Alles rund um das Schraubentuning

Chris Chance schrieb:
Dann poste mal wie?Hört sich nach Schwachsinn an.
..überhaupt kein Schwachsinn was er wahrscheinlich meint, ist dass man die Stahlschrauben als Dehnschraube mit Tellerkopf ausführt und die höhere Zugfestigkeit von Stahl, bei gleichzeitig leichterer Bearbeitbarkeit als bei Titan, ausnutzt uns so leichte sowie dauerfeste Schrauben herstellt. Ist natürlich mit mehr Aufwand verbunden und setzt eine Drehbank voraus.
 
DH-HASE schrieb:
..überhaupt kein Schwachsinn was er wahrscheinlich meint, ist dass man die Stahlschrauben als Dehnschraube mit Tellerkopf ausführt und die höhere Zugfestigkeit von Stahl, bei gleichzeitig leichterer Bearbeitbarkeit als bei Titan, ausnutzt uns so leichte sowie dauerfeste Schrauben herstellt. Ist natürlich mit mehr Aufwand verbunden und setzt eine Drehbank voraus.

Das soll Leichter sein als ne Titanschraube?
Dichte von Stahl 7,85Kg/dm³
Dichte von Titan 4,5 Kg/dm³

Die Stahlschraube müsste ja nur ca. 57% des Volumens einer Titanschraube Aufweisen um das gleiche Gewicht zu erreichen, von der gleichen Haltbarkeit (Zugfestigkeit) ganz zu schweigen.
 
Hallo Thunderbird,
jetzt brauchen wir schon 4 Rohloff 20G.
Die Realisierung ist sicher eine rein kaufmännische Frage und keine technische. Eine System mit 1800 Gramm, das bisher hauptsächlich in Richtung Zuverlässigkeit hin optimiert wurde, vor 10 Jahren auf den Markt kam, hat jede Menge Potenzial zur Gewichtseinsparung - was aber die Ingenieurleistung nicht mindert. Das sollte aber nur ein Hinweis gewesen sein, daß stets auch das Umfeld zu betrachten ist.

Die gewichtsspezifischen Festigkeitseigenschaften von Stahl zu Titan oder Aluminium (Legierungen) liegen je nach Applikation überraschend nahe beisammen. Die leichten Werkstoffe benötigen nämlich Gestaltungsfreiheit (z.B. Oversized Tubes).
Eine Beibehaltung der "Stahlgeometrie" mit Alu oder Titan führt häufig nicht zu dem erhofften Ergebnis. Ausgebohrte und / oder abgedrehte Stahlschrauben, ggf. mit Feingewinde, sind aber ähnlich leicht. Oder man betrachtet Vorspannkraft und Scherkraft getrennt und setzt scherkraftragende Elemente (z.B. aus Alu oder Mg Legierungen, oder gar aus Kunststoff) ein, in Verbindung mit kleineren Schrauben, die nur die Vorspannung übernehmen.
Dann kommt noch die Qualität der Leichtbauteile hinzu. Stahl ist ein recht gut abgesicherter Werkstoff. Bei Titan oder Alu sieht das ganz anders aus. Also überdimensionieren.
Je mehr Bauraum und Gestaltfreiheit zur Verfügung steht, umso grösser können die Gewichtsreduktionen durch die leichteren Werkstoffe ausfallen. Das Verhältnis der spezifischen Gewichte spiegelt nur selten das Verhältnis der Bauteilegewichte wieder.
Es gibt aber auch den Weg, die Befestigungselemente zu vergrössern. Grössere Bohrungen in den Kettenblättern z.B., dann könnte es mit Aluminium wieder funktionieren.

Das haben aber auch andere in dem Forum längst schon beschrieben.

Es gibt übrigens einen Leichtbauwettbewerb für Modellflieger aus Stahl.
Leichtbau mit der Rohloff 14G sollte dann auch möglich sein.

Gruss
Werdo

p.s. Be part with my vision and imagine you are riding a 20 speed gearhub with less than 2 pound - and your vision will become true (Not Mark Twain).
 
