an die Laufrad-Profis: verscheidene Speichen für Zug und Druck?

[felixthewolf]

hi

im grunde gehts hier zwar ums gewicht sparen, aber dennoch stelle ich dir frage hier, weil ich hoffe hier die fähigeren leute zum thema laufradbau zu finden.

es stellt sich mir die frage, ob es sinnvoll sein könnte, für die zugspeichen stabilere speichen zu wählen als die auf druck belasten?

nehmen wir ein radial gespeichtes VR, oder halten oftmals die dünnsten speichen teilweise sogar in redizierter zahl.

was ist bei disc bzw der antriebsseite anders? es wird ein moment von der nabe zur felge übertragen. diese aufgabe erledigen nur die zugspeichen
die druckspeichen werden mit dieser beanspruchung nicht beaufschlagt.

beim einspeichen und auszentrieren sehe ich erstmal kein problem, weil ja beide die selbe spannung bekommen. so ist das laufrad nicht verdreht und in der nabe herrscht kein moment.
was ist allerdings, wenn sich die dünneren speichen mit der zeit mehr(oder überhaupt) längen als die stabilen zugspeichen?
der schlimmste fall wäre ja ein disc-HR wo die zugspeichen jeweils in entgegengesetzte richtung ziehen. verdeht es dann die nabe in sich?

wobei man diesen effekt der unterschiedlichen dehnung ja auch bei normaler speichung haben müsste, da ja die weniger belasteten druckspeichen weniger grund haben sich zu dehnen.


oder isses einfach schei__egal, und es fällt alles eh nicht ins gewicht. und ich mache mir mal wieder zu viel gedanken in richtung perfektion?

vllt hat sich ja schon mal jemand mit dem thema auseiandergesetzt. oder hat erfahrungen gemacht.

gruss und dank, felix

 

[KLT]

siehe hier: http://www.rsf-donnersberg.de/technik_laufr.html

 

[felixthewolf]

die normale theorie ist mir geläufig, auf meine frage wird dort allerdings nicht eingegangen.

gruss, felix

 

[cxfahrer]

Hallo felix - ich glaube da hast du einen Denkfehler.
Den Speichen ist es doch egal, auf welcher Seite der Nabe sie liegen. Antrieb bzw. Bremse sind doch eine Einheit mit der Nabe. Wo soll da ein Moment herkommen, außer du spannst die Speichen tatsächlich entgegengesetzt links und rechts?

Grüße

 

[J-CooP]

Ich habe das mal am Disc VR so gemacht und für die acht Bremsspeichen auf der linken Seite Comps statt Revos benutzt. Hat keinerlei Probleme gemacht.

Längen sollten sich die Speichen ja in der Regel sowieso nicht, höchstens setzten. Aber das passiert ja unabhängig vom Durchmesser.
Längen tun sich die Speichen nur dann, wenn sie für die Belastungen nicht ausreichend dimensioniert sind und eben da würde ja deine Idee ansetzen.

Statisch gesehen gibt es in meinen Augen jedenfalls überhaupt keine Probleme, aber im Betrieb unter Last dehnen sich die dünneren Speichen ja minimal mehr, so dass ein ohne Last rundes Rad eine minimale Schlängelbewegung machen würde. Stellt sich nur die Frage, ob dieser Effekt überhaupt im messbaren Bereich liegt, oder vernachlässigbar ist. Ich denke mal ehr, man kann ihn vernachlässigen, denn bei einem Hinterrad mit Revos links und Comp rechts ist es ja eigentlich das gleiche und das funktioniert seit Jahrzehnten.

Also ich würde es machen.

 

[Coffee]

hi felix,

soweit ich weiss ist die zugfestigkeit bei zb. sapim 2.0/18/2.0 die gleiche wie bei 2.0/ 1.5/ 2.0. die sapim längen sich auch nicht. andere erfahrugn habe ich mit dt gemacht. kann auch einbildung sein.

ich benutze immer gleiche speichenstärke bei den laufrädern.

grüße coffee

 

[Eddigofast]

Hallo Felix,
stehen den eigentlich Speichen unter Druck ? Meiner Meinung nach doch eigentlich nicht, da beim Einspeichen bzw. Zentrieren alle Speichen auf "ZUG" gebracht werden und somit die Spannung über die Wölbung der Felge aufgebaut wird, dadurch bekommt die Nabe doch den eigentlichen halt. Drück mal eine Speiche horizontal zusammen...die ist doch sofort krumm !

