Fully mit Pinion - welches Hinterbaukonzept

[Fotofranke]

Hallo zusammen,

bei den Ausfahrten in den vergangenen Wochen und Monaten hatte ich immer Probleme mit der Schaltung. Dreckanfällig, Schäden durch Äste, Steine oder Stürze, usw.. Dies hat mich veranlasst, die ganze Kettenschaltungsgeschichte mal zu hinterfragen. Ausserdem bin ich begeistert vom Stahlfeeling meines Hardtails. Somit ist bei mir der Wunsch nach einem neuen, speziellen Bike entstanden.

Hier mal die Eckpunkte des Bikes:

• Stahlrahmen vollgefedert
• Piniongetriebe
• 29 Zoll
• ca. 140mm Federweg am Heck
• flacher Lenkwinkel von ca. 65°

Ziel wäre es das Bike selbst zu konstruieren und wenn irgend möglich auch selbst zu realisieren. Jedoch ist dies mein erstes Projekt dieser Art und ich bin mir selbst nicht im Klaren wie weit ich komme.
Ich habe mich in den letzten Tagen viel mit den verschiedenen Geometrien auseinandergesetzt und da stehen vor allem beim Hinterbaukonzept in Verbindung mit Piniongetriebe grosse Fragezeichen.

In welche Richtung würdet ihr gehen? Viergelenker, Eingelenker, abgestützter Eingelenker?

Danke schon jetzt für eure Inputs.
Stefan

 

[blubblub]

Klingt nach einem super Plan. Und viel Arbeit
Eingelenker mit hohem Drehpunkt und zwei Ketten?

 

[erD-manN]

Hallöchen! Finde ich eine sehr interessante Idee! meiner meinung nach, ist die konsequente abkehr von den kettenschaltung auch die abkehr von der kette also pinion mit riemen, wie nicolai und mitech es machen. wo sich dann natürlich die frage mit dem riemenspanner anschließt. ich könnte mir aber vorstellen, dass nicolai oder mitech bereit sind ihre riemenspanner auch einzeln zu verkaufen. fragen kost nix .

 

[Fotofranke]

Vielen Dank für eure Beiträge.
Sorry, das hatte ich in meiner ersten Liste vergessen zu schreibe. Das ganze soll natürlich mit Riemen betrieben werden. Das es dann einen Riemenspanner braucht ist mir klar. MiTech oder Nicolai anfragen ist eine Gute Idee, jedoch denke ich, dass es besser ist ein problem nach dem anderen zu lösen.
Ich denke der Vorschlag von blubblub fälllt raus, da das Ganze mit Riemen viel zu breit werden würde.
Im Moment tendiere ich Richtung Eingelenker, weil das von der Konsturktion her woll noch am ehesten machbar ist. Das ganze mit einem möglichst niedrigen Drehpunkt auf einer Achse mit der Antriebswelle vom Pinion.

 

[erD-manN]

du kannst dir den spanner sparen, wenn du das getriebe in den hinterbau legst. so wie es mitech macht: http://www.mi-tech.de/bike/epsilon-29/
bei einer solchen lösung muss man sich aber genaue gedanken darüber machen wo man den drehpunkt hinlegt, sonst federt das ding aus oder ein, wenn man aus dem sattel geht und so wie ich das beim mitech sehe, federt es beim aufstehen aus, was aus meiner sincht nicht so clever ist.

bei einem eingelenker mit spanner hast du den geringsten pedaleinfluss, wenn der drehpunkt genau dort liegt, wo der riemen/kette das antriebsritzel oben verlässt. nicht im drehpunkt der welle. je weiter der drehpunkt senkrecht zum riemen nach oben wandert, desto mehr pedalrückschlag hast du.

 

[Fotofranke]

So ich hole nun das Thema wieder aus der Versenkung. Das erste Pinion-Hardtail läuft und weitere Hardtailrahmen sind in der Pipeline. Jedoch geht mir der Gedanke zum 29er Pinion-Stahl-Fully nicht aus dem Kopf und wird mal als Fernziel für 2019 angesetzt.

