Flexible Carbonfelgen - wie geht sowas?

[Carcassonne]

Eine Frage an die Laufradexperten (ist zwar RR, ich denke, das ist aber trotzdem interessant):

Kürzlich bei der Tour de Suisse kam es beim Massensprint auf den letzten Metern zu einem spektakulären Crash zwischen Cavendish und Haussler.
Sowohl auf den Photos wie auch im Video ist zu erkennen, dass dabei Cavendishs Carbonfelge kollabiert und sich um ca. 60 Grad oder mehr abwinkelt. Nur Sekundenbruchteile später schnappt die Felge wieder in ihre urspüngliche Position zurück und sieht quasi unbeschädigt aus. Wie geht das? Ich dachte immer, wenn Carbon bricht, dann bricht es und zersplittert. Oder gibt es da etwas Neues auf dem Markt, das ganze neue Eigenschaften im Hinblick auf Elastizität hat? Und warum reißen da die Speichen nicht aus oder brechen?
Btw.: das ist offenbar kein Photoshop Fake: Alle Videos vom Zielsprint zeigen das gleiche Phänomen.

Photo 1: Die kollabierte Felge:

Photo 2: Sekundenbruchteile später:

Und hier das Video mit der gesamten Sequenz in Zeitlupe:
[nomedia="http://www.youtube.com/watch?v=7wL7Phnf9eE&feature=related"]YouTube- Mark Cavendish crashes with Haussler at Tour de Suisse 2010[/nomedia]

 

[garbel]

Das ist...verblüffend!

Hätte auch eher gedacht, das Laufrad verhält sich wie dieses hier:

[nomedia="http://www.youtube.com/watch?v=AxFj_URIuns"]YouTube- Tour de France - Marcus Burghardt[/nomedia] (armer Hund...)

 

[Piktogramm]

Carbon zerlegt sich in den seltensten Fällen so wie Großmutters gutes Porzelan. Wenn das Zeug halbwegs gescheit ausgelegt ist liegt zwischen funktionellem Versagen (knickt weg) und 100%iger Selbstzerstörung und Kontrollverlust noch eine ganze Menge.

 

[softbiker]

An der Carbonfaser ist die einzige Schwachstelle das Harz mit dem es versteift wird. Da das harz die Eigenschaften von Plastik aufweist ist es ziemlich bruchgefährdet.
Die heutigen Carbonfelgen bestehen weitestgehend nicht aus einem einfach Carbonband das unter Druck in Form gepresst wird sondern aus einem komplizierten Gelge, was soviel heist wie dass die Fasern möglichst bruchstabil gegeneinander gelegt werden da die Carbonfaser ja immer nur in eine Richtung äußerst stabil und reisfest ist (der Länge nach).
Die große Kunst im Faserverbundbau ist das Material durch möglichst dünne Lagen in verschiedenen Laufrichtungen zu einem Gelege zusammezufügen um möglichst resistent gegen eine im vorausberechnete Belastung zu sein und das unter Zuhilfenahme von sowenig Harz wie möglich.
Aramid ist in verarbeitetem Zustand relativ steif und um einiges leichter als Kohlefaser welche aber Zugbelastungen um ein vielfaches mehr aushällt.
Daher werden die Felgen zumeist in den äußeren Lagen ausschließlich mit Kohlefaser aufgebaut.

Bei dem Sturz ist ganz klar zu erkennen dass die Speichen mit einer so extremen Drehmoment angezogen sind, dass die Felge sichtlich in die Ausgangsposition zurückschnappt. Ich gehe davon aus dass es sich um Aerospeichen handelt, was erklären würde dass die seitliche Verbiegung nicht zum Bruch geführt hat.
Die Felge mag zwar nicht gebrochen sein, weil die Carbonfaser der Länge nach das Rad zusammenhällt, jedoch wird das wenige Harz drummrumm gesplittert sein und die Felge daher instabil machen.

Das Gewicht der Felge und die Steifigkeit der Felge ist durch die Kohlefaser gegeben die Form alleine durch das Harz welche die Faser in Form hällt.

 

[felixthewolf]

Das ist doch viel einfacher.
Eine seite, die innere Seite hats delaminiert und eingeknickt, die aussenseite ist nicht gerissen.
Die Felge knickt ein und Schnappt wieder zurück.
annähernd fahrbar ist sie aber ganz sicher nicht mehr!

Trotzdem Freut es mich, dass dank solchen Experimentalfahrten der Pros und entsprechner Fotobesetzung im Zielbereich klar wird, dass carbon nicht einfach splittert und man dann in den offenen Wunden überall die Faserreste stecken hat, wie viele Carbongegner es gern darstellen.

@softbiker:
Den zusammenhang aus übermäßiger Längung und ggf Riss und der Speichenquerschnittsfläche, verstehe ich allerdings nicht so ganz.


Felix

 

[softbiker]

Naja eine runde Speiche hätte es in diesem Falle doch verbogen oder irre ich hier?
Oder ist dass nur so weil der Laufradsatz so wenig Speichen verbaut hat? Ein Rad mit 32 Speichen wäre sicher nicht zurückgesnappt.

Deiner Ausführung mit der Innenseite kann ich auch noch nicht so ganz folgen. Meinst du dass die innere Lage gerissen ist die äußere aber nicht. Dass würde sich ja dann so halb mit meiner Erklärung decken.

 

[jackJ3lly]

Dann gugg dir die Speichen vorne mal an. und Zähle mal. Da messerspeichen sehr flexibel sind kommt dass mit dem zurückschnappen schon hin.

Denke mal das das Zipp Felgen sind.