Entwurf für ein Titan-High Racer

Die Schrauben sind an so einer Flanschverbindung das geringste Problem. Eher die ungleichmäßige Lasteinleitung ins Hauptrohr, sowie der Dickensprung zwischen Flanschblech und Hauptrohr. Kann halten, muss aber nicht. Ist definitiv eine Schwachstelle.

Ich hoffe, dass sich das durch Verstärkungsbleche beheben lässt. Sollte ja grundsätzlich nicht anders als am Steuerrohr sein.
 
Fur die Kettenrollen wird meist ein dickwandiges Rohr benutzt, was bis zur gegenuber liegende Seite durch lauft. Also Quer ein Loch und dann Rohr durch und verschweissen. Verschweissen ohne zweites Loch geht moglich auch, bin da aber kein Experte. M10 gewinde ins Rohr schneiden und Bolzen mit Kontermutter auf's Rohrchen. Dickwandig genug um da Gewinde rein schneiden zu können. 12x2mm? 12x1mm und Bolzen durchstecken geht auch. Die Krafte dort sind hoch, nur einsteigig anschweissen reicht nicht.

Ja, ich habe vorhin festgestellt, dass die geplante Lösung mit Canti-Sockel ungünstig ist, weil dann die Kettenlinie nicht passt. Ich werde also auf ein Rohr mit durchgehender Achse wechseln.
 
Keine Senkschrauben nehmen! Der Schraubenkopf ist nicht voll tragfähig und der Kraftangriff lässt nur geringe Montagemomente zu. Besser Schrauben zum Durchstecken verwenden.

Tellerfedern müssen sehr massiv ausgeführt werden, damit sie etwas bringen. Die meisten Normen für Sicherungselemente sind wegen Wirkungslosigkeit zurückgezogen. Selbstsichernde Mutter helfen nur gegen Verlieren, nicht gegen Lockern.

Ansonsten gilt, die Schrauben möglichst hoch vorspannen.

Hm, das ist ein Argument. Werde wohl auf Linsenkopfmuttern wechseln, auch wenn das nicht so hochwertig aussieht.
Ich würde im hinteren Teil ein Gewinde drin lassen und die Mutter dann ggf als Kontermutter einsetzen. Sollte besser halten als nur durchstecken + Mutter.
 
auch wenn das nicht so hochwertig aussieht.
Hi Carsten,

Das "hochwertig" kommt halt drauf an, wer hinschaut.
a) Da sehe ich keinen Schraubenkopf, das ist schön und hochwertig!
b) Jo mei, wer hat denn diese Verschraubung so ausgelegt?
Das technische Feedback hast dazu hast Du hier recht schön in den letzten Beiträgen... :)
Aber es ist Dein Projekt, also Deine Entscheidung welche Kriterien Du wie bewertest.

Linsenkopfschrauben wirst Du (gleich wie Senkschrauben), nicht so anziehen können, wie bei einem Sechskantkopf.
Du erreichst also nur geringere Vorspannung der Verschraubung.

Mit dem Gewinde im Flansch machst Du die Schraubverbindung nochmal kürzer.
Und kürzere Verschraubungen sind stärker gefährdet locker zu werden.
a) Senkkopf mit Gewinde im Flansch
b) Linsenkopf mit Gewinde im Flansch
c) Linsenkopf mit Mutter
1710313776995.png

Last, but not least:
Auch mit einer lockeren Verschraubung wird der Rahmen nicht auseinanderfallen.
Das kann ein Grund sein, die technischen Argumente zurückzustellen, wenn die Optik nicht gefällt.
Die genannten Nachteile muss man dann halt in Kauf nehmen.

Sollte ja grundsätzlich nicht anders als am Steuerrohr sein.
Mit den kleinen Unterschieden, dass am Steuerrohr die Spannungen durch Biegung bereits deutlich geringer sind und die Schweißkonstruktion in dem Bereich ganz anders aussieht...
Die maximalen Spannungen wird der Rahmen im schwarz markierten Bereich haben. Da bist Du mit dem Flansch noch recht nahe dran.
Es würde dem Flansch also auch helfen, wenn Du ihn ein wenig weiter nach vorne verlegst.
1710315630966.png




Gruß, Harald
 
Hi Harald,

danke für die Ausführungen.

Die maximalen Spannungen wird der Rahmen im schwarz markierten Bereich haben. Da bist Du mit dem Flansch noch recht nahe dran.
Es würde dem Flansch also auch helfen, wenn Du ihn ein wenig weiter nach vorne verlegst.
Anhang anzeigen 356878

Da muss ich noch mal überlegen. Ursprünglich musste die Verbindung dort sein, damit der Faltmechanismus funktioniert (Gabel faltet sich hinter Umlenkrolle). Ist jetzt ja nicht mehr notwendig.
Vorteil wäre auch, dass manche Sitze die Verstärkung für die Befestigung eher vorne haben und ich die Sitzaufnahme nach vorne verlängern kann.

