Entwurf für ein Titan-High Racer

[caboe]

Also eigentlich bin ich ja ganz zufrieden mit meinem Titan High Racer. Ich hatte ihn vor knapp 8 Jahren mit ein paar Anpassungen bei Performer in Auftrag gegeben. Das Teil ist schnell, sehr leicht und komfortabel ...
Aber ich denke, es geht noch besser. Deshalb habe ich XACD, einen chinesischen Titan-Fahrradbauer angefragt, bei dem ich schon mal eine Vorbauverlängerung habe anfertigen lassen. Sie können mir einen High Racer nach meinen Vorgaben bauen. Folgende Dinge sollen bei meinem neuen Rad besser als beim Vorgänger werden:

• Flacher. Bei meinem Performer ist bei 17° Schluss. Ich weiß noch nicht, ob ich das auch ausnutzen werden, aber flacher ist schneller ...
• Steifer. Der Performer hat 50,8 mm mit 0,8 mm Wandstärke. Das neue Rad hat 63,5 mm mit 1 mm Wandstärke. Leider gibt es dazu kein passendes Innenrohr, weswegen ich von Tretlagerverstellung auf Sitzverstellung wechseln muss.
• Faltbar. Für Transport in Bahn, Auto oder Flieger sehr nützlich.
• Größere Umlenkrolle. Wegen 12 mm Achse und dem Platz unter dem Sitz kann ich beim Performer keine große Rolle befestigen.
• Etwas breitere Reifen. Mindestens 35 mm, aktuell max. 28 mm.
• 52er Ritzel möglich. Aktuell ist hinten bei etwa 44 Zähnen Schluss.
• Besseres Lenkverhalten. Gerade mit 50 mm hohen Aerofelgen am Vorderrad bei Wind nicht so toll. Dazu kommt, dass ich eher kurze Beine und einen sehr langen Rücken haben, was das Gewicht zu sehr nach hinten verlagert. Deshalb: mehr Radstand, Schwerpunkt nach vorne und steilen Lenkwinkel. Das ZOX, das ich mal hatte, stellt für mich immer noch das Nonplusultra in Sachen Lenkverhalten dar. Deshalb plane ich mit gerader Gabel und 80° Lenkwinkel. Also lasse ich auch eine Custom-Gabel da fertigen.
• Modernere Technik: Flat Mount für die Bremsen, Steckachsen, Option für SRAM Full Mount Schaltwerk.

Ich handel mir auch ein paar kleine Nachteile ein:

• Insgesamt wird der Rahmen mit größerem Rohr, Faltgelenk und Titan-Gabel schwerer.
• Steiferer Rahmen bedeutet auch weniger Komfort. Wird vielleicht z.T. durch den längeren Radstand wettgemacht.
• Titan ist nicht unbedingt das beste Material für eine Gabel. Ich hoffe, es wird nicht unangenehm weich.

Nach schier endlosen Überlegungen ist folgender Entwurf herausgekommen:



Unter dem Sitz sind 4 Röhrchen mit Gewinde geplant, an dem dann ein verstellbarer Adapter für die Sitzbefestigung angeschraubt werden kann.
Zusammengeklappt sieht das dann etwa so aus:



Wobei noch zu testen wäre, wie weit sich das falten lässt, da irgendwann die Innenbreite der Gabel zu schmal wird.

Was mich jetzt interessieren würde:

• Seht ihr irgendwelche Probleme bei der Konstruktion?
• Habt ihr Erfahrungen mit so einer Lenkgeometrie/ Gewichtsverteilung?
• Denkt ihr, dass dieser Hinterbau halten wird?
• Sonstiges?

Bin gespannt auf euren Input.
Carsten

 

[einrad]

Hi Carsten,

ich würde vermutlich auch bei 63,5er Rohr einen Tretlagerschlitten vorsehen.
Für die Durchmesserdifferenz zur nächsten Größe kann man ja eine Hülse vorsehen.

