Neues Hängemattengestell: Tensahedron

Wie funktionieren diese teleskopierbaren Stäbe? Verkeilen die sich auf Zug? - Falls ja, besteht da nicht die Gefahr, dass wir sie von Hand beim Aufbau nicht ausreichend stark verkeilen können? Und sie nachher auch kaum wieder zusammenschieben können? - Immerhin haben wir auf den Stangen - je nach Körpergewicht und Bewegungsintensität in der Hängematte - schnell mal Belastungen von rund 150kg bei einer 100kg-Testperson.

Geb ich dir vollkommen recht, ein leichtes Verbiegen würde ein Teleskopieren verunmöglichen. Aber nur bei Alu. Das verformt sich plastisch. GFK und CFK nicht. Das sollte immer schön gerade bleiben.

Zitat von erik

Geb ich dir vollkommen recht, ein leichtes Verbiegen würde ein Teleskopieren verunmöglichen. Aber nur bei Alu. Das verformt sich plastisch. GFK und CFK nicht. Das sollte immer schön gerade bleiben.

Ich glaube, da haben wir aneinander vorbei geredet. Mir ging es darum, wie die Teleskop-Stöcke arretiert werden. Bei der Verwendung als Antenne müssen die Stäbe ja nur ihr Eigengewicht tragen. Als Angelrute wirken sogar praktisch nur Zugkräfte darauf. Als Hängematten-Ständer müssen aber sehr grosse Belastungen (>100kg) getragen werden.

Ansonsten ist die Elastizität von Karbon und Glasfaser Segen und Fluch: ein Segen, weil es sich nicht verbiegt, ein Fluch, weil die Rohre stattdessen ab einem bestimmten Punkt brechen / splittern (was sehr gefährlich werden kann).

Es scheint sich bei den teleskopierbaren GFK-Rohren um konische Rohre zu handeln. Sie können nach unten (entgegen der eigentlichen Ausziehrichtung) auseinander genommen werden. Es wäre also möglich, mehrere Stäbe daraus zu machen. Aus meiner Sicht wären diese aber viel zu schwach für unsere Anwendung, zumal sie ja immer dünner werden.

Und dann kommt das eigentlich Problem: Sie scheinen nur durch Verkeilung durch Zug ihren Halt zu bekommen. Das ist gut und recht für eine Antenne oder Angelrute, nicht aber für eine Druckbelastung. Ich denke, das geht nicht, ausser man würde bei jeder Verbindung am richtigen Ort ein Loch durchs grössere Rohr bohren und so das Kollabieren verhindern. Das schwächt aber wieder das Rohr. Ich bin da sehr skeptisch, selbst wenn es solche Rohre mit grösseren Durchmessern gäbe.

Quellen:
https://shop.swiss-composite.ch/pi/H...glas-125m.html
https://shop.swiss-composite.ch/pi/H...s-NEU-98m.html

Ich hab mir gedacht, die einzelnen Rohre sind richtige Zylinder (nicht konisch), haben aber im Gegensatz zu den "normalen" Rohren genaue Maßtoleranzen, so dass gewährleistet ist, dass das nächstkleinere Rohr genau in das größere Rohr passt. Außendurchmesser ist z.B. 19.90mm, der nächste Innendurchmesser 20.00mm. D.h. man kann die Rohre erst mal alle inneinanderschieben. Die Arretierung muss man dann noch basteln, z.B. einen Zapfen reinkleben, ober eben Querbohrungen für einen Bolzen machen.

Davon bin ich eigentlich ausgegangen.

Aber ich glaub Alu ist sowieso das Gscheitere, allein wegen der Sicherheit.

Bei meinen Karbonrohren (14mm und 12mm) ist es so, dass sie sich genau ineinander schieben lassen. Allerdings gilt das nur fürs Basteln der Steckverbindungen analog zur oben gezeigten Verbindung der Alu-Rohre von DutchWare Gear. Die ganzen Längen würde ich nicht so ineinenader schieben wollen, da es wirklich sehr genau passt. Der 12mm-Rundstab passt leider nicht ins 14mm-Rohr, was auch zu den beschriebenen Problemen mit dem Aufreissen (wie bei Bambusrohren) geführt hat.

