Der lange Weg zur Kleinserie - Stahlfully 29er Enduro

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Ich wünsche Frohe Ostern!

Das hier wird kein normaler Aufbauthread sondern vielmehr ein kleines Tagebuch über die Entwicklung und Fertigung eines Fahrradrahmens, eines Fahrrades. Gefertigt von einem Ein-Mann-Betrieb der noch gar kein Betrieb ist.

Vor knapp zweieinhalb Jahren wurde ich von einem Kommilitonen meines Studiums nach jahrelanger Abstinenz mit dem Radfahrvirus infiziert.
Ich wollte mir, obwohl sich das ende meines Kunststudiums im Bereich Bildhauerei mit großen schritten näherte und immernoch nähert ein Mountainbike aufbauen. Leider musste ich schnell feststellen, dass dieses Hobby des Mountainbikens extrem teuer ist, weit teurer als ich es von früher in Erinnerung hatte.
Lange Zeit hat es beansprucht, da hatte ich mir ein Rad aus alten, doch guten Teilen aufgebaut, ein Hardtail. Der Rahmen war ein Kona Scrap, da Dirtrahmen, gebaut für die Ewigkeit. Von der bombensicheren Verarbeitung war ich sofort Fan. Leider war die Geometrie nicht so gut als dass ich mich dort richtig wohl fühlen konnte. Nach mehreren weiteren Rahmen, darunter Hardtails und später Fullys konnte ich nie einen finden der mich absolut zufrieden stellte. Obwohl mich ein altes Nicolai Helius von den ganzen Versuchen am allermeisten beeindruckte.

Ich habe dann Artikel über Leute gelesen die sich ihre Rahmen selbst bauten. Stahl, ein Material, dass ich noch von früher aus dem Rennradsport kannte und liebte. Da ich selbst Bildhauer bin und mit Stahl arbeite bin war ich sofort wie Feuer und Flamme. Mehrere Tage des Einlesens später baute ich mir die erste Rahmenlehre. Mehrere Wochen später lötete ich den ersten Rahmen, später die zweiten, dritten etc., später dann für Freunde, für Verwandte.
Allerdings waren diese Rahmen alle Hardtails, Hollandräder bzw. Rennräder. Ich fasste mir ein Herz und stieg inspiriert von dem hier im Forum entwickelten ICB 1 und 2 in das tolle Programm "Linkage" ein. Anfangs überwältigt von der Fülle der Optionen und überrannt von den Parametern auf jene man achten muss, dauerte es Wochen, gar Monate bis ich mich auf ein Design festlegen konnte. 32 ist die Zahl. 32 funktionierende Designs konstruiert. Hunderte weitere Designs durchgespielt und abgewogen.
Vom Horstlink über Shortlink, VPP, DW, Switch suspension, Canfield One Suspension, bis hin zum ICB 2.0 Eingelenker.... abgewogen vorallem zwischen der Effizienz, den theoretischen Merkmalen und vorallem meiner persönlichen technischen Machbarkeit. Das Design sollte so einfach wie möglich zu bauen sein und doch effizient und doch mal etwas Anderes.
Es sollte nicht nur für 29er geeignet sein, nicht nur für Enduro, All Mountain, sondern mit passenden Dämpfer auch für CC, Fatbike oder Touring. Es sollte "plüschig" sein wie ein Canfield, auf die kleinsten Unebenheiten reagieren, aber doch noch ein Stück besser klettern können. Allgemein war das Canfield One, bzw. das Balance die ganze Zeit immer das Vorbild. Leider war eine direkte Kopie nicht möglich, so ist das Design völlig auf 27,5 und 26 Zoll abgestimmt und kann nicht auf 29er übertragen werden ohne dass es sich völlig anders anfühlt.
Nach vielen vielen vielen Stunden des Herumprobierens bin ich dann zu einem Design gelangt, wo ich später feststellen musste dass es Jenes schon gibt. Eine verspätete Parallelentwicklung quasi, die sprichwörtlich am anderen Ende der Erdkugel ihren Ursprung wohl hatte. i-Track. Mit dem Namen kann ich mich aufgrund eines fragwürdigen Elektronikkonzerns zwar nicht anfreunden, mein Design ist allerdings sehr ähnlich.



