RB EFBe Tri-Test Manfred Otto

Tri-Test im EFBe-Prüflabor

So misst RoadBIKE die Haltbarkeit der Rennrad-Rahmen

Im Betriebsfestigkeitslabor von EFBe muss der Rahmen beim so genannten Tri-Test drei verschiedene Kriterien erfüllen.

3 Ermüdungsprüfungen: Lastfälle Wiegetritt (Tretlager), Fahrergewicht (Sattelrohr) und Sprung (Steuerrohr)
2 Maximallastprüfungen: Lastfälle Sprung und einseitige Pedallast, kombiniert mit
2 Überlastprüfungen: Lastfälle Sprung und einseitige Pedallast.

Alle Prüfungen werden in gleicher Reihenfolge an einem Prüfling durchgeführt. Das Prüfprogramm gilt für Mountainbike- (CC-Hardtail-/CC-Suspension-Rahmen) und Rennradrahmen und ist für alle Werkstoffe gleich. Es orientiert sich an den EN-Normen, weicht aber davon ab, wo sich dies in der Prüfpraxis als erforderlich erwiesen hat. Die Prüfungen im Detail:

1. Ermüdungsprüfungen

Die computergesteuerten und -dokumentierten Prüfungen werden als kraftkontrollierter Einstufen-Ermüdungsversuch entsprechend den EN-Normen gefahren. Die Prüfkräfte werden pneumatisch erzeugt und ein PID-Regler sorgt dafür, dass die Sollwerte eingehalten werden. Die Messabweichung ist kleiner 1%.

1.1. Wiegetritt (Tretlager): Die Prüfanordnung wurde von EFBe entwickelt und später von den EN-Standards übernommen, für MTB-Rahmen z.B. in EN 14 766, 4.8.4 und für Rennradrahmen in EN 14 781, 4.8.4. Die Anforderungen entsprechen den Normen und sind mit Nennwerten von 1200 bzw. 1100 N geringfügig anspruchsvoller als die EFBe-Leistungsklasse „High Performance“ für MTBs bzw. „Standard Performance“ für Rennräder.

1.2. Fahrergewicht (Sattelrohr): Die Prüfanordnung entspricht EN 14 766, Abschnitt 4.8.6, wurde aber in folgenden Punkten weiterentwickelt:

  • geforderte Lastwechselzahl: einheitlich 100 000.
  • Mindesteinstecktiefe der Sattelstütze und Anzugsmoment Sattelstützenklemmung nach Herstellerangaben. Bei fehlenden Angaben wird mit den Standard-Einstecktiefen 75 mm (MTB) bzw. 60 mm (andere Rahmen) geprüft. Die Anforderungen entsprechen der EFBe-Leistungsklasse „Standard Performance“ (bei MTB-Rahmen 1200 N, bei Rennradrahmen 1000 N). Damit sind die Anforderungen anspruchsvoller als bei EN-Prüfungen.

1.3. Sprung, etc. (Steuerkopf): Die Belastungsrichtung von EN 14 766, 4.8.5 bzw. EN 14 781, 4.8.5 (zwischen VR- und HR-Achse) kommt im realen Betrieb nicht vor, daher werden die Prüfkräfte auf die VR-Achse abweichend von den Normen senkrecht zum Gabelschaft eingeleitet. Die Anforderungen entsprechen der EFBe-Leistungsklasse „Standard Performance“ (bei MTB-Rahmen +350/-700 N wech-selnd, bei Rennradrahmen +300/-600 N). Damit sind die Anforderungen niedriger als bei entsprechenden EN-Prüfungen. (Insbesondere EN 14766 (MTB) führt häufig auch bei solchen Rahmen zum Versagen, die im Betrieb unauffällig sind.)

2. Maximallastprüfungen

Die pneumatische Prüfkraft wird mit einem Präzisionsmanometer über den Zylinderdruck ermittelt. Die Wirkdauer der Prüfkräfte beträgt 10 s, die Messabweichung ist kleiner 3%.

2.1. Sprung (EFBe/MountainBIKE-Standard): Der Rahmen wird statisch bestimmt gelagert, entsprechend der Wiegetrittprüfung nach EFBe Standard bzw. EN 14766, 4.8.4. Die Krafteinleitung erfolgt vertikal von oben in das Tretlager, die Kraftaufnahme unter 15 Grad in den Radachsen. Alle Kräfte wirken in der Rahmenebene. Gefederte Rahmen werden mit einem Dummy-Federelement bei ca. 50 % Einfederung geprüft. Anforderungen: Eine Maximalkraft von 4 500 N muss ohne Riss und ohne bleibende Verformung von mehr als 10 mm im Kraftangriffspunkt ertragen werden.

2.2. Einseitige Pedallast (EFBe/MountainBIKE-Standard): Der Rahmen wird statisch bestimmt gelagert, entsprechend der Wiegetrittprüfung nach EFBe Standard bzw. EN 14766, 4.8.4. Der Kurbelarm von 170 mm ist abweichend von der Norm vertikal nach unten gerichtet. Der Rahmen wird rechtsseitig belastet. Die Krafteinleitung erfolgt in Pedalposition im Abstand von 150 mm von der Rahmenebene und unter einem Lateralwinkel von 26 statt. Gefederte Rahmen werden mit einem Dummy-Federelement bei ca. 50 % Einfederung geprüft. Anforderungen: Eine Maximalkraft von 2300 N muss ohne Riss und ohne bleibende Verformung von mehr als 10 mm im Kraftangriffspunkt ertragen werden.

3. Überlastprüfungen

Die pneumatische Prüfkraft wird mit einem Präzisionsmanometer über den Zylinderdruck ermittelt. Die Wirkdauer der Prüfkräfte beträgt 1 s, die Messabweichung ist kleiner 3%.

3.1. Sprung (EFBe/MountainBIKE-Standard): Anordnung wie 2.1., Anforderungen: Eine Überlast von 6000 N muss ohne vollständigen Trennbruch ertragen werden.

3.2. Einseitige Pedallast (EFBe/MountainBIKE-Standard): Anordnung wie 2.2., Anforderungen: Eine Überlast von 2 850 N muss ohne vollständigen Trennbruch ertragen werden.

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