Hier ein paar Bilder meiner Versuche:

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14mm-CFK-Rohr mit Steckverbindung aus 12mm-CFK-Rohr

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Abschluss des 14mm-CFK-Rohres mit einem 12mm-CFK-Rundstab (Rohr hat es leider aufgerissen). Hier müssten nun noch die Löcher für den Alustift (6mm) gebohrt werden. Davor graut mir...

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Die Steckverbindung passt recht gut. Ich habe das Innenrohr mit Schleifpapier eine Spur dünner gemacht. Nun lässt es sich ausreichend leicht ineinander schieben, die Verbindung ist aber immer noch stärker als die Schwerkraft, die auf einen Teilstab wirkt. Sprich, die zusammengesteckten Stäbe fallen - anders als die oben gezeigten Alu-Rohre - allein durch die Schwerkraft nicht auseinander.

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Steckverbindung ganz zusammengeschoben

Ich mache mal folgenden Vorschlag für die Masse:

Die beiden Balken, die das Kopfende bilden, sollten länger sein als die beiden, die das Fussende bilden (bei Abspannung am Fussende). Dadurch ist gewährleistet, dass der Körperschwerpunkt immer leicht zum Kopfende hin verrutscht. (Wer das Gestell lieber am Kopfende abspannt, macht es umgekehrt. Oder einfacher: Legt sich am Schluss einfach umgekehrt in die Hängematte. In diesem Fall ab hier immer "kopf" durch "fuss" ersetzen und umgekehrt.)

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Blick von oben auf den Hammock Stand: Darstellung für "Kopf rechts - Füsse links" (lefty)

Masse fürs Kopfende:
kurzes Rohr: 170cm
langes Rohr: 255cm
(fünf Rohrstücke à 85cm)

Masse fürs Fussende:
kurzes Rohr: 160cm
langes Rohr: 240cm
(fünf Rohrstücke à 80cm)

Abstand der Füsse (durch Gurtband begrenzt):
ca. 150cm (wird das Band verkürzt, so werden die Arme länger =>)

Seitenhalbierende kopfseitig (Länge des Arms unter der Ridgeline):
ca. 203cm

Seitenhalbierende fussseitig (Länge des Arms unter der Ridgeline):
ca. 190cm

Ridgeline des Ständers (je nach Einstellung der Hängematte):
ca. 340cm (bei Aufhänge-Höhe von rund 100cm)
Falls sich der Ständer steiler aufrichtet, wenn man in der Hängematte liegt, wird die Ridgeline kürzer und die Aufhänge-Höhe grösser. Ich bin mir ziemlich sicher, dass das passiert.

Verschiebung der Hängematten-Mitte gegenüber dem Gurtband:
ca. 8cm zum Kopfende hin (falls sich der Ständer - wie vermutet - weiter aufrichtet eher 9cm)

Die Daten sind rein mathematisch hergeleitet (womöglich noch mit Fehlern), scheinen mir aber ziemlich stimmig. Ich bleibe am Ball. Vielleicht kannst du, [USER="173"]erik[/USER], mal mit deinem genialen Programm überprüfen, was für ein Ständer sich mit diesen Massen ergibt. Ich kann unmöglich für alle theoretisch ermittelten Masse ein Modell bauen. Sorry, sprengt den Rahmen...

PS: Falls ich noch mathematische Fehler erkennen sollte, werde ich die Daten oben kommentarlos anpassen.

HINWEIS: Aktuell hat es noch einen Fehler in meinen Überlegungen: Wenn Kopf- und Fussende mit unterschiedlichen Massen gebaut werden, verläuft die Ridgeline nicht zwangsläufig exakt (senkrecht) über den Seitenhalbierenden der Arme durch. Die Abweichung ist vermutlich nicht allzu gross, aber die Zahlen oben sind auf alle Fälle nicht ganz korrekt. Ob meine mathematischen Fähigkeiten ausreichen, um den Fehler auszumerzen, weiss ich aktuell noch nicht.

