• Hallo Gast, wir suchen den Renner der Woche 🚴 - vielleicht hast du ein passendes Rennrad in deiner Garage? Alle Infos

Der "Maximaler Leichtbau in Metall" Thread

Servus,
die Explosionszeichnung wird auch nicht für allzuviel Klarheit sorgen.
Es ist aber simpel :) M5 SChrauben gehen im Mittelteil durch 6mm Löcher. Das Spiel das bei losgedrehten Schrauben herrscht, reicht für knapp 11° Neigung in jede Richtung. Langlöcher sind da nicht nötig und neigen nur zum verkanten/klemmen.

GRuß,
Patrick
 
Also sind die Löcher 1 mm Größer als die Schrauben und das reicht für den Winkel? Gut die Löcher sind ja recht eng beisammen.
Die Klemmbacken haben dann Gewinde und die beiden Schrauben gehen jeweils durch alle vier Backen um die dann längs zu klemmen?
 
Servus,
eine der Klemmbacken hat Gewinde, sodass man keine Mutter o.ä. gegenhalten muss. So kann man mit 2 SChrauben alle 4 Teile auf einmal spannen.
Und 2mm Höhenunterschied (Die Löcher im Mittelteil sind 7, nicht 6 :X ) auf 15mm Abstand sorgt für arctan(0,133) = 7,6° in jede Richtung.
Wenn man mehr braucht, kann man auch 8er Löcher nehmen, sind dann knapp 11,5° in jede Richtung. Gleiche Wirkung wie ein Langloch.
 
Warum soll ich so ein Langloch einsetzen? Das schwächt nur die Konstruktion.

Die Idee leuchtet mir ein. Allerdings wird das m.E.n. aufgrund Titanschraubenflex nicht allzu lange halten. (der Sattel wird nicht nur von oben belastet, sondern auch um das Oberrohr verdreht) Und den Sattel beim Einstellen immer festhalten zu müssen finde ich, gerade wenn schnell gehen muss nicht erstrebenswert. Beim Langloch im Gegensatz dazu kann man sogar die Winkel aufzeichnen.
Gut, durch die Langlöcher kommen noch Muttern hinzu, das versaut natürlich die Bilanz:cool:.

Gruß,
 
Servus,
@Pracer : Schraubenflex? Da flext nix.. Die Schrauben bringen knapp 8000N Vorspannung auf. Diese drückt Hauptkörper und Klemmbacken zusammen.
Alu auf Alu (grade eloxiert) hat einen Reibwert über 1. Es braucht also mehr als 8000N um die Teile zueinander zu bewegen. SCherkraft und "Schraubenflex" somit = 0.

@klepper320 : Man muss es halt immernoch herstellen können (3D Metalllasersintern möchten die wenigsten bezahlen, auch wenn man da nochmal n bisl was rausholen kann. Aber das sind 10g für 200€).
Aber zeige mir eine leichtere Stütze die diese Lasten aushält (Anforderungen nach DIN EN 14781:2005 um ca. die 20fache Zyklenzahl übertroffen), dann denk ich nochmal drüber nach :)
 
EDIT:
Dank neuer Maschine und Kontakten kann ich nun auch bei Einzelstücken mal ein CNC Teil fertigen lassen.
Deshalb etwas an der Optik gefeilt und die Dauerfestigkeit nochmal erheblich anch oben geschraubt.
Nun gibt es tatsächlich ein Langloch, wollte mehr Verstellbereich bei optischer Verträglichkeit (30° Neigungsverstellung).
Zudem ist das Teil oben nun "dicht", weniger Wasser im Rahmen bei Mistwetter.

Gewicht inkl. Schrauben derzeit : 44g (Für 28,6er Sitzrohre)
SattelstützeV2.JPG
 
@Pracer : Schraubenflex? Da flext nix.. Die Schrauben bringen knapp 8000N Vorspannung auf. Diese drückt Hauptkörper und Klemmbacken zusammen.
Alu auf Alu (grade eloxiert) hat einen Reibwert über 1. Es braucht also mehr als 8000N um die Teile zueinander zu bewegen. SCherkraft und "Schraubenflex" somit = 0.

Das mag sein, jedoch fiel mir bei 2 Schrauben nebeneinander in viel zu großen Löchern als erstes Schwingunslehre Teil 1 ein. "Ein System mit ensprechend vielen Freiheitsgraden ist nicht berechenbar." Und mit Schwingungen wirst du es bei diesem Teil zu tun haben.


Sehr schön, keine Beanstandungen.:)

Gruß,
 
Was wäre das nächste Teil, was man mal angehen könnte?
Leichte Stahlgabel, Ausfallenden, Vorbau?
 
Was wäre das nächste Teil, was man mal angehen könnte?
Leichte Stahlgabel, Ausfallenden, Vorbau?

Fertige dieses Teil doch erst einmal an und mach Erfahrungen damit!

