Mein neues Carbon-Fully

[Onkel_Bob]

Das würde mich auch sehr interessieren, magst du das vielleicht hier ausführen?

Falls jemand aktuelle Zahlen dazu hat, gerne hier rein

Generell wird zwischen Ermüdungslasten und Maximallasten unterschieden. Zusätzliche Überlastprüfungen sollen ein gutmütiges Versagen sicherstellen.

Carbon hat in der Regel eine sehr gute Ermüdungsfestigkeit (im Gegensatz zu geschweißten Alu-Rahmen; die Festigkeiten in der Schweißnaht, bzw. Wärmeeinflusszone sind eher schlecht).

Allerdings ist aufgrund der geringen Bruchdehnung bei Carbon eine Überlastung kritisch. Eine plastische Verformung wie bei den meisten Metallen gibt es praktisch nicht.

Daher liegt für mich bei der Auslegung der Fokus auf den Maximal- bzw. Überlasten. Wichtig sind:

• Sprung symmetrisch
• Sprung einseitig (schräge Landung auf einem Pedal)
• maximale Bremskraft Vorderrad
• maximale Bremskraft Hinterrad (die auch Situationen wie Back-Hops absichern muss - die "normale" Bremsung mit dynamischer Entlastung hinten ist für eine sichere Auslegung zu zahm)
• maximale Sattelkraft (Landung auf dem Sattel bei Pedalverlust)
• Wiegetritt (inkl. der Kettenzugkraft zw. Tretlager und Hinterachse, sowie Torsion durch einseitige Pedalkraft und ausgleichende Lenkerkraft
• zusätzlich noch die Torsionssteifigkeit des Rahmens zw. Hinterrad und Steuerrohr

Einiges davon ist auch auf der EFBE-Seite erläutert - leider ohne konkrete Zahlen. Vielleicht kann jemand mit Link zu einem aktuellen Test aushelfen?

Viele Grüße
Onkel_Bob

 

[aka]

Nebenbei bemerkt: Ein-/Ausbau der Pressfit-Lager funktionierte auch beim dritten Mal ohne Probleme (obwohl ich die primitive Variante mit Hammer und Schraubenzieher für den Ausbau und Gewindestange mit großen Unterlegscheiben für den Einbau nutze). Wenn die Passung stimmt, knarzt da auch nix.

Hallo,
hast du mal einen fachkundigen Rat zum Thema Press-Fit Lagerschalen in Carbon Rahmen?
Wer es hier knarzt bzw. die Passung nicht mehr so toll waere, wie wuerdest du vorgehen? Man liest ja von Loctite 641, andere schreiben von Loctite 595 ....
Vielen Dank schon mal!

 

[Martinwurst]

 

[Onkel_Bob]

Hallo,
hast du mal einen fachkundigen Rat zum Thema Press-Fit Lagerschalen in Carbon Rahmen?
Wer es hier knarzt bzw. die Passung nicht mehr so toll waere, wie wuerdest du vorgehen? Man liest ja von Loctite 641, andere schreiben von Loctite 595 ....
Vielen Dank schon mal!

Hallo @aka,

mit Loctite habe ich an der Stelle keine Erfahrung, sorry! Bei meinen Lagersitzen nehmen umlaufende Fasern die Ringspannung der Pressung auf und das funktioniert sehr zuverlässig.

@Martinwurst: Danke für den Tipp, das würde ich bei Bedarf auch verwenden. Falls es doch Loctite sein soll: da würde ich eher zum 641 tendieren. 595 ist auf Silikon-Basis - das ist meiner Meinung nach zu elastisch.

Gruß
Onkel_Bob

 

[Deleted 346340]

Falls jemand aktuelle Zahlen dazu hat, gerne hier rein

Generell wird zwischen Ermüdungslasten und Maximallasten unterschieden. Zusätzliche Überlastprüfungen sollen ein gutmütiges Versagen sicherstellen.

Carbon hat in der Regel eine sehr gute Ermüdungsfestigkeit (im Gegensatz zu geschweißten Alu-Rahmen; die Festigkeiten in der Schweißnaht, bzw. Wärmeeinflusszone sind eher schlecht).

Allerdings ist aufgrund der geringen Bruchdehnung bei Carbon eine Überlastung kritisch. Eine plastische Verformung wie bei den meisten Metallen gibt es praktisch nicht.

