MTB Rahmen aus hochfestem Luftfahrtaluminium

[Flugzeugradler]

Einen schönen Sonntag

Auch an diesem Wochenende habe ich mich angesichts des Wetters und der alternativarmen, bescheuerten Pandemie-Situation in meine Werkstatt verkrümelt. So ein Projekt kann echt eine gewisse therapeutische Wirkung haben. Die Schwierigkeiten, Anstrengungen und die Puzzles sind nämlich völlig unabhängig von dem derzeit schon recht trüben Lockdown. Ich bin halt nicht so der Seriengucker oder Zocker...
Ich entspanne mich am Schraubstock.
Weiter geht es mit dem Ausfallende. Immerhin funktionieren die Bestellungen im Netz noch und so traf auch das 35 er Rundmaterial 7075-T6 schnell ein.

Natürlich säge ich das von Hand ab. Das trainiert den Umgang mit der Bügelsäge und in die Arme geht das auch. Mein Fitness-Studio ist noch offen und einen geraden Schnitt kriege ich auch hin.
Der Trick besteht darin das Material umlaufend einzusägen um so eine bessere Führung des Blattes zu erreichen.

Ja abgedreht wird es natürlich schon. Hochfestes 7075er Alu ist hervorragend spanend zu bearbeiten.

Die alte Drehbank mit Baujahr 1935 ist ein Erbstück meines Großvaters. Er hatte die im Sommer 1945 in einer Kiste vergraben, um zu verhindern, dass sich die Engländer das Ding unter den Nagel reißen. Die bauten in der Munitionsfabrik, in der er arbeitete, alles ab und schafften es fort.
1946 grub er sie wieder aus und brachte bis 1948 damit die Familie durch. Er ging mit dem Handwagen zu den Absturzstellen abgeschossener Flugzeuge und grub Aluminium aus.
Daraus baute er auf dieser Drehbank kleine Dampfmaschinen, die er gegen Lebensmittel auf den umliegenden Bauernhöfen eintauschte. Daher habe ich ein besonderes Verhältnis zu dem Stück, was ganz nebenbei nach beinahe 90 Jahren noch hervorragend funktioniert. Ein Hundertstel ist eben immer noch ein Hundertstel und Opa würde sich bestimmt freuen, dass das gute Werkzeug noch im Einsatz ist.

Hier übertrage ich die Norm für die Aufnahme auf den Rohling. Die Zentrierbohrung des Fertigschneiders findet dabei schön die Mitte. Mit dem Zirkel vorsichtig anreißen, aber nur da, wo auch weggeschnitten wird. Die Form ist nicht so komplex und hier muss ich keine CAD-Datei an einen Zerspanungsdienstleister schicken. Das feile ich schrubb und schlicht heraus.

Grobes anpassen mit dem neuen Drehteil, welches das M12 x 1,75er Gewinde der Achse aufnehmen wird.
Die "Mutter" wird angenietet und dient gleichzeitig noch als "Umfallschoner" für das Schaltwerk.
Auf den Zylinder stecke ich dann ein kleines Plastikteil auf, welches das Schaltwerk schützen wird. Daher fällt die Baugruppe etwas üppig aus.

Eigentlich wollte ich hier unter 50g bleiben...

Einen Nachmittag feilen, schleifen und in Form bringen...
Der Handschuh hat schon ganz schön gelitten.

Das geht in die richtige Richtung aber auf die 50 will ich noch kommen.

Aber es passt und sieht gut aus. Ein paar Ideen zur Leichterung habe ich noch, aber jetzt lasse ich das erstmal wirken. Man könnte außen an der runden Hinterkante zwischen den Nietlöchern Radien einfeilen.
Ich mag aber den natürlichen "Arsch", der zwischen Blech und Drehteil entsteht.
Auch die Nietfahnen könnte man zwischen den Bohrungen einfeilen, aber optisch ist es so schöner.
Mal gucken was sich am Ende durchsetzt.
Das Teil ist im Vergleich zu anderen Ausfallenden noch fett. Mit 450 N/mm² und 6mm Stärke gibt es hier noch ordentlich Reserven.
"Dünner geht ümmer"

Gruß

Thomas

 

[Flugzeugradler]

Und wieder ist Sonntag...

Letztendlich entschied ich mich doch für, bzw. gegen das Gewicht. Eine Erleichterungsbohrung und das entfernen von überflüssigem Material drückten drückten nochmals die Gramms ein wenig nach unten. Ich wiege die Brocken regelmäßig und kann es inzwischen ganz gut einschätzen, was ich machen muss um beispielsweise 5 Gramm zu sparen. Man kann es sogar auf die Feilzeit umrechnen, sprich noch 2 Minuten schrubben, und es fehlt wieder ein Gramm. Mit Genugtuung sehe ich das im Sonnenlicht glitzernde Aluminium wie Sternstaub auf den Werkstattboden schneien. Alu ist einfach mein Material.

Wenn ich die Mutter noch zwischen den Nietlöchern ein feile, komme ich auf meine angestrebten 50 Gramm. Das mache ich erst, wenn das Gesamtgewicht des Rahmens mit dieser Maßnahme einen "Aldipreis" , wie beispielsweise 999g, ergeben kann. Sonst bleibe ich bei der Rundung.
Außerdem ist da ja noch die andere Seite.

