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#1435291 - 11.06.20 23:55 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: superbrot]
iassu
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 24.797
In Antwort auf: superbrot
Wenn das Drehmoment am Kettenblatt konstant ist, zieht das Kettenblatt aber mit je weniger Kraft an der Kette, je mehr Ritzel es hat, weil Drehmoment gleich Kraft mal Hebellänge ist.
Hier scheint mir ein Fehler zu liegen. Denn du betrachtest jetzt hier nur den vorderen Bereich. Was die Kette hinten anrichtet, richtet sich aber auch danach, welche Hebelwirkung sie dort in Gang setzt.

In Antwort auf: superbrot
Deswegen verbiegt ein kleines Kettenblatt (bei gleicher Leistung und Übersetzungsverhältnis) die Hinterradachse mehr als ein großes.
Nö, nicht unbedingt. Trifft die von der Kette übertragene Kraft dort auf einen kleinen Hebel, richtet sie weniger Schaden an, als wenn sie mit einem großen Ritzel auf den Freilauf einwirkt.
...in diesem Sinne. Andreas
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#1435292 - 12.06.20 00:14 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: iassu]
superbrot
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 93
In Antwort auf: iassu
In Antwort auf: superbrot
Wenn das Drehmoment am Kettenblatt konstant ist, zieht das Kettenblatt aber mit je weniger Kraft an der Kette, je mehr Ritzel es hat, weil Drehmoment gleich Kraft mal Hebellänge ist.
Hier scheint mir ein Fehler zu liegen. Denn du betrachtest jetzt hier nur den vorderen Bereich. Was die Kette hinten anrichtet, richtet sich aber auch danach, welche Hebelwirkung sie dort in Gang setzt.


Haste wohl recht. Ich versteh gerade meinen eigenen Text nicht mehr und geh lieber mal schlafen, bevor ich mehr Mist schreibe.
Arne
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#1435293 - 12.06.20 00:28 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: superbrot]
iassu
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 24.797
schmunzel

Gute Nacht.
...in diesem Sinne. Andreas
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#1435305 - 12.06.20 05:57 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: iassu]
AndreMQ
Nicht registriert
Ich glaube @superbrot hat das richtig beschrieben. Es wird bei gleichmäßiger Fahrt nur das Drehmoment am HR erzeugt, was die Bewegung (also schwerer Berg) benötigt. Würde weniger erzeugt, wird die Fuhre langsamer und bleibt am Berg stehen, bei schneller Fahrt nur so weit langsamer bis der Luftwiderstand so weit zurückgegangen ist, dass wieder Gleichgewicht herrscht. Der Fahrer stellt das instinktiv so ein, weil er ja gleichmäßig fahren will. Beim Beschleunigen an der Ampel ist das anders.
Anschaulich, was die Pinion macht: Sie verwandelt gegenüber Kette/Nabe/Hinterrad den Fahrer in ein Singlespeed-Monster. Im ersten Gang tritt er 1,82 mal schwerer und 1,82 mal langsamer als der echte Fahrer und im 18. Gang ist es genau umgekehrt, d.h. 0,29 mal "schwerer" als der echte Fahrer (also leichter), dafür aber 1/0,29 = 3,44 mal schneller. Also wer im 18. Gang noch die Trittfrequenz 60 schafft, wirkt auf die Nabe mit Kette/Nabe/Hinterrad wie eine Trittfrequenz 207!! Das Kettenrad vorne dreht 207, nicht nur 60! Übrigens ist das eine Kaffeemühle, aber man hört es längst nicht mehr, weil man eben 50km/h o.ä. fährt.
Das ist auch klar. Der Kettenschaltungsfahrer läuft z.B. längst auf 46vo/11hi und der Pinion-Fahrer hinten immer noch auf den z.B. 26. Also muss die Kette 26/11=2,36 mal schneller rasen als beim Kettenschaltungsrad. Und das macht die Pinion auch. Dann ist kaum Kettenzug und die Teile werden weniger belastet, als bei der Kettenschaltung.
Wer Schwerlasträder mit der Pinion auslegt und normale Fahrradkomponenten nimmt, muss das wissen, sonst kann das Zeug unter hoher Last zerbröseln. Das normale Trekkingrad mit normalen Fahrern bringt das Zeug nicht um, aber das ist ja hier nicht die Hauptsache im Forum.
Bei den Schäden von @Friedrich weiß ich nicht den Grund, weil eigentlich die Pinion die Felge bei gleichmäßiger Fahrt nicht stärker belastet. Aber wenn die kleinsten Gänge kürzer sind als beim typischen Kettenschaltungsrad, presst man mehr Drehmoment auf das HR und beschleunigt dabei schneller oder fährt steiler Berge und das bringt dann drehmomentmäßig mehr auf Freilauf/Speichen/Felge.
Was noch gar nicht betrachtet ist: Ein E-Motor erzeugt über eine Drehung gleichmäßig das Drehmoment. Ein Mensch über Kurbel kann das nicht, sondern muss den Mittelwert über 2 fast doppelt so grosse Spitzen erzeugen. Die überträgt die Pinion auch. Also im 1. Gang zieht das Kettenrad pro eigener Umdrehung mit 1,82 x 2 = 3,64 Spitzen an der Kette und jede Spitze ist auch 1,82 mal stärker als der Fahrer tritt (genauso wie der Mittelwert). Der Fahrer dreht die Kurbel selbst genau 1,82 weit und produziert genau die 3,64 Spitzen. Und im 18. Gang anders herum. Der Fahrer produziert eine Kurbelumdrehung mit 2 Spitzen, das Kettenrad dreht 1/0,29 = 3,44 Umdrehung und produziert dort auf 3,44 eigene Umdrehungen auch nur diese zwei Spitzen und die auf 0,29 abgeschwächt. Also hier fühlen sich alle Teile viel wohler, als bei der Kettenschaltung.
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#1435323 - 12.06.20 10:13 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: iassu]
zut
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 45
Das Moment in deinem Beispiel bleibt gleich. Der Unterschied ist, daß bei 20er Ritzeln die Kettenkraft für das gleiche Moment höher, weil der Hebelarm entsprechend kürzer ist. Die Kraft belastet zusätzlich zu dem Drehmoment die Nabe und verursacht zusätzlich zur momentenbedingten Torsion eine Biegung in Richtung Tretlager.

