Immer wieder haben wir Anfragen zu defekten Klemmungen von Sattelstützen.
Warum dies passiert und wie man vorsorglich Abhilfe schafft, zeigen wir in diesem Artikel.
Carbon, genaue Bezeichnung Carbonlaminat, zeichnet sich durch seine überlegene Steifigkeit bei geringer Dichte, Gewicht, aus. Dies prädestiniert die Kohlefaser für den Leichtbau.
Dies hat natürlich auch eine kontraproduktive Schattenseite, wenn es um Punkt- und Klemmlasten geht. Punktlasten treten z.B. am Ausfallende aus Carbon an einem Fahrradrahmen auf, welche durch den Schnellspanner verursacht werden, Lasten welche natürlich auch nötig sind, um die Laufräder sicher in ihrer Aufnahme zu fixieren.
Nur wenn man das kleinste Detail im Griff hat, kann man Überlastungen von steifen Carbonstrukturen vorbeugen und so Folgeschäden durch richtige Montage im Vorfeld eliminieren.
Die richtige Sattelrohrklemmung für runde Sattelstützen
Nun aber zurück zur Sattelklemmung, das A und O einer verschleißfreien Klemmung ist eine Führung mit geringst möglicher Toleranz. Der Innendurchmesser des Sattelrohres zum Außendurchmesser der Sattelstütze sollte so gering wie möglich gehalten werden. Unsere Empfehlung liegt bei max. 0,2 mm Toleranz, sowie dem Einsatz von Carbonmontagepaste.
Warum so enge Toleranzen bei der Sattelklemmung ?
Der Hintergrund und die Ursache liegt in der Steifigkeit des Carbonmaterials. Ist ein zu großer Spalt, eine zu große Toleranz im Innen- zum Außendurchmesser gegeben, so muss das Sattelrohrende, bis es zum Kontakt mit der Sattelstütze kommt einen relativ großen radialen Weg zurücklegen. In einem solchen Falle kommt die gesamte Leichtbaustruktur unter eine immense Vorbelastung durch unnötige Überdehnung einer an sich steifen Struktur und verringert die dynamische Arbeitslast für den Fahrbetrieb deutlich.
Kommt es durch den Fahrbetrieb zu Schwingungen, Stößen, etc., welche alle durch das Fahrergewicht logischer Weise nicht von geringer Natur sind, hat das "arme Ende" des Sattelrohres extrem darunter zu leiden. Die Klemmung muss die gesamte Belastung selbst aufnehmen. Steht diese Verbindung aber unter Vorbelastung, kommt es somit sehr schnell zur Überlast. Diese Überlast bricht sich dann Bahn am schwächsten Punkt, dem eigentlichen Entlastungsschlitz für die Klemmung.
Abhilfe schafft hier eine möglichst große Kontaktfläche zwischen Sattelrohr und Sattelstütze mit einer engen Toleranz und unter Einsatz von Carbonpaste für einen Toleranzausgeleich zur Verringerung der Klemmkräfte ( bis zu 30%). Diese eingesparten Klemmkräften stehen dann wiederum im Fahrbetrieb dynamisch als Reserve zur Verfügung, hier werden diese auch gebraucht und nicht bei der Klemmung selbst.
Darüber hinaus empfehlen wir die Sattelstütze so zu wählen, dass bei max. Sattelhöhe das untere Ende immer noch mindesten 3 cm unterhalb Unterkante Oberrohr reicht, damit so ein Gegenlager für die Kräfte aufgebaut werden kann und nicht alles auf dem Sattelrohrende lastet. Dies setzt natürlich voraus, dass der Durchmesser auch im unteren Bereich möglichst passend zum Außendurchmesser der Sattelstütze passt.
