Voll Stahl Fully - I got 99 problems, but steel ain't one...

Hi @toHub
Freut mich riesig wenn mein Projekt dich inspiriert selber zu bauen!
[...]
Hast du ummanteltes Lot oder extra Flussmittel genommen?
[...]
Ich verwende blankes Silberhartlot und dazu das passende Flussmittel, ich glaube es war ein Fortagen 300 irgendwas... Damit kann man alles schön einschmieren und vorbereiten bevor man mit dem Löten beginnt. Das war mir so schon stressig genug. Mit ummanteltem Lot habe ich keine Erfahrungen, kann sein dass das auch gut funktioniert. Und immer schön Schutzbrille tragen!

[...]
War die Positionsfindung für die Bremsaufnahme schwierig?
[...]
Die Lehre für die Bremsaufnahme basiert auf den PM standard Maßen, von demher war die Positionierung nicht so schwierig. Das Anpassen der Rahmenteile brauchte halt etwas Geduld mit der Feile. Maße findet man online z.B. hier: https://www.mtb-news.de/forum/t/postmount-standard-und-iso2000-standart-masse.342730/
Ich habe aber auch schonmal eine Bremsaufnahme mit einer Nabe, einer Scheibe und dem Bremssattel als Lehre angeschweisst. Das dauert dann etwas länger funktioniert aber ebenso.

und @alle danke für die positiven Kommentare, das freut mich und motiviert weiter zu dokumentieren :)
 

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Re: Voll Stahl Fully - I got 99 problems, but steel ain't one...
Hauptlager

Bevor wir voll mit dem Hauptrahmen durchstarten wollte ich das Hauptlagerkonzept einmal im Detail zeigen.
MP1.jpg


Von links wird ein Hauptlagerbolzen in den Hinterbau eingeschraubt. Die Lager sitzen dabei im Hauptrahmen.
MP5.jpg




Über den Bolzen wird die Vorspannung der Lager eingestellt. Ich habe mir tagelang den Kopf zerbrochen wie man den Bolzen leicht und stabil und gleichzeitig den Sechskant auf die linke Seite designen könnte. Mit dem Hintergedanken der Demontierbarkeit ohne Kettenblatt oder Kurbel abnehmen zu müssen. Und dann kam mein Werkstattkumpel daher und meinte einfach nur: Mach den Sechskant doch nach rechts, kommt man ja trotzdem von links mit nem langen Inbus dran. Klassischer Fall von Wald und Bäumen und so...
MP4.jpg


Nach Montage und Lagervorspannen sichert eine Klemmung den Hauptlagerbolzen gegen Verdrehen, sodass sich nichts mehr verstellen kann
MP3.jpg


Im Schnitt erkennt man die Lager. Ich verwende zwei Doppelreihige Vollkugelige Schrägkugellager 17x26x10mm (3803 2RS MAX), die können ganz gut was ab.
MP7.jpg


Die Lager stützen sich über den Außenring an Seegerringen im Rahmen ab und werden am Innenring über den Hauptlagerbolzen vorgespannt. Außen schirmen zwei Dichtringe (in schwarz) den ersten groben Dreck ab. Hierfür waren die Absätze in den Drehteilen den Hinterbaus eingebracht, manch eine(r) erinnert sich vielleicht.
MP6.jpg


Vorteil so einer Konstruktion ist wohl, dass man die Lagervorspannung manuell einstellen kann.
Nachteil ist sicherlich, dass man die Lagervorspannung korrekt einstellen muss...
Einfach anknallen, so wie man das bei Lagerbolzen oftmals sieht, geht hier nicht gut. Für mich überwiegen die Vorteile: Perfekt spielfrei und leichtgängig vorgespanntes Lager, unabhängig von den Axialtoleranzen der Bauteile.