Soweit ich verstanden habe ist laut Theorie diese Biegung das, was den Lagern und dem Freilauf zu schaffen macht. Sie wird bei gleichem Moment um so kleiner, je größer das Ritzel hinten ist. Wenn Du ein Tretlagergetriebe hast, bei dem du mit einem 11er Ritzel hinten noch 20% Steigung machen kannst, kann ich mir gut vorstellen, daß das Material leidet.
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#1435329 - 12.06.20 11:13 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: zut]
AndreMQ
Nicht registriert
.... yep, so würde ich das auch sehen. Die Biegung ist ein Problem, weil der ganze Naben-Mechanismus nicht mehr richtig funktioniert und die Kräfte die das anrichten, bringen die Lager an die Grenzen. So ist genau die Vermutung. Und beim Reiserad muss man trotz hohem Systemgewicht und übler Wege da im Wohlfühlbereich der Nabe bleiben, sonst ist das Zeug unzuverlässig und an der Stelle kann man es unterwegs sicher nicht gebrauchen.

Geändert von AndreMQ (12.06.20 11:16)
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#1435354 - 12.06.20 16:47 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: iassu]
Hesse
Mitglied
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 1.200
In Antwort auf: iassu
Nö, nicht unbedingt. Trifft die von der Kette übertragene Kraft dort auf einen kleinen Hebel, richtet sie weniger Schaden an, als wenn sie mit einem großen Ritzel auf den Freilauf einwirkt.


Genau da liegt die Probelmatik:
Bzgl. des Drehmoments auf den Freilauf haben wir bei kleiner Ritzel/Kettenblatt Kombination das gleiche, wie bei großer Ritzel/Kettenblatt-Kombination, ... Das ist ja schon lange klar.

Allerdings ist die Kraft auf das stützende Lager eben doch sehr unterschiedlich, weil ja ganz unterschiedliche Kettenzugkräfte wirken.

Der Kettentrieb transportiert die eingeleitete Energie mittels Zugkraft vom Tretlager auf die Hinterradnabe.

Wir haben zwei Leistungsumwandlungen:
1. Drehbewegung mit Drehmoment und Winkelgeschindigkeit (Einheit Nm/s bzw. kgm/s²*m/s bzw. Watt) in Transportbewegung mit Zugkraft und Transportgeschwindigkeit. (Einheit ebenfalls Nm/s bzw. Watt)
2. Transportbewegung in Drehbewegung

Und wie Superbrot schreibt, muss die Zugkraft über die Kettenstreben und das Tretlager und das Nabenlager abgestützt werden. Und für mich logisch, je geringer die Zugkraft, umso geringer die Lagerbelastung.

Sollte es also dazu kommen, dass ich mir ein Pinion-Rad anschaffe, werde ich auf möglichst große Kettenblatt/Ritzel-Kombinationen achten, um möglicht im grünen Belastungsbereich der Hinterradnabe zu bleiben.
Wie war das noch mal mit dem Steine-werfenden Elefanten im gläsernen Porzelanladen?
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#1435368 - 12.06.20 19:39 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: Hesse]
tomrad
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 715
In Antwort auf: Hesse


Genau da liegt die Probelmatik:
Bzgl. des Drehmoments auf den Freilauf haben wir bei kleiner Ritzel/Kettenblatt Kombination das gleiche, wie bei großer Ritzel/Kettenblatt-Kombination, ... Das ist ja schon lange klar.

Allerdings ist die Kraft auf das stützende Lager eben doch sehr unterschiedlich, weil ja ganz unterschiedliche Kettenzugkräfte wirken.



Bitte entschuldigt, aber ich kapiere es trotzdem nicht peinlich

Wieso ergeben sich bei gleich gebliebenem Drehmoment (vorne und hinten groß/ vorne und hinten klein) unterschiedliche Kettenzugkräfte?

Und gilt das auch für die Rohloff?
Ich denke eher nicht, denn im (etwas veralteten) Handbuch war Mal bei 28 Zoll verboten: Zähne vorne/hinten: 34/15, 36/16, 38/17.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass man auf einmal wieder im grünen Bereich landet, wenn man nur in gewissem Ausmaß Zähne vorne und hinten erhöht.
Ich dachte immer, dass die Rohloff von den waltenden Kräften her wie eine neumodische Einblattvieleritzelkettenschaltung arbeitet und die Pinion wie eine Vielekettenblättereinritzelschaltung arbeitet

Nebenbei: vor dem Lockdown quatschte ich mit einem Reiseradhändler, der auf Rohloff spezialisiert ist, jahrelang auch die Pinion verkauft hat und jetzt wieder davon abrät weil aufgrund hoher Drehmomentkräfte (so drückte er sich in etwa aus) nur hochwertige Naben lange durchhalten.

Liebe Grüße Tom
Liebe Grüße Tom
Sämtliche Rechtschreibfehler würden durch Autokorrektur verursacht.

