Hallo Tim,

also wenn Alu-Gabel dann muss es eine teure sein, sonst keine wesentliche Gewichtsersparnis. Soweit kann ich folgen, aber eine Erklärung für die Kombi ist das nicht, oder?

Gerade an einem dynamisch belasteten Teil verzichte ich doch nicht auf gutmütigeres Material und Bruchverhalten und auf die flexibilität für 500 gramm. Ich hab das oben schon geschrieben, Gewicht als Begründung kann ich mir hier überhaupt nicht vorstellen. Wer sich den schweren Stahlrahmen "antut" (so wie z.B. ich) der hat sich dabei doch was gedacht und der spart doch nicht 500 gramm gerade an der Gabel und wechselt dort auf Alu.

Tja, es gibt aber verschiedene Bewegungsrichtungen. Während für ein Rad (beladen zumal) die Seitensteifigkeit (bei dir als Torsion beschrieben, oder?) das wichtigste Kriterium ist, ist ein Nachgeben vertikal und in Fahrtrichtung erst einmal unproblematisch und erhöht den Fahrkomfort. Das gerade bei der Gabel ein Kompromiss zwischen Bremssteifigkeit und Komfort/Elaszität gefunden werden muss (egal welche Bremsbauart) ist klar.

Ja, aber gerade »in Fahrtrichtung« kann nichts nachgeben. Ein Diamantrahmen besteht im Prinzip aus zwei Dreiecken, das in der Regel kurze und massive Steuerrohr macht das Kraut nicht fett. Dreiecke federn in ihrer Ebene etwa so, wie ein dreibeiniger Tisch wackelt.
Torsion ist Verwindung und genau das, was passiert, wenn ein Rahmen eben nicht steif ist.

Falk, SchwLAbt

Theorie schön und gut, aber warum fahre ich auf meinem Stahlrad mit Alu-Gabel komfortabler als auf meinem Alu-Rad mit Stahlgabel und ebenfalls komfortabler als auf meinem Alu-Rad mit Alu-Gabel, bei vergleichbaren Reifenbreiten und Rahmengrößen.
Ich denke nicht, dass es im Endeffekt direkt eine Materialfrage ist, sondern mehr eine Frage der Rohrquerschnitte und Materialstärken. Auch Aluminum flext, nur halt deutlich weniger. Aber ich denke, dass ein Alu-Rahmen mit gleichem Rohrdurchmesser und gleicher Wandstärke wie bei meinem Stahlrad deutlich flexen würde (nur würden die Rohre dann vermutlich auch schneller reißen).

Naja, wenn irgend etwas »flext«, und es ist kein Winkelschleifer, dann ist was faul.

Ich würde eher mal an die Sitzhaltung denken, eventuell auch an den Sattel und an die Bereifung. Denk mal daran, wie weit Du ein Rohr zusammendrücken kannst und was Du mit derselben Kraft in Richtung Biegung erreichst.

Falk, SchwLAbt

Yepp, in Fahrtrichtung kann nur die Gabel direkt elastisch nachgeben. Und, etwas weiter gedacht, die Sattelstütze. Letztere hat in schlanken Stahlrohren beinahe immer einen geringeren Durchmesser - mehr "Flex".
Dieser Gedanke ist im Bau moderner MTB-Hardtails inzwischen auch angekommen. Viele Hersteller setzen bewusst dünnere Sattelstützen (z.T. extra auf diesen Extra-Komfort hin entwickelt) ein und legen zudem die Ketten und Sitzstreben zwar seitensteif, aber in Längsrichtung (also Fahrrichtung) nachgiebig an.