:confused: :ka:

wir reden hier am Bike fast ausschliesslich von Schraubentuning, da sonst eh schon alles wo es Sinn macht aus leichteren Materialien besteht.
Die Erfahrung zeigt, dass eine Aluschraube ziemlich genau 1/3 einer gleichförmigen / gleichmaßigen / gleichmassigen Stahlschraube wiegt.
Nun zeige mir doch bitte mal, wie Du an der Stahlschraube 2/3 des Materialeinsatzes reduzierst & dennoch eine funktionierende Schraube erhältst. Da ist es mit durchbohren, abdrehen (Dehnschraube) und Kopfform optimieren bei weitem nicht getan.
So und jetzt komm mir nicht mit kleineren Schrauben etc... Das ist völlig Praxisfremd, da sich kaum einer mal eben so einen ausgereizten Vorbau alà F99 neu schnitzen kann nur um die Klemmungen dann mit holgebohrten, abgedrehten M3 Schrauben zu realisieren ! Mag ja sein, dass man sich ein Modellflugzeug zu einem sehr großen Teil selber schnitzen kann, dass ist beim Bike aber nicht möglich & von daher hinkt der Vergleich nicht nur, ich würde sagen er humpelt gewaltig.
 
Nu ja, vielleicht sollte man eher den Grund hinterfragen. Warum ist es überhaupt möglich, daß man Stahlschrauben (geht ja hier um die Schrauben) gegen Alu oder Titan tauscht, und es trotzdem hält?
Der Preis und das Einsatzgebiet.
Ein Hersteller versucht wohl i.a.R. das Produkt noch recht günstig anzubieten, also kommen Stahlschrauben dran. Jeder Freak der's toll findet kann sich dann passende andere Schrauben dazu kaufen, wie bei Syntace ja direkt in einem Shop.
Und dann weiß ja vorher keiner, was mit dem Teil passieren soll. Stahl bietet halt einfach mehr Reserve, einmal in Bezug auf die Belastung und auch auf eine nicht ordnungsgemäße Handhabung...

Wobei man dazu sagen muß, daß immer mehr Hersteller auch bei den Schrauben ansetzen, um Gewicht zu sparen.
Hab das am Wochenende bei BMW gesehen, wo viele Stahlschrauben gegen Alu getauscht wurden. Statt 40g nur noch 12-13g, macht sich bei einem kompletten PKW dann doch bemerkbar. Und hält trotz gleicher Größe ;) Ist dann wohl doch meist eine kaufmännische Entscheidung, welches Material serienmäßig verwendet wird.
 
Genau das war der Ausgangspunkt meiner Betrachtung. Aber man muss die Applikation betrachten. Wenn es nur darum geht, eine völlig überdimensionierte Stahlschraube, durch eine formgleiche Aluschraube zu ersetzen, dann ist diese um knapp 2/3 leichter. In manchen Applikation widersteht die Aluschraube aber nicht mal 1/3 der Belastungen einer formgleichen Stahlschraube (Vorspannkraft, Scherkraft, Biegewechselfestigkeit, Setzvorgänge). Und manche Schraubverbindungen am Fahrrad sind durchaus hoch belastet.

Gruss
Werdo

p.s ich rate dringend davor ab, einen Lenker mit der üblichen Befestigungsart mit M3 zu befestigen, weder in Alu, noch in Stahl.
 
Werdo schrieb:
Gruss
Werdo
p.s ich rate dringend davor ab, einen Lenker mit der üblichen Befestigungsart mit M3 zu befestigen, weder in Alu, noch in Stahl.

Es war natürlich nur ein übertriebenes Beispiel um es etwas zu verdeutlichen.
:bier:
Ich finde aber so macht die Diskussion keinen Sinn, denn es geht hier einzig und allein ums MTB.
 
@werdo: Ja, sicher. Wenn die Belastung hoch ist, kommt man mit Alu sicher nicht allzu weit.
Wobei ich halt auch sagen muß, daß ich bei mir alles bis auf M5 runter gegen Titan getauscht hab, ohne Probleme.
Kleinere Schrauben an "unwichtigen" Teilen (Schaltung) hab ich dann eben auch gegen Alu getauscht.
 
