LR Eigenbau Tieflieger: 20(/28?), FWD, Stahl Vierkant

[derTill]

Diesen Winter möchte ich gerne einen eigenen Tieflieger bauen.

Warum?
Mein derzeitiges (erstes Liegerad) ist ein 20/20 Kurzlieger (Rainbow Lyric), den ich im April gebraucht gekauft habe und seit dem ca. 2500 km mit immer mehr begeisterung fahre. Voll ausgestattet mit Heckfederung, Schutzblechen, Beleuchtung und großem Koffer ist das eine Ideale Tourenliege.
Auf langen Strecken (Brevets, 200km+) würde ich aber gern noch etwas schnelleres haben ohne den ganzen Kram dran - vor allem Bergauf merke ich das hohe Gewicht (ca 18 kg mit Koffer) und die Heckfederung.
Ein Neukauf eines weiteren Liegerads als Renner (z.B. Toxy ZR, ZOX Z20, Fujin SL, o.ä.) sprengt momentan das Budget und außerdem will ich im Winter was zu tun haben und wollte schon immer mal ein Rad selber bauen.

Wo, Wie?
Inzwischen habe ich eine offene Werkstatt in meiner Nähe gefunden: WIG und MAG Schweißanlage, Hartlöten, Drehbank, Standbohrer, Kappsäge, außreichend Arbeitsfläche und professionelle Hilfe für kleines Geld. Eine Fräse gibt es zur Zeit leider nicht, auch Rohrbiegen ist nicht möglich (aber auch nicht nötig).

Was?
Ziel ist wie der Titel schon sagt, etwas relativ leichtes (12 kg?), flaches (Sitzhöhe ca. 25 cm) mit FWD und 20-Zoll Rädern zu bauen, möglichst nicht "overengineered" also genial einfach und einfach genial.
Ich bin 1,92m groß und wiege samt Sportdress ca. 90 kg, also sollte das ganze Konstrukt auch stabil genug sein.

Der Rahmen wird WIG-Geschweißt aus S235JR Vierkantrohren in 40x40x1,5mm
Die 135mm FWD-Gabel und die Hinterradaufnahme aus Rechteckrohr 40x20x1,5mm. Reicht das? oder lieber 2mm? Hinten auch lieber 40x40?
Die Ausfallenden werden aus 4 mm Blech gefertigt.

Beim Hinterrad bin ich mir noch unsicher. 20 Zoll ungefedert ist mir definitiv zu ruppig. 26 Zoll sollten reichen, aber in 28 Zoll habe ich noch genug Laufräder da und mehr Auswahl bei der Bereifung.
Eine Federung möchte ich vermeiden: Mehr Gewicht, aufwändiger zu kontruieren.

Details?
Der Ausleger wird nicht verstellbar, sondern das Tretlager fest angeschweißt.
Der Sitz wird in Holzwangenbauweise mit Stäbchen selber gefertigt oder gekauft und verschiebbar angebracht.
Gelenkt wird mit Tiller + RR-Lenker mit Rennrad-STIs, bremsen tun mini-V-Brakes.
Einige Details sind noch zu klären - aber das wird schon

Wann?
Fertig werden soll das gute Stück im Winter 15/16 - erstes Brevet 2016 ist mitte März 2016 und vorher wollte ich schonmal testen Als Weihnachtsgeschenk für mich selber wäre auch toll, aber wohl zu ambitioniert

Erste Konstruktionszeichnungen folgen noch diese Woche.

 

[Philmachine]

Das Gewicht ist denke ich etwas ambitioniert, mein Eigenbau wiegt mit 0,7mm Rundrohren je nach Aufbau zwischen 11 und 12 Kilo.
Warum möchtest Du ein 20" Vorderrad? Dadurch brauchst du größere Kettenblätter, du musst verschiedene Ersatzschläuche/-reifen mitführen und hast weniger Komfort. Aus diesen Gründen habe ich mich für 2x26" entschieden, du könntest höchstwahrscheinlich bei Deiner Größe sogar 2x28" fahren.
Wenn es genial einfach sein soll - hast Du schonmal über ein Stickbike nachgedacht? Generell wäre eine Zeichnung des Rahmens interessant! Und hast Du schon eine Rahmenlehre geplant?
Ich wünsche Dir aber schon mal viel Spaß, klingt nach einem tollen Projekt!

