Herzlich Willkommen

Herzlich Willkommen!
In diesem Blog dokumentiere ich, wie ich im Rahmen meiner Maturitätsarbeit ein Fahrrad aus Bambus anfertige. Das Ziel dieses Projekts ist, ein leichtes, dynamisches und stabiles Fahrrad aus einem nachwachsendem Material, dem Bambus, herzustellen. Ich werde hier auf die technischen Aspekte dieses Themas eingehen und verschiedene Inspirationsquellen aufführen. Dabei will ich Euch einen interessanten Einblick bieten, was es heisst, ein Bambusvelo zu bauen.
Wenn ihr Anregungen, Tipps oder Fragen habt, schreibt einfach einen Kommentar. Viel Spass beim Lesen!

Sonntag, 2. März 2014

Aufbau und Testfahrt






Am folgenden Tag ging ich mit dem Rahmen in den Shop von Fahrradbau Stolz, wo ich das Packpapier vom Rahmen lösen und ihn endlich in voller Pracht sehen konnte. Alle Teile schön auf der Werkbank ausgebreitet, machte ich mich an die Arbeit. Nachdem Gabel, Steuersatz, Vorbau und Tretlager montiert waren, kam das nächste Highlight. Das Kettenblatt der Kurbel geht gut am Rahmen vorbei. Auch das Einspannen des Hinterrades verläuft problemlos.


Fertig aufgebaut, stand die erste Testfahrt an, die Fahrt auf dem Fahrrad, dessen Rahmen ich selbst gebaut habe. Ich steige auf und es fährt.
Der Rahmen ist überraschend steif und die Geometrie passt wie angegossen. Ich bemerke die grossartige Dämpfung des Bambus durch eine ungewohnt komfortable Fahrt. Es fühlte sich an, als ob ich auf Wolken fahren würde. Ein dumpfer, summender Ton aus dem Tretlager begleitet die Fahrt. Sogar das freihändige Fahren funktioniert, ohne dass ich nach links oder rechts abdrifte. Nun bin ich gespannt, wie sich der Rahmen in Langzeittests hält.




Laminieren und Lackieren

Nachdem die Spachtelmasse eingehärtet war, verfuhr ich bei allen Verbindungen nach folgendem Muster:
  • Vorbereitung des Glasfasergewebes und der Abrissfolie
  • Abschliff der zu laminierenden Fläche
  • Reinigung mit Aceton
  • Anfeuchten mit Epoxy
  • Auflegen der ersten Gewebeschicht
  • Einarbeiten von Epoxy in die Fasern mit dem Pinsel
  • Auflegen weiterer Schichten nach dem gleichen
    Prinzip
  • Auflegen der Abrissfolie
Die Anzahl der Gewebeschichten variierten zwischen drei und fünf Lagen. Ich verarbeitete zwei verschiedene Arten von Gewebe. Eines, wo sehr weiche Fasern in einem 45° Winkel zueinander stehen. Dies hat den Vorteil, dass es sich einfach an den Untergrund anpasst und so kaum Luftlöcher entstehen, die die Stabilität entscheidend beeinflussen können. Beim anderen Gewebe verlaufen die Fasern im rechten Winkel zu einander, doch ist nur eine Richtung tragend. Diese Glasfasermatten lassen sich optimal zur Verstärkung gegen ziehende Kräfte einsetzen.
Die Abrissfolie wird nach der letzten Schicht Glasfaser aufgelegt, damit man vor dem Lackieren nicht alles anschleifen muss, sondern nur die Folie abreissen und sofort übersprayen kann.



Als ich die Abrissfolie überall abgelöst hatte, entfernte ich das überstehende Laminat mit einem Metallsägeblatt und dem Dremel entlang des Isolierbandes. Mit einem Stecheisen löste ich anschliessend den Rahmen von den überstehenden Glasfasern.

Die gespachtelten Muffen lackierte ich mit einem Vinylspray, der einen schönen schwarzen Farbton aufträgt. Hier ein Bild des Rahmens mit abgeklebten Rohren.



Besser spät als nie!

