Federbein mit 25 mm Innendurchmesser ist fertig

Wie würdest du eine hydraulische Dämpfung machen die niedrige Frequenzen rausfiltert und hohe durchlässt?
Short answer:
Dünnflüssiges Hydrauliköl.

Die nötige Viskosität lässt sich in ein 2-3 Versuchen mit unterschiedlichen Ölen herausfinden.

Wie schon weiter vorn angesprochen, die Technik dieser "Spielzeug"-Dämpfer ist super-simpel: Zylinder, Kolben mit Bohrungen (oder ner breiten Nut) für den Öldurchfluß, dünne Kolbenstange und ein Zylinderdeckel mit eingesetztem O-Ring der die Kolbenstange abdichtet.
 
Zuletzt bearbeitet:
Was wiegen die Beine? 40-50% vom Körpergewicht?
Du hast beim Treten also zwei oszillierende Massen von jeweils 20-25% deines Körpergewichts, die unvermeidlich zu einer Unwucht führen und die du nicht einfach durch 'Schulung' des runden Trittes kompensieren kannst.

Die unvermeidliche Unwucht der Beine und damit das leichte schwanken des VM's, lässt sich nur durch höhere Dämpfung in der Vorderradfederung "auffangen".
Sprich, das Velomobil müßte auch um die Längsachse wanken, wenn man versuchsweise ohne aufgelegte Kette kurbelt?
 
Welchen Durchmesser haben die?
14-16mm? Ich glaube ich hab noch ein paar 12-14mm Dämpfer irgendwo im Keller "vergraben". Federweg ist um die 25mm (deshalb braucht man eventuell zwei um sie zu koppeln).

Wie lange werden die halten (können)?
Das einzige was mit der Zeit verschleißt, ist der O-Ring der Lecköl an der Kolbenstange verhindert. O-Ringe sind billig und lassen sich austauschen. Da die Dämpfer druckfrei sind, braucht es keine druckfeste Abdichtung.

Mechanisch sind die Dämpfer natürlich nicht für die Lasten einer Vorderradfederung im Velomobil ausgelegt, aber diese Lasten werden ja auch von dem VM-Federbein und der Feder aufgenommen. Der Dämpfer dämpft nur die Bewegung der Feder und dabei sollten keine hohen Kräfte auftreten (sonst wäre das System auch zu langsam und schwergängig).
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Sprich, das Velomobil müßte auch um die Längsachse wanken, wenn man versuchsweise ohne aufgelegte Kette kurbelt?
Ja. Versuch es doch mal.
 
ist Nicken gleich Wanken in Längsrichtung? Mein Trike - bei mir mit rel. weichen Blattfedern - nickt = Auf-Ab-Bewegung der Front, wenn ich unrund trete. Das VM bewegt sich leicht seitlich - das wäre die Bewegung, die wohl ein Stabilisator verhindern soll. Wer das Losbrechmoment erhöhen will, kann ja auch bei Reibungsdämpfung bleiben, sich dann aber auch die Elastomere sparen. ;)
Kadenzen um die 100
Solltest Du problemlos schaffen. Fahr mal öfter 1-Min-Intervalle mit hoher TF bis 130 (Last ist egal) und mit 155er Kurbeln sind 115 U/min kein Problem mehr.
 
Dann hast du eine noch grössere Unwucht im System.
Jein, dann hast Du eine andere Unwucht im System. Beim wechselseitigen Treten pendelt das System um die Längsachse, beim gleichseitigen Treten möchte das System um die Tretlagerachse pendeln.
Bei Letzterem wird die Masse im unteren Totpunkt ein Einfedern provozieren, also ein Nicken (mit der Masse beider Beine, daher schon eine sehr große Unwucht). Beim oberen Totpunkt kommt es dann zu einem Ausfedern ... wenn man die Kurbeln überhaupt mit der nötigen Geschwindigkeit nach oben bringt. :sneaky:
 
hydraulische Dämpfung ist Geschwindigkeitsabhängig. Je schneller die Kolbenstanges desto höher die Gegenkraft. Man kann tiefe Frequenzen also nicht hydraulisch stärker dämpfen als hohe. Nur umgekehrt. Dasselbe erreicht man mit Elastomeren. Die sind viskoelastisch. Teilweise wird zu den Elastomeren eine kurze Stahlfeder in Reihe geschaltet, damit hohe Frequenzen nicht überdämpft werden. Die Mountainbiker haben in ihren hydraulischen Dämpfern ein künstliches Losbrechmoment eingebaut um Tretwippen zu unterbinden. Aber das wollten wir ja gerade loswerden, oder?
 
