Umgebaute Vorderradbremse G15

Gummi, Dämpfung, Stahlrohr!

Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Ludwig » Donnerstag 24. März 2011, 11:43

Hallo,
bei meiner vor kurzem erworbenen G15 ist eine Oldani Vorderradbremse eingebaut.
Der (mächtige) Bremsanker ist oben an den Tauchrohren befestigt. Eigentlich gehören dort
Bolzen (studs) 1/4" * 26 rein, der werte Herr Vorbesitzer hat M6 - Schrauben reingedreht,
aber das ist nochmal ein anderes Thema. Meine Sorge: Normalerweise müssen diese Bolzen
ja lediglich die Brücke für den Kotflügel halten, nach dem Umbau werden dort aber die
Kräfte der Bremse eingeleitet. Die G3 hat an dieser Stelle zwei 5/16" Bolzen, also etwa den 1,6 fachen
Querschnitt. Nachdem ich schonmal wegen eines ähnlichen Problems bei 90km/h mit blockiertem Vorderrad
und gebrochenenm Tauchrohr gestürtzt bin, bin ich möglicherweise etwas übervorsichtig.
Dankbar für Tips zum Thema,
Grüße Ludwig
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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Gerd » Donnerstag 24. März 2011, 12:21

Dankbar für Tips zum Thema,

Was möchtest Du denn gerne wissen, Thema stürzen oder Bolzen? :mrgreen:
Weswegen bist Du denn gestürzt, doch wohl nicht weil die Schrauben abgerissen sind, oder? Was für eine Oldani ist denn bei Dir drin?
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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Ludwig » Donnerstag 24. März 2011, 12:40

Hallo Gerd,
Ursache für den Sturz war ein abgerissener Bolzen, mit dem der Anker an der Bremsankerplatte verbunden war.
Dadurch wurde die Platte mitgedreht und bei der G3-Bremse zieht dann der Bowdenzug die Bremse zu - Bums.
Ein Abreissen der Bolzen oben hätte wohl ähnliche Folgen.
Meine Frage ist eigentlich, ob die 1/4" Bolzen in der Praxis ausreichend sind oder ob es sinnvoll ist,
auf 5/16" umzustellen. Möglicherweise gibt's dann aber Probleme mit den Tauchrohren, da dann weniger
Fleisch übrigbleit.
Bremse: siehe Foto, ich weiß nichts darüber.
Grüße Ludwig
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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Tim » Freitag 25. März 2011, 22:20

Ludwig hat geschrieben:Meine Frage ist eigentlich, ob die 1/4" Bolzen in der Praxis ausreichend sind oder ob es sinnvoll ist, auf 5/16" umzustellen.


Lass es mich stellen diesen Weg: Wenn man die Verschraubung an der Stelle korrekt berechnet - will sagen auf Kraftschluss durch Reibung an den Klemmflächen - und berücksichtigt, dass es für alte Kräder inzwischen Reifen gibt, die mächtig packen können verglichen mit einem Längsrillendingens von damals kommt man drauf, dass man an der Stelle bei 5/16" schnell bei einer extrem hohe Vorspannkraft landet, so in der Größenordnung von 800-1000N/mm². Mal abgesehen davon, dass eine hochfeste Zollschraube zu finden schon spochtlich genug ist, spielt da dann auch das Alu der Standrohre nicht mehr mit. Bei dem entsprechenden Anzugsmoment drehst Du die Schrauben latürnich auch lange vorher ab oder aus dem Alu raus. Genau aus diesen Gründen trägt des Teufels Übler Vetter sowas auch nicht ein.

Einfach nur die 5/16" Schrauben anziehen wie gehabt heisst, dass man die Schrauben auf Scherung belastet, und das ist schon übel und kann in exakt der Situation enden, die Du beschrieben hast. Guten Gewissens empfehlen kann man das nicht, auch wenn es eine Standard-Lösungs ist.

Alternativ kann man da auch Passschrauben einsetzen, die dann auf Scherung und Lochleibung belastet werden, da kam ich bei einer Überschlagsrechnung auf Werte unter 100N/mm² - immer noch spochtlich fürs Alu, aber nicht völlig aus der Welt. Oder eben wie bei vielen Standard-Bremsankerplatten mit Formschluss auf Angussteilen.



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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Öko » Samstag 26. März 2011, 06:32

Zusätzlich kann man das Alugewinde mit Helicoil Gewindeeinsätzen verstärken....welche es auch in Zollgrößen gibt.
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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Tim » Samstag 26. März 2011, 10:27

Öko hat geschrieben:Zusätzlich kann man das Alugewinde mit Helicoil Gewindeeinsätzen verstärken....welche es auch in Zollgrößen gibt.