Mit markiertem Kraftfluss wird klar, wie genau die Vorspannung wirkt:
MP8 axial pretension.jpg


So, genug der Theorie, mit der Minidrehbank und viel Geduld wird aus dem hochfesten Edelstahlrohling langsam ein Edelstahlrohling mit Loch
MP9.JPG

und dann ein Edelstahlrohling mit größerem Loch
MP10.JPG


und dann ein Edelstahlrohling mit Loch und Fase
MP11.JPG


Und schlussendlich ein paar Edelstahlrohlinge mit Loch und Fase und Gewinde
MP12 done.JPG


Und ganz am Ende eine Schale voll mit Hauptlagerbolzen.
MP13 done.JPG


Den Sechskant lasse ich reindrahten weil ich die Möglichkeit dazu habe, das könnte man aber ebenso stoßen, räumen oder feilen.
MP14 done.JPG


Soviel zum Hauptlager. Ich werde das Konzept einfach mal ausprobieren und Erfahrungen damit sammeln.
Ich finds schonmal cool dass man durch den Bolzen durchschauen kann. Und wenn es sich auch noch technisch bewährt bin ich happy. Aber hier gilt: da muss die Praxis zeigen ob die Theorie hält was sie verspricht.

Bis bald und genießt den Herbst
 
Hauptlager

Bevor wir voll mit dem Hauptrahmen durchstarten wollte ich das Hauptlagerkonzept einmal im Detail zeigen.
Anhang anzeigen 1570274

Von links wird ein Hauptlagerbolzen in den Hinterbau eingeschraubt. Die Lager sitzen dabei im Hauptrahmen.
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Über den Bolzen wird die Vorspannung der Lager eingestellt. Ich habe mir tagelang den Kopf zerbrochen wie man den Bolzen leicht und stabil und gleichzeitig den Sechskant auf die linke Seite designen könnte. Mit dem Hintergedanken der Demontierbarkeit ohne Kettenblatt oder Kurbel abnehmen zu müssen. Und dann kam mein Werkstattkumpel daher und meinte einfach nur: Mach den Sechskant doch nach rechts, kommt man ja trotzdem von links mit nem langen Inbus dran. Klassischer Fall von Wald und Bäumen und so...Anhang anzeigen 1570284

Nach Montage und Lagervorspannen sichert eine Klemmung den Hauptlagerbolzen gegen Verdrehen, sodass sich nichts mehr verstellen kann
Anhang anzeigen 1570282

Im Schnitt erkennt man die Lager. Ich verwende zwei Doppelreihige Vollkugelige Schrägkugellager 17x26x10mm (3803 2RS MAX), die können ganz gut was ab.
Anhang anzeigen 1570286

Die Lager stützen sich über den Außenring an Seegerringen im Rahmen ab und werden am Innenring über den Hauptlagerbolzen vorgespannt. Außen schirmen zwei Dichtringe (in schwarz) den ersten groben Dreck ab. Hierfür waren die Absätze in den Drehteilen den Hinterbaus eingebracht, manch eine(r) erinnert sich vielleicht.
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Vorteil so einer Konstruktion ist wohl, dass man die Lagervorspannung manuell einstellen kann.
Nachteil ist sicherlich, dass man die Lagervorspannung korrekt einstellen muss...
Einfach anknallen, so wie man das bei Lagerbolzen oftmals sieht, geht hier nicht gut. Für mich überwiegen die Vorteile: Perfekt spielfrei und leichtgängig vorgespanntes Lager, unabhängig von den Axialtoleranzen der Bauteile.

Mit markiertem Kraftfluss wird klar, wie genau die Vorspannung wirkt:Anhang anzeigen 1570289

So, genug der Theorie, mit der Minidrehbank und viel Geduld wird aus dem hochfesten Edelstahlrohling langsam ein Edelstahlrohling mit Loch
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und dann ein Edelstahlrohling mit größerem Loch
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und dann ein Edelstahlrohling mit Loch und Fase
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Und schlussendlich ein paar Edelstahlrohlinge mit Loch und Fase und Gewinde
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Und ganz am Ende eine Schale voll mit Hauptlagerbolzen.
Anhang anzeigen 1570297

Den Sechskant lasse ich reindrahten weil ich die Möglichkeit dazu habe, das könnte man aber ebenso stoßen, räumen oder feilen.
Anhang anzeigen 1570298

Soviel zum Hauptlager. Ich werde das Konzept einfach mal ausprobieren und Erfahrungen damit sammeln.
Ich finds schonmal cool dass man durch den Bolzen durchschauen kann. Und wenn es sich auch noch technisch bewährt bin ich happy. Aber hier gilt: da muss die Praxis zeigen ob die Theorie hält was sie verspricht.

