[Laufradbau] Fragen rund um den Laufradbau

[MarkM]

Ja, richtig. Danke. Ich meinte MG Scheiben. Im Moment habe ich weder die Felgen noch die Inverted Nippel. Welche U-Scheiben zum Einsatz kommen, kann ich erst klären, wenn die Felgen da sind.

 

[bigsize]

Irgendwo muß etwas drauf stehen, vielleicht Gestempelt, graviert oder was sonst. Rein vom Maß spricht das schon für 540 / 541er Felgen. Allerdings sind die wirklich sehr selten und bei französischen ( 541 / 600A) Jugendrädern oder Rollstühlen zu finden.
Hast Du das mal mit einer gängigen 24 Zoll, also 507 Felgen abgeglichen? leider habe ich keine Felge in der Größe hier, um mal nachzumessen.
Schau mal hier: Tire Sizing systems.

Moin!

Ich habe die damals gekauft, weil ich dachte es wären 507er, waren aber dann doch größer. Hat mich damals geärgert und seit dem hingen die Laufräder an der Decke. Jetzt sollen sie mal wieder unter Leute.

559 ist es definitiv auch nicht. Hab das Felgenband an einer Felge abgeknibbelt, aber nirgends etwas zu finden. Frust!

 

[MarkM]

Hallo zusammen,

eine Frage zu Speichenkreuzungen und der Speichenführung. Im konkreten Fall geht es um einen 24-Loch Straightpull-Nabensatz, also um eine 2-fach Kreuzung.

Der einzig mir bekannte Grund, weshalb bei einer 2-fach Kreuzung die eine Speiche hinter der anderen Speiche am 2. Kreuzungspunkt herumgeführt, also "verflochten" wird, ist damit bei Kettenschaltungen unter Last eine mögliche Kollision zwischen den Speichen und dem Schaltkäfig vermieden wird. So gewinnt man u. U. im kleinsten Gang an der Engstelle etwas Abstand. Bei dieser herkömmlichen Methode ziehen sich die "folgenden" Speichen, also jene, die die Antriebskräfte übertragen, gerade und lenken dabei die anliegenden, "führenden" Speichen noch weiter aus.

Shimano verzichtet jedoch bei allen Systemlaufrädern mit 24-Loch Straightpull-Naben auf diese Verflechtungen und führt sämtliche Speichen vom Nabenflansch direkt zu den Felgenbohrungen, egal ob die Felgen symmetrisch oder asymmetrisch gebohrt wurden. Es gibt hier also keine Kontaktpunkte und folglich keine Mikrobewegungen zwischen den Speichen und vor allem keinen Knick im Kraftfluss der Speichen, wie das üblicherweise der Fall ist. Bei Messerspeichen ist der Knick nicht ganz so groß wie bei Rundspeichen, aber auch bei einer 2-fach Kreuzung ist er m. M. nach wie vor ungünstig.

Ich fahre schon viele Jahre zwei dieser Shimano-Laufradsätze und hatte noch nie ein Problem. Warum macht es ein Hersteller wie Shimano so und viele Laufradbauer mit den gleichen Naben anders? Ich glaube es gibt hier kein Richtig oder Falsch, denn beides wird letztendlich funktionieren, sofern keine Kollision droht. Aus technischer Sicht ist aber m. E. die Lösung von Shimano klar zu bevorzugen.

Gibt es andere Meinungen, Erfahrungen, Empfehlungen? Danke.

Gruß Mark

 

[lagaffe]

ES gibt eigentlich keinen anderen Grund die Speichen zu unterkreuzen, als die Annahme, dass ein "geflochtenes" Speichenbild irgendwie (seitlich) stabiler sei. Was so nicht unbedingt stimmt.

Im Zweifel sieht es einfach nur besser aus.
Bei großen Abständen, wie bei manchen Straightpull Naben oder auch, wenn die Kreuzung nahe beim Flansch liegt, wird die Speiche arg gebogen, wenn unterkreuzt wird. Dann sollte man es lassen.

