Rostfreie Schrauben am Rad...

Hallo Radlergemeinde

Hab jetzt schon in div. Beiträgen gelesen, dass sämtliche Schrauben am Rad unbedingt gegen rostfreie (A2 od. A4) augetauscht werden sollten. Tja, mich hat das Thema auch beschäftigt, denn ich habs gleich anders rum gemacht. Habe sämtliche Schrauben am Rad duch feuerverzinkte Innensechskantschrauben der Qualität 8.8 ausgetauscht. Wieso? Na ja, während meinem Stutium zum Masch. Ing. kam auch mal das Thema der elektrochemischen Korrosion. Das besagt grundsätzlich, dass sich unter dem Einfluss einer leitenden Flüssigkeit (Regenwasser reicht da völlig), ein elektrochemisches Element bildet, dass den unedleren Werkstoff korrodieren lässt (in diesem Fall das Innengewinde im (ich betone) Stahlrahmen). Da das Schulthema allerdings schon einige Zeit her ist, hab ich halt den Experten für Schrauben gefragt (Fa. Bosshard). Und siehe da, meine Vermutung wurde bestätigt. Obwohl ehrlich gesagt, dass Problem weitaus komplexer ist, als ich es hier darstelle. Jedoch ist das Fazit aus dem Gespräch mit dem Experten eindeutig. Eine feuerverzinkte Schraube ist in dem Anwendungsfall grundsätzlich besser als eine rostfreie. Im übrigen liegen die Festigkeitswerte für rostfreies Material (Dehngrenze und Streckgrenze) unter jenen einer 8.8-er Schraube.
Nun, ich wollte das hier nur mal los werden, für die Leute, die sich schon ans Austauschen gemacht haben, oder sich überlegen ob sie es noch tun sollen...

Gruss Sascha

wusa! habe mir vor kurzem mal gedanken darüber gemacht, aber bin nicht so recht zu einer entscheidung gekommen ob der austausch sinvoll ist oder nicht.

mich würde jetzt mal intresieren, wie teuer solche schrauben sind?! im vergleich zu den normalen rostfreien ?!

knud

Hallo Sascha

Gut sich über "Kleinigkeiten" Gedanken zu machen!

In der Praxis stellt sich mir allerdings die Frage wie lange eine solche Feuerverzinkung an den öfter bewegten Schrauben hält. Ich persönlich halte rostfreie Stahlschrauben und die gute alte Sitte, alle Gewinde leicht zu fetten, noch immer für am besten. Ich hatte in meinem Stahlrahmen Niro-Schrauben, welche ich nach vier Jahren (!) das erste mal lösen mußte und das Rad stand und steht immer draußen. Die waren nicht festgegammelt sondern ließen sich gut lösen. Da wußte ich dann wenigstens zum Teil, warum mein Rad neu recht teuer war: die haben wirklich alle Schrauben und Muttern sorgfältig (d.h. mit sparsamer Fettung) montiert.

MfG

Hallo Sascha,
dass Du das Thema aufgreifst ist sehr gut! Allerdings denke ich als Nicht-Techniker, dass die behauptete Korrosion nur theoretisch richtig ist. Genauso dann die verzinkte Schraube als Opfer-Anode. (Entsprechend dem Boot im Salzwasser die "Zinkmaus") Eine satt angezogene Schraube dürfte wohl in praxi kein Spiel für den Flüssigkeitsaufbau haben, der wiederum als "Stromleiter" für das in der elektrischen Spannungsreihe "unedlere" Metall dient. Wie gesagt, theoretisch vielleicht schon, aber mit etwas Fett eingesetzt, wird sich praktisch kein Nachweis zeigen.

Was mich allerdings wirklich ärgert, sind die Schraubenköpfe von sogenannten V-A-Schrauben, denen man nach etwas Regen schon in wenigen Monaten den schlechten Qualitätsstandart durch Rostbildung im Inbus-Aufnahmeloch (wo sich Wasser und Feuchtigkeit natürlich wie in einer Schüssel hält) ansieht. Eine satte Rostschicht in der "edlen" VA-Schraube! Sogar im teuren Delight!

Ich halte daher das Thema Rostbildung aus Sicherheitsgesichtspunkten für vernachlässigbar. Aber was wirklich geklärt werden muß, ist das Thema Festigkeit und Dehungsgrenze, Sprödigkeit usw. Dazu sollte es Sicherheit geben. Dass man auch weiss, dass die schönen V-4-A-Schrauben auch in allen Situationen an jedem Teil des Rades ihren Zweck wirklich auch in sicherheitstechnischer Hinsicht voll erfüllen!! Wenn Du dazu etwas Kompetentes bringen kannst, dann machst Du Dich für uns alle verdient.

Vielen Dank im voraus für Deine Arbeit!

mfG Wolfgang
vom Club der Wölfe in diesem Forum.

