Persoonlijk spaakbreukrecord

[Shadow]

Voor misbruik zoals cargobikes etc heb ik liefst nog 48 spaken hoor, zeker als het een derailleurwiel is.

[Leon]

Twintig jaar geleden telde een zgn. vakantiewiel, zoals geleverd door gerenommeerde fietsenwinkels, nog 48 spaken.
Op dit moment is, naar ik meen, 32 spaken gangbaar.

Laat ik nu precies twintig jaar geleden in 1999 een vakantiefiets van een zeer gerenommeerd merk hebben gekocht. Ik gerinner me dat gesprek nog wel, ergens in Nijmegen.
36 spaken was de standaard. Omdat ik op zoek was naar een sterke fiets kon ik ook kiezen voor tandemnaven met 40 spaken. Die waren toen ook al oud. 48 was wat al te exotisch en heel duur voor mij. 4400 gulden voor een derailleurfiets vond ik ook al best pittig.

In 1993 kocht ik ook een vakantiefiets van een oerhollands merk. 36 spaken per wiel. Achteraf gezien bleken de spaken van die wielen vooral te slap gestaan te hebben. Maar het was ook in 1993 de standaard, 36.

[Roadster]

Ik kan me niet herinneren dat iemand ooit iets heeft gemeten.En de subjectieve praktijkervaringen blijven de graadmeter.

Zo dacht 30 jaar geleden de fietswereld er nog over toen Jobst Brandt als eerste ter wereld wielbouw wetenschappelijk ging bestuderen en het eerste (!) boek over wielbouw ging schrijven. Veelal naar aanleiding daarvan volgden nog meer studies, en nieuwe patenten, waardoor we eigenlijk pas sinds vrij kort kunnen beschikken over goede wielen. En idd gaat wielbouw in de eerste plaats om de kwaliteit van de velg. In de tijd van Jobst Brandt, en bij sommige mensen nog wel, dacht men dat velgen in de 1e plaats licht moesten zijn maar dat bleek een vergissing.

[tndmbkr]

.... Veelal naar aanleiding daarvan volgden nog meer studies, en nieuwe patenten, waardoor we eigenlijk pas sinds vrij kort kunnen beschikken over goede wielen. ...

Rohloff was voor mij altijd het toonbeeld van degelijkheid.
In 2002 telden Rohloffnaven standaard 32 spaakgaten.
De oude Bernard R. zou ooit hebben gezegd dat 48 spaken quatsch is.
Op dit moment worden de naven nog steeds geleverd met 32 en 36 spaakgaten.
Maar er wordt geen wiel meer verkocht zonder Stützringe.

Ik neem aan dat Rohloff intern onderzoek heeft gedaan naar de oorzaken van uitgescheurde spaken.
Maar dat angst voor reputatieschade een belangrijkere reden was om die Stützringe te introduceren, dan de technische noodzaak.
In 2011 zag De Vakantiefietser nog geen enkele noodzaak voor een Stützringe:
https://www.vakantiefietser.nl/201106/48-spaken/

In de MTBwereld zien we een ontwikkeling naar Boostnaven met steekas.
Als resultaat van onderzoek?
Of omdat de huidige wielen de subjectieve praktijktest niet doorstaan?
Waarom zijn steekassen en boostnaven nog steeds taboe in de wereld van trekkingfietsers?

[Leon]

Zo dacht 30 jaar geleden de fietswereld er nog over toen Jobst Brandt als eerste ter wereld wielbouw wetenschappelijk ging bestuderen en het eerste (!) boek over wielbouw ging schrijven. Veelal naar aanleiding daarvan volgden nog meer studies, en nieuwe patenten, waardoor we eigenlijk pas sinds vrij kort kunnen beschikken over goede wielen.

Welke bronnen gebruik jij?

Op https://en.wikipedia.org/wiki/The_Bicycle_Wheel lees ik dat Brandts eerste versie van zijn boek uit 1981 komt. Dat is geen 30 maar 38 jaar geleden.
Begin jaren 90 is zo'n 30 jaar geleden en ik verzeker je dat wielen zoals nu gebruikelijk, met RVS butted spaken en holkamer aluminium velgen toe al bestonden. Bron: ik had er zelf.

Ik denk ook niet dat Brandt de eerste wetenschapper is die naar spaakspanningen gekeken heeft, maar ik heb niet alle wetenschappers sinds de uitvinding van het spaakwiel over de schouder gekeken en heb geen literatuuronderzoek gedaan.

Waarom zijn steekassen en boostnaven nog steeds taboe in de wereld van trekkingfietsers?