Was sagt dieses Design aus? Es hat 145mm Federweg. Die Radhebekurve ist genauso stark nach hinten gerichtet wie die vordere Federgabel, dadurch bleibt der Abstand der beiden Radachsen bis 130mm Einfederung praktisch gleich. Durch eben jene Radhebekurve und dem gewählten Anti-Squat Wert dürfte das Design auch auf die kleinsten Kiesel gut ansprechen, mit passendem Dämpfer, versteht sich. Die Dämpferlänge beträgt 216mm. Man kann mit sehr kleinen Änderungen das Einfederverhalten des Designs auch auf 200mm, 190mm oder sogar 165mm Dämpfer abstimmen und erhält so ein Design das ebenfalls auch auf AM, Fatbikes oder CC abgestimmt werden kann.
Das allerdings auch optisch Auffälligste wird wohl die Kettenrolle sein. Jene ist am oberen Link befestigt und verändert seine Lage mit dem Einfedern. So ist man in der Lage das eingebaute Anti-Squat so zu verändern wie man es gerne hätte. Mein Design ist abgestimmt dass man über den ganzen Federweg hinweg einen Anti-Squat Wert erhält der ganz leicht unterhalb der 100% Marke rangiert. Das hilft vorallem beim Klettern. Die Rolle selbst wird aus POM gedreht und wird ca. 20g wiegen.

Ich werde in den nächsten Wochen und Monaten sehr viel zeit an einer Drehbank verbringen, wenn nötig meine neue Rahmenlehre -die ich extra für dieses neue Projekt gebaut habe- verbessern und ein paar Prototypen bauen. Wenn Alles nach Plan verläuft würde ich auch bei entsprechendem Interesse
eine Kleinserie aufstellen. Maßrahmen Fullys aus Stahl mit einem etwas anderen Federungsdesign...

Gebaut wird der Prototyp aus Chrom-Molybdän Stahl. Eine bunte Mischung aus Reynolds und Columbus Rohren sowie passend gedrehtem Vollmaterial.
Die Fügetechnik wird fillet brazing sein. Also hartgelötetes Material. Das Erscheinungsbild der Fügung ist dadurch sehr klassisch und aufgrund des Fehlens von Schweißraupen auch sehr clean. Als Hartlot kommt silberhaltiges Neusilberlot zum Einsatz. Es hat eine weit höhere Zugfestigkeit als z.B. Messing welches sonst benutzt wird, bei gleicher Verarbeitungstemperatur. Einziger Haken: Es ist vier Mal so teuer.

Hier noch ein Paar Impressionen von der neuen Rahmenlehre






Das erste Element des Prototyps ist auch schon fertig. Ein 100mm Steuerrohr mit 43,8mm Innendurchmesser aus dem vollen Material herausgedreht. Dadurch kann man die Wandstärke besser bestimmen und vorallem sicher sein dass Rohr an beiden Enden perfekt fluchtet.
Vorher und nachher:


Ich werde aufgrund meines Studiums nicht jeden Tag an dem Projekt arbeiten können, allerdings versuchen immer mal wieder ein Update zu liefern. ;)

Ich wünsche noch ein frohes Restostern ;)

Grüße,
Lars
 
Ich freue und bedanke mich über die positiven Reaktionen :)

Mich interessieren Details zur Rahmenlehre. Hast du da eine Bauplan? Gerne auch PM.
Bauplan gibt es leider nicht. Habe mich über Tage in die Materie im ganzen Internet einlesen müssen.
Diese Rahmenlehre an sich ist so konstruiert, dass sie beim erhitzen der Rohre die Längung Jener mitgeht, anstatt sich mit aller Kraft dieser Längung entgegen zu setzen. Das minimiert Verzug schon einmal. Der Schlitten mit dem das Tretlager eingespannt wird ist dafür entscheidend, da er nur Handfest festgestellt wird. Die Lehre ist 130cm lang und 90cm hoch. Die Verbauten Aluminium Elemente sind 40x40mm ITER Profile in der schweren Ausführung. Das ist ein guter Mittelweg zwischen Stabilität und dem was ich mir finanziell leisten kann. Sollte es mir irgendwann finanziell besser gehen kann die Lehre auch sehr schnell aufgerüstet werden, da Modulbauweise.
Falls Du noch andere fragen haben immer her damit, ich beantworte diese sehr gerne ;)
 
Wie kannst Du an der Rahmenlehre die Winkel einstellen ? Jedesmal neu abmessen ist doch recht ungenau, ich sehe keine Skala.

