[Laufradbau] Fragen rund um den Laufradbau

[Sigi Sommer]

Fürs HR nehme ich nun rechts Pillar Wing 1423 und links 1420. Die Spannung rechts ist doch beträchtlich höher bei 12/12, damit ist alles auf der sicheren Seite.

Speichen kamen heute an. Wollte die eigentlich nur einhängen und leicht anspannen, aber dann ging alles so easy, dass das HR nach kurzer Zeit fertig war. Habe abwechselnd Seiten- und Höhenschlag rausgezogen, die Mitte hat die Felge fast von selbst erreicht, musste erst gegen Ende 0,5 mm nach rechts korrigieren.

Ich vermute, dass die verschiedenen Speichen links und rechts ihren Anteil am einfachen Aufbau haben, hatte ich zuvor noch nicht gemacht.

Fahrtest kommende Woche ...

Hier sieht man die unterschiedlichen Speichenprofile ganz gut.

 

[Freaky-blue]

Hier sieht man die unterschiedlichen Speichenprofile ganz gut.

Ist das der ursprüngliche Aufbau oder dein neuer? Hinterkreuzt bei straightpull ist sehr ungewöhnlich und würde ich nicht empfehlen.

 

[Sigi Sommer]

Ist das der ursprüngliche Aufbau oder dein neuer? Hinterkreuzt bei straightpull ist sehr ungewöhnlich und würde ich nicht empfehlen.

Das ist mein Neubau, der Originalaufbau war ebenfalls hinterkreuzt, ebenso z.B. mein Elitewheels HR mit sp.

Edit: es kommt auf die Nabengeometrie und in der Folge auf den Speichenverlauf an, ob man hinterkreuzen kann oder nicht. Wenn der Speichenabstand bei geradem Verlauf sehr groß ist, geht das natürlich nicht.

 

[SpacemanSpiff]

Dt Swiss hinterkreuzt auch bei den Systemlaufrädern, ist also schon in Ordnung so. Allerdings neigen hinterkreuzte Dt Swiss Naben aufgrund ungünstiger Flanschgeometrie (und damit viel Bewegung in den Speichen) oft zu Klimpergeräuschen am Hinterrad. Dagegen hilft es, die Hinterkreuzung wegzulassen. Macht Dt Swiss nach eigener Aussage selbst so bei System LRS die wegen Geräuschen reklamiert werden. Warum man es nicht von vornherein sein lässt weiss ich nicht...

 

[Sigi Sommer]

Dt Swiss hinterkreuzt auch bei den Systemlaufrädern, ist also schon in Ordnung so. Allerdings neigen hinterkreuzte Dt Swiss Naben aufgrund ungünstiger Flanschgeometrie (und damit viel Bewegung in den Speichen) oft zu Klimpergeräuschen am Hinterrad. Dagegen hilft es, die Hinterkreuzung wegzulassen. Macht Dt Swiss nach eigener Aussage selbst so bei System LRS die wegen Geräuschen reklamiert werden. Warum man es nicht von vornherein sein lässt weiss ich nicht...

Zum Thema Hinterkreuzen straightpull noch ein Video von DT:

Bei etwa 2 min. gibt es die Empfehlung dazu.

Einige Laufradbauer argumentieren so, dass durch das Unterkreuzen es eine Abstützungswirkung im Laufrad gegen Verdrehung entsteht und somit auch die Dauerhaltbarkeit erhöht, weil die Amplitude in den Speichen auf Belastung geringer ausfällt.

Den Nachteil der Speichenbiegung erachte ich in meinem Fall als nachrangig. Der Speichenkreuzungspunkt liegt bei dem 24 Speichen-HR etwa 60 mm vom Kopf entfernt, z.B. bei meinem Elitewheels HR mit 21 Speichen ist der Abstand nur 50 mm, damit vom Auslenkwinkel ungünstiger.

Erfahrene Laufradbauer und Unternehmen nehmen das also in Kauf und erachten die Vorteile wohl größer als die Nachteile.

Zum Klimpern von Speichen: hatte ich in den letzten Jahren nur bei Fulcrum Nite LR, dort sind die Speichen nicht abgestützt, gibt offenbar noch andere Ursachen für so ein Phänomen.

Was ist denn so ungünstig bei DT Flanschgeometrien? Ist das bei allen so oder nur SP?

 

[Highball]

(Zur Info, ich habe mich umbenannt von ü20)

Danke für eure Hilfe, Speichenlänge ist bei beiden Rädern auf beiden Seiten gleichmäßig und nutzt auch das Nippelgewinde gut aus. Die gebrauchten Nippel habe ich auch verwendet beim Vorderrad.
1769 Gramm sind bissel viel, aber es ist das was ich wollte. Tape ist noch unterwegs und mir fehlen noch die Verschlussringe für die Centerlock Scheiben hab ich gerade gesehen.

 

[Bursar]

1769 Gramm sind bissel viel, aber es ist das was ich wollte.

Kein Wunder bei den Naben.