VG, Carsten
 
Hm, das ist ein Argument. Werde wohl auf Linsenkopfmuttern wechseln, auch wenn das nicht so hochwertig aussieht.
Ich würde im hinteren Teil ein Gewinde drin lassen und die Mutter dann ggf als Kontermutter einsetzen. Sollte besser halten als nur durchstecken + Mutter.
Ein Linsenkopf hat ebenfalls nicht die volle Tragfähigkeit und einen zu kleinen Innenangriff.

Hast Du die erforderliche Einschraubtiefe für das Titangewinde berechnet? Ansonsten besser gleich eine Mutter nehmen.

Kontern bringt nichts, kann sogar zu neuen Problemen führen. Daher unterlassen.

Schrauben mit geeigneten Schmierstoff schmieren, mit passenden Montagemoment montieren.

Ansonsten ist das immer noch eine nicht ausgelegte Schraubenverbindung der Kategorie A (Gefahr für Leib und Leben). D.h. was Du machst ist mindestens grob fahrlässig, weil Du hast keine Ahnung hast, was Du da machst.
 
Ich muss nochmal fragen? Was spricht gegen Muffe? Die RazzFazz Jungs haben ihre Räder ja so, damals, für den preiswerten FlugTransport zur WM im Amiland hergerichtet

Meine Bedenken werden hier ja sogar noch von Leuten, die anscheinend deutlich mehr Ahnung haben getoppt, bzw. spezifiziert
 
Ich lese hier mit Interesse mit, und lerne. Gut, das auf solche Dinge hingewiesen wird! Allerdings würde wohl kaum mehr ein Eigenbau hier auf die Strasse kommen, wenn jeder Schrauber erstmal ein Maschinenbaustudium oder ähnliches absolviert hat.

Ich werde sicher nie ein Rad selber entwerfen, aber wäre eine Liste mit wichtigen Regeln nicht was fürs Wiki? Ich fand auch die Anzugmomente nach Materialklasse echt hilfreich, gerade weil die Doku bei meinen LR,im Vergleich zum amerikanischen Trek, eher mau ist.
 
jeder Schrauber erstmal ein Maschinenbaustudium oder ähnliches absolviert hat.
Glaube nicht dass das nötig ist. Hilft vermutlich die Probleme exakter zu benennen, aber aus Fehlern anderer lernen kann man auch so ... und da haben ja schon einige in den letzten Jahrzehnten vorgelegt :oops: :rolleyes: :ROFLMAO:
 
Wenn ich das richtig verstanden habe, geht es darum, Wechselspannungen zu vermeiden; dafür sind Schraubenverbindungen mit Vorspannung da.
Wechselspannungen haben ebenso wie Kerbspannungen (ok, anderes Thema) massiv überproporionale Auswirkungen auf die Festigkeit.
 
Wenn ich das richtig verstanden habe, geht es darum, Wechselspannungen zu vermeiden; dafür sind Schraubenverbindungen mit Vorspannung da.
Wechselspannungen haben ebenso wie Kerbspannungen (ok, anderes Thema) massiv überproporionale Auswirkungen auf die Festigkeit.
Patrik sprach ja auch noch den Wechsel von sehr dünem Rohr zu recht dickem Flansch an. Da seh ich eher ein Ermüdungsproblem.
Ich habe aber keinen Schimmer wie Titan bricht. Ich denke ähnlich "trocken" wie Alu und nicht so "zäh" wie Stahl.
Mir ist mal ein Riese & Müller unterm Hintern an der gefederten Schwinge gebrochen. War bei geringen Tempo eher unspektakuär, aber gleich "durch". Klemmte der Reifen halt im Hinterbau, kein Sturz. Da war schon serienmäßig ein Verstärkungsblech. Reichte aber wohl nicht, die habe dass dann beim Folgerahmen komplett anders konstruiert, weil meiner nicht der einzige gebrochene Rahmen an der Stelle war. ... die haben übrigens, meines Wissens, ein Maschienenbaustudium :oops: ;):ROFLMAO:
 
Allerdings würde wohl kaum mehr ein Eigenbau hier auf die Strasse kommen, wenn jeder Schrauber erstmal ein Maschinenbaustudium oder ähnliches absolviert hat.
Einen Versuch machen ist natürlich auch eine Möglichkeit sich Berechnungen zu sparen. Kann aber zu nicht mehr rumfahren führen, weil tödlich verunglückt.
 
wie gesagt, ich finde das ja auch alles sehr Lehrreich! Fettes Danke. Senkschrauben sind bei meinem Speedconcept am Lenker verbaut. Werde ich häufiger mal mit dem aufgedrucktem Moment prüfen.
 
Dickensprung zwischen Flanschblech und Hauptrohr
Direkt dort ist auch die Schweissnaht der nicht stufenlos verstellbaren Sitzaufnahme.
Ob das gut ist wenn zwei Schweissnähte direkt aneinanderstossen?

Wenn man wie beim Hifly ein Querrohr einlöten(?) wollte, wäre das bei Titan möglich?
 
Zuletzt bearbeitet:
@caboe
Weisst Du schon was der Titanrahmen aus China ungefähr kosten wird?
Könntest Du auch dort anfragen was der selbe Entwurf aus Stahl kostet ?
 