Im Prinzip baute ich dieses Bauteil mit den gleichen Biegevorgängen. Der Unterschied ist hier die Aufnahme der Bremse. Ganz so easy und geradeaus geht das auch nicht, weil die Annietfahne für die Sattelstrebe nach innen gebogen ist. Die Löcher für die IS-Bremsenaufnahme liegen also nicht in einer Ebene. Das werde ich ausgleichen und entsprechend hin feilen. Mit dem Filzstift zeichnete ich die Form grob an.

Richtig anpassen und genau schauen ist immer mehr wert als jede planerische Präzision. In der Tat korrigierte ich die Position hier und da um einen halben Millimeter. Hach die Sättel der neuen Bremse sind aber auch geil. Da es momentan keine Piccolas mehr gibt, suchte ich nach Alternativen. Der Krempel von Trickstuff sieht eigentlich klasse aus, und ich fand einfach nichts was auch leicht und hübsch war. Eine Weile lang leibäugelte ich mit der BFO, aber "pulverbeschichtet" gefiel mir dann doch nicht so. Schließlich stolperte ich über eine alte, günstige Formula R1. Das Teil ist wunderschön gearbeitet, poliert und eloxiert und wiegt nur 20g mehr als das Wahnsinnsding aus Freiburg.

Vorne und hinten braucht es eine unterschiedliche Anzahl von Unterlegscheiben.

Ein nicht ganz einfacher Schritt ist das Herstellen zweier Flächen, die in parallelen Ebenen liegen müssen. Dazu drehte ich mir eine 6er Schraube genau auf die senkreche Differenz der beiden Flächen ab. Auf dem angepassten Kopf der Schraube gleitet dann die Feile und arbeitet das "vordere Auge" heraus. Mit ein wenig Übung an der Feile bekommt man das prima hin. Mit der Lichtspaltmethode und einem Haarwinkel besiege ich auch das störrischste Hundertstel.

Das gilt natürlich auf für die andere Seite. Hier arbeite ich mit Reflexion, denn die Oberflächen verraten so ganz genau, ob geschliffen, gefeilt, nass geschliffen, gebürstet, geschruppt oder geschlichtet wurde.
Damit ist ein Werkzeug und der entsprechende Abtrag gut zu kontrollieren und auch komplexe Formen werden möglich.
"Wird die Aufnahme vorne dann nicht zu dünn"?, Nee ist alles 7075-T6 und die hintere Aufnahme ist eigentlich etwas zu stark. Der Adapter kann hier ausgleichen.

Die Aufnahme der Achse bearbeite ich mit einer Schablone, die ich wieder auf der Drehbank baute.
Es handelt sich um eine präzise Unterlegscheibe.
Mit einer 12 Passschraube wird diese in Position gebracht. Sie schützt auch vor zu viel Abtrag und das Ergebnis ist einfach rund.

Alles im grünen Bereich. Ursprünglich rechnete ich mit 100g für die Ausfallenden.
Nein, ich habe keine CAD-Software, ich habe das bei der Konstruktion nur geschätzt.
Für jedes Gramm unter dem Schätzwert habe ich mir ein dunkles Weizenbier versprochen, die Woche ist also gesichert.

So kommt es dann ans Rad. Ich glaube ich lass die in einer anderen Farbe eloxieren, dunkelrot oder so.
Mal schauen, auf jeden Fall gehe ich jetzt ins Netz und kaufe mir ein paar von diesen endgeilen Titanschrauben und Titan-Unterlegscheiben.

Grüße

Thomas

 

[tsujoshi]

Das wird richtig gut!

 

[Flugzeugradler]

Abend Zusammen

Im Moment ist viel los, das Wetter wird schöner zum Radfahren und da komme ich nicht so viel in die Werkstatt. Manchmal bin ich nach meinem Job auch einfach zu fertig um da spät in der Nacht noch was zu reißen. Homeoffice ist scheiße und macht die Dinge nicht einfacher. Manchmal schlaucht es mehr als anständig einfahren. Trotzdem geht es langsam am Fahrradprojekt weiter:

Das Tretlager mit seinen Krafteinleitungen gilt es anzupassen.
Auf einem Stück 4130 zeichne ich die Konturen des Seitenbleches an.

Mit Heftnadel wird das Ganze direkt auf dem Schonbrett der Werkbank fixiert.
Die vorhandenen Nietlöcher sind somit übertragen. Die bestehenden Löcher fungieren als sogenannte Pilotbohrungen.

Ausgeschnitten nach den Umrissen des Seitenbleches.

Anpassungen und Probesitz am Rahmen, soweit alles gut. Ein wenig Material musste an den Seiten noch verschwinden, um frei von den Biegeradien der Profile zu kommen. Wenn man gerade gebohrt hat, dann passt das auch.

Das überflüssige Material wird entfernt. 4130 lässt sich prima sägen und feilen, ein tolles Material.
Irgendwann baue ich daraus mal einen ganzen Rahmen.

Stahl ist nicht schwer. Selbstverständlich mache ich das rechte und das linke Blech in einem Aufwasch.
Beide Teile wiegen zusammen nur 24 Gramm.

Anheften des Bleches im verbauten Zustand. Das ist nicht ganz ohne, da das Alu innen vor eventuellen Spritzern geschützt werden muss. Mit einem gut eingestellten MIG MAG Gerät geht das aber. Ich bevorzuge diese Methode, auch wenn einige feine Arbeiten mit WIG schöner gehen. Hier kommt man so besser hin und mit einem feinen Draht wird das auch gut.