 

[felixthewolf]

Hallo felix - ich glaube da hast du einen Denkfehler.
Den Speichen ist es doch egal, auf welcher Seite der Nabe sie liegen. Antrieb bzw. Bremse sind doch eine Einheit mit der Nabe. Wo soll da ein Moment herkommen, außer du spannst die Speichen tatsächlich entgegengesetzt links und rechts?

Grüße

@CXfahrer
des denke ich eben nicht, ich weigere mich den nabenkörper als unendlich steif und damit statisch anzusehen. ich betrachte lieber jeden flansch für sich.
sonst wäre es ja auch quatsch ein HR semiradial einzuspeichen oder die tune nabe mit verdrehbaren flaschen zu verkaufen.

@jcoop

so hatte ich es auch vermutet und gehofft. einziger nachteil meiner methode: man brauch 2 verschiedene speichentypen und bis zu 4 verscheidenen längen. da muss mal das eispeichen mal auf eine ruhige minute verschieben

@Eddigofast
natürlich wird eine speiche nicht tatsächlich auf druck belastet, man nennt sie nur so. alle speichen sind durch ihre vorspannung auf zu belastet, wirklt nun ein moment im laufrad, so werden die zugspeichen einer zusätzlichen belastung unterzogen und die druckspeichen entlastet.

gruss, felix

 

[J-CooP]

soweit ich weiss ist die zugfestigkeit bei zb. sapim 2.0/18/2.0 die gleiche wie bei 2.0/ 1.5/ 2.0. die sapim längen sich auch nicht.

Die Zugspannungen sind recht identisch, da hast du recht. Aber die Zugspannung ist Kraft pro Fläche. Und eine 1,5er Speiche hat einen Querschnitt von 1,77mm² wogegen eine 1,8er schon 2,54mm² hat.
Sapim gibt für die 1,5er eine Zugfestigkeit von 1500N/mm² an und für die 1,8er 1400N/mm².
Eine 1,5er hält also 2650N und eine 1,8er 3563N. Aber die Zugfestigkeit ist sowieso nicht ausschlaggebend. Sinnvoller wäre es die Streckgrenze zu nennen, also den Wert, ab dem sich die Speiche dauerhaft verformt. Die liegt vielleicht bei 80% der Zugfestigkeit.

 

[Coffee]

@ j-coop,

ist dann vermutlich auch die frage wie "extrem" man eben die speichen bereits beim einspeichen auf spannung bringt oder eben hier bereits anderst damit umgeht. ich bin der meinung (bin ja nur laie) das viele die speichenspannung von grund auf zu arg spannen. dann kann das laufrad nciht mehr arbeiten udn man hat schneller eine 8 drin oder anderen schaden.

coffee

 

[felixthewolf]

die max. speichenspannung ist doch schon durch die felgen reglementiert.

der tot vieler laufräder wird eher ungleichmässige spannung sein, weil eine hat dann vllt 1200N zug, die daneben nur 800N. das mehrfach im rad, ein unsauber gefahrener trail und - kartoffelchip

meine überlegungen setzen 900N +-10N gleichmässig im laufrad verteilt vorraus.

gruss, felix

 

[karsten reincke]

bevor man eine Speiche bis zur Streckgrenze bringt, kollabiert entweder die Felge, sie wird zum Kartoffelchip, aber ich glaube,daß man noch vorher den Nippel verdreht und zerstört. Selbst bei Messingnippeln und einem guten Nippelspanner und gefetteten Gewinden.
K.

 

[cxfahrer]

Felix, als Maschinenbaustudent musst du das halt mal in CAD eingeben und ein entsprechendes Programm durchlaufen lassen ;.) und das Bild dann hier einstellen....

Die Nabe ist normalerweise unendlich steif (Shimano oder sowas). Natürlich sind die Speichen rechts und links eh unterschiedlich. Aber Scheibenbremse UND Antrieb bringen dir die gleiche Last für die "zug" und "Druck" -Speichen(wie hoch die auch immer ist).
Wette ich mit dir um eine Kiste Powerbar.

