Speichenbruch: Unterschied zwischen den Versionen

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== Gründe und Abhilfe für den "Speichenbruch" ==
[[Bild:Speichen-Dauerschwingbruch.jpg|thumb|Bruch am Speichenbogen]]
== Gründe für den Speichenbruch ==
=== Bruch am Speichenbogen ===
Ein Bruch der [[Speiche]] entsteht praktisch immer am Speichenbogen, und zwar durch geringfügiges, aber ständiges Hin- und Herbiegen des Bogens. So wie eine Büroklammer bricht, wenn man sie oft genug an der selben Stelle hin- und herbiegt.


,der eigentlich immer ein Reißen bei der Zugbeanspruchung der Speiche ist.
Im rollenden Laufrad werden immer nur diejenigen Speichen belastet, die gerade oben sind. Die Nabe „hängt“ sozusagen an den momentan oberen Speichen. Zugleich werden die unteren Speichen entlastet. Diese permanent wechselnde Belastung sorgt für das erwähnte ständige Biegen des Speichenbogens, das irgendwann zum Bruch führen kann. Dieser Bruch kann spontan und ohne erkennbare äußere Einflüsse auftreten, wie zum Beispiel einem Schlagloch.


Die Speichen sind im gebauten Laufrad stark vorgespannt ist, typischerweise mit 800 bis 1300N (=ca. 80-130kg). Die Nabe "hängt" also gewissermaßen in den Speichen, die von der Nabe nach oben zeigen.
===Instabile Felge===
Die Speichen, die von der Nabe aus in Richtung Boden weisen, werden dabei stark entlastet (weil die Felge der Nabe entgegenkommt, sich messbar, aber nicht sichtbar etwas eindellt), die restlichen Speichen hingegen nur sehr schwach zusätzlich belastet.  
Auch die [[Felge]] kann zum Speichenbruch beitragen. Ist sie zu weich, kann sie die Belastung nicht gut auf mehrere Speichen verteilen, wodurch die beim Rollen jeweils oben stehende Speiche besonders stark belastet wird. Am Reiserad sind Hohlkammerfelgen mit mindestens 20 mm Höhe zu empfehlen. Auch eine breite Felge ist stabiler als eine schmale.


=== Bruch am Speichennippel ===
Brechen die Speichen direkt am [[Speichennippel|Nippel]], liegt das meistens daran, dass die Nippel sich in der Felge nicht richtig in Speichenrichtung ausrichten können. Man sieht dies schon vorher daran, dass die Speichen mit einem Knick aus dem Nippel kommen. Abhilfe kann eine Felge mit gepunzten Speichenlöchern oder Ösen schaffen, da sich der Nippel hier besser ausrichten können. Ebenso gibt es Nippel, die ein wenig schräg in der Felge stehen können (Sapim Polyax, DT Swiss Pro Head). Insbesondere bei kleinen Laufrädern und/oder Naben mit großem Flansch (zum Beispiel Rohloff Speedhub 500/14) sind die genannten Nippel zu empfehlen.


Je größer nun der Unterschied zwischen Be- und Entlastung ist, und je tiefer die Entlastung, desto schneller ermüdet das Material, und es kommt zu einem Dauerbruch.
== Maßnahmen gegen den Speichenbruch ==
Eine Speiche hält wesentlich stärkere Zugkräfte aus, als die Felgen und Naben. Auch werden Speichen während des Fahrens kaum zusätzlich gespannt (+50 bis 100N), werden aber stark entspannt (-350 bis 400N, bei Schlaglöchern und hoher Beladung eher sehr viel mehr mehr).  
=== Aufbau des Laufrads ===
Das Laufrad sollte so gebaut werden, dass alle Speichen mit einer hohen Spannung eingebaut werden. Das vermindert die Bewegung im Speichengerüst während des Rollens deutlich. Die Speichenbögen bewegen sich weniger und halten erheblich länger. Zudem sorgt eine hohe Speichenspannung dafür, dass sich die Belastung auf mehr Speichen verteilt, was jede einzelne Speiche schont und länger leben lässt.