Daher liegt für mich bei der Auslegung der Fokus auf den Maximal- bzw. Überlasten. Wichtig sind:

• Sprung symmetrisch
• Sprung einseitig (schräge Landung auf einem Pedal)
• maximale Bremskraft Vorderrad
• maximale Bremskraft Hinterrad (die auch Situationen wie Back-Hops absichern muss - die "normale" Bremsung mit dynamischer Entlastung hinten ist für eine sichere Auslegung zu zahm)
• maximale Sattelkraft (Landung auf dem Sattel bei Pedalverlust)
• Wiegetritt (inkl. der Kettenzugkraft zw. Tretlager und Hinterachse, sowie Torsion durch einseitige Pedalkraft und ausgleichende Lenkerkraft
• zusätzlich noch die Torsionssteifigkeit des Rahmens zw. Hinterrad und Steuerrohr

Einiges davon ist auch auf der EFBE-Seite erläutert - leider ohne konkrete Zahlen. Vielleicht kann jemand mit Link zu einem aktuellen Test aushelfen?

Viele Grüße
Onkel_Bob

@giaco77 Magst du was zu den Lasten sagen die euer Kavenz Bike bei EFBE untersucht wird und welche Lasten i.d.R. angenommen werden bei der Auslegung?

Danke

 

[boneeex3]

Du bist so ein krasser Typ RESPEKT +rep

 

[Onkel_Bob]

Du bist so ein krasser Typ RESPEKT +rep

Danke für die Blumen - ich werde ja ganz verlegen ...

 

[Riot89]

Das ist ja einMega Projekt, erstaunlich dass das scheinbar ohne größere Rückschläge funktioniert hat?! Respekt!
Ich bin gerade selbst dabei einen Carbon Rahmen mit flexpivot an der HR Achse zu entwickeln und hab mir schon die Frage gestellt wie ich die Lagerpassungen/Inserts in der Form dimensionieren muss. Kannst du mir hier weiter helfen?
Um wie viel hast du die Passung anpassen müssen? Oder gibt es hier Literatur die du mir empfehlen kannst? Danke dir !!

 

[Onkel_Bob]

Das ist ja einMega Projekt, erstaunlich dass das scheinbar ohne größere Rückschläge funktioniert hat?! Respekt!
Ich bin gerade selbst dabei einen Carbon Rahmen mit flexpivot an der HR Achse zu entwickeln und hab mir schon die Frage gestellt wie ich die Lagerpassungen/Inserts in der Form dimensionieren muss. Kannst du mir hier weiter helfen?
Um wie viel hast du die Passung anpassen müssen? Oder gibt es hier Literatur die du mir empfehlen kannst? Danke dir !!

Hi @Riot89,
das Bike läuft immer noch - grob geschätzt seit etwa 1200 Betriebsstunden

Zu den Lagerpassungen:
Variante 1 (nutze ich für die Hinterradaufnahme):

Zwei kegelige Alu-Hülsen werden von innen und von außen ins Carbon gesteckt und durch die Steckachse miteinander verspannt. Die Hülsen haben einen zylindrischen Teil mit einer Presspassung, aber die soll nur dafür sorgen, dass die Hülsen bei der Demontage nicht herausfallen.

Variante 2 (nutze ich z.B. für das Pressfit-Tretlager)
Eine "richtige" Presspassung mit ordentlich Untermaß in der Bohrung. Konkret arbeite ich hier mit 0,5% kleinerem Durchmesser. Die entstehende Ringspannung wird durch umlaufende Glasfasern aufgenommen. Damit die Spannungen gleichmäßig verteilt werden, schiebe ich Flechtschläuche auf den Wickelkern und weite diese nach außen auf (hier zu sehen: #15 ).

Mit dieser Pressfit-Variante gibt es bisher keine Sorgen.

Gruß
Onkel_Bob

 

[Riot89]

Hi @Riot89,
das Bike läuft immer noch - grob geschätzt seit etwa 1200 Betriebsstunden

Zu den Lagerpassungen:
Variante 1 (nutze ich für die Hinterradaufnahme):
Anhang anzeigen 1158831
Zwei kegelige Alu-Hülsen werden von innen und von außen ins Carbon gesteckt und durch die Steckachse miteinander verspannt. Die Hülsen haben einen zylindrischen Teil mit einer Presspassung, aber die soll nur dafür sorgen, dass die Hülsen bei der Demontage nicht herausfallen.