Selbst wenn das Gewindepanzern dem Alu was brächte, würde immer noch die Schrauben den Abgang machen. Sehr grob überschlagsmäßig komme ich da auf Schraubendurchmesser im Bereich von 14-16mm bei zwei Schrauben, bevor man auch nur halbwegs in den Bereich kommt, dass man mit einer Auslegung auf Klemmkraft auf der sicheren Seite ist.


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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Gerd » Samstag 26. März 2011, 11:29

Sehr grob überschlagsmäßig komme ich da auf Schraubendurchmesser im Bereich von 14-16mm bei zwei Schrauben, bevor man auch nur halbwegs in den Bereich kommt, dass man mit einer Auslegung auf Klemmkraft auf der sicheren Seite ist.

Das mit der Klemmkraft verstehe ich garnicht, Und 2 Schrauben a 16 mm halte ich für maßlos übertrieben. Hintere Bremsanker haben meistens nur eine Schraube von 8mm bis max 10mm als Befestigung und das reicht auch völlig. In meiner TZ Bremse mit 260 mm Bremsdurchmesser auch nur pro Seite 6mm Schrauben, und das reicht dicke. Voraussetzung ist natürlich, vernünftige Gewinde im Gabelhom. Wenn da was marode ist, hat alles einen Sinn.
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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon ajay01 » Samstag 26. März 2011, 12:12

@Ludwig: Wenn dir jetzt die Muffe geht, mein Vorschlag zum Überdenken: Ich hab' da noch eine Oginool 8" Nabe für die Roadholdergabel, mit SLS-Bremsankerplatte, passend für den Widerlager-Anguß am rechten Gabelholm.
Wenn du Glück hast, dann
1. hast du bereits die 40-Loch-Felge, zur Weiterverwendung,
2. besorgst du dir (entweder neu z.B. bei Norvil, oder Secondhand) dazu die zur Nabe passende 8" TLS-Ankerplatte. Dann is' Ruhe.
Grüße, Paul
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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Tim » Samstag 26. März 2011, 17:47

Gerd hat geschrieben:Das mit der Klemmkraft verstehe ich garnicht, Und 2 Schrauben a 16 mm halte ich für maßlos übertrieben.

Gerd, echt geile Aussage: Du verstehst es nicht, hälst es aber für übertrieben. Na toll. Leider sch**sst die Mechanik aber auf Dein Bauchgefühl....

Schrauben müssen auf Kraftschluß ausgelegt werden, d.h. die Reibkraft oder Klemmkraft oder wieauchimmer muss so hoch sein, daß die gefügten Teile im Betrieb nicht gegeneinander verrutschen. Wenn man die Zugkraft in der Bremsankerstrebe mal auf den bei KFZ üblichen Fall von 2.5facher Radlast auslegt, kommt man bei den ziemlich kleinen Hebelarm der Bremsankerplatte auf ganz schön mächtige Kräfte in der Zugstrebe (bzw. im Anguß), bei meiner Überschlagsrechnung kamich daauf 5kN,wenn bei einer Doppelduplex beides perfekt synchron überträgt. Diese 5kN müssen nur durch die Schraubenklemmkraft abgefangen werden. Stahl auf Alu hat einen Reibwert von 0.2, schon istman bei abstrusen Vorspannkräften an der Verschraubung - und das ist nur der axiale Spannungsanteil, darüber überlagert sich dann noch das Torsionsmoment vom Anzugsvorgang, da landet man bei sowas kleinem wie einer 5/16 oder der ähnlichen M8 bei abstrusenVergleichsspannungen. Nach gängigen und damit TÜV-konformen Berechnungen ist das nicht in den Griff zu bekommen, außer mit gigantischen Schraubendurchmessern - und genau aus diesem Grund haben die Bremsanker meistens auch einen Formschluß, da sind die Kräfte und damit die induzierten Spannungen schonmal um z.B. den Reibwert geringer.

Klar,was in der Praxis gemacht wird, ist, dass die Schrauben eben doch auf Scherung belastet werden, und im normalen Betriebsmodus der meisten Fahrer wird das auch reichen - bis dann die erste Panikbremsung anliegt. Deswegen derHinweis, dass an der Stelle Passschrauben und -stifte besser wären, wenn es das Alu auf Gabelseite hergibt.

Hintere Bremsanker haben meistens nur eine Schraube von 8mm bis max 10mm als Befestigung und das reicht auch völlig.

Das Bremsmoment am Hinterrad nimmt ab, das am Vorderrad entsprechend zu - der Hinweis ist zu nix zu gebrauchen, ehrlich gesagt. Da finde ich schon interessanter, dass die Grimeca IIRC ankerplattenseitig eine M12 drin hat.

In meiner TZ Bremse mit 260 mm Bremsdurchmesser auch nur pro Seite 6mm Schrauben, und das reicht dicke.