Lieber Falk,
es geht um die Gabel.
Und bei einer ordentlichen Vorbiegung federt das Teil halt, wackelt aber nicht seitlich und bricht auch nicht.
Sowas gibt es schon ziemlich lange und beeinflußt auch den Nachlauf und damit die Fahreigenschaften des Rades.
Es gibt natürlich keine 10cm Federweg her, aber doch eine merklich spürbare Federwirkung.
Für Straße und Feldwege war sowas auch lange ausreichend, erst als ein paar Amis auf die Idee kamen, daß man mit einem Fahrrad auch ins Gelände muß,wurden Federgabeln nötig.
Da Stahl nunmal erheblich elastischer und dauerfester ist als Alu, sollte man diese Methode an einer Alugabel besser nicht ausprobieren.
Denn da hast Du vollkommen recht, versuche ich diesen Effekt mit einer Alugabel zu erreichen, bricht sie irgendwann (eher früher als später).
Darum sind gute Alugabeln auch bretthart.
Das an so ein Teil keine Scheibenbremse gebaut werden kann, ist klar.

ich bin weder aufgeregt noch laut.

hab ich irgendwo geschrieben, daß die unicrowngabel so schlank sein könnte wie eine gemuffte?
nein, die äußere form ist für die mechanischen eigenschaften erstmal relativ uninteressant, für den ästheten natürlich nicht.

schlanke rohre müssen nicht elastisch reagieren, dicke rohre können das u.u. aber.

du schreibst ja selbst, daß rohrquerschnitt, materialstärke und vorbiegung die einflussfaktoren sind.

der lowrider macht aus der starrgabel kein unbewegliches etwas, das hab ich auch nirgends geschrieben.

du wirst mir sicher nicht widersprechen wenn ich sag, daß der lowrider die gabel versteift und das deutlich spürbar.

es gibt wirklich keinen grund sich aufzuregen.

Interessante Diskussion.

Auch ich finde es schade, dass elastische, schlanke und leichte Stahlgabeln kaum mehr auffindbar sind, und es ist mir ein Raetsel, warum heutezutage nur noch Alles am Rad so steif wie nur moeglich gebaut wird. Steifigkeit ist zwar wichtig und sollte m.E. in vielen Belangen angestrebt werden, wird aber oft masslos uebertrieben, und die vertikale Flexibilitaet von Gabeln, Rahmen und Sattelstuetzen (welche keineswegs zwangslaeufig zu einem Fahrrad mit geringer Seitensteifigkeit fuehren muessen) gehen verloren.

Grundsaetzlich werden fuer gemuffte Gabeln zwar schlanker dimensionierte Gabelscheiden verwendet was die Flexibilitaet foerdert. Aber es gibt oder gab auch recht komfortable MTB-taugliche Unicrown-Gabeln. So wurde z.B. oft aus relativ schlanken Dedacciai-Rohren eine schoene, ziemlich leichte, flexende Gabel gebaut, ein Rahmenbauer welche die oft und gerne brutzelte war Agresti.

Gruss
Manuel

das Wesentliche hat Mario schon gesagt:Wem das Leben bislang solche Erfahrung vorenthielt, dem entgleiten eklige Begriffe wie "flexen" oder Verweise auf vermeintlich "definiertes" Federn von Federgabeln.

Das ist ungefähr so, wie wenn ich bei der Rohloff mitreden wollte - Du hast selber oft schönere Vergleiche mit von Farbe sprechenden Blinden oder so .

Nur eine Stahlgabel läßt sich - einem kompetenten Rahmenbauer vorausgesetzt - so konstruieren, daß sie nur in eine Richtung dämpft und in die andere steif bleibt. Alu ist für solche differenzierten Aufgaben ungeeignet. Auch würde mich wundern, wenn es bei Alu (das etwa 1/3 von Stahl wiegt)zu einem nennenswerten Gewichtsvorteil käme, da Alurohre vor allem an der Gabel ein Mehrfaches dickwandiger konstruiert werden müssen, um dem zu Spontanbruch neigenden Werkstoff eine Sicherheitsreserve entgegenzusetzen.

