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[Laufradbau] Fragen rund um den Laufradbau

Ich habe mir dafür für Räder mit der gleichen Anzahl Speichen links und rechts in spocalc 2022 eingebaut:

= WURZEL(((POTENZ( Durchmesser Speichen links (bei mir eigentlich immer 1,5) ;2)*PI())/4/SIN(BOGENMASS(H34))*SIN(BOGENMASS(G34))*4)/PI())

Die Ergebnisse (bei mir fast immer eher 2 als 1,8) haben sich an meinen Rädern bewährt. Ich glaube allerdings trotzdem nicht, dass die ausgeglichene Seitensteifigkeit die Stabilität erhöht. Die dicken & damit entsprechend weniger elastischen Speichen rechts dürften schon ordentlich Stress für Felgenboden & Nabenflansch sein.
Stabilität war von mir auch begrifflich falsch. Mit Ausgeglichen war der Sachverhalt vollkommen ausreichend beschrieben.
Übrigens: ×π/4 kürzt sich raus. Ich habe nämlich keine Ahnung, wie Excel mit mehreren "/” umgeht.
Bei meinem aktuellen Projekt ist das Verhältnis 5/3. Ich wollte erst 20/12 einspeichen, was ich immernoch für die bessere Lösung halte. Da ich aber kaum eigene Geräte habe, und so die Ausrichtung der Felgenlöcher umgebohrt werden müssten, werde ich wohl doch 16/16 mit 1,8/2,3 einspeichen. Es geht um einen Reiseradsatz, deswegen so dick.

Gruß
dasulf
 
Die Formel funktioniert. Aber in der Tat ist es so:

=WURZEL(POTENZ(Speichendurchmesser;2)/SIN(BOGENMASS(H34))*SIN(BOGENMASS(G34)))

eleganter. Ich bin halt Excel-Dilettant und kann auch von Algebra nur das für meine Zwecke notwendige Minimum.

Wo hast Du denn im Mittelteil 2,3 mm dicke Speichen gefunden?
 
Zuletzt bearbeitet:
Die Formel funktioniert. Aber in der Tat ist es so:

=WURZEL(POTENZ(Speichendurchmesser;2)/SIN(BOGENMASS(H34))*SIN(BOGENMASS(G34)))

eleganter. Ich bin halt Excel-Dilettant und kann auch von Algebra nur das für meine Zwecke notwendige Minimum.

Wo hast Du denn im Mittelteil 2,3 mm dicke Speichen gefunden?
E-strong von sapim
 
Wie gesagt, die differnzierte Bespeichung des Hinterrades ist weitgehend sinnfrei und beitet sich nur dann an, um Gewicht zu schinden und die Steifigkeit ein wenig zu retten.

Bei Verwendung von Scheibenbremsen verbietet sich das geradezu.
Es ist richtig, dass die meisten Speichenhersteller die Verwendung von Speichen mit 1,5 mm starkem Mittelteil für LR mit Scheibenbremsen verbieten bzw. davon abraten, aber auch das wird häufig problemlos praktiziert. Für dickere Speichen (1,6 mm aufwärts) gibt es keine Einschränkungen seitens der Hersteller und es gibt auch durchaus einen mechanischen Hintergrund, auf der Scheibenbremsseite (mit weniger Zugkraft) dünnere Speichen als auf der Antriebsseite (mit mehr Zugkraft) zu verwenden - trotz der zusätzlichen Belastung durch die Scheibenbremse (so herum bei einem HR, beim VR natürlich anders herum).

Eine dünne Speiche dehnt sich unter Zug stärker im elastischen Bereich und kann somit Verformungen der Felge im Fahrbetrieb (die laufend passierend; je flacher die Felge und/oder je stärker die Belastung, desto stärker die Verformung) besser ausgleichen. Eine durchgehend 2 mm dicke Speiche wird sich mit ~600-700 N Zugkraft (was der schwächer gespannten Seite entspricht) vermutlich nicht mehr als 0,1-0,2 mm dehnen - wenn überhaupt. Eine solche Verformung ist bei flachen Felgen und schwereren Fahrern nicht unüblich, teilweise ist diese sogar größer. Daraus folgt, dass die Speiche vollständig entlastet wird und der Nippel jede Radumdrehung ein mal gegen den Felgenboden hämmert und der Speichenbogen in der Nabe rüttelt. Dass eine solche Konstruktion nicht dauerhaltbar ist, kann sich jeder denken 😉

Wie bereits geschrieben spielt dies vor allem bei schwereren Fahrern und/oder stärker belasteten Laufrädern eine Rolle (z.B. im MTB-Bereich). Auch aus diesem Grund ist eine gleichmäßige Spannung insbesondere auf der schwächer gespannten Seite extrem wichtig, damit man nicht eine oder mehrere zu schwach gespannte Speichen hat, die ständig entlastet werden und damit eine Sollbruchstelle bilden.
Besonders praktisch ist es natürlich, wenn man am HR zusätzlich eine asymmetrische Felge verwendet, die die Zugkraft auf beiden Seiten etwas angleicht (schon 2,5 mm Asymmetrie führen bei 1200N hi-re zu Zugkräften von ~850N auf der hinteren linken Seite und damit zu einer ziemlich unproblematischen - weil hohen - Zugkraft).

Beim Vorderrad ist der Unterschied in der Zugkraft der beiden Seiten i.d.R. nicht so groß, dass es eine große Rolle spielt - auch bei scheibengebremsten Laufrädern.

Ich kann aufgrund mangelnder Erfahrung nicht sagen, wie relevant das Thema bei Laufrädern für Rennräder ist - ich fahre erst seit gut einem Jahr selber Rennrad.
Bei Mountainbikes habe ich mit dünnen Speichen auf der schwächer gespannten Seite sehr gute Erfahrungen gemacht. Ich habe etliche Laufradsätze für mich und Freunde/Verwandte gebaut, die auch bei hohen Fahrergewichten (>100 kg) und harten Einsätzen im Enduro-/Bikepark-Betrieb seit vielen Jahren und tausenden Kilometern ohne Nachzentrieren oder gar Speichenbrüchen halten.
Bei Standard-Laufradsätzen (OEM) sind leider häufiger die Speichen auf der Scheibenbremsseite gerissen - trotz angeglichener Speichenspannung. Dort waren meistens ED-Speichen mit 2 bzw. 2,34 mm oder (deutlich seltener) DD-Speichen mit 1,8 mm verbaut.

Ersteres ist ein gern geglaubter Irrtum, aber die Vorspannung ändert sich nicht mit der Dicke der Speichen. Und ausgleichen tut das somit gar nichts. Außer die Seitensteifigkeit im Vergleich zum Hinterrad mit komplett dünneren Speichen.
Du verwechselst Zugkraft in N oder kgf mit (mechanischer) Spannung. Die Spannung wird in Kraft pro Fläche angegeben, also z.B. N/mm^2. Dabei ist die Fläche des Speichenquerschnitts relevant und eine dünne Speiche mit wenig Zugkraft (z.B. hinten links) kann durchaus eine annähernd gleiche Spannung wie eine dicke Speiche mit viel Zugkraft (z.B. hinten rechts) aufweisen.
Die Seitensteifigkeit hängt bei ausreichender Zugkraft(!) auf den Speichen nur marginal mit der Spannung zusammen sondern vor allem mit dem Querschnitt der Speichen, der Länge und E-Modul. Wenn wir gleich lange Speichen vom gleichen Hersteller (und damit vermutlich aus dem gleichen Material) nehmen, spielt im Endeffekt nur der Querschnitt eine Rolle bei Unterschieden in der Steifigkeit einzelner Speichenmodelle. Wie gesagt: eine ausreichende Zugkraft auf den Speichen vorausgesetzt (i.d.R. geht man dabei auf der stärker gespannten Seite an die zulässige Grenze der Felge, was bei aktuellen Felgen i.d.R. ~1200 N sind).