Mal gerechnet? Ach, ich vergaß, das ist ja nur graue Theorie.... 8)



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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Ludwig » Samstag 26. März 2011, 21:39

Hallo zusammen, zunächt mal vielen Dank für die Beiträge.
Tims Überschlagrechnung hat ja ergeben, dass für eine reibschlüssige Verbindung 5/16" bei weitem nicht ausreichen, wie sieht's dann erst mit 1/4" aus. Allerdings war die auf Scherbelastung ausgelegte Ankerbefestigung ja durchaus gängige Praxis bei den AMC Motorrädern aus den 50ern und frühen 60ern. Zwei 5/16" Bolzen, im Bereich des Ankers kein Gewinde, im Alu 22tpi und für die Muttern 26tpi.
Das meint Tim ja wohl mit Paßstiften.
Und nicht die obere Befestigung sondern der untere Teil des Ankers hat wohl etliche Leben gekostet, wenn da geschlampt wurde.
Ich habe mal nachgemessen: bei der G3 beträgt der Abstand des unteren Bolzens zur Achse etwa 6,5 cm,
bei der Oldani - Bremse sind das ca. 10cm. Entsprechend kleiner fällt die Kraft im Anker aus, das müsste den Unterschied
zwischen den 1/4" und 5/16" Bolzen einigermassen ausgleichen.
Der Versuch, Tims Überschlagrechnung mal nachzuvolliehen:
Radradius 30cm, Achsabstand Anker an Bremstrommel 6,5cm, Masse 300kg, Reibwert 1, maximal mögliche Verzögerung
(1g). Dann haben wir 3kN am Reifen, am Anker also etwa den 4,5 fachen (30 / 6,5) Wert, 13,5 kN.
Wenn sich die Scherbelastung auf beide Bolzen mit je 50mm² Querschnitt gleichmäßig verteilt, sind das
135N / mm². Und bei 0.25g Verzögerung 34 N/mm².
Und die Verhältnisse bei 10cm Abstand und 1/4" - Bolzen sind in etwa gleich.
Ich habe heute mal die Standrohre freigemacht um die aktuelle Situation etwas genauer zu überprüfen:
Im Alu sind M6 Helicoil - Einsätze drin, also ist mein Vorwurf der Murkserei im ersten Beitrag zurückzunehmen.
Die Bohrungen im Anker haben einen viel grösseren Abstand als im Tauchrohr, dafür sind sie riesengroß.
D. h. bei Scherbelastung trägt nur ein Bolzen ohne definierten Kraftschluss zur Bohrung.
Zur Befestigung wurden 2 Stück M6*20 Schrauben mit Gewinde bis zum Kopf verwendet, der Abstand vom Kopf zum Tauchrohr etwa 9mm (Anker, Kotflügelbrücke, Unterlagscheibe), also etwa 10 Gewindegänge im Alu. Möglich wären etwa 14.
Zur Verbesserung der derzeitigen Lage könnte ich mir folgendes vorstellen: Anstelle der Schrauben Bolzen, die im Bereich des Ankers kein Gewinde haben und die volle Gewindelänge im Tauchrohr nutzen. Auf der anderen Seite Muttern. Einsatz von exzentrisch gebohrten Buchsen im Anker um eine gleichmässige Scherlastung für beide Bolzen sicherzustellen.
Oder eben Pauls Angebot (danke übrigens, werde es mir noch überlegen) annehmen - zurück zu den Ursprüngen.
Gruß Ludwig
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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon pug » Sonntag 27. März 2011, 01:30

MZ hatte bei ihren Zweitaktern an der vorderen Ankerplatte eine M8 Verschraubung welche mit 20Nm festgezogen werden sollte.
Das dürfte auch für Scherkräfte ausgelegt sein? Gut - die hatten nur einfache Simplexbremsen die auch nicht bremsten ;) Und bei einer Vollbremsung ist mir, wenn was passierte, der Zug gerissen.
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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Tim » Sonntag 27. März 2011, 11:05

Ludwig hat geschrieben:Das meint Tim ja wohl mit Paßstiften.


Nein, Passschrauben oder Stifte haben einen eng tolerierten Bolzen, der einen Traganteil in beiden zu fügenden Teilen hat, guxdu:
Bild

Die werden genau wie Nieten auf Scherung und Lochleibungsdruck berechnet, die dadurch entstehende Spannung wird IIRC mit dem Durchmesser und der Tiefe des Eingriffs des Passstücks berechnet, also quasi das Rechteck des Längsschnitts - nicht der Querschnitt! Ich hab bei dem Teil der Überschlagsrechnung angenommen, dass der Bolzen 4mm im Gabel-Alu steckt und die Bremsankerplatte auch 4mm dick ist.

Radradius 30cm, Achsabstand Anker an Bremstrommel 6,5cm, Masse 300kg, Reibwert 1, maximal mögliche Verzögerung (1g).