Hallo Sascha,
Einspruch!
Regenwasser ist für elektrochemische Korrosion denkbar ungeeignet, dazu braucht es schon eine gehörige Portion ordinären Strassenschmutz, mineralfreies Wasser ist ein miserabler Leiter! Wenn du aber einem Fahrradrahmen richtig zusetzen willst, hilft nur eins: rumkleckern mit Mineraldrinks, oder noch viel besser noch: ordentlich schwitzen!
Hier endet ausnahmsweise das Fraktionsdenken: Alu und Stahl sind gleichermassen davon betroffen, übertroffen wird das nur noch durch Magnesiumguss!
Der Elektronenfluss geht vom edleren zum unedlen Metall, wie sonst sollte sonst eine Opferanode beim Schiffsrumpf funktionieren?
Feuerverzinken ist ein Hochtemperatur-Verfahren, also musst du dir danach keine Gedanken mehr um eine ehemals vorhandene 8.8-Festigkeit machen, das schonendere Verfahren ist die galvanische Verzinkung, auch diese Schrauben habe ich zu meinen Schrauberzeiten nach ihrem Abscheren mühelos ausbohren können; und glaube mir, das war öfter nötig als mir lieb war!
Die weitaus meisten Schrauben am Fahrrad sind mit 8.8 neudeutsch "overengineered", selbst eine Gepäckträgerschraube weiss nichts von Dehn- und Streckgrenze, sie wird fast ausschliesslich auf Scherung belastet, "zufälligerweise" ist genau das die Stärke von VA-Schrauben !
Aber Achtung!:und ganz ernsthaft:
Sattelstützen- und Vorbauschrauben sind aus hochlegierten Stählen und -verchromt! Und das ist auch gut so! Verzinkte Speichen werden lange vor ihren edelstählernen Schwestern ausgetauscht. Der Drehmomentschlüssel hat mehr Gebrauchsnutzen als nur das Öffnen von Bierflaschen. Montagepaste und Sicherungslack sind sinnvoll nicht nur als Haargel!

Die Erde ist eine Scheibe.
Die Mondlandung fand im Studio statt.
Kühe legen Eier.

Ich hoffe, du benutzt deine Erkenntnisse nicht zum Bau von wirklich sicherheitsrelevanten Anlagen!

Ernsthaft verstimmt

Axel

Hallo Wolfgang,
läßt sich sicher theoretisch durchdringen. In der Praxis helfe ich mir dadurch, daß ich die (wenigen) auf Zug beanspruchten Schrauben nicht aus Nirosta nehme (z.B. Sattelklemmschraube, Lenkerklemmung, Kurbelbefestigung).

Die meisten anderen Schrauben werden auf Scherung (heißt das so ?) beansprucht, sodaß sich m.E. dort jede Festigkeitsdiskussion erübrigen dürfte. Selbst den noch so schwer bepackten Gepäckträger würde ich deshalb bedenkenlos mit einer M5 Nirosta-Schraube befestigen.

Wegen der Korrosion würde ich mir keinen Kopf machen. Ich habe schon immer fast alle Schrauben durch rostfreie ersetzt und sie auch nach Jahren problemlos wieder aus dem Rahmen gekriegt ohne nennenswerte Korrosion. Ich fette allerdings immer ordentlich, egal aus welchem Material die Schraube ist.

@ Sascha: könntest Du uns die Unterschiede zwischen V2A, Nirosta und Edelstahl genauer erklären ?
Markus

Hallo Wolfgang


Das wird eine Verchromte oder sonst wie beschichtete Schraube sein, VA (Edelstahl) Schrauben mit Flugrost hab ich noch nicht gesehen. Im Fundus meines Opas sind Tonnenweise Schrauben aber während die normalen mittlerweile einen homogenen Klumpen bilden sehen die VA Schrauben immer noch so aus wie neu.

Bei der Sicherheit gibt es glaube ich keine Bedenken, will man eine 8.8 austauschen nimmt man eine 80 VA dann sind Zugfestigkeit und Drehmoment gleich über die Abschehrkraft hab ich leider nix gefunden.

Wo sie gerade da lag hab ich auch noch einmal in die Elektrochemische Spannungsreihe gesehen, Eisen, Alu, Kupfer, Zink ( was halt so am Fahrrad ist) liegen sehr dicht beieinander da gibt es kein großes Potential.

Gruss, Martin

Moin Markus,

Eine Schraube die auf Scherung beansprucht wird ist nicht artgerecht gehalten :-)

Eine Schraubverbindung (tm) funktioniert so, dass die Bauteile derart zusammengepresst werden das die erzeugte Reibung zwischen den Bauteilen für den Halt sorgt.

Gruß
Jörg

Hallo Sascha

Hier geht's um Edelstahl?

Da möchte doch der Dogfish auch noch seinen Senf dazugeben!

Bevor ich auf dieses Forum gestoßen bin, wußte ich zwar nicht, daß es auch Fahrrad-Rahmen aus diesem edlen Material gibt, weiß aber durch langjährige Berufserfahrung trotzdem ein wenig über diesen Werkstoff bescheid.