Ansonsten kann ich Deinen Ausführungen nur zustimmen! :daumen:
 
Es ist richtig, dass die meisten Speichenhersteller die Verwendung von Speichen mit 1,5 mm starkem Mittelteil für LR mit Scheibenbremsen verbieten bzw. davon abraten, aber auch das wird häufig problemlos praktiziert. Für dickere Speichen (1,6 mm aufwärts) gibt es keine Einschränkungen seitens der Hersteller und es gibt auch durchaus einen mechanischen Hintergrund, auf der Scheibenbremsseite (mit weniger Zugkraft) dünnere Speichen als auf der Antriebsseite (mit mehr Zugkraft) zu verwenden - trotz der zusätzlichen Belastung durch die Scheibenbremse (so herum bei einem HR, beim VR natürlich anders herum).
Eine dünne Speiche dehnt sich unter Zug stärker im elastischen Bereich und kann somit Verformungen der Felge im Fahrbetrieb (die laufend passierend; je flacher die Felge und/oder je stärker die Belastung, desto stärker die Verformung) besser ausgleichen. Eine durchgehend 2 mm dicke Speiche wird sich mit ~600-700 N Zugkraft (was der schwächer gespannten Seite entspricht) vermutlich nicht mehr als 0,1-0,2 mm dehnen - wenn überhaupt. Eine solche Verformung ist bei flachen Felgen und schwereren Fahrern nicht unüblich, teilweise ist diese sogar größer. Daraus folgt, dass die Speiche vollständig entlastet wird und der Nippel jede Radumdrehung ein mal gegen den Felgenboden hämmert und der Speichenbogen in der Nabe rüttelt. Dass eine solche Konstruktion nicht dauerhaltbar ist, kann sich jeder denken 😉
Die Hersteller "Verbieten" es nicht, sie empfehlen es nur nicht.

Die "problemlose" Praxis ist doch eher ein Euphemismus. Ich hatte und habe solche "No Probs" und "funnktioniert problemlos" in schöner Regelmäßigkeit in der Werkstatt. Grundsätzlich ist der Erkenntnisgewinn ohnehin höher, wenn etwas kaputt geht, als wenn nicht. "No Probs" muß noch lange nichts heißen.
Ich schrieb ja schon, dass Speichenräder im Grunde recht geduldig sind. Bis zu einem gewissen Punkt halten auch die windigsten Konstruktionen.

Sehr elastische Speichen wie 1,5mm Rund un deren Messer-Pendants führen bei über die nabe gebremsten Rädern im Zweifel dazu, dass sich das Rad sukzessive selbst "zerlegt", will sagen, irgendwann sind alle Speichen gelockert. Es fängt mit ein bis zwei an und setzt sich weiter fort. Auch eine ausreichende Vorspannung schützt nicht davor. Speichen, die nur ein zehntel Millimeter stärker sind, sind dagegen steif genug, um das hinreichend zu verhindern, ausreichende Vorspannung um Totalentlastungen zu vermeiden vorausgesetzt.

Der Grund, warum auf der "Scheibenseite" vorne und auf der Antriebsseite hinten, die Speichen eher reißen, liegt schlicht und ergreifend daran, dass sie bereits höher gespannt sind und bei Überlastung "schneller" am Limit sind.

Die Vorstellung, dass an der Seite "der Krafteinleitung" ( welche auch immer) auch die "Last größer" ( welche auch immer) sei, trifft so nicht zu.

Der andere Punkt ist: Montiere ich ein Rad für Scheibenbremse einseitig dünnere Speichen, nehemn die steiferen Speichen mehr oder minder die gesamte Last auf ( "Steifigkeit zieht Kräfte an"). Das sit in der Tat eher ungünsitg. Man kann natürlich dann auch 1,5mm Speichen verwenden, die "Dicken" machen das dann schon.

Kleiner Einschub: Die "Verformung" der Felge wird meist vollkommen überbewertet. Tatsächlich kommt dabei nicht viel herum. Aber ansonsten: Genau! So wird es nichts.

Wie bereits geschrieben spielt dies vor allem bei schwereren Fahrern und/oder stärker belasteten Laufrädern eine Rolle (z.B. im MTB-Bereich). Auch aus diesem Grund ist eine gleichmäßige Spannung insbesondere auf der schwächer gespannten Seite extrem wichtig, damit man nicht eine oder mehrere zu schwach gespannte Speichen hat, die ständig entlastet werden und damit eine Sollbruchstelle bilden.
Besonders praktisch ist es natürlich, wenn man am HR zusätzlich eine asymmetrische Felge verwendet, die die Zugkraft auf beiden Seiten etwas angleicht (schon 2,5 mm Asymmetrie führen bei 1200N hi-re zu Zugkräften von ~850N auf der hinteren linken Seite und damit zu einer ziemlich unproblematischen - weil hohen - Zugkraft).
Genau!
Beim Vorderrad ist der Unterschied in der Zugkraft der beiden Seiten i.d.R. nicht so groß, dass es eine große Rolle spielt - auch bei scheibengebremsten Laufrädern.
Meist auch das!
Ich kann aufgrund mangelnder Erfahrung nicht sagen, wie relevant das Thema bei Laufrädern für Rennräder ist - ich fahre erst seit gut einem Jahr selber Rennrad.
Bei Mountainbikes habe ich mit dünnen Speichen auf der schwächer gespannten Seite sehr gute Erfahrungen gemacht. Ich habe etliche Laufradsätze für mich und Freunde/Verwandte gebaut, die auch bei hohen Fahrergewichten (>100 kg) und harten Einsätzen im Enduro-/Bikepark-Betrieb seit vielen Jahren und tausenden Kilometern ohne Nachzentrieren oder gar Speichenbrüchen halten.
Mit solchen Statements wäre ich vorsichtig. Wenn Du jemals das messbar nachweisen mußt, ist das Ergebnis immer eher bescheiden.
Bei Standard-Laufradsätzen (OEM) sind leider häufiger die Speichen auf der Scheibenbremsseite gerissen - trotz angeglichener Speichenspannung. Dort waren meistens ED-Speichen mit 2 bzw. 2,34 mm oder (deutlich seltener) DD-Speichen mit 1,8 mm verbaut.
Eigentlich werden bei den meisten Standardsätzen durchgehend 2mm Speichen verwendet. die sind zwar steif genug, um dem Bremsen über die Nabe zu widerstehen, haben aber tatsächlich eine geringere Zugfestigkeit. Sie quittieren die Arbeit entweder mit Bruch oder plastischer Verformung. Von anderen Micklichkeiten, die Räder aus der Speich-Maschine haben können, mal abgesehen.
Du verwechselst Zugkraft in N oder kgf mit (mechanischer) Spannung. Die Spannung wird in Kraft pro Fläche angegeben, also z.B. N/mm^2. Dabei ist die Fläche des Speichenquerschnitts relevant und eine dünne Speiche mit wenig Zugkraft (z.B. hinten links) kann durchaus eine annähernd gleiche Spannung wie eine dicke Speiche mit viel Zugkraft (z.B. hinten rechts) aufweisen.
Nein, nicht wirklich, aber in der Tat ist der Begriff dann nicht korrekt und in der Fahrradtechnik und besonders im Laufradbau gehen die Begriffe schon mal durcheinander, so auch mir. Allerdings habe ich wirklich die Zugkraft gemeint. Und der Betrag bleibt der Gleiche. Und wenn je um den selben Betrag die Speiche entlastet wird, hat das auch die selben Konsequenzen.
Die Seitensteifigkeit hängt bei ausreichender Zugkraft(!) auf den Speichen nur marginal mit der Spannung zusammen sondern vor allem mit dem Querschnitt der Speichen, der Länge und E-Modul. Wenn wir gleich lange Speichen vom gleichen Hersteller (und damit vermutlich aus dem gleichen Material) nehmen, spielt im Endeffekt nur der Querschnitt eine Rolle bei Unterschieden in der Steifigkeit einzelner Speichenmodelle. Wie gesagt: eine ausreichende Zugkraft auf den Speichen vorausgesetzt (i.d.R. geht man dabei auf der stärker gespannten Seite an die zulässige Grenze der Felge, was bei aktuellen Felgen i.d.R. ~1200 N sind).