Bis bald und genießt den Herbst
Schönes Konzept. Welche Passung hast Du zwischen Außenring der Lager und dem Lagersitz im Hauptrahmen? Für Dein Konzept brauchst Du genug Spiel zum Einstellen der Lagervorspannung. Anderseits soll es nicht Knarzen.
 
Hi @coastalwolf
der Außenring wird ja bei meinem Konzept fest eingepresst und die Vorspannung über den Schiebesitz des Innenrings eingestellt. Sonst bekommt man den Bolzen nicht vernünftig montiert.
Korrekt wäre nach Buch am Außenring N7 oder P7. Ich habe aber H7 + Loctite 648 gewählt aus zwei Gründen:
  • Die Lagerhülse des Rahmens muss nach ein Einschweißen nachgerieben werden. Und ne Reibahle bekommt man in der Größe bei eBay viel leichter in H7 als N7
  • Ich erhoffe mir trotz der sehr dünnen Wandung der Hülse mit der Verklebung Knarzfreiheit. Auch wenn der Steg der Unteren Dämpferaufnahme genau über dem Lager sitzt ist da einfach wenig Material vorhanden

Der Bolzen hat eine Übergangspassung, ich glaub ne j6 war das.

Insgesamt finde ich es echt schwierig so ein Fahrradlager sauber auszulegen. Wenig Platz, Kräfte in alle Richtungen, alles verdreht sich zueinander, und am besten kann man das Lager auch am Campingplatz tauschen.

Ich denke das größte Problem bei mir ist, dass der Innenring keine Punktlast sieht, aber als Schiebesitz ausgeführt werden muss. Das erhöht das Risiko für Passungsrost.

Alles hat irgendwo immer einen Nachteil, leider.

Ich hoffe das beantwortet deine Frage!

Grüße
 
Also ich bin immer wieder absolut angetan, was Du da auf die Beine stellst! Meinen vollsten Respekt! Da schwingt natürlich als Stahl-Fan schon auch etwas positiver Neid mit, weil man ja sowas schon auch gerne machen würde... Dazu fehlen aber nicht nur die Werkzeuge, sondern auch das Wissen. Würde es Deinen Rahmen später mal zum kaufen geben, müsste ich schön langsam wirklich mal zum sparen anfangen! ;-)
 
Bei deinem Konstrukt um die Schwingenlagerung kann man nicht von einer Vorspannung reden, wohl eher von einem Anstellen der Lagerinnenrige.
Nachteil einer derartigen Konfiguration ist halt dass mehr Bewegung im Konstrukt herrscht. Soll aber nicht heissen dass dein System nicht funktioniert....
Ich bevorzuge immer eine Distanzhülse zwischen den Lagerinnenringen, und dann von aussen richtig vorgespannt. Das bringt mehr Steifigkeit.
Und dann gehört im Rohr wo die beiden Lager sitzen ein kleines Loch nach unten zur entlüftung. Ansonsten sammelt sich mit der Zeit Kondens, und das Zeugs rostet von innen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hi @raceratbikes.
Sehr interessanter Kommentar! Ich stimme dir zu dass ich den begriff "Vorspannung" vllt nicht ganz korrekt gewählt habe, es handelt sich natürlich nicht um eine Temperaturkompensierende Vorspannung z.b. mit Federring. Sondern nur um eine einmalige Lagervorspannung wie sie z.b. für Spindeln verwendet wird.
Was ich aber nicht verstehe ist der Unterschied zu deiner Idee mit einer Stützhülse am Innenring. Das würde das Lager ja genausowenig VORspannen sondern nur innerhalb der Toleranzen VERspannen. Oder wählt man die axiale Steifigkeit der Hülse so dass sie wie eine Feder funktioniert?
Wie das mehr Steifigkeit bringt kann ich auch nicht nachvollziehen, schließlich kann ich mit der O-Anordnung der Schrägkugellager virtuell den Lagerabstand vergrößern, das geht mit Radiallagern und Hülse nicht, oder? Kannst du das näher erklären, finde ich interessant!
Die Idee mit der Entlüftungsbohrungen ist super. Bisher war mein Ansatz es möglichst dicht zu bekommen aber deine Argumentation klingt schlüssig
 