Ansonsten ist es ziemlich gleichgültig. Interessant ist lediglich, dass die Speichen eine ausreichenden Spannung haben um dem Speichenrad die erforderliche Stabilität zu geben und nicht zuletzt, dass sie möglichst nie komplett entlastet werden.

"Knicke" im Sinne einer plastischen Verformung sollten vermieden werden, "Umlenkungen" über Kreuzungen sind unproblematisch.

Mehr ist da eigentlich nicht zu finden.

 

[Gelöschtes Mitglied 37900]

Das Kreuzen von Speichen sorgt dafür, daß die Speichenlänge "verkürzt" wird.
Genauer gesagt: die schwingende Speichenlänge.
Bei jeder Umdrehung erfährt eine Speiche Lastwechsel.
Gerade bei klassischen Laufrädern mit flacher Felge war die Entlastung bzw. die Reduzierung der Speichenvorspannung recht stark, wenn die Speiche in den unteren Bereich, also in Fahrbahnnähe, kam. Die Felge flachte durch das Fahrergewicht ab, die Speiche verlor deutlich an Vorspannung und bekam kurz darauf wieder die volle Spannung.
Diese Belastungs/Entlastungswechsel führten zu einem seitlichen Schwingen der Speichen.
Es ist wie mit einem Gummiband, welches man zwischen den Händen hält und fortlaufend schnell spannt und entspannt. Auch das fängt sichtbar an zu schwingen und sich seitlich auszulenken.
Diese Schwingungen belasten den Speichenbogen deutlich und führen zu früherer Materialermüdung.
Ein Kreuzen der Speichen verhindert das Schwingen und sorgt zudem durch "Teilung" der Speiche für eine höhere Resonanzfrequenz.

Heutige Hinterräder haben allein durch die starke Asymmetrie eine deutlich höhere Vorspannung. Moderne, hohe Felgen flachen in Bodennähe erheblich weniger ab. Dadurch ist der prozentuale Lastwechsel der Speiche geringer.

Nicht zuletzt: das (Unter)Kreuzen verlängert den Fertigungsprozeß.
Und Zeit ist Geld....

 

[MarkM]

Heutige Hinterräder haben allein durch die starke Asymmetrie eine deutlich höhere Vorspannung. Moderne, hohe Felgen flachen in Bodennähe erheblich weniger ab. Dadurch ist der prozentuale Lastwechsel der Speiche geringer.

Danke an lagaffe und Waltzing-Matilda

Ich glaube mehr Seitensteifigkeit erreicht man mit hinterkreuzten Speichen nicht. Da gab es m. W. auch schon Untersuchungen von einigen Spezialisten auf diesem Gebiet. Die Seitensteifigkeit verbessert sich durch einen möglichst großen Flanschabstand, mehr Speichenkreuzungen, also mehr Speichen und durch einen größeren Speichenwinkel auf der Antriebsseite. Dieser wird durch eine asymm. Felge begünstigt. So kommt es zu einer Angleichung/Erhöhung der Speichenspannungen auf der zahnkranzabgewandten Seite. Nur höhere Speichenspannungen bringen z. B. hinsichtlich Seitensteifigkeit fast gar nichts.

Aus dem zitierten Text entnehme ich, dass es durchaus legitim ist, auf Hinterkreuzungen bei modernen Laufrädern zu verzichten. Hier bewegt man sich mit den Speichenspannungen auf der Antriebsseite häufig bei rund 1200N oder sogar darüber. Größere Entlastungen der nicht für den Antrieb zuständigen Speichen, sind daher auch nicht zu erwarten, zumindest nicht unter normalen Bedingungen. Insofern ist der Stress durch starke Ent- u. Belastung nicht so ausgeprägt, wodurch eine frühzeitige Ermüdung der Speichen i.d.R. nicht eintritt.