 

[Highball]

Kein Wunder bei den Naben.

126 und 298 Gramm
Ursprünglich waren Newman Fade mit DT R470 geplant. Das geht sein Januar 24 so. R2 Bike hat 2mal nicht geliefert. Letztes Jahr im November hab ich selbst Lager eingepresst, da stell ich lieber Konuslager ein, hab auch die ganzen Schlüssel.

 

[baumhaus]

So, hat gedauert: Jetzt kommt nochmal Theorie im Laufradbau.

Sehe ich auch so. Entsprechend das ja auch (fast) im 1. Betrachtungsfall dargestellt. Dein Vorschlag wäre von 90 auf 100 % zu gehen mit der radialen Belastung, Update in rot eingetragen:



Grundsätzlich richtiger Einwand. Nach dieser Aufstellung hier, müssten wir F4 berechnen (link).
Worst Case wäre demnach:

• Extrem kleiner Gang (kleiner Radius Kurbelblatt & großer Radius auf der Kassette)
• kleines HR
• lange Kurbel

Im Konfigurator gibt es oben den Reiter "Deformation".
Dort kann man sich die laterale und radiale Verformung ausgeben lassen. Ebenso die torsionale Verformung.
Das heißt, man kann schon mit verschiedenen Speichentypen und Kreuzungen experimentieren und die Deformationen entsprechend der Lastfälle plotten.

Inwiefern das für dich oder jemand anderen praxisnah ist, andere Diskussion. Das Modell ist auch immer nur eine Annäherung an die Realität, aber die Annahmen sind gut beschrieben (link).

Was machen wir hier?
Bei https://bicyclewheel.info/wheel-simulator/ verschiedene Laufräder simulieren.

Schritt 1: VR simulieren, graue Theorie.

Real soll eingesetzt werden: Son 28-12 CL und Duke Worldrunner X25 (2 mm Offset)

Simulationsdaten:
VR: Son 28-12 CL, Geometrie an 2 mm Offset angepasst
Felge: DT TK 540,
Kraft: Vollbremse mit VR, kurz vorm Überschlag

Anbei die Screenshots der Einstellungen:

Folgendes sind sinnvolle Konfigurationen: (Vorspannung: 110 kgF)
F-B1: Ray 28: 2x 14 Speichen CX Ray
F-B4: Ray 32: 2x 16 Speichen CX Ray
Ergebnistabelle:

Gewichte wurden mit dem Spokomat ermittelt, basierend auf:
Son 28 12 CL, Duke Worldrunner X25, 14 mm Sapim Alu Nippel.

Wir sehen: Das VR wird genau knapp 2 % schwerer, kann aber knapp 9 % mehr radiale Last aushalten bevor es kollabiert. Auch interessant: Die höchste Speichenspannung während der Bremsung unterscheided sich nur um ca. 2,5 % (145,2 vs 141,7 kgF).

F-B1:

F-B4:

 

[Thomassino]

126 und 298 Gramm
Ursprünglich waren Newman Fade mit DT R470 geplant. Das geht sein Januar 24 so. R2 Bike hat 2mal nicht geliefert. Letztes Jahr im November hab ich selbst Lager eingepresst, da stell ich lieber Konuslager ein, hab auch die ganzen Schlüssel.

Rillenkugellager sind aber einfach effizienter, da im Laufrad normalerweise fast nur Radiallasten entstehen. Konuslager erzeugen ständig Reibung durch axiale Vorspannung und schräge Lagervorspannung, ohne das das durch die auftreten Fahrlasten in irgend einer Weise gefordert wäre. Radiallager wie sie mit Rillenkugellager verwendet werden sind im Radsport die effizientere Lagerung.

 

[prince67]

Rillenkugellager sind aber einfach effizienter, da im Laufrad normalerweise nur Radiallasten entstehen. Konuslager erzeugen ständig Reibung durch axiale Vorspannung und schräge Lagervorspannung, ohne das das durch die auftreten Fahrlasten in irgend einer Weise gefordert wäre. Radiallager wie sie mit Rillenkugellager verwendet werden sind im Radsport die effizientere Lagerung.

Wie stark spannst du die Konuslager vor?

 

[baumhaus]

Gleiche Runde: HR

Real soll eingesetzt werden: Erase Road CL und Duke Worldrunner X25 (2 mm Offset)

Simulationsdaten:
VR: DT350 Classic XDR, Geometrie an 2 mm Offset angepasst (Geometrie nahezu identisch) und Erase Road CL (Gewicht)
Felge: DT TK 540
Kraft V2 und V3:

Einstellungen für Nabe und Felge:

Einstellungen für V2 und V3:

Folgendes sind sinnvolle Konfigurationen: (Vorspannung: 110 kgF)
R-B1: Ray 28: 2x 14 Speichen CX Ray
R-B2: 28, NDS Ray + DS Sprint
R-B3: Ray 32: 2x 16 Speichen CX Ray
R-B4: 32, NDS Ray + DS Sprint
Ergebnistabelle:

R-B1-V2: Ray 28: 2x 14 Speichen CX Ray

R-B1-V3: Ray 28: 2x 14 Speichen CX Ray

R-B2-V2: 28, NDS Ray + DS Sprint

R-B2-V3: 28, NDS Ray + DS Sprint

 

[Thomassino]

Wie stark spannst du die Konuslager vor?