Geändert von tomrad (12.06.20 19:45)
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Off-topic #1435370 - 12.06.20 19:52 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: tomrad]
iassu
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 24.797
In Antwort auf: tomrad
....weil aufgrund hoher Drehmomentkräfte (so drückte er sich in etwa aus) nur hochwertige Naben lange durchhalten.
Tja ich habe hier auch einiges gelernt. zB daß die Pinion in wundersamer Weise die Eigenkräfte das Radfahrenden vestärkt. Was ich mit einem einzelnen vorderen Kettenblat nie hinkriegen könnte: schalte ich die Pinion mit ihrem satten Mehrgewicht dazwischen, so kann ich bei gleichem Drehmoment und gleicher Geschwindigkeit und gleichem Krafteinsatz das Material hinten kaltverformen.

Vor 1000 Jahren oderso wollten sie doch irgendwie auf mysteriöse Weise Gold herstellen, war da nicht mal was? Und andere forschten Tag und Nacht, ob es nicht doch eine entscheidende Idee geben könne, das Perpetuum Mobile zu erfinden. Heute glaubt mancher an die Kraftvermehrung durch Tretlagergetriebe. Vielleicht findet noch jemand raus, wie man aus dem Flaschenhaltergewinde Bier zapfen kann, einfach so.
bier
...in diesem Sinne. Andreas

Geändert von iassu (12.06.20 19:59)
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#1435376 - 12.06.20 21:36 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: Hesse]
MikeBike
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 631
An der technischen Diskussion möchte ich mich mangels Verständnis lieber nicht beteiligen.

Allerdings kann ich aus praktischer Erfahrung bestätigen, dass der Verschleiss meines Antriebs bei der P/18 mit vorne 24 und hinten 22(23) Zähnen enorm ist.
Das original Pinion Alu Ritzel mit 22Z (Ersatzteil: 42,90€) hatte ich am neu gekauften Rad nach wenigen tausend km komplett rund gefahren.
Der Wechsel auf ein 23er Stahlritzel scheint zwar dem Zahnausfall vorzubeugen. Trotzdem war ein einfacher Kettenwechsel -leider weiß ich die Laufleistung nicht- auch mit dem Stahlritzel unmöglich. Die neue Kette rutschte durch...
Vor etwa einem Jahr habe ich die viel zu kleinen Zahnräder noch einmal ausgetauscht, da ich das Problem nicht erkannt hatte. Beim nächsten Mal möchte ich den 4Loch Adapter fürs Kettenblatt besorgen und auf deutlich größere Zahnräder umrüsten. Ich hoffe dass ich günstige Standartteile aus Stahl finden kann.

Ich kann also nur bestätigen:
Zitat:
...auf möglichst große Kettenblatt/Ritzel-Kombinationen achten...


Meiner DT Swiss Nabe geht es übrigens noch gut.

Gruß

Mike


Geändert von MikeBike (12.06.20 21:38)
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#1435378 - 12.06.20 21:39 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: tomrad]
Hesse
Mitglied
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 1.200
Hallo Tom,
nochmal: Drehmoment ist gleich Kraft mal Hebelarm

wenn nun der Hebelarm(Radius des Ritzels) wächst, muss bei gleichbleibendem Produkt aus Kettenzugkraft und Hebelarm die Kettenzugkraft kleiner werden.

Bei den Mindestübersetzung bei der Speedhub soll gerade das Eingangsdrehmoment begrenzt werden.

Rechnen wir mal ein Beispiel:
Newton 2 sagt: F=m*a
a = g = 9,81m/s² Erdbeschleunigung
m = 100 kg, Masse des Fahrers, (ok recht schwer, ist halt so einer von meinem Kaliber ;-))

An Gewichtskraft wirken also F= m*g = 100 kg * 9,81 m/s² = 981 kg*m/s² = 981 N

der Fahrer steht im Wiegetritt mit seinem kompletten Gewicht auf der Kurbel, die 175 mm lang ist.
Auf die Kurbel, die Tretlagerachse und auch das Kettenblatt wirkt also das folgende Drehmoment
M = 981 N * 0,175 m = 171,675 Nm

Ein 38er Kettenblatt hat einen Umfang von U = 38 * 1/2" = 48,26 cm
Und einen Radius r= U/(2*pi)=7,68 cm
Und daraus ergibt sich dann folgende Zugkraft auf die Kette:
F=M/r = 171,675Nm/0,0768m = 2235,35 N

Radius des 17er Ritzels: r = (17*1/2")/(2*pi) = 3,44 cm
Folgendes Eingangsdrehmoment an der Speedhub ergibt sich:
M = 2235,35 N * 0,0344m = 76,9 Nm
Mit Klickpedalen, an denen gezogen werden kann, ist noch deutlich mehr drin.

Um es extrem zu machen, verdoppeln wir einfach mal den Kettenblatt- und Ritzelumfang:
Kettenblatt 76 Zähne
Ritzel 34 Zähne
Kettenzugkraft:
F=M/r = 171,675 Nm/0,1536 = 1117,675 N
Radius des 34er Ritzels: r= 6,88 cm
Eingangsdrehmoment:
M = 1117,675 N * 0,0688 m = 76,9 Nm

Interpretation des Ergebnisses:
Wenn das Verhältnis von Kettenblattumfang zu Ritzelumfang beibehalten wird, bleibt auch das Drehmomentverhältnis. Die Kettenzugkräfte verhalten sich allerdings antiproportional zur Durchmesserveränderung. Heißt, wenn die Radien größer werden, werden die Zugkräfte kleiner und umgekehrt.

Und diese Zugkräfte müssen über die Lager an die Achse und weiter über das Ausfallende an die Kettenstrebe weiter gegeben werden. In diesem Fall das schwächste Glied wohl das Lager bzw. die Achse was bei Überlastung zu nem Defekt führt.


