Belastungen an Diskgabeln mit unterschiedlichen Scheibengrößen

[Scorpio]

Nun gut, schließen deine Überlegungen aber damit aus, dass man mit größeren Scheiben schneller zum Stehen kommt und dass die dadurch wirkenden Kräfte größer sind?

Ja. Warum soll man mit der größeren Scheibe schneller zum Stehen kommen, wenn das nicht limitiert ?
Allenfalls sind die Handkräfte am Bremshebel kleiner, und auch die Kraft an der Scheibe (größerer Hebel durch größere Scheibe sei Dank), die u.a. dadurch länger kühler bleibt. Das hilft alles der Standfestigkeit der Bremse, aber nicht der Gabel. Und auch nicht der einmaligen Vollbremsung.

Würde man umgekehrt von einer bestimmten maximale Reibungskraft an der Scheibe ausgehen wäre es logischerweise andersrum, dann gäbe diese bestimmte Kraft an der größeren Scheibe ein größeres Moment. Da schlagen im Betrieb aber zuvor die erwähnten Begrenzer zu.

 

[Deleted76301]

@Pracer

Glaube du willst mich nicht verstehen, sondern nur recht haben.

Dauerhaft höhere Kraftspitzen (Amplituden) führen doch gerade zum Ermüdungsbrüchen.
Genauso werden doch Bauteile geprüft.
Gleiche Anzahl an Lastwechseln (100.000 z.B.) mit unterschiedlichen Belastungsstufen - siehe EFBE Tests.

Dass ich dauerhaft nicht auf einen Bremsvorgang, sondern auf die Nutzungdauer des Bauteils beziehe war nicht deutlich?

Dass ich die maximale Kraft mit der 160er Scheiben auf meine typisch aufzuwendende Handkraft beziehe, ist dir anhand der vorhergehenden Erläuterungen nicht deutlich geworden?

Dass ich kein Reiserad mit Scheibenbremse habe auch nicht?
- Sondern bereits anhand der Erfahrungen ohne Gepäck Zweifel hege, dass die die 160er Scheibe mit Gepäck ausreichen wird.

OT

So lange es keine bezahlbare Gabel (max. ~ 150 €) mit ca. 400 mm Einbauhöhe gibt, der der Hersteller 180 mm Scheiben bedenkenlos zumutet, werde ich den Teufel tun, mir eine Disk ans Reiserad mit Rennlenker zu machen.

Ich habe einen Long Haul Trucker von Surly und nicht den Disctrucker aus gutem Grund.
Für die hohe thermische Belastung braucht es eine größere Scheibe. Da aber die Gabel keine größere Scheibe abkann, ist es Essig.

Und das Salsa Vaya, was einmal zukünftig im Fokus stand, darf nun vor auch nur noch 160er Scheiben vorn (aus gutem Grund?) und ist obendrein in Deutschland stark im Preis gestiegen.

Was bleibt:

Ein Velotraum Speedster vielleicht, der ebenso ein großes Loch in die Haushaltskasse reißt.

Ansonsten sieht es mit Diskrahmensets für Rennlenkereignung und für schmale Triple-Rennkurbeln verdammt eng aus.

 

[Scorpio]

Dauerhaft höhere Kraftspitzen (Amplituden) führen doch gerade zum Ermüdungsbrüchen.
Genauso werden doch Bauteile geprüft.
Gleiche Anzahl an Lastwechseln (100.000 z.B.) mit unterschiedlichen Belastungsstufen - siehe EFBE Tests.

Dass ich dauerhaft nicht auf einen Bremsvorgang, sondern auf die Nutzungdauer des Bauteils beziehe war nicht deutlich?

Dass ich die maximale Kraft mit der 160er Scheiben auf meine typisch aufzuwendende Handkraft beziehe, ist dir anhand der vorhergehenden Erläuterungen nicht deutlich geworden?

Unter Berücksichtigung der diskutierten limitierenden Faktoren gibt es keine höheren Kraftspitzen ! Das sollte wohl mittlerweile klar sein.
Deine individuelle Handkraft spielt keine Rolle - irgend jemand hat immer mehr davon.