Nicht stark, aber als Maschinenbauer weiss ich was Effizienz und Wirkungsgrad ist. Ebenso was sinnvolle Lagerkonfigurationen für welche Anwendungsfälle sind. Und fürs Fahrrad sind Konuslager auf jeden Fall nicht die beste Entscheidung.

 

[Bursar]

Rillenkugellager sind aber einfach effizienter, da im Laufrad normalerweise nur Radiallasten entstehen.

Nö.

 

[Thomassino]

Nö.

Fragt man sich wie die moderne Radfahrer durchs Leben kommt, weil in der Mehrzahl der höherpreisigen Naben sind größtenteils Rillenkugellager verbaut. Dumm das da dich niemand vorher nach deiner Expertise gefragt hat.

 

[baumhaus]

TL;DR: Was sagt uns der Klamauk?
Vorweg: Reine Simulation, Verbindung zur Realität nicht unbedingt gegeben.

VR:
Dickere Speichen, dort wo die Kraft eingeleitet wird (Kassette bzw. Disc) ergibt bei diesem nahezu symmetrischen Vorderrad (durch die assym. Felge) keinen Sinn bzw. ist sogar schädlich.
Der Sprung von 28 auf 32 Speichen beträgt 21g (unter 2%) führt aber in der theorie zu einem stabilieren Laufrad.

HR:
Bisschen spannender, an diesem HR ergibt die "belastungsgerechte" Einspeichung mehr Sinn. Bremsung am HR (V2) ist weniger krtisch als Beschleunigung am HR (V3).
Das geht sogar soweit, dass 28 Speichen (Ray/Sprint Mix) in der Theorie 32 Speichen (Ray) überlegen sind.

Gesamtbelastbarkeit:
Betrachtet man rein die Kategoie "Belastbarkeit bis zum Kollaps" passt ein 32-Loch HR (Ray/Sprint Mix) gut zum 28-Loch-VR (Ray).


Unterschiede sind insgesamt marginal.
Aktueller Plan: Zwei LRS...

1. Fürs Grobe: Son 28-12 | Erase Road CL | Duke WR 25 X
   HR (CX/Ray Mix) 32 Loch und VR (Ray) 32 Loch. Gewichtsunterschied ist verschwindent gering, für den geplanten Einsatz nehme ich die zusätzliche Redundanz gern mit.
   
   
2. Schnell und leicht (irgendwann):
   Dazu mach ich mir denn Gedanken, wenn Spielgeld vorhanden ist.
   Hier fände ich Straigh-Pull, Son 29S und eine passend gebohrte Felge ganz spannend.
   
   
   

 

[Bursar]

Fragt man sich wie die moderne Radfahrer durchs Leben kommt, weil in der Mehrzahl der höherpreisigen Naben sind größtenteils Rillenkugellager verbaut. Dumm das da dich niemand vorher nach deiner Expertise gefragt hat.

Rillenkugellager können ja auch Axiallasten aufnehmen, natürlich nicht soviel wie radial, aber doch schon einiges.
Aber das weißt du ja als Maschinenbauer

Und deswegen funktionieren sie auch in der Fahrradnabe.
Dazu sind sie noch billig und leicht zu wechseln.
Deswegen haben nicht nur die Mehrzahl der höherpreisigen Naben Rillenkugellager, sondern auch die Mehrzahl der niederpreisigen Naben

 

[Thomassino]

Rillenkugellager können ja auch Axiallasten aufnehmen, natürlich nicht soviel wie radial, aber doch schon einiges.
Aber das weißt du ja als Maschinenbauer

Und deswegen funktionieren sie auch in der Fahrradnabe.
Dazu sind sie noch billig und leicht zu wechseln.
Deswegen haben nicht nur die Mehrzahl der höherpreisigen Naben Rillenkugellager, sondern auch die Mehrzahl der niederpreisigen Naben

Genau, aber Axiallasten sind im Rillenkugellager nur Beiwerk. Den Reibungsverlust den Konuslager immer und auch ohne einwirkende Axiallasten erzeugen haben Rillenkugellager eben nicht und sind deshalb für Fahrrad-anwendungen die effizientere Wahl. Weisst du aber sicher auch ;-)

 

[aka]

Also mein Sohn hat uralt Konusnaben am Kunstrad, die laufen gefühlt unendlich lang.
Ebenso das Tretlager....

 

[aka]

Also mein Sohn hat uralt Konusnaben am Kunstrad, die laufen gefühlt unendlich lang.
Ebenso das Tretlager....