Richtig geschweißt wird dann außerhalb des Rahmens und weit von dem empfindlichen Dural. Schön auf das Durchschweißen des relativ dünnen Material achten. Hier braucht es einige Versuche an Probestücken bis der Strom, der Drahtvorschub und der entsprechende Dreh gut hinkommen. Die Scheißnaht besteht aus einzelnen Punkten, die ganz kurz hintereinander platziert werden. Ermüdungstechnisch ist das ideal und gut kontrollierbar ist es auch.

Feilen, Feilen, Feilen und es sieht am Ende so aus. Ich kaufte mir noch so eine kleine, elektrische Bandfeile für den letzten Schliff.

Wieder ein Teil beinahe fertig. Die Außenseiten werden noch zusätzlich Hartgelötet. Das geht gut, weil das Lot dann in die Spalten kriecht und nur einen sehr kleinen Radius macht. Strukturtechnisch reicht die innere Schweißung bereits locker aus. Nach dem Galvanisieren wird das Lot nicht mehr sichtbar sein. Ich überlege, wie ich da noch Gewicht sparen kann. Vielleicht mache ich noch mehr Löcher rein. Das Rohr ist innen allerdings schon auf 1 mm Wandstärke ausgedreht, so viel kommt da nicht mehr.
Da wo die Pressfit Lager sitzen werden, ist die Wandstärke etwas höher. Stahl ist zum Verpressen ideal. Es hat eine viel härtere Oberfläche als Alu oder gar Kohlefaserlaminat und bietet maximale Festigkeit.
Leider ist die Dichte sehr hoch. Vielleicht gibt es nicht das ideale Material für einen Fahrradrahmen, aber es gibt das ideale Material für jede Baugruppe. Vielleicht sollte ich den Titel ändern:

"MTB-Rahmen aus hochfestem Metallverbund"

Gruß

Thomas

 

[red_hook]

Krass gute Konstruktion. Redundant und Reparaturfreundlich.Sieht großartig aus!

 

[Rudirudi]

Die alte Drehbank mit Baujahr 1935 ist ein Erbstück meines Großvaters. Er hatte die im Sommer 1945 in einer Kiste vergraben, um zu verhindern, dass sich die Engländer das Ding unter den Nagel reißen. Die bauten in der Munitionsfabrik, in der er arbeitete, alles ab und schafften es fort.
1946 grub er sie wieder aus und brachte bis 1948 damit die Familie durch. Er ging mit dem Handwagen zu den Absturzstellen abgeschossener Flugzeuge und grub Aluminium aus.
Daraus baute er auf dieser Drehbank kleine Dampfmaschinen, die er gegen Lebensmittel auf den umliegenden Bauernhöfen eintauschte. Daher habe ich ein besonderes Verhältnis zu dem Stück, was ganz nebenbei nach beinahe 90 Jahren noch hervorragend funktioniert. Ein Hundertstel ist eben immer noch ein Hundertstel und Opa würde sich bestimmt freuen, dass das gute Werkzeug noch im Einsatz ist.

Tolle Geschichte!

 

[Flugzeugradler]

Hallo Freunde von leichten Metallrahmen

Zur Abwechslung suchte ich mir mal eine schöne, saubere Arbeit heraus. Ich befinde mich in einer Bauphase, wo ich mir praktisch aussuchen kann, wo ich weitermache. Diesmal hatte ich Lust auf klassische Arbeit und ich wollte wieder Metall in Form hämmern. Es geht um das Knotenblech, welches die Sattelstreben aussteift und mit dem Rahmen verbindet.

Hier beginne ich mit Strukturwinkeln aus der Luftfahrt. Das sind keine einfachen L-Profile wie man sie im Baumarkt findet. Diese Profile besitzen innen einen richtigen Radius, die Kanten verjüngen sich nach außen etwas. Darauf kommt nun ein Blech, welches den rechten und den linken Winkel miteinander verbindet.

Hier baue ich die Form für die runde Aussteifung des Bleches. Dazu verwende ich Siebdruckplatte, weil diese sehr hart ist und sich mit dem Streifenmuster prima in Form bringen lässt. Schnitte und Radien sind hier bestens zu kontrollieren. Die Rundung selbst bestimmt der Boden einer Spraydose. Ich nehme einfach gerne vorhandene Gegenstände. Hier kommt es nicht auf den Millimeter an.

So war das gemeint, die farbigen Schichten zeigen nun schön die Rundung. Mit einem Messer lassen sich schön die Mitten anreißen, das wird schön präzise, ist gut zu sehen und verwischt nicht.

Wieder braucht es ein "Werkzeugloch", was die wiederholte Befestigung der Matrize garantieren soll. Außerdem verhindert die Schraube das Rutschen des Bleches. Eine Kante ist schon gemacht.

So treibe ich das Blech gegen die Siebdruckplatte in Form. Leider ist sie auf der Aufnahme nur schwer zu sehen. Die Schraube ist selbstverständlich auch drin. Sie liegt unter der Backe des Schraubstocks.
Dieser Schritt kosten ein wenig Geduld und Vertrauen in die Eigenschaften des Materials. Schließlich mache ich hier ein sphärische Form, beinahe wie Laminieren....
Hier gibt es aber keine Harzsauerei, keine Dosen mit Totenköpfen drauf, keinen Autoklaven, keine Gummihandschuhe, keinen lungengängigen Schleifstaub.

