THE BOX

[Fahrao]

Hatte es Jahr vor reichlich einem Jahr bereits angekündigt: das nächste Rad wird ein Monocoque-Fully. Nachdem ich bereits im Winter angefangen habe, hat das Werk ein halbes Jahr Staub gesammelt. Jetzt soll es weiter gehen.
Nach Konstruktion und FEA im Rechner habe ich zunächst einen "Prototypen" aus Karton gebaut, da konnte man bereits viel über Torsions- und Biegeverhalten der Platten lernen.
Der zweite Schritt ist nun aus Sperrholz. Hier ging es mir vor allem darum, Erfahrungen mit der Montage der schablonengefrästen Platten zu sammeln, bevor ich mich an teurere, leichte Plattenwerkstoffe wage. Die Platten werden wie ein 3D Puzzle ohne Verwendung von Bauhelling oder Schraubzwingen zusammengesteckt. In der Praxis, wenn alle Kanten eingeharzt sind und alles klebt und glitscht ist die Montage gar nicht trivial und so hat dieser Prototyp auch einige Probleme bereitet. Da sich abzeichnet, dass er wegen dieser Montageschwierigkeiten sehr weit vom Endprodukt entfernt ist, kann ich ihn nun ruhig veröffentlichen.
Es fehlen noch Sattel und Steuerkopfrohr, Hohlkehlen, Beschichtung und Montage. Der Hinterbau ist eine Aluminiumschwinge von einem MTB, vorne kommt eine Federgabel rein.
Ich hoffe Ende Oktober fertig zu sein und bin sehr gespannt auf die Fahreigenschaften. Gewichtsmäßig wird die Sperrholzkiste noch kein Knaller. Ich rechne im Moment mit mindestens 28 Kilo (inkl. herausnehmbarer Kindersitzbank und ohne Verwendung besonders leichter Komponenten). Aus Sandwichplatten ist etwas in dieser Art dann theoretisch ca. 30 % leichter machbar. Aber der Teufel steckt bekanntlich im Detail. Da ich direkt mit dem Plattenhersteller kooperiere, habe ich da ganz interessante Möglichkeiten.

 

[Fahrao]

Nachdem das Projekt zwichenzeitlich unter Bergen von Bauschutt begraben wurde, geht es jetzt endlich weiter. An den kritischen Stellen sind Hohlkehlen aus Epoxy angespachtelt und alles ist einmal mit Epoxy beschichtet.
Es wirkt bisher alles sehr solide. Laut FEA ist ein Schwachpunkt im Bereich der Traverse an der oberen, hinteren Kante der Ladefläche. Falls die Kiste dort tatsächlich zu weich ist, werde ich die Sitzbank fest einkleben, dann dürfte sich dort nichts mehr rühren. Bei dem Ausleger zum Sitzrohr bin ich mir noch unsicher, ob er tatsächlich hält. Ich hätte ihn gerne etwas größer ausgeführt, musste aber an dieser Stelle einen Kompromiss machen, um alle Bauteile aus einer Platte Sperrholz fräsen zu können. Die Kleinteile liegen dabei im Ausschnitt des oberen Kistenrahmens.
Als nächstes werden Steuerkopfrohr, Sitzrohr und Schwingenlager angeklebt und mit Kohlefasersträngen "angenäht". Dann muss geschliffen und mit PU-Lack lackiert werden.
Ich schwanke noch, wie ich die Lenkachse ausführe. Große Iglidurgleitbuchsen und ein passendes Alurohr mit 28 mm Durchmesser liegen bereit. Bislang habe ich aber noch keinen Ahead-Vorbau gefunden, der so weich ist, dass er sich statt auf 28,4 mm auch auf 28 mm klemmen lässt. Vielleicht ist ein normaler Steuersatz doch die bessere Lösung, aber dann bräuchte ich ein sehr langes Alurohr mit 28,4 mm Durchmesser. Die Spurstange soll ebenfalls aus Kohlefaserrohr werden. Weniger um Gewicht zu sparen, als vielmehr weil noch Rohr über ist und ich zwar kleben und laminieren aber mangels Werkzeug kein Metall verarbeiten kann. Da die Spurstange einen Knick hat, werde ich eine Art Muffe aus GFK-Tape wickeln müssen, das ebenfalls noch übrig ist.
Aktuell warte ich auf eine preiswerte aber hoffentlich geeignete Federgabel, deren Schaftdurchmesser ich noch nicht kenne.

 

[Bergaufbremser]

Mutiges Projekt hast du da. Wünsch dir viel Erfolg dabei.

 

[RAD/CAM]

Bislang habe ich aber noch keinen Ahead-Vorbau gefunden, der so weich ist, dass er sich statt auf 28,4 mm auch auf 28 mm klemmen lässt.

Schnitz dir doch einen!

(just kidding!)
Keine Experimente an der Stelle! Leg eine Lage Lehrenband in 0,2mm Dicke um den Lenkschaft, dann paßt alles. Das kriegst du beim freundlichen Werkzeugmacher um die Ecke. Alternativ zerschnippelst du ein Coladose.