Ich hatte, wie in einem anderen Thread zum Thema Kinematik-Lizenzen schon thematisiert, mal bei Santacruz angefragt ob es möglich wäre ihre Links und somit auch die Kinematik zu übernehmen, damit diese nicht selbst hergestellt werden müssen. Sie haben mir jetzt aus Haftungsgünden eine Absage geschickt.

Ericson hat folgendes Angebot gemacht, was ich schon mal super von im finde!!!!

Wir bauen auch Bikes, wenn unser Patent Interesse weckt, lässt sich bei den Stückzahlen was machen.

Jedoch ist ihr Konzept mit vielen Gelenken ausgestattet, was mich fertigungstechnisch vor grosse Herausvorderungen stellt. Eigentlich würde ich gerne einen Hinterbau aus einem Stück bauen mit möglichst wenig gelenken. Somit wäre das entweder ein Eingelenker oder ein VPP.

Ich habe mir jetzt mal Linkage gekauft und werde dort ein bisschen rum probieren. Ein Fully in Verbindung mit einem Piniongetriebe sollte doch eigentlich die Planung etwas erleichtern, weil man die Kinematik exakt auf eine Übersetzung optimieren kann. Jedoch bin ich gerade erst dabei mich mit dem Kinematikthema auseinander zu setzten.
Ich bin also für alles offen und für jede Hilfe dankbar.

Gruss und einen schönen Tag
Stefan

https://www.instagram.com/scarcycles/?hl=de

 

[Fotofranke]

Ach ja, ne Trinkflasche sollte wenn es irgendwie geht noch in Rahmendreieck passen

 

[Downhillrider]

Hi, ganz so einfach wird das nicht mit der Auslegung. Du hast ja noch die Übersetzung im Getriebe.
Wenn der Kettenzug das Ausgangsritzel um meinetwegen 15 ° zurückdreht dann sind das beim Pinion C12 27° Pedalrückschlag im leichtesten Gang 27 Grad und 4 Grad im schwersten. Wenn man bei Linkage den drivetrain auf Gearbox setzt und die Achse der Gearbox auf das Tretlager dann hast du ein Piniongetriebe dargestellt und kannst bei Variation des Übersetuzngsverhältnisses sehen was mit dem Pedalrückschlag passiert.
Der Antisquatgraph wird geometrisch ermittelt und berücksichtigt nicht das Getriebe, die Werte muss man von Hand mit der Primärübersetzung multiplizieren. Das macht Linkage nicht selber.
Generell hat man durch die sich nicht ändernden Kettenlinie bei Pinionbike immer dehr viel Pedalrückschlag/Antisquat in den leichten Gängen und nahezu keinen in den schweren. Das ist prinzipiell wünschenswert aber der Abfall zu den schweren Gängen hin ist viel stärker als man ihn eigentlich gerne hätte.
Klingt nach einem interessanten Projekt, ich habe vor kurzem einen Pinion 4-Gelenker konstruiert, aber die ersten Prototypen lassen noch ein bisschen auf sich warten. Dementsprechend weiß ich noch nicht wie sich die theoretischen Überlegungen in der Praxis anfühlen.

 

[Fotofranke]

Hi, ganz so einfach wird das nicht mit der Auslegung. Du hast ja noch die Übersetzung im Getriebe.
Wenn der Kettenzug das Ausgangsritzel um meinetwegen 15 ° zurückdreht dann sind das beim Pinion C12 27° Pedalrückschlag im leichtesten Gang 27 Grad und 4 Grad im schwersten. Wenn man bei Linkage den drivetrain auf Gearbox setzt und die Achse der Gearbox auf das Tretlager dann hast du ein Piniongetriebe dargestellt und kannst bei Variation des Übersetuzngsverhältnisses sehen was mit dem Pedalrückschlag passiert.
Der Antisquatgraph wird geometrisch ermittelt und berücksichtigt nicht das Getriebe, die Werte muss man von Hand mit der Primärübersetzung multiplizieren. Das macht Linkage nicht selber.
Generell hat man durch die sich nicht ändernden Kettenlinie bei Pinionbike immer dehr viel Pedalrückschlag/Antisquat in den leichten Gängen und nahezu keinen in den schweren. Das ist prinzipiell wünschenswert aber der Abfall zu den schweren Gängen hin ist viel stärker als man ihn eigentlich gerne hätte.

