt er fest, dass unvorhersagbare eine oder zwei Sperrklinken sich nicht vollständig im Sperrklinkenrad einhakten. Daduirch waren Hohlrad und Sperrklinkenrad nicht mehr konzentrisch ausgerichtet und mit jeder Umdrehung der Nabe bewegten sich die Mitnehmer, die diese Beiden Bauteile zusammensperrten, in Relation zueinander, so dass sie schlussendlich auseinanderliefen und das Rutschen verursachten.


This question may never be fully answered, but I'll offer some speculation: The development testing most probably involved some initial hand-built prototypes that did not use production tooling, and as such, were probably machined rather precisely by the best machinists Sturmey-Archer had. Under these conditions, the SW design probably was proven handily, and authorization to go into full-scale production ensued. With production tooling, however, the SW design really fell apart due to the sloppy techniques common to manufacturing plants of the time. Remember, these hubs had to be relatively inexpensive to prove economically viable. Evidence of this abounds when one examines the SW parts. Very rough machining and sloppy fit of most moving parts is usual. (An engineering colleague of mine in our Gear Technology group described the gear machining as "horrible"). This is not meant as a slam against the quality of Sturmey-Archer workmanship: most of the parts are hardened, accentuating the machining marks more than normal, and again, these hubs had to be economical. Also, powder metallurgy was not available as a viable option in 1955. As the old saying goes, "You can have it good, fast, or cheap — pick any two."
Daraus leitete Tony Hadland ab, dass die SW eigentlich gut funktioniert hätte, wenn Sturmey-Archer a) die Tiefe der Aussparung für die Sperrklinken leicht erhöht hätte und b) jede Sperrklinke mit einer Feder ausgestattet und das Profil der Sperrklinkenzähne in den Lagerschalen modifiziert hätte.<ref name="hadland">Ergänzung zu [https://hadland.wordpress.com/2012/07/02/esoteric-info-for-sturmey-freaks/ Tony Hadlands Website]</ref>


Consequently, producing a design such as the SW in this environment must have proven nearly impossible. Because of the necessary loose fit of parts (to ensure simultaneous interchangeability and low cost), the concept of 3-point contact went out the window, except when the occasional hub had all the right combination of parts. In other words, because of the lack of precision, the 3 pawls were not simultaneously lifted into jamming position; instead only one or two pawls typically engaged at any one time (you can see this on a partially disassembled hub turned by hand). The hub still functioned under these conditions, albeit somewhat roughly due to internally-offset loading. This condition led to damage, since the pawls were not designed to take all the driving forces single-handedly. Couple this with the typical abusive behavior found in youth, and the results should have been predictable. Occasionally, the right combination of parts must have produced a hub that reliably engaged all three pawls and therefore gave good service.
Diese Erklärung ergibt Sinn und stellt die Verbindung zwischen den beiden Fehlern der Sperrklinken und verschlissenen Hohlradmitnehmern her. Jedoch - wie Sheldon Brown weiter unten anmerkte - reicht es, die Sperrklinken mit einem Federmechanismus auszustatten, um das Durchrutsch-Problem im normalen und höchsten Gang nachhaltig zu lösen.


Tony Hadland reports that:
[[Datei:Animated sw pawls.gif|left|Animation der Lastverteilung auf den SW Sperrklinken]]Die Metallurgie der Bauteile spielte eine zentrale Rolle bei der Leistungsfähigkeit dieser Naben. Auf der einen Seite müssen Sperrklinken und Sperrklinkenringe aus sehr hartem und widerstandsfähigem [[Stahl]] hergestellt werden, um den extremen Kräften beim Pedalieren zu widerstehen (siehe weiter unten). Auf der anderen Seite ist es für so gehärtete Bauteile schwierig sich aneinander anzupassen- das ist eine paradoxe Situation. Es wäre interessant zu wissen, ob die Ingenieure bei Sturmey-Archer mit verschiedenen Hitzebehandlungen der Sperrklinken experimentiert haben, um die optimale Härte zu erzielen.


In 1995, Sturmey-Archer enthusiast Jim Gill produced a report on the SW's shortcomings and how they might be resolved. He noted that slipping occurred in direct and high gears but not in low gear. After extensive testing, he concluded that invariably one or two pawls failed to seat fully against the ratchet teeth. The gear ring and pawl ring were thus no longer concentric so that with each turn of the hub the dogs which locked these two items together moved very slightly in relation to each other and eventually they "walked" apart, causing a slip.


He concluded that the SW would have worked fine if Sturmey-Archer had a) slightly increased the depth of the well for the pawls and b) fitted each pawl with a spring and modified the profile of the ratchet teeth in the ball cups."4
Eine Lastanalyse eines einzelnen Sperrklinkens unter einer 100kg Pedalkraft kann man in der links stehenden Animation nachvollziehen. Die wirkenden Kräfte sind extrem hoch und zeigen, warum die Sperrklinken so oft absplittern oder eingedellt werden. Wenn alle drei Sperrklinken gleichzeitig richtig greifen würden, würden die Kräfte um den Faktor 3 reduziert und die Sperrklinken würden deutlich länger überleben. Unter diesen Überlastbedingungen wirken extrem hohe "von Mises"-Spannungen (300ksi bis 800ksi an den Spitzen).


This explanation makes good sense and links the two failure modes of pawl problems and worn gear ring dogs. However, as I mention below, merely spring-loading the pawls provides an excellent solution to the slipping problems in normal and high gear.
===Verschleiß===
Ein Gebiet für wilde Spekulationen zum Einfluss auf Nabendefekte ist das Gebiet von Schmierung und Verschleiß. Brian Hayes hat Sperrklinken finden können, die nicht Abgesplittert oder eingedellt waren, diese waren dann jedoch an den Spitzen der Halbmondsichel sehr stark verschlissen, so dass sie nicht mehr funktionieren konnten (siehe Bild rechts).[[Datei:Sw pawls wear.png|right|Verschleiß an Sperrklinken]] Es erscheint nicht klar zu sein, ob so ein Zustand durch nur teilweises eingreifen in die Aussparungen des Sperrklinkenrads oder durch millionenfaches abschleifen beim freilaufen lassen verursacht wird.  Da der Verschleißt auf beiden Seiten gleichermaßen zu erkennen ist, erscheint die letztere Vermutung naheliegend. Verursacht wird das entweder durch Verschmutzung im schmierenden [[Öl]] oder durch die einwirkenden Kräfte beim hin- und herbewegen oder mangelnde Schmierung oder eine Kombination aus allen Dreien. Eine mangelnde Schmierung kann durch das Abstellen des Fahrrads auf dem [[Seitenständer]] ausgelöst werden, bei dem das Fahrrad nach links gelehnt wird und das Öl sich an der linken Seite der Nabe sammelt und die rechts liegenden Sperrklinken trocken gelegt werden. Sie kann auch durch das beim Zusammenbau empfohlene [[Fett]] verursacht werden, weil die hohe Viskosität des Fetts zum Verschleiß beiträgt. Wer weiß? Brian Hayes hofft, nicht einen "heiligen Krieg" über die Wahl des richtigen Öls losgetreten zu haben, jedoch empfiehlt er hier ein eher leichtes Öl, wie ATF oder ähnliches, das vorzugsweise synthetisch sein wollte. Benutzung bei kaltem Wetter ist bei zu schwerem Öl sicherlich schwierig.


The metallurgy of the parts also played a vital part in the performance of these hubs. On the one hand, the pawls and pawl rings must be made from very hard, high strength steel in order to withstand the extreme stresses (see below) when pedaling hard. On the other hand, such high hardness makes it difficult for the parts to "wear in" together evenly; it's the proverbial Catch-22. It would be interesting to know whether Sturmey-Archer designers ever experimented with various heat treatments on the pawls in order to arrive at an optimum hardness.
Andere von Verschleiß betroffene Teile sind der [[Planetenkäfig]]-auf-Achs-Gelenk. Das scheint auch der Grund für spätere Designänderungen zu sein, bei dem die originale konische Befestigungsplatte gegen ein Aufbau mit Mutter und Unterlegscheibe gewählt wurde.


A stress analysis of a single pawl operating under a 200-pound pedal force is shown in the stress on single pawl animation accompanying animation. The stress levels are extremely high and demonstrate why the pawls typically chip and/or indent. If all three pawls would engage at once, the stress would be reduced by a factor of 3 and the pawls would then probably survive quite well. Under the "overload" conditions, the von Mises stress at the "indent" portion of the pawls is approximately 300ksi, and 800ksi at the tip, if anyone is interested.
===Rauer Lauf in verschiedenen Gängen===
===Wear===
Diese Naben laufen oft rau im höchsten und niedrigsten Gang (im normalen Gang werden die Planetenräder nicht belastet und er läuft daher immer geschmeidig). Diese Rauheit, als Resultat der Fehlausrichtung zwischen Hohlrad und Planetenkäfig, wird vom Fahrer leicht wahrgenommen und basiert zumeist auf loser Konuseinstellung, schluderigem Spiel zwischen Achsgewinde und Konus, verbogenen Achsen oder durch Eingreifen nur einer einzigen Sperrklinke. Auch bei dieser und anderen Sturmey-Archer Drei-Planeten-Aufbauten haben die Getrieberäder modifizierte Zähneformen, die die "falsche" zahl an Zähnen am Getrieberad zulassen (Die Getrieberäder der SW haben 15 Zähne, sollten aber eigentlich 16 Zähne haben, um gegen das 52 Zähne Hohlrad und das 20 Zähne Sonnenrad zu passen). Dieses Design macht die Getrieberadzähne widerstandsfähiger, zerstört aber nachhaltig den geschmeidigen Lauf. Zusätzlich sind die Zähne sehr plump verarbeitet, was vermutlich ebenfalls zum rauen Lauf beiträgt. Bei einer Testnabe, bei dem die Hohlradzähne um 0,13 mm (0,005 Zoll) tiefer und deren Spitzen rund geschliffen wurden, wurde der lauf besser, aber nicht vollständig abgebaut. Jedoch konnte bei einem anderen Test mit Hilfe von perfekt sitzenden Konen aus der Ersatzteilkiste die wahrnehmbare Rauheit vollständig eliminiert werden. Die Ausrichtung der Kettenstreben-Ausfallenden hat ebenfalls einige Auswirkungen auf die Geschmeidigkeit des Nabenlaufs. Wie man die Ausrichtung eines Rahmens und der Ausfallenden zueinander bestimmt, wird im Artikel [[Rahmen aufweiten]] beschrieben.


One area of wild speculation as to the contributing factors of hub demise is that of lubrication and wear. I have found pawls that were not chipped and not dented, but were rather simply worn down on the tips of the crescent, rendering them inoperative (see picture at right). worn pawls It is unclear whether such a condition is caused by partial engagement in the ratchets or merely from the millions of oscillations imposed by coasting. The latter appears a bit more likely since the wear seems to occur equally on either end. It may be due to the presence of grit in the lubricating oil, or the forces required to rock the pawls back and forth, or a lack of lubrication, or a combination of these. Lack of lubrication could be due to bicycles' having kickstands on the left side and therefore leaning to the left — any oil in the hub will tend to migrate to the left side, thus starving the right side pawls. Lack of lubrication may also be due to overly heavy lubricant — grease in the pawl sockets is recommended for ease of assembly, and perhaps this grease contributed to excessive pawl wear due to its high viscosity. Who knows? I hope I am not provoking a "holy war" on the selection of oil, but my recommendation is for a fairly-light oil such as ATF or the like, preferably synthetic. Cold-weather operation may prove troublesome with too heavy an oil.
===Überspringende Hohlradmitnehmer===
Die Innereien von Brian Hayes 1958er Originalnabe waren verschlissen. Durchrutschendes Hohlrad- und Sperrklinkenrad-Mitnehmer ermöglichten dem Sperrklinkenrad im hohen oder niedrigen Gang aus der Verzahnung zu rutschen (gegen die Federkraft). Wenn der normale Gang eingelegt war, drückte die Bewegung die Nabe in den niedrigen Gang, so dass das Hohlrad hohen Zoll zahlen musste und dadurch die innenliegenden Verzahnungen wirklich stark verschlissen waren. Das führte wiederum zu Abspanungen an Sperrklinken im niedrigen Gang. Dieser "Herausrutsch"-Effekt könnte das sein, was Tony Hadland als primäre Ursache für Probleme mit dieser Nabe identifiziert hat<ref name="hadland"/>. Dieses aus den Verzahnungen springen ist vorherrschender im hohen als im normalen Gang, weil der Fahrer typischerweise mehr Drehmoment aufbringt als im normalen/niedrigen Gang. Wie im obigen Abschnitt über Sperrklinken bereits erwähnt kann das Durchrutschen diese Mitnehmer mit unvollständigem Eingreifen der Sperrklinken in Zusammenhang gebracht werden. Jedoch kann sogar bei perfekter Sperrklinkenfunktion ein schwerfälliger Schaltbetrieb auf nur teilweises Eingreifen dieser Mitnehmer zurückgeführt werden, was ebenfalls zum Durchrutschen führt.


Other high-wear areas include the planet cage-to-axle pivot, the gear spacer ring, and the gear ring-to-ball ring interface on the right side. I have seen a lot of sludge build-up around the planet cage pivot, and this may be the reason for a design change from the original conical fixing plate to a nut-and-spacer arrangement.
==Designänderungen durch Sturmey-Archer==
===Gear roughness===


These hubs often run rough in low and high gear (normal gear does not load the planetary gears, and is always smooth). This roughness, a result of misalignment of the gear ring and planet cage, can be felt easily by the rider as and is due mostly to loose cone adjustment, sloppy thread clearance from the axle to cones, bent axles, or possibly single-pawl engagement. Also, with this and some other Sturmey Archer 3-planet designs, the pinions have a modified tooth form to allow the "wrong" number of teeth to be used on the pinions (the SW's pinions have 15 teeth, but would normally be designed with 16 to match the 52-tooth ring and 20-tooth sun). This design choice allowed the pinion teeth to be stronger, but also inevitably meant that the smoothness suffered. Furthermore, the gear teeth are very crude, possibly also contributing to the roughness. A test hub with the gear-ring teeth ground down about .005" and their edges radius-ground has improved, but not eliminated the roughness. However, another test in which tight-fitting cones were chosen from the parts bin virtually eliminated the perceived roughness. Chainstay-dropout alignment has also been shown to affect the smoothness; make sure your frame is properly aligned.
Etwa die Mitte des Jahres 1958<ref name="book"/> scheint der Startpunkt für einige Designänderungen an der Nabe gewesen zu sein. Vermutlich wollte man die Zuverlässigkeit der Nabe verbessern. 1958 war ebenfalls das Jahr, in der die AW Nabe neu aufgelegt wurde und wieder zum "Standard" erklärt wurde. 1960 lief die SW Nabe aus und Brian Hayes ist sich nicht sicher, ob es nach 1958 noch weitere Anpassungen gabe, weil er nur Naben bis ins späte 1958er Baujahr in den Händen halten konnte.
===Camming out gear ring dogs===


My original 1958 hub's internals had worn, sloping gear-ring and pawl-ring dogs which permitted the pawl ring to slide or "cam" out of engagement (against the spring force) in normal or high gear. If normal gear was selected, this motion slammed the hub into low gear, surely taking a great toll on the gear-ring internal splines (mine were really chewed up) and may be the main cause for low gear pawl chipping. This "camming out" effect may be what Tony Hadland is identifying as the primary cause of trouble with this hub4. Camming out is more prevalent in high gear than normal because a rider typically transmits more torque in a slower/higher gear. As mentioned above in the section on pawls, the slipping of these dogs can be related to problems with incomplete pawl engagement, although even with perfect pawl operation, clumsy shifting can result in partial engagement of these dogs, again leading to slippage.
===[[Schaltkette]] von links nach rechts===
Etwa Mitte 1958 wurde die linksseitige Schaltkette mit einer rechts liegenden Umschaltkette zu einer konventionellen rechts liegenden Schaltkette geändert. Das setzte eine Änderung des Achspassform voraus; statt eines einfachen durchgehenden Lochs gab es nun ein Loch mit Gewinde, das die Schaltkette aufnehmen konnte. Die Modelle, die original mit der rechtsseitigen Schaltkette ausgerüstet waren, hatten auch das Loch nicht mehr durchgängig bis zum anderen Ende gebohrt.