ganz genau, wie ich oben geschrieben habe, der Rahmen ist in seiner Ebene belastet eine starre Konstruktion. Jetzt ist aber gerade die Flexibilität in Fahrtrichtung ein Kriterium das der ein oder andere als wünschenswert betrachtet und vielleicht gerade deswegen Stahl statt Alu wählt. Diese Flexibilität kann meiner Meinung nach nur durch die Gabel verursacht werden. In dem Moment wo man die Gabel aus Alu fertigt geht diese Eigenschaft doch verloren. So wird doch ein Rad gebaut mit einem Gewicht und einer Torsionssteiffigkeit von einem Stahlrad und mit der gleichen Steifigkeit in Fahrtrichtung wie ein Alurad. Mir kommt das so vor als wenn man hier geschickt vorhandene Nachteile von zwei System verbindet. Man hat zwar noch das gutmütigere Bruchverhalten von Stahl aber eben nicht mehr im ganzen System. Mir geht es nicht um Alu oder Stahl sondern um genau diese Kombination. Für mich ergibt diese Kombination einfach keinen Sinn, egal aus welcher Richtung ich das betrachte. Zumindest technisch nicht.

Marketing oder die "nicht Verfügbarkeit" von passenden Stahlgabeln, Kostengründe oder auch die von Freundlich aufgezeigte Tendenz Stahlgabeln neuerdings ebenfalls steif und und unflexibel zu konstruieren sind anscheinend wirklich die einzigen plausiblen Begründungen.

Letzteres ist vorerst eine unbewiesene Behauptung. Beileibe nicht jede Alu-Gabel ist steifer als jede Stahlgabel, schon gar nicht materialbedingt. Der E-Modul von Alu ist ein Bruchteil desjenigen von Stahl.
Ich nehme ausserdem an, dass die gewünschte Flexibilität in Richtung Erdmittelpunkt geht und nicht wirklich in Fahrtrichtung. Fühlbares Verbiegen und Verwinden beim Bremsen ist definitiv unerwünscht.

die verbiegung beim bremsen ist nicht vermeidbar, nichtmal bei federgabeln.

meine stählerne forke mit v-bremse verbiegt sich beim ankern schon sichtbar, die alugabel mit scheibenbremse lässt die vorderachse richtig weit (20mm?) nach hinten wandern.

also ich bin ziemlich sicher, dass ich mit Felgenbremsen noch nie eine Verbiegung der Gabel gesehen habe (obwohl sie unvermeidbar und garantiert vorhanden ist).
Scheibe ist ein anderes Kapitel, aber wie gesagt: unerwünscht.

Sorry, ich hätte die Frage hinter dem Satz vielleicht mit einem Fragezeichen verdeutlichen sollen. Ich möchte hier keine Behauptungen aufstellen sondern suche eine Erklärung. Mir drängt sich die Meinung zwar auf, dass die Kombination unglücklich ist, aber ich traue dem Hersteller absolut zu gute Fahrräder zu bauen.



Hmmm...? E-Modul ist geringer, aber die elastische Verformung ist minimal und das Material geht zügig in den plastischen Bereich, oder?

Klar, es kommt immer auf die Gesamtkonstruktion an und natürlich nicht nur auf das Material...aber ich hab schon das Bild im Kopf, dass man Stahl Gabeln flexibel konstruieren kann und Alu-Gabeln bieten Materialbedingt deutlich weniger flexibilität. Ist das falsch?

es kommt nicht auf die bremsenbauart an sondern auf den punkt der krafteinleitung.

bei seitenzugbremsen wird die kraft direkt in die krone eingeleitet, dadurch ist hier vie verbiegung der gabel minimal und nicht relevant.

bei bremsen die auf den cantisockeln montiert werden ist der hebelarm zum steuerlager schon deutlich länger und somit wird die verbiegung je nach gabel schon spür- und sichbar.

scheibenbremsen leiten die kraft ganz unten in die gabel ein und durch den großen hebel fällt die verbiegung von den drei montagearten am größten aus.

das ist übrigends auch der grund warum es bestimmte gabeltypen nicht gibt.
eine schlanke und superleichte stahlgabel mit scheibenbremsaufnahme hält einfach nicht und auch bei v-bremsen gibt es grenzen der machbarkeit.