Hier die Antwort auf die Tatonka Tarpstange:

der Außendurchmesser der 2,60m Stange beträgt 30mm

ich persönlich würde erst einmal mit nicht teilbaren Rohren arbeiten, denn die jeweiligen Übergänge zum nächst kleineren Durchmesser könnte die zukünftige Bruchstelle sein, die Tatonka Tarpstangen haben eine zu geringe Wandstärke und ich würde die mit ab drei Milimeter als brauchbar sehen.

Zitat von xuanxang

Hier die Antwort auf die Tatonka Tarpstange:

der Außendurchmesser der 2,60m Stange beträgt 30mm

ich persönlich würde erst einmal mit nicht teilbaren Rohren arbeiten, denn die jeweiligen Übergänge zum nächst kleineren Durchmesser könnte die zukünftige Bruchstelle sein, die Tatonka Tarpstangen haben eine zu geringe Wandstärke und ich würde die mit ab drei Milimeter als brauchbar sehen.

Ich frage mich gerade, ob für die Stabilität nicht ausschliesslich die Wandstärke des Verbindungsstücks ausschlaggebend ist (vorausgesetzt natürlich, die Stangen bleiben unter Last völlig gerade). Sprich: Wenn du meinst, dass die Stange ungeteilt stabil genug wäre, dann müsste man sie auch teilen können, vorausgesetzt die Verbindungsstücke sind ausreichend stabil.

Ist bloss eine Frage, ich kenne die Antwort nicht.

Wenn ich deinen Post aber richtig deute, dann hältst du die Tarpstangen von Tatonka ohnehin für nicht geeignet aufgrund der zu geringen Wandstärke.

Zitat

Die Zahlen stammen von deinem letzten Posting. Falls ich mich nicht verkonstruiert hab, liegt man mit einer 3,4m Ridgeline fest am Boden

ALLES FALSCH!!! Nein, im Ernst: ich hab einen viel zu großen Seitenabstand angenommen (Seillänge unten am Boden) Jetzt stimmen die Zahlen:

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Ein Gedanke noch zum Gelenk: Die blauen Rohrstückerl hier haben einen Außendurchmesser wie der Innendurchmesser der langen Stangen. D.h. man kann sie einfach reinstecken. Bei den oberen Gelenken kommen ein paar Beilagscheiben zwischen die beiden blauen Rohre, damit, wenn die langen Stangen drübergesteckt sind, ein Spalt zwischen den beiden ist und sie gegeneinander bewegt werden können. Das Gelenk selbst wird mit einer selbstsichernden Mutter nicht zu fest verschraubt. Sollte es sich mit der Zeit komplett verschleißen kann man es günstig ersetzen. Dadurch, dass die Rohre nur gesteckt werden hat man zwei Freiheitsgrade.

[ATTACH=JSON]{"data-align":"none","data-size":"medium","data-attachmentid":40581}[/ATTACH]

Vielen Dank!

Richtig. Mit einer Ridgeline von 339cm ist man bei einem Hängewinkel von 30° noch 1cm vom Boden entfernt. Cool, dass du es gemerkt hast. Die Rechnung stimmt aber nur, wenn man sitzt und das Gesäss ein Punkt ist. Da das nicht der Fall ist, wird man schon etwas höher liegen.

Es kann aber durchaus sein, dass man die Masse nicht zu knapp wählen darf. Die Winkel zwischen den Dreieck-Flächen und der Hängematte sind sehr klein. Bei der 3m-Ridgeline scheinen mir die Winkel etwas zu steil.

Man könnte sonst auch noch mit der Länge des Gurtbands spielen und dieses etwas verkürzen. Nur rückt dabei der Balken wieder etwas näher zum Kopf.

Vielleicht muss man die Masse schlussendlich noch etwas erhöhen: 5 Teilstücke à 90cm fürs Kopfende und 5 Teilstücke à 85cm fürs Fussende? Es ist schwierig, das theoretisch zu erörtern. Die Darstellung mit deinem Programm hilft da sicher sehr!

Danke!

