Mal eben schnell ne kleine Bastelfrage

[jader]

...mit dem Begriff Spannung gebe ich @einbeiner

Also ist die maximale Seilspannung von der Federkraft abhängig.

Eben. @puntom hat das Problem ja auch nur in den kleinen Gängen, wo die Seilspannung höher ist. Die ändert sich nicht, wenn er den Zug länger oder kürzer macht.

Bin ich zu blöd?

Wenn ich die entsprechende "Zugspannungs-"Schraube am Schaltwerk (oder am Zuggegenhalter am Unterrohr bei Nutzung von STIs/Ergos) gegen den Uhrzeigersinn drehe, dann bewegt sich das Schaltwerk nach innen, also zum gröseren Ritzel. Dadurch ist die Feder im Schaltwerk mehr gespannt, und genau diese Feder überträgt doch die Spannung auf den Zug... Was sehe ich eurer Meinung da denn fslsch?!

Edit:
Die Spannung der Feder im Schaltwerk ist doch nicht linear, sondern abhängig von deren "Kompression"!

Es gibt gar keine STI / Ergos hier! Das Problem, das wir hier durchkauen, betrifft analoge Rahmenschalthebel ohne Index. Es gibt u.U. gar keine Feineinstellung am Schaltwerk. Der Zug wird so festgezogen, dass bei Stellung des rechten Schalthebels 'ganz vorne' und Schaltwerk ganz rechts, gerade keine Spannung mehr auf dem Seil ist.

 

[Dingading]

Die Spannung auf dem Schaltzug ist immer gleich, unanghäbig vom eingelegten Gang (innerhalb des Arbeitsbereichs des Schaltwerks). Die Kraft die auf den Zug wirkt ist genau so groß, wie die Kraft die benötigt wird, um das Schaltwerk gegen seine Federkraft an der aktuellen Position zu halten. Da die Federkennlinie des Schaltwerks linear sein dürfte, verändert sich somit die Spannung beim Schalten nicht, sondern nur der Seileinzugsweg und damit die Position des Schaltwerks.
Der Fehler ist also im Schaltwerk (ausgeleiert), Tretlagerumlenkung (zu viel Reibung) oder in den Schalthebeln (am wahrscheinlichsten) zu suchen.
VG
Ralf

 

[Profiamateur]

Vermutlich wird es so sein, daß der Begriff Zugspannung ingenieur-technisch etwas völlig anderes meint, als ein Nicht-Ingenieur (ich) darunter versteht. Jupp, Popcorn wäre jetzt gut

 

[jader]

Popcorn ist schon durch, jemand ein Bier?

 

[Profiamateur]

Die Spannung auf dem Schaltzug ist immer gleich, unanghäbig vom eingelegten Gang (innerhalb des Arbeitsbereichs des Schaltwerks). (...)
Ralf

Ist das so? Bei meinen Rädern nicht! Okay, zumindest bei den schremsgehebelten Rädern nicht... aber, das gibt es hier ja nicht...

 

[jader]

Die Spannung auf dem Schaltzug ist immer gleich, unanghäbig vom eingelegten Gang (innerhalb des Arbeitsbereichs des Schaltwerks).

Nein, dann hätte @puntom das Problem auch bei großen Gängen. Bei linearer Federkennlinie ist der Weg der Feder proportional zur aufgewendeten Kraft, sprich Zugspannung im Zug.
Die Stellkraft wird allerdings auch noch durch die sich ändernden Hebelverhältnisse am Parallelogramm beeinflusst.

 

[Dingading]

Bin ich zu blöd?

Wenn ich die entsprechende "Zugspannungs-"Schraube am Schaltwerk (oder am Zuggegenhalter am Unterrohr bei Nutzung von STIs/Ergos) gegen den Uhrzeigersinn drehe, dann bewegt sich das Schaltwerk nach innen, also zum größeren Ritzel. Dadurch ist die Feder im Schaltwerk mehr gespannt, und genau diese Feder überträgt doch die Spannung auf den Zug... Was sehe ich eurer Meinung da denn fslsch?!

Edit:
Die Spannung der Feder im Schaltwerk ist doch nicht linear, sondern abhängig von deren "Kompression"!

Wenn du die Einstellschraube am Schaltwerk oder am Hebel betätigst, veränderst Du den Einzugsweg des Seils. Eine Feder mit linearer Kennlinie wird nicht "härter" wenn man sie weiter zusammendrückt; man braucht für den ersten Zentimeter genau soviel Kraft wie für den letzten (z.B, Kugelschreiberfeder).
Wenn es beim friktionierten Schaltwerk progressive Federn gäbe, müßte man ja laufend die Reibung im Hebel nachstellen.
VG

 

[jader]

Eine Feder mit linearer Kennlinie wird nicht "härter" wenn man sie weiter zusammendrückt; man braucht für den ersten Zentimeter genau soviel Kraft wie für den letzten (z.B, Kugelschreiberfeder).