Ok, vielen vielen Dank für die richtigstellung von meiner Annahme. Soweit bin ich noch gar nicht in der Materie drin. Ich werde das in Linkage mal so einstellen und dann heisst es "learning by doing".

Klingt nach einem interessanten Projekt, ich habe vor kurzem einen Pinion 4-Gelenker konstruiert, aber die ersten Prototypen lassen noch ein bisschen auf sich warten. Dementsprechend weiß ich noch nicht wie sich die theoretischen Überlegungen in der Praxis anfühlen.

Das Projekt würde mich ja sehr interessieren. Was für ein Rahmenmaterial soll es denn werden? Stahl, Alu, Carbon? Kannst du mal einen Screenshot aus Linkage posten, Oder ist der geheim?

 

[Fotofranke]

Ich habe jetzt mal in Linkage gestartet. Und habe den Kettenumlenkungstyp auf Gearbox gestellt und den Mittelpunkt der Kettenumlenkung auf die Innenlagerachse gezogen. Wenn ich aber das Übersetzungsverhältnis nun ändere, welche Werte muss ich miteinander multipliziern, um den Antisquatgraph-Wert zu erhalten?

Das hier müssten die Übersetzungwerte vom Getriebe sein, oder?

 

[Downhillrider]

das ist die Gesamtübersetzung, in deinem Fall mit 32/32 ist die gleich der Getriebeübersetzung.
Meiner Meinung nach ergibt es Sinn den Antisquatwert mit der Getriebeübersetzung zu multiplizieren weil die Trumkraft der Kette ja um den Faktor größer ist im Vergleich zu einem "normalen" Rad bei ansonsten gleichen Randbedingungen. Das habe ich mir selber zusammengereimt, Literatur dazu konnte ich nicht finden.
Bilder von dem Pinion-Projekt kann ich leider nicht zeigen weil es eine Kundenarbeit war...

 

[Fotofranke]

Guten Abend zusammen,
ich habe jetzt mal im Linkage einen Eingelenker mit Dämpfer-Yoke bebaut. Pinion ist Simuliert.
Wenn ich jetzt bei der Gearbox Übersetzung die Getriebeübersetzungswerte eigebe, sehe ich wie sich der Pedalrückschlag verändert. Jedoch weis ich nicht wirklich, welche Werte nun gut oder schlecht sind.....

Bei meinem Modell ergeben sich nun folgende Werte:

Übersetzungsverhältnis Pedalrückschlag im Sag (30mm) Pedalrückschlag bei 140mm
1:1 (Sandartwert) 2.56 10.92
1:3.33 (schnellster Gang) 11.99 51.21
1.82:1 (langsamster Gang) 0.85 3.14

Hier noch zwei Bilder von meinem ersten Model. Einmal im Sag und mit voller Ausnutzung des Federwegs

Ich würde mich sehr über Rückmeldung von euch freuen, um mein bescheidenes Kinematikwissen weiter zu verbessern.

 

[Downhillrider]

Hi,

poste mal die Kennlinien von:

Anti squat
Anti rise
leverage ratio
pedal kick back 1. Gang, 6. Gang und 12. Gang

Viele Grüße
Stefan

 

[Fotofranke]

Also hier mal die Kennlinien:

 

[Fotofranke]

Pedalrückschlag 1. Gang (leichtester)

Pedalrückschlag 6. Gang

Pedalrückschlag 12. Gang

Gruss Stefan

 

[Downhillrider]

Hi,
irgendwas ist beim Pedalrückschlag vertauscht. Der sollte im leichtesten Gang an größten sein und nicht im schwersten. Hast du evtl. den Kehrwert der Übersetzung eingegeben? Zeig mal einen Scrrenshot vom Eingabefenster. 52° wären auch schon krass viel, ich würde im leichtesten Gang nicht über 35 - 40 Grad gehen.
Antisquat und Antirise sind eher hoch. Der Antisquat muss ja noch mit der Übersetzung multipliziert werden. Du könntest also geometrisch noch mit dem Drehpunkt ein wenig runter gehen wenn das geometrisch mit dem Piniongetriebe passt.
Hebelverhältnis ist ganz gut für einen direkt angelenkten Eingelenker, das funktioniert ganz gut mit einem Dämpfer mit kleinerem Volumen (z.b. Monarch ohne Debonair). Du könntest das Yoke aber noch nach hinten verlängern wenn du mehr Progression willst.
Hast du schonmal das Gesamtübersetzungverhältnis gecheckt? 32/32 ergibt einer sehr leichte Übersetzung. Das ist als würde man eine Eagle mit 28er KB fahren.
Der originale Pinionspanner funktioniert laut Pinion nur bis 31 Zähne, bei 32 Zähnen müsstes du also was eigenes machen oder es mal ausprobieren.
Viele Grüße
Stefan