==Designänderungen von Sturmey-Archer==
===Sperrklinkenring (L11)===
[[Datei:SW dog profiles.jpg|right|Unterschiedliche Mitnehmerprofile einer SW Nabe (alt vs. neu)]]Einige [[NOS]] Sperrklinkenräder, die Brian Hayes gefunden hat wurden anders verarbeitet als alle anderen. Es gibt subtile Mitnehmerprofiländerungen an den Flächen der Mitnehmer, wo sie in die passenden Flächen des Hohlrads eingreifen. Er ist sich allerdings nicht sicher, welche Version die ältere ist. Die Farbe durch die Oberflächenbehandlung ist ebenfalls unterschiedlich, so dass eine Änderung naheliegt. Basierend auf der Untersuchung einer vermutlich originalen 1958er Nabe, könnte sogar der Sperrklinkenring links im Bild der Neuere sein. Das plumpere Mitnehmerdesign ergibt Sinn, wenn Verschleißreduktion das Ziel war.


Mid-19583 seems to be a point for many design changes to the hub, presumably done to increase its reliability. 1958 is also the year that the AW was re-introduced and apparently made "standard" again. The last year for the SW was 1960, but I do not know if there were any late changes, as I have no hubs dated later than late 1958.
===Sperrklinken (L12)===
===Left to right indicator===
Nach Brian Hayes Beobachtung gibt es mindestens zwei verschiedene Sperrklinken-Konfigurationen, die sich in Maßen und Aussehen unterscheiden (jeweils NOS Teile). Der eine Typ, den man in den begleitenden Bildern sehen kann, hat ein helles Oberflächenfinish und ist etwa 4,3 mm (0,17 Zoll) hoch und 8,5 mm (0,335 Zoll) breit, während der andere Typ etwa 4,1 mm (0,16 Zoll) hoch und 8,3 mm (0,33 Zoll) breit ist und ein natürliches Metallfinish hat. Gleichzeitig sind die Spitzen der größeren Sperrklinken ein wenig stumpfer. Die größeren Sperrklinken sind vermutlich ein Versuch Sturmey-Archers, die Leistung der Sperrklinken zu verbessern. Sie funktionieren tatsächlich besser. Es ist nicht ganz sicher, ob möglicherweise die Materialhärte der Varianten unterschiedlich ist, jedoch sollte man erwarten, dass alle Sperrklinken bis ins Innerste gehärtet sind. Die größeren Sperrklinken sind verständlicherweise etwas lauter im Betrieb, was dem Fahrer jedoch kaum auffallen dürfte. Wenn man die Wahl hat, sollte die Nabenversion mit den größeren Sperrklinken auf der rechten Seite nehmen, weil ihr Eingreifverhalten im Betrieb besser ist.


The left-side indicator with right-side toggle chain was changed to a conventional right-side indicator spindle around mid-1958. This required a change to the axle key; instead of a simple through hole, it now had a threaded hole to accept the indicator spindle. The models originally equipped with right-side indicator spindles also do not have their axles drilled all the way through.
===Planetenkäfig (L2Z)===
===Pawl ring (L11)===


A few NOS pawl rings I have encountered are machined differently than all of the others. There is a subtle different dog profiles change to the dog faces where they contact the mating surface of the gear ring. I'm not sure which configuration is newer. The color from heat treatment is also different, suggesting a change. Based on an inspection of a seemingly original early 1958 hub, the pawl ring on the left may actually be the newer design. This "blunter" dog design makes sense if wear reduction was the goal.
[[Datei:SW planet cage designs.jpg|right|Die drei unterschiedlichen Designs des Planetenkäfigs]]Mindestens drei verschiedene Planetenkäfigaufbauten wurden über die Jahre auf den Markt gebracht. Dabei hatte die älteste Version eine glatte Außenseite angrenzend zu den Sperrklinkenvertiefungen des niedrigen Gangs (Das ist so im 1956er Hauptkatalog illustriert). Später wurde eine schmale Kante angrenzend an die Sperrklinkenvertiefungen hinzugefügt, die vermutlich als Führung dienen sollte, um den Planetenkäfig relativ zu den Sperrklinkenzähnen zentriert auszurichten. Gleichzeitig diente die Kante vermutlich dazu, die Zahnräder gegeneinander sauber auszurichten. Die letzte Änderung war offensichtlich die Verbreiterung dieser Kante, um den begleitenden Verschleiß zu reduzieren. Diese Neuerung war vermutlich der ausschlaggebende Punkt, dass diese letzte Serie der SW Nabe nicht mehr für Überspringen im niedrigen Gang bekannt waren.
===Pawls (L12)===


I have encountered at least two different pawl configurations, differing in the dimensions and appearance (NOS parts). One type, shown in the accompanying pictures, has a bright finish and has a height of .170" by a width of .335", while the other type measures .160" by .330" and has a natural metal finish. The tips of the larger pawl are also a bit blunter. I guess that the larger pawls were the result of an attempt by Sturmey Archer to improve performance, as they really do work better. I'm not sure of the hardness differences between pawls, if any, but I expect that all pawls are through-hardened. I have also seen some variations on the width, but not by much from the nominal width of 3/16" (.1875"). The larger pawls are understandably a bit noisier in operation, but still not very noticeable to the rider. If you have a choice, use the larger pawls on the right side, since they have better engagement performance.
===Hohlrad (L10)===
===Planet cage (L2Z)===
Es wurden mindestens zwei Varianten des Hohlrads ausgeliefert. Frühe Versionen hatten keine extra Lippe auf der rechts liegenden Lagerkugelringoberfläche. Sie liefen einfach auf der Seite der Sperrklinkenzähne entlang. Offensichtlich trug das zu hohem Verschleiß bei und spätere Versionen bekamen diese zusätzliche Lippe, damit die Lagerkugeln gegen die Innenseite des Lagerkugelrings liefen.


gear rings At least three planet-cage designs were fielded over the years, with the original design having a smooth outside diameter adjacent to the low-gear pawl sockets. (This configuration appears in the illustrations of the 1956 master catalogue.) Later, a thin ridge was added next to the pawl sockets, presumably to aid in the centering of the planet cage relative to the ratchets, but possibly also to improve the gear alignment. The last change was apparently to increase the width of this ridge to reduce the attendant wear. This feature may be the big reason these hubs were not known to give too many "skipping" problems in low gear.
===Lage des Planetenkäfigs auf der Achse===
===Gear ring (L10)===
Frühe Versionen der SW Nabe hatten eine konische Fixierplatte (L4) und eine spezielle Unterlegscheibe (L24), die den Planetenkäfig auf der Achse hielten. Die konische Fixierplatte wurde in Position gebracht und dabei permanent deformiert und man nutzte einen hohlen Aufschläger, um sie am Platz zu glätten. Dieses Merkmal wurde später ausgelöscht und durch einen Aufbau mit [[Unterlegscheibe]] und Sechseck[[mutter]] ersetzt. Das diente vermutlich der einfacheren Wartung und zusätzlich (vermutlich) wurde der erhöhte Verschleiß durch zu viel Spiel eliminiert (Brian Hayes erinnert sich an sehr verschlissene SW Naben mit bis 3 mm (<sup>1</sup>/<sub>8</sub> Zoll) Spiel). Der neuere Aufbau ist robuster als der Originalaufbau.


At least two different gear-ring designs have been made. Early versions did not have an extra lip at the right side ball ring interface — they simply ran against the sides of the ratchets. Apparently, there was too much wear, and later versions added a lip to run against the inboard side of the ball ring.
==Reparieren der defekten/rutschenden SW==
===Planet cage locating on axle===
Wenn man erwägt, eine solche Nabe zu reparieren, sollte man sich zuerst gründlich mit dem Aufbau der Nabe vertraut machen. Das erreicht man am besten, indem man sich die Schnittzeichnung, die Explosionszeichnung und die  [https://hadland.files.wordpress.com/2012/07/sasw.pdf SW Teileliste auf der Website von Tony Hadland (Pdf/englisch)] ansieht. Alle folgenden Vorschläge setzen voraus, dass der geneigte Leser diese Ressourcen zur Verfügung hat.


Early versions of the SW used a conical fixing plate (L4) and special washer (L24) to retain the planet cage on the axle. The conical fixing plate was permanently deformed into position using a hollow punch to flatten it in place. This feature was later deleted and replaced with a spacer and hex nut, presumably for easier servicing, but also (perhaps) to correct a problem with excessive wear's resulting in too much internal play (I have some very worn examples with over 1/8" play). The newer arrangement certainly is more robust than the original.
===Schnelle Repararturen===
====Durchrutschen====
Wenn Deine Nabe durchrutscht, sobald Du Pedalkraft im niedrigen Gang aufbringst, wird das Problem wahrscheinlich von den linksseitigen Sperrklinken ausgelöst worden sein. Einer der einfachsten Wege, die Nabe wieder funktionsfähig u machen (solange der Schaden an den Sperrklinken minimal ist) ist es, die Naben auseinander zu bauen und die Sperrklinken des hohen und des niedrigen Gangs zu demontieren, reinigen und tauschen (linke auf rechte Seite). Zusätzlich sollte durch die Einkerbungen und Absplitterungen offensichtlich sein, in welche Richtung sie ursprünglich in ihren Aussparungen ausgerichtet waren. Wenn man die Sperrklinken durchtauscht, werden die Kräfte auf die gegenüberliegende Seite der Sperrklinken verteilt und - vorausgesetzt sie können sich immer noch frei bewegen und sind nicht allzu verschlissen - verhalten sich fast wie neue Sperrklinken. Da [[NOS]] Sperrklinken so rar sind wie reiche Spieler, ist es sinnvoll ihnen ein möglichst langes Leben zu gönnen. Man kann auch mit individuellen Sperrklinkenpositionen experimentieren, bis die rechtsliegenden Sperrklinken alle sauber und gleichmäßig sowie vollständig greifen. Das prüft man, indem man die Nabeninnereien vollständig zusammenbaut und den Klinkenmechanismus von Hand bewegt. Brian Hayes empfiehlt als Montagehilfe kein Fett in die Aussparungen der Sperrklinken zu füllen; ein Tropfen [[Öl]] funktioniert gut genug, um die Sperrklinken währen der Montage am Platz zu halten und man muss sich keine Sorgen um ein potentiell schwerfälliges Greifen der Sperrklinken machen.


Wenn die Nabe nur im normalen und hohen Gang durchrutscht können zusätzlich zu dem Sperrklinkenproblemen auch die Sperrklinkenring-Mitnehmer verschlissen sein. Eine einfache Lösung kann durch die Erhöhung der Spannung durch Aufweiten der großen Feder (L15) erreicht werden, weil so ihre freie Länge erhöht wird. Das erhöht die Zugkraft in den niedrigen Gang und beschleunigt wahrscheinlich den Verschleiß. Daher ist es wichtig, diesen Vorgang nicht zu überziehen. Fall die Sperrklinkenring-Mitnehmer nicht zu verschlissen sind, ist das wahrscheinlich auch alles, was man tun muss, um eine ordentliche Funktion wiederherzustellen. Langfristig muss man aber die Mitnehmer neu anschleifen oder das Hohlrad und den Sperrklinkenring ersetzen.


==Reparieren der defekten/rutschenden SW==
====Einstellarbeiten====
The first thing one should do when contemplating repair of these hubs is to become thoroughly familiar with the design. This is best accomplished by viewing the cutaway drawing, exploded view and parts list available from Tony Hadland's site. All the following suggestions assume that the reader has these resources available.
Hier setzen wir voraus, dass der geneigte Leser im Allgemeinen mit [[Sturmey-Archer]] Getrieben vertraut ist. Insbesondere sollte man mit der allgegenwärtigen [[Wartung_von_Sturmey-Archer_Drei-Gang-Naben#.C3.84ltere_Sturmey-Archer_Drei-Gang-Naben|AW]] Nabe vertraut sein. Sollten die Drei-Gang-Planetengetriebe neu sein, solltest Du Dir eine klassische AW Nabe besorgen und diese als Praxisübung demontieren. Wenn man das drauf hat, gibt es genau ein spezielles SW Detail, das besonderer Beachtung bedarf: Die Lagerkonen. Anders als bei der toleranten AW müssen diese bei der SW so nahe wie möglich an "kein Spiel" eingestellt werden. Genaue Einstellung sorgt für die bestmögliche Zentriergenauigkeit, die die Chance erhöht, dass alle drei Sperrklinken akkurat gleichzeitig greifen können.
Wenn die Lager zu lose eingestellt sind, wird man fast sicher Probleme mit den Sperrklinken bekommen, selbst wenn nur Neuteile verwendet werden. Die Wichtigkeit, die Zentriergenauigkeit einzuhalten, wird belegt durch die Designänderung seitens Sturmey-Archer, für den Planetenkäfig des niedrigen Gangs einen Zentrierlippe einzuführen.


==Schnelle Repararturen==
Wenn die Gangschaltung rau läuft, sollte man als erstes die Koneneinstellung prüfen. Wenn sich nichts ändert, kann man die Achse um 180° in den [[Ausfallende]]n drehen oder einen anderen linksseitigen [[Konus]] versuchen.
===Slipping===


If your hub is slipping as soon as pedal force is applied in low gear, the problem is probably with the left-side pawls. One of the easiest ways to get it working again (provided the pawl damage is minimal) is to disassemble, clean, and swap the position of the low-gear and high-gear pawls (left side to right side). Furthermore, it should be evident from the dimple and/or chips which direction they were originally oriented in their respective sockets. Switching the direction will load the pawls in the opposite direction, and provided they are free to oscillate and are not too worn, is essentially equal to using new pawls. Since NOS pawls are as rare as hen's teeth, it makes good sense to use up all the available life from each pawl. You may also want to experiment with individual pawl locations until the right-side pawls all consistently pick up and fully engage. Check this by assembling the hub internals and operating the ratchet by hand. I do not recommend applying grease to the pawl sockets as an installation aid; a drop of oil works well enough to keep pawls in place while assembling, and you won't have to worry about the potential sluggish engagement of pawls.
Die [[Sheldon Brown]] Methode ist nach Brian Hayes Meinung die beste Vorgehensweise, konventionelle [[Schaltkette]]n einzustellen: Im niedrigen Gang sollte die Kette ein klein wenig zusätzlichen Extraweg haben, wenn sie auswärts gezogen wird und im hohen Gang sollte der Zug keine Spannung mehr haben. Da die meisten dieser Naben kein Einstellfensterchen an der rechten Achsmutter (N200) haben, ist das der einzige praktische Weg, die Schaltkette einzustellen, außer man hat eine Ersatzmutter mit Fensterchen zur Hand.