Hi @raceratbikes.
Sehr interessanter Kommentar! Ich stimme dir zu dass ich den begriff "Vorspannung" vllt nicht ganz korrekt gewählt habe, es handelt sich natürlich nicht um eine Temperaturkompensierende Vorspannung z.b. mit Federring. Sondern nur um eine einmalige Lagervorspannung wie sie z.b. für Spindeln verwendet wird.
Was ich aber nicht verstehe ist der Unterschied zu deiner Idee mit einer Stützhülse am Innenring. Das würde das Lager ja genausowenig VORspannen sondern nur innerhalb der Toleranzen VERspannen. Oder wählt man die axiale Steifigkeit der Hülse so dass sie wie eine Feder funktioniert?
Wie das mehr Steifigkeit bringt kann ich auch nicht nachvollziehen, schließlich kann ich mit der O-Anordnung der Schrägkugellager virtuell den Lagerabstand vergrößern, das geht mit Radiallagern und Hülse nicht, oder? Kannst du das näher erklären, finde ich interessant!
Die Idee mit der Entlüftungsbohrungen ist super. Bisher war mein Ansatz es möglichst dicht zu bekommen aber deine Argumentation klingt schlüssig
Zum Lagersystem melde ich mich nochmal kurz; ich mache ein paar Skizzen.

Mit der Dichtigkeit has du schon recht. Das Problem ist halt immer dass sich Kondes durch warm-kalt-warm-kalt bilded. Da mag man noch so gut abdichten aber über die Dichtlippen der Lager besteht trotzdem immer ein leichter Luftwechsel. Und wenn mal Kondens drinnen ist, das muss kein Tropfen Wasser sein, sondern es reicht schon Luft mit einer hohen Feuchtigkeit, dass rostet alles innen zusammen. Deshalb die Entlüftungsbohrung.
Eine gute Abdichtung aussen ist aber trotzdem wichtig.
 
Zum Lagersystem melde ich mich nochmal kurz; ich mache ein paar Skizzen.

Mit der Dichtigkeit has du schon recht. Das Problem ist halt immer dass sich Kondes durch warm-kalt-warm-kalt bilded. Da mag man noch so gut abdichten aber über die Dichtlippen der Lager besteht trotzdem immer ein leichter Luftwechsel. Und wenn mal Kondens drinnen ist, das muss kein Tropfen Wasser sein, sondern es reicht schon Luft mit einer hohen Feuchtigkeit, dass rostet alles innen zusammen. Deshalb die Entlüftungsbohrung.
Eine gute Abdichtung aussen ist aber trotzdem wichtig.
Ein weiterer Vorteil der Entlüftungsbohrungen wäre, dass man die Innenräume (und natürlich auch außen) brünieren könnte. Leider habe ich keine Erfahrung wie gut und wie lange das vor Korrosion schützt, aber es wäre vielleicht eine leichte Alternative zu den diversen Rostschutzmittelchen zum reinsprühen.

...allerdings gehören Brünierungsbäder auch nicht gerade zur Standartausstattung jeder Werkstatt.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ein weiterer Vorteil der Entlüftungsbohrungen wäre, dass man die Innenräume (und natürlich auch außen) brünieren könnte. Leider habe ich keine Erfahrung wie gut und wie lange das vor Korrosion schützt, aber es wäre vielleicht eine leichte Alternative den diversen Rostschutzmittelchen zum reinsprühen.

...allerdings gehören Brünierungsbäder auch nicht gerade zur Standartausstattung jeder Werkstatt.

Was ist
Brünieren?​

Brünieren ist eine seit Jahrzehnten bekannte und bewährte Technologie zur Oberflächenbehandlung von Eisenwerkstoffen. Haupteinsatzzweck ist die sehr dekorative, tiefe Schwarzfärbung und der temporäre Korrosionsschutz von Metalloberflächen. Üblicherweise finden Brünieroberflächen Verwendung bei Werkzeugen, Drehteilen, Waffen und Maschinenteilen bei denen es, neben dem Korrosionsschutz, vor allem auf die Einhaltung der absoluten Maßhaltigkeit der Bauteile ankommt.

Kurzfassung: Am Fahrrad Finger weg - rostet in kürzester Zeit. Spreche aus Erfahrung!
 