@iassu: hey, hey, hey, ich hab dich auch lieb.
Wie war das noch mal mit dem Steine-werfenden Elefanten im gläsernen Porzelanladen?

Geändert von Hesse (12.06.20 21:42)
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#1435379 - 12.06.20 21:41 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: tomrad]
superbrot
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 93
Nachdem ich gestern nacht den Abschicken-Knopf gedrückt hab, kam mir ein paar Minuten später der Gedanke, ich hätte Blödsinn geschrieben. Heute sieht das wieder anders aus, und alles macht wieder mehr Sinn.

Um zu verstehen, wie eine Nabe durch Überlastung kaputt gehen kann, finde ich es hilfreich, Verschiebe- und Drehbewegungen getrennt zu betrachten (von mir aus "Translations- und Rotationsbewegungen"). Die HR-Nabe wandelt eine Verschiebebewegung der Kette in eine Drehbewegung um. Allerdings bringen diese beiden Bewegungsarten eine HR-Nabe auf unterschiedliche Weise zum Versagen.

Umgekehrt wandelt das Tretlager eine Drehbewegung in eine Verschiebebewegung der Kette um. Deshalb treffen prinzipiell ähnliche Überlegungen zu, allerdings vernachlässige ich das mal. Denn das Tretlager ist größer dimensioniert als eine HR-Nabe, und es hat entweder keinen Freilauf (Kettenschaltung) oder übertragt andere Kräfte als die HR-Nabe (Pinion). Freu mich aber über Gedanken dazu.

Das Versagen der HR-Nabe durch eine Drehbewegung ist einfacher zu erklären. Bei gleicher/-m Übersetzung/Leistung/Drehmoment spielt es keine Rolle, wie groß das Kettenblatt (bzw. Ritzel) ist. Massgeblich ist nur, wie kräftig man tritt. Die HR-Nabe geht üblicherweise dadurch kaputt, dass die Sperrklinken im Freilauf überlastet werden und brechen, weil sie das am kleinsten dimensionierte Bauteil im Antrieb sind. Deshalb hat der Zahnscheibenfreilauf von DT-Swiss/Hügi-Naben einen Ruf, besonders robust zu sein, aber unzerstörbar ist der auch nicht.

Die Verschiebebewegung ruft jedoch einen anderen Fehlermodus hervor. Die Kette greift mit einer exzentrischen Kraft die HR-Nabe an (d.h. abseits der Drehachse). Nur weil die HR-Nabe am Ausfallende abgestützt wird, kann sie überhaupt die Verschiebebewegung der Kette in eine Drehbewegung umwandeln. Für diesen Fehlermodus spielt allerdings das Drehmoment keine direkte Rolle, sondern mit welcher Kraft die Kette auf die HR-Nabe wirkt.

Bildlich ist die Achse der HR-Nabe ein Gummistab, der zwischen den Ausfallenden eingespannt ist. Wenn eine Kraft zwischen den Ausfallenden (also da, wo das Ritzel sitzt) den Gummistab nach vorne zieht, verbiegt er sich. Natürlich ist die Achse nicht aus Gummi, sondern aus Stahl, aber auch der verbiegt sich. Und eine solche Biegung sorgt dafür, dass Lager schräg belastet werden, die Sperrklinken nicht nur in ihrer Hauptrichtung belastet werden und im schlimmsten Fall sich die Achse dauerhaft verformt. Es ist auch nicht schwer, sich vorzustellen, dass ein paar Speichen mehr belastet werden, wenn sich das Nabengehäuse leicht biegt. Deshalb ist die Hope-Nabe mit ihrer 17-mm-Achse schon mal im Vorteil, aber auch der Hope-Freilauf scheint ausreichend dimensioniert zu sein.

Die Pinion hat das Problem, mit deutlich höhere Kräften an der Kette zu ziehen als das Muskelkraft könnte, eben weil die Übersetzung vor der Kette stattfindet, nicht danach.

Die Rohloff liegt in einem ähnlichen Bereich der Kettenzugkraft wie Kettenschaltung oder Singlespeed. 38/16 war auch schon vor der Rohloff nicht ungewöhnlich, und es existiert eine lange Erfahrung mit der ausreichenden Dimensionierung von HR-Naben und -Achsen in diesem Bereich.

Weiter oben haben wir festgestellt, dass der Kettenzug (also die Kraft, die die Nabe nach vorne zieht) bei gleicher Leistung/Drehmoment/Übersetzungsverhältnis je größer wird, je kleiner das Kettenblatt und das Ritzel sind. Das gilt prinzipiell für Singlespeed und Kettenschaltung genauso. (Konstruktionsdetail bei letzterer: die kleinen Ritzel liegen weiter außen, also ist der Hebelarm zwischen Ritzel und Ausfallende kleiner.)

Um zu verstehen, warum das so ist, finde ich das folgende Experiment am einfachsten: bei vorgegebener Übersetzung bewegt sich die Kette schneller, je größer das Kettenblatt und das Ritzel sind. Habe vorhin meine Kette markiert, einmal mit 22/13 eine volle Radumdrehung gekurbelt, und einmal mit 44/26. Bei letzterer Grösse hat sich die Markierung an der Kette genau doppelt so weit bewegt. Das heisst aber auch, dass ein einzelnes Kettenglied bei grossem Kettenblatt und Ritzel weniger Energie befördert, dafür aber mehr Kettenglieder pro Sekunde bewegt werden. Lässt sich aber auch theoretisch mit Drehmomenten und Hebelarmen erklären.

