In welchem ​​Winkel sollte eine Eisschraube ins Eis geschraubt werden?

Kürzlich kletterten wir auf einen Gletscher mit einem Eiswinkel von etwa 80°. Wir platzierten die Eisschrauben leicht ansteigend in Bezug auf die Neigung der Eiswand.

Einer aus unserem Team, der in Norwegen bleibt, sagte jedoch, dass die Schrauben immer so nach unten geneigt sein sollten, dass das Gewicht vollständig von den Gewinden der Schraube getragen wird und nicht von dem Eisfleck, der die Eisschraube umgibt. Anscheinend wurde ihm dies von einem Führer beigebracht, als er einen gefrorenen Wasserfall hinaufkletterte.

Für uns fühlte es sich natürlich an, die Eisschrauben so anzuwinkeln, dass im Falle eines Sturzes die Schraube auf dem Eis hält (ähnlich wie die Heringe eines Zeltes vom Zelt weg zu winkeln). Die Behauptung, dass das Gewicht eines Sturzes vollständig von der Eisschraube und ihren Gewinden aufgenommen werden soll, erscheint mir etwas riskant.

Ist die Behauptung also richtig? Was ist die allgemeine Praxis? Unterscheidet sich die Praxis für einen Wasserfallaufstieg (da eine Beschädigung des Eises dort möglicherweise dazu führen könnte, dass eine ganze Platte des Wasserfalls herunterfällt?)?

Meinst du Eisschrauben oder Kletterhaken? Das sind ganz andere Sachen. Eine korrekte Antwort auf Ihre Frage hängt von der genauen Art der verwendeten Schutzausrüstung ab.
@Guran Bearbeitet. Ich meine Schrauben. Die meisten verwenden die Begriffe Eishaken und Eisschrauben synonym.
OK. Obwohl sie heute nicht mehr viel Verwendung finden, gibt es auch einhämmerbare Eis-"Schrauben" (dh "Warzenschweine"), die eher Haken ähneln. Sie möchten diese wahrscheinlich nach oben winkeln.
Denken Sie daran, dass das Eis und die Fäden kein Gewicht halten können. Das können sie auf jeden Fall. Es ist nur so, dass Eis plötzliche Stöße nicht gut verkraften kann und deshalb verwenden die Menschen Sprengschlingen, um so viel Energie wie möglich zu absorbieren.

Antworten (2)

Alle Ressourcen, die ich finden kann, sagen, dass dies mit der Schraubenspitze nach oben und dem Aufhänger unten mit einem Winkel von bis zu zwanzig Grad von der Horizontalen erfolgen sollte.

Im Gegensatz zu dem, was Sie vielleicht denken, ist der beste Winkel für die Schrauben leicht nach oben, was bedeutet, dass der Aufhänger etwas niedriger ist als die Zähne im Eis. Diese kontraintuitive Methode ist besser, da die Haltekraft von den Gewinden selbst kommt und nicht von einem „Schneepfahleffekt“, was bedeutet, dass Sie keinen mechanischen Vorteil erzielen, wenn der Schaft der Schraube gegen das Eis gehebelt wird (Abb. 2).

Wie man Bomber-Eisanker baut

Überraschender waren Harmstons Erkenntnisse über den Schraubenwinkel. Wie sich herausstellt, halten Schrauben viel besser, wenn sie in Richtung der Fallkraft angewinkelt sind, wie im zweiten Szenario oben. Vielleicht unnötig zu erwähnen, dass dies nicht intuitiv ist. Ein Großteil der Kraft wird dann eher von den Gewinden als vom Umfang der Schraube selbst widerstanden. Auch das ist kein kleiner Unterschied: Eine nach unten gerichtete Eisschraube ist doppelt so stark wie eine nach oben „negativ“ gerichtete Schraube.

Getriebephysik: Wie Eisschrauben verhindern, dass Eiskletterer in den Tod stürzen

Eingeschränkte Tests von Chris Harmston von Black Diamond und Craig Luebben vor etwa 10 Jahren zeigten, dass Eisschrauben mit einem nach unten abgewinkelten (negativer Winkel) Ende des Aufhängers bis zu 20 Grad stärker waren als Schrauben mit dem Aufhänger parallel zum Eis oder leicht nach oben (positiv). Winkel). Ein negativer Winkel erhöht jedoch nicht die Festigkeit der Fäden; vielmehr verringert es die Wahrscheinlichkeit, dass das Eis unter der Schraube herausbläst.

(Dieser Artikel verlinkt auf den aktuellen Forschungsbericht von Chris Harmston aus dem Jahr 1999 )

Soll ich Eisschrauben nach unten winkeln?

Früher hielt man es für notwendig oder vorteilhaft, Eisschrauben für optimalen Halt horizontal oder mit dem Aufhänger nach oben zu platzieren. Inzwischen hat sich aber experimentell herausgestellt, dass eine Schraubstelle mit nach oben abgewinkelter Spitze oft genauso gut oder besser hält. Es wird angenommen, dass dieses überraschende Ergebnis auf die zuvor unterschätzte Rolle des Gewindes beim Festhalten der Schraube zurückzuführen ist. In der Regel werden jedoch horizontale Platzierungen empfohlen.