Ich gebe hier mal meinen Senf dazu.

1. @Bullbaer hat Recht. Brünierte Teile haben am Rad nichts zu suchen. Stahl kann man mit passenden Chemikalien brünieren oder erhitzen und dann in Öl abschrecken. Ganz grob erklärt ist es eine Art "Edelrost". Der Rostschutz ergibt sich, da das Bauteil danach in Öl getränkt wird und ein minimaler Ölfilm verbleibt, der vor der Luftfeuchtigkeit schütz. Ist der Film weg, wird die Oberfläche braun.

2. Be- bzw. Entlüftungsloch vorsehen. Solange es immer Abtrocknen kann, ist alles ok.

3. Keine Hülse zwischen den Innenringen. Dann hast du eine Doppelpassung.

4. Keine Sicherungsringe als Lageranschlag. Dreh einen kleinen Absatz, an dem die AR der Lager anschlagen.

5. Lager vorspannen ist der richtige Ausdruck. Macht ihr bei jeder Kurbel und eurem Tretlager auch.
 
4. Keine Sicherungsringe als Lageranschlag. Dreh einen kleinen Absatz, an dem die AR der Lager anschlagen.

Hey @patrick_
ich stimme allem zu ausser 4. Ein Lageranschlag ist für mich glaube ich nicht fertigbar. Jedenfalls fällt mir keine gute Lösung dazu ein, da bräuchte man eine deutlich steifere Fräse für. Ich muss ja nach dem Verschweißen die Lagerpassung Reiben. Und nur mit den Sicherungsringen (oder einer eingeklebten Hülse an den Außenringen, das wäre die Alternative gewesen) bekomme ich die Reibahle durchs Loch. Wie machen das denn die Großen, wird das alles in einer Aufspannung gefräst?
 
Hey @patrick_
ich stimme allem zu ausser 4. Ein Lageranschlag ist für mich glaube ich nicht fertigbar. Jedenfalls fällt mir keine gute Lösung dazu ein, da bräuchte man eine deutlich steifere Fräse für. Ich muss ja nach dem Verschweißen die Lagerpassung Reiben. Und nur mit den Sicherungsringen (oder einer eingeklebten Hülse an den Außenringen, das wäre die Alternative gewesen) bekomme ich die Reibahle durchs Loch. Wie machen das denn die Großen, wird das alles in einer Aufspannung gefräst?
Ich habe bei meinem Alurahmen auch durchreiben lassen und eine Hülse als Anschlag mit Loctite eingeklebt.
Das hält wunderbar und macht deutlich weniger Kerbwirkung als die Nut für den Sicherungsring.
 
Hey @patrick_
ich stimme allem zu ausser 4. Ein Lageranschlag ist für mich glaube ich nicht fertigbar. Jedenfalls fällt mir keine gute Lösung dazu ein, da bräuchte man eine deutlich steifere Fräse für. Ich muss ja nach dem Verschweißen die Lagerpassung Reiben. Und nur mit den Sicherungsringen (oder einer eingeklebten Hülse an den Außenringen, das wäre die Alternative gewesen) bekomme ich die Reibahle durchs Loch. Wie machen das denn die Großen, wird das alles in einer Aufspannung gefräst?
Spricht etwas gegen Lager mit Bund? Gibt's die in deiner Größe? Natürlich müsste dann der äußere Lagersitz entsprechend gekürzt werden.

t.
 
Hey @patrick_
ich stimme allem zu ausser 4. Ein Lageranschlag ist für mich glaube ich nicht fertigbar. Jedenfalls fällt mir keine gute Lösung dazu ein, da bräuchte man eine deutlich steifere Fräse für. Ich muss ja nach dem Verschweißen die Lagerpassung Reiben. Und nur mit den Sicherungsringen (oder einer eingeklebten Hülse an den Außenringen, das wäre die Alternative gewesen) bekomme ich die Reibahle durchs Loch. Wie machen das denn die Großen, wird das alles in einer Aufspannung gefräst?
Bitte keine Kompromisse. Falls ich helfen kann Zeichnung und 3D Datei zu mir. Schau ich mir gerne an. 🤘
 
Hey @patrick_
ich stimme allem zu ausser 4. Ein Lageranschlag ist für mich glaube ich nicht fertigbar. Jedenfalls fällt mir keine gute Lösung dazu ein, da bräuchte man eine deutlich steifere Fräse für. Ich muss ja nach dem Verschweißen die Lagerpassung Reiben. Und nur mit den Sicherungsringen (oder einer eingeklebten Hülse an den Außenringen, das wäre die Alternative gewesen) bekomme ich die Reibahle durchs Loch. Wie machen das denn die Großen, wird das alles in einer Aufspannung gefräst?