Hier nochmal die Maße aus meiner Praxis: mit noch gleichlangen Stangen von 2,50 m Länge gemessen:
HM Gestellhöhe am Fußende: 1,45 m
am Kopfende: 0,95 m (der Unterschied ist nötig, weil sonst das Gestell ganz leicht zum Fußende hin kippt)
Abstand von Ringmutter zu Ringmutter oben : 3,70 m
Abstand der HM zum Boden, wenn ich drinlag: ca. 25 cm

Zitat von erik

Ein Gedanke noch zum Gelenk: Die blauen Rohrstückerl hier haben einen Außendurchmesser wie der Innendurchmesser der langen Stangen. D.h. man kann sie einfach reinstecken. Bei den oberen Gelenken kommen ein paar Beilagscheiben zwischen die beiden blauen Rohre, damit, wenn die langen Stangen drübergesteckt sind, ein Spalt zwischen den beiden ist und sie gegeneinander bewegt werden können. Das Gelenk selbst wird mit einer selbstsichernden Mutter nicht zu fest verschraubt. Sollte es sich mit der Zeit komplett verschleißen kann man es günstig ersetzen. Dadurch, dass die Rohre nur gesteckt werden hat man zwei Freiheitsgrade.

Die Idee finde ich grundsätzlich gut. Vor allem die Drehbarkeit gefällt mir.

Etwas schade finde ich, dass die Stangen auf diese Weise nicht mehr nebeneinander (vom Zentrum aus gesehen), sondern hintereinander liegen. Das macht die Mathematik dahinter schwieriger.

Wirklich schade finde ich aber, dass der Ständer dann mit den Enden der Schrauben am Boden aufliegt. Da würde mir meine Idee mit der Platte und zwei separaten Kugelgelenken fast besser gefallen, weil das einen sauberen Übergang zum Boden ermöglicht. Ich weiss bloss nicht, was die Verbindungen aus Post #25 und Post #28 an Belastung aushalten. Immerhin wären es ja auf jeder Seite zwei Schrauben, die Last würde also einigermassen gleichmässig auf vier Schrauben verteilt.

Ich denke, deine Idee müssen wir auf jeden Fall weiterverfolgen!

zu den Maßen der möglichen Rohre:
der "Erfinder " schreibt:
"I can tell you that the poles you propose are massively overbuilt for the purpose of bearing hammock loads. There may be other goals like dent/abuse resilience and low cost that make them fine choices, but the weight can still come way down just from a load-bearing perspective."

(Viele hatten dort mit EMT Rohren mit 1 oder 3/4 Zoll experimentiert. Darauf bezog sich dieser Hinweis. Die Rohre scheinen also gar nicht so stark belastet zu werden, wie man sich das vorstellt. Ich hatte bei meinen Holzstangen auch keinerlei Bewegung festgestellt.)

Rechner für Rohrstärken bei vorgegebener Länge ung Gewichtsbelastung
http://www.atc-mechanical.com/calculators/tu…ral-properties/ lets you run theoreticals of what steel tube will hold what.
Enter the tube length, and a minimum of a bit more than half the hammock load weight, say 60-67%. I'd double it (i.e., use the full weight) for peace of mind if, say, you want to drop your butt into the hammock roughly, or if you want/need a shallower hang angle than 30°."

ich hab #91 richtiggestellt

[ATTACH=JSON]{"data-align":"none","data-size":"large","data-attachmentid":40600}[/ATTACH]

Zitat von barfuß

Rechner für Rohrstärken bei vorgegebener Länge ung Gewichtsbelastung
http://www.atc-mechanical.com/calculators/tu…ral-properties/ lets you run theoreticals of what steel tube will hold what.
Enter the tube length, and a minimum of a bit more than half the hammock load weight, say 60-67%. I'd double it (i.e., use the full weight) for peace of mind if, say, you want to drop your butt into the hammock roughly, or if you want/need a shallower hang angle than 30°."

Vielen Dank für den Link! Der ist sicher Gold wert!

Die Rohre erfahren ausschliesslich eine Druckbelastung (beide Enden fixiert)! Der Punkt ist, dass der Erfinder mit seinem Hammock Stand sehr nahe an den Minimalmassen ist. Dadurch kann er schwächere Rohre nutzen, als wenn man die Längen erhöht. Je länger ein Rohr mit gleicher Stärke ist, desto leichter könnte es sich durchzubiegen beginnen. Das darf unter keinen Umständen passieren.

