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#1422664 - 29.03.20 09:00 Sitzlänge vs Reach - was gilt? Rahmengeometrie
bezel
Mitglied
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 1168
Hallo!
Ich bin gerade an der Planung eines Custom-bikes und beim Durchgehen meiner Pläne ist mir doch noch ein Punkt aufgefallen, den ich bislang so noch gar nicht berücksichtigt hatte.

grundlegende Frage hinsichtlich Körperhaltung:
ist die Sitzlänge entscheidend, wenn bei zwei aufgebauten Rahmen deren "tatsächlicher Reach" (s.u.) gleich ist?



Ausgangspunkt:
Stack soll beim neuen Rad "B" gleich groß, wie beim alten Rad "A" sein;
beim neuen Rad "B" soll man hinsichtl. Körperhaltung nicht so gestreckt sitzen (5mm kürzer).


altes Rad A:


neues Rad B:



Vergleich beider Räder:

Stack
Rad A - 593
Rad B - 608

tatsächlicher Stack (inkl. Steuersatz + Spacer):
Rad A (alt) - ca.633 (593+15+25)
Rad B (neu) - ca.636 (608+8+20)


--------------------------------------------------------------------------

Reach (Rahmenreach!):
Rad A - 385
Rad B - 380

tatsächlicher Reach (unter Berücksichtigung des Steuerrohrwinkels, untersch. Steuersatz- und Spacerhöhe):
Rad A (alt) - 372
Rad B (neu) - 371


Somit ergeben sich bei beiden Rädern dieselben Werte, obwohl ich eigentlich eine 5mm kürzere Position wollte!

(Da man auch Steuerrohrwinkel, Spaceranzahl und Steuersatz berücksichtigen muss, ergibt sich ein tatsächlicher Reach-Wert, an dem man sich bezügl. Körperhaltung orientieren muss. Je nach Steuerrohrwinkel und Anzahl Spacer kommt der Oberlenker dann näher ran.
Es geht ja nicht um den eigentlichen "Rahmen-Reach", sondern um den Reach, der in der Praxis mit oberem Steuersatz und Spacerhöhe wirkt!)


--------------------------------------------------------------------------


Dann kommt noch die Sattelposition und Sitzlänge ins Spiel:
bevor man alle anderen Werte für eine gewünschte Körperhaltung (zB durch entsprechende Vorbaulänge) anpasst, ist ja die Sattelposition wichtig und muss vor allen anderen Einstellungen festgelegt werden.

Beim Vergleich von Rad A (alt) und Rad B (neu) ist mir aufgefallen, dass der Abstand Sattelspitze zu Mitte Tretlager (sog."Sattelposition") unterschiedlich ist:

-> Rad A (alt): 70mm (siehe grüner Pfeil) - daraus ergibt sich eine Sitzlänge über 524mm
-> Rad B (neu): 61mm - mit einer Sitzlänge über 512mm


Will ich nun dieselbe Sattelposition (welche Ausgangspunkt aller Einstellungen ist), wie bei meinem alten Rad "A" haben, so muss ich beim neuen Rad "B", den Sattel um 9mm nach hinten verschieben (durch die unterschiedl. Rahmengeometrie bzw. Tretlagerhöhe hat das neue Rad "B" einen anderen Abstand Sattelspitze-Innenlagermitte)
Dadurch ergibt sich eine neue Sitzlänge von 521mm.





Somit:
Der (tatsächliche) Stack, sowie (tatsächliche) Reach beider aufgebauter Räder ist annähernd gleich, obwohl ich einen 5mm kürzeren Rahmen-Reach beim neuen Rad habe!
Hinsichtlich späterer Körperhaltung unterscheiden sich beide aufgebaute Rahmen - gerade mal um 3mm (Rad A alt: 524 / Rad B neu: 521), dabei sollten es ja eigentlich gewünschte 5mm sein.
(Diese kleinen Werte sind eigentlich vernachlässigbar und später durch Auswahl der Komponenten zu korrigieren, mir geht es hier und jetzt aber auch ums grundsätzliche Verständnis...)


Oder liege ich in meinem Vergleich falsch?
Die Sitzlänge ist also entscheidend, wie man auf dem Rad sitzt bzw. welche Körperhaltung man einnimmt (eher aufrecht/eher gestreckt)?
Bei der Planung eines Rahmens hinsichtlich Körperhaltung also der entscheidene Wert - und eben nicht der Reach?



Vielleicht habe ich doch noch etwas übersehen oder liege irgendwo komplett falsch? Ich wäre Euch sehr dankbar, wenn Ihr mir da weiterhelfen könntet!

