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Runde Rohre und eine schlichte Formgebung
Runde Rohre und eine schlichte Formgebung - hier als 3D-Modell
Runde Rohe und eine schlichte Formgebung
Runde Rohe und eine schlichte Formgebung - hier als Prototyp
Wir haben uns bei unserem Rahmen für Rillenkugellager entschieden
Wir haben uns bei unserem Rahmen für Rillenkugellager entschieden - diese sind überall erhältlich und leicht zu servicen
Kräfte Linkage
Kräfte Linkage

Nachdem wir im letzten Artikel das Kinematik-Konzept unseres Projektbikes vorgestellt haben, behandelt Episode 6 der 77designz Videoserie „Wir entwickeln einen Fahrradrahmen“ die Entstehung des Rahmens am Computer. Zur Umsetzung des Designs arbeiten wir mit Solid Works – die Software ist in der Bike Industrie weit verbreitet und bietet uns alle wichtigen Werkzeuge. Viel Spaß damit und bei der anschließenden Diskussion!

Wie ihr vielleicht schon oft gesehen habt, werden nach der Kinematikfindung erst einmal viele Designskizzen erstellt, bevor die Arbeit am Computer beginnt. Wir haben darauf komplett verzichtet und jeden Bereich für sich technisch sinnvoll gestaltet, ohne das Gesamtbild dabei aus den Augen zu verlieren. Hierbei haben wir natürlich auch immer Beschaffungs- und Fertigungsmöglichkeiten bei einer Kleinstserie in Deutschland im Blick gehabt.

Für gerade Rohre und somit eine sehr reduzierte Formensprache haben wir uns nicht aus der Not entschieden. Sondern vielmehr, da wir der überzeichneten Formensprache der meisten Bikes überdrüssig sind und wieder etwas zurück zum Ursprung wollten.

Runde Rohre und eine schlichte Formgebung
# Runde Rohre und eine schlichte Formgebung - hier als 3D-Modell

Zusätzlich erledigt ein einfaches Rohr den Job meistens genauso gut oder sogar besser als ein wild geformtes. Es gibt allerdings auch Möglichkeiten, die einem Hydroforming und ähnliche Prozesse bieten, von denen wir sicher auch Gebrauch machen würden, sollten wir mit unserem Projekt jemals höhere Stückzahlen erreichen. Wir würden allerdings niemals Design vor Funktion stellen oder ein Produkt schwerer machen, nur um einer Designlinie gerecht zu werden.

Also ist für uns ganz klar: 100% Form Follows Function.

Runde Rohe und eine schlichte Formgebung
# Runde Rohe und eine schlichte Formgebung - hier als Prototyp

Jetzt aber erst einmal viel Freude mit Video Nummer 6:

Diashow: “Wir entwickeln einen Fahrradrahmen” von 77designz - Teil 6 – Formgebung des Rahmens
Runde Rohre und eine schlichte Formgebung
Runde Rohe und eine schlichte Formgebung
Kräfte Linkage
Wir haben uns bei unserem Rahmen für Rillenkugellager entschieden
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Da wir im Video auch kurz das Thema Lagerung ansprechen, wollen wir euch hier noch kurz erklären, wie wir diese auslegen:

Wir setzen bei unseren Konstruktionen in der Regel vollkugelige Rillenkugellager mit Labyrinthdichtung ein. Gedichtete Wälzlager bieten aus unserer Sicht den besten Kompromiss für den Einsatz in MTB-Rahmen. Mit eigenen Konstruktionen (z.B. auf Basis von Gleitlagerhülsen) kann man in Kleinserie unserer Meinung nach kaum die Präzision und Abdichtung von Rillenkugellagern erreichen. Zudem sind Rillenkugellager problemlos erhältlich und bei entsprechender Konstruktion auch sehr servicefreundlich für den Kunden.

Wir haben uns bei unserem Rahmen für Rillenkugellager entschieden
# Wir haben uns bei unserem Rahmen für Rillenkugellager entschieden - diese sind überall erhältlich und leicht zu servicen

Vollkugelige Lager bieten bei gleichen Abmessungen eine ca. 30% höhere Tragfähigkeit als Lager mit Käfig und sind für langsame Dreh- und Schwenkbewegungen gedacht. Spezielle Lager für MTB-Rahmen sind zudem aufwändig gedichtet. Im Gegensatz zu schnell laufenden Kugellagern gibt es für statische Anwendungen mit kleinem Schwenkwinkel keine exakten Berechnungsmodelle für die Lebensdauer. Man kann lediglich die auftretenden Lagerkräfte im Betrieb mit der statischen Tragzahl der Lager vergleichen.