If your hub is slipping only in normal or high gear, the problem can also be due to worn pawl-ring dogs in addition to pawl problems, and a simple fix can be affected by increasing the spring's engaging force by stretching the large spring (L15) to increase its free length. This increases the trigger pull into low gear and probably also accelerates wear, so it's important not to overdo it. If the pawl-ring dogs are not too worn, this may be all that's needed to restore proper operation, but in the long term, it may be necessary to regrind the dogs or replace the gear ring and/or pawl ring.
====Schaltketten====
===Adjustments===
Konventionelle rechtsliegende Schaltketten können die zweiteiligen Schaltketten ersetzen, auch wenn die Nabe ursprünglich nicht dafür konfiguriert war. Der Trick besteht darin, eine Achskeil mit Gewinde passend zur SW zu finden oder sich eine eigene herzustellen. man kann sich recht einfach aus einer AW Nabe einen Achskeil nehmen und diesen zu kürzen, bis der Kupplungskragen und die Rutschkupplung darüber passen. Jedoch ist die linksseitige zweiteilige Schaltkette ist jedoch einfacher exakt einzustellen. Daher empfiehlt Brian Hayes nur nach einem Defekt, diesen Aufbau gegen eine rechtsliegende einfache Schaltkette zu tauschen.


Let me begin here by stating that I assume the reader is very familiar with Sturmey-Archer gearing in general, especially with the ubiquitous AW. If you are new to three-speed planetary hubs, I suggest you find an AW hub and take it apart for practice. Having said this, there is only one area of SW adjustment that requires special attention: the bearing cones. Unlike the tolerant AW, the adjustments should be as close as possible to zero "play". Tight adjustment ensures the best-possible centering accuracy, which in turn improves the chances of three simultaneous pawl engagements. If the bearing adjustments are too loose, you will almost certainly end up with pawl problems, even with new parts. The importance of keeping the centering accuracy good is evidenced by the design evolution of the low gear side's planet cage having a centering lip added.
====Montage der Planeten (L5)====
Man sollte sicherstellen, dass Zacken der Getriebezähne glatt geschliffen sind. Wenn die Zacken in Richtung Spacerring (L6) weisen, erhöht das den Verschleiß exzessiv und den Widerstand bis die Bauteile sich aufeinander eingeschliffen haben. Wenn man die Möglichkeit eröffnet, dass sich die Bauteile aufeinander einschleifen, wird dies jedoch den Spacerring auf Dauer auffressen. Daher ist es notwendig diese Zacken die Planetenradzähnen glatt zu schleifen.


If you experience gear roughness, the first thing to check is cone adjustment. If nothing changes, you might try installing the axle rotated 180 degrees in the dropouts or try a different left-side cone.
===Nachhaltige Reparaturen und Modifikationen===
====Teilewahl====
Wenn man eine siechende SW wiederaufbaut, ist der beste Ansatz, nur Neuteile zu verwenden. Jedoch sind die meisten Ersatzteile heutzutage sehr rar. daher ist das keine tragbare Option für die meisten Naben. Tatsächlich kann man mit einer Sammlung an nicht mehr verwendbaren Naben eine "besser als neu" Nabe zusammenbauen, indem man die Bauteile gründlich vermisst und die am besten passenden auswählt. Unter Zuhilfenahme eines Mikrometers oder einer [[Schieblehre]], misst man die Breite und Länge jeder Sperrklinke und versucht die ähnlichsten Maße zu einem Dreiersatz zusammenzustellen. Für den rechts liegenden Sperrklinkenring (L11) sollte man sich einen Satz mit dem kleinsten Innen- und dem größten Außendurchmesser auswählen. Die Mitnehmeroberfläche auf dem dieser Sperrklinkenring läuft sollte so groß wie möglich sein. Prüfe die Funktion der rechts liegenden Sperrklinken von Hand, indem Du die Innereien teilweise zusammensetzt und die Konen fingerfest ohne Spiel anziehst, und das synchrone Eingreifen der Sperrklinken sicherstellst. Das ist frustrierend, kann aber erreicht werden. Zusätzlich suche Konuslager aus, deren Gewinde so eng wie möglich auf die Achse passen, um die Ausrichtung der Getrieberäder zu optimieren. Da hier die Konen die gleichen sind wie bei der AW Nabe, sollte die Teileverfügbarkeit gegeben sein. Wenn man keine Teilespendernaben zur Verfügung hat, ist die Konvertierung zu federvorgespannten Sperrklinken die naheliegendste Option - [[#Federvorgespannte Sperrklinken|siehe weiter unten]].


The adjustment of conventional indicator spindles is best accomplished (in my opinion) with the Sheldon Brown method: in low gear, the chain should have just a tiny bit of extra travel when pulled further outward, and in high gear the cable should be slack. Since many of these hubs do not have indicator windows in the right axle nut (N200) (presumably due to the change mentioned next), this is the only practical way to adjust the spindle, unless replacement nuts with windows are used.
====Nachschleifen der Mitnehmer des Sperrklinkenringe/Hohlrads====
===Indicator spindles===
Das Nachschleifen erledigt man am besten mit einem kleinen Schleifstein und tonnenweise Geduld. Die Idee hierbei ist es, die Mitnehmeroberflächen so zu bearbeiten, dass die Mitnehmerflächen lotrecht zueinander stehen und so die Tendenz, gegen die Federn herauszuspringen, eliminiert wird. Man sollte beim Zusammenbau darauf achten, dass Hohlrad und Sperrklinkenrad gut passen, und dass man nicht zu viel Material  abgetragen hat, denn die Bauteile sind nur oberfächengehärtet und nicht vollständig gehärtet. Die Tiefe der Aufkohlungshärtung ist selten sehr tief. Daher kann die Verbesserung durch das Nachschleifen evtl. nicht lange halten. Nach Brian Hayes Informationen wurde bei Sturmey-Archer eine Oberflächenhärtungsmethode angewandt, die sehr dünn (höchstens im 1000stel Zentimeter-Bereich) war.<ref>Aus dem [https://amzn.to/3oxVABc Machinery's Handbook  24th ed., Robert Green, Industrial Press, 1992 (Partnerlink)]</ref>


Conventional right-side indicators can replace the two-piece indicators even if the hub originally was not configured this way. The only trick is finding a threaded axle key made for the SW or making your own. Fortunately, making your own is easy — just whittle down the ends of an axle key from any AW hub until it fits properly in the clutch sleeve and sliding clutch. The two-piece, left-side indicator/toggle chain arrangement is easier to adjust properly, however, and I recommend keeping this arrangement unless you have damaged parts.
Brian Hayes hat mit noch anderen Methoden experimentiert, diese aber bis heute nicht veröffentlicht.
===Planet (L5) installation===
Make sure burrs on the pinion teeth are ground smooth. If the burrs face the spacer ring (L6), it will experience excessive wear and probably an increase in drag until the parts wear in. Allowing things to wear in on their own can really chew up the spacer ring, however, so I suggest removing any burrs from the planet teeth.
==Reparaturen und Modifikationen für ein langes Laben==
===Parts selection===


When rebuilding an ailing SW, the best approach is to use all new parts, but most of these parts are rare today, so this is not a viable option for most hubs. However, with a collection of junk hubs, one may be able to assemble a "better-than-new" hub by measuring the parts and selecting the best-fitting ones. Using a micrometer or dial caliper, measure the length and height of each pawl and try to match like measurements into sets of three. Also, look for a combination of smallest inner diameter with largest outer diameter of the right-side pawl ring (L11). The driver surface that this pawl ring runs on should also be the largest possible. Try the operation of the right-side pawls by hand (partially assemble the internals with the right-side bearing cone finger tight — no play) and see if you can get simultaneous engagement of all three pawls. It's frustrating, but can be accomplished. Also, select bearing cones whose threads fit as tightly as possible on the axle to help eliminate gear misalignment (same cones as the AW, so availability should not be a problem). Ultimately, the "best" combination of parts will be a matter of judgment and trial-and-error fitting. If you do not have any spares to work with, converting to spring-loaded pawls may be the answer — see below.
====Polieren====
===Re-grinding pawl ring/gear ring dogs===
Weil die meisten inneren Bauteile von Sturmey-Archer Naben nach der Hitzebehandlung nicht nachbearbeitet oder geschliffen wurden, ist ihre Oberflächenbeschaffenheit eher rau und sie profitieren deutlich durch Polieren. Das erreicht man normalerweise einfach durch Benutzen der Nabe und alle Bauteile schleifen sich über die Zeit ein zu einer geschmeidigen Funktion. Bei der SW besteht allerdings das Problem, dass Verschleißpartikel zirkulieren und auf die Sperrklinken einwirken. Polieren der Sperrklinkenbuchsen, der Rampen der Lagerringe, Getriebeflächen, Mitnehmer, usw. kann nur Verbesserung bringen; poliere mit einem Dremel-Werkzeug oder ähnlichem so viele Stellen wie möglich. Bei glatten Flächen kann trockenes/nasses 600er Schmirgelpapier auf einem flachen Glaskörper zusammen mit leichtem Öl eine sehr glatte Oberfläche erzeugen.


This is best accomplished with a small sharpening stone, light oil, and a ton of patience. The idea here is to reface the dogs to be perpendicular to each other and thus eliminate the tendency to cam out against the spring. Be careful to check the fit of the gear ring with the pawl ring before reassembly, and do not remove too much material, since the parts are case hardened, not through hardened. The case depth with carburizing methods typically used by such parts is seldom very deep, and therefore this regrinding method may not last very long. (I have heard that Sturmey-Archer used the sodium-cyanide bath method of carburizing; according to my information, this method produces what is known as superficial hardness — the case depth may be only a few thousandths of an inch)5.
Da die Planetengetriebe formgeschnittene Getrieberäder mit mieser Präzision sind, ist das [https://de.wikipedia.org/wiki/L%C3%A4ppen Läppen] neuer Getriebe keine schlechte Idee. Das kann man erreichen, indem man beim Zusammenbau ein wenig Schleifpaste aus dem Autombilbau in den Komplex gibt und eine Stunde lang geduldig den Aufbau durch manuelles Drehen hin- und herbewegt. Man sollte nicht zu viel Paste benutzen, weil man nicht mehr als die Oberfläche anschleifen möchte. Wenn man fertig ist, entfernt man die Schleifpaste vollständig. Ein weitere gute Vorgehensweise ist es, die Nabe vollständig zu demontieren und das Öl nach einer gewissen Einschleifzeit (nach ca. 70 bis 80 km) vollständig zu wechseln.  Verschleißbereiche, die von zusätzlichem Polieren profitieren, werden so direkt sichtbar. Das Öl sollte man jährlich wechseln, bis man keine oder nur sehr geringe Ölverfärbungen wahrnehmen kann.


I am also experimenting with a reverse-taper grind and face texturing of the dogs to help keep them in contact under load. Results will be posted here at a later date.
====Die Sperrklinkenbuchsen neu formen====
===Polieren===
Eine weitere potenzielle Verbesserung des Sperrklinkenring-Designs könnte es sein, einen Radius auf der Antriebsseite der Sperrklinkenbuchsen zu schleifen. Dies dient zwei Zwecken:
# die Tendenz, dass die Sperrklinken eingedellt werden, wird reduziert
# die gleichmäßige Lastverteilung auf die Sperrklinken wird optimiert
Zudem wird auf der linken Seite eine Führung auf das Ende des Planetenkäfigs gedrückt, um den Sperrklinken einen Endanschlag zu geben. Wenn man drei kleine Löcher in diese Führung am tiefsten Punkt der Sperrklinkenbuchsen bohrt, greifen die Sperrklinken geschmeidiger in das Klinkenrad, weil das Öl, das die Sperrklinken umgibt, keinen Vakuumeffekt erzeugen kann.


Because most of the Sturmey-Archer internal parts are not machined or ground after heat treatment, their surface finish is rather rough, and they can benefit a good deal from polishing. Normally, this would be accomplished by simply using the hub, and all the parts would wear in over time to a smooth working condition. The problem with this in the SW is that the wear particles are in circulation, and may have detrimental effects on the pawls. Polishing of the pawl sockets, ball ring ramps, gear faces, driver, etc. can only help; polish with a Dremel tool or something similar as many of these areas as you can stand. For flat surfaces, a pane of flat glass with 600-grit wet/dry sandpaper and light oil can be used to produce a very smooth surface.
====Federvorgespannte Sperrklinken====
Eine mehr oder weniger nachhaltige Reparatur des Sperrklinken-Problems kann durch federvorgespannte Sperrklinken erreicht werden. Brian hayes hat erfolgreich einen rechtsseitigen Sperrklinkenring so modifiziert, dass er kleine Blattfedern an der Unterkante der Sperrklinkenbuchsen aufnehmen kann und die Sperrklinken somit immer aufgerichtet sind. Diese Reparatur hat grundsätzlich alle durchrutschenden Sperrklinken-Probleme eliminiert. Die Schaltvorgänge sind viel besser geworden und das ist vermutlich die nachhaltigste Lösung für eine zuverlässige Nabe. Wenn Du Interesse an dieser Modifikation hast, kommt hier die Beschreibung für den Umbau:


As the planet gears are shaper-cut gears with poor tooth precision, lapping of new gears is not a bad idea, either. This can be accomplished by assembling the gearing, introducing a bit of automotive valve-grinding paste in the mesh and spending a patient hour turning the assembly back and forth by hand. Don't use too much paste; you don't want to grind more than the surface of the gears. When finished, remove all traces of the grinding paste. Perhaps the best advice concerning polishing is to disassemble the hub and change the oil after a run-in period of, say, 50 miles or so. Wear areas that can benefit from additional polishing will then be evident. It may be good to disassemble and change the oil every year, or until little oil discoloration is encountered.
===Die Sperrklinkenversenkungen neu formen===


Another potential improvement to the design of the pawl rings would involve grinding a radius on the drive side edge of the pawl sockets. This would serve two purposes: reduce the tendency to dent the pawls, and improve the load sharing amongst the pawls. Also, on the left side, a soft steel retainer is pressed onto the end of the planet cage to provide end retention of the pawls. If three holes were drilled in this retainer at the bottom of the pawl sockets, the pawls would be more easily engaged in the ratchets because the oil surrounding the pawl could not create a vacuum effect.
[[Datei:Pawl-ring-pawl-socket-cutoff.jpg|right|Schneiden eines Schlitzes für eine Blattfeder]]Mit einer Trennscheibe auf einem Dremel schneidet man flache Schnitte am unteren Ende der Sperrklinkenbuchsen, wie man den Bildern entnehmen kann. Die Tiefe sollte mit etwa 1-2 mm nicht zu groß sein. Man sollte den Schlitz nicht zu breit werden lassen, um den Sperrklinkenring (L11) nicht unnötig zu schwächen. Nun muss man ein geegneites Stück Metall  in diese Schlitze platzieren. Brian Hayes hat Rückholfedern einer Kamera dazu hergenommen, die für den Zweck hervorragend funktionierten. Man kann auch alles mögliche Andere nehmen, das aus einem ein flachen spirlaförmigen Stück Metall bestehet (zum beispiel Federn aus mechanischen Uhren, Kameras, Spielzeugen usw.). Die Blattfederstücke waren ungefähr 1,5 mm breit und ca. 9,5 mm lang, so dass eine kräftige Federwirkung gegen die Unterseite der Sperrklinken erzielt wurde. Bei seinem nächsten Versuch wird Brian Hayes wahrscheinlich ein etwas flexibleres material testen. Jede dünne flache Feder, die bogenförmig ausgestaltet ist, wird hier funktionieren. [[Datei:Paw-ring-improved-pawl-sockets.jpg|left|Blattfeder in Sperrklinkenbuchse]] Je nach Material sollte man die Schnitte mit dem Dremel entsprechend passend schneiden, so dass die Federn vollstänig verseknkt werden können. Im Betrieb halten die Sperrklinkenrückhaltescheibe (L13) und die Druckfeder (L15) die Sperklinkenfedern an ihrem Platz.
===Federvorgespannte Sperrklinken===


A more-or-less permanent fix to the pawl problem can be obtained by spring-loading the pawls. I have successfully modified a right-side pawl ring to accept small bow-type springs in the bottom of the pawl sockets that keep the pawls positively engaged. This fix has virtually eliminated any skipping and has made shifting gears much more positive, and is probably the best long-term solution, producing a very reliable hub. If you are interested in modifying your hub, here's how to do it:
Der Zusammenbau dürfte etwas schwierig sein, weil der rechte Kugellagerring (L14) über die Sperrklinken geschoben werden muss und die SPerrklinken nun gegen den Rückhaltering drücken und herausgedrückt werden. Brian Hayes hat das problem gelöst, indem er Mitnehmer, Feder und Kugellagerring gleichzeitig zusammensetzte und dann alles über Sperrklinkenring, Unterlegscheibe und Sperrklinken zusammensetzte. Die Druckfeder hilft dabei, dass die neuen Sperrklinkenfedern aus Ihren Vertiefungen springen.