P.S.: Ich bin gespannt, ob Du es schaffst, mit den Kosten unter dem Preis eines gebrauchten Liegerades zu bleiben - mir ist es leider überhaupt nicht gelungen, aber dafür hat man auch ein tolles individuelles Rad hinterher.

 

[derTill]

Warum möchtest Du ein 20" Vorderrad?

Ich habe natürlich schon ein paar Tage überlegt und bin einige Konzepte durchgegangen. Ich möchte als erstes gern einen Tieflieger bauen, daher das 20" vorderrad. Mein jetzier Kurzlieger hat auch ein ungefedertes 20" Vorderrad, das stört mich überhaupt nicht.

Wenn es genial einfach sein soll - hast Du schonmal über ein Stickbike nachgedacht? Generell wäre eine Zeichnung des Rahmens interessant! Und hast Du schon eine Rahmenlehre geplant?

Habe ich auch drüber nachgedacht - hätte auch gern ein Stickbike ... und ein Velomobil, ein bis zwei Trikes und noch so einges anders. Aus Carbon das ganze Laminieren wäre auch toll, aber man muss ja irgendwo anfangen
Zeichnungen habe ich schon gemacht. Bisher auf papier - kommen noch. Rahmenlehre sollte wegfallen bzw. in der Werkstatt gibt es genügend Klemmmöglichkeiten zum genauen Heften.

.S.: Ich bin gespannt, ob Du es schaffst, mit den Kosten unter dem Preis eines gebrauchten Liegerades zu bleiben

Ich hab hier schon rumliegen: Schaltwerke, Umwerfer, mehrere Lenker, Laufradsätze, Schalthebel, Bremshebel, Vorbauten, Steuersätze, etc. ... Eigentlich fehlt nur noch ein Rahmen und Sitz

Gewicht ... Ja gute Rohre sind leichter, aber auch teurer. Und da es mein erstes mal Schweißen ist, dachte ich das höhere Wandstärken vielleicht nicht schlecht sind. Ist dann halt schwerer, halb so wild. Hauptsache steif und flach!

 

[Philmachine]

Ok, dass du schon fast alles da hast hilft sicherlich das ganze günstig zu halten...Ich wollte dir nur den Schrecken ersparen, der mich ereilt hat als ich die ganzen Kosten am Ende zusammengerechnet habe

Was die Wandstärken betrifft hast du bestimmt auch Recht mit deinen Überlegungen, es ist bestimmt einfacher, das ganze haltbar mit einer höheren Wandstärke zu bauen.

 

[Micha13]

Hallo Till,
mit dem Material kannst du 12 KG vergessen, es sei denn, du baust ansonsten nur High End leicht-Komponenten an, aber auch dann unwahrscheinlich. Wenn du 14-15 KG schaffst, kannst du, denke ich, zufrieden sein. Der laufende Meter wiegt knapp 1,8KG. Ich hab das auch verbaut. Stickbike würde ich daraus nicht machen, ist insgesamt zu wenig steif, v.a. bei deiner Größe u Gewicht, auch wenn es am einfachsten zu bauen ist. Willst ja vllt auch noch Gepäck mitnehmen.
Wandstärke auf keinen Fall 2mm, 1,5 lässt sich mit den zur Verfügung stehenden Mitteln sehr gut und sicher schweißen. Bringt im Verhältnis zum Stabilitätszuwachs viel zu viel Gewicht. Dann besser ein größerer Querschnitt. Gegen 622 hinten spricht nix, ich fahre das auch vorne. Ist ohne federung am komfortabelsten, finde ich, dann geht halt kein Lowracer mehr.
Bei der Gabel würde ich sehr gewissenhaft planen und genau überlegen, wie sehr du deinen Schweißkünsten vertrauen möchtest. Ich hab schon einige Rahmen gebruzzelt, an eine gabel habe ich mich aber noch nicht ran getraut...
Eine "Rahmenlehre" solltest du dir unbedingt bauen. Es geht nicht nur darum, die Teile zum Schweißen zu fixieren. das wichtigste ist, dass Vorder u Hinterrad genau fluchten, wenn du fertig bist mit Schweißen. Du solltest mindestens 2 10er Gewindestangen im Abstand des Radstandes parallel zur Verfügung haben und da alle 4 Ausfaller mittig einspannen können. Irgendeine Schweißnaht ist dann die letzte und die entscheidet dann, ob parallel oder nicht...
Viel Spaß und bitte Bilder und Berichte!