Grundsätzlich muß eines bedacht werden, wenn von Edelstahl die Rede ist, gibt es nicht nur 2 oder 3 "Arten" davon. Weit über 100 (!) sind es, die diese Bezeichnung verdienen. Für alle nur erdenklichen Anforderungen konzipiert. Einige davon sind extrem, auch was ihre Festigkeit angeht, liegen weit über dem Wert von "normalen" Stahl.

Ohne jetzt ellenlange Beschreibungen zu liefern (kann jeder im Indernetz sich anschauen), kann bei Edelstahlschrauben jederzeit auf ausreichend stabile Ausführungen zurück gegriffen werden. Wenn hohe Festigkeit erforderlich ist (reduziert sich an einem Fahrrad auf ein paar wenige Verbindungen), sollten diese Schrauben als A4-80 erkennbar sein. Sie halten jedem Vergleich einer 8.8 Stahlschraube (ob verzinkt oder nicht ) stand.

Einen sehr wichtigen Aspekt hat mir Axel schon vorweggenommen. Die meisten Schrauben (speziell am Rad) werden auf Abscherung belastet, nicht auf Dehnung. Die kommt vom "Schrauber", der mit zuviel Gewalt jeder Schraube den Garaus machen kann!

Gruß Mario

Gar mächtig ist des Schraubers Kraft, wenn er sich nén Hebel schafft.

Bei Dachdeckern und -rinnenbauern ist die Kombination von Kupfer und Zink absolut verboten, da das aus der Kupferrinne rinnende Regenwasser dicke Löcher in das Zink frisst (ich hoffe es ist nicht umgekehrt, die Uni liegt halt schon recht lange zurück!).

Das Verbot gilt aber auf jeden Fall, sicherlich wegen der universell gültigen Naturgesetze auch am Fahrrad

Hallo

Klassischer Laienfehler von mir
Ich hab Zn und Sn vertauscht, klar die Paarung von Kupfer und Zink bildet das klassische Daniell Element, da wird das Zn aufgefressen. Am Rad gebe ich aber trotzdem Entwarnung da beide Teile vom selben Tropfen "sauren" Regen berührt werden müssten und wer legt schon eine Kupferscheibe unter eine Zinkschraube...
Bei Regenrinnen ist das Tatsächlich das Problem wenn man die Kupferrinnen mit Zink verlötet, und dann der saure Regen...

Gruß, Martin

Hallo Mario,
Kanst du mir erzählen wo den "Dummfug" her hast? Wenn eine Schraubverbindung auf Scherung belastet wird ist es dringend Zeit diese zu überdenken. Da wäre ein Stift besser angebracht.

Gruß
Jörg

Hallo,
ganz off Topic zwar, aber wenn schonmal son Thread auf is...
Ich hab ich Herbst eine Radschraube vom Auto mit dem original VW-Golf Schlüssel abgerissen. Glatter Bruch am Gewindeende. Weder Rohrverlänerung noch Beinarbeit wurden eingesetzt, Hebelweg: ca. 40cm mit ca. 6° Abweichung! Gut, ich hab's schon angeknallt, aber ist sowas normal? Ich bin nun auch nicht gerade Schwarzenegger, aber eigentlich sollte das doch mit solch einem Winzschlüssel nicht möglich sein, oder?

MfG
Haakon

Hallo Jörg,
begeben wir uns doch mal zum hinteren Ausfallende! Die Gepäckträgerbefestigungsschraube hält eben diesen und das Ausfallende zusammen; richtig soweit? Gut! Das Halteprinzip kann jetzt entweder Kraftschluss oder Formschluss sein, alles andere wäre StarTrek! Okay soweit? Auch wenn es hier schon Stimmen für Kraftschluss gab, im richtigen Leben überwiegt eindeutig der Formschluss (hat mir unser Ing. vor 5 Minuten nochmal bestätigt -und der macht nichts lieber, als mir zu widersprechen, ich realisiere immerhin seit mehr als 7 Jahren seine Pläne!).
Welche Kraft übt dann der Gepäckträger auf die arme Schraube aus?



Danke!

Axel (...hab ich da was anderes als Scherung gehört?)

Hallo Jörg

Dieser Einwand mußte kommen. Hast ja theoretisch recht.

Deswegen hat man den Eiffelturm auch mit Nieten "verstiftet" und nicht verschraubt.

Ich hätte es anders formulieren sollen. Die Frage war, ob Edelstahlschrauben ausreichend stabil seien. Wollte damit klarmachen, daß bei ü b e r m ä ß i g e r Belastung der nachfolgende Bruch eher durch Abscherung erfolgt, als durch zu hohe Zugeinwirkung auf die Schrauben.

Dabei meine ich den tatsächlichen Bruch, um den es hier letztendlich geht. Nicht die normale "Haltekraft" der Schraube. Nicht umsonst reicht schon die besagte M5 für die Gepäckträger-Abstützung vollkommen aus.