Neben den ständig wechselnden Be- u. Entlastungen der Speichen, hat u. a. der Reifendruck einen erheblichen Einfluss auf die Vorspannkraft aller Speichen. Damit ein Laufrad möglichst lange seine ideale Form beibehält und weniger anfällig für 8er oder Speichenbrüche wird, sollte immer ein möglichst gleichmäßiges Spannungsbild im Laufrad vorhanden sein.

Da selbst kleinste Beschädigungen (z. B. durch einen Steinschlag) an leichten, hochbelasteten Speichen im ungünstigen Fall zu einem vorzeitigen Bruch führen können, halte ich die Kontaktpunkte durch Hinterkreuzungen bei einem modernen Hinterrad für nicht zwingend sinnvoll. Das dies einwandfrei funktioniert, zeigen die Laufräder von Shimano.

 

[lagaffe]

Nein, mehr Speichenkreuzungen ergeben einen steileren Winkel und damit eine geringere Seitensteifigkeit. Das spielt sich zwar im Allgemeinen im "homöopathischen" Bereich ab, ist also durchaus vernachlässigbar, aber im Prinzip ist das schon so.

Be- und Entlastungen kommen primär aus der Belastung durch das Gewicht. Nur unbedeutend durch den Antrieb. Wird allerdings über die Nabe gebremst, werden die Speichen wieder stark be- und entlastet.

Hinten links reicht die Vorspannung oftmals nicht aus um einer totalen Entlastung vorzubeugen.

Der letzte Absatz ist nicht zutreffend.

 

[MarkM]

Der letzte Absatz ist nicht zutreffend.

Aus der SAPIM Checkliste...

Warum bricht das konifizierte Mittelstück einer Speiche
• Bei diesem Bruchmuster sind meistens Fremdkörper wie Steine schuld (durch eine Vergrößerung - Mikroskop- kann man diesen Schaden sichtbar machen.

 

[lagaffe]

Gemeint war der Zusammenhang, den Du hergestellt hast. Das ist so nicht gegeben. Es hat nichts mit "leicht" oder den "Kreuzungspunkten" zu tun.

 

[MarkM]

In jedem Laufrad treten Bewegungen an den Berührpunkten der Speichen auf, egal ob weich oder hart eingespeicht. Dies verursacht mit der Zeit kleine Beschädigungen an den Speichen. Man erkennt dies gut an gewissen Einlaufspuren und spürt es, wenn man die Speichen am Kreuzungspunkt zusammendrückt. Diese Beschädigungen treten i.d.R. im Bereich des geringsten Querschnitts auf und leichte Speichen haben meist einen noch geringeren Querschnitt. Daher sind diese punktuellen Schwächungen durchaus mit dem Effekt eines Steinschlages vergleichbar.

 

[lagaffe]

Also einem Speichenrad kann so manches passieren. Aber das ist jetzt einfach unnötig zu viel "nachgedacht" und weitgehend unrealistisch.
Denk nur an durch einen "chainsuck" beschädigte Speichen und wie lange die noch durchhalten.

Diese Überlegung ist schlicht überflüssig. Da würde ich weiter keinen Gedanken daran verschwenden.

Speichen brechen ziemlich selten im Mittelteil.

 

[MarkM]

Eine potentiell mögliche Beschädigung von Speichen, bedingt durch die Art der Einspeichung, ist sicher nicht zu weit gedacht oder gar unrealistisch. Niemand behauptet, dass dadurch zwangsläufig ein Problem bzw. ein Speichenbruch entstehen muss. Man sieht jedoch, dass es ohne Unterkreuzungen und somit ohne Knick im Speichenverlauf ebenso wunderbar funktioniert. Somit können Beschädigungen durch Speichenkontakte gänzlich ausgeschlossen werden.

 

[lagaffe]

Sorry, aber das ist kompletter Unsinn. So kompliziert ist ein Speichenrad nun auch wieder nicht.

Nichts für ungut, aber Du bewegst Dich da im esoterischen Bereich.

 

[MarkM]

Das hat nichts mit Unsinn oder Esoterik zu tun, sondern ein wenig mit Mechanik.

