FT-203 Versnellingsnaven 2

FT-203 Versnellingsnaven 2 Copyright 2002 Zelfstudie en huiswerk

Zelfstudie 1 Introductie Dit zelfstudiepakket is een voorbereiding op de RPT-dag versnellingsnaven 2, die je binnenkort gaat volgen. Tijdens deze RPT-dag ga je een aantal opdrachten uitvoeren. De informatie in de Zelfstudie is speciaal gericht op deze opdrachten. De zelfstudie vormt een aanvulling op de Theorieleerstof die bij de beroepsopleiding hoort. In de zelfstudie moet je een aantal vragen beantwoorden. Doe dit zo goed als je kunt. Het helpt je ook om met succes door de Starttoets te komen. De vragen worden tijdens de dag door de instructeur besproken. Neem daarom de ingevulde Zelfstudie mee naar de RPT- dag en bewaar hem goed. Hij kan ook zeer nuttig zijn bij de voorbereiding op het praktijkexamen. Doelstellingen Na afloop van deze cursus ben je in staat: De werking van het planetaire stelsel en andere vitale onderdelen te omschrijven De verschillende onderdelen van diverse typen versnellingsnaven te herkennen en te benoemen De verschillende versies van een bepaald type naaf te kunnen herkennen De uitwisselbaarheid van verschillende naafdelen te kunnen bepalen De specifieke storingen van de behandelde naven op te lossen De behandelde versnellingsnaven te monteren en af te stellen De werking in de verschillende schakelstanden te herkennen

Zelfstudie 2 Inhoud Inleiding Sachs/SRAM 5V Sachs/SRAM 7V Sturmey Archer 7V Shimano NEXUS Auto-D Shimano NEXUS 7V Demontage volgorde Montage volgorde en smering Uitlijnen planeet wielen Padden richten en achterfame-controle Afstellen versnellingsnaven

Zelfstudie 3 Inleiding Een groot deel van de stadsfietsen en toerfietsen is uitgerust met een versnellingsnaaf. In de loop der jaren zijn er diverse typen naven op de markt gekomen. Veel van deze naven zullen na verloop van tijd in de werkplaats voor onderhoud of reparatie terecht komen. Om eenvoudig een storing te kunnen oplossen is het van belang dat we kunnen beredeneren welke onderdelen er voor zorgen dat er een versnelling tot stand komt. De werking van alle versnellingsnaven berust op het principe van het planetaire stelsel. Een zonnewiel op de as een aantal planeetwielen en een ringwiel vormen samen één planetair stelsel. Hiermee kunnen we één versnelling en één vertraging maken. Versnellen of vertragen wordt bepaald door welk onderdeel we aandrijven. Wanneer we de planetenkooi aandrijven zal het ringwiel ten opzichte van de planetenkooi versnellen. Door het ringwiel m.b.v pallen te koppelen aan de naafhuls, zal de naafhuls sneller gaan draaien als het aangedreven achtertandwiel. Bij de vertraagstand wordt het ringwiel aangedreven. De planetenkooi draait nu vertraagd ten opzichte van het ringwiel. Door de planetenkooi met behulp van pallen te koppelen aan de naafhuls, zal de naafhuls (en dus het wiel) langzamer draaien als het aangedreven achtertandwiel. 1. 2. Planeetwiel 3. Planetenhouder 4. Zonnewiel Een drie versnellingsnaaf heeft dus één planetair stelsel; stand 1 is een vertraging, stand 2 is de directe aandrijving waarbij het aangedreven achtertandwiel direct aan de naafhuls wordt gekoppeld, en stand 3 is de versnelling. Een vijf versnellingsnaaf heeft 2 planetaire stelsels; 2 vertragingen, 2 versnellingen, en een directe aandrijving maakt 5 standen. De meeste 7 versnellingsnaven werken met 3 planetaire stelsels. Versnellingspercentages en aantal planeetwielen De verhouding tussen het aantal tanden in het ringwiel en op planeetwielen en zonnewiel is bepalend voor het percentage van de versnelling of vertraging van de naafhuls. Het aantal planeetwielen is meestal drie of vier. In principe kan een planetair stelsel al werken met één planeetwiel, maar omdat dit technisch niet uitvoerbaar is kiezen de constructeurs voor drie of vier. Het aantal planeetwielen maakt voor de werking van het planetair stelsel niets uit.