Viele Grüße!
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#1422685 - 29.03.20 11:24 Re: Sitzlänge vs Reach - was gilt? Rahmengeometrie [Re: bezel]
AndreMQ
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 3812
... puh, sieht gewaltig aus. Als Rahmenbau-Laie würde ich es wie folgt versuchen zu beantworten:
Dein Weg ist schon richtig, weil Du analysierst, dass Reach und Stack genauso wie Oberrohrlänge und Sattelrohrlänge und was auch immer ohne Kontext sinnlose Werte sind. Der Kontext ist die gewünschte Sitzposition, d.h. von den 6 Punkten: Fuss re/li, Hand re/li und Sitzknochen re/li. Wenn man Q-Faktor und Lenkerbreite für sich einfach festlegen kann (z.B. zur Schulterbreite), dann hat man in der Ebene (wie Deine Zeichnungen) nur 3 Punkte zu setzen: Hand, Fuß, Sitzknochen. Von der Länge der Oberschenkel und Unterschenkel lässt sich die Kurbellänge und die Position der Sitzknochen relativ zum Tretlager festlegen. Aus der bisherigen Fahrerfahrung die Position der Hand (hierzu funktioniert fast keine Mathematik).
Damit sind auf dem weißen Papier nur 4 Punkte: Tretlager über dem Boden (einfach Setzung), Fußposition (Kurbellänge), Handposition und Sitzknochen.
Zwischen Sitzknochen und Tretlager kann erst einmal eine beliebige Aufteilung und Form von Sattel, Sattelstütze und Sitzrohr gelegt werden.
Genauso gibt es erst einmal eine beliebige Aufteilung und Form zwischen Hand und Reifenauflage verteilt auf Vorbau, Spacerturm, Steuerrohr, Lenkwinkel, Gabel und Rad. Z.B.: Kein Vorbau, gerader Lenker heißt: Sehr direktes Lenken und wirklich Drehen. Weiterhin liegt wenig Gewicht auf dem Vorderrad, tendenziell größerer Radstand (wenn nicht durch steilen Lenkwinkel kompensiert). Langer Vorbau und gerader Lenker heißt statt Drehen mehr nach re/li schieben und mehr Gewicht auf dem Vorderrad. Mit Spacer und Vorbauhöhe legt man den Steuerkopf relativ zu den Händen fest. Usw. usw, usw. d.h. Stack, Reach, Oberrohrlänge, Vorbaulänge sind Ergebnis und nicht Vorgabe der Auslegung.
Jetzt kann nicht jeder seinen Wunschrahmen zusammenschweißen, sondern muss einen Rahmen kaufen und bekommt die typischen Rahmenmaße angegeben. Aber in beiden Fällen gilt: Wer die nicht zu seinen 3 Positionen Sitzknochen, Hand, Fuß umsetzen kann, stochert im Nebel (ich kann es für mich nicht, aber Mi-Tech konnte es offensichtlich richtig für mich).
Heißt: 2 komplett unterschiedliche Räder können die gleichen 3 Punkte liefern. Die statische Ergonomie ist gleich, aber trotzdem kann das Fahrverhalten sich noch stark unterscheiden, weil mit Kettenstrebenlänge, Lenkwinkel, Vorbaulänge und Spacerturm das massiv beeinflusst werden kann.
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Off-topic #1422691 - 29.03.20 12:02 Re: Sitzlänge vs Reach - was gilt? Rahmengeometrie [Re: bezel]
schorsch-adel
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 5510
Ich bin beeindruckt von dieser quantitativ und farblich ansprechenden Fleißarbeit.

Ich könnte mir aber vorstellen, dass nicht alle Lesenden Deines Beitrags die Muße haben, sich ganz von Anfang an in die Gesamtproblematik des Dargestellten hineinzudenken.

Vielleicht könntest Du durch die Kunst des Weglassens und der Konzentration aufs Wesentliche mehr Antworten kriegen. Manchmal hilfts auch, wenn man nichtssagende Anglizismen wie "Reach" und "Stack" für rustikalere Gemüter wie unsereins umschreibt oder durch aussagekräftigere - gern auch deutsche - Begriffe ersetzt.
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#1422694 - 29.03.20 12:28 Re: Sitzlänge vs Reach - was gilt? Rahmengeometrie [Re: bezel]
Behördenrad
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 2254
Spannende Sache!