 

[bike_slow]

Oh, Oh, ... den Bau eines 2x622 Zox Look-and-drive-Alikes würde ich schon sehr gern verfolgen. Und bei einem Privataufbau kann sollte man für Geometriebasis und Gestaltung des Antriebstrangs sehr genau in Richtung Zox 26 Low Light schauen; ... und auf die Umlenkrolle vom @eisenherz.

Und wenn das jemand kommerziell baut, schreie ich nur noch "Shut up and take my money!".

- Sitz zwischen den Rädern
- 2x622, Scheibenbremse (zumindest vorn)
- Viel Überhöhung (ergibt sich eh)
- Frontantrieb
- 2x622
- Schön verstellbarer Sitz (gern Carbon)
- sauber konstruierte / überlegte Aufnahme für Radical-Seitentaschen
- ein *gutes* Reiseheck (sprich Sportheck mit Kofferraum-Option)

-Andreas

 

[eisenherz]

Ich habe das auch mal gedacht und gemacht und schon zigmal beobachtet.
Mache es nicht aus diesem Grund :

sprengt momentan das Budget

Denn nur das wird dir gelingen

außerdem will ich im Winter was zu tun haben und wollte schon immer mal ein Rad selber bauen.

Damals gab es nix Gutes gebraucht. ZOX und M5 Lowracer waren noch nichtmal erfunden ... Radius wollte nicht weg von den Langliegern, also mussten wir unsere Stickbikes selber bauen. Wir haben übrigens gelötet und die 12kg unterboten. Aber selbst bei sehr geringem Stundenlohn (0,01€) war das Projekt nicht wirklich billig.

 

[Micha13]

. Wir haben übrigens gelötet und die 12kg unterboten. A

Aber nicht, weil ihr gelötet habt, sondern wg der Komponenten. Hab ich ja schon geschrieben, wenn du da aus dem vollen schöpfen kannst, wird es klar leicht. Wenn du aber selbst baust weil Kauf zu teuer, kannst du das halt nicht.
Aus welchem Material habt ihr die Sticks gebaut?

 

[derTill]

Danke für die ganzen Hinweise. Für mich klingt das leider alles nach "mach das bloß nicht", "viel zu schwer", "viel zu teuer"! ... Das wird schon werden!

Zum Preis: Ich habe schon diverse Räder aus Alt- und Neuteilen aufgebaut und weiß, dass einzeln kaufen teuerer ist als zusammen. Mit "nicht im Budget" meinte ich die 2500 Taler, die ich mindestens für ein neues ZOX abgeben müsste. - Dass der Selbstbau keine 100€ kostet ist klar, wenns am Ende 1000€ sind ist alles gut und wenn die Ausgaben über drei Monate verteilt sind, merkt das auch meine Frau nicht so . Arbeitsstunden darf man natürlich nicht rechnen, ist ja Hobby und in die Werkstatt muss ich nur, wenn ich Maschinen brauche, alles andere mache ich zu Haus.

Zum Gewicht: Ich hab ja noch nichtmal ne Zeichnung reingestellt! Hab gestern Abend schonmal angefangen, bin aber noch nicht ganz fertig. Kommt Heute Abend. An Komponenten kommen schon durchgehend RR-Komponenten zum Einsatz.

Habe noch recherchiert und werde die Hintere Schwinge aus einer Stahlgabel fertigen, die in das Vierkantrohr mit zwei Aufnahmen eingeschweißt wird.
Die Vordere Gabel werde ich auch nicht komplett selber schweißen sondern aus dieser Gabelbrücke und zwei abgeflexten Gabelbeinen fertigen. Ist allemal sicherer, als eine 20" Gabel auf 130mm aufzubiegen.

den Bau eines 2x622 Zox Look-and-drive-Alikes würde ich schon sehr gern verfolgen

Ich muss dich enttäuschen es wird 20/28, sonst wirds ja kein Lowracer mehr. Ich find die Optik von 20/28 einfach super, hat was von "Hot Rod"

Eine "Rahmenlehre" solltest du dir unbedingt bauen. Es geht nicht nur darum, die Teile zum Schweißen zu fixieren. das wichtigste ist, dass Vorder u Hinterrad genau fluchten, wenn du fertig bist mit Schweißen. Du solltest mindestens 2 10er Gewindestangen im Abstand des Radstandes parallel zur Verfügung haben und da alle 4 Ausfaller mittig einspannen können. Irgendeine Schweißnaht ist dann die letzte und die entscheidet dann, ob parallel oder nicht...