Der schlimmste Fall ist also eine Pinion mit kleinen Ritzeln. Bei der Rohloff ist prinzipiell 40/20 auch besser als 32/16, die ist aber bei weitem nicht so stark davon betroffen. Und grundsätzlich helfen mehr Zähne sowieso besser gegen Ritzelkaries.

Nur hat leider dein Radhändler nicht damit recht gehabt, dass die Pinion eine hochwertige HR-Nabe braucht "aufgrund hoher Drehmomentkräfte". Klar dürfen die Sperrklinken nicht unterdimensioniert sein, aber das sind sie heute selten. Gebraucht wird eine besonders steife HR-Achse aufgrund hoher Kettenzugkräfte, und das findet sich vor allem bei hochwertigen Naben. Ausserdem sollten die Kettenstreben vielleicht höher dimensioniert sein als bei einem herkömmlichen Rahmen, weil sie stärker durch den Kettenzug komprimiert werden. Aber das sollten die Rahmenbauer schon herausgefunden haben und hat auch nichts mit der HR-Nabe zu tun.

PS: ich glaube, wir haben noch nicht alle Fehlermodi gefunden. Gibt bestimmt noch irgendwelche Torsionsbewegungen im hinteren Rahmendreieck, die wir noch nicht betrachtet haben. Insofern kein Anspruch auf vollständige Richtigkeit hier. listig
Arne
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#1435380 - 12.06.20 21:58 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: Hesse]
AndreMQ
Nicht registriert
.... ja, so kann man das gut mit Zahlenbeispielen erklären. Der längere Text von @superbrot konnte ich noch nicht komplett checken, scheint aber zu passen.
Dann kann man eine weitere Steigerung der Gemeinheit noch anbringen, die @tomrad versteckt genannt hat: Laufradgröße. Also kleine Laufräder benötigen weniger Drehmoment am Rad, um die gleiche Schubkraft am Reifen zu erzeugen, um die Fuhre den Berg hochzuschieben. Dafür dreht das Laufrad schneller (was die Nabe mag), so dass die Leistung wieder die selbst ist. Fährt man das gleiche Ritzel, muss vorne ein viel größeres Kettenblatt (siehe Falträder) reingepackt werden. Damit schafft der Fahrer aber nur noch einen geringeren Kettenzug, aber mehr Kettenspeed. Ist aber kein Problem, weil das Ritzel hinten genau so jetzt betrieben werden muss. Umgekehrt: Je größer die Laufräder sind, desto mehr würgen die Naben und Nabengetriebe.
Also alle bisherigen Argumente sind innerhalb einer Laufradgröße passend, wenn man die zu einer anderen ändert, verschieben sich die Zahlen, aber das Prinzip bleibt.

Geändert von AndreMQ (12.06.20 22:01)
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#1435383 - 12.06.20 22:26 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: ]
AndreMQ
Nicht registriert
Nachtrag: Bei meinem Riemen-Pinion ist hinten eine 28er-Scheibe (vorne 32). So wie typische Pinion-Räder bestückt werden. Da die Teilung bei Riemen 11mm ist, bei Kette aber 12,7mm, entspricht dieses Riemenritzel von der Größe etwa einem 24er-Kettenritzel. Das ist mMn zu klein, um hohe Systemgewichte ständig über Berge zu zerren und ein zuverlässiges Reiserad am A... der Welt zu haben (auch wenn das der Pinion selbst völlig wurscht ist). Zusätzlich noch, dass mMn der Riemen auch nichts für hohe Systemgewichte ist. Aber umgekehrt funktioniert das mit niedrigem Systemgewicht alles hervorragend.
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#1435385 - 13.06.20 06:20 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: MikeBike]
AndreMQ
Nicht registriert
In Antwort auf: MikeBike
... Allerdings kann ich aus praktischer Erfahrung bestätigen, dass der Verschleiss meines Antriebs bei der P/18 mit vorne 24 und hinten 22(23) Zähnen enorm ist.
Das original Pinion Alu Ritzel mit 22Z (Ersatzteil: 42,90€) hatte ich am neu gekauften Rad nach wenigen tausend km komplett rund gefahren.
Der Wechsel auf ein 23er Stahlritzel scheint zwar dem Zahnausfall vorzubeugen. Trotzdem war ein einfacher Kettenwechsel -leider weiß ich die Laufleistung nicht- auch mit dem Stahlritzel unmöglich. Die neue Kette rutschte durch...
Vor etwa einem Jahr habe ich die viel zu kleinen Zahnräder noch einmal ausgetauscht, da ich das Problem nicht erkannt hatte. Beim nächsten Mal möchte ich den 4Loch Adapter fürs Kettenblatt besorgen und auf deutlich größere Zahnräder umrüsten. Ich hoffe dass ich günstige Standartteile aus Stahl finden kann....
Das sind interessante Erfahrungen. Mit dem Wechsel auf die Spider ist man flexibler und auf längere Sicht auch billiger und zwar gerade bei Kette. Die beiden Spider (Pinion und 9-Spline) kosten je 44€, verschleissen nicht und dann ist man in der Welt der normalen 4-Arm-104-Kettenräder/Kettenblätter (oder Riemenscheiben). In Stahl geht es da mit 12€ und so 32 Zähnen los und das dürfte groß genug sein und hilft auch der Nabe. Welche DT-Swiss-Nabe ist denn offensichtlich erfolgreich in Betrieb?
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#1435389 - 13.06.20 08:05 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: ]
tomrad
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 715
@ Andre, Hesse und Superbrot,

herzlichen Dank für die anschaulichen technischen Erklärungen. Schade, dass ich euch nicht als Physiklehrer hatte. Vielleicht wäre ich dann über eine 3minus hinaus gekommen. Bis ins letzte habe ich es noch nicht verstanden, aber ich glaube, doch so einigermaßen.