1.
Wie kann der Wert "Sattelspitzenlot <-> Innenlager" (grüner Pfeil) bei Rad "B" um 9 mm kürzer sein, wenn Sitzrohrwinkel (73,5°), Sattelspitzenposition (140 mm) und Sitzhöhe (740 mm) bei beiden Rädern gleich sind? Das ergibt mathematisch bei beiden Rädern zwei identische Dreiecke - und somit dieselben Werte zum Innenlager (grüner Pfeil).

Hierbei ist es egal, in welchem Winkel und welcher Länge dann die Kettenstreben angebracht werden (Innenlagerabsenkung), das ändert nichts an den Werten für das betrachtete Dreieck.
Ein kürzeres Maß "Sattelspitzenlot <-> Innenlager" geht (von diesem betrachteten Dreieck ausgehend) nur dann, wenn das Sitzrohr steiler wird, und somit der Sattel um den Drehpunkt Innenlager weiter nach vorne zur Innenlager-Senkrechten wandert.
Der "grüner-Pfeil-Wert" oder der Sitzrohr-Winkel bei Rad "B" kann m. E. also nicht stimmen- je nach dem, welche Zahl die richtige sein soll.

2.
Du hast in beiden Fällen 560 OR-Länge:

Rad A: 560 - 385 (Reach) = 175 mm "hintere OR-Länge" (hinterm Innenlager)
Rad B: 560 - 380 (Reach) = 180 mm "hintere OR-Länge" (hinterm Innenlager)

Da die "hintere" OR-Länge durch das o. g. Dreieck vorgegeben ist (175 mm - sonst passt das Knielot nicht!), müsste also das OR insgesamt kürzer werden (< 560 mm) um weniger Reach (vordere OR-Länge) bei gleicher hinterer OR-Länge zu erreichen.
Schiebe ich das OR mit 560 mm einfach nur insgesamt weiter nach hinten, um weniger Reach zu erreichen, muss das "Rest-OR-Maß" hinter der Innenlager-Senkrechten entsprechend größer werden. Damit muss der Sitzwinkel flacher werden, um mehr "hintere" OR-Länge abzubilden, da die Innenlagerposition durch den Reachwert fest steht.

Um tatsächlich eine echte Reach-Verkürzung an der Lenkerposition zu erreichen, müsste Dein Rad "B" eine Gesamt-OR-Länge von höchstens ca. 555 mm oder weniger haben - bei den vorgegebenen sonstigen Maßen wie Sitzrohrwinkel, Steuerrohrwinkel, Sitzhöhe, Stack-Vorgaben.

Alle anderen Werte in der Zeichnung (Kettenstrebenlänge, Tretlagerabsenkung, Gabelvorbiegung, Radstand, etc.) sind für die Betrachtung uninteressant, da sie ausschließlich das Fahrverhalten betreffen, aber keine Auswirkung auf die Sitzhaltung haben.
******************************

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#1422709 - 29.03.20 13:31 Re: Sitzlänge vs Reach - was gilt? Rahmengeometrie [Re: Behördenrad]
bezel
Mitglied
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 1168
zu 1:)
Sattelspitzenposition 140mm bezieht sich nur darauf, dass der Sattel mittig montiert ist (in der Annahme, er ist 280mm lang), bei beiden gleich gewählt. Hier einfach nur um alle Werte direkt vergleichen zu können.

Den Grund für die unterschiedliche Sattelposition habe ich auch lange gesucht, bis mir dann aufgefallen ist, dass die unterschiedliche Tretlagerabsenkung (BBD) diese 9mm ausmachen -
Rad A (BBD 73mm) hat 70mm, bei Rad B (BBD 75mm) sinds dann nur 61mm.


zu 2)
das war auch so mein Gedanke - wenn ich aber die gesamte Oberrohrlänge um die 5mm auf 355mm verkürze, verkürzt sich auch lt. Geometrieberechnung (wenn man bei diesem Geometrietool entsprechende Werte eingibt), dann auch der Reach-Wert um 5mm, d.h. Oberrohrlänge gesamt 555mm -> Reach 375


(@sickgirl: mir ist klar, dass das Ganze etwas kompliziert erscheint, dem ist eigentlich nicht so. Geholfen hat mir für das Verständis und die Zusammenhänge u.a. auch der Beitrag von CyclingClaude hier.)
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#1422814 - 29.03.20 18:22 Re: Sitzlänge vs Reach - was gilt? Rahmengeometrie [Re: bezel]
panta-rhei
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 6368
Unterwegs in Britisches Territorium im Indischen Ozean

Hallo

Wenn ich einen neuen Rahmen entwerfe, dann lege ich gewünschte Sitzlänge und Höhe des Griffpunkts über dem Sattel zuerst fest und konstruiere den Rest drumherum.