Ja das sollte gehen ... der Meter Vierkant kostet gute 2€, da wird das keine schlechte Investition sein.

 

[eisenherz]

Aber nicht, weil ihr gelötet habt, sondern wg der Komponenten.

Wir haben gelötet weil wir hochwertigere und dünnwandigere Stähle genutzt haben ... und deshalb war es auch leicht. Leichteres Material in Hülle und Fülle wie heute gab es ja gar nicht ... bzw. war wirklich unbezahlbar Campa Superrecord. Komponenten wie die 105er waren gerade 2 Jahre auf dem Markt ... und die war für mich damals schon nah am Unbezahlbaren.Von eBay haben wir nichtmal geträumt ... es gab ja nichtmal Internet ... Fehler (anderer) haben wir alle schön für uns allein wiederholt
War damals glaube ich Mannesmann Bohrgestänge ST52, recht dünnwandig ( 0,8? ... ist mehr als 20 Jahre her). Hinterbau und Gabel waren Rennradgabeln vom Schrott ... hinten mit "neuen" Ausfallenden. Hinterbau von Hand am Schraubstock passend gebogen.

Erster Eigenbau, modifiziertes PeerGynt ... man beachte den "Sitz" ... ging erstaunlich gut
zweiter Eigenbau, 11,5kg. Wäre das Tretleger höher gewesen, wäre das Rad auch heute noch interessant

dritter Eigenbau mit längerem Radstand für die 2. Carnadverkleidung. Der "Beschützer" des Rahmen ist übrigens Wigbert Stermann aus Hansell ... Gründungsmitglied der Grünen

 

[eisenherz]

hat was von "Hot Rod"

Kommt da auch ein V8 rein ... ich mein dann passt die Optik ... Heiße Rennliege und so eine Gabelbrücke ... Downhilltieflieger?
Na... lass Dir den Spass nicht verderben

 

[derTill]

Hier mal der erste Entwurf, geplant mit 30 mm Reifenbreite, nur gemalt und nur 2D ... die 3D - Zeichnung dauert noch ein wenig.
Die Auslegerlänge steht noch nicht fest, da muss ich nochmal messen.

Sitzhöhe: 280 mm
Tretlagerhöhe: 560 mm / 280mm Überhöhung
Radstand: 1310 mm
Sitzwinkel: 32°
Steuerrohrwinkel: 78°
Nachlauf 49 mm
Abstand Sitzende zu Tretlager: 80 cm



Was mir noch Sorgen macht ist die Befestigung des Steuerrohrs im Rahmen. Bei 1 1/8" Steuersatz brauch ich 34,2 mm Inendurchmesser, also mindestens 38 mm außen. Innenmaß des 40er Vierkant: 37 mm

Bei 1" beträgt der Innendurchmesser noch 30,4mm. Bei 1,5mm Wanddicke sollte das passen. Aber ist das dann noch stabil bzgl. seitlicher Verbiegung? Bei Zox habe ich beim Steuerrohr keinerlei Verstärkungen gesehen.

Insgesamt ist die Fuhre überraschend lang. Für einen noch flacheren Sitzwinkel müsste sie noch länger werden oder das Hinterrad auf 26" schrumpfen.
Der Optima Baron liegt wohl auch bei 1290 mm und der M4 CLR bei 1430 mm ... da ist also noch Luft nach oben

Kommt da auch ein V8 rein ... ich mein dann passt die Optik ... Heiße Rennliege und so eine Gabelbrücke ... Downhilltieflieger?
Na... lass Dir den Spass nicht verderben

Na das Teil liegt hier rum. Bei genauerem Betrachten ist es wegen der breiten Gablekrone aber doch nicht für vorn geeignet, da sonst die Kette beim lenken nach rechts damit kollidiert.