Sorry, was Du da schreibst ist falsch. Bitte lies die entsprechenden Seiten im Physik- oder besser einem Maschinenelemente Lehrbuch.

Stell eine Kugelschreiberfeder hin und leg eine Lagerkugel drauf. Die Feder wird um x/10 mm zusammengedrückt. Deiner Argumentation folgend, müsste die Feder aber auf Block zusammenfallen, da ja für den ersten Millimeter genau so viel Kraft aufgewendet werden muss, wie für den letzten.

 

[Profiamateur]

Der Sachverhalt scheint bei schremsgehebelten und friction-geschalteten Rädern ein völlig anderer zu sein...

Edit:
Mir fällt gerade ein: Die Spannung in Schremshebel-Schaltwerken wird nicht durch "Kompression" einer Feder, sondern durch das Auseinanderziehen einer Feder erzeugt. Das ist zumindest bei Shimano so. Ich fürchte aber, daß es das hier ja auch nicht wirklich gibt... Wie sich das dann mit der Linearität verhält, weiß ich nicht.

 

[Stubenrocker]

Das ist doch eine spannende Argumentation.

Kann man in diesem Zusammenhang eigentlich von einer spannenden Argumentation sprechen? Und wenn ja, was spannt die Argumentation eigentlich? Doch nicht etwa den Schaltzug?

 

[jader]

Der Sachverhalt scheint bei schremsgehebelten und friction-geschalteten Rädern ein völlig anderer zu sein...

Edit:
Mir fällt gerade ein: Die Spannung in Schremshebel-Schaltwerken wird nicht durch "Kompression" einer Feder, sondern durch das Auseinanderziehen einer Feder erzeugt. Das ist zumindest bei Shimano so. Ich fürchte aber, daß es das hier ja auch nicht wirklich gibt... Wie sich das dann mit der Linearität verhält, weiß ich nicht.

Ist Wurscht, auch bei einer Zugfeder wird am Draht gedreht. Sowohl eine Druck- als auch eine Zugfeder ist nichts weiter als ein aufgewickelter Torsionsstab. Dem ist es egal, ob Du rechts- oder linksrum drehst.

Edit: Es gibt dann noch die Spiral- oder besser Schenkelfedern, wie im Campa Schaltwerk. Da wird der Draht auf Biegung belastet

 

[Dingading]

Sorry, was Du da schreibst ist falsch. Bitte lies die entsprechenden Seiten im Physik- oder besser einem Maschinenelemente Lehrbuch.

Ja, stimmt, hast recht, nur die benötigte Kraft von Schaltschritt zu Schaltschritt erhöht sich linear. Die Gesamtkraft die auf den Seilzug wird, erhöht sich damit natürlich schon, von Gang zu Gang. Sorry.
VG

 

[Dralexisco]

Die Spannung auf dem Schaltzug ist immer gleich, unanghäbig vom eingelegten Gang (innerhalb des Arbeitsbereichs des Schaltwerks). Die Kraft die auf den Zug wirkt ist genau so groß, wie die Kraft die benötigt wird, um das Schaltwerk gegen seine Federkraft an der aktuellen Position zu halten. Da die Federkennlinie des Schaltwerks linear sein dürfte, verändert sich somit die Spannung beim Schalten nicht, sondern nur der Seileinzugsweg und damit die Position des Schaltwerks.
Der Fehler ist also im Schaltwerk (ausgeleiert), Tretlagerumlenkung (zu viel Reibung) oder in den Schalthebeln (am wahrscheinlichsten) zu suchen.
VG
Ralf

Bitte nimm ein Blatt Papier und einen Stift und skizziere ein Diagramm mit einer linearen Federkennlinie - meinetwegen auch noch ein zweites mit einer progressiven Charakteristik.
Nun benenne die beiden Achsen des Diagramms mit den zutreffenden Parametern.
Jedem Punkt der Kennlinie ist ein Wert auf der x-Achse und ein Wert auf der y-Achse zugeordnet.
Sieh Dir das an und überlege, ob Du Deine Behauptungen aufrechterhältst.
Immer noch?
Dann erkläre Dir selber das Prinzip einer Federwaage.

LG Helmut

[der mit dem fest eingerasteten Gscheidhaferlmodus]

Edit: mal wieder zu langsam geschrieben, während bei Dir der Groschen fiel.