Wat is jouw bron? Steekassen waren in 2017 al heel gewoon hoor. In 2016 kwamen ze al. Bron: https://www.vakantiefietser.nl/201508/nieuw-voor-2016/

[Jurr]

In de MTBwereld zien we een ontwikkeling naar Boostnaven met steekas.
Als resultaat van onderzoek?
Of omdat de huidige wielen de subjectieve praktijktest niet doorstaan?
Waarom zijn steekassen en boostnaven nog steeds taboe in de wereld van trekkingfietsers?

Zo'n taboe lijkt het me niet.

idworx doet al mee, Thorn op de nieuwe Nomad ook, Surly, Salsa en Kona op een aantal modellen ook al. Santos wacht nog even, maak ik op uit een ander topic. Al kunnen ze er met een verende vork in een 4.29 lastig nog omheen lijkt me.

[...]

Dat van de steekas bedenk ik me na het lezen van je uitleg daar heb ik het met Robbert ook over gehad en die vertelde me inderdaad ook dat het voor de 3+ overkill was en dat daarom geen optie is.

[...]

Overigens rijd ik zelf mijn Rohloff met 32 spaken, en omdat het achterwiel 32 spaken heeft, het voorwiel ook zo gekozen.

[Roadster]

Ik denk ook niet dat Brandt de eerste wetenschapper is die naar spaakspanningen gekeken heeft....

Jobst Brandt zegt daarover in zijn voorwoord:

"When I tried to build my first wheels, I found no books on wheels.
Where I expected to find the technical principles of wheel building,
I found lore and mystique but no written record of the wire-spoked wheel. "

Wellicht was Brandt dus de eerste die spaakspanning ging meten want
hij is de eerste die een spaakspanningmeter construeerde en daar over
publiceerde:

"....It was created by Jobst about 1975 while he was still an engineer with HP. ":
https://www.wheelfanatyk.com/blog/tensi ... -the-news/

Voor zover ik na kon gaan heeft Brandt zn spaakspanningmeter niet
gepatenteerd. Wheelsmith deed dat in die periode wel :
(because the Jobst design was much more expensive and
appreciation for spoke tension was too undeveloped in
the 1970’s to support the price.)

https://worldwide.espacenet.com/publica ... 6508A&KC=A

Paul Jaray bouwde een windtunnel om zn Zeppelins te testen.Om de
weerstand/trekkracht van een Zeppelin in een windtunnel te meten
bedacht en patenteerde zn medewerker, de latere raketgeleerde,
Wolfgang Klemperer, 100 jaar geleden, de eerste tensiometer.
Een spaakspanningmeter is daar een variatie op, maar of Brandt
Klemperer's patent kende heb ik niet kunnen traceren.

https://worldwide.espacenet.com/publica ... 4509A&KC=A

Dus leon, het is aan jouw om je bewering (wel wetenschappelijke spaakstudie's voor 1981)
hard te maken.

[Leon]

Dus leon, het is aan jouw om je bewering (wel wetenschappelijke spaakstudie's voor 1981)
hard te maken.

Wie weet kom ik daar nog op terug als ik iets gevonden heb.
Het is nu eenmaal zo dat het merendeel van wat wetenschappers doen niet gepubliceerd of gepatenteerd wordt. Gelukkig maar, want ze doen soms de gekste dingen die nergens toe leiden, maar soms juist wel. Dat laatste is dan weer heel goed.
Het lijkt me inderdaad zo dat Brandt veel dingen voor het eerst heeft gedaan, vooral het samenbrengen van kennis van buiten naar het fietswiel.

Of hij iemands patent kende is denk ik niet zo relevant. Het patent uit 1970 waar je naar verwijst gaat meer over details van het apparaat, niet over het werkingsprincipe. Dat lijkt meer uit het patent van 1924 waar je naar verwijst te komen. In deze link naar dit patent uit 1924 kun je op plaatjes klikken en zie je het principe van het apparaat direct zitten. https://patents.google.com/patent/US1694509

[Roadster]

Het lijkt me inderdaad zo dat Brandt veel dingen voor het eerst heeft gedaan.

Daar had je het bij moeten laten Leon.

Overigens, nu ik toch weer aan het typen ben, is nog
op te merken dat je Brandt te kort doet met 'veel dingen'
want hij was echt de eerste onderzoeker met resultaten,
hij schreef de eerste fietswielbijbel, waardoor
vrij snel daarna de ontwikkeling van onze huidige velgen
op gang kwam; met zo'n enorm succes/sneeuwbal effect
dat de velgen daardoor uiteindelijk (sinds kort) echt
'zorgeloos' goed zijn...en niet duur.

Last but not least; Brandt heeft de spaakspanningmeter
uitgevonden/gepromoot. Maar zover zijn de meeste
fietsenmakers nog steeds niet en die fietsenmakers kunnen
je daarom niet beloven dat de spaakspanning goed blijft.