 

[Runterfahrer]

Hallo Felix,
stehen den eigentlich Speichen unter Druck ? Meiner Meinung nach doch eigentlich nicht, da beim Einspeichen bzw. Zentrieren alle Speichen auf "ZUG" gebracht werden und somit die Spannung über die Wölbung der Felge aufgebaut wird, dadurch bekommt die Nabe doch den eigentlichen halt. Drück mal eine Speiche horizontal zusammen...die ist doch sofort krumm !

Endlich ein richtiger Denkansatz. Es gibt in einem Laufrad keine Speiche auf "Druck".

Mir ist nicht ganz klar was die Frage vom Treadersteller überhaupt soll. Unterschiedliche Speichen auf einer Laufradseite? Wozu?
Totaler Quatsch! Zur Gewichtsersparniß? Auch Quatsch. Bei scheibengebremsten Laufrädern wäre ja noch zu verstehen wenn auf der Seite ohne Aufnahme statt dreifach nur zweifach gekreuzt wird, um doch noch eine paar ganz wenige Gramm rauszuholen.
Gruß Sören

 

[Aerolite]

"Totaler Quatsch" ist ja ein überzeugendes Argument, ich versuch es trotzdem mal anders zu erklären:
Da sich das E-Modul auf die Querschnittsfläche bezieht, ist die elastische Dehnung der Speiche durch die Vorspannung bei einer Revo etwa 50% höher als bei einer Comp. Für den statischen Fall (Laufradbau) kann man das berücksichtigen, für die im Fahrbetrieb auftretenden zusätzlichen Kräfte bedeutet das, daß sich die Speichen verschieden verhalten. Da sich die Revo bei gleicher Belastung 50% mehr dehnt bzw verkürzt als die Comp wird letztere höher belastet und auch früher entlastet. Wird zB bei einer Landung eine Comp genau um Ihre Vorspannungsdehnung verkürzt, hat die benachbarte Revo noch ein Drittel ihrer Vorspannung. Im Fahrbetrieb wird man die Comp häufiger ganz entlasten, was die Lebensdauer verkürzt.

Spannung ist in der Physik querschnittsbezogen, was im Laufrad möglichst homogen sein soll und was man mit dem Tensiometer misst sind Speichenzugkräfte. Für die gleiche Zugkraft braucht die Revo etwa 50% mehr Spannung.

Die früher erwähnte Schlängelbewegung macht sich tatsächlich als schwammiges Fahrgefühl bemerkbar. Das hat mich zwar gewundert, aber mehrere Mountainbiker aus dem Team, das ich unterstütze, haben bei dem gleichen Laufrad den Ausdruck "schwammig" gebraucht, obwohl ich mir nicht vorstellen konnte, daß man das bei den geringen Reifendrücken spüren kann.

Zum Thema Revos links und Comp rechts:
Da man links deutlich weniger Speichenzugkraft braucht als rechts, erreicht man durch Revos links eine eine homogenere Speichenspannung. Mit gleichen Speichen die gleiche Spannung erreicht Campa mit halb so vielen Speichen auf der linken Seite.

Übrigens kann man bei fast allen Laufrädern (v.a.disc) eine Differenz der Summe der Speichenzugkräfte zwischen antriebskraftübertragenden und nichtantriebskräfteübertragenden Speichen (hey sollen wir nicht doch lieber Zug und Druck sagen) einer Seite messen. Auf der anderen Seite zeigt die Differenz in die andere Richtung. Das wirkt sich als Torsionskraft auf den Nabenkörper aus und belastet so Material ohne an der zu stabilisierenden Felge anzukommen.

 

[luniz]

Ok, jetzt ich:

Erstmal vorneweg, Druckspeichen gibt es nicht, eine Speiche kann man nur auf Zug belasten. Bei der Betrachtung am Vorderrad sieht das dann so aus: Die Speichen auf der einen Seite des Flansches nehmen die Zugkraft der Bremse auf, weil dort ja die Nabe gegenüber der Felge verwunden wird. Die Speichen auf der anderen Seite müssen stark genug gespannt sein, um bei diesem Vorgang nicht komplett entlastet zu werden. Von diesem Gesichtspunkt aus wäre es dann also Sinnvoll, für die nicht direkt zugbelasteten Speichen elastischere zu verbauen, also Dünnere.