Zelfstudie 4 Sachs/SRAM 5V Deze naaf heeft de typenaam Penta 5 en is al geruime tijd op de markt. De eerste uitvoering had twee controlestiften, de latere uitvoeringen hebben een enkele bediening. De enkele bediening is in de loop der jaren ook constant verbetert. De naaf is meestal voorzien van een trommelrem, maar de terugtrapremuitvoering en de vrijloopuitvoering komen we ook tegen. De Penta 5 is een zeer betrouwbare naaf die door veel fietsfabrikanten gemonteerd wordt. Om de werking van de Sachs/SRAM 5 V naaf te kunnen begrijpen, bekijken we per stand van de versnelling welke onderdelen inwendig gekoppeld worden. Bediening De versteller op het stuur verplaatst een kabel die verbonden is aan de clickbox. In de clickbox zitten twee palletjes. Eén bedient de schakelstift, en de ander bedient de schakelbuis. De positie van de schakelstift bepaalt welk zonnewiel gekoppelt is aan de as. De schakelbuis bedient het koppelstuk. De stand van het koppelstuk bepaalt of de planeethouder, of het ringwiel wordt aangedreven. Sachs 5 Verbinding van onderdelen per versnellingsstand. Stand 1 Groot zonnewiel Kleine planeten Stand 2 Klein zonnewiel Grote planeten Stand 3 Stand 4 Klein zonnewiel Grote planeten Stand 5 Groot zonnewiel Kleine planeten

Zelfstudie 5 VRAAG 1. Een klant biedt zijn fiets aan voor reparatie. Zijn versnellingsnaaf (Sachs- 5V) werkt alleen nog in de 3e, 4e, en 5e versnelling. Als de afstelling in orde is, waar zal dan het probleem zitten? Sachs/SRAM 7V Naast de 3 en 5 versnellingsnaven produceert SRAM ook een 7 versnellingsnaaf. Deze naaf is qua opbouw bijna hetzelfde als de 5V naaf. De extra vertraging en versnelling (1&7) verkrijgt deze naaf door een extra zonnewiel met bijbehorende planeten. De werking van de naaf is identiek aan de 5V uitvoering. Een versteller met clickbox zorgt ervoor dat de schakelstift en schakelbuis per versnellingsstand in de juiste positie komen te staan. Aan deze naaf is in de loop der jaren weinig gewijzigd. De bediening is verbetert, waardoor sommige onderdelen in de naaf ook verfijnd moesten worden. De uitwisselbaarheid van de onderdelen is te zien in de bijlagen. Om de werking Sachs/SRAM 7V te kunnen begrijpen bekijken we per stand van de versnelling welke onderdelen inwendig gekoppeld worden.

Zelfstudie 6 Sachs/SRAM 7V Verbinding van onderdelen per versnellingsstand. Stand 1 Grootste zonnewiel Kleinste planeetwielen Stand 2 Middelste zonnewiel Middelste planeetwielen Stand 3 Kleinste zonnewiel Grootste planeetwielen Stand 4 Stand 5 Kleinste zonnewiel Grote planeetwielen Stand 6 Middelste zonnewiel Middelste planeetwielen Stand 7 Grootste zonnewiel Kleinste planeetwielen VRAAG 2. Welk onderdeel moet je zeker controleren, wanneer een Sachs/SRAM-7V een storing vertoont in stand 2 en 5? Sturmey-Archer 7V De Sturmey-Archer 7V naaf komen we meestal tegen in de Sprinter 7 uitvoering. Het laatste model is de X-RD 7. Het verschil tussen deze twee naven zit hem voornamelijk in de bediening van de zonnewielen. Bij de sprinter 7 versnellingsnaaf worden de zonnewielen aan de as gekoppeld door een dwarsbalkje. Bij de X-RD 7 is het dwarsbalkje vervangen door kogels. De X-RD 7 is inwendig dus nog meer verfijnd als de Sprinter 7. De bediening van de naaf gebeurt met behulp van een versteller op het stuur die een schakelpoelie op de as bedient. De schakelpoelie laat een binnenselector en een buitenselector om de as verdraaien. De binnenselector bepaalt welk zonnewiel aan de as is gekoppeld, en buitenselector bepaalt de stand van de clutch. De clutch maakt de verbinding tussen drijfkop en planetenkooi (versnelling), of de verbinding drijfkop/ringwiel (vertraging en 1:1).