Wer kennt den Trick, wie man ein wirklich rundes, großes Loch mit einem normalen Bohrer in ein dünnes Blech bohren kann? Hier ist es nur ein 20er aber ich kann so auch in ein 0,5er Alu-Blech ein völlif rundes 40 mm Loch machen.....

Vormontiert mit den bearbeiteten Winkeln. Der Radius des in der Ecke der L-Profile ist hier gut zu sehen. Sieht irgendwie "bionical" aus, oder wie ein Skeletteil vom Terminator. Na ja, ist ja auch sowas ähnliches.

Das muss noch Material weg. Vielleicht mache ich die zentrale Erleichterungs-Bohrung noch etwas größer. Eventuell mache ich noch Erleichterungsbohrungen zwischen die Niete.

Am Rahmen sieht es dann so aus. Das Ergebnis eines weiteren Tages.
Das kleine Langloch links ist kein Unfall. Hier wird später die Bremsleitung mit einem Kabelbinder befestigt. Diese wird innen in dem C-Profil der Sattelstrebe verlaufen. Dieses Konzept hat sich bei dem Vorgänger hervorragend bewährt.

Grüße

Thomas

 

[ONE78]

warum hast du das nicht aus einem teil gebogen? also ohne die beiden winkel? Resteverwertung?

 

[Flugzeugradler]

Morgen,

warum hast du das nicht aus einem teil gebogen? also ohne die beiden winkel? Resteverwertung?

Gute Frage, tatsächlich habe ich darüber nachgedacht.
Es wäre auch leichter geworden, da die Überlappung wegfallen würde. Das fuchst mich jetzt etwas. Außerdem hätte man mit dem selben Siebdruck-Hilfswerkzeug auch noch schön zwei seitliche Fahnen biegen können.
Der Extra-Winkel ist aber etwas stärker als das Blech oben und er ist durch den Radius innen auch deutlich biegesteifer. Ob das jetzt diesen Schritt rechtfertigt, kann ich nicht so genau sagen.
Dann habe ich die Kannte und den Übergang so cool gefunden, dass ich es in diese Richtung weiter gebaut habe. Vielleicht kann ich es ja noch leichtern um den Gewichtsnachteil gegenüber einem einteiligen Blech aufzuholen.

Gruß

Thomas

 

[Edelziege]

Cooles Projekt!

Ich denke, daß das mit den Winkeln sogar besser ist, weil man es so spannungsfrei wie möglich machen kann. Das ist einteilig kaum hinzubekommen, wenn man nicht drei Anläufe machen möchte.

Wie bohrst Du denn die großen Löcher? Ich habe für so etwas speziell angeschliffene Bohrer mit negativem Freiwinkel. Aber vielleicht geht es ja auch einfacher...

Viele Grüße,
Georg

 

[Flugzeugradler]

Hallo Georg

In der Tat müsste man sehr präzise arbeiten und genau die Blechstärke und den Biegeradius berücksichtigen, um das Teil aus einem einzigen Blech zu bauen. Möglich wäre es aber...

Soll ein "großes" Loch in ein "dünnes" Blech gebohrt werden, dann lässt sich das Rattern des Bohrers, was in einem "dreieckigen" Loch enden würde, folgendermaßen verhindern:

Einfach durch ein kleines Stück Stoff bohren, feines Baumwollgewebe (Jeans, altes T-Shirt...) eignet sich da besonders gut. Eventuell auch mehrfach falten, es sollte etwas größer sein als die Bohrung.

Gruß

Thomas

 

[Edelziege]

Muß ich mal ausprobieren, Vielen Dank!

Natürlich ist es möglich, das Teil einteilig zu machen. Aber wenn das halbwegs spannungsfrei sein soll, muß vorne am Sattelrohr die Breite schon ziemlich gut stimmen. Dann natürlich noch die Winkel der Sattelstreben... Es gibt keine Toleranzen, jede Toleranz wird in Spannung umgesetzt. Sicherlich möglich, aber ich würde das vermeiden wollen. Die Winkel umgehen die Problematik technisch.

Viele Grüße,
Georg

 

[Flugzeugradler]

Abend Leute

Diesmal habe ich mir eine schwierige Aufgabe ausgesucht, die ich hinter mich bringen wollte.
Ja ich schob das sogar länger vor mir her, denn ich erinnere mich an die vielen Fehlversuche, die ich beim ersten Rahmen hatte. Nun wird alles noch dünner und in einiger Voraussicht habe ich mir 6 Profile gemacht, um auch 6 Versuche zu haben, falls hier etwas schief geht. Mit so dünnen Materialien zu arbeiten erfordert etwas Erfahrung und weil ich hier überall an die Grenze gehe, kann ich das Verfahren auch nirgends nachlesen. Ich musste das einigermaßen schmerzlich lernen. Jedenfalls geht es heute um den sogenannten "Ausbruch". Ich schneide praktisch ein Loch in den Rahmen, welches mit einem "Unterrahmen" wieder geschlossen wird. So wird aus der "Blechkiste" etwas, was eine gewisse Ähnlichkeit mit einem Fahrradrahmen hat.

Mit den hohen Flanschen lässt sich das Profil nur schwer biegen, daher mach ich sie im Bereich der Bögen "niedriger". An den Grenzen feile ich Radien mit der Rundfeile. Um die Höhe gleichmäßig hinzubekommen, lege ich innen ein Stück Sperrholz ein, was dann als Schablone oder Anschlag fungiert.