Ansonsten kann ich Deinen Ausführungen nur zustimmen! :daumen:
Richtig. Nur wenn die Speichen vollkommen unzureichen gespannt sind, ist es auch nicht steif. Ansonsten hängt die Steifigkeit des Rades vor allem mit dem Querschnitt der Speichen zusammen, bei ansonsten gleichen Parametern ( Winkel bzw. Flanschabstand und Größe, Felge etc.)
 
Die Hersteller "Verbieten" es nicht, sie empfehlen es nur nicht.
Ich habe gerade noch mal bei Sapim geschaut, da steht tatsächlich nur noch, dass die Sapim Laser "nur erfahrenen Laufradbauern empfohlen wird". Früher stand da mal, dass die Laser nicht für die Verwendung in Disc-LR freigegeben ist.
Die "problemlose" Praxis ist doch eher ein Euphemismus.
Mit solchen Statements wäre ich vorsichtig. Wenn Du jemals das messbar nachweisen mußt, ist das Ergebnis immer eher bescheiden.
Wie gesagt: im Falle der Laufräder, die ich gebaut habe, hält alles. Ich sehe die LR regelmäßig und stehe mit den Fahrern/Fahrerinnen im Kontakt. ;) Dass meine Aussage nicht allgemeingültig ist, sollte sich von selbst verstehen!

Sehr elastische Speichen wie 1,5mm Rund un deren Messer-Pendants führen bei über die nabe gebremsten Rädern im Zweifel dazu, dass sich das Rad sukzessive selbst "zerlegt", will sagen, irgendwann sind alle Speichen gelockert.
(s.o.) Die Erfahrung habe ich bisher nicht gemacht. Aber es ist wahr, dass z.B. unzureichend abgedrückte LR mit Laser/Revo oder solche mit vollkommen verdrillten Speichen nicht lange halten ;)
Darum steht vermutlich auch der Hinweis dabei, sie sollten nur von geübten Laufradbauern verwendet werden. Eine Möglichkeit diese Nachteile beim Aufbau zu umgehen ist tatsächlich die Verwendung von Messerspeichen, da man diese prima gegenhalten kann bzw. muss.
Ich habe jedenfalls noch nicht die Erfahrung gemacht, dass sich auch nur eine Speiche in einem von mir so (sprich Laser/Revo hi-li) aufgebauten LR von alleine gelockert hat. Wenn das der Fall ist, wurde beim Aufbau bzw. bei der Dimensionierung der Komponenten etwas falsch gemacht.

Der Grund, warum auf der "Scheibenseite" vorne und auf der Antriebsseite hinten, die Speichen eher reißen, liegt schlicht und ergreifend daran, dass sie bereits höher gespannt sind und bei Überlastung "schneller" am Limit sind.
Ich habe die meisten Risse/Brüche bisher auf der schwächer gespannten Seite gesehen. Natürlich mag es bei falsch dimensionierten Bauteilen auch zu einem Überlast-Bruch kommen.

Die Vorstellung, dass an der Seite "der Krafteinleitung" ( welche auch immer) auch die "Last größer" ( welche auch immer) sei, trifft so nicht zu.
Da widersprichst Du Dir selbst. Siehe Zitat oben bzw. unten.

Der Grund für die Verwendung von dünnen Speichen auf der Nicht-Antriebsseite liegt für mich wie gesagt in der elastischen Verformung dieser. Für eine stark ungleichmäßige Krafteinleitung müsste sich ja der Nabenkörper deutlich tordieren, das nehme ich bei "normalen" Naben, die nicht auf maximale Gewichtseinsparung ausgelegt sind, mal nicht an (3-fach Kreuzung auf beiden Seiten vorausgesetzt). Bei mehrteiligen Konstruktionen sieht das wieder anders aus. E13 hatte mal Probleme mit knarzenden Naben, die aus 2 Alu-Flanschen und einem Carbon-Körper bestanden. Da kam es anscheinend zu starker Torsion.

Der andere Punkt ist: Montiere ich ein Rad für Scheibenbremse einseitig dünnere Speichen, nehemn die steiferen Speichen mehr oder minder die gesamte Last auf ( "Steifigkeit zieht Kräfte an"). Das sit in der Tat eher ungünsitg. Man kann natürlich dann auch 1,5mm Speichen verwenden, die "Dicken" machen das dann schon.
Die Differenz im Querschnitt sollte nicht zu groß sein. Ich verwende z.B. Sapim Laser (hi-li) mit D-Light (hi-re) oder D-Light und Race; je nach Einsatzgebiet und Fahrergewicht. Wenn's Geld keine Rolle spielt auch CX-Ray und CX-Sprint.

Kleiner Einschub: Die "Verformung" der Felge wird meist vollkommen überbewertet. Tatsächlich kommt dabei nicht viel herum. Aber ansonsten: Genau! So wird es nichts.
Wenn ich mich richtig erinnere, war es die Firma Park-Tool, die vor langer Zeit mal einen Artikel auf der HP veröffentlich hat, worin sie das untersucht haben. Ich habe ihn leider auf die Schnelle nicht gefunden. Ich war überrascht, wie stark sich eine Felge unter Last verformen kann. Das hängt natürlich von unterschiedlichen Parametern ab, wie sehr das in der Praxis zum Tragen kommt (Felgenform, Fahrergewicht, Gewichtsverteilung, Lastspitzen etc.). Jedenfalls waren es bei 70 kg Last ca. 0,1-0,2 mm, wenn ich mich richtig erinnere. Bei Lastspitzen (Schlagloch, Wurzel, Landung etc.) kann sich eine solche Felge natürlich noch mehr verformen.
Je spitzer bzw. höher das Felgenprofil ist, desto weniger sollte es eine Rolle spielen. Aber bei den "Standard-LRS" über alle Fahrprofile hinweg werden ja eher flache Felgen verbaut. Und verformen tut sich jede Felge im Fahrbetrieb.

