QC-LABOR: Off-Axis- und Tri-/Quad-Axial-Belastung

Kelly Cordes mailte an KP und die QC crew und stellte dabei eine ausführliche Frage über die Gefahren von off-axis loading beim Sichern. Unser Labor beantwortete die Frage und ließ sich dabei inspirieren, unterwegs noch ein paar weitere Tests zu machen.

Quad Axis and Tri-Axial Loading

Quad Axis Loading

So just after answering Kelly’s question, I received an email from a climber/instructor/guide who was sketched out after witnessing this out in the field:

Jetzt musst du dich daran erinnern, dass das nur eins Art von Karabiner und nur ein Test pro Konfiguration. (Das Tor war während unserer Tests verriegelt). Ich bin mir ziemlich sicher, dass je nach Geometrie des Einschlusses des Karabiners eine Belastung außerhalb der Achse zu einem größeren Festigkeitsverlust führen könnte, als wir hier beobachtet haben.

Fazit:
Ist das VaporLock weiter von der Wirbelsäule entfernt schwächer? Ja—in diesem Fall etwa halb so stark.
Könntest du dich bitte kurz darum kümmern? Ich würde es nicht empfehlen.
Könnte sich Andre the Giant bequem auf dem Karabiner ausruhen, der abseits der Wirbelsäule unter Last steht? In einem Szenario ohne Stoßbelastung, ja.
Ist der Rückgang der Stärke linear? Wir wissen es nicht, weil wir nur zwei Punkte getestet haben, aber die Grundlagen der Physik besagen, dass je weiter du von der in-line Belastung entfernt bist, desto größer der Verlust an Festigkeit.
Welchen Einfluss hat biner auf die Form? Wir haben nur eine Form getestet, aber die Form des biner wird die Ergebnisse beeinflussen.
Schwächst du den Master point, indem du mehrere Punkte hinzufügst? Ja.
Gibt es viel Risiko? Es gibt immer ein Risiko.

Also, basierend auf unseren nicht allzu wissenschaftlichen Ergebnissen hier, denk dran, dass es immer am besten ist, die Last entlang der Hauptachse des Karabiners auszurichten und das Tor geschlossen zu halten – das ist die stabilste Ausrichtung des Karabiners.

Belastung des Karabiners außerhalb der Achse

Im Allgemeinen, wenn Leute über die maximale Belastbarkeit eines Karabiners sprechen, meinen sie dessen Hauptachsenbelastbarkeit (seine stärkste Ausrichtung), bei der der Großteil der Last vom Rücken getragen wird. Der CE-Test erfordert außerdem eine offene Vorspringfestigkeit (wobei die Last weiterhin in Linie mit dem Rücken steht) sowie eine Nebenachsenprüfung (bei der die Last quer zum Vorsprung verläuft). Das sind die drei Werte, die du typischerweise auf CE-zertifizierten Karabinern siehst.

Aber was passiert in einem Closed-Gate-Lade-Szenario, wenn die Last ist nicht An der Wirbelsäule ausgerichtet? Wie viel schwächer ist ein Karabiner in dieser Ausrichtung? Das war die Frage, die mir mein Kumpel Kelly “Sketchy” Cordes gestellt hat.

Kellys Frage lautete wie folgt, mit Bezug auf das untenstehende Bild.

Hey KP,

Hier ist die einfache Version meiner Frage(n): Angenommen, das Gate bleibt geschlossen/verschlossen, ist Punkt B deutlich schwächer als Punkt A? Falls ja, um wie viel? Würdest du an Punkt B flott klettern können? Wenn du mit Andre the Giant (Gott hab seine Seele) kletterst, könnte er sicher an einer hängenden Sicherung chillen, während sein ganzes Gewicht auf Punkt B lastet?

Und was ist mit den Punkten dazwischen? Wenn B schwächer als A ist, läuft es dann linear ab? Welchen Einfluss hat die Form des biner auf diese mögliche Veränderung der Stärke?

Der Grund für diese Frage ist, dass ich, wenn ich am Sicherungsplatz bin, manchmal einen Biner (oft einen VaporLock – super Biner!) als „Master-Biner“ benutze. In diesen Master clippe ich mich (per Clove von meinem Anschlag an einem kleineren Locker) ein und vielleicht auch mein auto-blockierendes Sicherungsgerät, um den Zweiten aufzunehmen. Wenn der Zweite kommt, kann er sich ebenfalls an diesen Master clippen. Wenn du als Team zu dritt kletterst, könntet ihr so leicht vier Biners in diesem Master Locker am Sicherungsplatz haben – von Punkt A bis (oder fast) Punkt B.