Außerdem streiten wir hier um Kaisers Bart. Mir ist in über 25 Jahren Radfahren noch keine einzige Schraube abgerissen, egal ob aus edlem oder nur Stahl.

Gruß Mario

BNee, der Eiffelturm ist genietet, weil man es damals nicht besser konnte, das gute Stück nicht regelmässig weggeräumt wird und Schrauben deutlich teuerer waren. Inzwischen werden auch Fachwerkbrücken geschraubt (hochfest-voregespannt), das hält wie Sau. Beispielsweise die Elbbrücke von Wittenberge, fertiggtestellt 1986 oder die ähnlichen, aber deutlich kürzeren zwischen Magdeburg und Biederitz. Vor Ort warmgemachte Niete würden niemals die gleiche Festigkeit erreichen wie die HV-Schrauben, die natürlich auf Abscherung belastet werden.
Nochmal zu den rostfreien Schrauben. Ja, in Alu gammeln sie fest. Aber nur, wenn der einbauende Schlossermeister einer von denen war, die sich die Pfoten nicht dreckigschmieren wollten. Mit nur wenig Fett ist das Problem geklärt, dann halten Schraube und Aluteil jahrzehnte im Freien gangbar zusammen. Dann ist der Hauptvorteil der, das der Schraubenkopf nicht runterrostet, sondern immer mit dem passenden Schlüssel bewegt werden kann. Gerade am Fahrrad sind unvergütete oder verzinkte Schrauben ein Zeichen von Billigbauweise. Wenn es nicht gerade un den Vorbauknochen geht, benutze ich auch Messing, zumindest das für Schrauben verwendete ist keinesfalls weich.
Gerade, wenn es um verschraubte Gehäuse im Freien geht, habe ich als Signalwerker meinen Zorn, wenn mal wieder keine Deckelschraube leicht zu lösen ist, weil überall Rost und Wassr und kaum Fett dabei sind.

Nichtrostende Grüsse von der Schwerlastabteilung,
Falk

Moin Axel,


Ja.

Wenn dort der Formschluss überwiegt natürlich auf Scherung. Nur sollte bei einer Schraubverbindung nicht der Formschluss überwiegen.

Und wenn wir schon am hinteren Ausfallende sind. Wie werden den die verschiebbaren Ausfallenden über Formschluss an Ort und Stelle gehalten?

Schraubenlöcher sind auch größer als die Schrauben, so das man die Bauteile noch ausrichten kann. Nach dem Festziehen der Schrauben sollten die Bauteile aber an Ort und Stelle bleiben und nicht soweit verrutschen bis die Schrauben auf Scherung belastet werden.

Ich sage ja auch nicht das eine Schraube versagt nur weil sie auf Scherung belastet wird.

Gruß
Jörg

Wow... das hab ich nicht erwartet....

Ich hab eure Beiträge gelesen und bin echt erstaunt ob den Antworten. Hier einige Richtigstellungen:

Ja, eine Schraube wird nie auf Scherung beansprucht, sonst ist was am Design falsch. Und das betifft sämtliche Verbindungen, auch die am Gepäckträger. Der Grund wieso das Bauteil versagt, ist die Kerbwirkung bei Beanspruchung auf Scherung.

Ja, es gibt hochfeste rostfreie Schrauben. Allerdings ist das was man ohne grossen Aufwand im "Baumarkt" erhält in der Regel A2 und A4. Und diese sind in der Festigkeit tiefer ale eine 8.8 Schraube.

Nein, die vergütung der Schraube (feuerverzinken) hat leider kein Einfluss auf die Festigkeit. Was im Schraubenkopf eingestanzt ist, trägt die Schraube auch. Die Festigkeit wird niemals durch eine Wärmebehandlung (feuerverzinken) nachträglich herabgesetzt!!!!

Ja, die Koorsion ist von Zwischenräumen in der Verbindung abhängig. Eine Satte Schraubenverbindung korrodiert in der Regel nicht (Fett hilft ungemein). Allerdings gibt es eben auch Spaltkorrosion, die genau diese Mikrokorrosion behandelt. Die daraus entstehende Kerbwirkung durch Zug und (Scherung) ist tödlich.

Nein der Eiffelturm wurde nicht nur formschlüssig (Nieten) gebaut. Die Nieten wurden in glühendem Zustand vernietet. Durch das erkalten ergibt sich eine so grosse Zugkraft, dass Ingenieure von einem Kraftschluss (wie bei der Schraube) sprechen. Durch das radiale zusammenziehen während dem erkalten geht der Formschluss im übrigen verloren, weil sich ein Spalt von wenigen hundertstel mm bildet.

Ja, Schrauben am Vorbau sind verchromt, weil nach Aussage vom Experten Alu und Chrom sich sehr wenig beissen Korrosionsmässig... (hab ich nicht nachgeprüft)!!!