[Leon]

Last but not least; Brandt heeft de spaakspanningmeter
uitgevonden/gepromoot. Maar zover zijn de meeste fietsenmakers nog steeds niet en die fietsenmakers kunnen je daarom niet beloven dat de spaakspanning goed blijft.

Daar zijn we het helemaal met elkaar eens. Ik heb de blauwe. De zwarte is het ontwerp van Jobst Brandt. Die van DT is mooi en duur.
Plaatje van wheelpro.co.uk


Ik vond in de literatuurverwijzingen van het boek Bicycling Science (eerste druk 1982) nog dit uit 1980: https://johnforester.com/Articles/BicycleEng/Wheel.htm
Brandt, wiens boek in 1981 uitkwam wordt er nota bene in genoemd. Brandt lijkt me wel veel professioneler bezig geweest, maar dat doet aan de waarnemingen van Forester niet af.
De schrijvers van het boek Bicyle Science hadden kennelijk het boek van Brandt niet gelezen. Het waren roerige jaren dus!

[Shadow]

Da's een feit!

[supermario]

Toen ik Marten Sprak op de Harskamperdennen zij hij tegen mij:

De velgen van tegenwoordig zijn zo goed gemaakt, dat er niet veel spaken meer stuk gaan.

Waar ik aan toevoegde: mits goed gespaakt natuurlijk.

Mario

[Bert van Sprang]

En was Martin het daar mee eens? Zoals bekend gaan spaken kapot door wisselingen van de trekspanning. Bij een stijve velg wordt het gewicht over veel meer spaken verdeeld en zal (ook bij slecht gespaakte wielen) de trekspanning veel minder variëren.

[Leon]

En was Martin het daar mee eens? Zoals bekend gaan spaken kapot door wisselingen van de trekspanning. Bij een stijve velg wordt het gewicht over veel meer spaken verdeeld en zal (ook bij slecht gespaakte wielen) de trekspanning veel minder variëren.

Ik meen me te herinneren dat het toch niet zo heel veel spaken zijn waarover de last bvrdeeld wordt. Iets van 4 tot 6. Dat verklaart waarom slecht gespaakte wielen toch gebroken spaken krijgen.

[GMS21]

Je moet het breukvlak van de spaken bekijken. Dat ziet er verschillend uit naargelang de oorzaak.
Zeer onregelmatige randen, scherpe uitsteeksels, wijzen op aantasting (roest) van het metaal.
Fijne lijntjes, parallel naar een specifieke richting, tot grovere lijnen, wijzen op metaalmoeheid, met de grovere lijnen als de terminale fase (het feitelijk knappen).
Cirkelvormige (bij spaken) randen/lijnen, naar een centrum toe, wijzen op overschrijden treksterkte van het metaal (overbelasting).

Combinaties zijn uiteraard mogelijk. Een klassieker is een eerste aantasting van RVS, meer bepaald "verontreinigen" ervan met wèl roestende deeltjes. Zoals ijzervijlsel. Of eender welk roestend materiaal dat zich inbedt in het RVS oppervlak. Die inbedding verhindert het RVS om daar zijn beschermende oxidehuid te vormen, waardoor het RVS verder roest net als gewoon staal. Zout versnelt het enkel.
Een deel van de doorsnede van de spaak verliest zo zijn beoogde eigenschappen, het overblijvende deel moet de belasting alleen doorstaan. En zoverder, tot het dat niet meer kan, en het in één keer begeeft.

[Bridgestone SM]

...
Twintig jaar geleden telde een zgn. vakantiewiel, zoals geleverd door gerenommeerde fietsenwinkels, nog 48 spaken.
Op dit moment is, naar ik meen, 32 spaken gangbaar.
Ik kan me niet herinneren dat iemand ooit iets heeft gemeten.
....

Een interessante discussie, met allerlei zijpaden.

Ik kocht* - inmiddels bijna 25 jaar geleden - 4 48 spaaks tandemwielen en maakte de frames van onze randonneurs passend.
Nu vond ik de nieuwe wielen te slap gespaakt, en ze bleven zelfs na een controle bezoek aan de gerenommeerde fietsenbouwer in het noorden van Noord-Holland te slap gespaakt.
Dus spande ik de spaken geduldig, en op het gevoel (ik had en heb geen spaakspanning-meter) na totdat ze allemaal een prettige en ± gelijke klank hadden. Kennelijk heb ik er gevoel voor want sindsdien nooit meer spaakbreuk gehad ondanks zo nu en dan nogal wat misbruik** ... het gaat zo goed dat de ruime voorraad reserve-spaken (die de fietsenbouwer slechts node wilde meeverkopen) tegenwoordig grotendeels thuis blijft.