Variante 2 (nutze ich z.B. für das Pressfit-Tretlager)
Eine "richtige" Presspassung mit ordentlich Untermaß in der Bohrung. Konkret arbeite ich hier mit 0,5% kleinerem Durchmesser. Die entstehende Ringspannung wird durch umlaufende Glasfasern aufgenommen. Damit die Spannungen gleichmäßig verteilt werden, schiebe ich Flechtschläuche auf den Wickelkern und weite diese nach außen auf (hier zu sehen: #15 ).

Mit dieser Pressfit-Variante gibt es bisher keine Sorgen.

Gruß
Onkel_Bob

Super danke für die Info, 0,5% ist schon eine heftige Übermaßpassung.
Die kegeligen Aluhülsen hast du genommen,damit du die Druckspannung der Schraube quer zur Faserrichtung in Ringspannung „umleitest“?
Grüße riot89

 

[Onkel_Bob]

Super danke für die Info, 0,5% ist schon eine heftige Übermaßpassung.
Die kegeligen Aluhülsen hast du genommen,damit du die Druckspannung der Schraube quer zur Faserrichtung in Ringspannung „umleitest“?
Grüße riot89

Hi @Riot89,
ja, die 0,5% sind schon heftig - aus Metallbauer-Sicht. Die meisten Stahl- und Aluminium-Legierungen wären da schon im plastischen Bereich. Aber: die umlaufenden Glasfasern sind im Vergleich zu Stahl etwa um eine 10er Potenz weniger steif und haben andererseits eine wesentlich höhere elastische Dehnung.

Für eine hochbelastete Presspassung im Tretlager braucht man genügend "Bums". Da passt das schon. Wenn ich nächste Woche in der Werkstatt bin, mache ich noch ein paar Fotos.

Zu den kegeligen Hülsen: das ist das gleiche Prinzip wie beim Steuersatz. Kegelige Lagersitze, Vorspannung durch die Ahead-Kappe. Die axiale Verspannung sorgt dafür, dass auch hohe Querkräfte übertragen werden können.

Gruß
Onkel_Bob

 

[Riot89]

Hi @Riot89,
ja, die 0,5% sind schon heftig - aus Metallbauer-Sicht. Die meisten Stahl- und Aluminium-Legierungen wären da schon im plastischen Bereich. Aber: die umlaufenden Glasfasern sind im Vergleich zu Stahl etwa um eine 10er Potenz weniger steif und haben andererseits eine wesentlich höhere elastische Dehnung.

Für eine hochbelastete Presspassung im Tretlager braucht man genügend "Bums". Da passt das schon. Wenn ich nächste Woche in der Werkstatt bin, mache ich noch ein paar Fotos.

Zu den kegeligen Hülsen: das ist das gleiche Prinzip wie beim Steuersatz. Kegelige Lagersitze, Vorspannung durch die Ahead-Kappe. Die axiale Verspannung sorgt dafür, dass auch hohe Querkräfte übertragen werden können.

Gruß
Onkel_Bob

Du benutzt tatsächlich Glasfasern und keine Carbonfasern für die umlaufenden Faser um die Lagersitze? Warum wenn ich fragen darf? Isolation wegen Kontaktkorrosion?
Grüße riot89

 

[Riot89]

Hi @Riot89,
ja, die 0,5% sind schon heftig - aus Metallbauer-Sicht. Die meisten Stahl- und Aluminium-Legierungen wären da schon im plastischen Bereich. Aber: die umlaufenden Glasfasern sind im Vergleich zu Stahl etwa um eine 10er Potenz weniger steif und haben andererseits eine wesentlich höhere elastische Dehnung.

Für eine hochbelastete Presspassung im Tretlager braucht man genügend "Bums". Da passt das schon. Wenn ich nächste Woche in der Werkstatt bin, mache ich noch ein paar Fotos.

Zu den kegeligen Hülsen: das ist das gleiche Prinzip wie beim Steuersatz. Kegelige Lagersitze, Vorspannung durch die Ahead-Kappe. Die axiale Verspannung sorgt dafür, dass auch hohe Querkräfte übertragen werden können.