 

[Dingading]

Eben, hättest es doch auch gleich gscheid erklären können.
Ne, ich war völlig aufm falschen Dampfer, muss aber hier auch nebenbei noch so tun, als ob ich was arbeite.
VG

 

[einbeiner]

Ich komme langsam zu der Ueberzeugung, dass der Begriff "Zugspannung erhoehen" fuer Nicht-Ingenieure vielleicht sogar anwaenderfreundlich ist!
Schraube drehen (geht schwer) -> da wird die Spannung wohl erhoeht -> prima

Der Profiamateur hat natuerlich recht, dass sich die Spannung beim Herausdrehen der Schraube erhoeht, weil das Schaltwerk bewegt wird und damit die Feder staerker zusammengedrueckt/auseinandergezogen wird. Das aendert aber nichts daran, dass die Spannung fuer ein korrekt eingestelltes Schaltwerk auf einem Ritzel immer gleich ist. Egal, ob ich jetzt 4 oder 5 Schaltschritte gebraucht habe um auf dieses Ritzel zu schalten!

Das Prinzip waere uebrigens das Gleiche, wenn man so eine Schaltung (schwerer, teurer, anfaelliger) ohne Feder, aber mit Gestaenge statt Zug bauen wuerde. An irgendeiner Stelle waere eine Schraube um die Gestaengelaenge zu veraendern und somit Schalthebel und Schaltwerkposition zueinander passend einzustellen. Genau wie bei den gaengigen Loesungen. Die Spannung waere hier aber 0.

Fuer Situationen a la "Schaltet prima rauf, aber nicht immer sauber runter" waere es in der Tat nett, wenn man die Grundspannung erhoehen koennte (z.B. dickere Feder oder Feder im Schaltwerk mit einer Schraube vorspannen). Das ginge dann zu Lasten der Betaetigungskraefte.

 

[Chris-AC]

Die Spannung auf dem Schaltzug ist immer gleich, unanghäbig vom eingelegten Gang...

Falsch!

...Die Kraft die auf den Zug wirkt ist genau so groß, wie die Kraft die benötigt wird, um das Schaltwerk gegen seine Federkraft an der aktuellen Position zu halten. ...

Richtig!

... Da die Federkennlinie des Schaltwerks linear sein dürfte, verändert sich somit die Spannung beim Schalten nicht, sondern nur der Seileinzugsweg und damit die Position des Schaltwerks...

Auch falsch!

Wenn du die Einstellschraube am Schaltwerk oder am Hebel betätigst, veränderst Du den Einzugsweg des Seils. ...

Richtig!

... Eine Feder mit linearer Kennlinie wird nicht "härter" wenn man sie weiter zusammendrückt; man braucht für den ersten Zentimeter genau soviel Kraft wie für den letzten (z.B, Kugelschreiberfeder)...

Falsch, je mehr man das zusammendrückt, desto stärker muss man drücken!

...
Wenn es beim friktionierten Schaltwerk progressive Federn gäbe, müsste man ja laufend die Reibung im Hebel nachstellen...

Nein, solange das Losbrechmoment (Friction) größer ist als die Seilkraft x Hebelarm (das ist in dem Falle der Radius auf dem das Schaltseil aufgewickelt wird.


[Klugscheissmodus On]

Federkraft = Federkonstante x (S-S0) wobei S die aktuelle Auslenkung (auseinandergezogen oder zusammengedrückt) der Feder ist - und S0 ist die Länge der Feder im entspannten Zustand.
Analoges gilt für Torsionsfedern bei Drehung (wie z.B. an Federn der Bremsarme).
Nun gibt es Schaltwerke mit Torsionsfedern (z.B. alte Super Record...) mit nachstellbaren Torsionsfedern (DA 7401 z.B.) und neuerdings immer mehr Schaltwerke mit Zugfedern.

Alle Federn in Schaltwegen haben gemeinsam, dass sie vorgespannt sind, also bereits bei der geringsten Auslenkung des Schaltwerks eine definierte mindest-Kraft benötigen um sie weiter auszulenken.
Bei alten Schaltwerken mit Torsionsfedern merkt man das am ehesten. (z.B. alte Super Record...)

Bei Schaltwerken mit nachstellbaren Torsionsfedern (DA RD-7401 z.B.) kann man die Vorspannung der Federn erhöhen, dadurch dass man sie bereits im "Ruhezustand" des Schaltwerkes weiter auslenkt.