 

[Fotofranke]

Hallo Stefan, vielen Dank für deine Rückmedung.
Ich werde heute Abend eine Screenshot von meinem Eingabefenster machen und einstellen. Vielen, vielen Dank für deine Einschätzung, jetzt habe ich mal einen Ansatz, wo die Reise hingehen soll.
Den Yoke kann ich von Bikeyoke beziehen, mit denen hatte ich gestern Kontakt und sie haben das OK gegeben. Am liebsten würde ich dort auf ein Modell zurückgreifen, bei dem schon Kugellager integriert sind. Solche sind in den Längen 89, 100 und 105mm im Angebot. Ich werde mal mit dem 105er planen.
An meinem Hardtail fahre ich Gates, vorne 32 Zähne und hinten 30Zähne. Der leichteste Gang ist zwar völlig OK, aber die Übersetzungsbandbreite vom Pinion ist so riesig, dass ich bis 50 km/h mit treten kann. Und das brauch ich auf dem Bike deviniv nicht. Also lieber noch ein leichter Gang für`s Alpine. Da ich ja am Fully auch Riemen fahren möchte brauche ich dort eh noch eine andere Lösung, denn Pinion bietet ja keinen Riemenspanner an. Aber da bin ich schon dran und es schaut recht gut aus.

Vielen Dank nochmal für deine Unterstützung.
Gruss Stefan

 

[Fotofranke]

 

[x_FreiRider_x]

Welches Programm ist das was du da verwendest ?
Danke im voraus

 

[Fotofranke]

Welches Programm ist das was du da verwendest ?
Danke im voraus

Hier ist der Link

https://www.bikechecker.com/news.php

Gruss Stefan

 

[Fotofranke]

Ich habe mir mal noch Gedanken über die untere Lagerung gemacht. Sie sollte möglichst einfach sein. Ich habe die Idee im CAD mal schnell gebaut, damit ich die Position für den unteren Drehpunkt genau für das Linkage bestimmen kann.
Die Idee ist, ein BSA Tretlagergehäuse zum unteren Drehpunkt zu machen. Ich würde beim Tretlagergehäuse aus der Mitte ein Stück entfernen, so dass insgesammt 40mm Gehäusebreite mit den beiden Gewinden übrig bleiben. Diese würden dann wieder miteinander verlötet. Das Gehäuse wird in die Pinonbrücke eingepasst und ein BSA Tretlager bildet die Lagerung am Drehpunkt. Dieses könnte wenn es kaputt ist sehr einfach und schnell ausgetauscht werden, ist leicht und günstig. Eigentlich sollte ein Tretlager die Belastungen doch aushalten können, da beim pedalieren ja auch sehr grosse Kräfte auftreten. Ausserdem wäre es ja für ein Drehpunktlager recht gross dimensioniert und sollte dementsprechend lange halten. Bitte korrigiert mich wenn ich da falsch liege.
Durch das Tretlager und den Hinterbau würde man eine Achse schieben. Diese könnte aus Gewichtsgründen sogar offen sein, wäre dann aber ein Dreckfänger, und der Hinterbau wird links und rechts auf der Achse geklemmt. Somit wäre der Hinterbau auch nicht verspannt.

Hier noch Bild aus dem CAD

Blau das eingekürzte Tretlager, grün die Lagerschalen vom BSA Tretlager.