Ich bin zwar kein Ingenieur oder Konstrukteur, dennoch bereitet mir diese Konstruktion Unbehagen.
Rechnerisch mögen die M5-Titanschrauben eine ausreichende Spannkraft erzeugen und der Reibwert von eloxiertem Alu ausreichen, um die Klemmteile so fest aneinanderzupressen, dass keinerlei Scherkräfte auf die Schrauben einwirken.
Wie sieht die Rechnung aber aus, wenn bei Serienfertigung Fahrer mit 100kg Lebendgewicht und mehr durch Schlaglöcher donnern?
Welche Sicherheitsreserven sind in der Rechnung eingeflossen?
Wurde Materialermüdung berücksichtigt oder der Umstand, dass z.B. Schrauben in der Fertigung nicht 100%ig sein könnten? (Kerbung im Gewinde?)
Sobald sich die Schrauben lockern, treten Scherkräfte auf, und die Schrauben lassen ihr Leben.
Wurde berücksichtigt, dass für ausreichende Spannkraft ein Drehmomentschlüssel verwendet werden muß? Es soll Leute geben, die so etwas nicht besitzen.
Wurde der Toleranzbereich von Drehmomentschlüsseln berücksichtigt?
Verträgt der Innensechskant der Schrauben solche Drehmomente?

Um es auf einen Nenner zu bringen:
Wenn Serienfertigung geplant ist – wer haftet bei Versagen der Teile…?

Und ein Punkt, der mir ebenso Unbehagen bereitet:
Die im Bild gekennzeichneten Punkte sind bei ständiger Wechselbelastung durch das Sattelgestell irgendwann „ausgenudelt“.
Mein Bruder (Dipl. Ingenieur Maschinenbau; Konstruktionstechnik) sieht das ebenso bedenklich.

 
Ich denke Aluvorbauten sind schon ziemlich ausgereizt.
Was ich mal reizvoll fände wäre ein leichte Stahlgabel mit leichtem CFK-Schaft und ggf Brücke.
 
Allein aufgrund der Klemmung des Sattelgestells werden die Schrauben auf Biegung belastet..
Zusätzlich nochmal durch die Gewichtskraft des Fahrers.
 
Allein aufgrund der Klemmung des Sattelgestells werden die Schrauben auf Biegung belastet..
Zusätzlich nochmal durch die Gewichtskraft des Fahrers.

Wenn ich mir die Klemmung an meiner Ritchey Sattelstütze so anschaue. Da tragen 2 kleine M5 Schräubchen meine immerhin 93kg und die mussten in der Vergangenheit noch ein paar kg mehr tragen. Die Schrauben sind von unten eingeschraubt, also wirken durch die Klemmung Biegekräfte und die Schrauben werden auch noch auf Zug beantsprucht. Die Schrauben sind nix besonders, kein Titan oder so, simple einfache 5er Imbusschrauben die man auch bei Obi kaufen kann.
 
Ich hab ja nicht geschrieben, dass es nicht hält (ich habs nicht nachgerechnet). Aber du gehst scheinbar nur von Zug und Reibung aus.
Aber damit die Klemmung funktioniert, muss zwischen den beiden Klemmbacken ein Spalt bleiben. Damit werden die Backen leicht kippen und damit die Schrauben verbiegen.
Das sollte nur ein Denkanstoß für dich sein!

Die Schrauben sind nix besonders, kein Titan oder so, simple einfache 5er Imbusschrauben die man auch bei Obi kaufen kann.
IMHO kann man Titanschrauben allenfalls mit Stahlschrauben der Festigkeitklasse 8.8 vergleichen und das haben auch die Schrauben von OBI

EDIT Mit 8.8 Schrauben bekommt man auch eine max. Vorspannung von 6300N
 
Zuletzt bearbeitet:
Das mit der Klemmung ist ja nun millionenfach bewährt, warum sollte es hier ausgerechnet nicht funktinieren?
Damit es funktioniert und es die Schrauben eben nicht verbigt muss die Bohrung zum einen etwas grösser sein und vor allem dürfen die Backen nicht zuweit auseinander stehen im geklemmten Zustand.
Ich sehe da keine Probleme, ist doch recht simpel der Spass.
 
Zuletzt bearbeitet:
Damit sich die Schraube nicht verbiegt, wird bei den Sattelstützen, die ich kenne, unter dem Schraubenkopf eine kugelige Unterlegscheibe verwendet, sodass sich der Schraubenkopf auch gerade ausrichten kann. Das gleiche wird auch bei der Mutter gemacht.

Das mit der Klemmung ist ja nun millionenfach bewährt,
Ich kenne keine Sattelstütze mit genau so einer Klemmung.
 
Damit sich die Schraube nicht verbiegt, wird bei den Sattelstützen, die ich kenne, unter dem Schraubenkopf eine kugelige Unterlegscheibe verwendet, sodass sich der Schraubenkopf auch gerade ausrichten kann. Das gleiche wird auch bei der Mutter gemacht.


Ich kenne keine Sattelstütze mit genau so einer Klemmung.

Meine Sattelstützen klemmen alle das Sattelgestell fest. Keine Ahnung was Du für welche fährst.
 
Zurück
Oben Unten