Reißt eine Speiche also beim Überfahren eines Hindernisses, muss sie schon stark geschädigt gewesen sein. Dies muss nicht sichtbar sein und kann im Material quasi unsichtbar geschehen. Eine intakte Speiche reißt aus der [[Felge]] oder dem [[Nabenflansch]] heraus, wenn die Spannung zu hoch wird.
Bei zu hoher Speichenspannung kann (meistens schon beim Laufradbau) die Speiche aus der Felge oder der Nabe gerissen werden.  


Ein Reissen der Speiche durch zu hohe Spannung kann theoretisch also nicht vorkommen, weil sie sehr viel Reserven nach oben haben (bis zu 3500N und mehr) und im Betrieb kaum zusätzliche Spannung erfahren. Speichenbrüche sind die Folge von zu starker Entlastung unterhalb der Nabe, in Kombination mit der großen Anzahl der Entlastungen (500mal ent- und wieder belastet pro km). Es sind Dauerschwingbrüche.
=== Belastungsgerechte Speichen ===
Es gibt Speichen, die nicht so leicht brechen. Dazu verändern die Speichenhersteller den Durchmesser der Speichen an unterschiedlichen Stellen.


 
Ein dünneres Mittelteil sorgt dafür, dass sich die Speiche besser (minimal) dehnen kann, um Belastungsspitzen aufzufangen. Dadurch wird der Speichenbogen weniger stark verbogen. Ein dickerer Speichenbogen ist stabiler, auch dadurch biegt er sich weniger. Für besonders große Belastungen gibt es Speichen, bei denen sowohl der Mittelteil dünner als auch der Bogen dicker ist. Details dazu im Artikel [[Speiche]].
[[Bild:Speichen-Dauerschwingbruch.jpg|thumb|Dauerschwing-
bruch am Speichenbogen]]
 
===Zu niedrige Speichenspannung===
Einer der häufigsten Gründe für einen Bruch der [[Speiche]] ist eine ungleiche und/oder zu niedrige [[Speichenspannung]].
 
Hat man im Laufrad eine große Speichenspannung, verteilt sich die Achsbelastung (bzw. der [[Lastwechsel]] bei jeder Radumdrehung) auf mehr Speichen, was jede einzelne Speiche schont und länger leben lässt.  
 
Hat man eine geringe Speichenspannung, wird die Achslast bei jeder Radumdrehung auf nur wenige Speichen verteilt, wodurch die Entlastung der Speichen unterhalb der Nabe steigt (statt -350N bei 5 tragenden Speichen, z.B. -500N bei nur 3 tragenden Speichen).
Sie brechen dann meist im Speichenbogen am [[Nabenflansch]].
 
Eine zu schwach gespannte Speiche, die immer wieder bei einer Radumdrehung, oder hin und wieder bei z.B. Schlaglöchern, vollständig entspannt wird, wird durch den (ständigen) Wechsel von voller Entspannung zu Anspannung, nochmals stärker belastet, was einen Dauerbruch nur zu einer Frage der Zeit macht.
 
Eine hohe Speichenspannung ist wichtiger als eine in allen Speichen gleichmäßige.
 
===Instabile [[Felge]]===
Neben ungleichmäßiger Speichenspannung kann auch die Felge für Speichenbrüche verantwortlich sein. Die Be- und Entlastung verteilt sich auf um so mehr Speichen, je steifer die Felge ist. Deshalb ist eine "weiche" Kastenfelge (im Hinterrad) oder eine Leichtbaufelge meist nicht für Fahrer über 100 Kg oder Gepäcktransport geeignet. Man sollte hier eine Hohlkammerfelge mit hohem Gewicht (auf keinen Fall Leichtbau), hohem Profil und/oder großer Maulweite über 19mm wählen, um häufigen Speichenbrüchen ein Ende zu bereiten.
 