Verräts Du auch die Geo des Bikes -> 76 Grad Sitzwinkel das jeder nach Bedarf mit Setback optimieren kann hat fast noch kein Hersteller (es gibt keine Sattelstützen mit setforward für diejenigen die gerne mehr Last am Vorderrad haben. Ist der Lenkwinkel mehr Enduromäßig Richtung 67° oder XC mäßig Richtung 70° ? Fragen über Fragen.

Geiles Projekt. :daumen:
 
Wie kannst Du an der Rahmenlehre die Winkel einstellen ? Jedesmal neu abmessen ist doch recht ungenau, ich sehe keine Skala.

Verräts Du auch die Geo des Bikes -> 76 Grad Sitzwinkel das jeder nach Bedarf mit Setback optimieren kann hat fast noch kein Hersteller (es gibt keine Sattelstützen mit setforward für diejenigen die gerne mehr Last am Vorderrad haben. Ist der Lenkwinkel mehr Enduromäßig Richtung 67° oder XC mäßig Richtung 70° ? Fragen über Fragen.

Geiles Projekt. :daumen:

Es gibt so ein sehr interessantes Freeware Programm Namens "RattleCAD", damit kann man sich seine Wunschgeometrie selbst zusammenbauen.
Das Programm unterstützt mehrere Arten von Rahmenlehren, so auch meine. Das Programm gibt automatisch dann aus wie weit das Tretlager in horizontaler Richtung vom Steuerrohr entfernt sein muss und wie hoch das Steuerrohr selbst in vertikaler Richtung im Bezug zum Tretlager liegen muss. Mehr muss man dann in der Rahmenlehre selbst nicht einstellen. rattleCAD gibt automatisch an wie lang und in welchem Winkel die Rohre bearbeitet werden müssen. Zusammen mit einem elektronischen Neigungsmesser bekommt man so auch das Sattelrohr perfekt hin. ;)

Die Geometrie des Prototyps wie folgt, allerdings auf meinen Köper zugeschnitten:

Oberrohrlänge (virtuell) 630mm
Sitzrohr 420mm
Tretlagerabsenkung 35mm
Steuerrohrwinkel 67°
Sitzrohrwinkel (bereinigt) 75,5°
Kettenstrebe 431mm
 
oh ha! ein selbst gebruzzeltes Fully - da werde ich mitlesen. bei mir hat es bisher nur zu einem Rennrad aus Columbus Max Rohrsatz mit DI2 gereicht, welches ich für meine Frau im Keller zusammen gelötet habe.

viel Erfolg dabei.
 
Fängt vielversprechend an, Alter Vater! Ich bin schon jetzt angemessen beeindruckt!
 
Ich hab mir erlaubt den Thread im österreichischen BB bei den Selberbruzzlern zu verlinken...
Das wird wirklich ein interessantes Projekt :)
 
Sorry, wenn ich mal so laienhaft dazwischenfrage: Sinn der Umlenkrolle an der Wippe ist, das Verhärten des Hinterbaus unter Zug zu verhindern? Und das Ganze dann besonders beim gleichzeitigen Eintauchen in den Federweg? Weil der Zug der Kette der Einfederkurve des Achsdrehpunktes nicht mehr so stark entgegenwirkt?
Wenn nein, wär ich dir für eine kurze Erklärung für Doofe dankbar.

Wenn ja, gibt es konstruktiv sinnvolle Alternativen ohne zusätzliche Umlenkung der Kette? Und ab welchem Federweg macht dies Sinn bzw. bis zu welchem FW könntest du darauf verzichten, ohne die Sensibilität des Hinterbaus zu sehr zu opfern? Oder ist dies gar nicht federwegabhängig? :)
 
Zuletzt bearbeitet:
Das mit der Umlenkrolle ist mir jetzt erst aufgefallen. Puh, das ist schon ein hartes Programm. so wie es oben gezeichnet ist längt sich die kette beim einfedern nicht oder? Das würde heißen Du ziehst beim Treten das fahrwerk zusammen? Das wäre nämlich garnicht gut.