Gruß - und goiles Projekt!

 

[Fahrao]

Die Gabel ist da und sieht brauchbar aus.
Weiss jemand, ob das Teil, das am rechten Ausfallende dieses roten Hinterbaus fehlt ein Standardteil oder herstellerspezifisch ist? Diese unbenutzten Hinterbauten (ich habe zwei davon) sind ein Schrottfund, daher weiss ich nicht, von was für einem Rad sie überhaupt stammen.

 

[RAD/CAM]

Du meinst das Schaltauge? Die sind herstellerspezifisch und nicht genormt. Genormt ist allerdings die Lage des Schaltwerkbefestigungsgewindes zur Hinterachse (such mal nach Shimano Framebuilder oddaso.PDF). Damit kannst du selber eines herstellen oder ein Ähnliches anpassen. Wenn du derart jungfräuliche Schwingen auf dem Schrott findest, solltest du aber gründlich nach Hinweisen suchen, weswegen sie dort gelandet sein könnten.
Die Gabel gefällt! Issendas?

 

[Fahrao]

Danke, das wollte ich wissen. Dann darf der Onlinelaserschneider meines Vertrauens sich über einen neuen Auftrag freuen. Diese Schwingen sehen sehr solide aus. Ich vermute, sie stammen von einem Liegerad, denn auf demselben Schrotthaufen lag ein derart irrsinnig geformter Gepäckträger, dass ich ihn an einem Normalrad nicht unterzubringen wüsste.

Die Gabel (Alu!) nennt sich TransX Federgabel 20" und stammt (anscheinend) von einem Winora Pedelec oder wird zumindest in diesem verwendet. Kostet bei einem großen Internetauktionshaus (...) unter 100 €, teilweise findet man sie auch für 80€. Ich habe sie mal bestellt, weil sie dezidiert in einem elektrifizierten Erwachsenenrad eingesetzt wird, also härter abgestimmt als Kindergabeln und hoffentlich auch entsprechend dimensioniert ist. Was ich nach dem Augenschein sehe, sieht sehr brauchbar aus. Mich hatte insbesondere die Schaftfederung angesprochen, weil ich ja an eine Gabelzinke mit der Spurstange heran muss und dadurch keine unerwünschten Verwindungskräfte auf die Federung bekomme. Zuviel Federweg ist mir auch nicht recht, es geht mir primär darum die harten Schläge auf den Monocoque zu dämpfen.

 

[RAD/CAM]

Dann darf der Onlinelaserschneider meines Vertrauens sich über einen neuen Auftrag freuen.

Denk dran, daß da noch ein Gewinde rein muß.

 

[Fahrao]

Kann man auch einfach ein bisschen größer machen und eine Reparaturhülse mit Gewinde durchschrauben. Vielleicht lässt sich auch so ein Stahladapter passend feilen, mit dem man Schaltaugen nachträglich an Rahmen anbringt. Das erspart das Laserteil.

 

[jano]

Du kannst auch ein wenig suchen, es gibt verschiedene Versand-Händler, die eine große Auswahl von diesen Schaltaugen haben (Link finde ich gerade nicht, kann ich aber noch raussuchen). Den passendsten nehmen und ggf. etwas nachfeilen. Preislich liegen die so zwischen 11 und 17 Euro. Hab ich für unser Stufentandem mit unbekanntem MTB-Hinterbau auch gerade gemacht.

 

[Fahrao]

Wieder ein Monat vorbei und gaaanz laaangsaaam geht es weiter:
Steuerkopfrohr, Sitzrohr und Schwingenlager sind eingeklebt. Am Sitzrohr und am Schwingenlager ist etwas Kohlefaser zu Verstärkung angeklebt. Das Schwingenlager ist auch innen und von unten über die ganze Länge des Schwanzes bis zur Bak mit Kohlefaser verstärkt. Am Steuerkopfrohr kommt auch noch eine Verstärkung, wenn von unten Hohlkehlen angespachtelt sind. Im Moment sieht alles noch aus wie aus der Höllenwerkstatt, aber wenn es versäubert ist hoffentlich nicht mehr.

Nächste große Aufgabe: Lenkung. Das ist der einzige Punkt, der nicht vorab durchgeplant ist und etwas spannend wird. An der Gabel werde ich mit zwei M6er Kugelgelenken an die IS2000 Ösen gehen. Hinten ist es vermutlich am einfachsten, einen Vorbau zum Spurhebel umzustricken. Außerdem kam mir die Idee, dass ein entsprechend bearbeiteter Hockeyschläger eine ideale, leichte Spurstange darstellt: er hat genau an der richtigen Stelle den Knick und eine Form, die an der am stärksten belasteten Stelle (vorne...) breiter wird. Außerdem lassen sich sehr einfach entsprechende Buchsen anlaminieren.