@iassu: danke für den Humor!
@ Andre: Der Händler erwähnte, so glaube ich, die DT Swiss 350.

Vor 4 Jahren habe ich mir eine gebrauchte Rohloff-Mühle/ 47-622 Reifen zugelegt.
Bergauf war mir das Rad zu schwer bzw. ich zu schwach, so dass ich von 43 vorne/ 15 hinten auf 32 vorne/ 15 hinten umgerüstet hatte.
Blöderweise fiel mir erst nach Kettenwechseln und Ritzelumbau auf, dass meine Kette 96 Glieder hatte. Daraus folgte wahrscheinlich übermäßiger Kettenverschleiß, da nach 3 Kurbelumdrehungen wieder das Kettenglied auf dem gleichen Kettenblattzahn landet.
Inzwischen habe wieder vorne 43 Zähne und hinten nun ob 19, so dass jetzt der niedrigste Gang fast genauso leicht wie bei 32/15 ist.
Aufgefallen ist mir, dass ich vorher 3 mal kurbeln müsste, bis die Kette einmal durchgelaufen ist, jetzt nur noch etwa 2,5 mal.

Umgekehrt bestätigt das wohl die These, dass bei größerem Kettenblatt und Ritzel die Kette schneller läuft.
Hierzu Frage ich mich, wie sich das auf den Verschleiß auswirkt.
Auf Lebensdauer von Kettenblatt und Ritzel wahrscheinlich positiv.
Aber wie ist es mit der Kette?
Pro: geringerer Kettenzüge
Contra: mehr Kettenlauf? verwirrt

Ich wäre euch dankbar für eure Einschätzung.

LG Tom
Liebe Grüße Tom
Sämtliche Rechtschreibfehler würden durch Autokorrektur verursacht.

Geändert von tomrad (13.06.20 08:09)
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#1435390 - 13.06.20 08:09 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: superbrot]
AndreMQ
Nicht registriert
In Antwort auf: superbrot
... Der schlimmste Fall ist also eine Pinion mit kleinen Ritzeln. Bei der Rohloff ist prinzipiell 40/20 auch besser als 32/16, die ist aber bei weitem nicht so stark davon betroffen. Und grundsätzlich helfen mehr Zähne sowieso besser gegen Ritzelkaries ...
Genau. So wie @Hesse gerechnet hat, mal eine Bergfahrt im Vergleich: 120kg, 15%, 40-622-Reifen.
- Pinion mit 24er-Kettenritzel hinten: Kettenzug 1272N (Gang egal).
- Speedhub mit 16-Kettenritzel, 1. Gang: Kettenzug 533N
Real als Belastung muss man das je verdoppeln, weil das Mittelwerte sind und der Mensch eben nicht gleichmäßig (wie ein E-Motor) über eine Umdrehung Druck erzeugen kann, sondern 2 mal pro Kurbelumdrehung der Fuhre mit Überdrehmoment etwas Schwung gibt und dazwischen rollt sie aus (etwa wie eine Taube beim Laufen so komisch nickt). Aber die Teile sehen diese doppelten Belastungsspitzen (weiß nicht, wie das Profil bei perfekten runde-Tritt-Fahrern aussieht).
Für alle höheren Gänge - da werden sicher 95% aller Kilometer gefahren - zieht die Pinion aber weniger als die anderen Schaltungen an der Kette. Gleiches Fahrrad wie oben, aber jetzt mit 29,8km/h in der Ebene (angenommen mit 150W, keine Reibungsverlust in den Antrieben):
- Pinion: 26/24, 16. Gang, Trittfrequenz 74: Kettenzug 132N (Gang eigentlich egal).
- Speedhub: 42/16, 12. Gang, Trittfrequenz 75: Kettenzug 225N
- Kettenschaltung: 27. Gang mit 48/17, Trittfrequenz 79: Kettenzug 186N
- Kettenschaltung: 28. Gang mit 48/15, Trittfrequenz 70: Kettenzug 201N
So verrückt ist das mit den Getrieben mal vorne (Pinion), mal hinten (Rohloff) und verteilt vorne/hinten (3 x 10 Kettenschaltung). Aber geht alles mit rechten Dingen zu. 99% aller Radler muss das nicht interessieren, aber wer Schwerlast-Anwendungen fährt, bekommt damit zu tun ob er will oder nicht.
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#1435391 - 13.06.20 08:58 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: tomrad]
AndreMQ
Nicht registriert
In Antwort auf: tomrad
... Hierzu Frage ich mich, wie sich das auf den Verschleiß auswirkt.
Auf Lebensdauer von Kettenblatt und Ritzel wahrscheinlich positiv.
Aber wie ist es mit der Kette?
Pro: geringerer Kettenzüge
Contra: mehr Kettenlauf? verwirrt ...
Das ist eine knifflige Frage. Ich weiß es ehrlich nicht. Bauchgefühlsmäßig bei den immer geringen Kettengeschwindigkeiten am Fahrrad würde ich sagen, dass Zugkraftverringerung mehr hilft als Geschwindigkeitsverringerung (und Krafterhöhung). Es gibt ja sehr schnell laufende Rollenketten, z.B. in jedem Automotor die Steuerkette für die Nockenwelle, bei der ein Ritzel mit bis 7000rpm dreht. Aber diese Ketten laufen im Ölbad und sind fern von Straßenschmutz. Für die Kettenleute ist wohl 4m/s ein wichtiger Wert, aber da liegen wir immer weit drunter. In speziellen Anwendungen geht aber auch bis 20m/s. Völlig abseits von Fahrrädern.
Und beim Fahrrad ist die Frage, ob die Kette länger lebt, wenn sie den Straßendreck langsam mit großer Kraft durchmahlt oder den gleichen Mist schnell mit geringerer Kraft. Fahrradketten werden ja letztlich als Mahlwerke für Straßenschmutz missbraucht und nebenbei drehen sie noch Kettenräder. Meine Bibel zu Ketten ist dieses Handbuch von iwis für den Praktiker (hat aber jeder andere, professionelle Kettenhersteller). Auf Seite 28 unten ist unten eine kleine Tabelle, wie Schmutz die übertragbare Leistung (bzw. die Lebensdauer reduziert). Und damit schaut man sich dann das Grauen in bundesdeutschen Fahrradständern an.
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#1435393 - 13.06.20 09:07 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: tomrad]
AndreMQ
Nicht registriert
In Antwort auf: tomrad
... DT Swiss 350....
Ok, das scheint dann keine Singlespeed-Nabe zu sein - also kurzer Freilauf und dafür große, symmetrische Flanschabstände - sondern eine typische Kettenschaltungsnabe, die auch so eingespeicht wird. Also rechts eben steiler und stärker gespannt als links. Und viele Spacer, um das eine Ritzel passend zu positionieren.
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Off-topic #1435396 - 13.06.20 09:53 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: iassu]
superbrot
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Beiträge: 93
In Antwort auf: iassu
Tja ich habe hier auch einiges gelernt. zB daß die Pinion in wundersamer Weise die Eigenkräfte das Radfahrenden vestärkt.