Ein weiterer Punkt. Die Kettenkräfte, gerade bei einem kleinen Kellenblatt vorne am 29er sind enorm, die Aufnahme der Rolle muss Brutal steif sein, damit sich der ganze Bock beim Antreten nicht extrem verwindet. Das alles in die obere Wippe zu integreieren wird sicher nicht einfach.

Man kann die Rolle sicher so integrieren, dass man auf dem Papier technische Vorteile hat, aber ob das in der Praxis dann auch so raus kommt oder ob da dann ein simpleres Design, wie das ICB nicht die bessere Lösung ist bleibt fraglich.
Ich würde eine simple Lösung wie das ICB mit 29+ Reifen bevorzugen.

Das ist ein Geiles Projekt und ich bin schon sehr gespannt wie es weiter geht :)
 
Das mit der Umlenkrolle ist mir jetzt erst aufgefallen. Puh, das ist schon ein hartes Programm. so wie es oben gezeichnet ist längt sich die kette beim einfedern nicht oder? Das würde heißen Du ziehst beim Treten das fahrwerk zusammen? Das wäre nämlich garnicht gut.
Vom Konzept her hat doch GIANT mal was ähnliches gehabt, das NoResonanceSystem. Dabei wurde auch durch Druck auf dem Pedal der Hinterbau gestrafft und das klettern/Vortrieb verbessert. Hatte mal so ein Bike und das hat schon recht gut funktioniert.
Wenn's mit der Rolle funktioniert wäre es schon prima...
 
Vom Konzept her hat doch GIANT mal was ähnliches gehabt, das NoResonanceSystem.

Raeder mit Idler sind jetzt nicht so besonders selten (Canfield, Bulls und Commencals Vprocess Nachfolger, im gewissen Sinne auch ein Zerode fallen mir auf die Schnelle ein), DHler hat's immer wieder welche gegeben.
Der Unterschied ist nur, dass man die jetzt - mit dem Einfachantrieb - auch bei 'normalen' MTBs verbauen kann.
 
Hammer, ich sitz gerade völlig geplättet vor dem Rechner.

Irre was manche hier drauf haben....

:eek::eek::eek::eek::cool::anbet:

Um Gottes Willen, es ist alles absolut kein Hexenwerk. So etwas kann wirklich(!) ein Jeder. Das Schwierigste ist sich ein Herz zu fassen und die Zeit zu investieren sich die nötigen Informationen von unzähligen Quellen zu recherchieren. Das ist extrem langwierig, oft frustrierend und wenn man zu hastig und/oder ungeduldig ist, meist eine teure Fehlinvestition. Man muss dann buchstäblich Lehrgeld zahlen. Am Besten ist dabei immer aus den Fehlern Anderer zu lernen damit man diese selbst nicht mehr machen muss. Wer sich mal in die Materie eingelesen hat weiß was ich mit den letzten Sätzen meinte. :D

Ich hab mir erlaubt den Thread im österreichischen BB bei den Selberbruzzlern zu verlinken...
Das wird wirklich ein interessantes Projekt :)

Vielen Dank dafür! :)


Sorry, wenn ich mal so laienhaft dazwischenfrage: Sinn der Umlenkrolle an der Wippe ist, das Verhärten des Hinterbaus unter Zug zu verhindern? Und das Ganze dann besonders beim gleichzeitigen Eintauchen in den Federweg? Weil der Zug der Kette der Einfederkurve des Achsdrehpunktes nicht mehr so stark entgegenwirkt?
Wenn nein, wär ich dir für eine kurze Erklärung für Doofe dankbar.

Wenn ja, gibt es konstruktiv sinnvolle Alternativen ohne zusätzliche Umlenkung der Kette? Und ab welchem Federweg macht dies Sinn bzw. bis zu welchem FW könntest du darauf verzichten, ohne die Sensibilität des Hinterbaus zu sehr zu opfern? Oder ist dies gar nicht federwegabhängig? :)

Deine Annahme ist absolut korrekt.
Alternativen zur Umlenkung gibt es in diesem System leider nicht. Würde man die Rolle weg lassen, hätte man eine Kettenlängung die kein Schaltwerk mitmachen würde und selbst wenn - der Anti-Squat würde absolut durch die Decke gehen.
Die anderen Alternativen beinhalten halt einen klassischen Achspfad, wäre auch nicht schlecht und es wäre konstruktiv gesehen sowieso auch meine Alternativlösung falls es sich später herausstellen sollte dass Theorie und Praxis sich doch zu sehr voneinander unterscheiden und das Federungssystem doch nicht so seine Stärken ausspielen kann wie ich mir das erhoffe. ;)



Ein weiterer Punkt. Die Kettenkräfte, gerade bei einem kleinen Kellenblatt vorne am 29er sind enorm, die Aufnahme der Rolle muss Brutal steif sein, damit sich der ganze Bock beim Antreten nicht extrem verwindet. Das alles in die obere Wippe zu integreieren wird sicher nicht einfach.

