Spaaklengte berekenen: zo doe je het goed (en waarom links ≠ rechts)

Door Francesco Zinghinì

Het zelf opbouwen van een wiel is een van de meest bevredigende klussen in de fietstechniek, maar het staat of valt met één getal: de spaaklengte. Spaken zijn er in stappen van twee millimeter, en die marge is krap. Een spaak die net te lang is, duwt door de nippel heen tegen je binnenband; een spaak die net te kort is, grijpt te weinig schroefdraad en kan losschieten onder spanning. Gelukkig is de spaaklengte exact te berekenen uit een handvol maten van je naaf en velg. Onze spaaklengtecalculator doet de rekensom, maar het loont om te begrijpen welke maten erin gaan en waarom.

De vier maten die je nodig hebt

De spaaklengte volgt uit de driehoeksmeetkunde van naaf, velg en spaak. Je hebt vier gegevens nodig:

• ERD (Effective Rim Diameter): de effectieve velgdiameter, oftewel de diameter waarop de nippelkoppen rusten. Dit is niet de buitendiameter van de velg, maar de cirkel waar de spaak feitelijk eindigt. De ERD vind je in de specificatie van je velg, of je meet hem met twee oude spaken.
• PCD (flensdiameter, Pitch Circle Diameter): de diameter van de gatencirkel op de naafflens, waar de spaakkoppen door de gaatjes steken. Links en rechts kunnen verschillen.
• Flensafstand: de afstand van het midden van de naaf (het hartvlak) tot de flens, gemeten langs de as. Ook deze is doorgaans links anders dan rechts.
• Aantal spaken en kruisingen: hoeveel spaken het wiel heeft en in welk patroon ze gevlochten zijn (radiaal, 2-kruis, 3-kruis).

Met deze gegevens ligt de meetkunde vast. De spaak vormt namelijk de schuine zijde van een driehoek die wordt opgespannen door de straal van de velg, de straal van de flens en de zijwaartse flensafstand.

De spaakhoek: waar de kruisingen binnenkomen

Een radiaal gespaakt wiel (geen kruisingen) heeft de kortste spaken: de spaak loopt recht van naaf naar velg. Zodra je gaat kruisen, loopt de spaak schuiner — en dus langer — omdat hij meerdere andere spaken overlapt voordat hij de velg bereikt. Het aantal kruisingen vertaalt zich naar een hoek waarover de spaak rond de naaf draait. Die hoek bereken je uit het aantal kruisingen, het aantal spaken en een volledige omwenteling:

spaakhoek = 720° × kruisingen / aantal gaten

Een 32-gaats wiel in 3-kruis geeft een spaakhoek van 720 × 3 / 32 = 67,5°. Hoe meer kruisingen, hoe groter de hoek en hoe langer de spaak. De volledige formule combineert deze hoek met de ERD, PCD en flensafstand via de stelling van Pythagoras in drie dimensies:

L = wortel( A² + B² + F² ) − gatdiameter/2

Hierin is A de halve PCD, B de bijdrage uit de spaakhoek en F de flensafstand. Je hoeft dit niet met de hand te doen — daarvoor is de spaaklengtecalculator er — maar het laat zien dat elke ingang (ERD, PCD, flensafstand, kruisingen) zijn eigen rol speelt.

Waarom links en rechts verschillen

Dit is het punt waar veel beginnende wielenbouwers struikelen. Bij een achterwiel zijn de linker- en rechterspaken vrijwel nooit even lang. De oorzaak is de cassette. Aan de aandrijfzijde (rechts) moet ruimte zijn voor de tandwielen, dus de rechterflens zit dichter naar het midden geschoven dan de linker. Het wiel is daardoor asymmetrisch: de afstand van het hartvlak tot de rechterflens is kleiner dan tot de linkerflens.

Om de velg toch netjes in het midden van het frame te houden — het zogeheten dishing — moeten de rechterspaken steiler staan en de linker schuiner. Het gevolg: de rechterspaken zijn doorgaans korter en staan onder hogere spanning, de linkerspaken zijn langer en staan losser. Dit verschil kan oplopen tot enkele millimeters, en dat is genoeg om een aparte berekening per zijde te rechtvaardigen. Een goede spaaklengtecalculator vraagt daarom altijd naar de flensafstand links én rechts apart.

Bij een voorwiel met velgremmen of met een symmetrische naaf zijn beide zijden vaak wél gelijk. Maar zodra er een schijfremnaaf in het spel is, ontstaat ook vooraan asymmetrie: de remschijf aan één kant duwt die flens naar binnen. De vuistregel is dus: meet en reken altijd per zijde, tenzij je zeker weet dat de naaf symmetrisch is.

Je naaf opmeten

De berekening is maar zo nauwkeurig als de maten die je erin stopt. Cijfers van internet zijn handig, maar fabrikanten wijken soms af. Wil je het zeker weten, meet dan zelf:

1. PCD: meet de diameter van de gatencirkel op elke flens met een schuifmaat, van het hart van een gaatje tot het hart van het tegenoverliggende gaatje.
2. Flensafstand: meet de totale naafbreedte over de borgmoeren, en de afstand van elke flens tot een referentievlak. Het verschil geeft je de afstand tot het hartvlak.
3. ERD: schroef twee oude spaken met nippels in tegenoverliggende velggaten, meet de afstand tussen de nippelkoppen en tel de uitstekende lengte erbij op.

Voer deze gemeten waarden in plaats van geschatte in de spaaklengtecalculator in. Een meetfout van een millimeter in de flensafstand werkt direct door in de spaaklengte.

Afronden: welke kant op?

De berekende spaaklengte komt zelden precies op een leverbare maat uit; spaken bestaan meestal in stappen van twee millimeter. De vraag is dan: rond je af naar boven of naar beneden? De gangbare richtlijn is om naar de dichtstbijzijnde beschikbare maat te gaan, en bij twijfel net iets korter te kiezen. Een fractie te korte spaak grijpt nog voldoende schroefdraad, terwijl een te lange spaak door de nippel heen kan steken en je binnenband lek kan prikken. Veel bouwers gebruiken nippels met wat extra schroefdraad om kleine afwijkingen op te vangen.

Veelgemaakte fouten

• ERD verwarren met de buitendiameter. De ERD is de cirkel waarop de nippelkoppen rusten, niet de buitenrand van de velg. Verwar je die twee, dan zit je er flink naast.
• Links en rechts gelijkstellen. Bij een achterwiel of een schijfremnaaf is dat bijna altijd fout. Reken per zijde.
• Het kruispatroon vergeten. Radiaal en 3-kruis geven duidelijk verschillende lengtes. Voer het juiste aantal kruisingen in.
• Naafmaten gokken. Meet bij twijfel zelf; specificaties wijken soms af van de werkelijkheid.

Heb je de spaaklengte eenmaal correct, dan is de volgende stap het op spanning brengen van het wiel. Hoeveel spanning dat moet zijn, en waarom links en rechts ook daar verschillen, lees je in onze uitleg bij de spaakspanningcalculator.