Wenn schon die Titanbude das ganze Rad schweißt, würde ich mir eine Gelenkbolzenschelle auch gleich von denen machen lassen.
Angeschweisste Laschen mag ich nicht so...

Gerade bei einem Einzelstück kann's ein Vorteil sein, wenn man Tretlager und Sitz verstellen kann und dadurch die Einstellung auch später noch anpassen kann.

Über den für Dich passenden Nachlauf hast Du sicher schon selbst nachgedacht?

Gruß, Harald

 

[tieflieger]

Hab auch kurze beine und ein langen Rucken. Bei meinem Highracer hab ich beim letzen Umbau denn Radstand gekurzt. Der ganze hauptrahmen, und sitzwinkel unverändert. Zuviel gewicht auf das Hinterrad, was ungunstig auswirkt auf das fahrverhalten. Wurde ich nicht wieder so machen.
Vorderrad weiter nach, vorn, bedeutet weniger gewicht vorn, mehr nach hinten. Wurde raten mal nach zu messen beim aktuelen Highracer, wo dein Bauchnabel ist. Und beim Neuen dann auch nachmessen.

Wegen denn steileren Lenkwinkel, kommt auch die Lenkachse weiter weg. Das vergrossert die Lange vom Tiller. Das find ich nicht so gut, und irgendwann ist es fur mich zu lang. Neben Lenkwinkel auch die Gabelbiegung mit rechnen, kaum Gabelbiegung ist auch positief, mit hohe felgen.

Von denn Sitz ist nur die Oberseite gezeichtnet, unten kommen da bestimmt noch Rippen dran, die dan nach unten gehen. Beim nach hinten schieben der Sitz, ruckt der wieder naher an die Kettenrolle. Kettenrolle und Rippen kollidieren moglich. Wenn du dich dann doch fur ein aufrechteren Sitzwinkel entscheidet, kann es sein das die vordere Unterseite mit das Rahmenrohr kollidiert.

Das kleine schrage Rohrchen zum Hinterbau wurde ich etwas dicker machen. Bei Kettenlinie 3d messen hoch, runter, und seitlich. Unbedingt auch ein Obenansicht machen weil die beide Hinterbaustreben vorne enger sind als hinten, und sie das Pfad der Ketteninie kreuzen. Bei meine Entwurfe ist das immer eine potenziele Problemstelle.

Bei Falten und Scharniere ist das Scharnier immer eine potenzielle Problemstelle. Muss es ein Scharnier sein, oder reicht auch eine andere montage/demontage moglichkeit?

 

[caboe]

Hi Harald,

danke für deine Antwort.

ich würde vermutlich auch bei 63,5er Rohr einen Tretlagerschlitten vorsehen.
Für die Durchmesserdifferenz zur nächsten Größe kann man ja eine Hülse vorsehen.
...
Gerade bei einem Einzelstück kann's ein Vorteil sein, wenn man Tretlager und Sitz verstellen kann und dadurch die Einstellung auch später noch anpassen kann.

Die nächste Größe wäre 50,8. Das wäre schon eine große Stufe. Der Sitz wäre ungefähr um 4 cm verstellbar. Ich bin jetzt vom aktuellen Abstand Tetlager - Sitzbefestigung ausgegangen. Das sollte gleich bleiben, da sich die Sitzposition nicht verändert.

Über den für Dich passenden Nachlauf hast Du sicher schon selbst nachgedacht?

Ist bei 80° 60mm. Ich meine mal gelesen zu haben, dass ZOX das auch so baut. Wäre aber an weiteren Erfahrungen interessiert.

 

[caboe]

Hi Tieflieger,

Hab auch kurze beine und ein langen Rucken. Bei meinem Highracer hab ich beim letzen Umbau denn Radstand gekurzt. Der ganze hauptrahmen, und sitzwinkel unverändert. Zuviel gewicht auf das Hinterrad, was ungunstig auswirkt auf das fahrverhalten. Wurde ich nicht wieder so machen.