Eigentlich werden bei den meisten Standardsätzen durchgehend 2mm Speichen verwendet. die sind zwar steif genug, um dem Bremsen über die Nabe zu widerstehen, haben aber tatsächlich eine geringere Zugfestigkeit. Sie quittieren die Arbeit entweder mit Bruch oder plastischer Verformung. Von anderen Micklichkeiten, die Räder aus der Speich-Maschine haben können, mal abgesehen.
Ja, aber ich hatte leider auch schon einige LRS mit 1,8mm DD-Speichen, die das gleiche Schicksal ereilt hat. Die waren an durchaus höherpreisigen Rädern verbaut, geholfen hat's nix.

Nein, nicht wirklich, aber in der Tat ist der Begriff dann nicht korrekt und in der Fahrradtechnik und besonders im Laufradbau gehen die Begriffe schon mal durcheinander, so auch mir. Allerdings habe ich wirklich die Zugkraft gemeint. Und der Betrag bleibt der Gleiche. Und wenn je um den selben Betrag die Speiche entlastet wird, hat das auch die selben Konsequenzen.
Ja, der Zusammenhang zwischen Zugkraft und Spannung ist linear.

Allerdings ist ein weiterer wichtiger Zusammenhang für die Dauerhaltbarkeit eben auch der Querschnitt der Speiche und damit die elastische Dehnung unter Vorspannung bzw. bei Entlastung. Die Dehnung hängt linear mit der Spannung zusammen. Da die Spannung aber - bei gleicher Zugraft - mit der Fläche zusammenhängt, geht der Radius der Speiche im Quadrat in die Gleichung ein:
Bei einer 2 mm-Speiche hast Du bei 700 N Zugkraft eine Spannung ~222 N/mm^2; bei einer 1,5 mm-Speiche von ~396 N/mm^2. Also bei 1/4 weniger Durchmesser knapp die doppelte Spannung und damit auch knapp die doppelte Dehnung (gleiches Material und somit gleiches E-Modul angenommen). Bei einer Sapim Laser sind das bei 700N rund ~0,6 mm Dehnung auf der Nicht-Antriebsseite, womit die elastische Verformung der Felge im "normalen" Fahrbetrieb allemal abgedeckt wird. Bei einer entsprechend dickeren Speiche kann es da u.U. schon knapp werden (theoretisch ~0,3 mm Dehnung, aber erfahrungsgemäß leider deutlich weniger aufgrund anderen Materials). Hier ist wieder der lineare Zusammenhang von elastischer Dehnung und Spannung wichtig: 0,2 mm Verformung der Felge führen bei der 1,5 mm dicken Speiche zu 33% Spannungsverlust, bei der 2 mm dicken zu Verlust von 66% der Spannung.

Bei punktuell höheren Belastungen durch Hindernisse oder Fahrbahnunebenheiten bietet die dickere Speiche deutlich weniger Reserven im Hinblick auf die Speichenspannung als die dünne.
Ähnliches gilt übrigens auch für seitliche Auslenkungen der Felge, z.B. im Wiegetritt oder bei Schräglage des Bikes, wie es in schnell gefahrenen Kurven vorkommt.

Aus diesem Grund ist mein Ansatz, dass die Felge zum Einsatzbereich und Fahrergewicht passen muss. Die Felge muss den Großteil der Steifigkeit in das System bringen. Ein dünnes und damit "flexibles" Speichengerüst sorgt dann (sorgfältig aufgebaut) für ein elastisches und dauerhaltbares System, in dem die auftretenden Kräfte verteilt werden können und Lastspitzen auf einzelne Bauteile vermieden werden - auch da gilt der Spruch: "Steifigkeit zieht Kräfte an".

Natürlich kann man alles mit Sapim (E-)Strong/Force und fetten Felgen "oversizen", aber das macht weder mir beim Aufbau noch dem Fahrer/der Fahrerin auf dem Bike Spaß ;)
 
Zuletzt bearbeitet:
Ich habe gerade noch mal bei Sapim geschaut, da steht tatsächlich nur noch, dass die Sapim Laser "nur erfahrenen Laufradbauern empfohlen wird". Früher stand da mal, dass die Laser nicht für die Verwendung in Disc-LR freigegeben ist.


(s.o.) Die Erfahrung habe ich bisher nicht gemacht. Aber es ist wahr, dass z.B. unzureichend abgedrückte LR mit Laser/Revo oder solche mit vollkommen verdrillten Speichen nicht lange halten ;)
Darum steht vermutlich auch der Hinweis dabei, sie sollten nur von geübten Laufradbauern verwendet werden. Eine Möglichkeit diese Nachteile beim Aufbau zu umgehen ist tatsächlich die Verwendung von Messerspeichen, da man diese prima gegenhalten kann bzw. muss.
Nein: Der Hintergrund ist eigentlich sogar recht simpel: Im Gegensatz zu den etwas dickeren Varianten zieht man bei Laser / Revo den Speichenbogen nicht beim Spannen leidlich an den Flansch. Damit funktioniert auch das "traditionelle" 500km Einfahren und finales Zentrieren so gar nicht. Wer so vorgeht, darf das ein paar Mal tun. Dass die Speichen bei hohen Spannungen auch eher in sich verdreht sind, kommt noch oben drauf. Man muß sich etwas mehr Mühe geben.
Das ist der ganze Hintergrund, mehr ist nicht dahinter.

Ich habe jedenfalls noch nicht die Erfahrung gemacht, dass sich auch nur eine Speiche in einem von mir so (sprich Laser/Revo hi-li) aufgebauten LR von alleine gelockert hat. Wenn das der Fall ist, wurde beim Aufbau bzw. bei der Dimensionierung der Komponenten etwas falsch gemacht.
Wenn Du die Laser nicht "alleine" läßt, dann übernehmen die dickeren. Solange die Vorspannung ausreichend ist, passiert da auch tendenziell nichts. Bau das mal komplett mit Laser auf, dann hast Du den Effekt.
Oder die Spannung ist einfach nicht hoch genug ( und die andere Seite ist bereits am Limit), dass die komplett entlastet werden. Auch dann setzt sich das sukzessiver fort, auch wenn auf der anderen Seite dickere Speichen sind.
Ich habe die meisten Risse/Brüche bisher auf der schwächer gespannten Seite gesehen. Natürlich mag es bei falsch dimensionierten Bauteilen auch zu einem Überlast-Bruch kommen.
Nein, ein Überlastungsbruch hat man, wie der Name schon sagt, wenn die Speiche überlastet wird.