Using a cutoff wheel on a Dremel tool, make some shallow cuts at the bottom of the pawl sockets as shown. cutoff wheel The depth should not be too great, perhaps around 1/16th of an inch or so. Also, be careful to keep the slot as short as practical so as not to weaken the pawl ring (L11) too much. Next, some suitable spring material must be scavenged to place in these slots. I found that a camera wind-lever spring worked well for this purpose, but anything similar will do — look for flat, spiral shaped springs in old mechanical clocks, cameras, toys, etc. The final spring configuration I arrived at was about 1/16th of an inch wide and around 3/8ths of an inch long, providing firm springing action against the bottom of the pawls. If I do this again, I might try something a bit more flexible such as the film-chamber pressure plate from the same junk camera. Any thin, flat spring that can be bow-shaped will probably work. pawl ringMake sure that whatever spring material you use, your Dremel cuts are deep enough to allow the springs to be totally recessed. In operation, the large pawl retaining washer (L13) and the thrust spring (L15) will keep these pawl springs in place.
Diese Modifikation hat mit alten und verschlissenen Sperrklinken sehr gut fubnktioniert und garantiert, dass immer alle drei Sperrklinken ordentlich greifen. Die Sperrklinken des niedrigen Gangs können von dieser Technik auch profitieren und der eingepresste Rückhalter aus Stahl am Ende des Planetenkäfigs hält die Federn ebnfalls sicher am Platz. Jedoch dürfte der Zusammenbeu der vollständigen Innereien in den Nabenkörper nahezu unmöglich sein - daher solltest Du das nur auf eigenes Risiko, die Nabe zu verlieren, durchführen. Da die Sperrklinken des niedrigen Gangs vergleichsweise zuverlässig sind, sind hier aber wahrscheinlich nicht notwendig.


Assembly is a bit tricky because when the right-hand ball ring (L14) is placed over the pawls, the springs tend to push against the retaining washer and then pop out. I solved this problem by assembling the driver, spring, and ball ring all at the same time, and then assembling over the installed pawl ring, washer, and pawls. The thrust spring helps to keep the new pawl springs from shifting out of their grooves.
Federvorgespante Sperrklinken sind wahrscheinlich die bestmögliche praktische Reparatur, die aber einen Nachteil haben. Die Nabe ist hinterher nicht mehr "leise" im Freilauf. Faktisch erzeugt dieser federvorgespannte Aufbau ein helles Ticken, das der AW-Nabe gleicht.


This modification has worked well with old, worn pawls and produced an assembly that virtually guarantees all three pawls will be properly engaged. The low-gear pawls would also benefit from this technique, and the pressed steel retainer on the end of the planet cage would retain the springs well. However, assembly of the completed internals into the hub shell might be very difficult to impossible — proceed at your own risk. Since the low-gear pawls are more reliable, springs are probably not needed on this side.
====Neue Sperrklinken herstellen====
 
Der Halbmondkeil nach ANSI Standard, der den AW Sperrklinken am nächsten kommt, ist ein .403er Keil, der jedoch nur 3,175 mm (<sup>1</sup>/<sub>8</sub> Zoll) breit ist. Jedoch wird man im Notfall einen .403er mit einem .203er Halbmondkeil kombinieren können und mit sehr vorsichtigem zurechtfeilen mit einem Dremel kann man die korrekte Geometrie herstellen. Halbmondkeile sind typischerweise jedoch recht weich und werden im täglichen Betrieb nicht lange halten. Es wäre gut, wenn man eine Hitzebehandlungsbearbeitung zur Aufkohlung der Sperrklinke nach der Bearbeitung zur Verfügung hätte.
While sprung pawls may ultimately be the best practical fix, they do have one drawback. The hub will no longer be "silent" when coasting. In fact, the spring arrangement I have described gives a rather "bright" ticking sound similar to the AW's.
===Neue Sperrklinken herstellen===
 
The closest ANSI standard-sized Woodruff key is a no. 403, but it's only 1/8th inch wide. However, in a pinch, one might be able to combine a 403 with a 203 (1/16th wide) and with careful grinding with a Dremel tool produce the correct geometry. Woodruff keys are typically rather soft, however, and pawls made from them may not last long in service. It would be good to have access to a heat-treating facility in order to carburize the pawls after shaping them.


==Die SW im Fahrbetrieb==
==Die SW im Fahrbetrieb==
Nachdem man die Nabe wiederhergestellt und neu eingestllt hat, wird es wahrscheinlich eine Periode geben, in der die Nabe regelmäßige Aufmerksamkeit benötigt, sie in konsistentem Betrieb zu halten. Insbesondere sollte man schauen, dass die Drehmomente, mit denen die Achsenmuttern angezogen sind, ausreichen, um eine Bewegung in den [[Ausfallende]]n zu verhindern, die Gangschaltungsverhalten und Ausrichtung ungünstig beeinflussen könnte.


After rebuilding and adjusting, there will probably be a period in which frequent attention is required to get the hub working consistently. Make sure the torque applied to the axle nuts is sufficient to prevent movement in the dropouts, which would adversely affect the gear adjustment and alignment.
===Die Sperrklinken effektiv einklinken===
===Die Sperrklinken effektiv einklinken===
Eine der ironischen Dinge, die Brian hayes bei der SW nabe entdeckt hatte, war die tatsache, dass die Nabe sowohl durch kräftiges in die Peale treten als auch durch das gleichzeitige Eingreifen nicht aller drei Sperrklinken überlastet werden kann. Kräftiges in die Peale treten sorgt allerdings gleichzeitig dafür, dass alle drei Sperrklinken eingreifen. Aus diesem grund muss man im Betrieb die feinfühlige Balance zwischen zu hartem und zu vorsichtigem Fahren finden. Diese Betrachtung ist jedoch etwas akademisch, weil es keinen objektive Maßzahl gibt, die Effektivität des eigenen Fahrstils zu messen (außer vielleicht über Jahre hinweg beobachten). Die Erfahrung mit der SW zeigt, dass eine saubere Schalttechnik sich positiv auf das Eliminieren von problematischen Durchrutschen auswirkt.


One of the ironic things I have discovered about the SW is that while its pawl design is easily overloaded from slamming the pedals around, it is also easily overloaded by not engaging all three pawls, and the engagement of all three is more assured with a firm slam on the pedals. For this reason, I think that proper use of the hub involves a delicate balance between riding too hard and riding too timidly. This observation is a bit academic, however, as there is no way to judge the effectiveness of your style of riding except over long periods of time (years). Experience has taught me that the proper shifting technique is critical to eliminating troublesome slips.
===Misshandlung===
===Misshandlung===
Was stellt Misshandlung dieser Naben dar? Offensichtlich ist die Nabe nicht so robust wie die AW-Naben und kann die typischen Misshandlungen von - sagen wir eines typischen Teenagers - nicht aushalten. Ein vernünftiger erwachsener Fahrradfahrer sollte aus dieser Nabe gute Dienste erlangen können, wenn er ein paar Vorsichtsmaßnahmen einhält. Viele Leute warnen davor, im Stehen zu pedalieren. Brian Hayes empfiehlt, nicht zu sehr vom Standardaufbau mit einer Übersetzung von 46/18 abzuweichen, der mit den Originalfahrrädern ausgeliefert wurde. Er hat sein 1958er Robin Hood für kruze städtische Pendelfahrten auf eine 48/19 Kombination geändert und die Sperrklinken des niedrigen Gans sind durch aggressives Beschleunigen etwas verbogen. Jedoch hat er auch ein Hercules mit einer 44/19 Kombination im Einsatz, die recht geschmeidig auch nach einigen tausend Kilometern läuft (er muss bei Gelegenheit mal die Sperrklinken untersuchen). Er würde zusätzlich erwähnen, dass er sich nicht weiter darum kümmern würde, wenn das Fahrrad nicht seinen praktischen Anforderungen entspräche.  Um es mit Sheldons parahrasierten Worten Victor Hugos zu sagen: "Das Nützliche ist genauso nützlich wie das Hübsche!" oder wie Brian Hayes praktisch veranlagter Schwiegervater immer sagte: "Ich habe es nicht gekauft, um es nur anzuschauen!".


What constitutes abuse of these hubs? Clearly the design is not as robust as an AW hub and cannot take the abuse doled out from, say, the typical teenager. A reasonably mature adult rider should be able to obtain good service from the hub provided a few precautions are taken. Many people warn against standing up to pedal. I would also add that the chain ring/sprocket combination not differ much from the "standard" 46/18 offered on the bike. I use my 1958 Robin Hood for a relatively short urban commute and am using a 48/19 combination and I have dented the low-r pawls from aggressive acceleration (not standing). However, I also have a Hercules with a 44/19 combination that is pretty smooth and reliable after about a thousand miles of commuting (I have yet to examine its pawls). I would add, also, that unless the bicycle provides a practical means for your particular style of riding, I wouldn't bother riding it. To paraphrase Sheldon 's quote of Victor Hugo: "The useful is as useful as the beautiful", or as my ever-practical father-in-law would quip, "I didn't buy it to look at it!"
===Freilaufen lassen===
===Freilaufen lassen===
Du solltest aus drei Gründen weniger freilaufen lassen.
# Es ist kein Ausdruck guten Fahrstils.
# Freilaufen lassen verschleißt die Spitzen der Sperrklinken. Je weniger das passierte, desto besser.
# Wenn man oft freilaufen lässt, werden die Sperrklinken oft bewegt, was die Chancen von Beschädigung und Verschleiß erhöht.


You are better-off limiting the amount of coasting for three reasons. First, it's not good cycling form. Second, coasting wears the pawl tips, and the less that occurs, the better. Third, if you coast frequently, you will also be engaging pawls frequently, thus increasing the chances for damage and wear.
===Schalten===
===Schalten===
Anders als der recht schnelle und geschmeidige Schaltvorgnag einer AW ist der Schaltvorgang bei der Sw iwe ein Müllfahrzeug. Allzuoft findet man sich wieder bei der Jagd nach dem Eingreifen der Sperrklinken nach dem Schaltvorgang. Hochschalten resultiert oft in einem lauten "Kär-Klonk", wenn die Sperrklinken und der Sperrklinkenring eingreifen und manchmal kommt ein einfaches schnelles "Klick" - das ist ein Indikator für einen unpassenden Schaltvorgang. Zudem hat Brian Hayes beim Herunterschalten herausgefunden, dass dieser manchmnal recht störrisch bis hin zur Irritation funktioniert. Während man pedaliert, hört und fühlt man gelegentlich ein leises "Pop", wenn eine Sperrklinken in Position springt. Für dieses Verhalten gibt es nach bestem Wissen und Gewissen keine Verbesserungsvorschläge. Für ihn ist es der enttäuschendste Aspekt beim Betrieb der SW Nabe.


Unlike the relatively rapid, smooth shifting of the AW hub, the SW shifts like a garbage truck. Many times you will find yourself "chasing" an engagement for almost a full crank revolution after shifting. Upshifting usually results in a loud "ker-klunk" as the pawls and/or pawl ring engage, but sometimes there will be a simple, rapid "click" — an indicator of an improper shift. Also, I have found the downshift into low gear to be rather balky at times, to the point of irritation. While pedaling, you may occasionally hear and feel a "pop" as a pawl snaps into position. There are no improvements for this behavior, to the best of my knowledge. It's the most disappointing aspect of the SW's operation, to me.
Brian Hayes warnt vor dem - wie er es nennt - Pedalschalten, bei dem Hochschaltvorgänge vom gleichem hohen Pedaldruck begleitet werden. Was benötigt wird, ist das leichte Entlasten des Pedals, wenn der Drehgriffschalter bedient wird. Eer setzt diese Technik mit gutem Effekt im Straßenverkehr bei seiner AW Nabe ein. Jedoch hat er Sorge, dass die SW Nabe diese gelegentlichen teilweisen Eingreifen der Sperrklinken nicht verträgt. Selbst eine "frische" SW Nabe wird gelegentlich im hohen Gang überspringen, wenn er Schaltvorgang unbeholfen oder plump ausgeführt war. Man sollte die Leichtgängigkeit der Schaltkette prüfen, um schnelle Bewegungen beim Schaltvorgang sicher zu stellen. In der Praxis entwicklen viele Fahrer ein gewisses Gefühl für die Kadenz, bei der der Schaltvorgang in drei einzelne unterscheidbare Geräusche unterteilt wird. Es klingt in etwa wie das "Ba-Dumm-Bumm", das auf der Bühne gerne zur Unterstreichung einer Pointe gespielt wird. Die drei Geräusche sind in der Reihenfolge vermutlich, das Lösen durch den Schaltgriff, der Sperrklikenring schlägt gegen den Sperrklinkenring und am Schluss, das Eingreifen des Sperklinkens. Wenn man beim Hochschalten ein einfaches "Klick" hört, sollte man kurz freilaufen lassen, weil dies das Vorzeichen für das Durchrutschen der Nabe ist. Ein gutes Schaltgeräusch hat Brian Hayes während der Fahrt aufgenommen und man kann es sich hier anhören:
 
[[Datei:badumpbump.mp3|hier]]
I would also caution against what I'll call "pedal shifting" whereby upshifts are accomplished by maintaining pressure on the pedals, shifting the trigger, and then releasing the pedal pressure a bit when the actual shift is desired. I use this method to good effect in traffic with my AW hubs, but I worry that the SW may not tolerate an occasional partial engagement. Even a "fresh" SW will occasionally skip in normal or high gear if the shifting is sluggish or clumsy. Check the operation of the toggle chain and make sure there is no binding to interfere with rapid movement during gear changes. In practice, I have found that the rider develops a certain cadence for good upshifting that results in three distinct sounds, rather like a drum player's "ba-dump-bump" at the punch line of a joke. These three distinct sounds are presumably the trigger release, the pawl ring slapping against the gear ring dogs, and finally pawl engagement. If your upshift results in a simple click sound, coast a bit and re-engage because this type of shift often results in a slip. Click here for how a "good" shift sounds on one of my bikes (I recorded this whilst riding).