Gruß
Onkel_Bob

Bilder wären super! Bitte nicht falsch verstehen, möchte es nur verstehen, mit carbonfasern könnte man dann ja eine „Standard“Passung machen?!
Grüße riot89

 

[Onkel_Bob]

Hi @Riot89 ,
die Taktik würde sicher auch mit Carbonfasern funktionieren - dann aber natürlich mit deutlich weniger Übermaß. Ich verspreche mir mit Glasfasern an der Stelle ein gutmütigeres Verhalten, weil die Bruchdehnung eben wesentlich höher ist, als bei Carbon. Außerdem verwende ich ausschließlich sehr gute Epoxidharze mit Luftfahrtzulassung. Die haben im Reinharzversuch eine Bruchdehnung von ca. 10%.

Mit Kontaktkorrosion habe ich bei meinem Injektionsverfahren bisher keine Probleme. Die Fasern sind so ins Harz eingebettet, dass eine ausreichend gute Isolationswirkung entsteht. Die umlaufenden Glasfasern helfen da ohnehin nicht, da ich den Wickelkern zuerst mit den Carbon-Flechtschläuchen belege.

Bilder nächste Woche

Gruß
Onkel_Bob

 

[Riot89]

Hi @Riot89 ,
die Taktik würde sicher auch mit Carbonfasern funktionieren - dann aber natürlich mit deutlich weniger Übermaß. Ich verspreche mir mit Glasfasern an der Stelle ein gutmütigeres Verhalten, weil die Bruchdehnung eben wesentlich höher ist, als bei Carbon. Außerdem verwende ich ausschließlich sehr gute Epoxidharze mit Luftfahrtzulassung. Die haben im Reinharzversuch eine Bruchdehnung von ca. 10%.

Mit Kontaktkorrosion habe ich bei meinem Injektionsverfahren bisher keine Probleme. Die Fasern sind so ins Harz eingebettet, dass eine ausreichend gute Isolationswirkung entsteht. Die umlaufenden Glasfasern helfen da ohnehin nicht, da ich den Wickelkern zuerst mit den Carbon-Flechtschläuchen belege.

Bilder nächste Woche

Gruß
Onkel_Bob

Ok interessant, an sowas hätte ich jetzt erstmal nicht gedacht! Super Input, auf die Bilder bin ich gespannt!
Grüße riot89

 

[Onkel_Bob]

Hi @Riot89 ,
hier wie versprochen ein paar Bilder.

Der Wickelkern für Pressfit 41mm mit realen 40,77mm:

Ein Carbon-Flechtschlauch (D60) und 1m Glasroving:

Der Flechtschlauch wird hier doppelt umgestülpt (ergibt 4fache Wandstärke):

Mit dem Glasroving wird der Flechtschlauch straff auf den Wickelkern gebunden ...

... und anschließend der Wickelkern in die Form geschraubt:

Das Grundlaminat läuft dann einfach über den Flechtschlauch und man erhält so eine sehr definierte Verstärkung für den Tretlagerbereich.

Gruß
Onkel_Bob

 

[Riot89]

Hey @Onkel_Bob,
danke für den super Input, ich werde mich mit Bildern von meinem Rahmen revanchieren wenn es soweit ist
Grüße riot89

 

[Riot89]

Hey @Onkel_Bob,
es geht gut voran bei mir ich werde jetzt auch das resin Infusion Verfahren nehmen. Wie groß sind den eigentlich deine Außenkantenradien? Bei mir sind die aktuell glaube ich mit 2-3 mm und 2,5-3mm laminatstärke zu klein. Die innerste Laminatschicht wäre dann quasi geknickt oder ist das bei resin Infusion nicht ganz so kritisch? Die Fachliteratur spricht hier nur von möglichste großen Radien bei dicken Laminaten...
Danke dir,
Grüße riot89

 

[Onkel_Bob]

Hey @Onkel_Bob,
es geht gut voran bei mir ich werde jetzt auch das resin Infusion Verfahren nehmen. Wie groß sind den eigentlich deine Außenkantenradien? Bei mir sind die aktuell glaube ich mit 2-3 mm und 2,5-3mm laminatstärke zu klein. Die innerste Laminatschicht wäre dann quasi geknickt oder ist das bei resin Infusion nicht ganz so kritisch? Die Fachliteratur spricht hier nur von möglichste großen Radien bei dicken Laminaten...
Danke dir,
Grüße riot89

Hallo @Riot89 ,

bei mir sind die Außenradien in der Regel so bei 3-4mm. Kleiner macht auch für die Formherstellung wenig Sinn: die Kavitäten sind beim Fatbike bis zu 50mm tief, da darf der Fräserdurchmesser nicht zu klein werden.