Ziehen Sie die Sattelklemme unter Einsatz von Carbonmontagepaste mit einem Drehmomentschlüssel, beginnend mit dem untersten Wert, an. Hier geht es ganz klar nach dem Motto: Weniger ist mehr ! Die geringste Klemmkraft für einen sicheren Sitz der Sattelstütze schafft ihnen einen deutlich größeren Arbeitsbereich im Einsatz und schont so langfristig das hochbelastete Ende des Sattelrohres.
An dieser Stelle sei angemerkt wie wertvoll eine aufwendige Feineinstellung bei der Sattelstützenklemmung ist. Der alter Handwerkerspruch : Nach fest kommt ab ! ... hat hier genauso seine Gültigkeit, nur das das "Ab" erst zeitverzögert im Einsatz kommt.
An dieser Stelle ist jedoch eine Vorsicht geboten, die Sattelstütze darf nicht unkontrolliert abrutschen, denn sonst wird die obere Blindnietmutter / Gewindehülse im Sattelrohr abgeschert.
Hilfsmittel und Werkzeug zur Einhaltung des richtigen Drehmoments bei der Montage von Carbon
Klemmung von Aerosattelstützen
Die Klemmung von Aerosattelstützen stellt einen Spezialfall dar, da jede Ausführung herstellerspezifisch konstruiert ist und keine allgemein gültigen Aussagen getroffen werden können.
Unser Tipp aber auch hier, ist der Einsatz von Carbonmontagepaste zur Reduzierung der Klemmkräft, um mehr Arbeitsbereich im dynamischen Betrieb zu schaffen.
Starten Sie die Klemmung mit dem Einsatz eines Drehmomentschlüssel bei dem geringsten Wert. Hier ist weniger oft mehr Arbeitsbereich im dynamischen Einsatzbereich und zu dem strukturschonend, lieber rutscht die Sattelstütze zu Beginn das eine oder andere mal und es wird in kleinen Schritten mit einem leicht erhöhten Drehmoment nachjustiert.
Natürlich darf es zu keinem unkontrollierten "Abrutschen" der Sattelstütze kommen, da sonst meist das Aeroprofil des Sattelrohres durch die "Eckkante" der Sattelstütze Schaden nehmen kann. Ein Tipp daher für Aerorahmen, schrägen sie die hintere Kante der Sattelstütze an, um ein punktuelles Durchschlagen zu verhindern.
Das A und O einer guten Sattelklemmung
Zusammenfassung
1. Auf kleinst mögliche Toleranzen von Sattelrohr zu Sattelstütze im Durchmesser achten, notfalls die Sattelstütze wechseln.
2. Einsatz von Carbonmontagepaste
3. Einsatz eines Drehmomentschlüssel
4. Klemmkräfte an der untersten Grenze beginnen und lieber nachjustieren ... es lohnt sich !!!
5. nehmen Sie sich Zeit und verzagen Sie nicht, schaffen Sie sich so den größt möglichen dynamischen Arbeitsbereich für ihren Carbonrahmen, Sie werden ihn brauchen !!! oder der Rahmen wird darunter leiden
Die Reparatur einer Sattelklemmung - rund
Die Reparatur einer Sattelklemmung kann auf Grund der hohen Punktlasten nicht auf Originalkontur erfolgen.
Im ersten Reparaturschritt werden die Risse ausgeschliffen mit frischem Laminat wieder aufgebaut, verschlossen und die Originalkontur beigearbeitet. Im zweiten Schritt wird das Sattelrohrende komplett mit zusätzlichem Laminat eingebunden, verstärkt, um die auftretenden Lasten großflächiger abzuleiten.
Für die Bearbeitung bedarf es der Sattelklemme, sowie der Sattelstütze, auf Letztere fertigen wir automatisch einen satt sitzende Nullpassung an, Toleranzen sind damit eliminiert.
Wird die Sattelstütze dennoch getauscht, mit einem geringeren Durchmesser, kann auch die beste Reparatur keine Haltbarkeit gewährleisten und ein erneuter Einriss ist die Folge - in der Regel dann in der Randzone der Verstärkung, dem zweiten Reparaturschritt.
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