Technische Informationen zum Stahlfederdämpfer

Wer sich ein vollgefedertes Bike selbst zusammenbaut oder einen Umbau plant, muss sich einige Gedanken zum Dämpfer machen. Luftdämpfer haben den Vorteil des geringeren Gewichts, während Stahlfederdämpfer robuster und einfacher zu warten sind und von Natur aus über ein progressives Federverhalten verfügen, ohne dass mit Lufdruck und Ventilen herumexperimentiert werden muss. Deshalb werden Stahlfederdämpfer häufig im Downhill- oder Endurobereich eingesetzt.

Entscheidet man sich für einen Dämpfer mit Stahlfeder, wird man mit einigen Fragen konfrontiert: Welcher Dämpfer passt zum Rahmen? Welche Feder passt zum Dämpfer? Welche Feder passt zum Gewicht? Die Zusammenhänge sind nicht ganz einfach zu verstehen. Da ich mich mit dem Thema schon bei der Umrüstung meines Enduro-Bikes auf Stahlfederdämpfer beschäftigt hatte, möchte ich meine Erkenntnisse in diesem Artikel teilen.

Dämpfer: Einbaulänge und Hub

Zunächst muss man den richtigen Dämpfer für den Rahmen wählen. Grundvoraussetzung ist natürlich, dass der Dämpfer die richtige Einbaulänge hat, die durch den Rahmen vorgegeben ist.

Das zweite Kriterium ist der Hub. Der Hub ist die Länge, um die sich der Dämpfer maximal komprimieren lässt. Der Hub hat nur indirekt mit dem Federweg des Bikes zu tun. Es ist wichtig, dass man sich hier an die Empfehlung des Rahmenherstellers hält. Durch die unterschiedlichen Hinterbaukonstruktionen und Dämpferpositionen, wirken bei jedem Rahmen andere Hebelkräfte auf den Dämpfer. Damit der Dämpfer nicht falsch belastet wird, muss der Hub also zur Hinterbaugeometrie passen. Man kann sich z.B. daran orientieren, welcher Dämpfer bei dem entsprechenden Rahmen werksseitig typischerweise montiert wird. Aus dem Hub in Kombination mit der Rahmengeometrie ergibt sich dann der hintere Federweg, der aussagt, wie weit das Hinterrad einfedern kann (nicht wie weit der Dämpfer komprimiert werden kann).

Typische Kombinationen aus Einbaulänge und Hub sind:

  • Einbaulänge: 190 mm, Hub: 51 mm/2,0″
  • Einbaulänge: 200 mm, Hub: 57 mm/2,25″
  • Einbaulänge: 215 mm, Hub: 63 mm/2,5″
  • Einbaulänge: 222 mm, Hub: 70 mm/2,75″
  • Einbaulänge: 240 mm, Hub: 76 mm/3,0″
  • Einbaulänge: 267 mm, Hub: 89 mm/3,5″

Den Hub habe ich hier sowohl in Millimeter, als auch in Zoll angegeben, da oft beide Werte verwendet werden. Auf einer Stahlfeder steht z.B. 300×2.5, der erste Wert ist die Federhärte, der zweite Wert der Hub in Zoll.

Stahlfeder: Hub und Federhärte

Als nächstes gilt es, die passende Feder zu finden. Die Auswahlkriterien für die Feder sind Hub und Federhärte. Wenn auf der Feder z.B. die Angabe 300×2.5 steht, hat sie eine Federhärte von 300 lbs und einen Hub von 2.5″. Die Feder würde also entsprechend der obigen Tabelle in einen Dämpfer der Einbaulänge 215 mm passen.

Der Hub der Feder sollte immer zum Hub des Dämpfers passen! Auf keinen Fall darf der Hub der Feder kleiner als der des Dämpfers sein. Denn dann können der Dämpfer durchschlagen, die Feder brechen oder gar die Kolbenstange brechen. Eine Feder mit größerem Hub als der des Dämpfers kann durchaus eingebaut werden. Man muss dabei nur beachten, dass die Federlänge nicht zu groß ist, d.h. die Feder in den Dämpfer eingebaut werden kann.

Die Federlänge ist übrigens nicht direkt proportional zum Hub bzw. der Federhärte. Eine Feder mit größerem Hub ist zwar meistens länger als eine mit kleinerem Hub, doch es gibt keinen eindeutigen Zusammenhang. Die Federlänge hängt z.B. auch vom Material und Beschaffenheit der Stahlfeder ab. Wenn man sich bei der Feder an den zum Dämpfer passenden Hub hält, muss man die Federlänge nicht weiter beachten.

Zur Federhärte: Je härter die Feder ist, desto schwerer federt sie ein und desto weniger schnell schlägt sie durch. Die Federhärte muss also in erster Linie zum Gewicht des Fahrers passen. Je schwerer der Fahrer, desto härter muss die Feder sein. Aber auch der Einsatzzweck spielt eine Rolle. Wenn man gerne Cross-Country-Trails fährt und gerne sanft über kleine Bodenunebenheiten und Wurzeln hinwegrollen möchte, sollte eine etwas weichere Feder wählen. Wer im Bikepark Drops und Sprünge macht, für den ist eine etwas härtere Feder passend, damit sie nicht zu schnell durchschlägt. Die Federhärte für den Durchschnittsfahrer berechnet sich wie folgt:

Federhärte (lbs) = Fahrergewicht (kg) x 115 x Federweg (mm): Dämpferhub (mm) : Dämpferhub (mm)

Beispiel:
Fahrergewicht = 80 kg; Federweg = 200 mm; Dämpferhub = 76 mm
Federhärte = 80 x 115 x 200 : 76 : 76 lbs = 319 lbs
Bei einem Federweg von 200 mm handelt es sich eher um ein Downhill-Bike. Man sollte also einen etwas höheren Wert ansetzen und eine Feder mit 350 oder 400 lbs verwenden. Die gewünschte Feder hätte also die Typbezeichnung 350×3,0.