So, ich hoffe ich konnte einige Probleme lösen.

Gruss Sascha

Hallo Jörg,
ein weiteres Anzeichen für die bei weitem überwiegende Bedeutung des Formschlusses ist für mich die sehr begrenzte Fläche, auf der eine Pressung sich auswirken kann sowie die grosse Bandbreite der möglichen Reibpaarungen: Edelstahlgepäckträger auf verchromtem Ausfallende wäre danach grenzwertig gering, wohingehend gepulverter Tubus auf gepulvertem Alu-Ausfallende das andere Extrem darstellen würde. Die gerade mal 4-5 Gewindegänge die (in einem grobschlächtigen Alu-Ausfallende!) im Eingriff sind, gewährleisten zwar 100% der axialen Zugkraft, eine Ausbildung des Dehnschrauben-Effektes ist (beim Tubus am wenigsten!) nur durch dauerhaft plastische Verformung des Gewindes möglich. Damit wäre dann aber auch das Gewinde dauerhaft "vermurkst".
Beispiele für solchen Schrott finden sich an meiner Werkstattwand aufgehängt, ich nenne das die "Grobmotoriker-Galerie"! Um deren Überfüllung zu verhindern, predige ich den gewohnheitsmässigen Gebrauch von Drehmomentschlüssel, Montagepaste und Sicherungslack, leider oft vergeblich -ich bitte, das als Erklärung für meine gallige Reaktion
zu akzeptieren.

Nichts für ungut!

Axel

P.S.: Zum verschiebbaren Ausfallende kann ich nichts sagen, Rohloff gibt es bei mir noch nicht, ich vermute aber, dass meine Sympathien eher beim Exzenter-Tretlager liegen könnten.

Hallo Sascha,

die alleinige Aussage A2 bzw. A4 reicht leider nicht aus.
Die A-Klasse gibt lediglich die Art des verwendeten austenitischen Stahls an, nicht jedoch seine Festigkeitsklasse!

Erst durch den Zusatz der Festigkeitsklasse wird die Schraube vollständig gekennzeichnet:

Es gibt sie typischerweise in den Festigkeitsklassen 50/70/80.

Wer es genau wissen möchte, sollte die

- DIN EN ISO 3506-1 (Schrauben)
- DIN EN ISO 3506-2 (Muttern)
- DIN EN ISO 3506-3 (Gewindestifte)
- DIN EN ISO 3506-4 (Blechschrauben)

bemühen.

Als frei zugängliche Anhaltspunkte können auch die folgenden Links verwendeten werden:

Schrauben aus austenitischen Werkstoffen A1/A2/A4

Bezeichnungssystem für nichtrostende Stahlsorten und Festigkeitsklassen von Schrauben

Wikipedia: Befestigungsschraube

Grundsaetzlich ist ja schon fast alles zu dieser Frage gesagt worden.
Ich habe dort, wo es geht und sinnvoll ist, Edelstahlschrauben (gefettet) eingesetzt. Festigkeit hin oder her, eine verzinkte Schraube gammelt, besonders, nachdem man sie ein paar mal geloest und wieder angezogen hat, schneller, als die Schraube und meine (Stahl-) Rahmen sich gegenseitig auffressen. Besonders Schutzbleche und Dynamo, wo beim Kneipenfahrrad immer wieder Streusalz drankommt, bin ich froh, Edelstahl eingesetzt zu haben.

Vielleicht ist in 100 Jahren Kontaktkorrosion sichtbar, aber da mache ich mir erstmal keine Gedanken drum. Der Hobel muss nicht so alt werden wie der Eiffelturm.

Gruss


Bernie

Leider sind die meisten Räder aber so konstruiert, daß die Schraube am Gepäckträger so ungünstig belastet wird, womit eindeutig konstruktionstechnischer Handlungsbedarf besteht.

Vielleicht sollte sich da mal ein Masch.-Ing. eine besere Lösung am hinteren Ausfallende überlegen?

MfG

Hallo Sascha,
glaub mir, ich war auch überrascht. Meine Argumentation beruht im übrigen nicht auf einem Formelbuch, ich kann mich nur auf die vagen Erfahrungswerte von 30 Jahren Erfahrung mit den Höhen und (oft abgründigen!) Tiefen der Fahrradtechnik berufen, da geht es mir darum, das das Zeug störungsfrei funktioniert, die Hummel weiss auch nicht, dass sie aus aerodynamischer Sicht nicht fliegen kann, sie tut es trotzdem!
Mein Brot verdiene ich mit der (meist sicherheitsrelevanten!) Montage von Bühnentechnik
(hier sagt die Gebetsmühle: 12fache Sicherheit!), auch deswegen weise ich immer wieder auf die unbedingt notwendige Verwendung von hochfesten Schrauben an den entscheidenden Stellen hin; Gepäckträger aber, Schutzbleche, Licht, Trinkflaschenhalter und ähnliche Anbauteile werde ich wohl auch weiterhin mit Edelstahl befestigen.
Fahrräder und Schrauben kaufe ich nicht im Baumarkt!
Wenn mein Schraubenhändler mir Edelstahlschrauben verkauft, sind das A2 70.
Was mich in diesem Zusammenhang aber auch noch interessiert: was sagst du dann zu den beiden Scheibenbremsmontagen -ISO 2000 und Manitou Postmount?
Auch vom Charme der feuerverzinkten Schrauben hast du mich noch nicht so richtig überzeugen können!