Hatten wir das nun schon 38- oder 79mal? Bis auf Kettenschaltungen mit mehr als sieben Ritzeln habe ich leider so ungefähr jede jede zu Anfang vielversprechende Fehlentwicklung ertragen müssen, auch dünnrohrige und weit vorgebogene Gabeln. Ich erlaube mir deshalb auch eine Meinung über Bauarten, die ich mal hatte.
Senkrecht gemessen gibt so eine Gabel vielleicht drei bis fünf Millimeter nach. Viel zu wenig, um an den Handgelenken stoßverzehrend anzukommen. Starrgabeln aus Aluminium hatte ich allerdings nie. Das wurde über viele Jahre eben wegen der Bruchgefahr vermieden, zumal ein Gabelbruch eigentlich zwangsläufig zum Sturz führt. Dass die wegen der unterschiedlichen Materialien die Rohrdurchmesser abweichen und eine Stahlgabel etwas verhungert aussehen kann, ist mir völlig Wurscht. Funktion zählt.

Und auf »flexen« sollten wir wirklich verzichten. Der Begriff ist fürchterlich und zudem mit Trennschleifmaschinen belegt.

Falk, SchwLAbt

oder. Plastischer Bereich heißt hier die Gabel ist Schrott. Unabhängig vom Material.
Federn sind meist aus Stahl, eigentlich nie aus Alu - soweit hast du schon recht.
Aber: Eine Fahrradgabel soll ja nur in eine Richtung federn - gemeinerweise noch dazu in einer, die nahe an der Längsrichtung liegt. In den anderen 2 ist Steifigkeit erwünscht.

Man kann durchaus gegen Alugabeln sein, auch begründet - aber nicht in Zusammenhang mit einem Rahmenmaterial.

@slowbeat,
Cantisockel gibts auch an recht zarten Gabeln. In welche Richtung hat sich die Gabel bei deinen Beobachtungen eigentlich bewegt ?

Sorry - aber nach den Gesetzen der Mechanik ist der Punkt der Krafteinleitung - und damit der Hebel bei allen Bremstypen der gleiche !

Das Rad überträgt die Bremskraft über die Radachse auf die Ausfallenden der Gabel. Der Unterschied ergibt sich nur die Bremskraft. Das Drehmoment, welches die Gabeln verkraften müssen entsteht aus Länge der Gabel und übertragener Bremskraft. Da die möglichen Bremskräfte bei Scheibenbremsen ziemlich hoch sind, werden auch große Kräfte in die Gabel übertragen.

Über den Gabelkopf werden diese Kräfte dann über den Gabelschaft und den Steuersatz ins Steuerrohr des Rahmens übertragen. Die größten Kräfte treten dabei im Bereich des Gabelkopfs auf.

Je kürzer die Gabel, je geringer das resultierende Drehmoment. Eine 26er-Gabel hat da etwas bessere Grundvoraussetzungen als eine längere 28er Gabel..........

Eine weitere Materialbelastung entsteht am Punkt, wo die Bremse ihr Drehmoment in die Gabel überträgt. Da ist eine klassische Felgenbremse am einfachsten stabil abzustützen, da sie mittig im ziemlich massiven Gabelkopf sitzt. Bei Cantileversockeln ist das Problem die zusätzliche seitliche Kraft, die in die Gabel eingeleitet wird (etwas weniger bei Brake-Boostern). Bei einseitigen Scheibenbremsen hat man wiederum das Problem, daß nur ein Gabelholm zur Drehmomentabstützung wirkt, wodurch ein leichtes seitliches Verwinden der Gabel bewirkt wird. Aber die Rahmenbauer können ihre Gabeln an den jeweiligen Bremstyp anpassen (Rohrdurchmesser, Rohrquerschnitt, Wanddicke, Werkstoff, Vorbiegung, Verstärkungen an betimmten Stellen.....).


Viele Grüße / Micha

Quatsch.

Kraft = Gegenkraft.


Du bringst doch keine Bremskraft aus dem nichts auf, die wird irgendwo abgefangen.

Die unqualifizeirte Bemerung "Quatsch" überhöre ich einfach mal (denn sie ist wirklich Quatsch!!!)

!ch weiß schon, von was ich rede, aber ich wollte hier nicht so ins Detail gehen.