 

[Deleted76301]

Unter Berücksichtigung der diskutierten limitierenden Faktoren gibt es keine höheren Kraftspitzen ! Das sollte wohl mittlerweile klar sein.
Deine individuelle Handkraft spielt keine Rolle - irgend jemand hat immer mehr davon.

DA ich den Wunsch nach mehr Bremskraft unter bestimmter Handkraft verspüre (schon ohne Gepäck) verspüre

und weder die Reifen am Limit sind

noch ein Überschlag droht

MÜSSEN zwangsläufig mit größerer Bremsscheibe, wenn sie denn meinen Wunsch nach mehr Bremskraft unter gleicher Handkraft nachkommt,
die an der Gabel wirkenden Kräfte größer sein.

Das gilt sowohl für die Kraftspitzen, wie auch Kräfteeinwirkungen über längere Intervalle als nur über eine(n) (Bruchteil)Sekunde.

Dagegen ist es den meisten Werkstoffen so ziemlich egal, ob mittlere bis kleine Belastungen über längere Zeiträume (Bremsvorgänge) einwirken.
(Wenn wir von der thermischen Belastung der Scheibe absehen, was aber der Gabel so ziemlich egal sein dürfte.)

 

[Scorpio]

DA ich den Wunsch nach mehr Bremskraft unter bestimmter Handkraft verspüre (schon ohne Gepäck) verspüre

und weder die Reifen am Limit sind

noch ein Überschlag droht

MUSS zwangsläufig mit größerer Bremsscheibe, wenn sie denn meinen Wunsch nach mehr Bremskraft unter gleicher Handkraft nachkommt,

die an der Gabel wirkenden Kräfte größer sein.

Und wen juckts ? So erzeugst du keine maßgebende Belastung.
Maßgebend sind immer Maximalbelastungen, auch für die Dauerfestigkeit. Denn der Nächste bremst 100.000 mal voll. Und DAS ist die maßgebende Belastung !

 

[Deleted76301]

Und wen juckts ? So erzeugst du keine maßgebende Belastung.
Maßgebend sind immer Maximalbelastungen, auch für die Dauerfestigkeit. Denn der Nächste bremst 100.000 mal voll. Und DAS ist die maßgebende Belastung !

Scheinbar juckt es 1. einige Gabeln mit Brüchen; 2. Hersteller, die von vorn herein keine Freigabe für gößere Scheibenbremsen geben (obwohl Platz dafür wäre); 3. Hersteller/Vertriebe ( wie RaCo), die keine eindeutigen Aussagen auf explizite Anfragen machen und gar 4. Hersteller wie Salsa, die zurückrudern auf kleinere Scheibengrößen.

Wenn jedoch, die größeren Scheiben keine nennenswerte zusätzliche Belastung darstellen, aber gleichzeitig der thermische Vorteil relevant ist (angesichts schmelzender Alukerne, Fading und sich verziehenden Bremsscheiben), dann dürfte sich doch gar nicht so viele daran jucken oder nicht?

 

[Scorpio]

Scheinbar juckt es 1. einige Gabeln mit Brüchen;

Sowas ist ohne Disc natürlich niemals nie passiert siehe http://forum.tour-magazin.de/showthread.php?181021-Defekte-Gebrochene-Gabeln&p=5200794#post5200794 , und das nicht einmal an einer besonders gefährdeten Stelle.

2. Hersteller, die von vorn herein keine Freigabe für gößere Scheibenbremsen geben (obwohl Platz dafür wäre);

Warum sollten sie ? Der typische Cyclocross-Fahrer braucht es nicht. In einen 911-er könnte man vielleicht auch mehr reinpacken, aber Porsche (und der TÜV) gibt es nicht frei.

3. Hersteller/Vertriebe ( wie RaCo),

Weil es dem (Groß)händler egal sein kann was seine Kunden machen ? Und weil er auch nur in ein Datenblatt schauen kann. Sinnvoll prüfen kann er es kaum. Warum soll er sich da in die Nesseln setzen und für eine erteilte Auskunft haften ?

