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Tief gesetzte Sitzstreben - warum?

Ach was! Die Sitzstreben haben aber nun mal keine Wahl wegen der Schwerkraft. Die Kräfteverläufe in so einem Rohr sind allerdings nur für Fachleute. Die Druckkraft wird umgelenkt, da das Rohr auf Druck natürlich 'ausgebeult' wird. Wenn das nicht wäre, käme man mit einem Carbonrahmen nicht weit. Es entstehen auf der Außenseite der Beule Zugkräfte, die Kohlefasern aber hervorragend aufnehmen können, da sie quasi unelastisch sind. Wenn Kohlefaser kollabiert, dann schlagartig: Zugfestigkeit > 3.500 N/mm², Bruchdehnung aber 1,5%. Da kommt nix anderes mit.
Dazu verweise ich gerne auf eine ausführliche Diskussion, die ich mit den selbsternannten und ausgewiesenen Carbonfachleuten @Jack-Lee und @cycliste17 geführt haben. Diese sind nämlich genau dieser Ansicht und waren kurz davor mich davon zu überzeugen.
https://www.rennrad-news.de/forum/threads/carbon-rahmen-riss.180382/page-5
Weiter vorne schreibst du, das Sitzstreben nicht flexen. Jetzt genau das Gegenteil. Du erklärst gerade, dass die Sitzstreben auslenken, also flexen und so Zugbelastungen auftreten. Was denn nun?
 
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Re: Tief gesetzte Sitzstreben - warum?
Wir schweifen etwas vom Thema der tiefen Sitzstreben ab und kommen bei den technologischen Eigenschaften von CFK raus. Was natürlich bei einem Carbonrahmen letztlich auch zusammengehört.

Mir ging es bei meinem Beitrag um gebogene Gabeln darum, dass man hier schon zu Zeiten der guten alten gemufften Stahlrahmen eine Bauform gewählt hat, die die Gabelrohre auf Biegung statt auf Stauchung beansprucht hat. Und genau die Menschen, die so was am liebsten fahren, regen sich darüber auf, wenn man nun am Sitzrohr dasselbe tut.
 
Nennt sich ja nicht umsonst kohlefaserverstärkter Kunststoff. Der Kunststoff wird durch die Kohlefaser zusammengehalten. Daher klappt das ja auch mit der Druckbelastung.
Ungekehrt ist es richtig. Der Kunststoff (Harz) fixiert die Kohlefasern. Da nur die Kohlefasern die Last aufnehmen können, bleibt es bei der Zugbelastung, die als einzige Belastung aufgenommen werden kann.
 
Siehe Video von Peak Torque
Die Simulation ist irgendwie komisch. Kann es sein, dass der Rahmen im Tretlager und im Steuerrohr fixiert ist, bevor die Biegekräfte auf den Sattel appliziert werden? Ich sehe irgendwie nicht, dass die Hebelwirkung simuliert ist, die entsteht, wenn die tiefe Sitzstrebe das Sitzrohr nach vorne drückt und die Gegenkraft, die vom Oberrohr ausgeübt wird, nach hinten drückt.
 
Da nur die Kohlefasern die Last aufnehmen können, bleibt es bei der Zugbelastung, die als einzige Belastung aufgenommen werden kann.
Frage: Nimmt der Kunststoff (also das Harz) vielleicht die Druckbelastung auf? Weil - natürlich treten Druckbelastungen auf bei einer CFK-Konstruktion, oder?
 
Wir schweifen etwas vom Thema der tiefen Sitzstreben ab und kommen bei den technologischen Eigenschaften von CFK raus. Was natürlich bei einem Carbonrahmen letztlich auch zusammengehört.

Mir ging es bei meinem Beitrag um gebogene Gabeln darum, dass man hier schon zu Zeiten der guten alten gemufften Stahlrahmen eine Bauform gewählt hat, die die Gabelrohre auf Biegung statt auf Stauchung beansprucht hat. Und genau die Menschen, die so was am liebsten fahren, regen sich darüber auf, wenn man nun am Sitzrohr dasselbe tut.
Bei der Gabel spielten früher auch fertigungstechnische Gründe eine Rollen. Der Gabelschaft (Rohr) wurde rechtwinklig abgelängt und an der Gabel befestigt. Der Nachlauf wurde dann durch Vorbiegen der Gabelscheiden realisiert. Heutzutage ist es kein Problem das Schaftrohr „schräg“ an der Gabel zu befestigen und auf die Vorbiegung zu verzichten. Alu- oder Stahlgabeln gibt es ohnehin so gut wie nicht mehr.
 