Danke für die Tipps zum Schaltauge. Ich habe bei der Fahrradhändlerin meines Vertrauens tatsächlich ein passendes bekommen!

Nächste Frage: hier liegt noch eine DTSwiss 370 Vorderradnabe für 20" Steckachse. Ich habe gesehen dass es Adapter gibt, um die in normale Gabeln zu bauen. Passt grundsätzlich jeder Adapter zu jeder Nabe? Zumindest die Einbaubreite ist ja standardisiert, oder?

 

[Fahrao]

THE BOX steht seit einigen Tagen auf eigenen Rädern. Zwischendurch ging es nur langsam vorwärts, weil für jedes gelöste Problem drei neue auftraten, aber jetzt bin ich über den Berg.
Der Ausleger zum Sattel stellte sich zwar als biege- aber nicht als torsionssteif heraus. Unten offenes U-Profil...hätte man sich denken können. Ich habe ihn also unten geschlossen und mit etwas Kohlefaser umwickelt, denn die Anbindung des Sitzrohrs war mir nicht gut gelungen.
Das Steuerkopfrohr hat bei einer ersten Bremsprobe im Stand (Spurstange ist noch nicht fertig) so geflext, dass ich es oben nach hinten abgestützt und ebenfalls mit Kohlefaser verstärkt habe.
Dann hatte ich geplant, aus Gewichts- und Kostengründen die Lenkachse einfach in igus Gleitlager zu setzen. Da aber weder die Ausfräsungen im Holz noch das 28er Rohr die nötigen Toleranzen hatten, hätte das sehr geklappert. Deshalb habe ich nun eine in der Mitte verjüngte Lenkachse aus einem Alurohr gedreht und in 1 1/8 Steuersätze gelagert. Ziemlich leicht! Nächste Erkenntnis: der Spurhebel kommt den Pedalen sehr, sehr nah. Werde ihn erstmal leicht schräg nach vorne setzen. Falls das daraus resultierende asymmetrische Lenkverhalten ganz übel ist, muss ein kürzerer Spurhebel her.
Dann war da noch das mittlere Drama der Gabel mit 120mm Einbaumaß (siehe Parallelthread), das sich durch Einspeichen einer HR-Fixienabe geklärt hat...aber war da nicht was? Richtig. Abstand Ausfallende-Scheibe ist hinten größer als vorne...musste mir erstmal mit Unterlegscheiben behelfen.
Aktuell tuppere ich die Spurstange aus Kohlerohr und hoffe diese Woche noch zu fahren.
Gewicht? Auf jeden Fall <30kg, wahrscheinlich <28kg vielleicht <25kg. man wird sehen.
Für Bilder wars schon zu dunkel.

 

[Fahrao]

Endlich Fotowetter: es fehlen nur noch die Gewindeenden und die Fügestelle am Knick der Spurstange sowie das Finish in den überlaminierten Bereichen. Und dann noch verschiedene Kleinigkeiten wie eine längere, ordentlich verlegte Bremsleitung etc.
Kann es kaum abwarten...

 

[Fahrao]

Noch etwas ungefinisht hier und dort, aber heute endlich auf der Straße.

Der "Rahmen" bzw. die Kiste ist steif ohne Ende, nur die Antriebsschwinge verwindet im Wiegetritt etwas. Resonanz wie ein Kontrabass. Jedes - wirklich jedes - Geräusch wird verstärkt, aber nur wenn die Kiste leer ist. Von der Federgabel ist unbeladen nichts zu spüren erst mit Kind auf der Bank beginnt sie anzusprechen.
Das Lenkverhalten ist sehr agil. Der hintere Spurhebel hätte etwas kürzer sein dürfen.

Gewicht: 26,5 kg! (Ok, ist ja auch noch kein Ständer dran...)

Es war eine tolle Fahrt, bis das bereits in zwei SUB´s gestählte (bzw. verheizte) Billigst-Hinterrad vom Schrott aufgab und die Nabe ihre Kugeln verstreute. Heimweg im 1. Gang auf "Gleitlagern". Morgen weiter mit neuem Hinterrad.

 

[triton-mole]

Cooles Gerät!

 

[eisenbart]

tolles teil...

 

[Fahrao]

Danke. Freut mich wenn es gefällt. Ich überlege nun, im Freundeskreis gemeinsam eine kleine Serie von ca. 5 Stück zu bauen. Aus Sandwichplatten, mit deutlich simplerer Konstruktion und ohne viel Handarbeit abgesehen von Verkleben. Das Design wird deutlich glatter und gefälliger und die Zahl der Bauteile dramatisch weniger.
Die Monocoques sollte sich in zwei bis drei Tagen bauen lassen, die Trockenzeiten verhindern, dass es noch schneller geht. Ziel: 20 kg!
Was mir vor allem fehlt, ist eine günstige Quelle für die Hinterbauten. Keine Antriebsschwingen, sondern gewöhnliche Eingelenker. Hat jemand eine Idee?