Ein rollendes Fahrrad hat eine gewisse Bewegungsenergie, die sich aus Masse und Geschwindigkeit ergibt.

Beim Bremsen wird eine Kraft über die Bremse ins Vorderrad eingebracht.

Diese Kraft stützt sich über das Reifengummi an der Fahrbahn ab.

Und aus jeder Kraft resultiert eine Gegenkraft.

Diese Gegenkraft bringt das Rad über die Achse in die Ausfallenden ein.

Und diese Kraft, die entgegen der Fahrrichtung über die Ausfallenden in die Gabel eingeleitet wird, wird über den Gabelschaft in den Rahmen übertragen.

Als Resultat entsteht daraus eine negative Beschleunigung für das ganze Fahrrad samt Fahrer und Gepäck.

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Wenn die Bremskraft zu groß wird, gibt es 3 Möglichkeiten:

1. Das Reifenummi kann die Kraft nicht mehr übertragen ==> das Rad rutscht ==> abrupter Übergang zur Textilbremse....

2. Durch den Hebel von Schwerpunkt zu Angriffspunkt hebt das Hinterrad ab ==> die Bremsung wird auf Kopf oder Rücken fortgesetzt........

3. Die Gabel bricht ==> siehe 1. und 2.

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Wenn noch Fragen offen sind, nehm am besten erst mal ein Blatt Papier - zeichne ein Rad ein - und dann die verschiedenen Kräfte als Vektoren.......... warscheinlich wird dann manches deutlicher.......


Viele Grüße / Micha

nach deinen gesetzen müssen bremsen nichtmal festgeschraubt werden. klasse!

mal dir die sache doch mal auf, dann verstehst du was ich meine.
oder besser: wenn du v-bremsen hast schraub die locker und schieb bei leicht gezogener bremse das rad vorwärts.

Les noch mal meinen ersten Beitrag ==> "........Eine weitere Materialbelastung entsteht am Punkt, wo die Bremse ihr Drehmoment in die Gabel überträgt........"

==> da schraub ich meine Bremsen deshalb auch gut fest.........

An dem Punkt, wo die Bremsmechanik (Seitenzug-,V-,Canti-, oder Scheibenbremse) angeschraubt ist, entstehen logischerweise Kräfte. Allerdings liegen die Hebellängen an Seitenzugbremsen (Abstand Cantisockel zu Felgenflanke ca. 3cm oder Abstand Bohrung Gabelkopf zu Felgenflanke) zwischen 35mm und 57mm . Das Drehmoment welches in diesen Punkten entsteht ist also Bremskraft x 35 mm (bis Bremskraft x 57mm bei langschenkligen 57mm-Seitenzugbremsen).
Diese Kraft wird aber mit ca. 380mm Hebellänge (Abstand Ausfallende zu Gabelkopf) bei 28Zoll) multipliziert - ist also ca. 10 x größer. Deshalb treten die größten Kräfte in der Gabel nicht an den Anlenkpunkten der Bremsen auf, sondern im Gabelkopf (wo deshalb auch die meisten Gabeln bei Überlastung ihren Geist aufgeben).

An den Anlenkpunkten der Bremsen entstehen relativ geringe Zugkräfte - und Zugbelastungen sind für Gabelmaterialien (Metall) kein großes Problem (An einen dünnen Draht kann man sehr viel dranhängen) und eben die Drehmomente durch die Bremshebel. Das Drehmoment entspricht einer Biegekraft. Auf die 30-57mm am Bremshebel ist das noch kein Problem - aber mit der Gabellänge (300-400mm) entsteht ein ziemliches Drehmoment, welches die Gabel im oberen Bereich abknicken will.......(Biegebelastungen sind kritischer als Zugbelastungen).