 

[Christoph S]

Leichteres Material in Hülle und Fülle wie heute gab es ja gar nicht

Am unentspannten Blick auf der freien Rolle hat sich sich jedenfalls nicht viel geändert.
(Ich nutze meine nur noch zum Einstellen der Schaltung beim Mango)

Das Rad ist schick!

Gruß,

Christoph

 

[eisenherz]

Am unentspannten Blick auf der freien Rolle hat sich sich jedenfalls nicht viel geändert.

Das Rad ist schick!

Hallo Christoph!
Fahr mal auf der Rolle ohne die Rolle zu sehen ... das ist auf dem RR angenehmer

 

[Micha13]

Was mir noch Sorgen macht ist die Befestigung des Steuerrohrs im Rahmen. Bei 1 1/8" Steuersatz brauch ich 34,2 mm Inendurchmesser, also mindestens 38 mm außen

Deshalb hab ich 1 Zoll gebaut. Ist deutlich weniger Aufwand, weil du nur 2 Löcher ins Rohr bekommen musst. bei 1 1/8 musst du das Rohr in 2 teilen an das steuerrohr anschweißen. Die ZOXe sind, glaub ich auch 1 Zoll.
Ich würde es sogar noch etwas länger machen, evtl. möchtest du den Sitz mal flacher als 32 Grad stellen...
Viel Spaß beim Planen und Bauen

 

[derTill]

Inzwischen gibt es ein paar Änderungen in der Konstruktion:

Nach Rücksprache mit den Mitarbeitern/Ehrenamtlichen der offenen Werkstatt hat sich der Ansatz etwas geändert.
Ziel ist nun ein Stickbike mit 60mm Zentralrohr, 2*700c Reifen á la Bachetta Corsa.
Das Zentrahlrohr wird aus 60 mm * 1,2 mm * 1200 mm CrMo Stahl und damit deutlich leichter als vorher angesetzt. Zusätzlich kann nich normale Rennradkomponenten verwenden und bei meiner Größe sollten 2*700c kein Problem sein

Das schweißen sollte auch kein Problem sein, die kritischen Stellen (Anbindung Steuerrohr und Hinterbaustreben) mache ich nicht selber. Das ganze Ausmessen, Bohren und Feilen natürlich schon .

Beim Hinterbau habe ich noch eine Frage an die erfahreneren Rahmenbauer / Maschinenbauer:
Diesen würde ich gerne aus zwei Gabelscheiden
(kann man ja fertig gebogen kaufen) fertigen. Wie stabil müssen diese sein? Gerne würde ich
25,4/1,2 mm, seitlich angeschweißt an das Hauptrohr verwenden. Reicht das, oder müssen es hier 31,8*1,2 mm sein? Oder lieber gleich ovalisiert 40/20 * 1 ?
Unten ein Bild zum jetzigen Ansatz:
Einfache Last und Spannungen bei zwei Lagerpunkten berechnen bekomme ich noch hin, aber hier ist das ja nicht so leicht.
Viele hier fahren ja mit FWD Eigenbauten rum, wo hinten Gabeln als Hinterbau verwendet wurden. Das ist ja auch nicht anders und scheint zu halten.

 

[Christoph S]

Auch wenn ich das vom Bild her nur vermuten kann: Sieht nach sehr flachem Steuerwinkel aus. Evtl. brauchst Du etwas Gabelvorbiegung, um den Nachlauf zu reduzieren.
Der Sitzwinkel ist sportlich.

Gruß,

Christoph

 

[derTill]

Auch wenn ich das vom Bild her nur vermuten kann: Sieht nach sehr flachem Steuerwinkel aus. Evtl. brauchst Du etwas Gabelvorbiegung, um den Nachlauf zu reduzieren.
Der Sitzwinkel ist sportlich.

Gruß,

Christoph

Steuerrohrwinkel sind 73°, Gabelvorbiegung 45 mm, Raddurchmesser ca. 680mm: Macht 57 mm Nachlauf, durchschnittliche RR-Geometrie. Die Gabelvorbiegung ist in der Zeichnung nicht dargestellt, das stimmt.