Was Du meinst, ist Ermüdung.
Wenn ich nicht irre, habe ich davon auch nichts geschrieben. Der Grund für die Verwendung von dünnen Speichen auf der Nicht-Antriebsseite liegt für mich wie gesagt in der elastischen Verformung dieser. Für eine stark ungleichmäßige Krafteinleitung müsste sich ja der Nabenkörper deutlich tordieren, das nehme ich bei "normalen" Naben, die nicht auf maximale Gewichtseinsparung ausgelegt sind, mal nicht an (3-fach Kreuzung auf beiden Seiten vorausgesetzt). Bei mehrteiligen Konstruktionen sieht das wieder anders aus. E13 hatte mal Probleme mit knarzenden Naben, die aus 2 Alu-Flanschen und einem Carbon-Körper bestanden. Da kam es anscheinend zu starker Torsion.
Dann nicht. Das gehört auch weitgehend ins Reich der Legenden. So funktioniert ein Speichenrad nicht.
Die Differenz im Querschnitt sollte nicht zu groß sein. Ich verwende z.B. Sapim Laser (hi-li) mit D-Light (hi-re) oder D-Light und Race; je nach Einsatzgebiet und Fahrergewicht. Wenn's Geld keine Rolle spielt auch CX-Ray und CX-Sprint.
Nichts für ungut, aber das ist schlicht Quatsch. Und Du beschreibst es selbst: Der Unterschied im Querschnitt entspricht wieder dem einer 1,5mm zu einer 1,8mm Speiche.
Um es klar zu sagen: bis auf den Umstand, dass man die steilere Seite im Asymmetrischen Speichenrad ein wenig versteift, ist die differenzierte Einspeichung schlicht sinnfrei.
Wenn ich mich richtig erinnere, war es die Firma Park-Tool, die vor langer Zeit mal einen Artikel auf der HP veröffentlich hat, worin sie das untersucht haben. Ich habe ihn leider auf die Schnelle nicht gefunden. Ich war überrascht, wie stark sich eine Felge unter Last verformen kann. Das hängt natürlich von unterschiedlichen Parametern ab, wie sehr das in der Praxis zum Tragen kommt (Felgenform, Fahrergewicht, Gewichtsverteilung, Lastspitzen etc.). Jedenfalls waren es bei 70 kg Last ca. 0,1-0,2 mm, wenn ich mich richtig erinnere. Bei Lastspitzen (Schlagloch, Wurzel, Landung etc.) kann sich eine solche Felge natürlich noch mehr verformen.
Je spitzer bzw. höher das Felgenprofil ist, desto weniger sollte es eine Rolle spielen. Aber bei den "Standard-LRS" über alle Fahrprofile hinweg werden ja eher flache Felgen verbaut. Und verformen tut sich jede Felge im Fahrbetrieb.
Und was sollte bei 0,1mm rum kommen? Nicht, dass es nicht vorhanden wäre, wird aber eben vollkommen überbewertet.
Aber was man durchaus kann: Bei einigen Modellen, die vertikal nicht sehr steif sind, die SPeichen zu fest anziehen, dass der Fühler am Zentrierständer eine regelrechte "Berg- und Talfahrt" anzeigen läßt.

Das vorgespannte Rad ist im Gegenteil erstaunlich formstabil, wenn man bedenkt, aus welchen Teilen es besteht.

Ja, aber ich hatte leider auch schon einige LRS mit 1,8mm DD-Speichen, die das gleiche Schicksal ereilt hat. Die waren an durchaus höherpreisigen Rädern verbaut, geholfen hat's nix.
Kaputt bekommt man alles. Bei maschinell gefertigten Rädern werden meist auch die letzten Arbeitsgänge unterlassen und niemand zentriert / spannt die mal nach.
Ja, der Zusammenhang zwischen Zugkraft und Spannung ist linear.

Allerdings ist ein weiterer wichtiger Zusammenhang für die Dauerhaltbarkeit eben auch der Querschnitt der Speiche und damit die elastische Dehnung unter Vorspannung bzw. bei Entlastung. Die Dehnung hängt linear mit der Spannung zusammen. Da die Spannung aber - bei gleicher Zugraft - mit der Fläche zusammenhängt, geht der Radius der Speiche im Quadrat in die Gleichung ein:
Bei einer 2 mm-Speiche hast Du bei 700 N Zugkraft eine Spannung ~222 N/mm^2; bei einer 1,5 mm-Speiche von ~396 N/mm^2. Also bei 1/4 weniger Durchmesser knapp die doppelte Spannung und damit auch knapp die doppelte Dehnung (gleiches Material und somit gleiches E-Modul angenommen). Bei einer Sapim Laser sind das bei 700N rund ~0,6 mm Dehnung auf der Nicht-Antriebsseite, womit die elastische Verformung der Felge im "normalen" Fahrbetrieb allemal abgedeckt wird. Bei einer entsprechend dickeren Speiche kann es da u.U. schon knapp werden (theoretisch ~0,3 mm Dehnung, aber erfahrungsgemäß leider deutlich weniger aufgrund anderen Materials). Hier ist wieder der lineare Zusammenhang von elastischer Dehnung und Spannung wichtig: 0,2 mm Verformung der Felge führen bei der 1,5 mm dicken Speiche zu 33% Spannungsverlust, bei der 2 mm dicken zu Verlust von 66% der Spannung.
Du beschreibst doch gerade selbst, wie gering eigentlich der Unterschied in der Dehnung ist. Das doppelte von zeimlich wenig ist eben auch immer noch ziemlich wenig.
Zudem ist ja wohl nicht nur die Dehnung unter Zuglast proportional, sondern wird auch umgekehrt bei Entlastung der proportional um den gleichen Betrag "schrumpfen".
Vermutlich ist die Hoffnung bei dem einen oder anderen, dass aufgrund der höheren relativen Spannung die Speiche und die etwas größere "Dehnung", diese etwas weniger schnell entlastet wird, als ein dickere.

Aber dem ist nicht nicht so. Man müßte die schon um einige Millimeter stärker dehnen können.

Bei totaler Entlastung wird auch die dünnere Speiche klappern, bzw. die "schwingt" um den selben Betrag wie eine dickere. Das wird einfach nicht besser, egal, was man tut.
Bei punktuell höheren Belastungen durch Hindernisse oder Fahrbahnunebenheiten bietet die dickere Speiche deutlich weniger Reserven im Hinblick auf die Speichenspannung als die dünne.
Ähnliches gilt übrigens auch für seitliche Auslenkungen der Felge, z.B. im Wiegetritt oder bei Schräglage des Bikes, wie es in schnell gefahrenen Kurven vorkommt.

Aus diesem Grund ist mein Ansatz, dass die Felge zum Einsatzbereich und Fahrergewicht passen muss. Die Felge muss den Großteil der Steifigkeit in das System bringen. Ein dünnes und damit "flexibles" Speichengerüst sorgt dann (sorgfältig aufgebaut) für ein elastisches und dauerhaltbares System, in dem die auftretenden Kräfte verteilt werden können und Lastspitzen auf einzelne Bauteile vermieden werden - auch da gilt der Spruch: "Steifigkeit zieht Kräfte an".

Natürlich kann man alles mit Sapim (E-)Strong/Force und fetten Felgen "oversizen", aber das macht weder mir beim Aufbau noch dem Fahrer/der Fahrerin auf dem Bike Spaß ;)
Also auch das nicht ( dass es passen muß, natürlich schon!): Nicht, dass die Steifigkeit der Felge unwichtig wäre, aber wenn das Rad wird dann doch erst durch Speichen und Spannung komplett.