checky
Radical 53

Keine Frage, Alu ist ein sehr geeigneter Werkstoff für den Leichtbau und Alu hat ohne Zweifel einmalige Eigenschaften.
Die erfahrenen Leichtbauer kennen einen schlauen Spruch, der sich zu ihrem Leidwesen immer wieder mal bewahrheitet "Schwer ist leicht was".
Ohne Anpassung der Gestalt an die Werkstoffeigenschaften ist ein gewichtsspezifisches Festigkeitsoptimum nicht zu erzielen.
Ich glaube auch nicht, daß alle anderen Leichtbaumaßnahmen schon ausgeschöpft sind. Wenn man zu rechnen beginnt, merkt man deutlich, dass das Rad lange Zeit vorwiegend aus Stahl konstruiert wurde.
Zurück zu den Verschraubungen.
Wir wollen ja Schraubverbindungen oder besser, lösbare Verbindungen optimieren.
Man könnte die eine oder andere Schraube auch komplett entfallen lassen und / oder Formschluss durch andere konstruktive Massnahmen erreichen, die sogar Gewichtsneutral sind.
Ganz schlimm finde ich die Aussage: das hält, bei mir ist seit 2 Jahren nichts gebrochen. Wenn von 100000 Autos, nach 5 Jahren sich 3 um Bäume wickeln, weil eine bestimmte Schraube am Fahrwerk versagt hat, dann gibt es einen Rückruf für 100000 Autos (vorausgesetzt das läßt sich noch eindeutig analysieren).

Was ist damit gemeint, dass es sich ausschliesslich um das MTB handelt?

Gruss
Werdo
 
@ Werdo:

Merkst du denn nicht, dass deine Argumente nur mit deinen von wahnsinnig weit hergeholten Beispielen funktionieren? Wer an seinem Rad Teile auf eigene Faust Teile erleichtert, also z.B. Aluschrauben verwendet, macht das doch auf eigenes Risiko. Der Vergleich mit den 100.000 PKW ist also völlig am Thema vorbei.
Ich will dich wirklich nicht angreifen, aber es scheint mir, als hättest du nicht so recht verstanden worum es in diesem Forum und speziell in diesem Threat geht. Ich find´s nur traurig, wenn in einem Threat, der dann doch mal etwas weiter führen soll, über solche eigentlich logischen Grundlagen diskutiert wird und Beispiele aus dem Flugzeugmodellbau mit aller Kraft herangeschleift werden irgendwas zu verdeutlichen. :rolleyes:

Also: Hat nun schon jemand was an der Rohloff getunt, oder nicht?

Stefan
 
und was hat rohloff-tuning mit dem thread zu tun? gibt doch n extra coladosen thread, bzw. man sollte einen im leichtbauforum aufmachen.
selbst wenn man alle schrauben an der rohloff gegen plaste ersetzt kann man noch nicht wirklich von leichtbau sprechen, und die innereien haben wieder nix mit schrauben zu tun:rolleyes:
 
Ja, ok Hugo. Du hast ja recht. Mir kamen nur die Beispiele etwas seltsam vor, als ich hungrig nach neuem Wissen den Threat durchlaß und herbe enttäuscht wurde.

Stefan
 
Letztendlich ist das noch nicht mal ein Beitrag zum Rohloff-Tuning sondern ein Philosophieren über Verbindungen im allgemeinen. Für mich hört sich das nach viel Theorie an aus der wohl kein praktischer Nutzen entspringt.
 
Was man ja sagen muß, ist daß seine Theorie eben typischer Maschinenbau ist, im Grunde auch richtig. Das steht denke ich außer Frage ;)

Aber hier hat's eben nix verloren, weil wie Tuner schon sagte hier jeder auf eigene Faust seine Haut riskiert.
 
Tuner schrieb:
@ Werdo:

Merkst du denn nicht, dass deine Argumente nur mit deinen von wahnsinnig weit hergeholten Beispielen funktionieren? Wer an seinem Rad Teile auf eigene Faust Teile erleichtert, also z.B. Aluschrauben verwendet, macht das doch auf eigenes Risiko. Der Vergleich mit den 100.000 PKW ist also völlig am Thema vorbei.