Querrohr ist in Titan kein Problem. Auch zwei Nähte übereinander sind nicht das große Problem. Nur kann man nie wirklich 100% verhindern das Sauerstoff in die Naht kommt. Bei mehreren Nähten "aufeinander" kanns zu Aufhärtung/Versprödung kommen.

Preis wäre wirklich interessant...
 
Hi Jens,

natürlich bin ich kein Experte im Bereich Metallverarbeitung. Deswegen habe ich mich ja auch an ein Unternehmen gewandt, das schon hunderte Räder gebaut hat, einen Ingenieur beschäftigt und auch schon an der ein oder anderen Stelle Anmerkungen zu meiner Konstruktion gemacht hat. Und aus dem gleichen Grund ich frage ich hier auch nach. Nicht alles, was ich hier zur Diskussion stelle, habe ich schon mit denen diskutiert.

Aber gib mir doch mal bitte etwas Futter, dass ich da gezielt nachfragen kann.

Ein Linsenkopf hat ebenfalls nicht die volle Tragfähigkeit und einen zu kleinen Innenangriff.

Wieso hat eine Linsenkopfschraube eine geringere Tragfähigkeit? Die Auflagefläche ist doch vergleichbar mit einem Sechskantkopf.

Hast Du die erforderliche Einschraubtiefe für das Titangewinde berechnet? Ansonsten besser gleich eine Mutter nehmen.

Ich hätte in meinem Halbwissen jetzt so gedacht: Grade 5 Titanium hat eine Zugfestigkeit von mindestens 895N/mm, 10.9 Stahl von 1000. Warum hält das 6,5 mm Gewinde eine M8-Schraube mehr als 10 mm Titangewinde?

Kontern bringt nichts, kann sogar zu neuen Problemen führen.

Welche Probleme? Ist das falsch, dass Kontern ein Lösen von Schrauben verhindert?

Ansonsten ist das immer noch eine nicht ausgelegte Schraubenverbindung der Kategorie A (Gefahr für Leib und Leben). D.h. was Du machst ist mindestens grob fahrlässig, weil Du hast keine Ahnung hast, was Du da machst.

Jemand anderes hier im Forum, der offensichtlich auch technisch versierter ist als ich, hatte geschrieben, dass es wahrscheinlich nicht zu einem Bruch kommen wird, ich höchstens Probleme mit sich ständig lösenden Schrauben bekommen werde. Deine Aussage liest sich jetzt so, als ob es ohne vorherige Ankündigung zu einem Totalversagen kommen wird. Habe ich das richtig verstanden? Was könnte passieren, dass das Gewinde ausreißt oder die Schraube bricht?
 
Ich muss nochmal fragen? Was spricht gegen Muffe? Die RazzFazz Jungs haben ihre Räder ja so, damals, für den preiswerten FlugTransport zur WM im Amiland hergerichtet

Ich habe mit einer Muffenlösung kein gutes Gefühl. Mein Performer Titan High Racer hat ein Ausleger mit einem Adapter. Der hat serienmäßig aber nicht genau genug gepasst, als dass sich das Tretlager nicht verstellt hat. Ich habe mir dann Alubleche in 10tel mm Abstufungen geholt, die ich dann abwechselnd zwischen Adapter und Rahmen gesteckt haben. Funktioniert inzwischen perfekt, aber der Abstand zwischen "bewegt sich" und "ich kriege das Tretlager nicht mehr reingesteckt" ist ziemlich minimal. Ein Freund von mir hat letzten für sein Selbstbauprojekt das umgekehrte Problem. Der hat dann in aufwändiger Handarbeit das Rohr abgeschliffen... Wenn ich den Rahmen mal habe, möchte ich mich auf den Aufbau konzentrieren.;)
Da sich als einzige Stelle das Stück zwischen Sitz und Steuerrohr anbieten würde, hätte ich auch Angst, dass ich mal voll reintrete und sich dadurch während der Fahrt das Gelenk verdreht. Beim Tretlager ist das egal, aber hier würde sich noch mehr Drehmoment aufbauen, da das Rohr fast 45° zur Kraftrichtung hat.
Und außerdem möchte ich die Kabel im Rahmen verlegen. Wenn ich den Rahmen dann immer 15 cm auseinanderziehen muss, wird es schon schwierig, die überschüssige Länge im Rahmen unterzubringen.
 
@caboe
Weisst Du schon was der Titanrahmen aus China ungefähr kosten wird?
Könntest Du auch dort anfragen was der selbe Entwurf aus Stahl kostet ?

Order and price as following:

1,custom Ti recumbent frame foldable,
taper head tube, thru axle, inner line: USD1500/set


2, Ti matched fork: USD265/pcs
Extra price for taper steerer tube: USD85
Extra price for thru axle dropout: USD95


the shipping fee: USD265
payment handing fee: USD135
Total: USD2345



Rahmen in Stahl machen die nicht, du könntest höchstens nach Alu fragen: http://www.ti-bike.com/Titanium.asp?rootcl=1&cls=1
 
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