Bei aktuellen Schaltwerken z.B. von Shimano ist die Betrachtung aber wieder eine andere.
Dort sind Zugfedern eingebaut.
Und um die Sache vollends unübersichtlich zu machen sind die so aufgehängt, dass der Federweg pro Schaltschritt nicht konstant ist.
Zu Beginn (also Kette rechts) ist die Federauslenkung Delta(S) pro Schaltschritt größer als gegen Ende des Schaltweges (Kette links).
Das heißt es verändern sich die Hebelverhältnisse im Schaltwerk so das trotz größerer Auslenkung der Feder (und gemäß Federkonstante höherer Federkraft) die benötigte Seilkraft zur Betätigung eines Schaltschrittes ungefähr gleich bleibt.
Auf der einen Seite der Wippe haben wir:
Delta (S) x Federkonstante x Hebelarm1 (der ist variabel)
und auf der anderen Seite haben wir:
(Seilweg pro Schaltschritt) x Seilkraft x Hebelarm2 (auch der ist variabel)

In der Summe haben die Ingenieure der Hersteller aktueller Schaltwerke ganze Arbeit geleistet dadurch, dass sie die Hebelwege und die Aufhängung der Schaltwerksfedern so optimiert haben, dass sich die Seilkraft im Schaltzug nicht wesentlich verändert über den gesamten Schwenkbereich des Schaltwerks gesehen.

Alte Schaltwerke sind da etwas rustikaler. Da ist die benötigte Seilkraft zu Beginn (Kette rechts) kleiner als gegen Ende (Kette links).
Und wenn die Feder ausgeleiert ist, dann ist die Kraft zu Beginn z.T. so gering, dass sie das Losbrechmoment der Gelenke nicht mehr überwindet um auf das kleinste Ritzel zu kommen...
Also zunehmende Seilkraft, je mehr man in Richtung großer Ritzel geht...

So, und um aus einer SeilzugKRAFT eine SeilzugSPANNUNG zu machen muss man das einfach durch die effektive Querschnittsfläche des Seilzuges dividieren. - Aber das ist direkt linear.

[\Klugscheissmodus Off]

Edit sagt - ich habe zu viel Zeit gebraucht, das alles hier zu schreiben - Ihr wart zwischenzeitlich schon ein wenig weiter...

 

[Dralexisco]

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Fuer Situationen a la "Schaltet prima rauf, aber nicht immer sauber runter" waere es in der Tat nett, wenn man die Grundspannung erhoehen koennte (z.B. dickere Feder oder Feder im Schaltwerk mit einer Schraube vorspannen). Das ginge dann zu Lasten der Betaetigungskraefte.

Ich vermute du meinst mit "rauf": rauf auf die großen Ritzel (also runter auf die niedrigeren Gänge) und umgekehrt.

LG Helmut

P.S.: Mein Halbwissen bezüglich aktuellerer Technik flüstert mir gerade zu, daß es auch inverse Schaltwerke gibt, bei denen es genau so ist wie du schreibst - aber von denen reden wir hier doch wohl eher nicht.

 

[einbeiner]

In der Summe haben die Ingenieure der Hersteller aktueller Schaltwerke ganze Arbeit geleistet dadurch, dass sie die Hebelwege und die Aufhängung der Schaltwerksfedern so optimiert haben, dass sich die Seilkraft im Schaltzug nicht wesentlich verändert über den gesamten Schwenkbereich des Schaltwerks gesehen.

Fast!

Ganze Arbeit haben m.E. z.B. die Ingenieure von SRAM bei den X0-Schaltwerken geleistet, die es darueberhinaus fertiggebracht haben bei gleicher Seilzuglaengenaenderung einen gleich grossen Schaltschritt zu erzeugen. Durch die einfache Schraegstellung des Parallelogramms a la Suntour (und spaeter Shimano und noch spaeter Campa) werden diese naemlich nur ein wenig vermittelt. Weshalb moderne Shimano-Hebel beim ersten und letzten Schritt eine andere Seillaenge einholen als bei jenen in der Mitte (und die Schaltungseinstellung zuverlaessig in der Mitte der Kassette am genausten haelt). ;-)

*schlussmitklugscheissenmeinerseits*

 

[chkamb]

Fast!

Ganze Arbeit haben m.E. z.B. die Ingenieure von SRAM bei den X0-Schaltwerken geleistet, die es darueberhinaus fertiggebracht haben bei gleicher Seilzuglaengenaenderung einen gleich grossen Schaltschritt zu erzeugen. Durch die einfache Schraegstellung des Parallelogramms a la Suntour (und spaeter Shimano und noch spaeter Campa) werden diese naemlich nur ein wenig vermittelt. Weshalb moderne Shimano-Hebel beim ersten und letzten Schritt eine andere Seillaenge einholen als bei jenen in der Mitte (und die Schaltungseinstellung zuverlaessig in der Mitte der Kassette am genausten haelt). ;-)

*schlussmitklugscheissenmeinerseits*

och. ich fand das interessant. irgendwo nen link, wo die geo vom X0 erklärt wird? muß ja nicht hier erfolgen..

 

[seto]

Kann man in diesem Zusammenhang eigentlich von einer spannenden Argumentation sprechen? Und wenn ja, was spannt die Argumentation eigentlich? Doch nicht etwa den Schaltzug?

Ich find es hier zunehmend spannender