===Schmierung===
===Schmierung===


As mentioned above, my recommendation for a lubricant is fairly thin oil such as automatic transmission fluid (ATF). I think this is especially important for the SW because with heavy oil, pawls may tend to stick in their sockets and resist being tripped into position — ultimately leading to wear and/or chipping. I have also used motorcycle transmission oil (Gearsaver by Belray), which is a thin oil replacement for 80W gear oil (equivalent viscosity to 20W motor oil, but it's actually very thin at room temperature). It's a bit thicker than regular ATF, but otherwise seems very similar; it seems to stick to the parts a little better so a good film remains after several hours of idle time. 75W gear oil (same viscosity as 10W motor oil) may prove to be an excellent lubricant, as well, although there really isn't any need for much EP additive since there are no hypoid gears. I also recommend parking the bike in an upright position to eliminate the possibility of oil starvation of the right-side pawls.
Wie weiter oben bereits erwähnt, empfihlt Brian hayes zur Schmierung ein recht dünnes [[Öl]], wie ATF (Autoamtic Transmission Fluid, Getriebeöl für Automatikgetriebe von PKWs). Das ist insbesondere bei der SW notwendig, weil schweres Öl dazu beiträgt, dass die Sperrklinken in ihren Buchsen hängen bleiben und nur schwer in die richtige Position finden. Das wiederum führt zu mehr Verschleiß und/oder Absplitterungen. Er hat auch Versuche mit Getriebeöl von Motorrädern gemacht (Gearsaver von Belray), das als Ersatzöl für 80W Öl (vergleichbar mit W20 Motoröl vom PKW) dient. Es ist allerdings schon bei Raumtemperatur sehr dünnflüssig. Es ist etwas dickflüssiger als ATF, funktioniert jedoch vergleichbar gut; es haftet recht gut an den bauteilen und bildet auch nach einigen Stunden Ruhe noch einen guten Schmierfilm . 75W Getriebeöl (gleiche Viskosität wie 10W Motoröl) ist ebenfalls ein ausgezeichnetes Schmiermittel, jedoch gibt es mangels eines Kegelradantriebs keinen Bedraf an Additiven. Brian Hayse empfihlt, das Fahrrad immer in aufrechter Position zu parken, um zu verhindern, dass die rechts liegenden Sperrklinken austrocknen.


All this special attention to oil will be rather unnecessary if using sprung pawls. In that case, I would imagine the selection of oil does not matter very much.
Alle diese speziellen Maßnahmen mit dem Öl sind hinfällig, wenn man federvorgespannte Sperrklinken baut. In diesem Fall sollte die Wahl des Öls keine all zu großen Auswirkungen haben.


The recommended amount of oil in the hub at any given time is great mystery to me. These hubs tend to leak whatever oil they have, especially if you have the old-style metal lubricator cap. Sturmey-Archer have suggested two teaspoons poured into the internals upon initial assembly and replenishments of a few drops at a time. It is unclear to me what level of oil, if any, this practice was intended to maintain. Too much oiling doesn't do any harm to the hub, but it will ruin the effectiveness of the rear brake if one does not keep after the mess. I have adopted a "little and not very often" approach which seems to keep the hubs working well and relatively clean.
Die Empfehlung zur Ölfüllmenge scheint ein großes Mysterium zu sein. Diese Naben verliren jedes mögliche Öl, insbesondere wenn man die altmodische Schmierkappe hat. [[Sturmey-Archer]] empfahl, dass man zwei Teelöffel Öl ins Innere schüttet, wenn man die Nabe initial zusammenbaut und regelmäßig ein paar Tropfen nachfüllt. Zuviel Öl schadet der Nabe nicht, kann jedoch die Effektivität der hinteren Bremse negativ beeinflussen, wenn man die angerichtete Sauerei nicht regelmäßig sauber hält. Brian Hayes hat den "wenig und nicht allzuoft" Ansatz gewählt, der die Funktion der Nabe gut aufrecht erhält und gleichzeitig nicht zu viel Dreck verursacht.


==Laufradbau==
==Laufradbau==


I have found 283 mm spokes to work well with a 40-hole Endrick-style steel Dunlop rim, laced "cross 4". For a Raleigh-patent rim, shorter spokes are needed, and I think 277 mm would work (based on an old Raleigh spoke chart, the difference between Raleigh and Endrick rims is 1/4 inch, or about 6 mm for the AW).
Brian Hayes hat festgestellt, dass man mit 283mm Speichen eine stählerne [[Endrick-Felge]] von [[Dunlop]] mit vierfach gekreuztem Muster perfekt einspeichen kann. Für einen nach [[Raleigh]] patentierte [[Felge]] benötigt man kürzere Speichen, die nach seiner Erfahrung mit 277mm messen sollten (basierend auf alte Raleigh Speichenlängentabellen kann man feststellen, dass der Unterschied zwischen Raleigh- und Endrick-Felgen etwa 6mm (<sup>1</sup>/<sub>4</sub> Zoll) beträgt.


==Fußnoten==
==Fußnoten==
<references/>
<references/>


1) The AW was, however, available for a number of years with an aluminum-alloy shell; not the SW. -- John Allen.
2) Not exactly, because the gears transmit torque, not longitudinal load, and because the planet cage is free to align itself. However, gear-tooth faces are angled, not radial. A radial displacement of one opposite pair of planet gears becomes a tangential displacement of the other. -- John Allen.
3) The Sturmey-Archer Story, Tony Hadland, 1987. (Get this book! It's neat!)
4) Supplement to The Sturmey-Archer Story, Tony Hadland, website.
5) Machinery's Handbook, 24th ed., Robert Green, Industrial Press, 1992.
==Siehe auch==
==Siehe auch==
* [https://www.sheldonbrown.com/gaenge-rechnen.html Sheldon Browns Übersetzungsrechner (in mehreren Sprachen verfügbar)]
* [https://www.sheldonbrown.com/gaenge-rechnen.html Sheldon Browns Übersetzungsrechner (in mehreren Sprachen verfügbar)]
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* [[Verwendung und Wartung von Sturmey-Archer Schaltungsnaben]]
* [[Verwendung und Wartung von Sturmey-Archer Schaltungsnaben]]
* [[Sturmey-Archer Teile und Namen]]
* [[Sturmey-Archer Teile und Namen]]
* [[Modell und Produktionsjahrbestimmung von Sturmey-Archer Nabenschaltungen]]
* [[Wartung_englischer_Drei-Gang-Fahrräder#Sturmey-Archer_Getriebenaben|Modell- und Produktionsjahrbestimmung von Sturmey-Archer Nabenschaltungen]]
* [https://hadland.files.wordpress.com/2012/07/sasw.pdf SW Teileliste auf der Website von Tony Hadland (Pdf/englisch)]
* [https://web.archive.org/web/20160610215938/http://www.sturmey-archer.com/files/catalog/files/313/SPECIFICATIONS%20-%203%20SPEED%20HUBS.pdf Spezifikationen (PDF/englisch)]
* [https://web.archive.org/web/20160610215938/http://www.sturmey-archer.com/files/catalog/files/313/SPECIFICATIONS%20-%203%20SPEED%20HUBS.pdf Spezifikationen (PDF/englisch)]
* [https://web.archive.org/web/20160610215754/http://www.sturmey-archer.com/files/catalog/files/311/FITTINGS%20-%20S30%20S3S%20SX%20TS%20QS%20HUBS.pdf  Ersatzteile (für die meisten Naben, außer bei individuellen Einträgen entsprechend erwähnt) (PDF/englisch)]
* [https://web.archive.org/web/20160610215754/http://www.sturmey-archer.com/files/catalog/files/311/FITTINGS%20-%20S30%20S3S%20SX%20TS%20QS%20HUBS.pdf  Ersatzteile (für die meisten Naben, außer bei individuellen Einträgen entsprechend erwähnt) (PDF/englisch)]
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==Quelle==
==Quelle==
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel [http://sheldonbrown.com/sturmey-archer.html Sturmey-Archer Bicycle Hubs] von der Website  [http://sheldonbrown.com Sheldon Browns]. Originalautor des Artikels ist [https://web.archive.org/web/20050211003504/http://my.oh.voyager.net/~bdhayes/ Brian Hayes].
Dieser Artikel basiert auf dem Artikel [https://www.sheldonbrown.com/sw.html Sturmey-Archer SW Three Speed Bicycle Hubs] von der Website  [http://sheldonbrown.com Sheldon Browns]. Originalautor des Artikels ist [https://web.archive.org/web/20050211003504/http://my.oh.voyager.net/~bdhayes/ Brian Hayes].


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Aktuelle Version vom 24. Juli 2021, 11:44 Uhr

Die Sturmey-Archer SW Nabe hat eine Historie problembehafteten Betriebs, um es vorsichtig auszudrücken. Die Erfahrung der meisten Leute mit dieser Nabe waren negativ, daher ist diese Nabe heutzutage eher selten anzutreffen. Während die Nabe an sich sich nicht als praktikabler Ersatz für die ehrwürdige AW Nabe herausstellte, gab es nichtsdestotrotz einige faszinierende Designaspekte, die ein moderates Interesse an dieser Nabe festhalten sollten. tatsächlich wurden funktionierende SW Naben als "sehr angenehm", "fast geräuschlos", "effizienter" usw. beschrieben. Brian Heyes Interesse stammt aus seinem Kauf eines 1959er Robin Hood Sports, das mit einer schlecht funktionierenden SW ausgestattet war. Er hatte vorher nie ein Fahrrad, das mit einer SW ausgestattet war, gefahren und war hingerissen von der Stille dieser Nabe im Vergleich mit einer gewöhnlichen AW Nabe. Dieser Artikel ist an andere SW Besitzer gerichtet, die ihre müde alte Nabe wiederbeleben wollen und ein Stücke Sturmey-Archer geschichte atmen möchten. Unter Zuhilfenahme einiger Ersatzteile vom Müll, vorsichtiger Montage und ein wenig Glück kann man diese Dinger vernünftig wieder ans Laufen bringen und wenn man bereit ist ein paar Klickgeräusche beim Freilaufen lassen in kauf zu nehmen, bekommt ma sie sogar ziemlich gut wieder hin.

Eine Sturmey-Archer SW Nabe im Querschnitt

Neben der von außen offensichtlichen Unterschiede zur gewöhnlichen AW Nabe (kleiner und leichter[1]) gibt es weitere Unterschiede in den Übersetzungen, da die SW eine sehr breite Übersetzungsbandbreite mitbringt:

Gang Nabe und Übersetzung
  AW SW
Hoch (Dritter) 133% 138%
Normal (Zweiter) 100% 100%
Niedrig (Erster) 75% 72%
Siehe auch

Vergleicht man die SW mit einer gewöhnlichen AW Nabe, bringt ein Blick ins Innere einen vollständig anderen Designansatz des Planetenegtriebes für Fahrräder hervor. Faktisch gibt es kaum ein Bauteil in der SW Nabe, dass mit irgendeiner anderen Sturmey-Archer Nabe austauschbar wäre.

Im Folgenden werden der erste, zweite und dritte Gang jeweils als "Niedrig", "Normal" und "Hoch" bezeichnet. Zur klaren Darstellung sind einige Teilenummern in Klammern aus dem 1956er Hauptkatalog, der am Ende des Artikels verlinkt ist, ausgewiesen. Am Ende des Artikels folgen einige Verlinkungen zu weiterführenden Informationen.


Lastverteilung auf drei Punkten

Der erste augenfällige Unterschied ist der interne Aufbau, der statt der vier Planeten, bei der SW auf drei Planetenräder, dreizinkige Mitnehmer, drei Sperrklinken (zu jeder Zeit), eine Kupplung mit drei Nocken, usw. aufsetzt.

Eine Kupplung mit drei Nocken

Unter Last tendieren Aufbauten mit drei Kontaktpunkten dazu, diese gleichmäßig auf alle diese Stellen. Bei einer Lastverteilung auf vier Punkte, sind immer einige hoch belastet und manche sehr wenig belastet. Das gilt solange, bis ein gewisser Verschleiß einsetzt und die Last gleichmäßig verteilt wird. Das ist analog zu einem dreibeinigen Melkhocker, der das Gewicht des Melkenden gleichmäßig auf alle drei Beine verteilt, während das vierbeinige Pendant das nicht macht, bis die vier Beine soweit abgeschabt oder eingedrückt sind, dass das Wackeln unterbunden wird.[2] Dieser Aufbau führt dazu, dass man kleinere Räder nutzen kann, weil diese immer die Last unter sich aufteilen - das ist vermutlich der Grund, warum die Designer bei Sturmey-Archer die Größe der Nabe gegenüber vorherigen Design verkleinern konnten. Nach dem Kenntnisstand von Sheldon Brown waren Probleme mit den Zahnrädern bei Sturmey-Archer Naben nicht verbreitet.

Ein weiteres Merkmal der Lastverteilung auf drei Punkte war, dass die ringförmig angeordneten Bauteile sich selbst zentrierten. Das merkt man am deutlichsten bei den Kupplungsbauteilen der SW: die Mitnehmer des Zahnkranzes und dem rechtsseitigen Sperrklinkenring. Diese Bauteile haben drei passenden Kombinationen und haben gerundete Oberflächen. Unabhängig von der Kombination verteilt sich die last immer gleich. Diese gleichmäßige Lastverteilung ist und war das eigentliche Ziel.

Sperrklinken ohne Federn

Das bei weitestem berüchtigtste Merkmal dieser Naben waren allerdings die federlosen Sperrklinken. Diese kleinen Schmuckstücke aus Irritation sind freischwebend, halbmondförmig und aus gehärtetem Stahl (ungefähr 7,5mm lang und 4,8mm breit) gefertigt. Sie ähneln einer Scheibenfeder, wobei die normalerweise gerade Oberfläche hier gekrümmt ist, so dass diese einem Halbmond oder Lächeln ähnelt. Sie werden dazu benutzt, Drehmoment in die eine Richtung zu übertragen und ermöglichen freilaufen lassen in die andere Richtung. Der Freilaufeffekt wird durch eine Schaukelbewegung durch die vorbeilaufenden Rampen und Täler des linken und rechten Kugelrings erzeugt. Das ist tatsächlich recht schlau gelöst und erinnert an einen Hemmunsgmeachnismus mechanischer Armbanduhren. Während man freilaufen lässt, sind die Sperrklinken für den Fahrer nicht hörbar. Wenn man jedoch das Laufrad vom Boden anhebt und mit den Ohren ganz nah kommt, kann man bei drehendem Rad einen ganz leises klickendes Geräusch hören.

In Fahrtrichtung dient die Ausrichtung der Rampen und Täler dazu, eine Kante jeder Sperrklinke einzufangen und sie gegen die Täler der Kugelringe aufzurichten, um relative Rotation des Sperrklinkenträgers gegenüber dem Kugelring zu verhindern. In jeder möglichen Übersetzungsposition sind immer genau drei Sperrklinken aktiv, so dass die Kräfte gleichmäßig verteilt werden. Die Sperrklinken sind einzeln viel kleiner als die Sperrklinken einer AW Nabe. da sie aber immer zu dritt statt zu zweit aktiv sind, sind sie insgesamt mindestens so widerstandsfähig wie die zwei Sperrklinken in der AW Nabe.

Interessanterweise wurde dieser Freilaufmechanismus zurückdatierbar in der origionalen Sturmey-Archer Dreigang-Nabe von 1902 eingesetzt. Der Mechanismus wurde als "Micrometer-Typus einer federlosen Kupplung" bezeichnet. Der Name deutet auf das Unternehmen hin, dass diesen Mechanismus erfunden hat[3].

Kupplung

Ein weiteres interessantes Merkmal, das die SW von der AW unterscheidet, ist die Rutschkupplung, um in den niedrigen Gang zu schalten. Bei der AW wird in den niedrigsten Gang geschaltet, in dem die Kupplung mit den vier Zinken gegen die Unterseite der beiden normal/höchster Sperrklinken schlägt, so dass diese mit Gewalt ausgehebelt werden und das Drehmoment auf ein anderes Paar Sperrklinken wirkt (niedrigster Gang). Beim Sperrklinkendesign der SW gab es keinen solchen Weg, daher wurde der komplette Sperrklinkenring aus seiner Position bewegt (entkuppelt), so dass die linksseitigen Sperrklinken aktiv wurden. Dieser Aufbau erfordert eine zusätzliche Feder und mit dieser zusätzlichen Versteifung ist der Schaltwiderstand höher. Sheldon Brown vermutete daher, dass Sturmey-Archer deswegen eine zweiteilige Schaltkette einführte, die mehr Gewindeschaftlänge wegen der höheren Bruchsicherheit zur Verfügung stellte (das war aber wohl nicht notwendig, weil spätere SW Modelle eine Standardschaltkette einsetzten). Andere Naben mit hohem Schaltwiderstand hatten ebenfalls eine zweiteilige linksseitige Schaltkette (zum Beispiel die FW).