Nebenbei: "Lastspitzen" gehört eigentlich in einen anderen Bereich der Physik.

Und selbst mit einer brachial steifen Felge, kann man mit ungünstig dimensionierten Speichen ein wabbeliges Rad bauen.

Es ging eine ganze Zeit lang um, dass man für schwere Fahrer fette Felgen mit dünnen Speichen verbandeln soll. In der Praxis ist das aber kompletter Humbug. Die Räder werden nicht steif genug, selbst bei 36 Speichen und sie sind elastisch genug, dass sich die Nippel trotz rabiater vertikaler Steifigkeit der Felge bald einstellt. Zwar brechen die Speichen weniger schnell, dafür fädelt man dann irgendwann lauter plastisch verformte 1,5er aus dem Rad heraus.

Sehr oft wird im Laufradbau das Rad lediglich "esoterisch überhöht verkünstelt". Das geht meist gut, weil selbst die windigsten Konstrukte über ziemliche Nehmerqualitäten verfügen und noch viel öfter gar nicht an den Rand der Belastungsgrenze gefahren werden.

Mit einem gut gebauten Rad, hat das allerdings nur wenig zu tun. Dazu gehört sehr viel weniger, als man gemeinhin annimmt, braucht aber wirklich viel mehr Erfahrung und Routine um ein paar Dinge wirklich einschätzen zu können. Und letzteres hätte ich früher auch nicht gedacht.
 
Hier ist wieder der lineare Zusammenhang von elastischer Dehnung und Spannung wichtig: 0,2 mm Verformung der Felge führen bei der 1,5 mm dicken Speiche zu 33% Spannungsverlust, bei der 2 mm dicken zu Verlust von 66% der Spannung.
Moinsen

Ich finde das etwas falsch herum. Als erstes kommt doch wohl der Impact in Form einer Kraft. Wenn es keine Speichen gäbe, würde man aus der Kraft berechnen können, wie hoch das Rad hoppst. Verformung findet sicherlich nicht großartig statt, höchstens im Bereich von sehr kleinen Zeitskalen, nämlich die, die die Fortpflanzungsgeschwindigkeit in dem Medium vorgibt (Schallgeschwindigkeit in der Felge). Die Verformung findet nur dadurch statt, weil die Speichen den freien Fall verhindern und die Felge an Nabe und Fahrrad binden. Will ich keine großen Auslenkungen haben, benötigt man dicke Speichen, die die Felge an die Nabe binden. Auf der gegenüberliegenden Seite hätte ich natürlich gerne sehr dünne Speichen, um den Nippelsitz nicht komplett zu entlasten. Beides zusammen geht natürlich nicht bei einem drehenden Rad.
Da die einwirkende Kraft von außen kommt und nicht von Rad abhängig ist, bevorzuge ich ein Rad, welches große Auslenkungen garnicht erst zulässt. Während es beim Schlagloch nämlich noch relativ egal ist und evtl als komfortabel gilt (Blödsinn, das macht natürlich der Reifen), ist es im Wiegetritt und in der Kurve unangenehm, wenn es an der Bremse schleift.

Gruß
dasulf
 
Als erstes kommt doch wohl der Impact in Form einer Kraft.
Und deshalb verformt sich die Felge am Auflagepunkt und die Speichen, die grad am Auflagepunkt des Rads sind, verringern ihre Vorspannung.
Bei genügend flacher Felge braucht es dazu auch kein Schlagloch oder sowas, sondern einfach auf dem Fahrrad sitzen reicht.
 
Damit funktioniert auch das "traditionelle" 500km Einfahren und finales Zentrieren so gar nicht.
Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber ich musste noch kein Laufrad nach 500 km oder 5000 km nachzentrieren oder gar nachspannen. Wenn ein Laufrad gut aufgebaut wird, dann hält es…
Kontrolliert habe ich selbstverständlich, aber es bewegt sich einfach nichts… egal was damit bisher so angestellt wurde.

Bau das mal komplett mit Laser auf, dann hast Du den Effekt.
Davon war nie die Rede ;)

Nein, ein Überlastungsbruch hat man, wie der Name schon sagt, wenn die Speiche überlastet wird.

Was Du meinst, ist Ermüdung.
Ja, aber Überlastbrüche habe ich bisher selten gesehen. Wie ich bereits geschrieben habe.

Der Unterschied im Querschnitt entspricht wieder dem einer 1,5mm zu einer 1,8mm Speiche.
Nein, da solltest Du mal die Produkdatenblättern von Laser, D-Light und Race “wälzen“.

Du beschreibst doch gerade selbst, wie gering eigentlich der Unterschied in der Dehnung ist. Das doppelte von zeimlich wenig ist eben auch immer noch ziemlich wenig.
Zudem ist ja wohl nicht nur die Dehnung unter Zuglast proportional, sondern wird auch umgekehrt bei Entlastung der proportional um den gleichen Betrag "schrumpfen".
Ob wenig, sehr wenig oder doppelt so viel von wenig… es geht nicht darum, dass es in einem sehr kleinen Ausmaß (auf den Durchmesser der Felge bezogen) stattfindet, sondern dass es stattfindet und wie man damit umgehen kann, damit die Laufräder haltbar werden. Und dabei spielen eben die nackten Zahlen und wie sie zueinander passen eine große Rolle. s.u. für eine genauere Erklärung.
Dass sich Dehnung bzw. Schrumpfung linear zur ausgeübten Kraft verhalten schrieb ich. Aber der Radius der Speichen geht zum Quadrat in die Gleichung ein, darum verhält sich eben nicht alles linear zueinander.

Bei totaler Entlastung wird auch die dünnere Speiche klappern, bzw. die "schwingt" um den selben Betrag wie eine dickere. Das wird einfach nicht besser, egal, was man tut.
Ja, aber die Felge muss deutlich höheren Lasten, als sie im normalen Fahrbetrieb auftreten, ausgesetzt sein, damit die dünne Speiche vollständig entlastet wird - bei gleicher anliegender Zugkraft ohne Last. Da ist einfach das Verständnis von Dehnung bzw. Schrumpfung/Stauchung von Speichen & Felgen und Last essentiell.

Es ging eine ganze Zeit lang um, dass man für schwere Fahrer fette Felgen mit dünnen Speichen verbandeln soll
Fett & schwer bedeutet leider nicht gleich steif in axialer bzw. radialer Richtung. Deswegen ist das schlicht Humbug. Eine gut konstruierte 400g Felge kann deutlich steifer sein als eine mit 500g, wo das Material an den Falschen Stellen sitzt und der Querschnitt der Felge sinnlos gestaltet ist.

Ich habe den Eindruck, dass ein grundlegendes Prinzip nicht ganz klar ist: eine auf Zug belastete (=vorgespannte) Speiche wird nicht durch „Druck“ entlastet (also eine Kraft, die entgegengesetzt wirkt), sondern dadurch, dass sich die Felge verformt.
Durch den Reifendruck wird die Felge über den gesamten Umfang gestaucht und die Speichenspannung sinkt, weil der Abstand zwischen Felge und Nabe abnimmt. Die Aufstandskraft hingegen verformt die Felge nur über einen Bereich von etwa 7 Speichen (bei 36 Speichen im Gesamtsystem). An dieser Stelle wird die Felge auch in Richtung Nabe verformt und der Abstand zwischen Felge und Nabe nimmt ab.