Das geht aufPapier und mit RattleCAD.
PS:

Etwas kürzer könnten Deine Beiträge in der Tat sein...
Liebe Grüsse - Panta Rhei
"Leben wie ein Baum, einzeln und frei doch brüderlich wie ein Wald, das ist unsere Sehnsucht." Nâzim Hikmet, Dâvet
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#1423078 - 30.03.20 18:00 Re: Sitzlänge vs Reach - was gilt? Rahmengeometrie [Re: panta-rhei]
bezel
Mitglied
Themenersteller
abwesend abwesend
Beiträge: 1168
Tut mir leid, pantha-rhei, aber das Thema ist etwas komplex und ich habe schon beim besten Willen versucht, das Thema auf den Punkt zu bringen... (rattleCAD ist mir bekannt, finde aber den kostenlosen Bike Geometry Calculator auch nicht verkehrt).

Letztlich geht es mir um das Grundverständnis und darum, ob meine Annahmen richtig sind. Viel zu oft wird einfach nur auf die Herstellerangaben bzw. den Reach und Stack geschaut, aber nicht berücksichtigt, dass man eigentlich den effektiven Stack und den effektiven Reach (so, wie man seinen Rahmen aufbauen möchte) berücksichtigen sollte.
Letztendlich entscheidend für die Körperhaltung (eher "aufrecht" - eher "gestreckt") ist dann widerum die Sitzlänge (nachdem man die Sattelposition bestimmt hat).

@Behördenrad: Deine Betrachtung der Oberrohrlänge scheint einleuchtend, aber letztlich berücksichtigt diese nicht die tatsächlichen Abstände, da gemessen ohne Steuersatz und Spacer, sowie Sattelposition.
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#1423163 - 30.03.20 23:19 Re: Sitzlänge vs Reach - was gilt? Rahmengeometrie [Re: bezel]
panta-rhei
Mitglied
abwesend abwesend
Beiträge: 6368
Unterwegs in Britisches Territorium im Indischen Ozean

In Antwort auf: bezel
Tut mir leid, pantha-rhei, aber das Thema ist etwas komplex...


Schön, aber Dein Denkfehler ist, dem Reach überhaupt eine so grosse Bedeutung zu zumessen. Macht alles viel zu kompliziert. Glaubs mir, habe Rahmen nicht nur an Online-Tools zusammengeklickt, sondern auch gebaut und gefahren ...

Entscheidend ist die Sitzlänge ("über alles") vom wie auch immer definierten Sitzpunkt (definiere ich anders als Du) bis zum Griffpunkt (den bestimme ich so wie Du). Alles andere (inkl. Knielot, Stack) ist zweitrangig (ausser bei extremen Wünschen/Bedürfnissen).

- Wenn Du einen Rahmen kaufst, brauchst Du v.a. die horizontale Oberrohrlänge, hilfsweise halt die tatsächliche.

- Wenn Du zum Rahmenbauer gehst, solltest Du Dich auf einem Ergonomiemessgerät vermessen lassen

Superindividuell und per Versand geht halt nicht wirklich.
Liebe Grüsse - Panta Rhei
"Leben wie ein Baum, einzeln und frei doch brüderlich wie ein Wald, das ist unsere Sehnsucht." Nâzim Hikmet, Dâvet
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#1423334 - 31.03.20 23:04 Re: Sitzlänge vs Reach - was gilt? Rahmengeometrie [Re: bezel]
Machinist
Gewerblicher Teilnehmer Übernachtungsnetzwerk
abwesend abwesend
Beiträge: 2262
Ich sehe es ähnlich wie mein Vorredner und rechne auch nie mit Stack und Reach.
Wichtig ist es die individuell passende bzw. gewünschte Sitzposition zu finden, danach wird der Rest der Geometrie drum herum konstruiert.
Entweder man kennt sich selbst genug aus oder man lässt sich vom Rahmenbauer beraten und am besten persönlich vermessen.
Ideal ist m.E. ein bestehendes Rad mit mehr oder weniger passender Sitzposition zur Hand zu nehmen und darauf "aufzubauen". Ansonsten kann man sich auf so nen Messbock setzen.
Das Knielot würde ich schon auch in Betracht ziehen, es sei denn man kennt seine bevorzugte und ideale Tretposition und damit den Sitzrohrwinkel bereits sehr genau.
Und: Die perfekte Geometrie gibt es nicht, das ist zusehr eine Ermessensfrage.
Der Mensch ist umso reicher je mehr Dinge er liegen lassen kann.
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