Davon wollen viele Elastomer-Fans halt nichts wissen, dass eine Elastomer-Federung oft unterdämpft ist.
Nein.

Erstens: Eine Dämpfung sollte so ausgelegt sein, dass sie die Bewegung durch Straßenunebenheiten schluckt, d.h. „vernichtet“. Aber sie sollte genau nicht ausgelegt sein, um die Tretkraft des Fahrers zu dämpfen. Meine Kraft soll auf der Straße landen, nicht in der Dämpfung vernichtet werden.

Zweitens: Eine Stahlfeder mit Reibungsdämpfung ist vermutlich ähnlich „unterdämpft“; das Losbrechmoment sorgt lediglich dafür, dass sie für geringe Kräfte (wie sie hier beim Nicken auftreten) überhaupt nicht federt. Und wo sich nichts bewegt, muss auch nichts gedämpft werden.
Du solltest etwas am runden Tritt arbeiten.
Schadet zwar nicht, hat aber mit dem Problem wenig zu tun:
Hier verwechselst Du Kräfte (durch Muskeln und Motorik) und oszillierende Massen (auf- und abgehende Bein-Massen, unwuchtig).
Das ist untrennbar mit dem Treten verbunden und kann nicht abtrainiert werden.
hydraulische Dämpfung ist Geschwindigkeitsabhängig. Je schneller die Kolbenstanges desto höher die Gegenkraft. Man kann tiefe Frequenzen also nicht hydraulisch stärker dämpfen als hohe. Nur umgekehrt. Dasselbe erreicht man mit Elastomeren. Die sind viskoelastisch. Teilweise wird zu den Elastomeren eine kurze Stahlfeder in Reihe geschaltet, damit hohe Frequenzen nicht überdämpft werden. Die Mountainbiker haben in ihren hydraulischen Dämpfern ein künstliches Losbrechmoment eingebaut um Tretwippen zu unterbinden. Aber das wollten wir ja gerade loswerden, oder?
Damit hat Wolfgang natürlich völlig Recht.

Meine Meinung: Das ist nicht primär ein Dämpfungsproblem, sondern ein Resonanzproblem. Offenbar trifft @Kid Karacho bei höheren Geschwindigkeiten die Resonanzfrequenz der Federung. Da hilft es nur, die Resonanzfrequenz zu verschieben. In der Wikipedia gibt es ein schönes Diagramm dazu; hier sieht man, dass die Amplitude stark abfällt, wenn man oberhalb der Resonanzfrequenz ist (und zwar relativ unabhängig von der Stärke der Dämpfung). Man muss also die Resonanzfrequenz tiefer machen. Das geht über die Federhärte; im Falle einer linearen Feder ist die Eigenfrequenz proportional zu sqrt(D/m). Da man die Masse m hier nicht verändern kann, geht das nur über die Federhärte D. Und, wie man im Diagramm sieht, verschiebt auch eine stärkere Dämpfung die Resonanzfrequenz etwas nach unten. Die Abhilfe müsste also lauten, weichere, stärker gedämpfte Elastomere verwenden. Dann wäre man im Diagramm sowohl weiter rechts (durch weniger Federhärte und mehr Dämpfung), als auch die Amplitude im Resonanzfall wäre geringer (durch Dämpfung).

Nachteil wäre, dass es eben bei niedrigeren Trittfrequenzen stärker schwanken würde; aber sind erstens die Kräfte = Beschleunigungen geringer, und zweitens sind bei niedrigen Geschwindigkeiten die Auswirkungen auf das Fahrverhalten weniger kritisch.
 
die Resonanzfrequenz der Federung.
ist nach meiner Erfahrung wesentlich höher als die Trittfrequenz, zumindest vorne. Das Nicken vom Treten ist immer nur ein kurzer Dip gefolgt von einer langen Ruhephase. Beim SL wie ich ihn kenne hat das Treten Einfluss auf die Lenkung. Man muss aktiv gegensteuern. Wenn man die Lenkung loslässt fährt man zickzack. Das braucht etwas Eingewöhnungszeit bis man das in allen Lebenslagen richtig dosieren kann.
 