Wikipedia

Sie möchten also die Spitze nach oben in das Eis winkeln, wobei der Aufhänger nach unten zeigt.

Wow! Das ist etwas, das so kontraintuitiv ist!
Können wir ein paar Bilder haben? Ich bin verwirrt mit all den Höhen und Tiefen :D
Dies ist eine gute Antwort, aber vielleicht sollten Sie hinzufügen, dass der wichtigste Faktor für die Stärke des Eisankers die Eisqualität ist. Stellen Sie sicher, dass alle Gewinde in festes Eis eingreifen und die Schraube vollständig eingedreht ist.
Vielleicht hilft es der Intuition: Eis ist viel stärker, wenn es gezogen / gedehnt wird, als wenn es komprimiert wird. Indem Sie in Zugrichtung winkeln, optimieren Sie für mehr Eis, das durch "Zugkräfte" geladen wird.
Es könnte auch angemerkt werden, dass Eisschrauben definitiv nicht dafür ausgelegt sind, Momentbelastungen mit hohem Faktor standzuhalten, wenn sie nicht größtenteils vollständig eingeschraubt werden. Sie verbiegen und versagen, wenn zu viel davon herausragt und das Eis nicht zuerst geben.
@OddDeer Ein Bild hinzugefügt
Vor ungefähr 20 Jahren las ich einen Bericht über Forschungsarbeiten bei einem der Getriebehersteller (möglicherweise Black Diamond, wie Sie zitieren); die Autoren hatten keinen FTP- oder Webserver - sie schickten Papierkopien an diejenigen von uns, die auf ihren Newsgroup-Beitrag reagierten (in uk.rec.climbing, glaube ich). Die Schlussfolgerung war, dass etwa 10-20° von der Horizontalen (Zähne höher als Hanger) in gutem Eis am besten sind . Bei schlechterem Eis waren die Ergebnisse viel weniger eindeutig, und ihre Tests deuteten darauf hin, dass in einigen Fällen Hang-High besser funktionierte.
@TobySpeight Ich frage mich, ob das Eis eines Gletschers im Vergleich zu dem eines gefrorenen Wasserfalls auch einen Unterschied machen würde. Gletschereis ist normalerweise älter und viel härter.
Um dies intuitiver erscheinen zu lassen, bedenken Sie Folgendes: Wäre es einfacher, etwas Eis zu zerkleinern oder es auseinander zu ziehen? Wenn Sie die Schraube mit der Spitze nach unten in das Eis stecken, bedeutet das, dass das Gewicht auf dem Hangar versucht, das Eis unter dem Hangar zu zerdrücken, was nicht so schwierig ist. Wenn Sie die Schraube mit der Spitze nach oben und dem Hangar nach unten platzieren, bedeutet dies, dass das Gewicht auf dem Hangar versucht, das Eis auseinander zu ziehen, was erheblich schwieriger ist.
@imsodin und David Schwartz, ich denke nicht, dass das Sinn macht. Unabhängig vom Winkel ist fast die gesamte Kraft zwischen Eis und Schraube tatsächlich komprimierend. Der Hauptunterschied besteht darin, dass, wenn die Schraube mit der Spitze nach unten abgewinkelt ist, der größte Teil dieser Kompression auf eine kleine Stelle konzentriert ist: die untere Kante des Lochrands, und das kann ziemlich leicht abbrechen und einfach herausfallen. Beim Tip-up-OTOH wird die Kraft gleichmäßig auf das Gewinde entlang der gesamten Schraube verteilt, und selbst wenn ein Teil des Gewindes im Eis versagt, klemmt es einfach im Loch und hält dadurch die Schraube fest.

Finite-Elemente-Analyse

Ice Screw Analysis von John Gregel zeigt Computermodelle der Spannungen, die auf eine idealisierte Schraube in Eisblöcken unterschiedlicher Stärke in drei Winkeln ausgeübt werden:

  • +15 ° Aufhänger höher als Spitze / "nach unten" in Charlie Brumbaughs Antwort
  • 0° waagrecht
  • -15° Aufhänger niedriger als Spitze / 'nach oben' in Charlies Antwort

Es zeigt den offensichtlichsten Unterschied mit einer 13-cm-Schraube in Eis mittlerer Stärke, wie er es nennt:

13cm Eisschraube bei +15°
13cm Eisschraube bei +15°

13cm Eisschraube bei 0°
13cm Eisschraube bei 0°

13cm Eisschraube bei -15°
13cm Eisschraube bei -15°

Er schließt mit:

Wie die obigen Abbildungen zeigen, wird die Platzierung Ihrer Eisschrauben in einem negativen Winkel die Spannung sowohl in der Eisschraube als auch im Eis verringern.

Petzl

Interessanterweise empfiehlt Petzl immer noch (Mai 2018) eine horizontale Platzierung: Bild aus Technischer Mitteilung für Laser- Eisschrauben G0003700D [1,74 MB PDF]Petzl-Eisschrauben-Platzierungsdiagramm

In welchem ​​Winkel sollte eine Eisschraube ins Eis geschraubt werden?
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