// BETRIEBSANLEITUNG
AUSFALL VON RAHMEN, GABEL ODER ANDEREN KOMPONENTEN FÜHREN, WAS ZU SCHWEREN
VERLETZUNGEN ODER ZUM TOD FÜHREN KANN.
A. METALLE VERSTEHEN
Stahl ist das traditionelle Material für den Bau von Fahrradrahmen. Es hat gute Eigenschaften,
aber bei Hochleistungsfahrrädern wurde Stahl weitgehend durch Aluminium und etwas Titan
ersetzt. Der Hauptgrund für diesen Wandel ist das Interesse von Radsportlern an leichteren
Fahrrädern.
Eigenschaften von Metallen:
Bitte habe Verständnis dafür, dass es keine pauschale Aussage für die Verwendung verschie-
dener Metalle im Fahrradbau gibt. Wichtig ist, die Verarbeitungsform der gewählten Metalle
ist wichtiger, als das Metall an sich. Man muss die Art und Weise, wie das Fahrrad entworfen,
getestet und hergestellt wird, zusammen mit den Eigenschaften des Metalls betrachten,
anstatt nach einer einfachen Erklärung zu suchen. Metalle unterscheiden sich stark in ihrer
Korrosionsbeständigkeit. Stahl muss geschützt werden, sonst greift ihn Rost an. Aluminium
und Titan entwickeln schnell einen Oxidlm, der das Metall vor weiterer Korrosion schützt.
Beide sind daher sehr korrosionsbeständig. Aluminium ist nicht vollkommen korrosionsbestän-
dig, und besondere Vorsicht ist geboten, wenn es mit anderen Metallen in Berührung kommt
und galvanische Korrosion auftreten kann. Metalle sind vergleichsweise duktil. Duktil bedeutet,
dass sie sich biegen, knicken und dehnen lassen, bevor sie brechen. Im Allgemeinen ist von
den üblichen Fahrradrahmenbaustoffen Stahl der duktilste, Titan weniger duktil, gefolgt von
Aluminium. Metalle variieren in ihrer Dichte. Dichte ist das Gewicht pro Materialeinheit. Stahl
wiegt 7,8 Gramm/cm3 (Gramm pro Kubikzentimeter), Titan 4,5 Gramm/cm3, Aluminium 2,75
Gramm/cm3. Vergleiche diese Zahlen mit Kohlefaserverbundwerkstoffen bei 1,45 Gramm/cm3.
Metalle unterliegen einer Ermüdung. Nach einer gewissen Einsatzdauer, bei ausreichender
Belastung, entwickeln Metalle schließlich Risse, die zum Versagen führen. Es ist sehr wichtig,
dass du unten die Grundlagen der Metallermüdung liest. Nehmen wir an, du prallst auf einen
Bordstein, einen Graben, einen Felsen, ein Auto, einen anderen Radfahrer oder ein anderes
Objekt. Bei jeder Geschwindigkeit, schneller als schnelles Gehen, wird sich dein Körper weiter
vorwärtsbewegen und dich damit über den Lenker abwerfen. Du kannst und wirst nicht auf
dem Fahrrad bleiben. Was mit dem Rahmen, der Gabel und anderen Komponenten passiert ist
unabhängig davon, was mit deinem Körper passiert. Was kannst du von einem Metallrahmen
erwarten? Das hängt von vielen komplexen Faktoren ab, deshalb meinen wir, dass Crash-
sicherheit kein vorrangiges Konstruktionskriterium sein kann. Mit diesem wichtigen Hinweis
möchten wir dir sagen, dass wenn der Aufprall hart genug ist, die Gabel oder der Rahmen ver-
bogen oder verformt werden kann. Bei einem Stahlfahrrad kann die Stahlgabel stark verbogen
und der Rahmen unbeschädigt sein. Aluminium ist weniger dehnbar als Stahl, trotzdem ist es
sehr wahrscheinlich, dass die Gabel und der Rahmen gebogen oder geknickt werden. Bei einem
noch härteren Schlag kann das Oberrohr reißen und das Unterrohr geknickt werden. Noch
härter und das Oberrohr und Unterrohr reißt, so dass das Steuerrohr und die Gabel vom Rah-
mendreieck getrennt werden. Wenn ein Fahrrad mit Metallrahmen einen solchen Aufprall erlebt,
wirst du in der Regel einige Hinweise auf diese Duktilität in gebogenem, geknicktem oder
verbeultem Metall sehen. Es ist heute üblich, dass der Hauptrahmen aus Metall und die Gabel
aus Kohlefaser besteht. Siehe Abschnitt B, Composites verstehen. Die relative Duktilität der
Metalle und die fehlende Duktilität der Kohlefaser bedeutet, dass man in einem Crash-Szenario
mit einer Verformung des Metalls rechnen kann, aber keine im Kohlenstoff. Bei einer geringen
Last kann die Carbongabel intakt sein, auch wenn der Rahmen beschädigt ist. Oberhalb einer
gewissen Last wird die Carbongabel komplett brechen.
Die Grundlagen der Metallermüdung:
Der gesunde Menschenverstand sagt uns, dass nichts, was benutzt wird, ewig hält. Je häuger
und intensiver du etwas benutzt und je schlechter die Einsatzbedingungen sind, desto kürzer
die Lebensdauer. Als Ermüdung bezeichnet man die durch wiederholte Beanspruchung ent-
standenen Schäden an einem Bauteil. Um Ermüdungsschäden zu verursachen, muss die Belas-
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