Was die Innenradien angeht: mit einem Wachskern könnte man theoretisch "eckig" fertigen - aber auch die Wachsform muss gefräst werden und da macht sich ein Mindestradius von 3mm gut. Für Schlauchblasverfahren würde ich nach Möglichkeit größere Radien wählen (kleine Radien drücken sich schlecht).

Generell gilt: keine scharfe Ecken, um Spannungsspitzen zu vermeiden. Mit 3mm Mindestradius liegt man aber schon um Welten besser als jede Schweißnahtgeometrie ... daher sind Carbonrahmen meist bei der Dauerfestigkeit auch deutlich besser als geschweißte Stahl/Alu-Rahmen.

Gruß
Onkel_Bob

 

[Onkel_Bob]

Eigentlich ging es in diesem Beitrag um eine praktische Umkleidekabine. Aber dann haben @nanananaMADMAN , @Habitat84 und @Osama mein Carbon-Fully auf dem Bild entdeckt.

Und plötzlich gab es hier im Thread nach 5 Jahren noch einmal über ein Dutzend Likes. Herzlichen Dank dafür! Zur Belohnung gibt es noch etwas Content:



Gruß
Onkel_Bob

 

[Pixelsign]

Wir sind letztens am Schneeberg an dir bzw. deinem Bike vorbei (Waldautobahn bergauf, recht zügig weil wir einkehren wollten ). Ich konnte es bei der Verarbeitungsqualität kaum glauben, als mein Kumpel meinte das es sich dabei um die Kiste vom Onkel Bob aus dem Forum handelt.

 

[Onkel_Bob]

Wir sind letztens am Schneeberg an dir bzw. deinem Bike vorbei (Waldautobahn bergauf, recht zügig weil wir einkehren wollten ). Ich konnte es bei der Verarbeitungsqualität kaum glauben, als mein Kumpel meinte das es sich dabei um die Kiste vom Onkel Bob aus dem Forum handelt.

Ich erinnere mich - wir waren natürlich bergauf gemütlich unterwegs. Wir dürfen das, wir sind ja schon etwas älter

Schneeberg ist immer eine Reise wert

Wenn Du im Vorbeifahren die Verarbeitungsqualität gesehen hast war mein Bike wohl gerade frisch gewaschen ... kommt selten genug vor. Meistens sieht es eher aus wie hier

 

[piazza]

Mein Hut der hat 3 Ecken...

...und den ziehe ich jetzt, mit jeder Ecke einmal!
Vollen Respekt für die Arbeit und das Endergebnis! Wahnsinn!

 

[Onkel_Bob]

Mein Hut der hat 3 Ecken...

...und den ziehe ich jetzt, mit jeder Ecke einmal!
Vollen Respekt für die Arbeit und das Endergebnis! Wahnsinn!

Herzlichen Dank für das Lob!

Ein bisschen stolz bin ich schon - das Bike hat jetzt über 5 Jahre durchgehalten. Die meisten Anbauteile wurden aus verschiedenen Gründen (Verschleiß, Defekt, Upgrade) getauscht, eigentlich sind nur noch Steuersatz, Vorbau und Lenker original. Aber der Rahmen hält immer noch. Ein paar Macken hat er sich über die Zeit natürlich eingefangen, aber wo gehobelt wird, fallen Späne.

Nach meinem Fatbike-Projekt hatte ich etwas Langeweile ... und da dachte ich mir: bau' doch nochmal einen Enduro-Rahmen. Nach 5 Jahren ist ja auch die Garantie abgelaufen

Da steht jetzt kurzfristig der Komplett-Umbau an, die Vorfreude ist schon groß. Und dann habe ich ja auch wieder Garantie bis 2026

Gruß
Onkel_Bob

 

[nationrider]

Da sieht man mal mit wieviel Fachkompetenz und Herzblut der Rahmen gebaut wurde, Glückwunsch!

wen Du magst, kannst Du ja mal ein paar aktuelle Detailfotos vom Rahmen und dessen Gebrauchsspuren posten. Artgerecht bewegen tust Du es ja