Zelfstudie 7 Om de werking van de Sturmey-Archer 7V beter te kunnen begrijpen, bekijken we perstand van de versnelling welke onderdelen inwendig gekoppeld worden. Sturmey-Archer 7V Verbinding van onderdelen per versnellingsstand. Stand 1 pallen Grootste zonnewiel Kleinste planeetwielen Stand 2 pallen Middelste zonnewiel Middelste planeetwielen Stand 3 pallen Kleinste zonnewiel Grootste planeetwielen Stand 4 pallen Stand 5 Clutch Kleinste zonnewiel Grootste planeetwielen Stand 6 Clutch Middelste zonnewiel Middelste planeetwielen Stand 7 Clutch Grootste zonnewiel Kleinste planeetwielen

Zelfstudie 8 Shimano NEXUS Auto-D Bij het Auto-D systeem van Shimano is de mechanische bediening van de versnellingsnaaf vervangen door een stukje electronica. Deze electronica maakt het ook mogelijk om de naaf vol-automatisch te laten schakelen. Het Auto-D systeem zien we meestal gecombineerd met een Nexus 4 naaf. Deze Nexus 4 naaf is van het type SG-4R35/C35. Andere type Nexus 4 naven zoals bijvoorbeeld de SG-4R31 zijn niet compatibel met het Auto-D systeem. De werking van de Nexus 4 naaf is behandeld in versnellingsnaven 1. De montage en instelprocedure van het Auto-D systeem is te zien in de bijlagen. Shimano Nexus 7 In tegenstelling tot de 7 versnellingsnaven van Sachs/SRAM en Sturmey-Archer heeft de Nexus 7 naaf, 2 planetenkooien in plaats van 1, en 4 zonnewielen in plaats van 3. Een schakelhuls om de as zorgt er voor dat de van pallen voorziene zonnewielen aan de as gekoppeld kunnen worden. De aandrijfunit is voorzien van een draaimechanisme met nokken en pallen waarmee wordt bepaald of de drijfkop gekoppeld wordt aan het ringwiel of aan de planetenkooien. Ook deze naaf is in de loop der jaren constant verbetert. De uitwisselbaarheid van de diverse typen is te zien in de bijlagen. Door het bedienen van de versteller op het stuur, verdraait de cassette joint op de naaf, die vervolgens de schakelhuls bedient. De versteller is er in aantal uitvoeringen, en ook de cassette joint is er in een aantal varianten. In de bijlagen is te zien welke typen cassette joints gebruikt kunnen worden voor de Nexus 7. Om de werking van de Nexus 7 beter te begrijpen, bekijken we per stand van de versnelling welke onderdelen inwendig worden gekoppeld. Shimano Nexus 7 Verbinding van onderdelen per versnellingsstand. Stand 1 Pallen op de drijfkop 1 Planeetwielen 1 Zonnewiel 1 Stand 2 Pallen op de drijfkop 1 Planeetwielen 1 Zonnewiel 2 Stand 3 Pallen op de drijfkop 1 Planeetwielen 1 Zonnewiel 1 4 e zonnewiel 2 Pallen ringwiel 2 Stand 4 Pallen op de drijfkop 1 Planeetwielen 1 Zonnewiel 2 4 e zonnewiel 2 Pallen ringwiel 2

Zelfstudie 9 Stand 5 Pallen op de drijfkop 1 Planeetwielen 1 Zonnewiel 2 Zonnewiel 3 Planeetwielen 2 2 Pallen ringwiel 2 Stand 6 Pallen in de drijfkop Zonnewiel 4 Planeetwielen 2 2 Pallen ringwiel 2 Stand 7 Pallen in de drijfkop Zonnewiel 3 Planeetwielen 2 2 Pallen ringwiel 2 VRAAG 3. Waarom heeft de Nexus 7V geen zuivere 1:1 overbrenging in stand 4?