Was den Gabelhersteller Unpässlichkeiten von exotischen Scheibenkonstruktionen interessieren sollen darfst du erklären. Es gibt genug Scheiben ohne Alu. Es gibt genug Bremsen die unter normalem Gebrauch nicht faden, jedenfalls wenn man den Marketingabteilungen der Bremshersteller glauben kann. Alles nicht das Bier der Gabel.

 

[Deleted76301]

@Scorpio

Komische Argrumente

Als ob KFZs nicht an ihre Leistungsfähigkeit angepasste Bremsscheibengrößen hätten. Die 911er Scheibe ist ja auch so "lütt", dass andere damit wohlmöglich einen Kleinlaster bremsen würden.
Und meist ist die Scheibengröße beim Porsche durch den Raddurchmesser begrenzt. Man lässt sich dafür aber andere Raffinessen einfallen.

Also ob das Salsa Vaya, der Surly Discrucker und ein Genesis Tour de Fer Cyclocrossräder wären.

Dein Bild zeigt doch nur, das Gabeln hochbelastete Teile sind. Um so mehr sollte man sich Sorgen machen, dass eine noch höhere bzw. ungünstigere Belastung an noch ungünstigerer Stelle auftritt.

Die angefragte RaCo Gabel ist explizit eine Gabel für den Reiseradeinsatz.

Konservative Angaben zeigen doch lediglich, dass nicht einmal die Hersteller sich sicher sind.


"Normaler Gebrauch" -

Stimmt schwere Fahrer oder Fahrer mit Gepäck sind ja auch nicht so blöd sich einen langen steilen Pass hochzuquälen und dann wieder herunter zu fahren. Und sollte es doch solche Idioten geben, machen sie eh in Abfahrt in jeder Serpentinenkurve ein Photo. Zeit genug, dass die Scheibe sich abkühlen kann.

Ist klar ne ...

 

[Fastdarkness]

Ganz ehrlich?
Mir fällt hier der alte Spruch aus der Lehre ein:
Groß ist des Schlossers Kraft wenn er mit dem Hebel schafft.

 

[Scorpio]

Groß ist des Schlossers Kraft wenn er mit dem Hebel schafft.

Hier schafft tatsächlich der Hebel des Schlossers die Kraft. Umso weiter hinten und umso tiefer er sitzt, umso mehr kann er bremsen ohne abzufliegen

 

[Scorpio]

Und sollte es doch solche Idioten geben, machen sie eh in Abfahrt in jeder Serpentinenkurve ein Photo. Zeit genug, dass die Scheibe sich abkühlen kann

Wer nicht bremst, der braucht auch nicht kühlen

Hast du bei Salsa eigentlich nachgefragt wegen der maximalen Scheibengröße ? Denn auf ihrer Website geben sie keine an.

 

[Fastdarkness]

Hier geht es doch nicht um die dynamische Lastverschiebung beim Bremsen, sondern um die Belastung der Gabel durch unterschiedliche Bremsscheibendurchmesser.
Es geht auch nicht um die Belastung der Gabel beim gemächlichen Bremsen sondern eher um die "Schlagbelastung" bei einer "schnellen" Bremsung. Der erste Impuls der da auf die Gabel wirkt ist bei weitem höher als die Kraft die bei einer normalen Bremsung wirkt.

Ich bleibe hier bei den Angaben die der Gabelhersteller zulässt.

 

[Pracer]

@Pracer

Glaube du willst mich nicht verstehen, sondern nur recht haben.

Ach du Bist ein 7 rote Linien-Typ. Du kannst auch ein 4 oder 6 Kolbenbremse an einer 160er Scheibe verbauen, das sollte die Limitierung wieder auf das bekannte Level heben.
Billiger wäre es allerdings einfach eine größere Scheibe zu verbauen. Somit ist dein Argument mit der Schwachen Bremswirkung einer 160er Scheibe nicht valide. Diese These wird erst wahr wenn du ein bestimmtes System nennst.