Diese Verringerung des Abstandes führt zu einer Verringerung der Speichenspannung der unteren Speichen, indem die Speichen nicht so stark (elastisch) gedehnt werden. Und jetzt kommt‘s: wenn sich eine dicke Speiche unter Vorspannung nur 0,1-0,2 mm gedehnt hat und die Felge um das gleiche Maß verformt wird (sprich, sich der Abstand zwischen Nabe & Felge verringert), ist diese Speiche entlastet. Eine dünne Speiche, die sich 0,5 mm gedehnt hat, ist hingegen noch unter Vorspannung. Je nach Ausmaß der Verformung der Felge zwischen 60-80% ihrer Spannung.
Diesen Zusammenhang - erst Verformung, DADURCH Verringerung der Speichenspannung - zu verstehen, ist essentiell um zu verstehen, warum dünne Speiche INSBESONDERE auf der schwächer gespannten Seite ihre Berechtigung haben. Das Ausmaß der elastischen Verformung der Speiche muss das Ausmaß der elastischen Verformung der Felge übersteigen, damit die Speiche nicht entlastet wird.
 
Moinsen

Ich finde das etwas falsch herum. Als erstes kommt doch wohl der Impact in Form einer Kraft. Wenn es keine Speichen gäbe, würde man aus der Kraft berechnen können, wie hoch das Rad hoppst. Verformung findet sicherlich nicht großartig statt, höchstens im Bereich von sehr kleinen Zeitskalen, nämlich die, die die Fortpflanzungsgeschwindigkeit in dem Medium vorgibt (Schallgeschwindigkeit in der Felge). Die Verformung findet nur dadurch statt, weil die Speichen den freien Fall verhindern und die Felge an Nabe und Fahrrad binden. Will ich keine großen Auslenkungen haben, benötigt man dicke Speichen, die die Felge an die Nabe binden. Auf der gegenüberliegenden Seite hätte ich natürlich gerne sehr dünne Speichen, um den Nippelsitz nicht komplett zu entlasten. Beides zusammen geht natürlich nicht bei einem drehenden Rad.
Da die einwirkende Kraft von außen kommt und nicht von Rad abhängig ist, bevorzuge ich ein Rad, welches große Auslenkungen garnicht erst zulässt. Während es beim Schlagloch nämlich noch relativ egal ist und evtl als komfortabel gilt (Blödsinn, das macht natürlich der Reifen), ist es im Wiegetritt und in der Kurve unangenehm, wenn es an der Bremse schleift.

Gruß
dasulf
Ja, dieser Zielkonflikt besteht in der Tat. Leider ist es so, dass sich die von Dir beschriebene erhöhte Zugspannung, um „die Felge an Nabe und Fahrrad“ zu binden, ziemlich gleichmäßig auf alle Speichen verteilt, die gerade nicht entlastet werden (dort wölbt sich die Felge leicht nach außen).
Du hast also (um beim 36-Speichen LR zu bleiben) 7 entlastete Speichen und 29 (zusätzlich) belastete Speichen. Da sich die Kräfte also nicht gleichmäßig verteilen, hilft ein „dickes“ Speichengerüst nur bedingt weiter. Es kann die Verformung der Felge ein Stück weit verringern, aber nicht in dem Maße, in dem die elastische Dehnbarkeit von dicken Speichen abnimmt.

Edit: deswegen sucht man auch die Felge nach dem Einsatzbereich aus, da diese der wichtigste Einflussfaktor für ein steifes Laufrad ist. Man geht eben nicht hin, nimmt irgendeine schöne oder leichte Felge und versucht dann, mit dem Speichengerüst noch Steifigkeit zu „retten“ bzw. zu generieren. Dann ist der Speichenbruch schon vorprogrammiert.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ich will Dir nicht zu nahe treten, aber ich musste noch kein Laufrad nach 500 km oder 5000 km nachzentrieren oder gar nachspannen. Wenn ein Laufrad gut aufgebaut wird, dann hält es…
Kontrolliert habe ich selbstverständlich, aber es bewegt sich einfach nichts… egal was damit bisher so angestellt wurde.
Mir nicht, aber jedem, der es so handhabt. Kann man auch machen und hat das Selbe Ergebnis.

Laß es Dir gesagt sein: Meine eigenen, die von anderen, auch prominenteren Laufradbauern und auch ein paar Hobbyisten. An keinem Rad geht der Einsatz komplett vorüber. Vielleicht nicht auf den ersten Blick sichtbar, oft nicht einmal relevant, aber messbar. Das kann auch niemand ändern. Das liegt schlicht in der Natur der Sache.
Davon war nie die Rede ;)


Ja, aber Überlastbrüche habe ich bisher selten gesehen. Wie ich bereits geschrieben habe.
Nicht? Das passiert ebenso häufig wie Ermüdung. Dann hast Du aber nicht viel gesehen.
Nein, da solltest Du mal die Produkdatenblättern von Laser, D-Light und Race “wälzen“.
Häh? Okay, ich vergaß die Bezeichnungen hinzuzufügen CX-Ray und CX-Sprint entsprechen im Querschnitt 1,5mm und 1,8mm. Rundspeichen. Das war alles.
Ob wenig, sehr wenig oder doppelt so viel von wenig… es geht nicht darum, dass es in einem sehr kleinen Ausmaß (auf den Durchmesser der Felge bezogen) stattfindet, sondern dass es stattfindet und wie man damit umgehen kann, damit die Laufräder haltbar werden. Und dabei spielen eben die nackten Zahlen und wie sie zueinander passen eine große Rolle. s.u. für eine genauere Erklärung.
Dass sich Dehnung bzw. Schrumpfung linear zur ausgeübten Kraft verhalten schrieb ich. Aber der Radius der Speichen geht zum Quadrat in die Gleichung ein, darum verhält sich eben nicht alles linear zueinander.
Du machst die Laufräder nun einmal nicht "haltbarer". Genau das ist Unfug. Und belegen läßt es sich nicht. Außer durch "Hinsehen".
Ja, aber die Felge muss deutlich höheren Lasten, als sie im normalen Fahrbetrieb auftreten, ausgesetzt sein, damit die dünne Speiche vollständig entlastet wird - bei gleicher anliegender Zugkraft ohne Last. Da ist einfach das Verständnis von Dehnung bzw. Schrumpfung/Stauchung von Speichen & Felgen und Last essentiell.
Nein, muß sie eben nicht. Warum sollte das so sein? Bei totaler Entlastung ist auch keine Zugkraft vorhanden. Auf der anderen Seite ist der Betrag der Be- und Entlastung immer der Gleiche, gleiche Belastung vorausgesetzt.