Bei Scheibenbremsen ist es ähnlich, aber ich kenn die Länge der Drehmomentabstützung bei Scheibenbremsaufnahmen nicht (meine 6 Räder haben nur Felgen und Rollenbremsen) . Bei Scheibenbremsen kommt zusätzlich zur Drehmomentabstützung noch ein weiteres Problem dazu - das Drehmoment wird nur auf einer Gabelseite eingebracht - aber auch hier ist das Produkt aus Hebelarm x Kraft in einem unkritischen Bereich. Bei Rollenbremse ist die Länge der Drehmomentstütze unter 10 cm.


Mehr werde ich zu diesem Thema nicht schreiben, denn sonst produziere ich am Ende hier genau das, was ich im Forum am wenigsten mag: Einen Thread, der sich in Haarspalterei totläuft.


Viele Grüße / Micha

Zurück zur ursprünglichen Frage: Christian Smolik hatte einiges an Hintergrundwissen zum Thema Stahl- oder Alugabel auf seinem online-Velotechnik-Lexikon zusammengetragen.


Viele Grüße / Micha

Das ganze gerät hier so ein wenig in die Richtung Hummelflug, oder?

Sowas in der Art hab ich mir auch grad gedacht.
2 Sachen von mir:
Gabel: Es ist zwar richtig, daß eine Gabel in der Regel am Gabelschaft bricht. Aber keine Regel ohne Ausnahme und deshalb werden Gabeln ja auch berechnet und geprüft (zumindest sollten sie das).
Flexen: Bitte vermeidet dieses unsägliche Wort - wie schon geschrieben flext nur eine Flex und danach ist der Rahmen meist mehrteilig. Was Ihr mein ist "federn". "Dämpfen" ist übrigens auch etwas anderes -> Wikipedia!

Jetzt hab ich doch fast die Ausgangsfrage vergessen
Ich würde auch auf die Kostenschiene tippen. Alugabeln bekommt man von Großserienherstellern wie Sand am Meer. Stahlgabeln aber leider nicht. Die sind vergleichsweise teuer.
Praktisch gesehen: Heutzutage machen es sich die Hersteller meist relativ leicht: Du willst eine komfortable Gabel: Federgabel.
Somit zählt dieser Punkt als Grund für eine Stahlgabel nicht (mehr).
Für die Starrgabel spricht die Wartungsarmut. Der ist es erst mal Wurscht ob Stahl oder Alu. Stahlrahmen können geschweißt werden, Gabeln werden im Schadensfall getauscht. Also reicht auch Alu.

Wie gesagt, nicht unbedingt meine Argumentationskette, aber ich denke so oder so ähnlich wird das in einem solchen Fall laufen.

Na ja ...

Ich hab mir jetzt mein zur Randonneuse modifiziertes Cross-RR vorne auf Scheibenbremse umgebaut und dazu die originale Alugabel gegen eine geeignete Stahlgabel ausgetauscht.
Ich hatte mich ja bereits darauf eingestellt, dass das Rad durch den Umbau ein wenig schwerer würde, da eine Scheibenbremse nicht so leicht ist wie eine Mini V-Bremse. Aber oh Wunder! Da die Alugabel im 3-stelligen Grammbereich schwerer ist als die Stahlgabel, gleicht es sich insgesamt ziemlich genau aus und das Rad wird wohl nur geringfügigst ein paar Gramm zulegen.

Nu kommst Du.

Na ja, die originale Alugabel ist auch nen ziemlich stabil gebauter Trümmer, die Kinesis Crosswind(?) hingegen ist "normal". Dennoch hab ich nicht schlecht gestaunt. Hätte ich jetzt nur gegen eine Canti-Stahlgabel gewechselt, wäre es auf richtiges Gewichtstuning hinausgelaufen.

Aber warum das alles? Gute Frage.

ich würds nicht so negativ sehen. Das Thema ist nun mal hochkomplex, von sehr vielen Faktoren abhängig (vom Fahrergewicht war z.B. noch nicht die Rede) und ideologiebefrachtet, da gibts keine schnellen Eindeutigkeiten;

Ich finde diesen Faden sehr interessant und lehrreich, um das Thema zu durchdringen brauchts mitunter auch Spekulationen. JörgenTour hat diese mit Recht angestellt und auch als solche gekennzeichnet. Gefällt mir