Die Berechnung dient als grobe Orientierung. Ausschlaggebend ist letztendlich der Test in der Praxis.

Negativfederweg und Federvorspannung

Wie gesagt, die Stahlfeder muss zum Gewicht des Fahrers passen. Man kann dies wie oben beschrieben berechnen, oder auch einfach ausprobieren (Ausprobieren ist die zuverlässigere Methode). Dazu stellt man sich einfach auf das Bike, und überprüft währenddessen den so genannten Sag.

Der Negativfederweg, („sag“; Englisch: einsinken) genannt, ist der Wert, um den der Dämpfer im Ruhezustand komprimiert wird, wenn der Fahrer in der Grundposition (auf den Pedalen stehend) auf dem Bike steht. Dieser sollte je nach Einsatzzweck nicht mehr als 20-30% des Dämpferhubs betragen. (20% im Cross-Country-Bereich, 30% im Enduro/Downhill-Bereich.) Über die Federvorspannung kann der Sag noch geringfügig angepasst werden. Bei einem Dämpfer mit 76 mm Hub sollte der Sag also je nach Einsatzzweck grob zwischen 25 und 40 mm liegen.

Durch Einstellen der Federvorspannung mit der Rändelschraube kann man dafür sorgen, dass die Feder im Ruhezustand schon um ein gewisses Maß komprimiert ist. Das hat keinen Einfluss auf die Federhärte, sondern es verändert sich der Sag und damit die Kraft, die aufgebracht werden muss, um die Federung auszulösen. Einfach ausgedrückt heißt das: je höher die Federvorspannung ist, desto weniger sensibel reagiert die Feder auf kleine Stöße und desto mehr Kraft muss aufgebracht werden, um die Feder erstmal zum Einfedern zu bringen. Wenn zu viele Umdrehungen der Rändelschraube nötig sind um den gewünschten Sag zu erreichen, ist die Feder für das Fahrergewicht zu weich.

Material und Konstruktion der Stahlfeder

Die klassische Stahlfeder hat ein Gewicht von etwa 500 g. Der Preis liegt je nach Feder zwischen 25 und 50 Euro. Um Gewicht zu sparen, hat man sich jedoch entsprechend teurere Lösungen einfallen lassen.

Titanfeder

Eine Feder aus der Titan-Legierung zeichnet sich durch ein um etwa 300 g geringeres Gewicht im Vergleich zur Stahlfeder aus. Allerdings sind die Meinungen dazu gespalten. Die Qualität des Titans hat wohl einen großen Einfluss auf die Lebensdauer der Feder. Generell sagt man, dass die Titanfedern weniger lang halten als Stahlfedern und sich teilweise die Federhärte im Laufe der Zeit etwas verändert. Passende Titanfedern sind außerdem schwer zu bekommen. Der Preis für eine Titanfeder liegt bei 160-200 Euro.

Fox SLS (Super Light Steel)

Fox hat Stahlfedern mit spezieller Oberflächenbehandlung und geringerer Eigenspannung entwickelt, sodass ein geringerer Materialdurchmesser und weniger Federwindungen möglich sind. Dadurch spart man noch mal etwa 20 g im Vergleich zur Titanfeder. Der Preis ist ähnlich hoch wie bei Titanfedern. Zur die Lebensdauer sind mir keine Erfahrungswerte bekannt.

Fazit

Man sieht, wie kompliziert die Zusammenhänge sind. Diese Überlegungen sind jedoch nur relevant, wenn man ein Bike umrüsten oder von Grund auf selbst aufbauen möchte. Bei einem Selbstbau kann man das Problem umgehen, indem man einfach ein passendes Rahmenkit kauft, bei dem der Dämpfer bereits beim Rahmen dabei ist. Dann muss man nur noch die zum Fahrergewicht passende Feder wählen.

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2 Antworten

  1. Martin aus Strausberg sagt:

    He Andi, wieder mal ein interessanter Artikel, auf den werde ich definitiv irgendwann zurückgreifen werde, habe aber erst mal vor meine 27,5 Zoll Laufräder demnächst auf 26″ Zoll Laufräder umzurüsten ! In diesem Zusammenhang bin ich auch auf ein Artikel gestossen, der über die Kombination beider Grössen geschrieben hat: sprich vorne 27 und hintern 26 Zoll…Was hälst du davon.Wenn du da ein paar Infos hast und mal wieder Lust ein Artikel zu schreiben ( ; …fiel mir nur gerade so ein. Ansonsten ne schöne Adventszeit. Mfg der Maddin !!!!

    • Gletschersau sagt:

      Hi Martin! Weshalb die Umrüstung auf 26″ ? Vom Radumfang her ist es ja fast dasselbe. Das würde nur Sinn machen, wenn man mehrere Bikes mit 26″ hat und alles einheitlich haben will, um Teile austauschen zu können. Man kann beide Laufradgrößen kombinieren, aber wie gesagt, der Unterschied ist vernachlässigbar und man wird das beim Fahren eher nicht merken. (Wenn du auf ein 26″ Laufrad einen etwas dickeren Mantel montierst, hast du effektiv schon 27,5″.)
      Dir auch schöne Weihnachten!
      Andi

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