Wenn Speichen aus ihrer optimalen Zugrichtung ausgelenkt werden, wie das bei üblichen Unterkreuzungen der Fall ist, dann ist das keinesfalls optimal, denn es kommt eine weitere Kraftkomponente und ein ungünstiger Kontaktpunkt neben den dynamisch-schwellenden Belastungen ins Spiel.

Beides bedeutet zusätzlichen Stress für die Speichen bei der Ausübung ihrer eigentlichen Arbeit und das ist und bleibt kontraproduktiv. Dies macht man nicht aus Lust und Laune, sondern man versucht dadurch ein vorhandenes Problem zu entschärfen.

Auch wenn dies zweifelsfrei gelingt und ohne unmittelbare Folgen bleibt, wäre es oftmals gar nicht nötig. Das sieht man am Beispiel der Shimano Laufräder.

 

[schnellerpfeil]

In jedem Laufrad treten Bewegungen an den Berührpunkten der Speichen auf, egal ob weich oder hart eingespeicht. Dies verursacht mit der Zeit kleine Beschädigungen an den Speichen. Man erkennt dies gut an gewissen Einlaufspuren und spürt es, wenn man die Speichen am Kreuzungspunkt zusammendrückt. Diese Beschädigungen treten i.d.R. im Bereich des geringsten Querschnitts auf und leichte Speichen haben meist einen noch geringeren Querschnitt. Daher sind diese punktuellen Schwächungen durchaus mit dem Effekt eines Steinschlages vergleichbar.

Hast du jemals einen Defekt an einem Laufrad gesehen, der durch die berührende Kreuzung hervor ging? Oder sind das doch nur unbelegte Vermutungen? Ich habe noch keinen Defekt dieser Art zu verzeichnen. In 11 Jahren nicht! Ich werde auch nicht aufs berührungslose unterkreuzen umsteigen, nur weil Shimano das tut.

 

[MarkM]

Ich habe noch keinen Defekt dieser Art zu verzeichnen. In 11 Jahren nicht!

Ich auch nicht und zum Glück sind Speichenbrüche bei einem guten Laufrad in heutiger Zeit eher eine Ausnahme. Beide Einspeichvarianten funktionieren, das sollte aus den bisherigen Beiträgen hervorgegangen sein.

Es sei an dieser Stelle nochmal erwähnt, dass es im konkreten Fall um Straightpull-Speichen geht, welche keine bruchgefährdeten Speichenbögen besitzen.

Am Ende des Tages gibt es aber nach Abwägen aller Vor- u. Nachteile mit großer Wahrscheinlichkeit nur eine Methode, die rein aus technischer Sicht beim jeweiligen Laufrad zu bevorzugen ist.

 

[lagaffe]

Wenn Speichen aus ihrer optimalen Zugrichtung ausgelenkt werden, wie das bei üblichen Unterkreuzungen der Fall ist, dann ist das keinesfalls optimal, denn es kommt eine weitere Kraftkomponente und ein ungünstiger Kontaktpunkt neben den dynamisch-schwellenden Belastungen ins Spiel.

Nein. Welche sollte das sein? Wichtig ist nur, dass die Speiche gespannt ist. Wie schon geschrieben, ist ein "Knick", also eine plastische Verformung ungünstig. Eine Umlenkung dagegen nicht.

Beides bedeutet zusätzlichen Stress für die Speichen bei der Ausübung ihrer eigentlichen Arbeit und das ist und bleibt kontraproduktiv. Dies macht man nicht aus Lust und Laune, sondern man versucht dadurch ein vorhandenes Problem zu entschärfen.

Speichen verrichten keine Arbeit. Es sind gespannte Zugelemente.

Auch wenn dies zweifelsfrei gelingt und ohne unmittelbare Folgen bleibt, wäre es oftmals gar nicht nötig. Das sieht man am Beispiel der Shimano Laufräder.