Dauerhaft höhere Kraftspitzen (Amplituden) führen doch gerade zum Ermüdungsbrüchen.
Genauso werden doch Bauteile geprüft.
Gleiche Anzahl an Lastwechseln (100.000 z.B.) mit unterschiedlichen Belastungsstufen - siehe EFBE Tests.

Die Dämonen die du damit rufst wirst du auf den nächsten 10 Seiten nicht los. Es gibt so unglaublich viele Faktoren die die Dauerhaltbarkeit beeinflussen, diese Diskussion werde ich zu deinem Schutz nicht weiterführen.

Dass ich dauerhaft nicht auf einen Bremsvorgang, sondern auf die Nutzungdauer des Bauteils beziehe war nicht deutlich?

Auch wenn du hier zwischen Statik, Kinematik und Maschinenelementen hin- und her springst, das habe ich verstanden. Präzisionsschätzen halt, du hast nach Ings gefragt.

Dass ich die maximale Kraft mit der 160er Scheiben auf meine typisch aufzuwendende Handkraft beziehe, ist dir anhand der vorhergehenden Erläuterungen nicht deutlich geworden?

Doch, Lösung siehe Oben.

Dass ich kein Reiserad mit Scheibenbremse habe auch nicht?
- Sondern bereits anhand der Erfahrungen ohne Gepäck Zweifel hege, dass die die 160er Scheibe mit Gepäck ausreichen wird.

Nein, das stand m.E.n. bisher Nirgends.

Um das jetzt mal allen Klar zu machen: Die Limitierung der Scheibengröße ergibt sich aus der Möglichkeit mit einer großen Scheibe mehr Gewicht abzubremsen. Je Schwerer das System desto höher die Belastung auf die Gabel, die Scheibengröße ist dabei theoretisch völlig Wumpe.

Gruß,

 

[Scorpio]

Hier geht es doch nicht um die dynamische Lastverschiebung beim Bremsen, sondern um die Belastung der Gabel durch unterschiedliche Bremsscheibendurchmesser.

Die paar Gramme Mehrgewicht können wir beruhigt vergessen Die Lastverschiebung nach vorne allerdings nicht.

Wir können uns allerdings fragen, warum im Norden eine Bremse nicht so richtig bremsen mag:
- ist sie schlecht eingestellt ?
- ist die Scheibe verschmutzt? (Datum der letzten Reinigung?) oder kam Öl an die Beläge ?
- besteht der Reibring hauptsächlich aus Luft ?

Oder ist die Fuhre tatsächlich so schwer, dass größere Geschütze her müssen ?

 

[Deleted76301]

Wer nicht bremst, der braucht auch nicht kühlen

Hast du bei Salsa eigentlich nachgefragt wegen der maximalen Scheibengröße ? Denn auf ihrer Website geben sie keine an.

Ja ich habe nachgefragt direkt bei Salsa.

Der hatte mit zuerst 180 mm genannt mit Verweis auf das Produktdatenblatt des 2014er oder 2015er Vaya Rades.
Ich habe mir daraufhin aus Neugier das Datenblatt des 2016er Vayas angeguckt und dort 160 mm gefunden.
Aufgrund der Veränderung habe ich noch einmal Salsa kontaktiert. Die Reaktion war eine Entschuldigung und der Verweis, dass von 2016 an nur 160 mm Scheiben zugelassen sind.

 

[Scorpio]

Welche Belastungen muss eine Diskgabel mit unterschiedlichen Scheibengrößen (140, 160, 180 mm) aufnehmen können?

Wir können ihn ja aufklären :
Nehmen wir zunächst eine Masse von Nordisch + seinem Rad von 100 kg an, und die Lage des Schwerpunkts 70 cm hinter und 110 cm über dem Aufstandspunkt des Vorderrades an. Sobald das Hinterrad beginnt abzuheben ist es unbelastet, das ganze Gewicht ist am Vorderrad und belastet dieses mit einer Kraft von V= m*g = 1000N.
Wir haben gleichzeitig ein Momentengleichgewicht um den Aufstandspunkt, aus diesem errechnen wir die horizontal infolge Massenträgheit wirkende Kraft H zu 1000N*0,7m/1,1m = 636 N. Da auch die Summe der horizontalen Kräfte 0 ist entspricht dies entgegengesetzt der horizontalen Kraft zwischen Straße und Reifen, also H=636 N. Damit die Rechnung gültig ist muss der Reibbeiwert >= 0,636 sein, und das ist noch realistisch.

