Was kann die Fahrradindustrie von Flugzeug- und Automobilmechanikern über Drehmoment lernen?

Wir haben das Drehmoment mit professionellen Fahrradmechanikern, einem Flugzeugtechniker und einem Kfz-Mechaniker besprochen, um herauszufinden, wie sich die einzelnen Branchen unterscheiden

Heutzutage hören wir in der Radsportwelt ziemlich oft über Drehmoment. Fahrradmechaniker verwenden täglich Drehmomentschlüssel, um die Schrauben vorschriftsmäßig anzuziehen. Bevor wir weitermachen, bezieht sich „Anzug gemäß Spezifikation“ auf das Anziehen von Befestigungselementen mit dem vom Hersteller festgelegten Drehmomentwert – oder „Spezifikation“. Heimmechanikern wird empfohlen, einen der besten Drehmomentschlüssel für Fahrräder zu kaufen, um ihre Ausrüstung richtig zu pflegen und das Risiko von Schäden zu minimieren. Einige der besten Rennräder werden mittlerweile sogar mit einem Drehmomentschlüssel geliefert, damit der Besitzer hoffentlich sofort alles richtig macht.

Als ausgebildeter Mechaniker habe ich Jahre damit verbracht, Befestigungselemente (ein Befestigungselement dient zum Zusammenhalten von Gegenständen; bei einem Fahrrad werden diese normalerweise mit einem Gewinde versehen, wobei das Gewinde dazu verwendet wird, Komponenten aneinander zu befestigen, z. B. eine Schraube oder ein Bolzen) an Fahrradkomponenten festzuziehen Spezifikation und das Nachschlagen und Erlernen der Drehmomentwerte der Komponenten, um sicherzustellen, dass die Fahrräder der Kunden den Spezifikationen entsprechen und um das Risiko von Schäden zu minimieren. Jeder Tag ist ein Schultag, wie man so schön sagt, und ich habe mich schon immer dafür interessiert, wie es in anderen Branchen im Vergleich zur Fahrradwelt zugeht, wenn es um Drehmoment und Drehmomentschlüssel geht. Zu diesem Zweck habe ich mit zwei professionellen Fahrradmechanikern, einem Flugzeugtechniker und einem Kfz-Mechaniker gesprochen, um zu sehen, wie es in ihren Branchen zugeht, um einen interessanten Vergleich zum Arbeiten mit Drehmoment zu erstellen. Ich hatte ein paar vorgefasste Meinungen, nach denen ich sie fragen wollte, aber auch Fragen, die der Mechaniker in mir einfach aus reiner Neugier wissen wollte.

Eine dieser Vermutungen ist, dass das Anziehen von Befestigungselementen an Fahrradkomponenten zwar weithin als gute Praxis angesehen wird, es jedoch nicht als unbedingt erforderlich angesehen wird und daher im Vergleich zu anderen Sektoren nicht so streng durchgesetzt wird. Dies liegt möglicherweise daran, dass Fahrräder im Vergleich zu Autos oder Flugzeugen insgesamt als weniger seriös angesehen werden. Die Folgen eines Komponentenausfalls an einem Fahrrad, Auto oder Flugzeug können jedoch natürlich alle katastrophal sein.

Ich werde einige dieser Ideen in einem zukünftigen Artikel zum Thema Drehmoment ausführlicher verfolgen und dabei mit mehreren großen Herstellern von Drehmomentschlüsseln sprechen, um direkt davon zu profitieren.

Ich habe mit Filip Tisma, dem Chefmechaniker und Leiter des technischen Betriebs von Bahrain Victorious, sowie mit Richard Steels von Detail Bike Tech gesprochen, einem Profimechaniker, der mit dem Great Britain Cycling Team und Ineos Grenadiers an Dan Bighams Hour Record-Projekt gearbeitet hat. Ich habe auch mit dem Flugzeugmechaniker Harry Shakespeare gesprochen; und schließlich Christian Beyer, Mechaniker und Inhaber von Chipp'wa Valley Motors, einer allgemeinen Kfz-Reparaturwerkstatt mit Sitz in Wisconsin, USA.

Es war klar, dass es in den Antworten einige gemeinsame Themen gab, die man wahrscheinlich von professionellen Mechanikern erwarten kann, die ihren Lebensunterhalt damit Tag für Tag verdienen und alle auf hohem Niveau arbeiten. Die Antworten hoben auch ein oder zwei interessante Punkte hervor, von denen die Fahrradindustrie vielleicht etwas mitnehmen könnte.

