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Landläufige Bez. f. eine federnde, den Sattel tragende Schwinge, um die Auswirkungen von > Beschleunigungskräften durch Fahrbahnunebenheiten auf den Fahrer zu mildern. Hierzu ist die Schwinge entweder in sich elastisch ausgeführt (Allsop) oder sie wird in starrer Bauweise über Federelemente am Rahmen abgefedert und gedämpft (Zipp). Die Sattelschwinge federt nur den Fahrer und zählt zu den passiven Federungen (s. > Fahrradfederungen). Daher unterliegt die gesamte Fahrzeugmasse (9 - 12 kg) den Beschleunigungskräften - i.U. zur aktiven Federung, bei der lediglich die Laufradmasse abgefedert wird (ca. 2 - 3 kg). Entsprechend träger reagiert das Federungssystem Sattelschwinge. Trotzdem muß bei einem Faktor 8 zwischen ungefederter Masse (Fahrrad) und gefederter Masse (Fahrer) die Sattelschwinge noch als eine sinn- und wirkungsvolle Federung angesehen werden. Vorteile der Sattelschwinge: 1. > Seitensteifigkeit und > Spurtreue des Rahmens bleiben erhalten; 2. beim > Wiegetritt bleibt das System inaktiv, besitzt also keine Kraftverluste durch "Einnicken" der Federung; 3. gleichermaßen wirkungslos bleiben Kettenzug und Pedalschlag (s. > Fahrradfederungen: Reaktionsfreiheit). Als nachteilig wird ein - besonders in der Eingewöhnungsphase auftretender - Wippeffekt empfunden (vertikale Resonanzschwingungen), der sich v.a. bei höheren > Trittfrequenzen einstellt. Hierfür gibt es mehrere Ursachen: 1. Die > Vorspannung der Schwinge ist zu gering; das kann durch Wechsel auf eine steifere Version geändert werden; 2. der Fahrer tritt unrund, besitzt also Druckspitzen in seinem Trittablauf; 3. die Sattelschwingen sind zu flach angestellt; 4. die > Dämpfung der Schwinge ist zu gering. ad 1: Je weicher eine Sattelschwinge ausgeführt ist (je nach Körpergewicht sind bei Allsop drei unterschiedlich steife Ausführungen erhältlich), um so weiter federt sie durch das Fahrergewicht ein und um so größer sind die Auswirkungen eines unrunden Trittablaufes; ad 2: Die Pedalkraft von Radlern variiert innerhalb des Tretablaufs häufig (s.a. > runder Tritt). Meist erfolgt der größte Krafteinsatz, wenn die Tretkurbel in etwa waagrecht steht. Damit entlastet der Fahrer seinen Satteldruck, "hebt" sich also sozusagen selbst etwas aus dem Sattel. Folge: Die Schwinge federt nach oben. Läßt der Pedaldruck dann wieder nach, federt die Schwinge wieder zurück. Da sich diese Bewegung bei jedem Tritt wiederholt, kann die Sattelschwinge in Resonanzschwingungen geraten. Andererseits erzieht gerade dieser Sachverhalt den Fahrer dazu, runder und damit auch effektiver zu treten, um den unangenhmen Wippeffekt zu vermeiden. ad 3: Überrolt das Hinterrad ein Hindernis (s.a. nebenstehende Skizze), so werden alle Massepunkte von Rad und Fahrer um den Aufstandspunkt des Vorderrades herum beschleunigt. Für den Sattel resultiert daraus eine etwa 45-Grad-Bewegung nach vorn. Dieser Bewegung kann der Sattel am günstigsten ausweichen, wenn die Schwinge unter etwa 45 Grad nach hinten angestellt ist. Damit verglichen sind die Allsop-Sattelschwingen v.a. für kleinere Fahrer/innen zu flachangeordnet. Folge: Die Ausweichbewegung der Sattelschwingen kann nicht optimal erfolgen, der unrunde Trittablauf besitzt größere Auswirkung auf die Resonanzerscheinung. Anders ausgedrückt: Je mehr sich die Sattelschwinge einer 45-Grad-Neigung nähert, um so günstiger kann sie den Beschleunigungskräften ausweichen und um so geringer ist die Gefahr der Wipperscheinung. ad 4: Dämpfung ist nach wie vor das einfachste Mittel, um Resonanzerscheinungen vorzubeugen. Ausführungsbeispiele: Allsop Der Erfinder der Sattelschwinge (USA 1989) verwendet einen Doppelbalken aus > Carbon mit einer dazwischenliegenden Schicht aus > Silikon zur Dämpfung. Die Schwinge wird in der Nähe des > Steuerrohres fixiert und federt über eine Länge von annähernd 50 cm den am hinteren Ende befestigten Sattel ab, wobei die Ausweichbewegung mehr als 10 cm betragen kann. Zur Anpassung auf die Fahrergröße kann die Neigung der Schwinge verändert und der Sattel horizontal verschoben werden. In der Praxis hat sich die Dämpfung als nicht ganz ausreichend erwiesen, weshalb v.a. Anfänger zunächst zu einer steiferen Ausführung greifen sollten. Bei großen Fahrern (Sattelabstand von mehr als 85 cm zur Tretlagermitte) erfolgt zwangsläufig eine steilere Anstellung der Allsopschwinge, womit sich deren Wirksamkeit verbessert und die Resonanzeffekte geringere Auswirkungen besitzen. Per Nachrüstsatz können alle > Diamantrahmen mit der Allsopschwinge nachgerüstet werden. Daneben bietet der Hersteller auch eigens für die Schwinge konzipierte Rahmen an. Zipp Der amerikanische Rahmen- und Scheibenrad-Hersteller Zipp war anfänglich Lizenznehmer von Allsop, wartete aber 1994 mit eigenem Schwingenkonzept auf: Seine Schwinge ist als starrer Carbonträger ausgeführt und ebenfalls in Steuerrohrnähe gelagert, Federung und Dämpfung erfolgten innerhalb der Lagerung über > Elastomere. Die Zipp-Schwinge ist von Haus aus steiler angestellt, besitzt aber mit knapp 2 cm einen erheblich kleineren Federweg als die Allsop-Schwinge. Daher erreicht sie momentan nicht annähernd den Fahrkomfort von Allsop, neigt jedoch nicht zu den mehrfach erwähnten Wippeffekten.
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redaktionelle Inhalte:
Dipl.Ing.FH Christian Smolik 18.05.2000
technische Umsetzung:
Dipl.Ing.FH Jörg Bucher zuletzt am 18.05.2000