H und V wirken auch auf die Ausfallenden. Zusätzlich erzeugt H ein Moment um die Nabenachse, Geben wir dem Laufrad einen Durchmesser von 33 cm, so beträgt dieses Moment 210 Nm. Dieses Moment wird durch die Scheibe im Gleichgewicht gehalten. und erfordert dort eine tangentiale Kraft, die -surprise, surprise!- mit wachsendem Scheibendurchmesser abnimmt. Bei einer 160-er Scheibe mit 1 cm breiten Reibring beträgt sie 210/0,075 = 2800 N. Der Rest sind geometrische Transformationen, und zum Ausmessen der Geometrie des ganzen habe ich keine Lust.
D.h., eines noch: Diese 2800 N wirken als Reaktion auf die Scheibe, diese auf die Nabe usw, - und die Vertikalkomponente will die Nabe aus dem Ausfallende hinausdrücken - und würde dies bei ausreichend kleiner Scheibe und schwachem/offenem Schnellspanner auch schaffen!

 

[Deleted76301]

Die paar Gramme Mehrgewicht können wir beruhigt vergessen Die Lastverschiebung nach vorne allerdings nicht.

Wir können uns allerdings fragen, warum im Norden eine Bremse nicht so richtig bremsen mag:
- ist sie schlecht eingestellt ?
- ist die Scheibe verschmutzt? (Datum der letzten Reinigung?) oder kam Öl an die Beläge ?
- besteht der Reibring hauptsächlich aus Luft ?

Oder ist die Fuhre tatsächlich so schwer, dass größere Geschütze her müssen ?

In deutschen Norden ist es weniger ein Problem.

Die Ernüchterung kam im hohen Norden (Norwegen) bei einer Passabfahrt mit über 1000 hm Unterschied.

Eine entscheidenen Maßnahme habe ich aber kürzlich vorgenommen.
Die Avid BB7 Beläge sind heruntergeflogen und durch Koolstop High Performance ersetzt worden.
Zwar ist die Bremswirkung/Bissigkeit damit nicht so hoch - es muss sich ja auch noch einbremsen - ABER
das elendige Gequietsche und Gerubbel plus Gabelstottern (sicherlich nicht gesund auf Dauer) hat sich damit erledigt (zumindest bei trockenen Testbedingungen, wie ich sie bis dato hatte).


Ansonsten nein, ich habe die Bremse vor dem Wechsel der Beläge wie ein Latexschlauch behandelt.
Und Dreck ist auch nicht dran, die Bremse sieht fast wie neu aus.

Eingebremst waren die "alten" Beläge. Sind zwar keine 1000 km gefahren worden, aber die Trainings(ab)fahrten in Norwegen haben ihre Arbeit getan.
Vom alten Bremsbelag fehlten 0,5 mm.

Und nun stell dir vor, der 90 kg Fahrer will noch 15 bis 20 kg Gepäck auf seinem 11-12 kg Rad transportieren.
Zum Bremsverhalten, ich bremse lieber stark und kurz als lang und schleifend.
Ich bevorzuge die vordere Bremse.


EDIT

Ich habe mir auch einmal Empfehlungen aus dem englischsprachigen Raum in Sachen Diskgrößen angeguckt. Sobald nur etwas mehr Gewicht aufs Rad kam, wurde schnell die 180er Scheibe genannt.

 

[Pracer]

[...]Die Avid BB7 Beläge sind heruntergeflogen und durch Koolstop High Performance ersetzt worden.[...]

Na jetzt wird doch ein Schuh draus. Mechanische Scheibenbremsen, da kann man gleich wieder auf V-brake umsteigen. Scheibe wenn schon nur hydraulisch, sicher einer der Gründe warum Salsa zurückgerudert hat. Irgendjemand hat sicher die guten Alten XT 4 Kolben verbaut und sich ob der herstellerseitigen Angaben beschwert.