Du kannst das gerne noch einmal aufdröseln. Aber das läuft letztendlich auf etwas "fortbildung" in Sachen Physik hinaus, was aber mit den tatsächlichen Gegebenheiten im Speichenrad nicht so richtig viel zu tun hat.
Fett & schwer bedeutet leider nicht gleich steif in axialer bzw. radialer Richtung. Deswegen ist das schlicht Humbug. Eine gut konstruierte 400g Felge kann deutlich steifer sein als eine mit 500g, wo das Material an den Falschen Stellen sitzt und der Querschnitt der Felge sinnlos gestaltet ist.
Da ist belanglos, mir ging es nur um das Prinzip
Ich habe den Eindruck, dass ein grundlegendes Prinzip nicht ganz klar ist: eine auf Zug belastete (=vorgespannte) Speiche wird nicht durch „Druck“ entlastet (also eine Kraft, die entgegengesetzt wirkt), sondern dadurch, dass sich die Felge verformt.
Durch den Reifendruck wird die Felge über den gesamten Umfang gestaucht und die Speichenspannung sinkt, weil der Abstand zwischen Felge und Nabe abnimmt. Die Aufstandskraft hingegen verformt die Felge nur über einen Bereich von etwa 7 Speichen (bei 36 Speichen im Gesamtsystem). An dieser Stelle wird die Felge auch in Richtung Nabe verformt und der Abstand zwischen Felge und Nabe nimmt ab.
Du benötigst dafür nicht einmal die Veformung der Felge.

Das Speichenrad ist aufgrund der Zugspannung der Speichen stabil, also die Felge sitzt in der Mitte, die Nabe sitzt in genau der Mitte und so weiter. Im unbelasteten Zustand sind alle Speichen gleich stark gespannt, bze. bei unterschiedlichen Winkeln links und rechts eben jeweils eine Hälfte.

Bei Belastung, primär die Gewichtsbelastung von "oben" über die Achse, ändern sich die Zugspannungen aller Speichen um einen geringen Betrag, bei den meisten wächst sie, bei anderen nimmt sie ab.

Das sit das, was primär passiert. Udn in Bewegung ändern sich wiederum die Zugspannungen. Solange das nur in einem Teilbereich passiert, ist auch alles in Ordnung.

Die Verformung der Felge braucht man dafür erst gar nicht zu bemühen.
Diese Verringerung des Abstandes führt zu einer Verringerung der Speichenspannung der unteren Speichen, indem die Speichen nicht so stark (elastisch) gedehnt werden. Und jetzt kommt‘s: wenn sich eine dicke Speiche unter Vorspannung nur 0,1-0,2 mm gedehnt hat und die Felge um das gleiche Maß verformt wird (sprich, sich der Abstand zwischen Nabe & Felge verringert), ist diese Speiche entlastet. Eine dünne Speiche, die sich 0,5 mm gedehnt hat, ist hingegen noch unter Vorspannung. Je nach Ausmaß der Verformung der Felge zwischen 60-80% ihrer Spannung.
Diesen Zusammenhang - erst Verformung, DADURCH Verringerung der Speichenspannung - zu verstehen, ist essentiell um zu verstehen, warum dünne Speiche INSBESONDERE auf der schwächer gespannten Seite ihre Berechtigung haben. Das Ausmaß der elastischen Verformung der Speiche muss das Ausmaß der elastischen Verformung der Felge übersteigen, damit die Speiche nicht entlastet wird.
Einfach mal: Nein......Ich weiß, was Du gerade vermitteln willst, aber nein....

Ein Lesetip: Ab Seite 19.

https://www.reimer-mann-verlag.de/pdfs/101586_1.pdf
 
Zuletzt bearbeitet:
Du hast also (um beim 36-Speichen LR zu bleiben) 7 entlastete Speichen und 29 (zusätzlich) belastete Speichen.
Und genau diese 29 Speichen lassen den Mittelpunkt der Felge nicht großartig von dem Mittelpunkt der Nabe entfernen. Somit brauchen die sieben übrigen Speichen sich auch kaum kürzen, dementsprechend nimmt die Vorspannung auch kaum ab.
 
Du kannst das gerne noch einmal aufdröseln. Aber das läuft letztendlich auf etwas "fortbildung" in Sachen Physik hinaus, was aber mit den tatsächlichen Gegebenheiten im Speichenrad nicht so richtig viel zu tun hat.
Sorry, aber alles daran ist Physik 🙄 man kann es auch Mechanik nennen, ist aber nur ein Teilbereich der Physik…
Das sit das, was primär passiert. Udn in Bewegung ändern sich wiederum die Zugspannungen. Solange das nur in einem Teilbereich passiert, ist auch alles in Ordnung.

Die Verformung der Felge braucht man dafür erst gar nicht zu bemühen.
Doch, Du nimmst an, dass es nur Be- und Entlastung auf Zug gibt und keine Verformung der Felge. Deshalb habe ich es so ausführlich erklärt. „Leider“ ist die Verformung der Felge unter Last (ob statisch oder dynamisch spielt keine Rolle) der Ausgangspunkt für alle weiteren Betrachtungen und/oder Berechnungen. Und damit auch für das Verständnis dafür, wie man ein dauerhaltbares Laufrad konstruiert und baut!
Einfach mal: Nein......ICh weiß, was Du gerade vermitteln willst, aber nein....
Das ist der Knackpunkt 😜 Es geht offenbar um‘s nicht wollen, nicht um‘s nicht verstehen.
Schade, ich bin damit raus, da es dann keinen Sinn hat, sich darüber auszutauschen 😕
 
Und genau diese 29 Speichen lassen den Mittelpunkt der Felge nicht großartig von dem Mittelpunkt der Nabe entfernen. Somit brauchen die sieben übrigen Speichen sich auch kaum kürzen, dementsprechend nimmt die Vorspannung auch kaum ab.
Die Felge verformt sich trotzdem. Darum nimmt auch die Vorspannung ab 😉
Auch hier: es geht nicht nur um Spannung und Entspannung der Speichen, sondern vor allem um Verformungen im System. Diese sind zum Großteil dafür verantwortlich, dass sich die Vorspannung reduziert.
 
Sorry, aber alles daran ist Physik 🙄 man kann es auch Mechanik nennen, ist aber nur ein Teilbereich der Physik…

Doch, Du nimmst an, dass es nur Be- und Entlastung auf Zug gibt und keine Verformung der Felge. Deshalb habe ich es so ausführlich erklärt. „Leider“ ist die Verformung der Felge unter Last (ob statisch oder dynamisch spielt keine Rolle) der Ausgangspunkt für alle weiteren Betrachtungen und/oder Berechnungen. Und damit auch für das Verständnis dafür, wie man ein dauerhaltbares Laufrad konstruiert und baut!

Das ist der Knackpunkt 😜 Es geht offenbar um‘s nicht wollen, nicht um‘s nicht verstehen.
Schade, ich bin damit raus, da es dann keinen Sinn hat, sich darüber auszutauschen 😕
Damit will ich sagen, dass du zwar die physikalischen Gegebenheiten an sich richtig referierst, aber im Speichenrad das so in dieser Weise nicht zutrifft und auch der erwünschte Effekt nicht da ist.

Man kann das so machen, nimmt aber eben andere Schwächen in Kauf, die aber nicht in Erscheinung treten müssen. Verbessern tut man da eben so zeimlich gar nichts.

Ich habe dir mal was verlinkt. Und da wird auch was zur Verformung des Rades geschrieben.
 
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