Als Erstes wollte ich feststellen, wie wichtig das Anziehen von Verbindungselementen in den einzelnen Rollen des Mechanikers ist. Beyers Antwort verdeutlichte, dass in seiner Arbeit dem korrekten Anziehen von Verbindungselementen große Bedeutung beigemessen wird.

„Unser Grundsatz besteht darin, fast jedes Verbindungselement, das wir berühren, mit einem Drehmoment anzuziehen. Wir gehen sogar so weit, dass wir verlangen, dass alle Verbindungselemente, die wir berühren, mit einem Farbmarker markiert werden, sobald sie ausreichend angezogen wurden. Dieses Maß an Aufmerksamkeit für dieses kleine Detail hilft uns, dies zu erkennen.“ Wir stellen sicher, dass unsere Arbeit auf höchstem Niveau erledigt wird, ohne dass Vermutungen auftreten, die später zu Fehlern führen könnten.“ er sagte.

Ich selbst habe am Ende einer Arbeit oft eine Schraube noch einmal überprüft, um sicherzustellen, dass ich sie tatsächlich mit dem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen hatte. Ich wusste, dass das der Fall war, ich wollte nur beruhigt sein, indem ich noch einmal nachprüfte. Das Markieren von Befestigungselementen mit einem Farbmarker ist für mich ein neues Konzept und könnte Zeit sparen und mir Sicherheit bei der Arbeit an Fahrrädern geben.

Als Antwort auf die gleiche Frage antwortete der Flugzeugtechniker Harry Shakespeare: „Die Wichtigkeit des Anzugsdrehmoments an Flugzeugen besteht darin, sicherzustellen, dass die Befestigungselemente gemäß den Wartungshandbüchern des Herstellers mit dem richtigen Maß angezogen werden.“

Es ist klar, dass das korrekte Anziehen der Befestigungselemente für alle Mechaniker von entscheidender Bedeutung war. Ich habe sie auch gefragt, ob sie ein System zur Protokollierung von Drehmomentprüfungen verwenden und wie dies durchgeführt wird. Fahrradmechaniker protokollieren Drehmomentprüfungen auf Fahrrad-PDI-Blättern (Pre-Delivery Inspection) und Servicerechnungen, und Mechaniker, die Wartungsarbeiten an der Fahrradflotte durchführen, protokollieren Wartungsintervalle und damit auch Drehmomentprüfungen.

Shakespeare sagte: „Wir befolgen ein Wartungshandbuch, das uns vorschreibt, Drehmomente auf verschiedene Befestigungselemente anzuwenden, aber für kritische Komponenten wie Triebwerkslager und Flugsteuerungen werden wir doppelte Inspektoren haben, die visuell überprüfen, ob sie korrekt angezogen wurden, um Selbstzufriedenheit zu vermeiden.“

Offensichtlich werden Wartungskontrollen an Flugzeugen ernst genommen und Inspektoren, die die Drehmomentarbeiten visuell überprüfen, zeigen, dass nichts dem Zufall überlassen wird.

Zum gleichen Punkt sagte Filip Tisma, Mechaniker von Bahrain Victorius: „Auf allen Komponenten sind Drehmomentangaben angegeben, und die Motorräder werden jeden Tag überprüft.“ Steels wiederholte diese Antwort, indem er sagte: „Ich habe die Routine, ein Fahrrad zu überprüfen, bevor ich es vom Ständer nehme.“

Man kann wohl mit Fug und Recht davon ausgehen, dass im Hinblick auf die Flugzeugwartung ein deutlich größerer Papieraufwand anfällt, als vielleicht in einer Fahrradwerkstatt oder der Serviceabteilung eines Ladens nötig wäre. Es ist klar, dass das gleiche Maß an Gründlichkeit und Professionalität vorhanden ist, aber die Fahrradindustrie scheint im Allgemeinen weniger strenge Kontrollen zu erfordern als die Luftfahrtindustrie.

Mechaniker sind im Allgemeinen stolz auf ihre Werkzeuge und sammeln ihre Sammlungen normalerweise über einen Zeitraum von Jahren. Fahrradgeschäfte stellen in der Regel den Großteil der benötigten Werkzeuge zur Verfügung, obwohl Mechaniker natürlich die spezifischen Werkzeuge kaufen, die sie wollen oder brauchen. Interessanterweise kann von Mechanikern in anderen Branchen erwartet werden, dass sie alle ihre Werkzeuge selbst kaufen. Selbstständige Fahrradmechaniker oder solche, die eine eigene Werkstatt betreiben, besitzen natürlich auch ihr eigenes Werkzeug.