Genau. Die Sitzposition und Position des Vorderrads bleiben etwa gleich, das Hinterrad ist etwa 10 cm weiter hinten. Deshalb habe ich mehr Gewicht vorne.

Wegen denn steileren Lenkwinkel, kommt auch die Lenkachse weiter weg. Das vergrossert die Lange vom Tiller. Das find ich nicht so gut, und irgendwann ist es fur mich zu lang. Neben Lenkwinkel auch die Gabelbiegung mit rechnen, kaum Gabelbiegung ist auch positief, mit hohe felgen.

Ja, der Abstand zur Lenkachse macht mir auch ein bisschen Sorgen. Verlängert sich um etwa 15 %. Ich hoffe, das geht noch. Da ich 0 Gabelvorbiegung habe, sollte das recht Windfest sein.

Von denn Sitz ist nur die Oberseite gezeichtnet, unten kommen da bestimmt noch Rippen dran, die dan nach unten gehen. Beim nach hinten schieben der Sitz, ruckt der wieder naher an die Kettenrolle. Kettenrolle und Rippen kollidieren moglich. Wenn du dich dann doch fur ein aufrechteren Sitzwinkel entscheidet, kann es sein das die vordere Unterseite mit das Rahmenrohr kollidiert.

Da habe ich auch ein wenig Bedenken, aber andererseits kann ich dann immer noch andere Adapter nehmen. Die werde ich in Deutschland Wasserschneiden lassen.

Das kleine schrage Rohrchen zum Hinterbau wurde ich etwas dicker machen. Bei Kettenlinie 3d messen hoch, runter, und seitlich. Unbedingt auch ein Obenansicht machen weil die beide Hinterbaustreben vorne enger sind als hinten, und sie das Pfad der Ketteninie kreuzen. Bei meine Entwurfe ist das immer eine potenziele Problemstelle.

Interessant, ich hätte eher Bedenken, dass das untere Rohr am Hinterbau zu dünn ist und sich an der Stelle verbiegt, an der das oberer Rohr darauf trifft.
Ja, die Kettenlinie könnte knapp werden. Ich hoffe, dass XACD ein 3D CAD hat. In 2D ist es schwieriger, das abzuschätzen.
Ich werde zu beiden Punkten auf jeden Fall noch mal den Hersteller befragen.

Bei Falten und Scharniere ist das Scharnier immer eine potenzielle Problemstelle. Muss es ein Scharnier sein, oder reicht auch eine andere montage/demontage moglichkeit?

Da sie kein passendes Innenrohr haben, wüsste ich keine andere Möglichkeit. Das Scharnier haben sie zumindest schon im Einsatz.


Vielen Dank für deine Anmerkungen.

Carsten

 

[einrad]

Die nächste Größe wäre 50,8

Der Ausleger kann ja auch ein anderes Material sein.
Schau Dich einfach mal um, was fertig zu bekommen ist...

Falls wirklich nötig, ist's auch kein Drama einen Ausleger aus Alu hier schweißen zu lassen.

 

[HFKLR]

ich hätte Bedenken ob bei einem größeren Rohrdurchmesser am Hauptrahmen die Oberschenkel innen am Rohr schleifen, bzw beim
treten immer wieder berühren... ich hatte das bei meinem Baron (6cm Rohrdurchmesser) und insbesondere nachdem ich den M5 Lowracer hatte, der mit einem 5cm Rohrdurchmesser daher kommt und ich da gar keine Beinberührung hatte, hats mich beim Baron genervt... vielleicht ist das bei deinem Modell ja gar nicht relevant, da der Knick im Rahmen nicht so extrem ist wie bei Tiefliegern...

 

[caboe]

ich hätte Bedenken ob bei einem größeren Rohrdurchmesser am Hauptrahmen die Oberschenkel innen am Rohr schleifen, bzw beim
treten immer wieder berühren... ich hatte das bei meinem Baron (6cm Rohrdurchmesser) und insbesondere nachdem ich den M5 Lowracer hatte, der mit einem 5cm Rohrdurchmesser daher kommt und ich da gar keine Beinberührung hatte, hats mich beim Baron genervt... vielleicht ist das bei deinem Modell ja gar nicht relevant, da der Knick im Rahmen nicht so extrem ist wie bei Tiefliegern...