Was haltet ihr von der Idee?
Gruss Stefan

 

[Downhillrider]

Mit Gates Riemen habe ich mich noch nie beschäftigt.
Ist die Teilung denn gleichgroß wie bei Ketten? Wenn nein, dann hat ein 32er Riemenrad einen anderen Durchmesser als ein 32 Kettenblatt und deine Kinematikauslegung passt nicht hinterher. Da solltest du auf jeden Fall checken.
Innenlager als Hauptlager gab es auch schon bei Santa Cruz so weit ich weiß, das solte also machbar sein.
Ein bisschen Verspannung muss aber sein meiner Meinung nach damit der Hinterbau spiefrei wird.
Viele Grüße
Stefan

 

[Fotofranke]

Mit Gates Riemen habe ich mich noch nie beschäftigt.
Ist die Teilung denn gleichgroß wie bei Ketten? Wenn nein, dann hat ein 32er Riemenrad einen anderen Durchmesser als ein 32 Kettenblatt und deine Kinematikauslegung passt nicht hinterher. Da solltest du auf jeden Fall checken.
Stefan

Ohhhhhh
Soweit hab ich noch nicht gedacht. Ich muss in dem Fall mal bei meinen Kumpels schauen, ob einer ein 32er fährt und mal messen........!!!
Wenn es da eine Differenz geben sollte, wie rechnet man das denn dann um???????

Hast du dir meinen Screenshot mal angeschaut, warum bei mir der Pedalrückschlag im kleinsten Gang am grössten ist? Wenn ich im Linkage nicht meine Werte vom Pinion nehme sondern z. B. eine Roloff sind die Werte ganz ähnlich auch im leichtesten am grössten, ausser ich verwechsle da was.

Innenlager als Hauptlager gab es auch schon bei Santa Cruz so weit ich weiß, das solte also machbar sein.
Ein bisschen Verspannung muss aber sein meiner Meinung nach damit der Hinterbau spiefrei wird.
Viele Grüße
Stefan

Ok das hört sich schon mal gut an. Ich habe den Drehpunkt im Linkage nun mal angepasst. Er wandert um einiges nach hinten aber auch nach unten, dadruch kommen Antirise und Antisquat weiter runter und somit auch der Pedalrückschlag. Ich werde bei davon noch bilder auch die Kennlinien einstellen.

bei einem eingelenker mit spanner hast du den geringsten pedaleinfluss, wenn der drehpunkt genau dort liegt, wo der riemen/kette das antriebsritzel oben verlässt. nicht im drehpunkt der welle. je weiter der drehpunkt senkrecht zum riemen nach oben wandert, desto mehr pedalrückschlag hast du.

Ich denke ich bin an dem Punkt den du beschreiben hast nun relativ nahe dran, muss das aber im CAD nochmal anschauen. Die Grösse des Innenlagers auf der Pinionbrücke schränkt die Sache etwas ein. So wie es jetzt gezeichnet ist, müssen schon einige Anpassungen an der Brücke gemacht werden. Jedoch spare ich mir die Sache mit den Lagersitzen am Hauptrahmen.

Vielen Dank und Gruss
Stefan

 

[Fotofranke]

Die genauen Masse der Gates Ritzel habe ich gefunden.

 

[Downhillrider]

Hast du dir meinen Screenshot mal angeschaut, warum bei mir der Pedalrückschlag im kleinsten Gang am grössten ist? Wenn ich im Linkage nicht meine Werte vom Pinion nehme sondern z. B. eine Roloff sind die Werte ganz ähnlich auch im leichtesten am grössten, ausser ich verwechsle da was.

du musst den Kehrwert der Übersetzung bei Pinion angeben, dann passt es.

für die Gatesriemen brauchst du eigentlich nicht den Außendurchmesser sondern den Wirkdurchmesser. Bei Kettenrad brauchst du den Teilkreisdurchmesser. Die Geoemetriedaten für Fahrradketten findest du auf jeden Fall im Netz. Gates benutzt mit Sicherheit Standardzahnriemenprofile, musst mal versuchen dazu auch was im Netz zu finden.
Dann musst du bei Linkage eine Zähnezeahl wählen die ungefähre den selben Teilkreisdurchmesser hat wie der Wirkkreisdurchmesser der Zahnriemenscheibe. Etwas nervig, aber anders wird es wohl nicht gehen. Oder du fragst mal bei Linkage nach ob es da eine andere Möglichkeit gibt. In irgendeiner Datenbank muss ja die Kettenradgeometrie hinterlegt sein. Vielleicht kann man die ja modifizieren...