So wie Radfahrer sich über glänzende Fahrradkomponenten freuen, freuen sich Mechaniker über einen Satz Inbusschlüssel oder interessantes Werkzeug. Ich fragte die Mechaniker, welche Marke(n) von Drehmomentschlüsseln sie verwendeten, und stellte fest, dass ein allgemeiner und ziemlich wenig überraschender Name erwähnt wurde.

„Ich verwende Snap-on-Techno-Schraubenschlüssel als meine täglichen Schraubenschlüssel. Ich habe zwei, die beide Enden der Drehmomentskala abdecken. Sie sind beide digital und liefern wirklich genaue Messwerte, was ich für entscheidend halte, wenn ich an der Federung arbeite oder an heiklen Arbeiten arbeite.“ Komponenten wie Darimo [die einige wirklich exotische Fahrradkomponenten aus Kohlefaser herstellen] Teile, die sehr niedrige Drehmomentwerte verwenden. sagte Steels.

Aufsteckwerkzeuge sind für Mechaniker in verschiedenen Branchen auf der ganzen Welt oft die erste Wahl und das ikonische Logo gilt als eine Art Maßstab. Viele der Werkzeuge gelten als kugelsicher und die Garantie beträgt oft lebenslang, ohne dass Fragen gestellt werden, wenn sie kaputt gehen.

Auch Bahrain Victorious entscheidet sich für die Werkzeuge der amerikanischen Marke. Tisma sagt: „Wir haben eine Partnerschaft mit Snap-on und Bahco, die uns jede Saison Werkzeuge höchster Qualität liefern.“

Beyer erwähnte in seiner Antwort auch Snap-on-Geräte. „Wir verwenden zahlreiche Marken und Größen von Drehmomentschlüsseln. Snap-on, TDI und Precision Torque sind die Marken, die wir hauptsächlich verwenden. Die für die Verwendung ausgewählten Typen von Drehmomentschlüsseln variieren je nach Anwendung, aber wir haben eine Auswahl an elektronischen, Balken-, Split-Beam (Klick-Typ) und Dial-Typ“, sagte er.

Wir werden uns in den kommenden Monaten eingehender mit der Kalibrierung des Drehmomentschlüssels befassen, aber auch jährliche Kalibrierungsprüfungen gehören zu allen Arbeiten der Mechaniker.

„Unsere Drehmomentschlüssel werden in der Regel einmal im Jahr kalibriert. Wir schicken sie entweder zur Kalibrierung an den Hersteller oder an einen Spezialisten, der diesen Service anbietet“, sagt Beyer.

Tisma hatte eine andere Antwort und eine, die die Drehtür der WorldTour-Sponsorpartnerschaften hervorhebt. „Wir bekommen jedes Jahr neue Schraubenschlüssel, daher ist für diesen Zeitraum keine Kalibrierung erforderlich. Wenn Sie sie jedoch länger verwenden, sollte eine Kalibrierung durchgeführt werden.“

Die meisten Hersteller empfehlen eine jährliche Neukalibrierung des Drehmomentschlüssels und bieten diesen Service selbst oder über Neukalibrierungsspezialisten an. Ein älterer, gebrauchter und missbrauchter Drehmomentschlüssel ist möglicherweise nicht mehr genau und stellt ein Risiko dar, weshalb eine Neukalibrierung erforderlich ist.

Steels sagte: „Kalibrierung ist eine Sache, die ich bei DBT mache. Tatsächlich sind einige meiner täglichen Fahrer gerade im Urlaub bei Snap-on, um dort gewartet zu werden. Ich habe das erst vor vier Jahren gemacht, als ich anfing, ein paar Kurbeln kommen zu sehen.“ locker nach Fahrten. Ich wusste, dass ich sie angezogen hatte, stellte aber meine Kalibrierung des Drehmomentschlüssels in Frage. Als sie zurückkamen, waren sie glücklicherweise alle immer noch genau und mussten nicht eingestellt werden. Später stellte ich fest, dass der Kurbelhersteller einige Achstoleranzprobleme hatte, die das verursachten Lockerung. Auf jeden Fall hat es mich wahnsinnig gemacht, sie jedes Jahr kalibrieren zu lassen, um meinen Rücken zu schützen.“

Aus reiner Neugier wollte ich wissen, mit welchem ​​höchsten Drehmoment die Mechaniker zu kämpfen hatten. Befestigungselemente in der Fahrradwelt haben im Großen und Ganzen recht niedrige Drehmomentwerte, während Autos und andere Branchen weitaus höhere Drehmomentwerte aufweisen.

Die Fahrradmechaniker Steels und Tisma reagierten erwartungsgemäß ähnlich.