Zelfstudie 10 Padden richten en achterframe-controle Een groot deel van de storingen in een versnellingsnaaf ontstaat door scheefstand van de achterpadden. Door een eventuele afwijking in de achterpadden kan er een spanning op de achteras ontstaan. Meestal zal de achteras dan licht gebogen in het frame komen te zitten. Alle onderdelen die rondom deze as moeten functioneren (draaien/schuiven) zullen hinder van een buiging ondervinden. Ook een scheefstand van het achterframe ten op zichte van het hoofdframe kan problemen voor de versnellingsnaaf opleveren. Door deze scheefstand krijg je een afwijking in de kettinglijn die er voorzorgt dat de drijfkop enorm belast wordt. De drijfkop zal in zo n geval scheef in de naaf moeten draaien. Zeer belangrijk is het dus om de achterpadden en het achterframe te controleren/corrigeren voordat de versnellingsnaaf gemonteerd wordt. Als de padden en het achterframe gecontroleerd zijn controleren we ook nog de inbouwbreedte, en vullen deze eventueel op met spacers (ruimte voor kettingspanners en kettingkastbevestiging niet vergeten). Een achterframe uitbuigen of samenknijpen om de naaf te monteren levert natuurlijk ook spanning op de achteras op. VRAAG 4. Waarom moet altijd de stand van de padden gecontroleerd worden voordat je het achterwiel monteert?

Zelfstudie 11 Afstellen versnellingen In de onderstaande tabel staat per behandelde naaf de afstelling van versnellingskabel en controlestift. Controleer voor het afstellen altijd of de versteller en kabel goed functioneren. Type naaf Stand versteller kabelafstelling bediening Opmerking Sachs/SRAM P5 3 Schakelaar in stand 1. afstand klemschroef tot stelschroef 83mm Modellen vanaf 2003 80mm Sachs/SRAM S7 4 Schakelaar in stand 1. afstand klemschroef tot stelschroef 68mm Modellen vanaf 2003 90 mm Sturmey-Archer Sprinter 7 Nexus 4 Auto-D Schakelstift/buis 000591304016 Schakelstift/buis 000391004001 5 Schakelpoelie HSJ848 Markeringsdriehoeken recht tegen over elkaar Markeringsdriehoeken recht tegen over elkaar Witte merkteken valt gelijk met het venster in de poeliekap 4 Schakelaar in stand 4. rode markeringen op cassettejoint moeten in lijn staan Nexus 7 4 Schakelaar in stand 1. Afstand uiteinde buitenkabel/hart klemschroef 101 mm Nexus 8 4 Schakelaar in stand 1. Afstand uiteinde buitenkabel/hart klemschroef 101 mm CJ-7S20 CJ-7S40 CJ-NX10 CJ-8S20 CJ-8S40 Schakelaar in stand 4. rode markeringen op cassette joint moeten in lijn staan Schakelaar in stand 4. gele markeringen op cassette joint moeten in lijn staan Dit is het einde van de Zelfstudie. Deze Zelfstudie is zo universeel mogelijk opgezet. Er bestaat echter in de praktijk geen universele uitvoering. Alle fabrikanten hebben hun eigen uitvoeringen en oplossingen. Als je hierover onduidelijkheden bent tegengekomen of vragen hebt, zoek dit dan uit in je eigen werksituatie en breng het op de RPT-dag ter sprake tijdens de behandeling van de Zelfstudie. Veel succes op de RPT-dag.