===Schrägstehende [[Speichennippel]]===
Reißen die Speichen direkt am Nippel, liegt das meist daran, dass die Nippel sich in der Felge nicht richtig in Speichenrichtung ausrichten konnten. Dann drücken die Nippel seitlich auf die Speiche, was sie zusätzlich belastet. Abhilfe kann eine Felge mit Ösen schaffen, da sich der Nippel hier meist besser ausrichten kann. Aber auch bei ungeösten Felgen kann man durch Fetten der Nippel beim Einspeichen, sorgfältiges Abdrücken und die Verwendung von hochwertigen, abgerundeten Nippeln (Sapim "Polyax",DT Swiss "DT Pro Head") das Ausrichten der Nippel so erleichtern, dass diese Art von Brüchen nicht mehr vorkommen sollte. Insbesondere bei Naben mit großem Flansch (zum Beispiel Rohloff Speedhub 500/14) in Verbindung mit 559er (26") Felgen sind die genannten Nippel zu empfehlen.


[[Kategorie:Laufrad]][[Kategorie:Reparatur]]
[[Kategorie:Laufrad]][[Kategorie:Reparatur]]

Aktuelle Version vom 6. Februar 2015, 09:46 Uhr

Bruch am Speichenbogen

Gründe für den Speichenbruch

Bruch am Speichenbogen

Ein Bruch der Speiche entsteht praktisch immer am Speichenbogen, und zwar durch geringfügiges, aber ständiges Hin- und Herbiegen des Bogens. So wie eine Büroklammer bricht, wenn man sie oft genug an der selben Stelle hin- und herbiegt.

Im rollenden Laufrad werden immer nur diejenigen Speichen belastet, die gerade oben sind. Die Nabe „hängt“ sozusagen an den momentan oberen Speichen. Zugleich werden die unteren Speichen entlastet. Diese permanent wechselnde Belastung sorgt für das erwähnte ständige Biegen des Speichenbogens, das irgendwann zum Bruch führen kann. Dieser Bruch kann spontan und ohne erkennbare äußere Einflüsse auftreten, wie zum Beispiel einem Schlagloch.

Instabile Felge

Auch die Felge kann zum Speichenbruch beitragen. Ist sie zu weich, kann sie die Belastung nicht gut auf mehrere Speichen verteilen, wodurch die beim Rollen jeweils oben stehende Speiche besonders stark belastet wird. Am Reiserad sind Hohlkammerfelgen mit mindestens 20 mm Höhe zu empfehlen. Auch eine breite Felge ist stabiler als eine schmale.

Bruch am Speichennippel

Brechen die Speichen direkt am Nippel, liegt das meistens daran, dass die Nippel sich in der Felge nicht richtig in Speichenrichtung ausrichten können. Man sieht dies schon vorher daran, dass die Speichen mit einem Knick aus dem Nippel kommen. Abhilfe kann eine Felge mit gepunzten Speichenlöchern oder Ösen schaffen, da sich der Nippel hier besser ausrichten können. Ebenso gibt es Nippel, die ein wenig schräg in der Felge stehen können (Sapim Polyax, DT Swiss Pro Head). Insbesondere bei kleinen Laufrädern und/oder Naben mit großem Flansch (zum Beispiel Rohloff Speedhub 500/14) sind die genannten Nippel zu empfehlen.

Maßnahmen gegen den Speichenbruch

Aufbau des Laufrads

Das Laufrad sollte so gebaut werden, dass alle Speichen mit einer hohen Spannung eingebaut werden. Das vermindert die Bewegung im Speichengerüst während des Rollens deutlich. Die Speichenbögen bewegen sich weniger und halten erheblich länger. Zudem sorgt eine hohe Speichenspannung dafür, dass sich die Belastung auf mehr Speichen verteilt, was jede einzelne Speiche schont und länger leben lässt.

Bei zu hoher Speichenspannung kann (meistens schon beim Laufradbau) die Speiche aus der Felge oder der Nabe gerissen werden.

Belastungsgerechte Speichen

Es gibt Speichen, die nicht so leicht brechen. Dazu verändern die Speichenhersteller den Durchmesser der Speichen an unterschiedlichen Stellen.

Ein dünneres Mittelteil sorgt dafür, dass sich die Speiche besser (minimal) dehnen kann, um Belastungsspitzen aufzufangen. Dadurch wird der Speichenbogen weniger stark verbogen. Ein dickerer Speichenbogen ist stabiler, auch dadurch biegt er sich weniger. Für besonders große Belastungen gibt es Speichen, bei denen sowohl der Mittelteil dünner als auch der Bogen dicker ist. Details dazu im Artikel Speiche.

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