Der eine kritisiert, dass es Maschinenbau sei. Ist ein Fahrrad keine Maschine?
Ein anderer mahnt, dass das alles mit Schrauben nichts zu tun, sondern mit Verbindungen im allgemeinen. Weiss der überhaupt was er warum wie zusammenschraubt?
Wenn man Kettenblätter oder Bremsscheiben, so befestigt, dass die Schrauben das volle Drehmoment in Form von Scherkräften mit bekommen, dann ist das kein Leichtbau sondern eine Fehlkonstruktion. Wenn das leichtbaugerecht ausgeführt ist, dann genügen auch M5 Schrauben aus Aluminium.
Leichtbau bedeutet nicht Schwachbau und auch nicht zwangsläufig den Einsatz von leichteren Werkstoffen. Seltsamerweise erscheinen immer wieder geniale Details, die aber der herrschenden Mode zum Opfer fallen und ein Schattendasein führen. Da liegen viel Gramm, wenn nicht Kilos im Schatten.
Wenn die vorgenannten Kettenblätter, aber mit M5 Aluschrauben auch den Anforderungen genügen, dann war doch voher etwas nicht besonders schlau konstruiert.
Man spendet offenbar nicht viel Theorie für das Fahrrad. Man muss es nur anschauen, es ist so.

Und das Argument, dass jeder die Stabilitätsreduzierungen auf eigene Gefahr hin macht, erkläre ich hiermit als nicht geschrieben.
Könnte es nicht sein, dass viele Andere dann für Deinen Schwachbau bezahlen müssen. Das beginnt bei monetären Leistungen für Deine Krankenkosten wegen Schürfwunden bis zur Pflege eines Querschnittsgelähmten die nächsten 70 Jahre. Denn Du wirst alt werden, da das Hauptrisike in Deinem bisherigen Leben, der Schwachbau, dann nicht mehr möglich sein wird.
Gruss
Werdo
 
ich hab jetzt hier bissel rum geblättert aber nix gefunden.

habt ihr den schon geklärt welche schrauben man am rad gegen titan oder alu ohne bedenken austauschen kann?
 
bremssättel auf jeden fall ti

an der scheibe kann man ne kombi nehmen (abewchselnd ti und alu => 3xti und 3xal)
 
@Werdo:
Werd doch einfach mal konkret. Deine blumigen Umschreibungen sind und bleiben reine Theorie. Nenn wenigstens mal ein Beispiel was du wie verbessern würdest oder was mal besser war.
M5-Schrauben aus Alu kann man an der Bremsscheibe fahren, machen hier einige. Und jetzt?
Und präsentiere doch einfach mal deine ganzen genialen Lösungen und dann deine eingesparten Kilos.

Und was ich ganz furchtbar finde sind falsche Zitate.
 
Und was ich ganz furchtbar finde sind falsche Zitate.[/QUOTE]


Schon früher hatte ich erwähnt, dass Leichtbau nicht mit einem -Kochbuch- zu realisieren ist. Schon gar nicht, wenn auch noch eine akzeptable Lebensdauer aller Teile erreicht werden soll. Wer ein leichtes Rad mal über 50000km strapaziert hat, der wird sich wundern was alles bricht, verschleisst oder sich ausgeschlägt und welche Schraubverbindungen sich immer wieder von selbst lösen, wegen mangelnder Vorspannkraft und Relaxation der Werkstoffe. Und die Frage, ob an einem Kettenblatt oder einer Bremsscheibe auch Schrauben geringerer Festigkeit verwendet werden können hängt ja von vielen konstruktiven Details ab. Es gibt unterschiedliche Kettenräder für unterschiedliche Speichenzahlen und damit vielleicht auch unterschiedliche Schraubenzahlen, dann gibt es noch unterschiedliche Lochkreisdurchmesser, das Einsatzgebiet und die Eigenschaft des Fahrers. Wer immer nur auf Sand und Kies bremst erzeugt keine hohen Bremsmomente. Auch die thermische Belastung ist geringer, da ein erheblicher Teil der Bremsenergie Strasse und Reifen aufheizt. Auf Asphalt kann das schon wieder ganz anders aussehen.
Wenn schon die Zahnkränze des Hinterrades formschlüsssig auf der Nabe befestigt sind, dann sollte das bei einer Bremsscheibe (z.B. Centerlock) oder bei den vorderen Kettenrädern auch der Fall sein. So ein Formschluss lässt sich ohne zusätzlichen Materialeinsatz realisieren.
Die Dichte von Aluminium scheint ja jedem bekannt zu sein, aber diese sagt halt nicht viel aus über das zu erwartende Bauteilmasse, wenn es sich nicht gerade um den Deckel eines Kochtopfes handelt. Einige festigkeitsrelevante Eigenschaften von Aluminium sind eben deutlich unter denen von Stahl, selbst noch unter Berücksichtigung der Dichteverhältnisse.