Die Wirkung von Blenden (kurze scharfkantige Verengung) ist unabhängig von der
Schwer zu glauben, ist aber so.
Lediglich Drosseln (langes dünnes Rohr) reagieren auf die Viskosität.
Weil die Viskosität von Öl von der Temperatur abhängt, die Wirkung aber unabhängig davon sein soll, werden bevorzugt Blendenventile eingesetzt. [/Klugschiss]
 
Wie würde sich eigentlich eine kombinierte Federung aus kurzer harter Stahlfeder und einigen (mittel bis weichen) Elastomeren auswirken?
 
Wie würde sich eigentlich eine kombinierte Federung aus kurzer harter Stahlfeder und einigen (mittel bis weichen) Elastomeren auswirken?
Macht bei 20mm Sinn, dann aber wieder mit Reibungsdämpfung, den man evtl. auch minimal kürzen kann, um einige Millimeter Spiel für das feine Ansprechen der Elastomere zu bekommen.
Für die 25mm Federbeine ist diese Kombi eigentlich nicht nötig. Ohne Dämpfung würde ein starkes Einfedern wieder schnell raus springen, was die Fahreigenschaften nicht unbedingt verbessern dürfte. Das Gefühl von Wanken wird v.a. am Anfang ungewohnt sein, aber mit der Zeit blendet der Kopf das zum Glück aus. Wenn man durch Schalten die angesprochene Resonanz vermeidet, ist es für mein Gefühl ausreichend ruhig. Vllt. schaffe ich es in der nächsten Woche mal ein Video zu machen, brauche dafür aber auch trockenes Wetter und einen Mitfahrer.
 
kombinierte Federung
Vermutlich geht Dir der Platz aus.
Wie gesagt, Du könntest die Fahrbahnrauhigkeit (das kurzhubige hochfrequente Zeugs) ungedämpft ablaufen lassen und die Elastomere nur fürs gröbere ansprechen lassen.
Dafür sollte man mal die Eigenfrequenzen ermitteln, (also die des ungedämpften Federbeins zwischen kurzer Feder und Reifen) sonst wird es eine langwierige Ausprobiererei. Hat jemand Zugang zu so einer TÜV Rüttelplatte?
 
"5-10mm"
Echt, so wenig? Ich werde mal einen Gummiring um den Kolben machen und checken wie weit die eintaucht beim reinsetzen und auch beim fahren
Beim einfachen platznehmen im VM taucht der Kolben 19mm ein, Systemgewicht 94kg.
(Setup 90-110kg, 2 graue Elastomere durch Spacer ersetzt)
Verbaute Elastomere:
Rot, blau, blau, blau, grau, blau, grün

wichtiger wäre: wieviel hast du vom drinnen sitzen bis "maximal einfedern"...
hast du das mittlerweile auch gemessen ?

bei mir mit alten Federbeinen:
das Eigengewicht sorgt schon mal für etwas einfedern
dann ich noch beim einsteigen:
und von da weg bleibt dann eben wenig übrig
 
Zuletzt bearbeitet:
Letztes Wochenende habe ich endlich Zeit gefunden, auf die neuen Federbeine umzubauen. Hier erst einmal vielen Dank an @legaia für die Sammelbestellung (hat super geklappt!) und natürlich @roland65 und @Tripendofan und Jan Wijnen, die das möglich gemacht haben.