Guter Punkt, damit hatte ich auch schon mal Probleme. Werde das mal mit meinem Alu-Performer vergleichen, da war das grenzwertig. Ansonsten könnte ich via Adapter den Sitz höher setzen.

 

[caboe]

Der Ausleger kann ja auch ein anderes Material sein.
Schau Dich einfach mal um, was fertig zu bekommen ist...

Falls wirklich nötig, ist's auch kein Drama einen Ausleger aus Alu hier schweißen zu lassen.

Würde ich erst mal darauf verzichten. Wenn es doch noch nötig wird, kann ich den Rahmen noch vorne abschneiden, Schlitz rein und mit Gelenkbolzenschellen klemmen. Wüsstest du jemand, der so einen Ausleger schweißt?

 

[einrad]

@Jack-Lee ?
@Roadrunner ?

 

[Jack-Lee]

In Alu würde der Ausleger sogar leichter als in Titan. Da man das Ding ja klemmen will, brauchts eine gewisse Mindestwandstärke, damit man das Teil nicht zerdrückt. Der Grund warum wir von dreifach konifizierten Stahl-Auslegern auf pupsnormale Aluteile gegangen sind.

Kann ich dir nach Wunsch fertigen.

 

[HFKLR]

beim Sitz höher stellen würde aber die Tretlagerüberhöhung sinken...

 

[Bernhard B.]

Titan ist nicht unbedingt das beste Material für eine Gabel. Ich hoffe, es wird nicht unangenehm weich.

Schönes Projekt. Ich hatte bei meinem Titan-Rennrad zurerst eine Karbon-Gabel dann eine Titan-Gabel. Die Titan-Gabel war deutlich steifer, dadurch aber nicht so komfortabel wie die Karbon-Gabel. Es hängt im wesentlichen von der Konstruktion und der Verarbeitung ab, nicht so sehr vom Material. Titan ist mein Lieblingswerkstoff für Rahmen. Wenn du einen 20 Jahre alten Moots-Rahmen polierst, sieht der aus wie neu, das hast du mit keinem anderen Material. Ich bin gespannt was für eine Qualität die Chinesen abliefern werden.

 

[jensNBG]

Da sie kein passendes Innenrohr haben, wüsste ich keine andere Möglichkeit. Das Scharnier haben sie zumindest schon im Einsatz

Eine goldene Regel bei Rohren lautet ja, nur Längsnähte, keine Quernähte. D.h. das Scharnier widerspricht dieser Regel.

Wahrscheinlich kann man durch U-förmige Bleche die Spannungsspitzen reduzieren. Siehe auch meinen Thread zum Bau eines Highracers .

Wenn ich die Maße oder Step-Files bekomme, kann ich eine FEM Rechnung zur Optimierung machen.

Ende März baue ich mein alten Highracer auf Federung und zerlegbar um, wird aber zusammengesteckt statt gefaltet. Ich werde über den Bau berichten.

 

[tieflieger]

Bei meinem antwort sind das alles nur vermutungen und erfahrungen. Zum Hinterbau besonders, ist dort wegen gewicht ne druckbelastung auf die kleine Strebe, wegen Kettenzug auch eine Zugbelastung. Bei beide formt die kleine Strebe ein Knickpunkt fur die Krafte. Wie das mit dunnwandiges Metal geht ? In Carbon wurde ich dort die Oberseite grossflachig mit einige lagen verstarken, und die Winkel (Ecken) zwischen das Horizontale und Diagonale Rohr etwas runder gestallten. Alles mit demm Ziel das die punktuele Belastungsspitzen nicht so sehr an ein Punkt, sonder uber ein grosseren bereich eingeleitet werden.