Die Rohre müssen - wie gesagt - bei einer 100kg-Person in der Summe maximal einen Druck von 150kg pro Seite aushalten (beim 30°-Hängewinkel). Je nach den Proportionen im Dreieck wird der Druck pro Rohr etwas höher. Bei einem sehr flachen Dreieck von nur 30° gegenüber dem Boden, was natürlich absurd wäre, erfährt jedes Rohr die ganzen 150kg, stehen sie steiler, so nimmt die Belastung pro Rohr ab, verlaufen die beiden Rohre parallel, so trägt jedes noch die Hälfte, also 75kg von den 150kg.

Bei zwei unterschiedlich langen Rohren (asymmetrischer Ständer) trägt der kürzere die stärkere Last (da er steiler steht), der längere die geringere Last (da er flacher steht). Die Frage ist, ob sich das in etwa so ausgleicht, dass man für beide die gleichen Rohre verwenden kann oder sich an der stärkeren Belastung orientieren muss. Doch welche wäre das: die beim kürzeren oder die beim längeren Rohr?

Wenn man den Ständer nicht für eine 100kg-Person auslegt, kann man die Stärken entsprechend nach unten anpassen. Aber im Zweifelsfall tendiere ich zu "sicher ist sicher".

Zitat von Waldläufer70

Die Rohre müssen - wie gesagt - bei einer 100kg-Person in der Summe maximal einen Druck von 150kg pro Seite aushalten (beim 30°-Hängewinkel). Je nach den Proportionen im Dreieck wird der Druck pro Rohr etwas höher. Bei einem sehr flachen Dreieck von nur 30° gegenüber dem Boden, was natürlich absurd wäre, erfährt jedes Rohr die ganzen 150kg, stehen sie steiler, so nimmt die Belastung pro Rohr ab, verlaufen die beiden Rohre parallel, so trägt jedes noch die Hälfte, also 75kg von den 150kg.

Wenn ich das Foto von meinem Gestell auf Seite 2 dieses Fadens nehme (wo ich in der HM liege) und mal schaue wie der Winkel des Kopfdreiecks über dem Boden ist, dann komme ich auf dieser Seite auf einen Winkel von gut 20 Grad: Die Stangen sind 2,50 m lang, das Kopfende ist 0,95 cm über dem Boden = ca. 20 - 25 Grad. Und da haben sich die Holzstangen bei dieser Belastung gar nicht bewegt!
Oder habe ich dich falsch verstanden?

Zitat von barfuß

Wenn ich das Foto von meinem Gestell auf Seite 2 dieses Fadens nehme (wo ich in der HM liege) und mal schaue wie der Winkel des Kopfdreiecks über dem Boden ist, dann komme ich auf dieser Seite auf einen Winkel von gut 20 Grad: Die Stangen sind 2,50 m lang, das Kopfende ist 0,95 cm über dem Boden = ca. 20 - 25 Grad. Und da haben sich die Holzstangen bei dieser Belastung gar nicht bewegt!
Oder habe ich dich falsch verstanden?

Ja, ich habe mich wohl etwas unklar ausgedrückt. Beim Dreieck spreche ich vom Dreieck, das durch das Gurtband und die beiden Balken entsteht. Wenn der Winkel zwischen Gurtband und den beiden Balken 30° wäre (ein absurdes Mass!), dann würde jeder der beiden Balken mit der Last, die oben auf die beiden Balken drückt, belastet. Das ist der gleiche Fall wie beim Hängewinkel in der Hängematte, nur dass es hier um Druckkräfte statt Zugkräfte geht.

Bei deinem Ständer könnte der Winkel unten beim Gurtband etwa >= 60° betragen. Somit hättest du rund 86% der Last pro Balken. Würden die beiden Balken senkrecht stehen (Gurtband also 0cm lang, was auch absurd wäre), dann würde sich die Kraft auf die beiden Balken zu je 50% verteilen.

Das habe ich gemeint. Danke für die Nachfrage. Ich bin immer froh, wenn man mich vor allfälligen Denkfehlern bewahrt oder Missverständnisse aufklärt. Sonst reden wir aneinander vorbei.