VECTRAN™ ist der neue Stahl!

Ingo, Steffi und David bilden das Team um PI ROPE.

Ingo erzählt uns im Interview mehr über die Idee der textilen Speiche und deren Eigenschaften. Anschließend schauen wir uns den Produktionsprozess vom Faserbündel bis zum fertigen Laufradsatz an.

Hallo Ingo! Wer sind die Menschen hinter Pi Rope? Stell euch bitte mal kurz vor!

Wir sind Steffi, David und ich. Begonnen vor einigen Jahren mit der Idee, dass Speichen eigentlich nicht aus Stahl sein müssen, haben wir nach einer sinnvollen Alternative gesucht. Unser Ursprung, sowohl im Radsport, als auch im Bereich der hochfesten Fasern, hat dafür eine besondere Basis geboten. Das Umfeld an der Technischen Universität Chemnitz hat eine perfekte Möglichkeit für Entwicklung und Prüfung ermöglicht.

Wie seid ihr auf die Idee gekommen Fahrradspeichen aus textilen Fasern zu bauen?

Durch die Arbeit an der Uni, dort forschen wir an hochfesten textilen Faserseilen und Bändern, überlegt man sich entsprechende Applikationen. Naheliegend war dann etwas, was einen privat interessiert. Zuerst ging es darum entsprechende Industriepartner zu finden, die das gleiche Potential in der textilen Speiche sehen, wie wir. Als wir dort eher vor verschlossenen Türen standen, haben wir uns für den eigenen Weg entschlossen.

Aus welchem Material genau bestehen PI ROPE-Speichen?

Unsere Speichen bestehen aus hochfesten Fasern. Diese haben eine ähnliche Festigkeit wie Stahl, teilweise liegt die Festigkeit sogar noch höher. Mit dem Handelsnamen VECTRAN™ der Firma Kuraray nutzen wir eine hochfeste Polyesterfaser. Wir haben im Vorfeld mit diversen hochfesten Fasern experimentiert und genau geschaut, was kann die Faser, wo sind ihre Stärken und Schwächen. Die VECTRAN™ Hitech-Faser bietet für die Anwendung als Speiche hervorragende Eigenschaften.

Wo werden die Fasern noch verwendet?

VECTRAN™ Fasern haben ihre Anwendungen in vielen technischen Bereichen. Beispielsweise als Armierungsgewebe in Reifen, im Segelsport, in der Medizin etc. Auch in der Raumfahrt finden sich bereits Anwendungen.

Wo seht ihr die Vorteile gegenüber anderen Speichenmaterialien wie Stahl, Aluminium, Carbon oder Titan?

An allererster Stelle steht das deutlich geringere Gewicht unserer Speiche. Das kann erzielt werden, ohne Einbuße in der Funktionalität des Laufrades! Hervorzuheben ist außerdem, dass es sich beim Laufradsatz um eine zu beschleunigende Masse handelt. Jedes Gramm weniger wirkt sich hier positiv aus.

Unsere Speiche besitzt das gleiche Anwendungsspektrum, wie Stahlspeichen.

Ein zweiter Aspekt lässt sich objektiv besonders gut auf dem Prüfstand beschreiben. Werden Vibrationen bei allen anderen Materialien direkt auf den Rahmen und somit auch auf den Fahrer übertragen, können wir durch die Beschaffenheit unserer Speichen von einer Dämpfung und damit einer ruhigeren Fahrweise berichten. Auf dem Prüfstand zeigt sich das derart, dass unsere Laufräder selbst bei erhöhten Belastungszyklen intakt bleiben, die Speichen somit besonders materialschonend und nutzerfreundlich sind.

Wie viel Spannung vertragen eure Speichen im Vergleich zu anderen?

Die Spannung, die benötigt wird, um ein Laufrad zu zentrieren hängt nicht von dem verwendeten Speichenmaterial ab. Diese ist notwendig, um die Funktion des Rades zu gewährleisten. Unsere ertragbare Kraft, bzw. die Speichenspannung, die wir einleiten um das Laufrad zu zentrieren hängt zu allererst von der gewünschten Funktion und weiterhin von der Maximalkraft ab, die die Felge verträgt. Die Speiche ist weiterhin so konstruiert, dass bei etwa 3.000 N, was etwa 300 kg entsprechen, das Versagen eintritt. Dies um die Felge vor einer Beschädigung zu schützen.

Wie anfällig sind eure Speichen gegen äußere Einflüsse wie Wasser, UV oder Temperaturen?

Gegenüber Wasser existiert überhaupt kein Einfluss. Die verwendete Faser nimmt kein Wasser und somit auch keine Verschmutzung auf. Anhaftungen sind rein äußerlich. Die UV-Instablität, die unser verwendeten Faser nachgesagt wird, können wir mit einer Schutzbeschichtung ausgleichen. Alle farbigen Speichen besitzen durch ihre Farbgebung einen 100 %igen Schutz. Die Temperaturschwankungen, denen Speichen ausgesetzt werden, sind problemlos gegenüber des Einsatzspektrums der VECTRAN™-Faser.

Warum werden spezielle Naben und Felgen benötigt?