Ja, ich weiss, es ist 3 Jahre her seit ich das letzte Mal gepostet habe. Es ist viel passiert in dieser Zeit und eigentlich hätte ich diesen Post schon längst machen sollen. Der Grund für diese extreme Verzögerung war ein Reihe von unerwarteten persönlichen Ereignissen, die mir die Fortführung des Blogs verunmöglichten. Jedoch bin ich es euch als Lesern schuldig, sofern das hier noch jemand liest, den Schlussspurt meiner Arbeit zu zeigen.

Ich werde in den nächsten Tagen, die noch fehlenden Arbeitsschritte zur Vollendung des Fahrrades in einzelnen Beiträgen posten und so das Projekt Bambusrad endlich abschliessen. Auf vielfachen Wunsch hier schonmal ein paar Fotos des fertigen Rades.






Samstag, 19. Februar 2011

Einkleben

Die Rahmenlehre transportierte ich zusammen mit den angepassten Rohren in die Werft von „Ganz Yachting“.Dort stand als Erstes das Feintuning der Lehre an. Dazu spannte ich die Rohre trocken in die Lehre und kontrollierte mit rechten Winkeln und einem selbst gebauten Senklot die Mittigkeit des eingespannten Rahmens. Anschliessend schliff ich die Rohre an beiden Enden 5 cm an, damit später das Laminat gut haftet. Weiter klebte ich die Rohre an den Stellen, die nicht laminiert wurden ab. So enstanden klare Übergänge zwischen Laminat und Rahmenrohr, da Epoxy nicht auf glatten Klebeband haftet. Für das Zusammenkleben mischte ich eine Spachtelmasse, bestehend aus Epoxyd-Harz und Baumwollpulver, mit der ich den Raum zwischen den Stahlmuffen und dem Bambusrohr auffüllte.

Hierzu verfuhr ich wie folgt:
• Alle abgeschliffenen Stellen mit Aceton waschen
• Mit Epoxyd-Harz (ohne Baumwolle) alle Teile befeuchten
• Am Tretlager Unterrohr- und Sitzrohr-Insert Spachtelmasse auftragen
• Unter- und Sitzrohr aufstecken
• Oberrohr durch Sitzrohr führen
• Spachtelmasse auf Steuerrohr-Inserts auftragen und in Unter-/Oberrohr stecken
• Sitzrohr mit Spachtelmasse füllen
• Sattelstützführung reindrücken und mit Halterung fixieren


Am folgenden Tag klebte ich den Hinterbau an das Hauptrahmendreieck. Zuerst die Ketten-, dann die Sitzstreben und den Bremssteg. Wichtig war, dass die Ausfallenden genau 120 mm auseinander und jeweils genau 60 mm von der Mitte entfernt sind, damit das Rad mittig im Hinterbau sitzt und nicht an den Ketten- und Sitzstreben schleift.
Die Mitte ermittelte ich mit dem Schnurlot, das ich über dem Spalt zwischen den beiden Grundplatten positionierte. Ausgehend von dieser Stelle mass ich die benötigen 6cm in beide Richtungen und positionierte so beide Ausfallenden.

Montag, 31. Januar 2011

Klemmung der Sattelstützung


Ein wichtiger Teil meines Bambusradprojektes war die Entwicklung meiner eigenen Sattelklemmmethode, da mir die gängigen Klemmungen an Bambusrädern nicht gefallen. Meine Vorrichtung soll nicht einfach aufgesetzt, sondern ins Fahrrad integriert und ausserdem möglicht unauffällig, schlicht sein. Dabei kam der Gedanke auf, das Oberrohr durch ein Loch im Sitzrohr zu stecken und durch eine zweites Loch im Oberrohr die Sattelstützhülse zu stecken, in welche dann die Stütze kommt. Durch das, nach hinten ausstehende, Oberrohr soll nun die Stütze geklemmt werden. Dies geschieht durch ein Loch in der Sattelstützführung und einem beweglichem Gegenstück, welches von einer Schraube auf die Stütze gedrückt wird und diese so fixiert.

Doch gibt es eine grosse Schwierigkeit in dieser Konstruktion. Wie ist das Gewinde, durch das die Schraube läuft, fixiert, damit man diese genügend anziehen kann?