Gibt es ein großes Risiko, die Stärke des Masters zu beeinträchtigen? Offensichtlich wären die Folgen katastrophal, wenn es plötzlich wie eine Handgranate explodiert und uns alle in den ewigen Feuersee stürzt.

PS—Noch eine Anschlussfrage zu diesem Unterschied in der Stärke zwischen Punkt A und B. Wie sehr hängt das von der Form des locking biner ab? Wäre ein locking "D" signifikant schlechter (also an Punkt B deutlich schwächer)?

Kelly ist klassisch und hat da eine Menge Sachen gefragt. Wir haben das vereinfacht und einen schnellen Test gemacht, bei dem wir nur einen Stil von BD-Karabinern (den VaporLock, nach dem Kelly gefragt hat) verwendet haben, um seinen Fragen ein paar grobe Zahlen zu geben.

Ergebnisse:
Beim geschlossenen Gate-Test, unter Verwendung der CE-Methode (10mm Pins), wird der VaporLock mit 21kN bewertet. Unsere typischen Batch-Test-Werte liegen bei rund 22kN. Wir haben eine Probe als Basiswert mit Schlingen (anstatt 10mm Pins) getestet und ein Ergebnis von 21.8kN erhalten.

Wir haben dann ein weiteres Muster getestet, indem wir den Sling mithilfe einer Klammer am Karabiner auf die gegenüberliegende Seite des Baskets gedrängt haben. In dieser Konfiguration betrug die Stärke 10,63 kN. Diese Anordnung führte zu einer deutlichen Reduzierung der Stärke – etwa auf die Hälfte.

Wir haben uns dann entschieden, ein absolutes Worst-Case-Szenario zu testen: einen Gurt, der sich an der Nase verhakt.
Hinweis: Ich hab ein vorheriger Beitrag speziell dazu

In diesem Test, mit eins Datenpunkt, die nose-hooked VaporLock versagte bei 5,21 KN. Huch!

Seine Frage war: „Wie sehr kann eine dreiachsige Belastung einen Karabiner schwächen?“

Die meisten haben schon von der tri-axialen Belastung gehört, aber hier handelt es sich eigentlich um quad-axiale Belastung. Die Last auf dem Karabiner wirkt in VIER Richtungen: erstens die beiden Quicklinks am Anker und dann die beiden Kletterer, die mit einem Schotstek am Karabiner befestigt sind. Letztlich fragt man sich: Spielt das wirklich eine Rolle?

Das Foto oben, in einem Szenario ohne Stoßbelastung, ist wahrscheinlich in Ordnung, weil die Lasten niedrig sind. Aber was passiert, wenn die Last erhöht wird? Beeinflusst die quad-Achsen-Belastung die maximale Festigkeit des Ankerkarabiners? Wir haben ein paar schnelle Tests gemacht, um das zu überprüfen.

Wie du dir denken kannst, reduziert das mehrfache Achslasten eines Karabiners natürlich seine maximale Belastbarkeit. Bei unseren drei Datenpunkten liegt die Verringerung der Festigkeit ungefähr bei 25%.

Dreiachsige Belastung
Und natürlich wollten wir checken, ob es einen spürbaren Unterschied in den Werten gibt, wenn man es im etwas gängigeren dreiachsigen Belastungsszenario testet. Wir haben das in zwei Konfigurationen ausprobiert: zwei Lasten am großen Ende des Karabiners (links) und zwei Lasten am kleineren Ende des Karabiners (rechts).

Fazit:

Grundsätzlich ist Kletterausrüstung ziemlich robust, aber diese Aussage gilt vor allem dann, wenn die Ausrüstung wie vorgesehen und unter typischen Lastbedingungen verwendet wird. Sobald du aber von der idealen Nutzung abweichst (z. B. durch Belastung außerhalb der Hauptachse, tri-axiale Belastung, quad-axiale Belastung), kannst du feststellen, dass die maximale Festigkeit reduziert wird – bis hin zu einem Fall, wie bei einem 'nose-hooked'-Szenario, bei dem die Situation wirklich unsicher wird.

Also, letztlich musst du darauf achten, dass die Carabiner entlang ihrer Hauptachse ausgerichtet bleiben, und versuche, mehrseitige Belastungen zu vermeiden, weil das ihre Stärke beeinträchtigt.

Pass auf dich auf da draußen… das Letzte, was du willst, ist, in den ewigen Feuersee zu stürzen.

Kletter sicher,
KP