Die Gründe, warum man das mal so oder so macht, habe ich dir genannt. Man kann dazu auch ddie Verhinderung von Geräuschen nehmen, aber mehr ist da einfach nicht zu holen.

Ich auch nicht und zum Glück sind Speichenbrüche bei einem guten Laufrad in heutiger Zeit eher eine Ausnahme. Beide Einspeichvarianten funktionieren, das sollte aus den bisherigen Beiträgen hervorgegangen sein.

Es sei an dieser Stelle nochmal erwähnt, dass es im konkreten Fall um Straightpull-Speichen geht, welche keine bruchgefährdeten Speichenbögen besitzen.

Am Ende des Tages gibt es aber nach Abwägen aller Vor- u. Nachteile mit großer Wahrscheinlichkeit nur eine Methode, die rein aus technischer Sicht beim jeweiligen Laufrad zu bevorzugen ist.

Eigentlich nicht, denn eine Speiche bricht aus Überlastung oder wegen Ermüdung. Das Prinzip hat sich nicht geändert.

Für Straightpull Speichen gilt eigentlich das Gleiche. Nur ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass die Aufnahmen der Speichen so weit auseinander liegen, dass die Kreuzungen eine wenig zu "verbogen" werden. Es kommt eben sehr darauf an.

Zuletzt bleibt es auch einfach eine Geschmacksfrage, ob Du unterkreuzt oder nicht.

 

[schnellerpfeil]

Ich auch nicht und zum Glück sind Speichenbrüche bei einem guten Laufrad in heutiger Zeit eher eine Ausnahme. Beide Einspeichvarianten funktionieren, das sollte aus den bisherigen Beiträgen hervorgegangen sein.

Es sei an dieser Stelle nochmal erwähnt, dass es im konkreten Fall um Straightpull-Speichen geht, welche keine bruchgefährdeten Speichenbögen besitzen.

Am Ende des Tages gibt es aber nach Abwägen aller Vor- u. Nachteile mit großer Wahrscheinlichkeit nur eine Methode, die rein aus technischer Sicht beim jeweiligen Laufrad zu bevorzugen ist.

SP Speichen haben keinen bruchgefährdeten Bogen, das stimmt. Eine Speiche hat jedoch 2 Schwachstellen. Bogen und ersten Gewindegang. Nimmt man der Speiche den Bogen, bekommt die andere Schwachstelle es doppelt ab. Das bestätigt auch die/meine Praxis. Häufigster Defekt bei SP/Systemlösungen...abgerissenes Gewinde.

 

[schnellerpfeil]

Die Gründe, warum man das mal so oder so macht, habe ich dir genannt. Man kann dazu auch ddie Verhinderung von Geräuschen nehmen, aber mehr ist da einfach nicht zu holen.

Das halte ich persönlich für den wahrscheinlichsten Grund für die berührungslose Kreuzung.

 

[Gelöschtes Mitglied 37900]

Hast du jemals einen Defekt an einem Laufrad gesehen, der durch die berührende Kreuzung hervor ging? Oder sind das doch nur unbelegte Vermutungen?

Ein kleines Anekdötchen aus meiner Jugend:
meine Eltern hatten nie ein Auto, meine Mutter hat alle Einkäufe mit dem Fahrrad erledigt. Das ist bei einem 6-Personen-Haushalt eine ganze Menge gewesen. Es ist nicht übertrieben, zu sagen, daß sie über die Jahre hinaus etliche Tonnen auf dem Fahrrad bewegt hat. Auch Getränkekästen wurden regelmäßig auf dem Gepäckträger gefahren.
Als ich mit dem Laufradbau begann, habe ich einmal die Speichen in ihrem Hinterrad (Hollandrad) ersetzt.
Die waren an den Kreuzungspunkten platt!
Damals noch verzinkte 2,3mm-Speichen, haben sie sich über die Jahre hinaus durch massive Gewichtsbelastungen und der daraus folgenden Bewegung im gesamten Laufrad aneinander flachgerieben und sahen an den Kreuzungspunkten beinahe aus wie Messerspeichen.