Auskrangende Planetenräder-Schäfte

Die Planetenräder laufen auf dicken Schäften, die ein integraler Bestandteil des Planetenkäfigs sind. das ist anders als bei der AW Nabe, bei der die Schäfte abgestuft sind. Die Schäfte in der SW werden nicht von beiden Seiten des Getriebes getragen (auskragende Anordnung) und benötigen mehr Durchmesser, um Bewegungen in höheren Gängen zu widerstehen. Dicke Schäfte erhöhen den Widerstand im Betrieb. das geht möglicherweise so weit, dass es den Vorteil, dass es nur drei Planetenräder gibt, ausgleicht.

Was waren die Probleme?

Sperrklinken

Trotze des theoretischen Vorteils des Aufbaus mit drei Planeten, war die SW Nabe in der Praxis recht enttäuschend, insbesondere die Funktion von Sperrklinken und Mitnehmerringe ließ zu wünschen übrig Das häufigste Symptom waren Überspringen unter Last im normalen oder hohen Gang. Interessanterweise produzierte der niedrigste Gang (obwohl hier die Sperrklinken unter der höchsten Last standen) dieses Verhalten sehr selten. Es gibt zwei Gründe für das Überspringen im normalen und hohen Gang: Zum einen können es verschliessene Kupplungsmitnehmer sein (was später beschrieben wird) und im anderen Fall sind es Probleme mit den Sperrklinken. Selbst unter nicht missbräuchlichen Bedingungen entwickeln sie Abspanungen und Einkerbungen und können bis zu dem Punkt verschleißen, dass Sie von den Sperrklinken nicht mehr aufgegriffen werden können. Die eigentliche Ursache dieses vorzeitigen Verschleißes hätte bereits während der Entwicklung bei Tests auffallen müssen, die letztendlich zu diesen Peinlichkeiten im Betrieb geführt haben. Was ist also schief gelaufen?

Typische Probleme bei Sperrklingen der SW Nabe

Diese Frage kann wahrscheinlich nie vollständig beantwortet werden, jedoch konnte Brian Hayes ein paar Spekulationen anbieten: Höchstwahrscheinlich wurden Tests mit einigen von Hand gebauten Prototypen durchgeführt, die von den besten Maschinenbedienern von Sturmey-Archer sehr präzise ohne Produktiosnwerkzeuge hergestellt wurden. Unter diesen Bedingungen wurde das SW Design als tauglich bewertet und die Autorisierung, die Nabe in Großserienfertigung zu geben, wurde erteilt. Mit Produktionswerkzeugen fiel das SW Design geradezu auseinander wegen der schlampigen Technik, die Fertigungsstraßen zu jener Zeit hatten. man erinnere sich, dass die Naben, um ökonomisch umsetzbar zu sein, recht günstig sein mussten. Wenn man die Bauteile einer SW untersucht, wird dieser Umstand offensichtlich. Grobe Bearbeitung und schlampige Passungen der beweglichen Teile war üblich. (Ein Kollege von Brian Hayes aus dem Vorrichtungsbau-Team seiner Firma, beschrieb die Verarbeitung als "schrecklich"). Das soll kein Schlag gegen das Qualitätshandwerk von Sturmey-Archer sein: die meisten Teile waren gehärtet, so dass die Verarbeitungsspuren mehr als üblich herausstachen, aber dennoch musste man ökonomisch produzieren. Sinterverfahren waren 1955 keine wirtschaftliche Option. Wie man schon früher sagte: "Man kann es gut, schnell oder günstig herstellen - wähle zwei von drei Optionen!".

Konsequenterweise muss sich das Herstellungsverfahren der SW unter diesen Bedingungen als unmöglich herausgestellt haben. Wegen der losen Passgenauigkeit der Teile (weil man simultan Austauschbarkeit und niedrige Kosten garantieren wollte), ging das Konzept der dreipunktigen Kontakts dahin, außer wenn eine zufällige Nabe exakt die richtige Kombination aus Einzelteilen hatte. Mit anderen Worten: wegen der fehlenden Fertigungspräzision wurden nicht alle drei Sperrklinken gleichzeitig in Sperrposition gezogen; stattdessen wurden immer nur eine oder zwei gleichzeitig mitgenommen (das kann man schön bei einer teilweise zerlegten Nabe beobachten). Die Nabe funktionierte unter diesen Bedingungen weiterhin, lief nur etwas rau wegen der versetzen Lastverteilung. Diese Bedingungen führten zu Beschädigungen, weil die Sperrklinken nicht dafür ausgelegt waren alleine die gesamte Last aus dem Antrieb aufzunehmen. Wenn man das mit jugendlichem Ungestüm kombiniert, dürfte das Ergebnis vorhersagbar sein. Manchmal hat die richtige Kombination der Einzelteile dazu geführt, dass die Nabe zuverlässig immer alle drei Sperrklinken einhakte und diese dann gut ihren Dienst verrichtete.

Tony Hadland berichtet: 

Im Jahr 1995 hat Jm Gill, ein Sturmey-Archer Enthusiast einen bericht über die Unzulänglichkeiten der SW Nabe erstellt und gleichzeitig Lösungen präsentiert. Er bemerkte, dass das Rutschen nur im normalen und höchsten Gang aber niemals im kleinsten Gang auftrat. Nach ausführlichen Tests stellt er fest, dass unvorhersagbare eine oder zwei Sperrklinken sich nicht vollständig im Sperrklinkenrad einhakten. Daduirch waren Hohlrad und Sperrklinkenrad nicht mehr konzentrisch ausgerichtet und mit jeder Umdrehung der Nabe bewegten sich die Mitnehmer, die diese Beiden Bauteile zusammensperrten, in Relation zueinander, so dass sie schlussendlich auseinanderliefen und das Rutschen verursachten.

Daraus leitete Tony Hadland ab, dass die SW eigentlich gut funktioniert hätte, wenn Sturmey-Archer a) die Tiefe der Aussparung für die Sperrklinken leicht erhöht hätte und b) jede Sperrklinke mit einer Feder ausgestattet und das Profil der Sperrklinkenzähne in den Lagerschalen modifiziert hätte.[4]

Diese Erklärung ergibt Sinn und stellt die Verbindung zwischen den beiden Fehlern der Sperrklinken und verschlissenen Hohlradmitnehmern her. Jedoch - wie Sheldon Brown weiter unten anmerkte - reicht es, die Sperrklinken mit einem Federmechanismus auszustatten, um das Durchrutsch-Problem im normalen und höchsten Gang nachhaltig zu lösen.

Animation der Lastverteilung auf den SW Sperrklinken

Die Metallurgie der Bauteile spielte eine zentrale Rolle bei der Leistungsfähigkeit dieser Naben. Auf der einen Seite müssen Sperrklinken und Sperrklinkenringe aus sehr hartem und widerstandsfähigem Stahl hergestellt werden, um den extremen Kräften beim Pedalieren zu widerstehen (siehe weiter unten). Auf der anderen Seite ist es für so gehärtete Bauteile schwierig sich aneinander anzupassen- das ist eine paradoxe Situation. Es wäre interessant zu wissen, ob die Ingenieure bei Sturmey-Archer mit verschiedenen Hitzebehandlungen der Sperrklinken experimentiert haben, um die optimale Härte zu erzielen.


Eine Lastanalyse eines einzelnen Sperrklinkens unter einer 100kg Pedalkraft kann man in der links stehenden Animation nachvollziehen. Die wirkenden Kräfte sind extrem hoch und zeigen, warum die Sperrklinken so oft absplittern oder eingedellt werden. Wenn alle drei Sperrklinken gleichzeitig richtig greifen würden, würden die Kräfte um den Faktor 3 reduziert und die Sperrklinken würden deutlich länger überleben. Unter diesen Überlastbedingungen wirken extrem hohe "von Mises"-Spannungen (300ksi bis 800ksi an den Spitzen).

Verschleiß

Ein Gebiet für wilde Spekulationen zum Einfluss auf Nabendefekte ist das Gebiet von Schmierung und Verschleiß. Brian Hayes hat Sperrklinken finden können, die nicht Abgesplittert oder eingedellt waren, diese waren dann jedoch an den Spitzen der Halbmondsichel sehr stark verschlissen, so dass sie nicht mehr funktionieren konnten (siehe Bild rechts).

Verschleiß an Sperrklinken

Es erscheint nicht klar zu sein, ob so ein Zustand durch nur teilweises eingreifen in die Aussparungen des Sperrklinkenrads oder durch millionenfaches abschleifen beim freilaufen lassen verursacht wird. Da der Verschleißt auf beiden Seiten gleichermaßen zu erkennen ist, erscheint die letztere Vermutung naheliegend. Verursacht wird das entweder durch Verschmutzung im schmierenden Öl oder durch die einwirkenden Kräfte beim hin- und herbewegen oder mangelnde Schmierung oder eine Kombination aus allen Dreien. Eine mangelnde Schmierung kann durch das Abstellen des Fahrrads auf dem Seitenständer ausgelöst werden, bei dem das Fahrrad nach links gelehnt wird und das Öl sich an der linken Seite der Nabe sammelt und die rechts liegenden Sperrklinken trocken gelegt werden. Sie kann auch durch das beim Zusammenbau empfohlene Fett verursacht werden, weil die hohe Viskosität des Fetts zum Verschleiß beiträgt. Wer weiß? Brian Hayes hofft, nicht einen "heiligen Krieg" über die Wahl des richtigen Öls losgetreten zu haben, jedoch empfiehlt er hier ein eher leichtes Öl, wie ATF oder ähnliches, das vorzugsweise synthetisch sein wollte. Benutzung bei kaltem Wetter ist bei zu schwerem Öl sicherlich schwierig.

Andere von Verschleiß betroffene Teile sind der Planetenkäfig-auf-Achs-Gelenk. Das scheint auch der Grund für spätere Designänderungen zu sein, bei dem die originale konische Befestigungsplatte gegen ein Aufbau mit Mutter und Unterlegscheibe gewählt wurde.

Rauer Lauf in verschiedenen Gängen

Diese Naben laufen oft rau im höchsten und niedrigsten Gang (im normalen Gang werden die Planetenräder nicht belastet und er läuft daher immer geschmeidig). Diese Rauheit, als Resultat der Fehlausrichtung zwischen Hohlrad und Planetenkäfig, wird vom Fahrer leicht wahrgenommen und basiert zumeist auf loser Konuseinstellung, schluderigem Spiel zwischen Achsgewinde und Konus, verbogenen Achsen oder durch Eingreifen nur einer einzigen Sperrklinke. Auch bei dieser und anderen Sturmey-Archer Drei-Planeten-Aufbauten haben die Getrieberäder modifizierte Zähneformen, die die "falsche" zahl an Zähnen am Getrieberad zulassen (Die Getrieberäder der SW haben 15 Zähne, sollten aber eigentlich 16 Zähne haben, um gegen das 52 Zähne Hohlrad und das 20 Zähne Sonnenrad zu passen). Dieses Design macht die Getrieberadzähne widerstandsfähiger, zerstört aber nachhaltig den geschmeidigen Lauf. Zusätzlich sind die Zähne sehr plump verarbeitet, was vermutlich ebenfalls zum rauen Lauf beiträgt. Bei einer Testnabe, bei dem die Hohlradzähne um 0,13 mm (0,005 Zoll) tiefer und deren Spitzen rund geschliffen wurden, wurde der lauf besser, aber nicht vollständig abgebaut. Jedoch konnte bei einem anderen Test mit Hilfe von perfekt sitzenden Konen aus der Ersatzteilkiste die wahrnehmbare Rauheit vollständig eliminiert werden. Die Ausrichtung der Kettenstreben-Ausfallenden hat ebenfalls einige Auswirkungen auf die Geschmeidigkeit des Nabenlaufs. Wie man die Ausrichtung eines Rahmens und der Ausfallenden zueinander bestimmt, wird im Artikel Rahmen aufweiten beschrieben.

Überspringende Hohlradmitnehmer

Die Innereien von Brian Hayes 1958er Originalnabe waren verschlissen. Durchrutschendes Hohlrad- und Sperrklinkenrad-Mitnehmer ermöglichten dem Sperrklinkenrad im hohen oder niedrigen Gang aus der Verzahnung zu rutschen (gegen die Federkraft). Wenn der normale Gang eingelegt war, drückte die Bewegung die Nabe in den niedrigen Gang, so dass das Hohlrad hohen Zoll zahlen musste und dadurch die innenliegenden Verzahnungen wirklich stark verschlissen waren. Das führte wiederum zu Abspanungen an Sperrklinken im niedrigen Gang. Dieser "Herausrutsch"-Effekt könnte das sein, was Tony Hadland als primäre Ursache für Probleme mit dieser Nabe identifiziert hat[4]. Dieses aus den Verzahnungen springen ist vorherrschender im hohen als im normalen Gang, weil der Fahrer typischerweise mehr Drehmoment aufbringt als im normalen/niedrigen Gang. Wie im obigen Abschnitt über Sperrklinken bereits erwähnt kann das Durchrutschen diese Mitnehmer mit unvollständigem Eingreifen der Sperrklinken in Zusammenhang gebracht werden. Jedoch kann sogar bei perfekter Sperrklinkenfunktion ein schwerfälliger Schaltbetrieb auf nur teilweises Eingreifen dieser Mitnehmer zurückgeführt werden, was ebenfalls zum Durchrutschen führt.

Designänderungen durch Sturmey-Archer

Etwa die Mitte des Jahres 1958[3] scheint der Startpunkt für einige Designänderungen an der Nabe gewesen zu sein. Vermutlich wollte man die Zuverlässigkeit der Nabe verbessern. 1958 war ebenfalls das Jahr, in der die AW Nabe neu aufgelegt wurde und wieder zum "Standard" erklärt wurde. 1960 lief die SW Nabe aus und Brian Hayes ist sich nicht sicher, ob es nach 1958 noch weitere Anpassungen gabe, weil er nur Naben bis ins späte 1958er Baujahr in den Händen halten konnte.

Schaltkette von links nach rechts

Etwa Mitte 1958 wurde die linksseitige Schaltkette mit einer rechts liegenden Umschaltkette zu einer konventionellen rechts liegenden Schaltkette geändert. Das setzte eine Änderung des Achspassform voraus; statt eines einfachen durchgehenden Lochs gab es nun ein Loch mit Gewinde, das die Schaltkette aufnehmen konnte. Die Modelle, die original mit der rechtsseitigen Schaltkette ausgerüstet waren, hatten auch das Loch nicht mehr durchgängig bis zum anderen Ende gebohrt.

Sperrklinkenring (L11)

Unterschiedliche Mitnehmerprofile einer SW Nabe (alt vs. neu)

Einige NOS Sperrklinkenräder, die Brian Hayes gefunden hat wurden anders verarbeitet als alle anderen. Es gibt subtile Mitnehmerprofiländerungen an den Flächen der Mitnehmer, wo sie in die passenden Flächen des Hohlrads eingreifen. Er ist sich allerdings nicht sicher, welche Version die ältere ist. Die Farbe durch die Oberflächenbehandlung ist ebenfalls unterschiedlich, so dass eine Änderung naheliegt. Basierend auf der Untersuchung einer vermutlich originalen 1958er Nabe, könnte sogar der Sperrklinkenring links im Bild der Neuere sein. Das plumpere Mitnehmerdesign ergibt Sinn, wenn Verschleißreduktion das Ziel war.