Was im Umkehrschluss auch heisst dass du deine BB7 auch mit nur für 160er freigegebene Gabeln mit 180ern fahren könntest. Kurze Frage zur Auflockerung: Um wie viel erhöht sich der Umfang bei 20mm mehr Durchmesser?

Gruß,

 

[Deleted76301]

Na jetzt wird doch ein Schuh draus. Mechanische Scheibenbremsen, da kann man gleich wieder auf V-brake umsteigen. Scheibe wenn schon nur hydraulisch, sicher einer der Gründe warum Salsa zurückgerudert hat. Irgendjemand hat sicher die guten Alten XT 4 Kolben verbaut und sich ob der herstellerseitigen Angaben beschwert.

Gruß,

Richtig - meine 15 Jahre alte Deore V-Brakes mit Koolstop arbeiten souveräner als die BB7 mit 160er Scheiben.

Aber sind hydraulische Diskbrakes für Renner so viel kräftiger?
Zumindest hydraulische Felgenbremsen von Magura fand ich in Sachen Bremskraft nicht sonderlich besser.
Lediglich der Druckpunkt und die Modulierbarkeit waren sehr angenehm.
Es war aber nichts, wofür ich so viel Geld ausgeben würde.

Abgesehen davon, würde ich in Sachen Alltag und Reisen keine STIs ans Rad schrauben, die teurer sind als das Rahmenset.

 

[Deleted76301]

Wir können ihn ja aufklären :
Nehmen wir zunächst eine Masse von Nordisch + seinem Rad von 100 kg an, und die Lage des Schwerpunkts 70 cm hinter und 110 cm über dem Aufstandspunkt des Vorderrades an. Sobald das Hinterrad beginnt abzuheben ist es unbelastet, das ganze Gewicht ist am Vorderrad und belastet dieses mit einer Kraft von V= m*g = 1000N.
Wir haben gleichzeitig ein Momentengleichgewicht um den Aufstandspunkt, aus diesem errechnen wir die horizontal infolge Massenträgheit wirkende Kraft H zu 1000N*0,7m/1,1m = 636 N. Da auch die Summe der horizontalen Kräfte 0 ist entspricht dies entgegengesetzt der horizontalen Kraft zwischen Straße und Reifen, also H=636 N. Damit die Rechnung gültig ist muss der Reibbeiwert >= 0,636 sein, und das ist noch realistisch.

H und V wirken auch auf die Ausfallenden. Zusätzlich erzeugt H ein Moment um die Nabenachse, Geben wir dem Laufrad einen Durchmesser von 33 cm, so beträgt dieses Moment 210 Nm. Dieses Moment wird durch die Scheibe im Gleichgewicht gehalten. und erfordert dort eine tangentiale Kraft, die -surprise, surprise!- mit wachsendem Scheibendurchmesser abnimmt. Bei einer 160-er Scheibe mit 1 cm breiten Reibring beträgt sie 210/0,075 = 2800 N. Der Rest sind geometrische Transformationen, und zum Ausmessen der Geometrie des ganzen habe ich keine Lust.
D.h., eines noch: Diese 2800 N wirken als Reaktion auf die Scheibe, diese auf die Nabe usw, - und die Vertikalkomponente will die Nabe aus dem Ausfallende hinausdrücken - und würde dies bei ausreichend kleiner Scheibe und schwachem/offenem Schnellspanner auch schaffen!

Da müssen schon ein paar mehr Erklärungen kommen für Nicht-Ing..

Was will er mir nun damit sagen?

Verschließ deinen Schnellspanner ordentlich, sonst fährst du ein Einrad?
Eine größere Scheibe mindert das Risiko das Vorderrad Rad zu verlieren?

Wo kommt das Moment von 210 N her, ein Geschenk des Himmels?

Ist eine kleinere Scheibe fürs Rad tatsächlich entlastender?
Nur warum gibt es Grenzen nach oben und warum brechen Gabeln mit größeren Scheiben.

Haben die Hersteller und ihre Gabeln einfach die Physik nicht verstanden?