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!

Donnerstag, 6. Januar 2011

Zwischenbericht



Die Arbeiten in der Werkstatt von Fahrradbaustolz sind bald fertig. A
lle Rohre, Verbindungsteile, Ausfallenden, ect. sind passend zugeschnitten und bereit für das Laminieren. Ab jetzt werdet Ihr hier wieder regelmässig Einträge zum aktuellen Stand des Projektes finden. Am 9. Februar 2011 werde ich meine abgeschlossene Maturarbeit abgegeben, der Blog wird aber weitergeführt.

Meine Vorgehensweise in der Werkstatt in den letzten zwei Monaten
war wie folgt:

Ausmessen der Rahmengeometrie

Im ersten Schritt ermittelte ich zusammen mit Robert Stolz, die für mich beste Sitzposition.
Auf einem Aussmessgerät konnte ich verschiedene Haltungen austesten, um so meiner Wunschgeo näher zu kommen.
Bei meinem Fahrrad wurde das Tretlager mit einer Absenkung
von 50mm zur Nulllinie (Linie zwischen den beiden Radachsen) eher hoch gewählt, um auch mit einer sich immer drehenden Kurbeln Kurven scharf schneiden zu können.
So wählte ich einen Kompromiss zwischen Bahn- und Strassengeometri
e, die einen guten Geradeauslauf und ein genügend wendiges Fahrverhalten verspricht.
Die genauen Geometriedaten folgen noch...

Auswahl der geeigneten Bambusstangen

Als nächstes habe ich 
aus den verschiedenen Rohren, nochmals D
anke an Hortima, die mir den Bambus gesponsert haben, geeignete Stücke ausgesucht, die ich der Stabilität und Optik wegen noch mit dem Bunsenbrenner erwärmte. Weiter definierte ich auf Grund meiner speziellen Sattelklemmung, bei der das Oberrohr durch das Sitzrohr führt, das dickste Rohr als Sitzstange. Da die Bambusstangen immer 3 Meter lang sind konnte ich für das Unterrohr den Rest des Rohres verwenden. Das gleiche gilt für den Hinterbau der aus nur einem Rohr entstanden ist.

Weiter ging es mit dem Oberrohr, durch welches später die Sattelstützführung g
esteckt wird und somit bei einer 27.2mm Stütze mindestens um die 33mm Durchmesser haben muss. 

Als angemessene Dicke wurden in verschiednen Blogs 35mm (Aussendurchmesser) für das Hauptrahmendreieck mit Mindestwandstärke 3mm angegeben und 25mm für die Ketten-/Sitzstreben mit Mindestwandstärke 1.5mm.



Die genauen Angaben folgen noch...

Zeichnen des Planes

Da wir nun die Fixdaten und Rohrdurchmesser wussten, konnten wir einen "Eins-zu-Eins-Plan" zeichnen. Hier ist das Tretlager der Fixpunkt und von wo wir die zuvor ausgemessenen Abstände zum Sattel und zum Lenker zeichneten. Ausgehend von diesen drei Punkten wurde anschliessend der Rahmen gezeichnet. Dabei ist es wichtig, neben den zuvor ausgerechneten Fixdaten, wie Steuerrohr-, Sitzrohrwinkel, Tretlagerabsenkung, noch weitere entscheidende Dinge zu beachten.


Faktoren zur Zeichnung meines Plans

-Hinterrad muss im Hinterbau genug Platz haben
-Füsse und eingelenktes Vorderrad dürfen nicht kollidieren
-Vorderrad darf nicht an Unterrohr anstossen
-genügend Sattelstützauszug
-waagrechtes Oberrohr
-möglichst wenig Gabelspacer

Innenmuffen und Ausfallenden

Die Konstruktion meines Rahmens basiert auf Stahlinnenmuffen in den Tretlager- und Steuerlagerverbindung.


Tretlagerinnenmuffe

Für das Tretlager lötete ich in eine klassische Tretlagermuffe kurze Rohrstücke ein, sodass eine passende Innenmuffe entsteht. Diese kurzen Rohre wurden zuvor auf den Innendurchmesser des Gehäuse zugefräst. In d
ie Zapfen für den Hinterbau musste ich kleinere, dem Bambus angepasste Rohrstücke reinlöten, die ich anschliessend bei heissem Rohr richtete, um die erwünschte Hinterbauhöhe und -breite zu treffen. Natürlich klappte es nicht beim ersten Anlauf und so musste ich einige Male den Rahmen in die Lehre einspannen, erkennen in welche Richtung ich korrigieren muss, ausspannen, das Lot heiss machen, korrigieren und die Muffe im Säurebad von Flussmittel befreien.