Een collega die in plusminus dezelfde tijd een tandem kocht bij dezelfde fietsenbouwer mopperde over de aanvankelijk frequent optredende spaakbreuk. Ook hij had wielen met te weinig spaakspanning.

Mijn kennis van wielen en spaken was (en is) beperkt, maar ... sinds ik "Het ABC van wieltjes spaken" van Wiel (what's in a name) van den Broek had doorgenomen wist ik genoeg (althans zoveel dat ik wist dat er meer te weten was). Goede spaken staan strak genoeg, goede spaken dienen te rekken en niet te breken. (Om verdere discussie voor te zijn: vlgs bibliotheek.nl stamt Wiels wieltjes publicatie uit 1993.)

Dan het raadselachtige spaakbreukrecord: Het (ook) halverwege breken van de spaken geeft te denken, dat kan eigenlijk alleen als de spaken nooit gedeugd hebben (maar dat wordt weersproken door het eerdere gebruik) of door een aantasting van het RVS-staal.   Dus eigenlijk blijft als verklaring van dit spaakbreukrecord alleen een nefaste invloed van buiten over.

 *  Wat die wielen toentertijd kostten weet ik niet meer, ze waren niet te geef, maar ook weer niet overdreven duur. Ze waren beslist niet duurder als de oorsponkelijke aanschafprijs van de Bridgestone (dat had ik toch wat te gek gevonden, met de kennis van nu vind ik dat ik indertijd erg zuinig was).
** O ja, we zijn nog nooit de zee ingefietst, maar gebruiken de fietsen wel jaarrond, dus ook op die momenten dat de bruine pekel-sneeuw de spaakwielen tot pseudo-volwielen maakt ... zout en RVS zijn geen vrienden, maar het is ook niet direct oorlog. Zout + een deels RVS-fiets met deels aluminium delen is een gevoeliger combinatie, maar het is dan vooral het aluminium sneeuwwit "beschimmelt". Ik kreeg ooit een Bridgestone uit Zeeland ... ik weet hoe erg het kan zijn.

[WillemT]

Dan het raadselachtige spaakbreukrecord: Het (ook) halverwege breken van de spaken geeft te denken, dat kan eigenlijk alleen als de spaken nooit gedeugd hebben (maar dat wordt weersproken door het eerdere gebruik) of door een aantasting van het RVS-staal.  

Zie dit artikel, een paar citaten:

Een vergissing die nog wel eens wordt gemaakt is dat roestvast staal probleemloos aan allerlei typen water kan worden blootgesteld.
Het chloridengehalte van water is daarbij de belangrijkste factor of er wel of geen corrosie op zal treden.
Zeewater heeft een zeer hoog chloridengehalte en daarom kan roestvast staal slechts onder bepaalde condities in zee worden toegepast.

Zelf zou ik nooit met mijn fiets het strand op gaan (zand op de ketting), laat staan het zeewater in. Hetzelfde geldt voor fietsen over de Salar de Uyuni. Lijkt me prachtig, maar liever niet als er water op staat

[tndmbkr]

Ik meen me te herinneren dat het toch niet zo heel veel spaken zijn waarover de last verdeeld wordt. Iets van 4 tot 6.

Metingen en berekeningen van een paar jaar terug laten zien dat vier spaken rond de hal zes stand hun spanning verliezen. De andere spaken behouden hun spanning.

Bicycle wheel as a prestressed structure

[Leon]

Ik meen me te herinneren dat het toch niet zo heel veel spaken zijn waarover de last verdeeld wordt. Iets van 4 tot 6.

Metingen en berekeningen van een paar jaar terug laten zien dat vier spaken rond de hal zes stand hun spanning verliezen. De andere spaken behouden hun spanning.

Bicycle wheel as a prestressed structure

Sinds dat artikel zijn wel meer dan een paar jaar verstreken. Ik heb niet opgezocht welk type velg men toen gebruikte voor die tests, maar velgen zijn sindsdien niet slapper geworden. Het voordeel van stijvere velgen is dat de spanningsdrop verdeeld wordt over mee spaken.

[tndmbkr]

Als je voor de onderbouwing van deze uitspraak kan verwijzen naar een meer recent gedegen onderzoek, ben ik je dankbaar.

Ik ben bezig een groot aantal wielen, die als kwaliteitswiel worden verkocht, door te meten.
Mijn meetresultaten wijzen er vooralsnog op dat de spanningsdrop nog steeds is beperkt tot de spaken rondom de halfzespositie.
Mogelijk omdat de moderne wielen met 28 of 32 spaken worden uitgerust.

Het resultaat is wel dat spaken zeer snel worden ontlast, en weer belast.
Met 36 spaken duurt die cyclus wat langer.