Was ich allerdings bei diesen ganzen Überlegungen nicht so ganz verstehe: Es wird immer gesagt, dass man auf der Scheibenbremsenseite (also auf dem linken Flansch) die stärkeren Speichen verbauen soll (oder links gekreuzt, rechts radial), da dort die Belastungen höher seien. Ok.
Die Kraft der Scheibenbremse wird ja über die Aufnahme und damit über den Nabenkörper eingeleitet. Der o.g. Hinweis setzt danach also vorraus, dass sich der Nabenkörper beim Bremsen verwindet und die Käfte ungleichmäßig auf die beiden Flansche überträgt. Ist dem so? Sicherlich, in verschwindent geringem Maße, jedoch sicherlich gegenüber der Dehnung der Speichen auf jeden Fall zu vernachlässigen, oder?

mfg Luniz

 

[Komote]

die speichen auf der flanschseite stehen steiler als die der gegenäberliegenden seite. also ist die zugkraft in den li speichen auch höher.


speiche und druckkraft kommt sowieso nie vor

 

[felixthewolf]

fasse ich also zusammen:

es ist durchaus sinnvoll, aber etwas umständlich und daher unüblich verschiedene speichen für rein vorgespannte und vorgespannte+belastete richtungen zu nehmen. (somit wäre es also ein versuch wert 2 verschiedene speichen in die jeweilige richtung zu verwenden

der nabenkörper ist im betrage steifer als die speichen, daher wird ein teil des antriebsmoments auch auf den anderen flansch übertragen. (somit überdenke ich meine idee, vorne rechts radial zu speichen)

aber eine frage bleibt ingeklärt und sollte nochmals dringensd beantwortet werden:
gibt es druckspeichen wirklich???

danke, felix

 

[luniz]

Im großen und Ganzen sehe ich das auch so, nur in diesem Punkt bin ich noch nicht ganz einverstanden:

der nabenkörper ist im betrage steifer als die speichen, daher wird ein teil des antriebsmoments auch auf den anderen flansch übertragen. (somit überdenke ich meine idee, vorne rechts radial zu speichen)

Diese Idee solltest du meiner meinung nach schnellstens verwerfen! Der Nabenkörper überträgt das Antriebs- oder Bremsmoment sicherlich irgendwo im Bereich von 49,5/50,5 auf die Flansche. Von daher gesehen macht das Radiale gespeiche überhaupt keinen Sinn, es ist sogar eher gefährlich würde ich sagen.

mfg Luniz

 

[Mad-Line]

also ich hab letztens ein hinterrad gebaut mit auf der antriebtsseite (disc) 2,0/1,8 und 1,8/1,5.
dabei tritt genau das auf was @Aerolite bescheibt das die revo eigentlich mehr spannung brauchen als die comp. Problem ist halt das die andere seite schon die soll spannung erreicht hat und die andere nicht. Da bei kommt dann ein laufrad raus was nicht so stabil ist schon alleine vom gefühl her als ein laufrad mit gleichen speichen stärken. Grade bei den Dünnen speichen merkt man da ein deutlichen unterschied. Ich behaupte mal das ein laufrad mit 2,0/1,8 und 1,8/1,5 nicht so steif ist wie ein 1,8/1,5 auf beiden seiten.

aber davon ab ich habe noch keins der laufräder versionen ohne gewalt geschafft zu zerstören. Das sind hier bereiche und werte über die hier gesprochen werden die meistens nur messbar sind.

 

[froschn]

Also,

wenn der OP vollkommen danebenliegen würde, dann hätten die hier nicht das unter "Info Speichen" geschrieben, was sie aber dort geschrieben haben.

Hab mir auch schon so meine Gedanken gemacht, und bei mir sind bisher die Speichen fast immer am Speichenbogen gebrochen, von daher gingen meine Überlegungen in Richtung dt comp + dt alpine 3. In der Theorie, zumindest, wie es Überlegungen so an sich haben.