So ist es dann fertig. Die Kanten sind sehr sorgfältig zu glätten, da hier plastische Verformung stattfinden wird. Hier arbeite ich mit feinem Schleifpapier und am Ende mit dem Polierrad.

Mit diesem Sonderwerkzeug und mit viel Gefühl kommt es dann hin.
Aufpassen, Zurückbiegen geht nur sehr eingeschränkt. Der Durchmesser des Rohres sollte etwas kleiner sein, wegen des elastischen Anteils bei der Verformung.

Immer wieder probieren und in kleinen Schritten arbeiten. Einen leichten negativen Bogen erreiche ich mit kleinen "Einzügen", die ich zwischen den Nietlöchern platziere. Das Nietschema muss natürlich schon feststehen.

Der Borgen unten am Tretlager. Abstand, Winkel und Richtung müssen stimmen.
Sowas hat auch immer noch einen gewissen "es ist gelungen Faktor". Ich will das jetzt nicht "Glück" nennen, aber es kann halt viel schief gehen. Ein neuer Anlauf kostet dann einen ganzen Abend.

Hurra, beim ersten Versuch ist es schon prima hingekommen. Das Gewicht wird noch spannend.
Hier und da kann doch Material weg, aber das Verbindungsblech für den Stoß (grüner Strich) fehlt noch.
Wenn das ganze fertige Bauteil 80 Gramm wiegt werde ich kribbelig, denn dann habe ich die Chance auf einen verdammt leichten Rahmen. Nur nicht zu früh freuen und die Euphorie langsam abatmen und in Motivation umverdauen.

Ach ja, zum Vergleich, so viel Blech ist das in etwa...

Prost

Thomas

 

[Flugzeugradler]

Hallo Metallfreunde

Nun geht es darum, dieses Teil im Rahmen zu platzieren. Hier habe ich mir ein Verfahren ausgedacht,, welches ich beschreiben möchte. Die Arbeiten werden insgesamt immer spannender und aufreibender. Einmal nähere ich mich wieder einer neuen Erkenntnis, die es bislang in der ganzen Fahrradwelt nicht gibt, auf der anderen Seite steckt inzwischen viel Arbeit in jedem einzelnen Bauteil. Wenn ich jetzt Mist mache oder daneben bohre, dann erfordert das eine Menge Nacharbeit. Unter Umständen sind dann auch mehrere Bleche verloren, weil hier alles Maßarbeit ist und nur das zusammen passt, was auch zusammen verbohrt wurde.

Los geht es mit dem Schließen des innen liegenden Profilteils. Dazu sägte ich mir eine Schablone die beide Enden rechtwinklig und genau in Flucht führen soll. Hier zeigte sich eine kleine Ungenauigkeit des Profils. Die beiden Enden sollten eigentlich identisch sein, sind sie aber nicht. In der Breite gibt es einen Unterschied von rund 0,3 mm. Das würde nie auffallen, aber bei so dünnen Komponenten tut es das.
Also verwendete ich das Holz auch, um an beiden Enden eine kleine Korrektur vorzunehmen. Ein Profil wurde breiter, das andere etwas schmaler nachgebogen. Jetzt passt es. In der Länge fällt das nicht auf. Das "Schließblech" selbst ist etwas dicker, das garantiert eine gerade Kante.

Mit individuell geschnittenen Styrodur-Stücken positioniere ich das neue Blech im Rahmen. So garantiere ich Flucht eine präzise, parallele Ausrichtung. Sehr kleine Korrekturen können auch noch an dem Bogen vorgenommen werden. Wichtig ist hier ein möglichst spannungsfreier Aufbau. Die Schlitze, oder vielmehr die Ausbrüche brauche ich, um das Nietschema zu übertragen. Das innere Teil bekam alle Löcher im Untermaß vorgebohrt. Diese übertrage ich so auf das Außenblech.

Einmal komplett durch bitte...links rein, rechts raus

Dann eine Heftnadel nach der anderen rein und es ist vollbracht.
Nun ist ein guter Zeitpunkt um den nötigen Ausschnitt innen mit dem dicken Filzstift anzuzeichnen.
Das Innenteil funktioniert jetzt als Schablone.

Cool wie das nach der Abnahme des Außenbleches im Styrodur verklemmt bleibt.

Das Aussägen des Bleches braucht viel Gefühl. Mit einem dünnen Holzsägeblatt und mit etwas Zeit geht das aber. Als Unterlage dient eine kleine Multiplexplatte, der ich ein Loch verpasst habe, durch das das Sägeblatt tauchen kann. Hier ist Vorsicht geboten, dann im Prinzip darf man nur das Blech und nicht die Säge bewegen. Das Blech ist so dünn, dass es anders nicht wirklich geht.

Ja Kacke !!!
Eigentlich ist das Missgeschick gar nicht so schlecht, sonst verkommt dieser Thread noch zu so einer Art "Schrauber-Heldenepos" in dem irgendwelche spinnerte Überkerle abgefahrene Dinge vollbringen. Bullshit...mir ist hier das Sägeblatt abgebrochen.
Ich habe das extrem dünne Sägeblatt etwas stark gegen die Seiten des Loches gedrückt. Bevor ich das richtig merkte, war das Blatt schon ab und der Rest hämmerte auf meinem schönen feinen Blech herum und machte tiefe Einschläge.
Scheiße!!! Ich Depp!!!
Ok, runterkommen und den Schaden begutachten. Durch einen fast lächerlichen Zufall rutschte ich dabei auf die Seite des Ausbruchs. Sprich ich hab nur das Blech verdallert, welches sowieso wegkommt.
Mannomann, ein neues Außenblech machen wäre echt doof gewesen. Pures Glück beim Spiel "schwarz oder rot" würde ich das nennen. Es gehört Glück dazu, machen wir uns nichts vor.