Sperrklinken (L12)

Nach Brian Hayes Beobachtung gibt es mindestens zwei verschiedene Sperrklinken-Konfigurationen, die sich in Maßen und Aussehen unterscheiden (jeweils NOS Teile). Der eine Typ, den man in den begleitenden Bildern sehen kann, hat ein helles Oberflächenfinish und ist etwa 4,3 mm (0,17 Zoll) hoch und 8,5 mm (0,335 Zoll) breit, während der andere Typ etwa 4,1 mm (0,16 Zoll) hoch und 8,3 mm (0,33 Zoll) breit ist und ein natürliches Metallfinish hat. Gleichzeitig sind die Spitzen der größeren Sperrklinken ein wenig stumpfer. Die größeren Sperrklinken sind vermutlich ein Versuch Sturmey-Archers, die Leistung der Sperrklinken zu verbessern. Sie funktionieren tatsächlich besser. Es ist nicht ganz sicher, ob möglicherweise die Materialhärte der Varianten unterschiedlich ist, jedoch sollte man erwarten, dass alle Sperrklinken bis ins Innerste gehärtet sind. Die größeren Sperrklinken sind verständlicherweise etwas lauter im Betrieb, was dem Fahrer jedoch kaum auffallen dürfte. Wenn man die Wahl hat, sollte die Nabenversion mit den größeren Sperrklinken auf der rechten Seite nehmen, weil ihr Eingreifverhalten im Betrieb besser ist.

Planetenkäfig (L2Z)

Die drei unterschiedlichen Designs des Planetenkäfigs

Mindestens drei verschiedene Planetenkäfigaufbauten wurden über die Jahre auf den Markt gebracht. Dabei hatte die älteste Version eine glatte Außenseite angrenzend zu den Sperrklinkenvertiefungen des niedrigen Gangs (Das ist so im 1956er Hauptkatalog illustriert). Später wurde eine schmale Kante angrenzend an die Sperrklinkenvertiefungen hinzugefügt, die vermutlich als Führung dienen sollte, um den Planetenkäfig relativ zu den Sperrklinkenzähnen zentriert auszurichten. Gleichzeitig diente die Kante vermutlich dazu, die Zahnräder gegeneinander sauber auszurichten. Die letzte Änderung war offensichtlich die Verbreiterung dieser Kante, um den begleitenden Verschleiß zu reduzieren. Diese Neuerung war vermutlich der ausschlaggebende Punkt, dass diese letzte Serie der SW Nabe nicht mehr für Überspringen im niedrigen Gang bekannt waren.

Hohlrad (L10)

Es wurden mindestens zwei Varianten des Hohlrads ausgeliefert. Frühe Versionen hatten keine extra Lippe auf der rechts liegenden Lagerkugelringoberfläche. Sie liefen einfach auf der Seite der Sperrklinkenzähne entlang. Offensichtlich trug das zu hohem Verschleiß bei und spätere Versionen bekamen diese zusätzliche Lippe, damit die Lagerkugeln gegen die Innenseite des Lagerkugelrings liefen.

Lage des Planetenkäfigs auf der Achse

Frühe Versionen der SW Nabe hatten eine konische Fixierplatte (L4) und eine spezielle Unterlegscheibe (L24), die den Planetenkäfig auf der Achse hielten. Die konische Fixierplatte wurde in Position gebracht und dabei permanent deformiert und man nutzte einen hohlen Aufschläger, um sie am Platz zu glätten. Dieses Merkmal wurde später ausgelöscht und durch einen Aufbau mit Unterlegscheibe und Sechseckmutter ersetzt. Das diente vermutlich der einfacheren Wartung und zusätzlich (vermutlich) wurde der erhöhte Verschleiß durch zu viel Spiel eliminiert (Brian Hayes erinnert sich an sehr verschlissene SW Naben mit bis 3 mm (1/8 Zoll) Spiel). Der neuere Aufbau ist robuster als der Originalaufbau.

Reparieren der defekten/rutschenden SW

Wenn man erwägt, eine solche Nabe zu reparieren, sollte man sich zuerst gründlich mit dem Aufbau der Nabe vertraut machen. Das erreicht man am besten, indem man sich die Schnittzeichnung, die Explosionszeichnung und die SW Teileliste auf der Website von Tony Hadland (Pdf/englisch) ansieht. Alle folgenden Vorschläge setzen voraus, dass der geneigte Leser diese Ressourcen zur Verfügung hat.

Schnelle Repararturen

Durchrutschen

Wenn Deine Nabe durchrutscht, sobald Du Pedalkraft im niedrigen Gang aufbringst, wird das Problem wahrscheinlich von den linksseitigen Sperrklinken ausgelöst worden sein. Einer der einfachsten Wege, die Nabe wieder funktionsfähig u machen (solange der Schaden an den Sperrklinken minimal ist) ist es, die Naben auseinander zu bauen und die Sperrklinken des hohen und des niedrigen Gangs zu demontieren, reinigen und tauschen (linke auf rechte Seite). Zusätzlich sollte durch die Einkerbungen und Absplitterungen offensichtlich sein, in welche Richtung sie ursprünglich in ihren Aussparungen ausgerichtet waren. Wenn man die Sperrklinken durchtauscht, werden die Kräfte auf die gegenüberliegende Seite der Sperrklinken verteilt und - vorausgesetzt sie können sich immer noch frei bewegen und sind nicht allzu verschlissen - verhalten sich fast wie neue Sperrklinken. Da NOS Sperrklinken so rar sind wie reiche Spieler, ist es sinnvoll ihnen ein möglichst langes Leben zu gönnen. Man kann auch mit individuellen Sperrklinkenpositionen experimentieren, bis die rechtsliegenden Sperrklinken alle sauber und gleichmäßig sowie vollständig greifen. Das prüft man, indem man die Nabeninnereien vollständig zusammenbaut und den Klinkenmechanismus von Hand bewegt. Brian Hayes empfiehlt als Montagehilfe kein Fett in die Aussparungen der Sperrklinken zu füllen; ein Tropfen Öl funktioniert gut genug, um die Sperrklinken währen der Montage am Platz zu halten und man muss sich keine Sorgen um ein potentiell schwerfälliges Greifen der Sperrklinken machen.

Wenn die Nabe nur im normalen und hohen Gang durchrutscht können zusätzlich zu dem Sperrklinkenproblemen auch die Sperrklinkenring-Mitnehmer verschlissen sein. Eine einfache Lösung kann durch die Erhöhung der Spannung durch Aufweiten der großen Feder (L15) erreicht werden, weil so ihre freie Länge erhöht wird. Das erhöht die Zugkraft in den niedrigen Gang und beschleunigt wahrscheinlich den Verschleiß. Daher ist es wichtig, diesen Vorgang nicht zu überziehen. Fall die Sperrklinkenring-Mitnehmer nicht zu verschlissen sind, ist das wahrscheinlich auch alles, was man tun muss, um eine ordentliche Funktion wiederherzustellen. Langfristig muss man aber die Mitnehmer neu anschleifen oder das Hohlrad und den Sperrklinkenring ersetzen.

Einstellarbeiten

Hier setzen wir voraus, dass der geneigte Leser im Allgemeinen mit Sturmey-Archer Getrieben vertraut ist. Insbesondere sollte man mit der allgegenwärtigen AW Nabe vertraut sein. Sollten die Drei-Gang-Planetengetriebe neu sein, solltest Du Dir eine klassische AW Nabe besorgen und diese als Praxisübung demontieren. Wenn man das drauf hat, gibt es genau ein spezielles SW Detail, das besonderer Beachtung bedarf: Die Lagerkonen. Anders als bei der toleranten AW müssen diese bei der SW so nahe wie möglich an "kein Spiel" eingestellt werden. Genaue Einstellung sorgt für die bestmögliche Zentriergenauigkeit, die die Chance erhöht, dass alle drei Sperrklinken akkurat gleichzeitig greifen können. Wenn die Lager zu lose eingestellt sind, wird man fast sicher Probleme mit den Sperrklinken bekommen, selbst wenn nur Neuteile verwendet werden. Die Wichtigkeit, die Zentriergenauigkeit einzuhalten, wird belegt durch die Designänderung seitens Sturmey-Archer, für den Planetenkäfig des niedrigen Gangs einen Zentrierlippe einzuführen.

Wenn die Gangschaltung rau läuft, sollte man als erstes die Koneneinstellung prüfen. Wenn sich nichts ändert, kann man die Achse um 180° in den Ausfallenden drehen oder einen anderen linksseitigen Konus versuchen.

Die Sheldon Brown Methode ist nach Brian Hayes Meinung die beste Vorgehensweise, konventionelle Schaltketten einzustellen: Im niedrigen Gang sollte die Kette ein klein wenig zusätzlichen Extraweg haben, wenn sie auswärts gezogen wird und im hohen Gang sollte der Zug keine Spannung mehr haben. Da die meisten dieser Naben kein Einstellfensterchen an der rechten Achsmutter (N200) haben, ist das der einzige praktische Weg, die Schaltkette einzustellen, außer man hat eine Ersatzmutter mit Fensterchen zur Hand.

Schaltketten

Konventionelle rechtsliegende Schaltketten können die zweiteiligen Schaltketten ersetzen, auch wenn die Nabe ursprünglich nicht dafür konfiguriert war. Der Trick besteht darin, eine Achskeil mit Gewinde passend zur SW zu finden oder sich eine eigene herzustellen. man kann sich recht einfach aus einer AW Nabe einen Achskeil nehmen und diesen zu kürzen, bis der Kupplungskragen und die Rutschkupplung darüber passen. Jedoch ist die linksseitige zweiteilige Schaltkette ist jedoch einfacher exakt einzustellen. Daher empfiehlt Brian Hayes nur nach einem Defekt, diesen Aufbau gegen eine rechtsliegende einfache Schaltkette zu tauschen.

Montage der Planeten (L5)

Man sollte sicherstellen, dass Zacken der Getriebezähne glatt geschliffen sind. Wenn die Zacken in Richtung Spacerring (L6) weisen, erhöht das den Verschleiß exzessiv und den Widerstand bis die Bauteile sich aufeinander eingeschliffen haben. Wenn man die Möglichkeit eröffnet, dass sich die Bauteile aufeinander einschleifen, wird dies jedoch den Spacerring auf Dauer auffressen. Daher ist es notwendig diese Zacken die Planetenradzähnen glatt zu schleifen.

Nachhaltige Reparaturen und Modifikationen

Teilewahl

Wenn man eine siechende SW wiederaufbaut, ist der beste Ansatz, nur Neuteile zu verwenden. Jedoch sind die meisten Ersatzteile heutzutage sehr rar. daher ist das keine tragbare Option für die meisten Naben. Tatsächlich kann man mit einer Sammlung an nicht mehr verwendbaren Naben eine "besser als neu" Nabe zusammenbauen, indem man die Bauteile gründlich vermisst und die am besten passenden auswählt. Unter Zuhilfenahme eines Mikrometers oder einer Schieblehre, misst man die Breite und Länge jeder Sperrklinke und versucht die ähnlichsten Maße zu einem Dreiersatz zusammenzustellen. Für den rechts liegenden Sperrklinkenring (L11) sollte man sich einen Satz mit dem kleinsten Innen- und dem größten Außendurchmesser auswählen. Die Mitnehmeroberfläche auf dem dieser Sperrklinkenring läuft sollte so groß wie möglich sein. Prüfe die Funktion der rechts liegenden Sperrklinken von Hand, indem Du die Innereien teilweise zusammensetzt und die Konen fingerfest ohne Spiel anziehst, und das synchrone Eingreifen der Sperrklinken sicherstellst. Das ist frustrierend, kann aber erreicht werden. Zusätzlich suche Konuslager aus, deren Gewinde so eng wie möglich auf die Achse passen, um die Ausrichtung der Getrieberäder zu optimieren. Da hier die Konen die gleichen sind wie bei der AW Nabe, sollte die Teileverfügbarkeit gegeben sein. Wenn man keine Teilespendernaben zur Verfügung hat, ist die Konvertierung zu federvorgespannten Sperrklinken die naheliegendste Option - siehe weiter unten.

Nachschleifen der Mitnehmer des Sperrklinkenringe/Hohlrads

Das Nachschleifen erledigt man am besten mit einem kleinen Schleifstein und tonnenweise Geduld. Die Idee hierbei ist es, die Mitnehmeroberflächen so zu bearbeiten, dass die Mitnehmerflächen lotrecht zueinander stehen und so die Tendenz, gegen die Federn herauszuspringen, eliminiert wird. Man sollte beim Zusammenbau darauf achten, dass Hohlrad und Sperrklinkenrad gut passen, und dass man nicht zu viel Material abgetragen hat, denn die Bauteile sind nur oberfächengehärtet und nicht vollständig gehärtet. Die Tiefe der Aufkohlungshärtung ist selten sehr tief. Daher kann die Verbesserung durch das Nachschleifen evtl. nicht lange halten. Nach Brian Hayes Informationen wurde bei Sturmey-Archer eine Oberflächenhärtungsmethode angewandt, die sehr dünn (höchstens im 1000stel Zentimeter-Bereich) war.[5]

Brian Hayes hat mit noch anderen Methoden experimentiert, diese aber bis heute nicht veröffentlicht.

Polieren

Weil die meisten inneren Bauteile von Sturmey-Archer Naben nach der Hitzebehandlung nicht nachbearbeitet oder geschliffen wurden, ist ihre Oberflächenbeschaffenheit eher rau und sie profitieren deutlich durch Polieren. Das erreicht man normalerweise einfach durch Benutzen der Nabe und alle Bauteile schleifen sich über die Zeit ein zu einer geschmeidigen Funktion. Bei der SW besteht allerdings das Problem, dass Verschleißpartikel zirkulieren und auf die Sperrklinken einwirken. Polieren der Sperrklinkenbuchsen, der Rampen der Lagerringe, Getriebeflächen, Mitnehmer, usw. kann nur Verbesserung bringen; poliere mit einem Dremel-Werkzeug oder ähnlichem so viele Stellen wie möglich. Bei glatten Flächen kann trockenes/nasses 600er Schmirgelpapier auf einem flachen Glaskörper zusammen mit leichtem Öl eine sehr glatte Oberfläche erzeugen.

Da die Planetengetriebe formgeschnittene Getrieberäder mit mieser Präzision sind, ist das Läppen neuer Getriebe keine schlechte Idee. Das kann man erreichen, indem man beim Zusammenbau ein wenig Schleifpaste aus dem Autombilbau in den Komplex gibt und eine Stunde lang geduldig den Aufbau durch manuelles Drehen hin- und herbewegt. Man sollte nicht zu viel Paste benutzen, weil man nicht mehr als die Oberfläche anschleifen möchte. Wenn man fertig ist, entfernt man die Schleifpaste vollständig. Ein weitere gute Vorgehensweise ist es, die Nabe vollständig zu demontieren und das Öl nach einer gewissen Einschleifzeit (nach ca. 70 bis 80 km) vollständig zu wechseln. Verschleißbereiche, die von zusätzlichem Polieren profitieren, werden so direkt sichtbar. Das Öl sollte man jährlich wechseln, bis man keine oder nur sehr geringe Ölverfärbungen wahrnehmen kann.