Die Kräfte in der eigentlichen Bewegungsrichtung können wir mit Hilfe unsere Kinematikauslegungssoftware Linkage genau bestimmen.

Kräfte Linkage
# Kräfte Linkage

Wir haben eine Datenbank von allen Rahmen, die wir in der Vergangenheit konstruiert haben und können auf Basis dieser Erfahrungen ganz gut abschätzen, welcher Faktor aus Tragzahl und Last zu brauchbaren Lebensdauern führt. Wie immer gilt es, einen Kompromiss aus Lebensdauer und Gewicht zu finden.

Wie sind eure Erfahrungen zu dem Thema Lagerhaltbarkeit und was denkt Ihr zu unserem Ansatz mit der sehr einfachen Formensprache?

  1. benutzerbild

    giaco77

    dabei seit 11/2006

    shape
    Ich würde tippen eher verlängerte Lebensdauer .... aber nur als Vermutung ... da weniger Kontakt pro Umdrehung
    Interessanter Gedanke wäre wirklich spannend das mal genauer zu untersuchen. Mit Einfluß von Matsch und Staub hast du Möglicherweise sogar recht.
  2. benutzerbild

    nib

    dabei seit 02/2013

    Sven12345
    Ich denke, wenn der Hinterbau beim treten wippt,
    und man die ganze Zeit unnötig Öl im Dämpfer hin und her pumpt,
    macht man wesentlich mehr Wirkungsgrad kaputt,
    als mit einer Umlenkrolle...
    Ich verstehe diese Panik vom schlechten Wirkungsgrad nicht, ihr werdet weder von Pedal-Bob, noch Kettenverlust signifikant langsamer. Montiert mal eine Wattmesskurbel und ihr werdet merken, dass sich so kleine Unterschiede nicht einmal messen lassen. Zumindest nicht ohne grosser Anzahl an Messungen.
    Das Wippen oder Kettenreibung (im normalen Bereich) ist reine Kopfsache. Gewicht, Pedalrückschlag nicht.
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  4. benutzerbild

    giaco77

    dabei seit 11/2006

    nib
    Ich verstehe diese Panik vom schlechten Wirkungsgrad nicht, ihr werdet weder von Pedal-Bob, noch Kettenverlust signifikant langsamer. Montiert mal eine Wattmesskurbel und ihr werdet merken, dass sich so kleine Unterschiede nicht einmal messen lassen. Zumindest nicht ohne grosser Anzahl an Messungen.
    Das Wippen oder Kettenreibung (im normalen Bereich) ist reine Kopfsache. Gewicht, Pedalrückschlag nicht.
    Die Eingangskraft wird sich ja auch nicht Verändern nur weil der Wirkungsgrad runter geht. Vergleichst du das dann mit deiner KM Leistung usw. oder hast du auch noch einen Sensor der sagt was am Hinterrad ankommt?
  5. benutzerbild

    nib

    dabei seit 02/2013

    giaco77
    Die Eingangskraft wird sich ja auch nicht Verändern nur weil der Wirkungsgrad runter geht. Vergleichst du das dann mit deiner KM Leistung usw. oder hast du auch noch einen Sensor der sagt was am Hinterrad ankommt?
    genau, zb eine bestimmte Strecke/Zeit/Geschwindigkeit etc als Referenz. Eine Messung mit zweitem Sensor am Hinterrad wäre Messtechnisch eine echte Herausforderung und nicht zu schaffen mit Hobbymesstechnik. Dann viel einfacher/genauer auf der Rolle.

    Zb versuche ich mit verschiedenen Reifen, Luftdruck, Lockout etc zu fahren.
    Es zeigt sich, dass die Unterschiede sich vielleicht nach vielen Messungen manifestieren (da nicht unter kontrollierbaren Laborbedingungen)

    Jedoch völlig unmöglich per Gefühl. Und da beim Hobbyfahrer das Gefühl wichtiger ist, als die absolute Zeit, ist auch der absolute Leistungsverlust egal.

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