Zum Umbau:
  • @roland65 hat gleich bemerkt, dass eines der beiden Federbeine etwas schwergängig ist. Wir haben dabei auf die Innenfläche des Tauchrohrs oder des POM am Kolben getippt. Entsprechend habe ich den Kolben etwas abgeschliffen; hat aber nichts gebracht.
  • Stellte sich heraus: Das Problem ist nicht am Tauchrohr, sondern zwischen Kolbenstange und Führungsbuchse. Im oberen Bereich lief es glatt, im unteren Bereich ruckelte es.
  • Ich habe dann testweise die Führungsbuchsen der Federbeine getauscht; aber die Buchse vom anderen Federbein, bei dem der Kolben völlig reibungsfrei gleitet, ist sogar noch enger.
  • Entsprechend habe ich die Kolbenstange im unteren Bereich etwas abgeschliffen. Jetzt ist sie dort nicht mehr glänzend-glatt, gleitet dafür ohne Widerstand.
  • Roland meinte, ich solle für einen guten Luftaustausch sorgen. Entsprechend habe ich bei einem Federbein den POM, der unten als Anschlag über der Achse drin ist, rausgeholt, und seitlich eine leichte Kerbe hineingeschnitten. So kann dann die verdrängte Luft besser nach unten entweichen.
  • Beim anderen Federbein ist mir das leider nicht gelungen; egal wie stark ich geklopft oder gestochert habe, der POM blieb drinnen.
  • Außerdem gibt es Luftlöcher in der Kolbenstange, die die Luft oberhalb des Kolbens nach oben durch die Kolbenstange ausleiten. Diese Löcher sind aber von den Schaumstoffringen, die wohl als Endanschlag fungieren, verdeckt. Entsprechend habe ich mit dem Seitenschneider kleine Kerben in die Schaumstoffringe geschnitten, so dass die Luftlöcher frei liegen.
  • Zudem habe ich die Spacer-Scheiben auch noch etwas stärker seitlich eingekerbt.
  • Dann die Elastomere rein. Mein Systemgewicht beträgt gut 100 kg; entsprechend habe ich den Elastomer-Satz 2, für 90–110 kg. Auf jeden Elastomer auf jeder Seite ein linsengroßer Batzen Silikonfett.
  • Ich hatte schon früher mein Evo-Ks auf Elastomere umgerüstet, damals in die originalen schmalen Federbeine. Damals hatte mir Roland geholfen.
  • Damals war der Umbau ein ziemlicher Kraftakt, weil die Federbeine mit einer ziemlichen Vorspannung zusammengebaut bzw. eingebaut werden mussten. Dieses Mal war es nicht so; mit 9 Elastomeren lässt sich das Federbein fast ohne Kraft verschließen.
  • Lediglich unten war der Einbau des Lenkgestänges schwierig, weil kaum Platz war.
  • => Roland angerufen; er wies mich darauf hin, dass jemand hier im Thread geschrieben habe, dass man beim DF nur 8 oder 7 Elastomere brauche. Er meinte, ich solle einen grauen und evtl. einen blauen Elastomer weglassen.
  • Ohne grauen Elastomer geht das Lenkgestänge wesentlich besser einzubauen, aber das VM steht immer noch ein Stück höher als vorher.
  • Blauen Elastomer entfernt.
  • => Jetzt sind folgende Elastomere drin (von unten nach oben):
    rot, blau, blau, blau, grau, grau, grün
  • Zuvor hatte ich ungefähr ein Zoll Luft über den Vorderreifen, wenn ich mich ins VM gestellt habe; jetzt ist es minimal weniger, aber nur wenige mm; d.h. ich sollte ohne Spureinstellung auskommen.
  • => Ich sehe aber bei der Scheinwerfer-Leuchtweite, dass das VM vorne geringfügig tiefer liegt.
  • Der Einbau der Räder war dann noch einmal ein Abenteuer, denn sie passten einfach nicht über die Bremsen.
  • => Ich habe natürlich die Bremsennachstellungen der letzten Monate an den Bremsgriffen rückgängig gemacht, aber das reichte nicht; ich musste zusätzlich die Bowdenzugklemmen an den Bremstrommeln weiter stellen.
  • Das war ziemlich mühsam, weil die Schrauben korrodiert waren; ich konnte die Gehäuse der Zugklemmen kaum so fest halten, dass ich die Schraube darin lösen konnte, ohne den Zug zu beschädigen.
  • => Letztendlich musste ich einen Bremszug abschneiden, die Zugklemme im Schraubstock lösen, und einen neuen Bremszug einziehen.
  • Dann konnte ich endlich die Räder bei eingehängten Bremsen einbauen.
  • => Eigentlich sollte die Komplettausführung der Federbeine mit Lenkplatten und Bremsen die Sache vereinfachen; aber die großen Toleranzen bei den Bremsbelägen haben mir die Arbeit eher erschwert. Es wäre einfacher gewesen, die alten Bremsen zu verwenden. Allerdings neigten diese auch schon langsam zum Blockieren – hätte ich sie nicht getauscht, wäre es Zeit gewesen, Plättchen unterzulegen.
Fahrgefühl:
  • Beim Einsteigen merke ich schon, dass das VM deutlich beweglicher ist; wenn ich mich im VM rechts oder links neben den Sitz stelle, würde es umkippen. Das wäre vorher nicht passiert.
  • Ich habe beim Umbau auch die Reifen mal wieder aufgepumpt; die waren auf unter 5 bar abgefallen, ich habe wieder 7 bar drauf gegeben. Danach fühlte sich die Fahrt nicht härter als vorher an, aber schneller.
  • Das sonstige Fahrgefühl ist aber praktisch identisch zu vorher.
  • Ich spüre keinerlei Nicken beim Treten, obwohl ich auch eher zur Kategorie „Stampfer“ gehöre. Allerdings bin ich auch kaum schnell gefahren; in den letzten Tagen war es auf dem Arbeitsweg regnerisch und dunkel, da fährt man keine Rekorde.
  • Die Straßenlage dürfte auch ungefähr gleich sein. Manche Leute schreiben, dass das VM in Kurven weniger „das Bein hebt“. Das könnte an weniger effektiven Federweg (bzw. der Progression der Elastomere) liegen – oder an dem Mehr an Negativfederweg, d.h. das VM kippt genauso stark, nur das innere Rad federt weiter aus.
  • Ich hatte mir erhofft, dass das VM leiser und komfortabler wird bei Bodenunebenheiten/Straßenschäden. Das ist aber nicht der Fall. Genauso wie vorher, z.B. bei Rissen im Teer, oder über Kopfsteinpflaster.
  • Das war damals beim Ks sehr deutlich anders; da war der Unterschied durch die Elastomere riesig, gerade auf Kopfsteinpflaster.
  • Ich glaube, das liegt zum Teil auch daran, dass das Ks einfach sehr hart gefedert war, und auf rauen Straßen schon sehr unkomfortabel war. Nach den Umbau-Erfahrungen wollte ich das DF auch sofort auf Elastomere umbauen; das habe ich dann aber aus Zeitmangel nicht gemacht – auch, weil das DF mit Stahlfedern schon relativ gut erträglich war.
  • Was mir aber aufgefallen ist: Während die jetzige Elastomerfederung bei Straßenschäden fast nichts bringt, merke ich aber den Unterschied bei Spurrillen. D.h. bei langsameren Bewegungen spricht die neue Federung besser an, aber bei schnellen Bewegungen noch nicht gut genug.
  • An sich müssten die neuen Federbeine aber deutlich besser reagieren; man kann sie leicht per Hand eindrücken, während die alten mit Handkraft schon extrem schwergängig wirken.
  • => Ich werde wohl noch einmal umbauen; vermutlich weicher, und weniger gedämpft. Aber da lasse ich mich gerne von @roland65 beraten.
 