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Frage: Nimmt der Kunststoff (also das Harz) vielleicht die Druckbelastung auf? Weil - natürlich treten Druckbelastungen auf bei einer CFK-Konstruktion, oder?
Ne, es ist schon der Zug im Innern des Geflechts der Röhre.
Du belastest ein Rohr mit Druck und es wird durch Biegung zur Seite ausweichen. Und außen an der Biegung hast Du dann die Zugkräfte, die von der Faser aufgenommen werden.
 
Ungekehrt ist es richtig. Der Kunststoff (Harz) fixiert die Kohlefasern. Da nur die Kohlefasern die Last aufnehmen können, bleibt es bei der Zugbelastung, die als einzige Belastung aufgenommen werden kann.
Selbstverständlich kann ein Faserverbundbauteil auch Druckbelastungen aufnehmen.
Fasern können immer auch Druckbelastungen aufnehmen, wenn sie sich dabei über die Matrix an anderen Fasern abstützen können.
Die Matrix bettet die Fasern. Betten meint dabei, daß sie die Fasern räumlich fixiert und die Lasteinleitung und Lastausleitung ermöglicht. Zusätzlich stützt die Matrix die Fasern, z.B. gegen Ausknicken bei faserparallelem Druck. Die Lastübertragung erfolgt über die Adhäsion zwischen Faser und Matrix. Sie kann über Normal- oder Schubkräfte erfolgen. Verbunde, bei denen keine Faser-Matrix-Haftung besteht, sind nur in Sonderfällen belastbar.
https://www.chemie.de/lexikon/Faser-Kunststoff-Verbund.html
 
Mir ging es bei meinem Beitrag um gebogene Gabeln darum, dass man hier schon zu Zeiten der guten alten gemufften Stahlrahmen eine Bauform gewählt hat, die die Gabelrohre auf Biegung statt auf Stauchung beansprucht hat. Und genau die Menschen, die so was am liebsten fahren, regen sich darüber auf, wenn man nun am Sitzrohr dasselbe tut.
weil die gabelholme im gegensatz zu den sitzstreben nur an einem ende fixiert sind kann kein grund sein?
 
Selbstverständlich kann ein Faserverbundbauteil auch Druckbelastungen aufnehmen.
Fasern können immer auch Druckbelastungen aufnehmen, wenn sie sich dabei über die Matrix an anderen Fasern abstützen können.

https://www.chemie.de/lexikon/Faser-Kunststoff-Verbund.html
Die ertragbaren Druckbelastungen sind aber deutlich geringer als in Zugrichtung (laut Schmolke nur ca. die Hälfte) und eine reine Druckbelastung gibt es nur in der Theorie. In der Realität findet immer auch eine Auslenkung statt, die dann wieder zu Zugbelastungen führt. Daher legt man auch Fasern in verschiedenen Richtungen übereinander und wenn bpsw. die Sitzstrebe auf Druck belastet wird, entsteht in einem anderen Bauteil, z. b. der Kettenstrebe eine Zugbelastung. Daher konstruiert man so, dass die Last dort aufgenommen wird, wo sie am besten ertragbar ist, das wäre dann da wo Zugbelastungen auftreten.
Zudem ist es das Ziel den Harzanteil möglichst gering zu halten um Gewicht zu sparen.
 
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Wahnsinn mit was für einer Überzeugung einige hier für ein Schmarrn in die Weltpposaunen .
Es stimmt das eine einzelne Faser kein Druck aufnimmt, das liegt schlicht an der Materialdicke zur Länge. Dann muss man aber auch sagen : Stahl kann keine Druckkräfte aufnehmen! Denn ein Seil aus haarfeinem Draht knickt ja auch sofort...
Und jetzt kommt die Magie: durch die Matrix (hier Epoxidharz) werden die Fasern miteinander verbunden. Dadurch agieren sie grob wie eine ganz ganz dicke Faser. und dann gilt die eulerische Knickung, oder wenn's nicht ausknickt, halt die maximale Druckbelastbarkeit, welche im Regelfall durch die Scherbelastbarkeit und Faserrichtung bestimmt wird.