„Die Kassettenmutter wird mit 40–60 Nm angezogen, und ich denke, das ist das höchste Drehmoment, das wir verwenden“, sagte Tisma. Während die höchste Zahl von Steels ähnlich war: „Hope-Kurbeln, 70-75 Nm“. er erklärte.

Wie erwartet könnte der Flugzeugtechniker Shakespeare noch höher gehen: „Die Schrauben der A350-Triebwerksbefestigung wurden mit 800 lbs-ft angezogen.“ Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das Drehmoment zu messen, aber lbs-ft (nicht zu verwechseln mit ft-lbs) beträgt etwa 1084 Nm. Ich habe die Umrechnung von Newtonmetern eingefügt, da dies die Maßeinheit ist, die wir in der Fahrradwelt am häufigsten verwenden, und sie die Dinge etwas verständlicher macht. Die meisten von uns haben beispielsweise auf ihren Lenkervorbauten eine 4-6-nm-Bewertung.

Da ich persönlich daran gewöhnt bin, Kurbelschrauben mit etwa 40 Newtonmetern anzuziehen, hatte ich Mühe, mich mit Beyers Antwort auseinanderzusetzen, der dieses spezielle Spiel der Top Trumps mit großem Abstand gewinnt:

„Das höchste Drehmoment, mit dem ich persönlich jemals zu tun hatte, betrug etwa 26.000 ft-lbs. Das war, als ich bei einem Caterpillar-Händler angestellt war, der an schweren Geräten arbeitete. Die Anwendung für dieses Drehmomentniveau war eine Stangenmutter eines Hydraulikzylinders, die den Kolben hält.“ während der Fahrt im Zylinderrohr an der Stange befestigt werden.

Diese Zahl übertraf bei weitem alles, was ich erwartet hatte, und ich glaube, in Newtonmeter umgerechnet sind es etwa 35.000 nm.

Ganz gleich, welches Drehmoment auf Befestigungselemente angewendet wird, egal ob groß oder klein, es ist ebenso wichtig, sie mit dem richtigen Drehmoment anzuziehen. Wenn wir verstehen, was mit einem Befestigungselement mit Gewinde passiert, wenn es auf einen bestimmten Wert angezogen wird, können wir besser verstehen, warum wir es überhaupt tun.

„Wenn man versteht, wie Verbindungselemente funktionieren, kann man besser verstehen, warum das richtige Drehmoment entscheidend ist. Beim korrekten Anziehen eines Verbindungselements wird das Verbindungselement tatsächlich gerade so weit gedehnt, dass die maximale Klemmkraft daraus entsteht“, erklärte Beyer.

„Befestigungselemente mit zu geringem Drehmoment lösen sich unter normalen Betriebsbedingungen aufgrund von Vibrationen zwangsläufig. Ein zu starkes Drehmoment kann dazu führen, dass ein Befestigungselement über die Elastizität des Materials hinaus gedehnt wird. Unmittelbar hinter diesem Elastizitätspunkt verliert das Befestigungselement sehr, sehr schnell seine Festigkeit.“

Unabhängig von der Schraubengröße oder dem Nenndrehmoment kann ein zu hohes Drehmoment zu Ausfällen und Bauteilschäden führen, während ein zu geringes Drehmoment dazu führen kann, dass sich die Schrauben lockern und sich die Befestigungselemente im Laufe der Zeit lösen.

Die größte Erkenntnis aus all den von den Mechanikern geteilten Informationen und Kenntnissen ist, dass die Gründe für das Anziehen von Verbindungselementen nach Spezifikation dieselben und von gleicher Bedeutung bleiben, unabhängig davon, ob es sich um einen Wert von 5 Newtonmetern oder 35.000 handelt. Die Beachtung der Drehmomentwerte sorgt für einen besseren, gleichbleibenden Arbeitsstandard und trägt zu unserer aller Sicherheit bei.

Vielen Dank an alle Mechaniker für ihre Zeit und ihr Wissen. Halten Sie Ausschau nach kommenden Artikeln zum Thema Drehmoment.

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Tom kam Ende 2022 als Tech-Autor zum Cyclingnews-Team. Tom verfügt über mehr als 10 Jahre Erfahrung als qualifizierter Mechaniker, davon etwa 5 Jahre als Leiter einer unabhängigen Werkstatt. Tom ist von klein auf Fahrrad gefahren und Rennen auf nationaler Ebene auf der Straße und der Rennstrecke gefahren und hat in den meisten Disziplinen gefahren und an Wettkämpfen teilgenommen, sogar ein bisschen Radpolo. Tom bastelt genauso gerne in der Garage wie er mit dem Rennrad die Gassen von Worcestershire erkundet.

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