Ich werde wohl noch einmal umbauen; vermutlich weicher, und weniger gedämpft
Die einzigen ungedämpften sind die grünen. Mind. 1 sollte rein - habe ich so bei mir. Mehr graue (gedämpfte) zu nehmen wird sicher weicher. Rechne aber damit, dass Du dann etwas Spacer brauchst oder einen blauen halbierst und evtl. die Vorspannung etwas erhöhen musst. Nicht so viel Vorspannung wie bei den 20 mm, aber etwas mehr als jetzt schon. Wenn es sich später noch um die zu erwartenden 5% setzt, dann legst Du halt noch etwas dünnes, festes dazu, damit Du auf derselben Höhe bleibst (Maß ist Dein Licht).

Wundert mich, dass der Unterschied nicht deutlich ist zu den Federn vorher. Das schauen wir uns ggf. dann bei Gelegenheit zusammen nochmal an.
 
Beim anderen Federbein ist mir das leider nicht gelungen; egal wie stark ich geklopft oder gestochert habe, der POM blieb drinnen.
War bei mir auch so. Hätte gerne alle POMs etwas eingeritzt. Habe auch versucht, den von unten durch zu schieben, aber dann ist die Achse im Weg. Angeblich soll es mit einer lange Speiche funktionieren, die man leicht in die POMs reindrehen kann.
ich musste zusätzlich die Bowdenzugklemmen an den Bremstrommeln weiter stellen.
Dito
Ich hatte mir erhofft, dass das VM leiser und komfortabler wird bei Bodenunebenheiten/Straßenschäden. Das ist aber nicht der Fall.
Du bist vorher die kleineren Elastomere gefahren. Kann es sein, dass der große Unterschiede nur bei Stahlfeder zu Elastomer fest zu stellen ist.
 
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