Axel

Hallo Wolfgang,
entschuldige, dass ich mich hier einmische, aber erst vor ein paar Tagen war ich mit einem ähnlichen Problem konfrontiert, die Lösung fand ich verblüffend!
Nach der Montage von (seewasserbeständigen!) A4-Schrauben zeigten sich Rostspuren im Inbuskopf. Offensichtlich liegt es am Werkzeug! Dieser "Schönheitsfehler" wird wohl durch nicht rostfreie Schlüssel ausgelöst, ein ganz ähnlicher Effekt tritt auf, wenn Sägeblätter oder Trennscheiben zuerst an niedriglegierten Stählen und danach an Edelstählen eingesetzt werden.

Axel

Hallo Axel,



Habe ich nicht als gallig empfunden, ich bin da recht resistent.

Gruß
Jörg

Hallo Bernie

Grundsätzlich ist alle Theorie grau.

Laß uns doch einbißchen von der Praxis reden. Hab g'rad festgestellt, daß Du inzwischen 197 Länder mit dem Rad bereist hast.

Für mich fast unvorstellbar, aber umso besser für das, was ich Dich gern fragen würde: Wieviele Schrauben sind Dir bis jetzt unterwegs am Rad abgerissen? Waren es mehr Edelstahlschrauben, oder die ganz "normalen"?

Wäre super, wenn Du Dich daran erinnern könntest.

Gruß Mario

Hi Mario!

Oops, da habe ich wohl beim markieren die Shift-Taste gedrueckt. Danke fuer den Hinweis mit den 197 Laendern. Habe ich gerade korrigert.

Zu Deiner Frage:
Wegen Belastung auf Scherung ist mir innerhalb von 20000 km zweimal die rechte Gepaecktraegerschraube (M5 aus Edelstahl) abgerissen. Genau wie hier geschildert lag kein Kraftschluss vor. Mein damaliger Esge-Gepaecktraeger hatte unten eine sehr dicke Schraubkonsole, die nicht kraftschluessig am Schraubloch anlag, sondern an anderer Stelle am Rahmenrohr anstand. Also eine suboptimale Konstruktion. Zwischen Schraubkopf und Anlageflaeche passte noch ungefaehr eine Unterlegscheibe. Diese Scherungsbelastung hielten die Schrauben nicht stand, so dass es zum Dauerbruch kam.
Beim zweiten Mal hatte ich die Faxen dick und habe mir Tubus besorgt. Seitdem ist Ruhe, obwohl die Strecken, die ich nachher gefahren bin, weitaus rauher waren als die mit dem Esge-Traeger.

Uebrigens ist, wenn ich mich richtig erinnere, der Lastfall Scherung bei Schrauben im Konstruktionsbuch "Maschinenelemente" von Roloff-Matek fuer Ingenieurstudenten und Technikerschueler mit aufgefuehrt. Jedoch sind die Schrauben in diesem Lastfall um ein Mehrfaches staerker auszulegen als bei Zugbelastung. Ich glaube mich da an so etwas erinnern zu koennen.

Gruss

Bernie

Hi Bernie

Das mit den Ländern war keine "Absicht" von mir. Ich glaube mittlerweilen bald alles...

Mir reicht aber auch Deine Änderung. Wollte ja nur wissen, ob bei eventuellen Brüchen das Material "Edelstahl" häufiger vorkam, was eben bei Dir nicht der Fall war. Unter diesen Umständen wäre auch eine verzinkte Schraube gebrochen.

Schade, daß es nicht mehr Schrauben waren.

Schmarrn, war nur Gaudi.

Gruß Mario

Pech fuer die Aerodynamik wuerd' ich sagen. Ist sowieso nur (wie jedes physikalische Modell) eine unvollstaendige Beschreibung der Natur. Und es faellt mir schwer zu glauben, dass derjenige, der dies mal durchgerechnet hat, alle Faktoren (wie Hummelhaare...) beruecksichtigt hat.

Gruss,

Maik

Offenbar hat er ein paar Luftwirbel nicht bedacht. Siehe Stimmt's? - Und sie fliegt doch! aus der ZEIT von 1998.

Falsch!! Die Potentiale sind WEIT verstreut:

Kupfer = +0,34 V
Eisen = -0,44 V
Zink = -0,77 V
Alu = -1,66 V

Die Spannungreihe verspricht nur Thermodynamik - KEINE Kinetik. Bei allen 4 Metallen ist es thermodynamisch möglich Korrosion zu bekommern - dies pr Definition nach ca 50 mV.

der lucas

Mist verdammter, hast Recht, zum Glück muss ich das erst in einem halben Jahr können.