Für meine Konstruktion, verwendete ich ein ca. 6 cm langes Rohr welches genau in das Oberrohr passt, und fräste es am einen Ende auf den Aussendurchmesser der Sattelstützführung. Am anderen Ende schweisste Stefan von Fahrradbau Stolz eine Unterlegscheibe und eine Mutter auf.
In dieses Rohr kam ein zweites Röhrchen, welches erneut auf einer Seite auf die Sattelstütze angepasst wurde und anschliessend von beiden Seiten einen Deckel aufgelötet bekam. Auf der Seite, wo die Schraube dagegen drückt, habe ich den Deckel mit Silberlot überzogen, sodass die Reibung verringert wird.

Um nun zu verhindern, dass die ganze Konstruktion beim Anziehen der Schraube aus dem Oberrohr wandert, fülle ich den Zwischenraum zwischen Bambus und Stahl mit Epoxydharz auf und laminiere das Ende des Rohres ganz zu. Mit einer Bohrung schaffe ich dann Zugang zum Gewinde, kann so die Schraube einführen und die Stütze klemmen.
Ob es hält wird sich zeigen... :)

Dienstag, 25. Januar 2011

Rahmenlehre


Damit der Rahmen am Schluss die gewünschte Geometrie hat, muss er schon während des Laminierens in der richtigen Form sein. Dazu verwendet man üblicherweise eine Rahmenlehre, an der man verschiedene Stellen des Rahmens einspannen kann und ihn somit korrekt ausrichtet. Also musste ich mir eine Rahmenlehre bauen.
Die verschiedenen Kontaktstellen sind:

-Tretlager
-Ausfallenden
-Sattelstützhalterung
-Steuerrohr

Im Internet fand ich verschiedene Anleitungen und Bilder zu Rahmenlehren, die von Hobbyrahmenbauer konstruiert wurden. Doch entsprachen diese nicht meinen Anforderungen, sodass ich mich entschied, eine eigene Lehre zu entwickeln.

Die Lehre soll
-steif sein.
-günstig, folglich aus Holz, sein. Aluprofil, wie es einige Framebuilder verwenden, wäre zwar genauer, aber zu teuer.
-man in kurzer Zeit aufbauen,

Ein Kriterium, was ich in meiner Konstruktion nicht oder nur wenig berücksichtigt habe, ist die Flexibilität, d.h. die Vorrichtung kann nur für diese Geometrie verwendet werden. Die Winkel und Abstände sind fast nicht veränderbar. Dadurch spare ich mir viele Arbeitsschritte, wäre jedoch eingeschränkt, würde ich einen zweiten Rahmen mit anderer Geometrie bauen. Doch konnte ich dadurch die Lehre sehr simpel und einfach gestallten.

Als Grundplatten dienten zwei 20x150cm Holzplatten, die auf vier 40cm lange Latten geschraubt wurden. So habe ich in der Mitte, wo der Spalt ist, eine perfekt gerade Linie, um die ich alles aufbauen konnte. Ausgehend vom Original-Plan des Rahmens, den ich für die Anpassung der Bambusrohre brauchte, errechnete ich die Abstände zu Ausfallenden und der Fixierung des Steuerrohrhalterung. So arbeitete ich mich immer von einem Ausgangspunkt weiter zum nächsten, bis alles schlussendlich wieder aufging.

Für mich erwies es sich als ausgesprochen wichtig von Beginn weg, einen Plan zu haben, wo alle Winkel und Längen aufgeführt sind. So hat man immer den Überblick und braucht nicht jedes mal neu zu rechnen und messen. Auch ist es von Vorteil verschieden dimensionierte Rechtewinkel bereit zu haben, um immer die getane Arbeit kontrollieren zu können.


Deitailaufnahmen


Für die Befestigung des Tretlagers und Steuerrohrs drehte passende Aufsätze.





Beispiele verschiedener DIY-Rahmenlehren:

Brano Meres
Adventures Seed
bamboobike.wordpress
BerlinBambooBikes
Twomorrow Bikes