Alles wird gut.

Zitat:
Vielleicht findet noch jemand raus, wie man aus dem Flaschenhaltergewinde Bier zapfen kann, einfach so. bier


Was, dein Fahrrad kann das nicht?? grins
Arne

Geändert von superbrot (13.06.20 09:59)
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#1435400 - 13.06.20 10:14 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: ]
MikeBike
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Beiträge: 631
Zitat:
Welche DT-Swiss-Nabe ist denn offensichtlich erfolgreich in Betrieb?


Sorry, habe mich geirrt. Mein Rad Händler sagt, es ist eine Novatec. Die genaue Bezeichnung kann er mir auf die Schnelle nicht sagen.

Er sagt auch, dass wegen des Kettenspanners vorne nicht mehr als 30 Zähne möglich wären

Und: Der Spider verändert die Kettenlinie, so daß man hier basteln müsste.

Es gibt bei Pinion nun auch ein 30ger Blatt, vielleicht muss ich doch bei den teuren Original Teilen aus Alu bleiben. Ärgerlich, dass ich das beim letzten Antriebswechsel nicht bedacht habe...

Grüße

Mike
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#1435405 - 13.06.20 10:54 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: MikeBike]
AndreMQ
Nicht registriert
... ok, mal bei Novatec schauen. Also Kettenspanner, deshalb konnte die neue Kette springen. Ohne Kettenspanner wird die einfach in die Kettenblätter gezwungen und kann nicht überspringen. Ja mit Spider und je nach Kettenblattmaßen verschiebt sich die Kettenlinie. Das ist vorne gegen hinten kein Problem, weil jede Kette etwas Schräglauf akzeptiert. Aber wenn der Kettenspanner vorne nahe am Kettenblatt ist, dann müssen die perfekt fluchten, sonst malt der Kettenspanner. Das ist ein Riesenmist und der nächste Ärger steht an. Das ist nicht ohne und ich weiß nicht, wie man den Pinion-Kettenspanner so anpassen kann. 30 Zähne ist nicht üppig groß, aber viel besser als 22 oder 24. Also Richtung stimmt schon.
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#1435412 - 13.06.20 14:40 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: superbrot]
P18
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Beiträge: 44
In meinen Stevens p1.18 lite von 2016 werkelt eine hauseigene Oxygen Nabe. Keine Ahnung wer der Hersteller ist. Sie hat jetzt 38000km runter, mit einem Anteil von ca 2/3 Pendelstrecke und 1/6 Radreise und 1/6 noumalen Touren. Bis auf gelegentlichem Knartzen, was ich durch neue Lager beseitigen konnte, lief sie bis jetzt problemlos.

Beim letzten Kettengarnitur Wechsel (habe von Riemen auf Kette gewechselt, da Vibrationen auftraten die sich nicht beseitigen ließen) habe ich bemerkt, dass das Ritzel auf dem Freilauf leicht eiert. Da kam das Angebot einer H2R Nabe von Pinion im Netz für 149€ grade zur rechten Zeit. Mit DT Felge, Speichen, Nippel, Felgenband und Reifen komme ich allergie auch wieder auf über 300€ für das neue Laufrad.

Nächste Woche habe ich alle Teile da und werde das Rad zusammen bauen. Bin gespannt, ob ich einen wesentlichen Unterschied zur Oxygen Nabe bemerken werde.
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#1435474 - 14.06.20 08:19 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: Hesse]
Sabbati
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In Antwort auf: Hesse
Hab jetzt auch bei weiteren Radhändlern erfolglos nach Pinionrädern gefragt.
Jetzt mal die Frage hier im Forum:

Gibt es vielleicht jemanden in der Nähe von Marburg(Umkreis ca. 50 km) der/die ein Piniongetriebe, am besten das P1.18 fährt, mit dem/der ich mich mal für ne Probefahrt treffen könnte?