Falsch!! Regenwasser und auch völlig reines Wasser wird durchaus Korrosion bilden. Salze und Mineralien werden nur die Korrosion BESCHLEUNIGEN.



Falsch!! Der Elektronenfluss geht vom unedleren zum edleren Metall weil: Beim unedleren passiert eine Oxidation (Elektronenabgabe = Ionen treten in das Wasser), beim edleren passiert eine Reduktion (Elektronenaufnahme = z.B. um Sauerstoff zu reduzieren).

V2A = X10CrNi18 8 = Rostfreies Stahl
V4A = X10CrNiMo18 9 = Säurefestes Stahl (wegen Mo)

8.8 = 880 MPa
V2A = 500-750 MPa

Deshalb ist V2A nicht so "stark" wie 8.8 Stahl

Die Formel für Dehnspannung und Scherspannung ist die gleiche (Tabellenbuch Metall) - wenn es einfach sein muss.

Beispiel:

V2A Schraube mit einer dicke von 5 mm beim Gepäckträger (wir nehmen an das die Zugfestigkeit 600 MPa beträgt):

sigma = F/A =>
F= sigma*A =>
F = 600*pi/4*5 =>
F= 2356,19 N = 240 kg

Weil man 2 Schrauben hat, kann man 480 Kg auf den Gepäckträger legen.

Warum gibt es fast keine Korrosion wenn man Rostfreie Schrauben benutzt? Weil die Kathodenoberfäche (= Schraube) ekstrem klein zur Anodenoberfläche (= Rahmen) ist. Und dies wiederrum weil der Rahmen lackiert ist.

der lucas

Hallo Lucas,
du hast natürlich recht mit dem Elektronenfluss, ich hab den Fehler zu spät bemerkt und konnte ihn nicht mehr korrigieren . Mein Nachbar, der Schlosser, tratzt mich immer mit seiner Wertstoffsammlung, der Rohstoffpreis hat in diesem Fall natürlich nichts zu tun mit edel und unedel.
Jetzt kann ich also 480 kg auf meinen Gepäckträger laden, das lass ich lieber, sonst gibt es noch ein Problem mit dem Motor .
Wenn ich dich richtig verstanden habe, ist ein polierter Aluminiumrahmen also besonders
gefährdet durch elektrochemische Korrosion.?

Axel

Vor allem gefährdet durch komplettes In-die-Luft-auflösen, also die wahrscheinlich heftigste Art Oxidation, denn die Spannungsreihe des Fahrraddiebes hat ihr größtes Potential von seiner niedriglegierten Moral zu höherglänzendem Metall.

MfG

Super, der war wirklich gut.

Nein, weil die 480 kg sind eine statische Belastung. Fährst du mit deinem Rad auf z.B. Kopfstein dann bekommst du eine dynamsiche Belastung. Dann muss man Newtons 2. Regel brauchen:

F=ma

Diese ist inzwischen sehr schwierig zu ermitteln weil man so viele Dämpfungselemente hat (Reifen, Rahmen, Speichen etc etc). Deshalb solltest du z.B. beim Tubus Cargo nicht mehr als die 40 kg draufladen. Mit 40 Stundenkilomter (auf Schotterwege) und 40 kg Gepäck wird es sehr schnell zu 400 kg auf den Schrauben.



Nein, ein grober Alurahmen ist mehr gefährdet. Aber jetzt wird's sehr kompliziert. Prinzipiell bildet aluminium wahnsinning schnell eine dicke aluminiumoxid Schicht die sehr wiederstandsfähig ist. Genau diese Schicht Schützt das Alu, weil die Schicht ein höheres Potential als reines Alu hat.
Die besten Schrauben für alu sind rostfrei weil das Rostfreie Stahl auch eine Kromoxid Schicht macht. Diese Paarung blockt der Ionentransport beiderer Metalle.

der lucas

Womit wir wieder am Anfang wären.

Es lebe der Edelstahl...

Rostfreies Stahl ist ein wunderbares Material und wohl eines der Materialien die das 20. Jahrhundert gebaut hat. Mechanisch hat es ein grosser Nachteil im Vergleich zu gewöhnlichem Stahl: Gegen Abnutzung ist es sehr Schlecht - es wäre die Hölle im Kugellagerbereich. Bemerke dass es 100te von Rostfreie Stähle gibt die alle verschieden sind.

Aufpassen: Rostfreies Stahl und Alu ist gut aber wenn man z.B eine Rostfreie Schraube in ein gewöhnliches Stahlblech reinschraubt (weil man denkt das rostfrei super gegen Korrosion ist), dann ist die Hölle los - besonders wenn die Schraube im Vergleich zum Blech eine grosse Oberfläche hat. Und somit hat sugar2 recht. Ergebnis: Die Schraube bleibt schön glänzend aber das Blech kann man bald wegwerfen. Genau in dieser Situation muss man verzinkte Schrauben brauchen oder zwischen Blech und Rostfreie Schraube ein Plastk Abstandsstück damit es keine elektrische Kupplung gibt.

der lucas

Soll ich Dir die einfachste und beste Lösung für rostfreie Schrauben sagen...?