Ich kenne ja die Maschinen nicht, die du verwendet. Ich hätte es mit 2 Aufspannungen gemacht und mit Lagersitz. Wenn das bei dir nicht geht, dann bearbeite beide Lagersitze mit einer Aufspannung.

Den Vorschlag von @tjm_ würde ich nicht gutheißen. Da brauchst du an den Enden deiner "Lagerhülse" Material, um den Anschlag als Nut einzudrehen. Außerdem müsste man das wieder mit einer zweiten Aufspannung machen.

Auch wenn es keine Lehrbuchlösung ist, bevorzuge ich den Vorschlag von @Martin K S: Hülse einkleben. Bedenke aber, dass die Hülse dann auch ein Belüftungsloch braucht und dass dieses beim Verkleben richtig ausgerichtet werden muss.
Am besten drehst du dir noch eine Montagehilfe mit der du sicherstellst, dass die Hülse beim Einkleben exakt ausgerichtet ist.
 
Den Lagersitz für beide Seiten in einem Schritt zu fertigen ist die beste Idee! Vielleicht könne die Lager auch fest genug eingepresst werden, so dass kein Ansachlag wie z.B. eine Hülse nötig ist. Alternativ sonst einfach statt Hülse je einen Ring pro Seite einpressen. Egal ob Ring oder Hülse, ich würde ab und an Aussparungen in die Seite, wie die Lagerringe anstoßen einbringen um die Lager einfach ausschlagen zu können.
 
Den Lagersitz für beide Seiten in einem Schritt zu fertigen ist die beste Idee! Vielleicht könne die Lager auch fest genug eingepresst werden, so dass kein Ansachlag wie z.B. eine Hülse nötig ist.

Bitte poste bei technischen Fragen nichts mehr. Die obigen zwei Sätze zeigen, dass du absolut gar kein Verständnis davon hast, um was es hier geht. Man kann gar nicht beschreiben, wie dumme die Aussage zu den Lagern ist. Fest genug verpressen, sodass kein Anschlag nötig ist ... ich werd nicht mehr.

@flufo will mit der Reibahle in einer Aufspannung die Passung an beiden Seiten der Buchse herstellen. Damit die Lager einen definierten Sitz haben, braucht man einen Anschlag am Lagersitz. Wie oben schon geschrieben, ist die Lehrbuchlösung ein passend ausgelegter Sicherungsring. Eine Alternative stellt die Hülse dar. Über weitere Vorschläge freuen sich sicher alle. Aber wenn man die technischen Zusammenhänge nicht versteht, sollte man sich mit Vorschlägen entweder zurückhalten oder klar äußern, dass man nur Leihe ist und hier mal einen Schuss ins Blaue wagt. Man muss kein Experte sein, um seinen Senf dazuzugeben. Aber wenn man Null Ahnung von einer Materie hat, könnte oder sollte man auch genau das kundtun. Dann ist am Ende auch keiner sauer, dass die Aussage technisch keinen Sinn macht. Aber mit breiter Brust nur Käse zu verbreiten ist einfach peinlich.
 
Bedenke aber, dass die Hülse dann auch ein Belüftungsloch braucht und dass dieses beim Verkleben richtig ausgerichtet werden muss.
Am besten drehst du dir noch eine Montagehilfe mit der du sicherstellst, dass die Hülse beim Einkleben exakt ausgerichtet ist.
Oder einfach nach dem Einkleben bohren ;)
Egal ob Ring oder Hülse, ich würde ab und an Aussparungen in die Seite, wie die Lagerringe anstoßen einbringen um die Lager einfach ausschlagen zu können.
Da hat @BAM3000 Recht auch wenn das @patrick_ irritieren könnte. Bei mir hab ich je Seite 2 Stück gemacht.
 
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