Steuerrohrinnenmuffe

Im Gegensatz zum Tretlager beschloss ich, das Steuerrohr zu schweissen, oder besser gesagt, von Stefan schweissen zu lassen. Sauber und vorallem genau zu schweissen ist sehr anspruchsvoll und verzeiht einem Anfänger wen
iger Fehler als das Löte. Folglich hätte sich ein Schweisscrashkurs und die dafür aufgewandte Zeit für drei Schweissnähte nicht gelohnt. Deshalb verzichtete ich bei meiner Maturarbeit auf das erlernen dieser Tätigkeit und freue mich über perfekte Schweissraupen.


Doch gab es Komplikationen, die sehr viel Zeit kosteten. Der Insert für das Oberrohr
musste zweimal angeschweisst werden, da ich ihn beim ersten Versuch falsch gefräst habe. Konkret heisst das: Mit Trennscheibe Rohrstück abschneiden, abschleifen bis zum Steuerrohr, neues Rohr zu schneiden, fräsen, schweissen. Doch das ist noch nicht alles, denn der falsche Winkel führte beim Einspannen in die Rahmenlehre zu einem gerissenen Oberrohr. Dieses konnte ich durch ein noch vorhandenes Rohr ersetzen, welches glücklicherweise nahezu die selben Masse aufweist. Dennoch musste ich erneut Rohr ablängen, Steuerrohrrundung fräsen, Sattelstützeninsertloch fräsen, was doch einige Zeit kostet.


Ausfallenden

Die Ausfallenden mussten wegen dem Starrgang horizontal sein und so wählte ich Bahnausfallenden. Diese
besassen bereits Lötansätze, auf die ich kleine Rohrstücke löten konnte. Da aber die Sitzstreben einen grösseren Innendurchmesser besitzen, als der durch die Ausfallenden vorgegebene Durchmesser, kamen oben noch zwei grössere Röhrchen hinauf. So muss ich weniger Klebstoff verwenden. Die Ausfallenden haben den Vorteil, dass die Lötvorrichtungen ein wenig nach aussen versetzt sind, was mehr Platz für den Hinterreifen bringt.


Anpassen der Rohre

In diesem Arbeitsschritt fräste ich die Rohre jeweils passend auf das Gegenstück zu. Die Stellen, an der gefräst wurde, umwickelte ich mit fest angezogenem Klebeband. Das hat den Vorteil, dass beim Durchstich auf der anderen Seite das Rohr weniger bis gar nicht ausfranst. Wenn ich das Rohr bei einem Knoten klemmen musste, wickelte ich das Rohr für eine gleichmässigere Belastung in ein Tuch.
Beim Oberrohr fräste ich nicht nur auf den Steuerrohrdurchmesse
r. Auch vergrösserte ich den Innendurchmesser um ungefähr 1mm, um es extakt dem Insert anzupassen. In das Unter- und Sitzrohr investierte ich etwas mehr Zeit, da ich diese Aussparungen mit dem Dremel gemacht habe. So konnte ich mich langsam an die geplante Form rantasten.

kleiner Riss bei der Verbindung Sitzrohr - Oberrohr


Sattelstützklemmung

Wie schon erwähnt mache ich eine etwas unkonventionelle Konstruktion für die Fixierung der Sattelstütze. Das Prinzip ist einfach, die Umsetzung schwierig. Der Grundgedanke ist, das ich das Oberrohr durch das Sitzrohr laufen lasse, von oben an der Stelle, an der es im Sitzrohr ist, ein Loch durch das Oberrohr fräse
und dort dann ein Stahlrohr reinstecke, in welchem schlussendlich die Sattelstütze sein wird und von Hinten durch das Oberrohr geklemmt werden kann. In einem späteren Post werde ich euch meine Überlegungen präsentieren, wie ich eine Lösung gefunden habe und diese umsetze.

Kommentare:

  1. Sehr gute To-Do-Anleitung. Aber ich werde doch eher auf ein Alurad setzen. Für Bastler gut geeignet :-)

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  2. Sehr fein beschrieben! Mich würde interessieren wo du die Ausfallenden, das Tretlager und das Steuerrohr her hast?
    Grüße aus Graz

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