Man schraubt sie direkt in einen rostfreien Rahmen rein!!

Kleines Späßchen zum 999. Beitrag von mir.

Gruß Mario

dogfish, hast Du auch die verschiedenen "rostfrei" bedacht oder ist es egal?

Dann wird auch der 1000. Beitrag was zu rostfrei.

ciao Christian

Muß ich doch tatsächlich meinen 1000. Beitrag dafür sinnlos vergeuden.

Aber schließlich geht's hier um Edelstahl, da kann ich gar nicht anders.

Um die letzten Zweifler zufriedenzustellen, sollte noch erwähnt werden, daß es bei diesem edlen Material in seinen unzähligen Nuancen durchaus zu "Feinarbeit" kommen d a r f . Wer es also ganz genau nimmt, verwendet zum Kontern der Schrauben "andersartige" Edelstahl-Muttern, als die der Schrauben.

Das wäre dann wirklich der pure Luxus!!

Gruß Mario

dogfish hat die Tausend!

(schaun mer mal ob ich genausolang seit dem ersten Beitrag brauche )

Christian

Hallo Lucas,
mein lustiges Beispiel mit dem polierten Alurahmen versucht nur, einigermassen realistisch zu sein, "grobes" unbehandeltes Alu kommt bei Fahrradrahmen ja eher nicht vor, ausser vielleicht bei ein paar "Hardcore"-Downhillrahmen, deren Lebensdauer ist aber eher durch den "Faktor Mensch" beeinflusst.
Auch bei Stahlrahmen sehe ich einen erheblichen Unterschied zwischen Theorie und Praxis, allein die Tatsache, dass ich in vielen Jahren schon eine Menge verzinkte, verchromte oder sonstwie äusserlich rostgeschützte Schrauben ausbohren musste, aber eben noch keine VA-Schraube, lässt mich doch auch weiter solche verwenden.
Gute Fahrradrahmen werden ja auch nicht aus Wasserrohr zusammengebraten, Chrom-Molybdän, so hoffe ich doch, wird mir nicht gleich unter´m Hintern zusammenrosten, schliesslich gibt es ja noch eine "normale" Gebrauchsdauer, meine Fahrräder müssen nicht unbedingt noch von der Enkelgeneration benutzt werden können, die sollen sich gefälligst selber welche kaufen!

Axel

Ich glaube,

dass es kaum einen Unterschied ausmacht, hinsichtlich der Korrosion, da das Gewinde sowieso durch den Schraubenkopf abgedeckt wird. Außerdem hatte ich bisher ausschließlich Probleme mit Korrosion bei Schrauben, die nicht aus Edelstahl waren.
P.S.: Schrauben sollten nie auf Scherung beansprucht werden, wegen der Kerbwirkung des Gewindes. Eine Schraubverbindung hält ausschließlich über die Anpresskraft der Schraube und die Haftreibung der gefügten Teile (reine Zugspannung auf der Schraube)

Jost

Ganz so wild ist es nun auch nicht.
Rostfreie Schrauben werden bei der Fahrleitung mindestens seit den 50ern verwendet. Seitdem fällt immermal eine runter, weil sie so glänzen und wir alles gebrauchen können, heben wir sie auf. Bis vor vielleicht 15 Jahren sind die einfach in der Schraubenkiste gelandet, nur nach Größe sortiert. Genauso wurden sie auch bunt gemischt wieder rausgenommen und eingebaut. Irgendwann ist mir aufgefallen, dass einige Schrauben und Muttern nicht vergammeln. 1993 haben wir dann von den Fahrleitungskollegen einen halben Eimer voll geerbt, meistens M10 und M12, wenige M6 und M8. Seitdem passe ich auf, dass sie nicht mehr gemischt werden, wir verwenden sie vor allem für Signaltafen, mit wenig Fett sind die Schrauben noch nach Jahren problemlos zu lösen, das Material drumrum neigt im freien keinesfalls stärker zur Korrosion als mit Stahlschrauben. Seit den frühen 90ern werden Lichtsignale fast ausschießlich mit A2- Schrauben geliefert und glänzen durch minimalen Pflegeaufwand, auch bündig sägen ist nicht notwendig, das überstehende Gewinde vergammelt ja nicht.
Also keine Angst, ungammelbare Schrauben sind, vor allem am Fahrrad, unproblematisch.

Falk, SchwLAbt

Bin selber Werkzeugmacher und habe seit Jahren Niroschrauben an meinem Rad die noch nie gegammelt sind.
Was die Zugfestigkeit betrifft, da reichen Niroschrauben völlig aus.