Man kann die Rolle sicher so integrieren, dass man auf dem Papier technische Vorteile hat, aber ob das in der Praxis dann auch so raus kommt oder ob da dann ein simpleres Design, wie das ICB nicht die bessere Lösung ist bleibt fraglich.
Ich würde eine simple Lösung wie das ICB mit 29+ Reifen bevorzugen.
Die Rolle und ihre Aufnahme wird in das obere Link integriert, das sollte schon was aushalten, die Kräfte sind zwar hoch aber nicht so hoch wie in anderen Teilen des Konstruktes. Machbar ist es schon, habe da schon einige Ideen.
Ob das Federungssystem sich in der Realität überhaupt behaupten kann wird sich dann zeigen. Wie gesagt, falls Theorie und Praxis sich doch zu sehr unterscheiden habe ich in der Hinterhand noch eine Menge funktionsfähiger Konstruktionen, darunter auch ein am ICB 2.0 angelehntes Design das -bis auf die Dämpferlinie, da Eingelenker- alle Eigenschaften des neusten Canfield Balance besitzt.
Allerdings werde ich erst versuchen das jetzige Design zu realisieren da die Dämpferverlängerung die dann nötig wäre genauso schwer zu bauen ist wie die Shortlinks mit Kettenumlenkung

Raeder mit Idler sind jetzt nicht so besonders selten (Canfield, Bulls und Commencals Vprocess Nachfolger, im gewissen Sinne auch ein Zerode fallen mir auf die Schnelle ein), DHler hat's immer wieder welche gegeben.
Der Unterschied ist nur, dass man die jetzt - mit dem Einfachantrieb - auch bei 'normalen' MTBs verbauen kann.

Auch das ist absolut korrekt. Downhiller haben diese Art von Federung seit etlichen Jahren.
Der größte Vorteil ist einfach dass man durch ein einfaches Bauteil, mit relativ geringem Zusatzaufwand sowie geringem Zusatzgewicht weit mehr Kontrolle über das Federverhalten erhält als normal. Während sehr viele andere "klassische" Designs mit zunehmender Einfederung an Anti-Squat verlieren und dadurch eben die Kraft verloren geht die das Wippen unterdrückt, lässt sich mit solch einer Kettenrolle erzwingen dass z.B. die Wippunterdrückung über den gesamten Federweg hinweg auf ein und dem selben Niveau bleibt, oder wenn man will, sogar noch verstärkt wird.

Alles andere ist sowieso "klassisch" ohne die Umlenkrolle ist das Design einfach ein simpler Short Link Viergelenker. Überhaupt kein Hexenwerk. ;)


Ansonsten vielen vielen lieben Dank für die ganzen positiven Kommentare, hätte echt nicht gedacht dass das Projekt auf so viel Gegenliebe stößt! :)
 
Ein kleines Update. :)

Da die auftretenden Kräfte erfahrungsgemäß am Oberrohr sowie Sitzrohr am größten ausfallen, bekommen die Rohre dort, da sie nur sehr sehr dünn sind, ein Bilaminat verpasst. Eine passend gedrehte CrMo Hülse wird auf das dünne Rohr geschoben und verlötet. Das verstärkt ähnlich wie bei einer Muffe das Rohr an den Enden, dort wo eben die Wandstärke am dringendsten benötigt wird, da die Rohre später stumpf verlötet werden.





Nun folgt bei beiden Rahmenrohren der Teil der am wenigsten Spaß macht und doch am meisten Zeit in anspruch nimmt. Das überschüssige Löt muss so verschliffen und gefeilt werden dass es später sehr gut aussieht und das Rohr selbst muss noch von jeglichen Flussmittelresten befreit und ebenfalls mit sanften Schleifpapier bearbeitet werden.
 
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