Die beiden Seiten sparen 124 Gramm. In Wahrheit ist es etwas mehr, weil die Kanten noch fein geschnitten werden und dabei an dem verbleibenden Außenblech umlaufend nochmal 2 Millimeter runter kommen. 130 Gramm würde ich also sagen. Dagegen muss nun das Innenteil anstinken, sonst hätte der Ausbruch ja kein Gewicht gespart.
Oder vielleicht doch?

Gruß

Thomas

 

[kreisbremser]

in welcher kategorie wird sich das gewicht bewegen, wenn du soweit ist?

 

[Flugzeugradler]

Hallo Mitleser

Heute schloss ich den Bau des "Innenteiles" ab. Es erforderte eine Menge Kleinarbeit und auch viel Vorsicht. So unverbaut ist das alles schon recht wabbelig und weich. Das Vernieten machte ich gleich zu Beginn, da es die Bearbeitung etwas erleichtert.

Das sind nun die ersten gesetzten Niete des Rahmens. Es werden hoffentlich noch viele folgen.

Mit der Zange gehen die kleinen, dünnen Dinger recht einfach. Hier ist das „Verbindungsblech" zu sehen.

Auch das Gewicht ist mit 79 Gramm gut hingekommen. In dieser Größenordnung hatte ich das auch geplant.
Wiegt weniger als 3 (leere) Bierdosen.


Um auf die Frage nach dem Gesamtgewicht des Rahmens einzugehen...
Mit diesem Projekt möchte ich ja etwas neues ausprobieren. Ich baute 2019 den ersten Prototyen, das "Proof of Concept", wenn man so will. Neben aller Exotik und der ganzen Bastelwut möchte ich mit diesem Rahmen nun endlich herausfinden, ob diese Bauweise auch technisch gerechtfertigt ist. Dabei ist natürlich das Gewicht eine ganz zentrale Größe. Ziel ist es daher einen Rahmen zu bauen, der in den Bereich der besten erhältlichen (Carbon)-Rahmen vordringt und leichter wird als die bestehenden, besten Metallrahmen.
Bitte seht es mir nach, wenn ich zu diesem Zeitpunkt keine Zahl raushaue.

Das Niveau der leichtesten XC-Carbonfaser-Laminat-Hardtail-Rahmen werde ich nicht erreichen.
Das ist auch nicht der Anspruch. Der Anspruch ist es möglichst nahe an diese "empfindlichen" Rahmen heranzukommen und dabei die volle Robustheit eines Metallrahmens mitzubringen.
Ich denke da an Schadenstransparenz, Schadenstoleranz, Steinschlagunempfindlichkeit, Oberflächenhärte, Energieabsorbtion...
Ich möchte eben einen vollkommen unbedenklichen Rahmen haben, der trotzdem Leichtbau bietet.
Das Wort "Nachhaltigkeit" lasse ich jetzt mal weg, ist einfach nicht Teil der Überlegung.

Grüße

Thomas

 

[Hardtailhucker]

Hast du mal versucht die Stichsäge über Kopf fest einzuspannen und so zu arbeiten?

 

[Flugzeugradler]

Hallo Hardtailhucker

Ja, ich habe da schon ein wenig probiert. Das Blech ist halt sehr dünn und dann muss man ganz schön aufpassen, weil man es dann nahe an dem Blatt niederhalten muss. Es geht, aber es ist auch nicht ganz ohne Risiko. Das zweite Blech habe ich dann mit der feinen Blechschere innen ausgeschnitten. Das braucht mehr Nacharbeit, denn das Material ist dann ganz leicht gebogen.

Gruß

Thomas

 

[ibinsnur]

Geiler Thread!

 

[Flugzeugradler]

Hallo Interessierte,

ja sowas nebenher aufzuziehen ist nicht immer ohne Hindernisse und so mitten im Leben fehlt es mir eigentlich an nichts. Nur die wache Zeit in der Werkstatt könnte etwas mehr sein und es bleibt schließlich ein Hobby. In kleinen schritten geht es trotzdem weiter.
Der Blechbeschlag für die Krafteinleitung der Kräfte vom "Steuerrohr" (eigentlich ist es keines), in die Seitelbleche ist dran. Die Spannungen sind für einige Lastfälle und an einigen Stellen so hoch, dass die Materialstärke der Beplankung nicht ausreicht. Wie bei Faserverbund-Laminaten, lässt sich auch hier beliebig dicker bauen.

Zunächst einmal die Form übertragen. Vier Nietlöcher dienen der Positionierung.

Da hier geschnitten wird, ist es in Ordnung mit dem Messer anzuritzen.

Das Blech ist so vor geschwächt, dass die Schere dann ganz fein in dem Anriss läuft. Es handelt sich wieder um einen kleinen Trick genau zu arbeiten.

So kriegt man die Kurve am besten. Im nächsten Schritt einfach 3 Zehntel größer nachbohren,
dann verschwinden die Stege oder werden dünn genug zum abbrechen.