Falls Kassel nicht zu weit für dich ist, kannst du gerne vorbeikommen. Fahre ein Rennstahl mit der P18.
VG, Karsten
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#1435480 - 14.06.20 08:31 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: ]
Sabbati
Mitglied Übernachtungsnetzwerk
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Beiträge: 92
[zitat=AndreMQ].... Gute Singlespeednaben sind selten und teuer, bleibt eigentlich nur Pinion und Hope
Teuer stimmt leider, aber es gibt einige gute Singlespeednaben in 142mm Klemmbreite (Chris King, dt swiss etc.).
Dünn wird die Luft bei Singlespeed Boost, ich fahre die Industry Nine Torch seit 5tkm problemlos, meine heutige Wahl wäre die Onyx Racing mit Stahlfreilauf.
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#1435505 - 14.06.20 09:57 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: Sabbati]
AndreMQ
Nicht registriert
... ich mache mal eine neuen Thread auf, vielleicht kannst Du dort die Dinge mit ein paar Zusatzinfos zur bisherigen Nutzung einstellen.
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#1435661 - 14.06.20 22:30 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: Hesse]
AndreMQ
Nicht registriert
In Antwort auf: Hesse
... Interpretation des Ergebnisses:
Wenn das Verhältnis von Kettenblattumfang zu Ritzelumfang beibehalten wird, bleibt auch das Drehmomentverhältnis. Die Kettenzugkräfte verhalten sich allerdings antiproportional zur Durchmesserveränderung. Heißt, wenn die Radien größer werden, werden die Zugkräfte kleiner und umgekehrt....
Idworx ist hier ziemlich konsequent. Sie liefern zwar auf Wunsch auch Riemen, aber sagen auch klar die Probleme für Reiseradler. Und bei den Pinion-Versionen sind richtig große Stahlkettenblätter vorne und hinten verbaut und wenn es denn Riemen sein soll, dann auch große Riemenscheiben. Das haben die richtig gut gemacht.
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#1435800 - 15.06.20 20:09 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: P18]
spiff
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abwesend abwesend
Beiträge: 107
In Antwort auf: P18
In meinen Stevens p1.18 lite von 2016 werkelt eine hauseigene Oxygen Nabe. Keine Ahnung wer der Hersteller ist. Sie hat jetzt 38000km runter, mit einem Anteil von ca 2/3 Pendelstrecke und 1/6 Radreise und 1/6 noumalen Touren. Bis auf gelegentlichem Knartzen, was ich durch neue Lager beseitigen konnte, lief sie bis jetzt problemlos.

Beim letzten Kettengarnitur Wechsel (habe von Riemen auf Kette gewechselt, da Vibrationen auftraten die sich nicht beseitigen ließen) habe ich bemerkt, dass das Ritzel auf dem Freilauf leicht eiert. Da kam das Angebot einer H2R Nabe von Pinion im Netz für 149€ grade zur rechten Zeit. Mit DT Felge, Speichen, Nippel, Felgenband und Reifen komme ich allergie auch wieder auf über 300€ für das neue Laufrad.

Nächste Woche habe ich alle Teile da und werde das Rad zusammen bauen. Bin gespannt, ob ich einen wesentlichen Unterschied zur Oxygen Nabe bemerken werde.


Hallo,

auch ich habe das Pinion P18 lite aus 2016 in Besitz. Leider bietet Stevens keinen Ersatzteilservice für die Nabe an, allerdings hat man mir den OEM genannt und ich habe direkt angefragt. Die Oxygen Nabe ist ein Produkt von KTTW-Hub. Den kpl. Freilauf inkl. 38 Nutmutter kann man von dort für 78$ inkl. Versand via TNT ordern (ich habe dort schon mal angefragt). Ich habe die persönlichen Kontaktdaten aus dem Anhang entfernt, aber Du kannst dort jederzeit anfragen.

https://www.kttw-hub.com/#7
Sales Dept. &#31777;&#20329;&#21535;
Kun Teng Industry Co., Ltd. &#23825;&#34276;&#24037;&#26989;&#32929;&#20221;&#26377;&#38480;&#20844;&#21496;
269 Sec.3 Ming Sheng Rd., Taya Zone, Taichung 42844, Taiwan
&#21488;&#20013;&#24066;42844&#22823;&#38597;&#21312;&#27665;&#29983;&#36335;&#19977;&#27573;269&#34399;
Tel:+886-(0)4-25661311 ext.516 Fax:+886-(0)4-25667555Website: http://www.kttw-hub.com
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#1435802 - 15.06.20 20:12 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: spiff]
spiff
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Beiträge: 107
Ich weiß nicht ob das hier schon besprochen wurde, aber bei der Pinion muss man bedenken, dass es unbedingt einen feinverzahnten Freilauf benötigt. Denn die Pinion hat selbst ja auch einen Freilauf. Wenn man hier z.B. eine Shimano Nabe mit nur drei Sperrklinken verbaut und sich dazu die Totwinkel des Pinion Freilaufs addieren hat man im Endeffekt einen sehr großen Totwinkel. Das ist sehr unangenehm.
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#1435809 - 15.06.20 20:48 Re: Haben Pinion-Getriebe auch Kaffeemühlengänge? [Re: spiff]
Hartmut.L
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Beiträge: 390
Du hast Recht, das ist bisher noch nicht erwähnt worden. Ansonsten habe ich den Faden mit grossem Interesse verfolgt, weil ich auch Pinion- Fahrer bin, aber erst seit 6000 km.
Ich sehe die höhere Belastung der HR-Nabe schon, denke aber dass die Belastung sicher nicht höher ist als bspw. auch an einem Tandem. Da habe ich schon einige 10000 km Erfahrung. Schwachpunkt hier war am ehesten der Freilauf, was mir auch schon andere Tandemfahrer bestätigen konnten. Insgesamt kann man das Problem hier aber gut mit hochwertigen Naben in den Griff bekommen. Deshalb denke ich, dass das auch bei Pinion kein grösseres Problem ist.
Hartmut
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