Sitzwinkel wie dargestellt sind (im längsten Stück) 25°, also Mittelsportlich. Da ich den Velomo Hi-Bone verwende, sollte hier ausreichend Spielraum für 28-22° sein.

 

[derTill]

Es geht vorran, die ersten Rohre und Teile sind da - der Rest ist bestellt: Es wird ein 60*1mm CrMo Rohr werden und der Hinterbau wird aus Sicherheitsgründen lieber aus 40/20 mm * 1mm ovalisiertem CrMo Rohr.

Eine Frage zur praktischen Umsetzung habe ich noch. Die Sitzaufnahme soll ein Querrohr sein, an das mittels M8 Schrauben die Seitenwangen des HiBone Sitzes angebracht werden.
Was nimmt man denn da am besten als Gewinde für die Sitzaufnahme?

Das Rohr wird 100 mm lang, bei 60 mm Rohrdurchmesser also 20 mm Überstand rechts und links.

Meine Idee ist, ein 14 * 1,5 mm Rohr zu nehmen, 11 mm Innendurchmesser und dort Gewindemuffen einzuschweißen bzw. vielleicht besser einlöten. M8 Gewindemuffen mit 30-4o mm Länge und 11 mm Außendurchmesser sollten passen und aus V2A Stahl auch gleich Rostfrei.

Oder nimmt man hier lieber Einschlagmuttern oder Gewindeinsätze zum Einschlagen/Pressen?

Oder sollte ich gar ein Rohr mit 11 mm Außendurchmesser und 6,5 mm innen nehmen und das Gewinde direkt einschneiden? In Summe ist das denke ich weniger Stabil und schwerer als die erste Lösung. ... und 11 * 2,5 mm nahtloses Rohr hab ich noch nicht gefunden

 

[derTill]

Nach den Zahlreichen Tipps und Antworten auf meinen letzten Post und nachdem alle Teile eingetroffen waren gings am Wochenende endlich los.
Für Interessierte der (vorerst) endgültige Plan als Miniaturansicht. Für alle relevanten Stellen habe ich mir noch 1:1 Ansichten gezeichnet, hilft vor Ort beim Anlegen enorm um Winkel und Abstände zu überprüfen.


Zuerst gings ans Sägen ... (nicht alles für das Rad bzw. nicht alles von mir). Die Vierkantrohre sind für die Rahmenlehre, damit VR und HR am Ende auch fluchten.
Das große schwarze ist das Hauptrahmenrohr, rechts die Hinterbaustreben und Umwerferhalter, die kleinen Rohre links vom Hauptrohr sind für die Ausfallenden und Sitzaufnahme.


Nach dem Sägen wurde gefeilt. Passt schon ganz gut.


Die Ausfaller werden eingelötet. Die Anpassung der Rohre war nicht ganz einfach, weil im Durchmesser (18mm*1mm) größer als für die Ausfaller vorgesehen.
Rundhämmern war an Teststücken nicht so erfolgreich, deshalb habe ich sie erstmal angedrückt. Die untschönen Überstände werden nach dem Löten noch abgefeilt. Fürs erste Rad reicht das.


Die Hinterbaustreben wurden passend gesägt - etwas feinarbeit beim Feilen muss ich noch leisten. Zudem kommt hier natürlich noch eine Kappe drauf - 1-1,5mm Flachstahl passend gesägt. Als Überstand habe ich 30 mm gewählt, ich hoffe das Reicht. 5-10 mm Reserve hätte ich noch. Am Ende kommt zwischen die Streben noch eine Bremsbrücke mit RR-Bremsenaufnahme.


Eine 36 mm Lochsäge war leider grade nicht vor Ort. Deshalb wird die Bohrung für das Steuerrohr erst in zwei Wochen gemacht. Vor lauter Weihnachtsfeiern komme ich momentan leider nicht so oft in die Werkstatt.
Über den Jahreswechsel werde ich dann zu Hause alles noch fehlende (Streben Sitzhalterung hinten, Lampenhalterung vorn, Bremsbrücke, Vorbauverlängerung) passend sägen und feilen und im neuen Jahr wird dann alles gelötet und geschweißt.

Für die Sitzaufnahmen habe ich mit jetzt für 14 * 1,5 * 110 mm Rohre entschieden in die passende Einlötringe für M8 Schrauben entschieden. Sieht gut aus - leider kein Foto.