Das mit Bein und Rohr wird hier wahrscheinlich nicht so problematisch sein, da die Oberseite vom Oberrohr ziemlich weit weg bleibt von die innenseite Oberschenkel und die Knie. Denn Rohrwinkel vom Sitz zum Lenklager ist viel flacher, und die Oberseite vom Oberrohr ist im verhälltniss zur Sitzhohe ziemlich niedrig.

 

[Jack-Lee]

Bitte nicht vergessen: Titan ist ein Leichtmetall und in Sachen Kerbriss Anfälligkeit ähnlich schlecht wie Alu. Verarbeitungsfehler schließe ich bei einer professionellen Firma erstmal aus... Dennoch kann man Titan nicht wie Stahl designen, wird zu weich und bricht schneller. Hat n Grund warum zb Titanfedern in Sportfahrwerken teils nur 1/5tel der Lebensdauer von Stahlfedern haben.

Bzgl dem Thema gibt's hier ne umfangreiche Arbeit zu

https://opus4.kobv.de/opus4-bam/frontdoor/deliver/index/docId/130/file/diss28_vt.pdf

 

[smö]

Hier gabs schon einen Thread über einen Custom-Rahmen von XACD

MBB Titan-Projekt: Bitte um Input

Werde jetzt doch einen eigenen Thread zum Eigenbauprojekt eines MMB eröffnen. Geplant ist ein Titanrahmen, der von einem chinesischen Rahmenbauer konstruiert und gebaut werden soll. Dieser hat über 14 Jahre Erfahrung mit Fahrradrahmen (+ andere Radspezifische Komponenten) aus Titan...

www.velomobilforum.de

Und ein Erfahrungsbericht im Nachbarforum:

Finger weg von folgenden China Titan Herstellern:

Um andern negative Erfahrungen zu ersparen, die wir im Laden machen mussten, verfasse ich diesen Post. In den folgenden Beiträgen werde ich beschreiben, was bei welchem Hersteller schief lief. Wenn Ihr auch schlechte Erfahrungen mit China Titan Herstellern gemacht habt, gerne kurz beschreiben...

www.mtb-news.de

Ich will nicht vom eigentlichen Thema (dem Entwurf) ablenken. Soll nur ein kurzer Hinweis sein mit der Hoffnung, dass es nicht in eine XACD Diskussion abschweift (außer @caboe möchte das).

 

[caboe]

In Alu würde der Ausleger sogar leichter als in Titan. Da man das Ding ja klemmen will, brauchts eine gewisse Mindestwandstärke, damit man das Teil nicht zerdrückt. Der Grund warum wir von dreifach konifizierten Stahl-Auslegern auf pupsnormale Aluteile gegangen sind.

Kann ich dir nach Wunsch fertigen.

Hi @Jack-Lee,

gut zu wissen. Ich werde mich bei Bedarf bei dir melden.

 

[caboe]

Eine goldene Regel bei Rohren lautet ja, nur Längsnähte, keine Quernähte. D.h. das Scharnier widerspricht dieser Regel.

Wahrscheinlich kann man durch U-förmige Bleche die Spannungsspitzen reduzieren. Siehe auch meinen Thread zum Bau eines Highracers .

Wenn ich die Maße oder Step-Files bekomme, kann ich eine FEM Rechnung zur Optimierung machen.

Am Klappgelenk wollte ich eh noch an allen Seiten Verstärkungsbleche anbringen lassen. Falls du da noch genauer berechnen könntest, wäre das super. Ich habe leider noch keine finale Konstruktion, kann bisher nur sagen, dass das Rohr 63,5 x 1 sein wird.

Ende März baue ich mein alten Highracer auf Federung und zerlegbar um, wird aber zusammengesteckt statt gefaltet. Ich werde über den Bau berichten.

Spannend. Berichte dann mal.

 

[caboe]

beim Sitz höher stellen würde aber die Tretlagerüberhöhung sinken...

Wenn ich dann statt 26 cm nur noch 24 cm hätte, wäre das für mich auch OK.