Mit der Bügelsäge gibt es einen schönen geraden Schnitt. Auch hier "führt" der Anriss das Sägeblatt. Da kann der Mann am Griff die Schwächung durch Kerbwirkung bei Metall hautnah erleben.

Der blaue Strich markiert die Kontaktstelle zum Steuerrohr.
Es ist auch etwas breiter als der Rahmen und um ordentlich anzuliegen muss das Blech der Rundung folgen. Mit einem entsprechenden Rohr als Form gehe ich hier behutsam und in kleinen Schritten vor.

Leider ist die Form auf dem Bild nicht so gut zu erkennen, es passt aber saugend an das Steuerrohr.
Wie man so ne "Anschmiegung" nennt, kann ich auch nicht sagen, aber sie ist nötig. Den Kraftfluss stört sich praktisch nicht, dafür sind die Winkel zu klein.

Der Beschlag in Position, diesmal die linke Seite. Natürlich braucht es hier zwei...

Das Nietmuster wird im Untermaß vorgebohrt. Schön aufpassen und den Anschlag ganz kurz einstellen, sonst ist die Gabel hin. Einmal durchgerutscht und es werden Kohlefaserschnipsel gefördert.
Ganz oben oben darf auch nicht gebohrt werden, da dort innen die Reduzierung für die Steuersätze eingepresst wird.
Böse Falle und schöner aussehen würde es so auch. Daran habe ich nicht gedacht, als ich die Zeichnung gemacht habe. Die Werkstatt findet eben immer Konstruktionsfehler. Zum Glück habe ich es bemerkt, bevor das Loch drin war. Loch rein geht immer schneller als Loch raus.

Schwarz eloxiert auf dem metallisch silbernen Hintergrund stelle ich mir das gerade ziemlich cool vor und dabei ist die Form rein technisch begründet. Hach, einfach nur anschauen.

Gruß

Thomas

 

[Flugzeugradler]

Hallo Freunde der hochfesten Legierungen...

Heute ist Stahlarbeit angesagt. Ja, die Stahlteile dieses Fahrrades haben eine wichtige Aufgabe. Sie ermöglichen maximal harte Oberflächen, wo es nötig ist. Dazu vermeiden sie Aluminium-Schweißnähte, die bei hochfesten Legierungen nicht mehr möglich sind, und die auch weniger feste Legierungen schwächen. Sie schwächen nicht unbedingt die Struktur, aber das ist ein anderes Thema.
Leider hat Stahl eine hohe Dichte. Es ist nicht etwa schwer, hier möchte ich dann schon bei einer technisch und naturwissenschaftlich orientierten Beschreibung bleiben.
Sorry aber ich stehe auf den Scheiß.
Somit ist überflüssiges Material an Stahlteilen konsequent zu entfernen.

Die Ausgangssituation, das Steuerrohr wie es in dem Bild zuvor noch eingebaut war. Mit Nietfahnen bringt es 262 Gramm auf die Waage. Auf geht es...

Mit dem Kegelbohrer und einem guten Akkuschrauber werden die Ecken vorbereitet.
Dann kommt die kleine Flex mit der Millimeterscheibe.
Wer kenn den Trick, auf einem Rohr einen Strich zu ziehen, der 100% gerade ist und parallel zur Mittelachse verläuft?

Ab dafür und hinfort damit. Schleudert den Purschen zu Poden.
Klüngelingeling...

Aber das reicht noch nicht. Die Fassade an der Front wurde perforiert und hinter den Kulissen beiße ich noch mehr Eisen ab. Mit dem Filzstift zeichne ich das von Hand vor. Dann bohre ich kleine Perforations-Löcher mit einem 1,5 mm Bohrer entlang der Linie. Der Eisenfußnagel wird anschließend herausgebrochen und leistet seinem Kumpel auf dem Poden Gesellschaft.

Die Löcher verdecke ich mit einem dünnen Duralblech, welches Niete innen festhalten.
Das spart trotz der größeren Fläche etwa 30 Gramm. Das Material der vier Löcher wog etwa 40 Gramm.

In Alu sind es dann nur 8 und man könnte mit der entsprechenden Oberflächenbeschichtung auch schön mit Kontrasten arbeiten. Da fällt mir schon noch was ein.

Schon besser, wieder knapp 80 Gramm weniger, die nicht mehr den Berg hoch gestrampelt werden müssen. Mehr wegnehmen traue ich mich nicht. Halt es sind ja nur 70, das kleine Alublech muss doch auch mit.

Ja und das Hartlot auch noch. So sind nun alle Spalte geschlossen und die Verbindung ist redundant.
Innen die tragende Schweißnaht und außen die kosmetische, feine und ebenfalls etwas mittragende Lotverbindung. Das geht in die Galvanik und hinterher bleibt eine einzige geschlossene Oberfläche.
Dann wiege ich es mit dem Fassadenblech und den Nieten nochmal. Unter 200 Gramm sollte es trotzdem bleiben.
Durch das Löten kann auch die Innenseite des Steuerrohres, in welches hinterher die Lager eingepresst werden, so schön glatt bleiben. Durchgeschweißt wurde nur außerhalb der Pressfläche, weiter von der Öffnung oben und unten entfernt.

PIN-HEAD-TUBE


Gruß

Thomas

 

[Andy_29]

Wer kenn den Trick, auf einem Rohr einen Strich zu ziehen, der 100% gerade ist und parallel zur Mittelachse verläuft?

Ich rate mal, Winkelprofil drauflegen?