Oder, wenns leichter sein soll, etwas mit 2/1.5/2 und 1.8/1.5/1.8 Speichen, da wohl immer die dünnste Stelle über die Spannung eintscheidet, und die Schwachstellen nun mal Gewinde und Bogen sind.

Meine 2 Pfg.

LG,
FM

 

[Runterfahrer]

Also,

wenn der OP vollkommen danebenliegen würde, dann hätten die hier nicht das unter "Info Speichen" geschrieben, was sie aber dort geschrieben haben.

Hab mir auch schon so meine Gedanken gemacht, und bei mir sind bisher die Speichen fast immer am Speichenbogen gebrochen, von daher gingen meine Überlegungen in Richtung dt comp + dt alpine 3. In der Theorie, zumindest, wie es Überlegungen so an sich haben.

Oder, wenns leichter sein soll, etwas mit 2/1.5/2 und 1.8/1.5/1.8 Speichen, da wohl immer die dünnste Stelle über die Spannung eintscheidet, und die Schwachstellen nun mal Gewinde und Bogen sind.

Meine 2 Pfg.

LG,
FM

Wenn Speichen am Speichenbogen brechen
a, war die Bohrung in der Nabe zu groß oder geweitet.
b, waren die Speichen zu gering vorgespannt und konnten im Speichenloch "arbeiten" und dabei dieses weiten -> siehe a

 

[karsten reincke]

Druckspeichen kenne ich nicht, da ein so schmales und langes Maschinenelement, was die Speiche darstellt, keine nennenswerten Druckbelastungen aufnehmen kann. Die Speichen werden auf Zug belastet, und das, was wir als Druck hier bezeichnen, ist die Entlastung. Ich habe mal ein Laufrad gesehen, welches mit Gummibändern aufgebaut war, um die Kraftverhältnisse zu verdeutlichen. Wenn diese Gummibänder recht straff gespannt werden, ist das Laufrad stabil. ( Ist selbstverständlich NICHT fahrbar, nur ein Modell)
Wenn die Speichen am Speichenbogen brechen, so kann das auch daran liegen,daß die Bohrung im Nabenflansch zu groß ist und die Speiche dort sich bewegen kann und dann durch die dauernden Lastwechsel der Speichenbogen ermüdet und dann bricht. Ich will jetzt niemanden missionieren, aber um dem Problem aus dem Weg zu gehen, verwende ich diese kleinen Messingscheiben, und damit fahre ich sehr gut. Bei diversen Naben ist das aber nicht mehr nötig, nur bei Reparaturen oder Felgentausch.
K.

 

[felixthewolf]

hi

danke für euere bisherigen ratschläge und erfahrungsberichte.

ich werde den disc-LRS nun folgender weise einspeichen:

prinzipiell links (disc-seite) 3fach, rechts 2fach, vorne und hinten.
prinzpiell vorne 28, hinten 32loch

nun zur speichenverteilung:
vorne, links die zugspeichen stabiler, die entgegengesetzten dünner, recht in beide richtungen dünn (oder doch lieber hier auch die zugspeichen dicker?

hinten: links die zugspeichen und rechts komplett dickere speichen (da sicherlich auch einges des bremsmomentes an den antriebsflansch geleitet wird).dünne speichen am HR also nur auf der discseite, die "druckspeichen"

was haltet ihr davon, so sollte ich doch überall da stabilität haben, wo ich sie brauche, und dort gewicht sparen, wo es "übrig" ist.

gruss, felix

p.s. kann mir vllt noch mal jmd das ding mit den "druckspeichen" erklären? das hab ich nicht nicht verstanden!

 

[karsten reincke]

egal, welche Speiche man betrachtet, auf Druck wird keine davon belastet, sondern auf Zug! Ist die betrachtete Speiche unten( 6 UHR ), dann wird sie entlastet, ist sie oben( bei 12 Uhr ), dann wird sie auf Zug belastet. vielleicht hilft die Vorstellung, daß die Nabe im Laufrad mit den Speichen "eingehängt" ist. Eventuell gibt es hier ja noch Biker, die da mit einer Skizze helfen können.
K.