Die Sperrklinkenbuchsen neu formen

Eine weitere potenzielle Verbesserung des Sperrklinkenring-Designs könnte es sein, einen Radius auf der Antriebsseite der Sperrklinkenbuchsen zu schleifen. Dies dient zwei Zwecken:

  1. die Tendenz, dass die Sperrklinken eingedellt werden, wird reduziert
  2. die gleichmäßige Lastverteilung auf die Sperrklinken wird optimiert

Zudem wird auf der linken Seite eine Führung auf das Ende des Planetenkäfigs gedrückt, um den Sperrklinken einen Endanschlag zu geben. Wenn man drei kleine Löcher in diese Führung am tiefsten Punkt der Sperrklinkenbuchsen bohrt, greifen die Sperrklinken geschmeidiger in das Klinkenrad, weil das Öl, das die Sperrklinken umgibt, keinen Vakuumeffekt erzeugen kann.

Federvorgespannte Sperrklinken

Eine mehr oder weniger nachhaltige Reparatur des Sperrklinken-Problems kann durch federvorgespannte Sperrklinken erreicht werden. Brian hayes hat erfolgreich einen rechtsseitigen Sperrklinkenring so modifiziert, dass er kleine Blattfedern an der Unterkante der Sperrklinkenbuchsen aufnehmen kann und die Sperrklinken somit immer aufgerichtet sind. Diese Reparatur hat grundsätzlich alle durchrutschenden Sperrklinken-Probleme eliminiert. Die Schaltvorgänge sind viel besser geworden und das ist vermutlich die nachhaltigste Lösung für eine zuverlässige Nabe. Wenn Du Interesse an dieser Modifikation hast, kommt hier die Beschreibung für den Umbau:


Schneiden eines Schlitzes für eine Blattfeder

Mit einer Trennscheibe auf einem Dremel schneidet man flache Schnitte am unteren Ende der Sperrklinkenbuchsen, wie man den Bildern entnehmen kann. Die Tiefe sollte mit etwa 1-2 mm nicht zu groß sein. Man sollte den Schlitz nicht zu breit werden lassen, um den Sperrklinkenring (L11) nicht unnötig zu schwächen. Nun muss man ein geegneites Stück Metall in diese Schlitze platzieren. Brian Hayes hat Rückholfedern einer Kamera dazu hergenommen, die für den Zweck hervorragend funktionierten. Man kann auch alles mögliche Andere nehmen, das aus einem ein flachen spirlaförmigen Stück Metall bestehet (zum beispiel Federn aus mechanischen Uhren, Kameras, Spielzeugen usw.). Die Blattfederstücke waren ungefähr 1,5 mm breit und ca. 9,5 mm lang, so dass eine kräftige Federwirkung gegen die Unterseite der Sperrklinken erzielt wurde. Bei seinem nächsten Versuch wird Brian Hayes wahrscheinlich ein etwas flexibleres material testen. Jede dünne flache Feder, die bogenförmig ausgestaltet ist, wird hier funktionieren.

Blattfeder in Sperrklinkenbuchse

Je nach Material sollte man die Schnitte mit dem Dremel entsprechend passend schneiden, so dass die Federn vollstänig verseknkt werden können. Im Betrieb halten die Sperrklinkenrückhaltescheibe (L13) und die Druckfeder (L15) die Sperklinkenfedern an ihrem Platz.

Der Zusammenbau dürfte etwas schwierig sein, weil der rechte Kugellagerring (L14) über die Sperrklinken geschoben werden muss und die SPerrklinken nun gegen den Rückhaltering drücken und herausgedrückt werden. Brian Hayes hat das problem gelöst, indem er Mitnehmer, Feder und Kugellagerring gleichzeitig zusammensetzte und dann alles über Sperrklinkenring, Unterlegscheibe und Sperrklinken zusammensetzte. Die Druckfeder hilft dabei, dass die neuen Sperrklinkenfedern aus Ihren Vertiefungen springen.

Diese Modifikation hat mit alten und verschlissenen Sperrklinken sehr gut fubnktioniert und garantiert, dass immer alle drei Sperrklinken ordentlich greifen. Die Sperrklinken des niedrigen Gangs können von dieser Technik auch profitieren und der eingepresste Rückhalter aus Stahl am Ende des Planetenkäfigs hält die Federn ebnfalls sicher am Platz. Jedoch dürfte der Zusammenbeu der vollständigen Innereien in den Nabenkörper nahezu unmöglich sein - daher solltest Du das nur auf eigenes Risiko, die Nabe zu verlieren, durchführen. Da die Sperrklinken des niedrigen Gangs vergleichsweise zuverlässig sind, sind hier aber wahrscheinlich nicht notwendig.

Federvorgespante Sperrklinken sind wahrscheinlich die bestmögliche praktische Reparatur, die aber einen Nachteil haben. Die Nabe ist hinterher nicht mehr "leise" im Freilauf. Faktisch erzeugt dieser federvorgespannte Aufbau ein helles Ticken, das der AW-Nabe gleicht.

Neue Sperrklinken herstellen

Der Halbmondkeil nach ANSI Standard, der den AW Sperrklinken am nächsten kommt, ist ein .403er Keil, der jedoch nur 3,175 mm (1/8 Zoll) breit ist. Jedoch wird man im Notfall einen .403er mit einem .203er Halbmondkeil kombinieren können und mit sehr vorsichtigem zurechtfeilen mit einem Dremel kann man die korrekte Geometrie herstellen. Halbmondkeile sind typischerweise jedoch recht weich und werden im täglichen Betrieb nicht lange halten. Es wäre gut, wenn man eine Hitzebehandlungsbearbeitung zur Aufkohlung der Sperrklinke nach der Bearbeitung zur Verfügung hätte.

Die SW im Fahrbetrieb

Nachdem man die Nabe wiederhergestellt und neu eingestllt hat, wird es wahrscheinlich eine Periode geben, in der die Nabe regelmäßige Aufmerksamkeit benötigt, sie in konsistentem Betrieb zu halten. Insbesondere sollte man schauen, dass die Drehmomente, mit denen die Achsenmuttern angezogen sind, ausreichen, um eine Bewegung in den Ausfallenden zu verhindern, die Gangschaltungsverhalten und Ausrichtung ungünstig beeinflussen könnte.

Die Sperrklinken effektiv einklinken

Eine der ironischen Dinge, die Brian hayes bei der SW nabe entdeckt hatte, war die tatsache, dass die Nabe sowohl durch kräftiges in die Peale treten als auch durch das gleichzeitige Eingreifen nicht aller drei Sperrklinken überlastet werden kann. Kräftiges in die Peale treten sorgt allerdings gleichzeitig dafür, dass alle drei Sperrklinken eingreifen. Aus diesem grund muss man im Betrieb die feinfühlige Balance zwischen zu hartem und zu vorsichtigem Fahren finden. Diese Betrachtung ist jedoch etwas akademisch, weil es keinen objektive Maßzahl gibt, die Effektivität des eigenen Fahrstils zu messen (außer vielleicht über Jahre hinweg beobachten). Die Erfahrung mit der SW zeigt, dass eine saubere Schalttechnik sich positiv auf das Eliminieren von problematischen Durchrutschen auswirkt.

Misshandlung

Was stellt Misshandlung dieser Naben dar? Offensichtlich ist die Nabe nicht so robust wie die AW-Naben und kann die typischen Misshandlungen von - sagen wir eines typischen Teenagers - nicht aushalten. Ein vernünftiger erwachsener Fahrradfahrer sollte aus dieser Nabe gute Dienste erlangen können, wenn er ein paar Vorsichtsmaßnahmen einhält. Viele Leute warnen davor, im Stehen zu pedalieren. Brian Hayes empfiehlt, nicht zu sehr vom Standardaufbau mit einer Übersetzung von 46/18 abzuweichen, der mit den Originalfahrrädern ausgeliefert wurde. Er hat sein 1958er Robin Hood für kruze städtische Pendelfahrten auf eine 48/19 Kombination geändert und die Sperrklinken des niedrigen Gans sind durch aggressives Beschleunigen etwas verbogen. Jedoch hat er auch ein Hercules mit einer 44/19 Kombination im Einsatz, die recht geschmeidig auch nach einigen tausend Kilometern läuft (er muss bei Gelegenheit mal die Sperrklinken untersuchen). Er würde zusätzlich erwähnen, dass er sich nicht weiter darum kümmern würde, wenn das Fahrrad nicht seinen praktischen Anforderungen entspräche. Um es mit Sheldons parahrasierten Worten Victor Hugos zu sagen: "Das Nützliche ist genauso nützlich wie das Hübsche!" oder wie Brian Hayes praktisch veranlagter Schwiegervater immer sagte: "Ich habe es nicht gekauft, um es nur anzuschauen!".

Freilaufen lassen

Du solltest aus drei Gründen weniger freilaufen lassen.

  1. Es ist kein Ausdruck guten Fahrstils.
  2. Freilaufen lassen verschleißt die Spitzen der Sperrklinken. Je weniger das passierte, desto besser.
  3. Wenn man oft freilaufen lässt, werden die Sperrklinken oft bewegt, was die Chancen von Beschädigung und Verschleiß erhöht.

Schalten

Anders als der recht schnelle und geschmeidige Schaltvorgnag einer AW ist der Schaltvorgang bei der Sw iwe ein Müllfahrzeug. Allzuoft findet man sich wieder bei der Jagd nach dem Eingreifen der Sperrklinken nach dem Schaltvorgang. Hochschalten resultiert oft in einem lauten "Kär-Klonk", wenn die Sperrklinken und der Sperrklinkenring eingreifen und manchmal kommt ein einfaches schnelles "Klick" - das ist ein Indikator für einen unpassenden Schaltvorgang. Zudem hat Brian Hayes beim Herunterschalten herausgefunden, dass dieser manchmnal recht störrisch bis hin zur Irritation funktioniert. Während man pedaliert, hört und fühlt man gelegentlich ein leises "Pop", wenn eine Sperrklinken in Position springt. Für dieses Verhalten gibt es nach bestem Wissen und Gewissen keine Verbesserungsvorschläge. Für ihn ist es der enttäuschendste Aspekt beim Betrieb der SW Nabe.

Brian Hayes warnt vor dem - wie er es nennt - Pedalschalten, bei dem Hochschaltvorgänge vom gleichem hohen Pedaldruck begleitet werden. Was benötigt wird, ist das leichte Entlasten des Pedals, wenn der Drehgriffschalter bedient wird. Eer setzt diese Technik mit gutem Effekt im Straßenverkehr bei seiner AW Nabe ein. Jedoch hat er Sorge, dass die SW Nabe diese gelegentlichen teilweisen Eingreifen der Sperrklinken nicht verträgt. Selbst eine "frische" SW Nabe wird gelegentlich im hohen Gang überspringen, wenn er Schaltvorgang unbeholfen oder plump ausgeführt war. Man sollte die Leichtgängigkeit der Schaltkette prüfen, um schnelle Bewegungen beim Schaltvorgang sicher zu stellen. In der Praxis entwicklen viele Fahrer ein gewisses Gefühl für die Kadenz, bei der der Schaltvorgang in drei einzelne unterscheidbare Geräusche unterteilt wird. Es klingt in etwa wie das "Ba-Dumm-Bumm", das auf der Bühne gerne zur Unterstreichung einer Pointe gespielt wird. Die drei Geräusche sind in der Reihenfolge vermutlich, das Lösen durch den Schaltgriff, der Sperrklikenring schlägt gegen den Sperrklinkenring und am Schluss, das Eingreifen des Sperklinkens. Wenn man beim Hochschalten ein einfaches "Klick" hört, sollte man kurz freilaufen lassen, weil dies das Vorzeichen für das Durchrutschen der Nabe ist. Ein gutes Schaltgeräusch hat Brian Hayes während der Fahrt aufgenommen und man kann es sich hier anhören:

Schmierung

Wie weiter oben bereits erwähnt, empfihlt Brian hayes zur Schmierung ein recht dünnes Öl, wie ATF (Autoamtic Transmission Fluid, Getriebeöl für Automatikgetriebe von PKWs). Das ist insbesondere bei der SW notwendig, weil schweres Öl dazu beiträgt, dass die Sperrklinken in ihren Buchsen hängen bleiben und nur schwer in die richtige Position finden. Das wiederum führt zu mehr Verschleiß und/oder Absplitterungen. Er hat auch Versuche mit Getriebeöl von Motorrädern gemacht (Gearsaver von Belray), das als Ersatzöl für 80W Öl (vergleichbar mit W20 Motoröl vom PKW) dient. Es ist allerdings schon bei Raumtemperatur sehr dünnflüssig. Es ist etwas dickflüssiger als ATF, funktioniert jedoch vergleichbar gut; es haftet recht gut an den bauteilen und bildet auch nach einigen Stunden Ruhe noch einen guten Schmierfilm . 75W Getriebeöl (gleiche Viskosität wie 10W Motoröl) ist ebenfalls ein ausgezeichnetes Schmiermittel, jedoch gibt es mangels eines Kegelradantriebs keinen Bedraf an Additiven. Brian Hayse empfihlt, das Fahrrad immer in aufrechter Position zu parken, um zu verhindern, dass die rechts liegenden Sperrklinken austrocknen.

Alle diese speziellen Maßnahmen mit dem Öl sind hinfällig, wenn man federvorgespannte Sperrklinken baut. In diesem Fall sollte die Wahl des Öls keine all zu großen Auswirkungen haben.

Die Empfehlung zur Ölfüllmenge scheint ein großes Mysterium zu sein. Diese Naben verliren jedes mögliche Öl, insbesondere wenn man die altmodische Schmierkappe hat. Sturmey-Archer empfahl, dass man zwei Teelöffel Öl ins Innere schüttet, wenn man die Nabe initial zusammenbaut und regelmäßig ein paar Tropfen nachfüllt. Zuviel Öl schadet der Nabe nicht, kann jedoch die Effektivität der hinteren Bremse negativ beeinflussen, wenn man die angerichtete Sauerei nicht regelmäßig sauber hält. Brian Hayes hat den "wenig und nicht allzuoft" Ansatz gewählt, der die Funktion der Nabe gut aufrecht erhält und gleichzeitig nicht zu viel Dreck verursacht.

Laufradbau

Brian Hayes hat festgestellt, dass man mit 283mm Speichen eine stählerne Endrick-Felge von Dunlop mit vierfach gekreuztem Muster perfekt einspeichen kann. Für einen nach Raleigh patentierte Felge benötigt man kürzere Speichen, die nach seiner Erfahrung mit 277mm messen sollten (basierend auf alte Raleigh Speichenlängentabellen kann man feststellen, dass der Unterschied zwischen Raleigh- und Endrick-Felgen etwa 6mm (1/4 Zoll) beträgt.

Fußnoten

  1. ↑ John Allen merkt hierzu an: Die AW Nabe gab es allerdings einige Jahre mit einem Aluminium-Körper. Die SW hingegen nicht.
  2. ↑ John Allen merkt hierzu an: Das stimmt so nicht ganz, weil Drehmoment und keine längsgerichteten Kräfte übertragen werden und weil der Planetenkäfig sich selbst ausrichten kann. Allerdings sind die Zähne der Zahnräder angewinkelt und nicht radial. Eine radiale Abweichung von sich gegenüberliegenden Planetenrädern wird zur tangentialen Abweichung des anderen Paares.
  3. ↑ 3,0 3,1 Das stammt aus dem schönen Buch "The Sturmey-Archer Story" von Tony Hadland, 1987 (Partnerlink). Sheldon Brown meint: "Versuch' es zu bekommen, es ist wirklich sehr schön!"
  4. ↑ 4,0 4,1 Ergänzung zu Tony Hadlands Website
  5. ↑ Aus dem Machinery's Handbook 24th ed., Robert Green, Industrial Press, 1992 (Partnerlink)

Siehe auch

Quelle

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Sturmey-Archer SW Three Speed Bicycle Hubs von der Website Sheldon Browns. Originalautor des Artikels ist Brian Hayes.

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