Eine grundsätzliche Frage musste ich mir schon stellen. Was ist Leichtbau eigentlich? Ehrlich gesagt, eine Definition fällt schwer.
Das wichtigste Argument für leichte Produkte ist sicher die wie auch immer gelagerte Wirtschaftlichkeit.
Grundsätzlich kostet weniger Material auch weniger Geld und verursacht hinterher weniger Kosten. Wenn man aber hinterher etwas wegnehmen kann, ohne die Funktion in irgend einer Weise einzuschränken, dann hat der Konstrukteur schlecht konstruiert - aus welchen Grund auch immer. Man könnte in vielen Fällen durchaus sagen, dass Leichtbau ein feherhaftes Produkt erfordert.

Es ist wie beim Kochen: Zuviel Gewürze und zuviel Salz im Essen kosten nur mehr Geld und dem Restaurant die Kunden.

Hatte ich irgend etwas falsch zitiert?

Gruss
Werdo
 
Um auf die Beispiele einzugehen:
Centerlock: sicherlich der schlauere Standard & narrensicher zu montieren, aber ganz weit weg von Leichtbau.
Ein weiterer Nachteil der Centerlockscheiben: sie lassen sich nur sehr schlecht richten wenn mal etwas krummm gegangen ist.

Kraftschlüssige Spiderkettenblätter gab es mal (XT und XTR) & der Markt hat es abgelehnt, weil das Große KB welches den Spider beinhaltete dadurch viel zu teuer wurde.

Werdo schrieb:
.....Wenn man Bremsscheiben, so befestigt, dass die Schrauben das volle Drehmoment in Form von Scherkräften mit bekommen.....
Diese Aussage ist aufs MTB bezogen schlicht und einfach falsch.
:bier:
 
"Diese Aussage ist aufs MTB bezogen schlicht und einfach falsch."


Hallo checky,
als ich die IS2000 Bremsscheibe zum ersten Male sah, dachte ich die Torx ähniche Innenkontur dient dem Formschluss. Das war aber zu optimistisch gedacht. Centerlock war als Beispiel einer existierenden formschlüssigen Verbindung genannt. Mir erscheinen die Zähne zwar etwas zu fillligran. Ist halt billigst herzustellen. Ein Ziel war sicherlich ein System zu schaffen, das nicht kompatibel ist. Aber es kann vermutlich das grössere Drehmoment übertragen, zumindest im Neuzustand.

Wenn ich mir diverse 5 und 4 Speichen Deore und Deore LX Kettenblätter anschaue, kann ich für einen Formschluss Mehrkosten allerhöchstens im Bereich der 2. Kommastelle ausmachen. Das komplette Kettenrad ist ja nur ein Pfennigartikel. Das teuerste sind vermutlich Finish und Verpackung.

Was ist am MTB grundsätzlich anders, als an einem sogenannten Strassenrad?

Gruss
Werdo
 
Was wiegt dein Rad, was hast du veändert/verbessert, neue haltbare Lösungen für irgendwelche Verbindungen die sich (bei mir bis jetzt nicht) lösen oder brechen. Wenigstens ein hauch von konkret.
 
Werdo schrieb:
"Diese Aussage ist aufs MTB bezogen schlicht und einfach falsch."


Hallo checky,
als ich die IS2000 Bremsscheibe zum ersten Male sah, dachte ich die Torx ähniche Innenkontur dient dem Formschluss.
Was Checky meinte, war wohl, dass es neben Formschlüssigen auch noch reibschlüssige Verbindungen gibt. Da werden die Schrauben auch nicht auf Schub belastet, wenn die Konstruktion und die Montage korrekt durchgeführt werden.
Und das sollte bei der Bremsscheibe gewährleistet sein (zumindest mit Stahl-/ Titanschrauben).
Bei Kettenblättern ist es absolut unproblematisch.
 
Zurück