Es sind mehr als 1g Verzögerung möglich, da gibt es keinen Maximalwert.... :wink: Aber mal abgesehen davon: Wenn Du z.B. über eine Störkante in der Fahrbahn bremst, geht die Radlast und damit die Bremskraft kurzfristig hoch, was kein abwegiger Fall ist. Deswegen schlägt man da nochmal einen Sicherheitsfaktor von z.B. 2.5 drauf, den wir man bei einer Eintragung auch sehen wollen - und den würde ich mir selbst auch gönnen. Weil sonst:
Bild

Dann haben wir 3kN am Reifen, am Anker also etwa den 4,5 fachen (30 / 6,5) Wert, 13,5 kN. Wenn sich die Scherbelastung auf beide Bolzen mit je 50mm² Querschnitt gleichmäßig verteilt, sind das 135N / mm².

Wie gesagt, Schrauben nix Scherung, rechne das so nie des Teufels Üblem Vetter vor, der haut Dir das um die Ohren, läuft rot an, stößt Dampfwolken aus, das Übliche eben ....

Und bei 0.25g Verzögerung 34 N/mm².

Und ganz ohne Bremsen ist da gar keine Spannung mehr drin.... :mrgreen:

Zur Verbesserung der derzeitigen Lage könnte ich mir folgendes vorstellen: Anstelle der Schrauben Bolzen, die im Bereich des Ankers kein Gewinde haben und die volle Gewindelänge im Tauchrohr nutzen.

Das bringt nix, weil dann immer noch die Kraft übers Gewinde geht - ums richtig zu machen, brauchst Du einen Schaft, der eng gepasst in beiden Teilen trägt. Ich hab mit meiner Grimca dasselbe Problem, das ist derzeit auch nicht eintragungsfähig, und das G15-Tauchrohr sollte doch mit dem der Atlas baugleich sein, oder? Ich werd mir das mal genauer anschauen. Das Hauptproblem wird sein, die Grenzspannungen für den Tauchrohr-Werkstoff belegen zu können, da wird man bei läppischen 40N/mm² landen, befürchte ich. Vermutlich wird das beste sein, dass man die Vergleichsspannungen im Anguss berechnet, den der Mitnehmer der Okinaal-Bremsankerplatte belastet.

Auf der anderen Seite Muttern. Einsatz von exzentrisch gebohrten Buchsen im Anker um eine gleichmässige Scherlastung für beide Bolzen sicherzustellen.


Als Reparatur der vorhandenen Zugstreben, okay, aber ich glaube, ich werde den aufwendigeren Weg gehen und die Tauchrohre exakt bearbeiten lassen mit engen Toleranzen für Position und Durchmesser der beiden zu setzenden Passbohrungen, dasselbe für die Zugstreben. Oder Schellen, dann hätte man zwar ein zusätzliches Teil, wäre aber das Problem des mehr oder weniger unbekannten Alus los.


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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Gerd » Sonntag 27. März 2011, 12:20

Oder Schellen, dann hätte man zwar ein zusätzliches Teil, wäre aber das Problem des mehr oder weniger unbekannten Alus los.

Da warte ich aber schon gespannt auf die Berechnung dieser Schellen. Natürlich mit exater Zeichnung. :mrgreen:
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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon Ludwig » Samstag 2. April 2011, 21:36

Hallo,
ich habe mich entschieden, Pauls Angebot anzunehmen und habe heute die originale Bremse eingebaut.
Der Vergleich des Angusses am Tauchrohr (AJS / M), wo der Zuganker an den Gabelbrückenbolzen befestigt wird
mit dem des Norton Rohrs hat mir dem Entschluss leichter gemacht.
Bekomme das Bild nicht direkt in den Beitrag, deshalb hier ein Link:

http://s254.photobucket.com/albums/hh11 ... SLIDER.jpg

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Re: Umgebaute Vorderradbremse G15

Beitragvon ekkeneckepen » Freitag 25. Dezember 2015, 09:28

Tim:
Es sind mehr als 1g Verzögerung möglich


Moin alle zusammen

Ich kämpfe mich nun auch durch die Konstruktionsdetails einer Ceriani Replica Doppelduplex 230mm und finde "keinen Schlaf" mehr. Tim´s Beitrag ist ja klug durchdacht aber mehr als 1g Bremsverzögerung? Das bedeutet, das du mit angewinkelten Armen mehr als dein eigenes Körpergewicht abstützen musst. In meinen besten Turner-Tagen konnte ich den Handstand aus dem Kopfstand hoch drücken, heute würde ich wohl
1 bis 2 m vor der sich überschlagenden Maschine schweben und den Bremshebel losgelassen haben womit der Zuganker glücklicher Weise entlastet wäre.
Frohe Weihnachten Jens :steinigung:
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