Wir wollen keine Kompromisse eingehen. Aus unserer Sicht braucht man einen äußerst großen homogenen Bereich einer Speiche (bei uns über 90 %) der die Performance unserer Speiche abbilden kann. Dafür haben wir Schnittstellen entwickelt, die äußerst klein bauen und trotzdem sehr viel Kraft übertragen können. Der Nachteil, insofern man davon sprechen kann, ist dann die Verwendung von speziellen Geometrien. Diese Schnittstellen sind mit sehr feinen Gewinden versehen. Die Gegenstücke befinden sich bei uns in der Nabe. Weiterhin müssen die etwas größeren Durchmesser unserer verwendeten Hülsen auch durch die Speichenlöcher an der Felge passen. Dazu benötigen wir etwas größere Bohrungen.

OK – verstanden. Die Felgen haben eine größere Bohrung und die Naben kleine Gewindebohrungen im Speichenflansch. Produziert ihr die Naben und Felgen auch selbst?

Für unsere Naben und Speichen haben wir einen starken Partner im Boot. Zusammen mit Michi Grätz von Newmen Components wurden für unsere PI ROPE-Speiche passende Naben und Felgen entwickelt. Diese entsprechen im Kern den aktuellen Newmen-Produkten, welche sich in diversen Tests als leicht und äußerst zuverlässig bewiesen haben.

Kann ich als Kunde meine Naben oder Felgen an euch schicken und ihr passt diese an die PI ROPE-Speichen an?

Da PI ROPE-Speichen auf beiden Seiten über kleine Gewindehülsen verfügen, bedarf es der passenden Schnittstelle an der Nabe und einem entsprechend großen Loch in der Felge. Handelsübliche Naben und Felgen können wir aus diesem Grund nachträglich nicht anpassen.

Kann ich die Speichen auch selbst austauschen, wenn etwas passiert?

Ja. Wenn man bereits Erfahrungen im Laufradbau gesammelt hat, kann man auch die Speichen an unseren Laufrädern tauschen. Zuerst die alte Speiche aus der Nabe entfernen und dort die neue einsetzen. Anschließend wird das andere Ende durch die Bohrung an der Felge gesteckt und mit einem Washer und Nippel versehen. Als letzten Schritt nur noch den Rundlauf herstellen.

Alternativ bieten wir den Service an, die Reparatur auch bei uns vorzunehmen. Wir versprechen innerhalb Deutschlands den Rückversand innerhalb von 1 bis 2 Werktagen.

Sind die schwarzen Speichen lackiert?

Im Fall der schwarzen Speichen handelt es sich um eine spezielle Beschichtung, die in einem zusätzlichen Arbeitsschritt von einem unserer Partner übernommen wird. Keine Sorge, die Beschichtung ist dauerhaft haltbar und kann nicht abplatzen.

Uns erreichen immer wieder Fragen zur Seitensteifigkeit der Laufräder. Hier scheint es eine gewisse Skepsis beim Kunden zu geben. Kannst du uns darüber etwas sagen?

Im Fachmagazin BIKE der Ausgabe 10/2018 haben unsere Laufräder im Vergleich zu den anderen getesteten eine geringere Seitensteifigkeit. Hierzu möchte ich erwähnen, dass es sich damals um einen Prototypen handelte, den das BIKE-Magazin direkt von unserem Stand auf der Eurobike mitnahm. Das Laufrad entsprach noch nicht der Serie in Bezug auf Seitensteifigkeit und Rundlauf. Im Allgemeinen können wir versichern, dass unsere Laufräder auf einem sehr ähnlichen Niveau wie klassisch eingespeichte Laufräder mit Stahlspeichen sind. Das haben Tests bei Newmen ergeben. Genaue Zahlen reichen wir zeitnah nach. Derzeit entwickeln wir auch einen eigenen Prüfstand um die Seitensteifigkeit quantifizieren zu können. Unsere Technologie hat sich im Vergleich zum damaligen Test deutlich verbessert. Wenn man konkret auf diesen Teil des Tests eingeht, schneiden wir heute mit einem aktuellen Laufradsatz deutlich besser ab und haben vor allem im Rundlauf das Potential den damals durchgeführten Test zu gewinnen. Die Seitensteifigkeit ist zudem ein Zusammenspiel aus der Steifigkeit der Speiche und der Beschaffenheit der Felge. Es wird also immer Unterschiede geben, schon allein auf Grund der verwendeten Felge.

Was sind eure nächsten Produkte die auf den Markt kommen werden bzw. was könnt ihr bereits verraten?

Im laufenden Jahr kommen unsere Laufradsätze für den Straßen-/Cross und Gravelbereich auf den Markt. Hier werden wir etwas mit der Geometrie spielen. Das bedeutet, dass wir unterschiedliche Felgenprofile im Angebot haben und schauen, wie wir die Anordnung der Speichen variieren können.  Außerdem erweitern wir unser Felgenportfolio für 2020. Wir freuen uns mit den beliebten Felgen des französischen Herstellers DUKE dem Kunden ein breiteres Angebot machen zu können.

Nachdem PI ROPE mit diversen hochfesten Fasern experimentiert hat, fiel die Wahl auf die Hitech-Faser VECTRAN™. Die Eigenschaften der Faser bilden eine hervorragende Basis zur Produktion einer textilen Speiche.

VECTRAN™ zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

Wir halten fest, dass VECTRAN™ die Basis bildet. Die Faser wird vom Hersteller Kuraray auf Rollen geliefert. Im nächsten Schritt wird aus den Faserbündeln ein Seil geflochten. Dazu muss das Faserbündel von der Rolle auf Spulen gewickelt werden. Für den Flechtprozess sind pro Speiche 12 Spulen und somit 12 Faserbündel notwendig.