Ps. Epoxidharz weist eine Druckfestigkeit von etwa 50-80MPa auf, CFK Bauteile vertragen auf Druck auch mal 600MPa. Auf Zug mehr, klar, aber "keinen Druck" und "bei Druck wird das Bauteil ausgelenkt und es wird zu Zugbelastung" ist halt schlicht bullshit.
 
Okay okay,

CfK und Druck und Zug und so.

Die englische Admiralität glaubte ja auch dereinst, dass Stahlschiffe Unfug wären, weil Stahl nicht schwimmt.

Mir ging es bei der Eröffnung des Fadens aber eher um die die technische Nachvollziehbarkeit der tiefansetzenden Sitzstreben.

Resümee bis hier: Eher keine technischen Gründe => ist modisch.

Und wird deswegen auch wieder verschwinden.

g.
 
Okay okay,

CfK und Druck und Zug und so.

Die englische Admiralität glaubte ja auch dereinst, dass Stahlschiffe Unfug wären, weil Stahl nicht schwimmt.

Mir ging es bei der Eröffnung des Fadens aber eher um die die technische Nachvollziehbarkeit der tiefansetzenden Sitzstreben.

Resümee bis hier: Eher keine technischen Gründe => ist modisch.

Und wird deswegen auch wieder verschwinden.

g.
Aerodynamik. Aber zum großen Teil Optik.. die paar Watt die man zwischen Billo Rennrad-Rahmen und Aerorenner raus holt, sind außerhalb von Rennen zu vernachlässigen.
 
Kleineres Rahmendreieck ist steifer. Außerdem spart man etwas Gewicht. Die längere Sattelstütze verleiht mehr Komfort, solange sie möglichst rund ist.
 
Kleineres Rahmendreieck ist steifer. Außerdem spart man etwas Gewicht. Die längere Sattelstütze verleiht mehr Komfort, solange sie möglichst rund ist.
zu steifer: nö. Steifer ist die klassische Diamantform.
Zu längere Sattelstütze komfortabler. Stimmt, aber ein tief angesetztes hinteres Dreieck führt nicht zu einer solchen.
 
Das Bullshit-Arsenal der Maketingheinis ist endlos.
Das erkennt man daran, dass Specialized beim Tarmac SL7 die tief angesetzten Sitzstreben als Aerovorteil anpreist und Cervelo beim Caledonia als Komfort-Vorteil. Andere moderne Räder mit traditioneller Rahmenform, z. B. Cervelo R5 oder Specialized Aethos (ich nenne bewusst dieselben Hersteller) wäre dann weder aerodynamisch noch komfortabel, wenn das alles stimmen sollte.
 
Aethos und r5 sind üble Schäferhunde. Die haben so krasses slopping, dass die, bedingt durch den langen Stützenauszug auch Komfort bieten.

Die Tour Tests haben mMn doch den Aerovorteil raus gemessen.
Natürlich alles relativ kleine Ersparnisse aber sie sind tatsächlich da.
Und die Komfort Werte haben sich auch gebessert ggü den alten Aero Rahmen. Auch das wurde in den Tests tatsächlich gemessen.

Inwiefern das nötig oder spürbar war bzw ist, muss jeder für sich bewerten.
Aber alles auf die Mode zu schieben... Naja
 
Mir reicht schon der schlechtere Kraftfluss als Grund dageben. Das Risiko das am Übergang Sitzstreben/Sitzrohr oder der Rückseite des Sitzrohres am oberen Ende Risse entstehen ist einfach konstruktiv deutlich höher. Da pfeif ich auf 0,5 Watt bessere Aerodynamik oder den allgemeinen Trend.

Guten Komfort bekommt man auch Dackelsloping oder tiefe Streben hin.
 
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