 

[Flugzeugradler]

Hallo Andy_29

Ganz genau

Gruss

Thomas

 

[bananana_joe]

Hammer! Schön wenns in der Fahrradwelt immer mal wieder was neues gibt und Leute über den Tellerrand schauen. Respekt.

Gruß Marius

 

[Flugzeugradler]

Abend,

das schöne Wetter und die damit möglichen Radtouren vertreiben mich mitunter aus der Werkstatt. Alles hat seine Zeit und es gilt sie nur möglichst sinnvoll zu nutzen.
Trotzdem geht es nun mit der Sattelstütze, oder vielmehr mit dem Sattelrohr weiter. Bei meinem Rahmen lässt sich das nicht so richtig auseinanderhalten.
Die grobe Form wird maßgeblich von einem Konus bestimmt, der, wie bei dem Vorgänger, vorne rund und hinten gerade im Querschnitt sein wird. Nur das "Plateau" wird nun aus Gewichtsgründen entfallen.
Eine Rohrklemmung ist unnötig schwer und erfordert zu viele Kompromisse.

Mit einem Stück Tonpapier, welches ich meiner Tochter entwendete, lege ich die grobe Form fest.
Papier verhält sich hier wie Blech und eignet sich zudem als Schablone.
So ganz genau muss es zu diesem Zeitpunkt auch nicht stimmen.

Das Blech wird ausgeschnitten. Es macht Sinn, immer eine Bohrung am Ende zu setzen.
So verhindert man Risse und ungewollte Verformungen.

Über ein Wasserrohr und mit Besenstilen lässt sich das Blech nach und nach in Form bringen. Ich mache das nur mit der Hand und so bekommt man bestens mit, wie sich ein solches Halbzeug verhält und wie es auf Belastung reagiert. Plastischer und elastischer Bereich liegen buchstäblich auf der Hand. Es ist ein tolles Material und der handwerkliche Anteil ist hier hoch.

So soll es in etwa aussehen. Nicht ganz in die gewünschte Form bringen. Wenn das Blech im eingebauten Zustand "zurück drückt" kann man diese Vorspannung zur Aussteifung nutzen. Das ist ein Feature, welches die Laminierer und die Schweißer nicht nutzen können.

Hier soll es hin. Das "Sattelstreben-Profil" geht quasi durch.
Ja scheiße, irgendwie sieht das ein wenig "fett" und klobig aus. Aber das könnte ich noch verschmerzen, blöd ist die Breite und da bin ich durch Zufall draufgekommen. Der Sattel ist zwar gut 50mm breit, aber die Oberschenkel brauchen nach unten hin tatsächlich etwas mehr Platz. Ich schaute beim Radeln mit meinem alten Bock schlicht unter dem Hintern durch und da berührten die Beinchen schon beinahe das dünne 27mm Sattelrohr. Zur Probe baute ich so einen Klips-Rückstrahler dran der etwa 45mm breit war.
Tatsächlich berührte ich beim treten das Ding und das bedeutet, meine 46mm Sattelstrebe ist zu breit.
Ha, der erste richtige Konstruktionsfehler!!! Ich passte die Zeichnung nicht an, sondern konstruierte und entwickelte "in Echtzeit", quick and dirty und am offenen Herzen in der Werkstatt die Lösung. Nach einer kurzen Rechnung war auch klar, es hält auch mit deutlich weniger Material und das schwere Profil kann raus.

Ricke Racke Ricke Racke ging die Säge mit Geknacke. War sowieso zu schwer das olle Ding.

Konisch und nach oben auf 25mm verjüngend präsentiere ich den geleichterten Nachfolger.
Ja, die einzelnen Bauabschnitte habe ich jetzt nicht alle dokumentiert. Die Herausforderung bestand darin das bereits mit dem Vorgänger verbohrte Blech wieder zu verwenden. Auch die entsprechende Ausrichtung gestaltete sich nicht ganz Herausforderungsfrei.
Als ich aber das fertige Teil endlich in der Hand hielt, betrat mein 4 jähriger Sohn die Werkstatt.
Stolz und wortlos drückte ich ihm das Ergebnis zweier Feierabende in die Hand.
"Das ist aber ganz schön leicht, obwohl das aus Metall ist" meinte er prompt.
Genau auf den Punkt gebracht, würde ich sagen.

So wird es dann etwa aussehen. Ich hoffe die Verjüngung reicht aus. Die Materialbelastung ist nicht sehr hoch, weil ich die Momente mit einem sehr günstigen Querschnitt fangen kann.

Noch eine Anpassung der Knotenbleche. Die mussten jetzt einen leichten "Knick" bekommen, da der obere Rahmenteil nun konisch verläuft. Auf dem Bild ist jedoch nur die Leichterung zu sehen.

Hier soll das Konstrukt jetzt drauf.

Vielleicht mache ich die Erleichterungsbohrungen noch größer. Halten wird das aber zu groß sieht dann wieder doof aus. Ein wenig stimmig muss es dann schon sein, zumindest im akademischen Sinne.

Ja, dieser Hintern gefällt mir schon besser. Hat sich geloht der Umweg.

Ich will endlich fahren...Na ja fehlt schon noch was. Der Sattel muss noch drauf und zur Aussteifung der Kettenstreben ist mir die optimale Konstruktion noch nicht eingefallen.
Jetzt werde ich jedenfalls ein Erdinger Dunkel aufmachen.

Prost

Thomas