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Hallo an alle
Bei meinem Eigenbau-Kurzlieger war die Federgabel (RST Capa20) eigtl. die einzige Komponente, mit der ich grundsätzlich nicht richtig zufrieden war. Die Gabel ist wirklich nicht schlecht, aber abgesehen vom hohen Gewicht (1,9kg) haben mich hauptsächlich die eckige Optik und die Kompromisse bei der Kettenlinie gestört, was beides bei normalen Federgabeln schwer zu vermeiden ist.
Genaueres zur alten Gabel kann man im "Kurzlieger Eigenbau Bericht" erfahren. https://www.velomobilforum.de/forum/index.php?threads/18232
Um die Schlichtheit und die optimale Kettenlinie wie bei einer Starrgabel zu bekommen und trotzdem nicht auf eine gewisse Federung zu verzichten, bietet sich eine Steuerkopffederung an, von manchen Headshock-Prinzip genannt (Cannondale: Headshok).
Außerdem gäbe es noch gefederte Naben, womit man dann Starrgabeln benutzen könnte, aber da weiß ich nicht, wie die sich mit Scheibenbremsen vertragen (ich schätze: gar nicht), auch ist der Federweg natürlich sehr gering.
20" Headshock-Gabeln für den nachträglichen Einbau gibt es soweit ich weiß kaum zu kaufen. Ich kenne nur die von Recumbentparts in 1 1/8", welche einen guten Eindruck macht und passen würde, aber fast 300€ sind mir dafür zuviel und einfach kaufen passt auch nicht ins Konzept des Rades.
Andere Headshocks wie z.B. von Cannondale oder der Hp Speedmachine benötigen außerdem ein spezielles Steuerrohr.
Konzept
Bedingungen: Die Gabel soll in Optik, Form, Größe und Gewicht möglichst nah an einer Starrgabel sein.
Daher muss die gesamte Lagerung (Lenkung+Federung) in das Steuerrohr verlegt werden und folgendes leisten:
- eine leichtgängige und spielfreie Rotationsbewegung ermöglichen (für die Lenkung)
- eine möglichst leichtgängige und spielfreie lineare Bewegung ermöglichen (für die Federung)
Das Ganze muss zudem in mein normales Steuerrohr passen und soll auch leichter sein als die alte Gabel, was bedeutet, dass ich alle Gedanken an aufwendige Linear- oder Axiallager verwerfen musste.
Also lieber simpel und kompakt und ohne zuviel Spezialteile.
Die Lagerung
Mein Steuerrohr ist für eine Gabel mit 1 1/8" Schaft gemacht, das sind ca. 28,8mm Durchmesser.
Ich habe also zuerst eine Buchse hergestellt, die einen solchen Schaft nachbildet. Allerdings mit knapp 30mm Durchmesser, das verträgt sich gerade noch mit meinem Steuersatz.
Die Buchse hat am unteren Ende einen Anschlag für die Lagerschale. Mein Steuerrohr ist 100mm lang und die Buchse fast150mm, ich kann sie genau wie eine normale Gabel einbauen und klemmen (ahead), womit die spielfreie Rotation schonmal gesichert wäre.
Die Buchse ist aus Mehrstoffbronze, genauer gesagt Rotguss (RG7) hergestellt. Bronze im Allgemeinen und besonders Rotguss ist ein gutes Lagermaterial mit Selbstschmier- und Notlaufeigenschaften. Außerdem hat es noch gute mechanische Eigenschaften, es ist fast so fest wie einfacher Stahl und lässt sich sehr gut bearbeiten (bohren, drehen).
Das ist wichtig, da ich die Buchse innen auf 1" (ca. 25,4mm) Durchmesser ausgedreht habe, damit der Schaft einer normalen 1" Stahl-Starrgabel darin möglichst spielfrei auf und ab gleiten kann. Durch vorsichtiges Ausdrehen und Polieren der Buchse und des Schaftes hat das zum Glück auch gut geklappt, leichtgängig und kein spürbares Spiel, ein echtes KO-Kriterium. Die Bronze verhindert ein Schleifen oder Festfressen. Jetzt erklären sich auch die 30mm Durchmesser: bei 28,8mm außen und 25,4mm innen wäre die verbliebene Wandstärke schon etwas an der Grenze.
Die Gabel
Als eigentliche Gabel benutze ich eine ganz normale 26" Trekkinggabel mit 1" Schaft. Hierbei war mir neben einer gewissen Qualität am wichtigsten, dass sie einen möglichst langen Gabelschaft hat, damit die Stützbreite des Schaftes in der Bronzebuchse groß ist und somit ein Verkanten gemindert wird. Aus diesem Grund habe ich mich auch dagegen entschieden, das Federelement innerhalb der Buchse unterzubringen, ähnlich wie es bei Federgabeln im Tauchrohr gemacht ist.
Der Schaft ist 230mm lang, mit ca. 65mm Gewinde. Es bleiben also etwa 165mm brauchbar glatter Schaft. Perfekt wäre natürlich ohne Gewinde gewesen, aber in 1" war diese Gabel das Beste, was ich bekommen konnte.
Außerdem ist die Gabel aus Hi-Ten Stahl, was normalerweise nur bedeutet, dass es (möglicherweise) hochwertiger, aber im Prinzip normaler, guter Baustahl ist. Also nicht besonders legiert oder speziell wärmebehandelt, was wichtig für das Schweißen war.
Schweißen war notwendig, weil ich die Gabel ja noch kürzen und neue Ausfallenden und eine Bremsaufnahme anbringen musste.
Arbeiten an der Gabel
- zuerst komplett entlackt (gestrahlt)
- Gabelenden auf Maß abgesägt, die Gabel sollte mit Federelement wieder dasselbe Einbaumaß wie die RST haben, da ja das ganze Rad darauf ausgelegt ist
- Gabelscheide aufgeweitet, da das "U" durch das Kürzen etwas schmaler wurde. Ging gut mit einem Stück Holz, das ich zwischen die Gabelholme schlug
- Aus blankem Flachstahl (25x5) neue Ausfallenden hergestellt, auf ca. 45° abgewinkelt
- Gabelenden an die 45° Ausfallenden angepasst. Die Abwinkelung verlängert die spätere Schweißnaht, was gut ist. Sieht außerdem gut aus.
- Bremsaufnahme aus demselben Flachstahl gemacht, außerdem eine Vorrichtung, welche die Position der Aufnahme zu den Ausfallenden festlegt. Das muss schon relativ exakt sein.
- Ausfallenden und Gabel in einer Vorrichtung zusammengeschweißt. Schweißtechnik und Vorrichtung (leicht verändert) waren wieder dieselben wie beim Rahmenbau
- Bremsaufnahme mittels Vorrichtung angeschweißt
- Aufnahme für das Kugelgelenk der Untenlenkung und Gewinde für das Schutzblech angelötet
- Gabelschaft poliert
- Später pulverbeschichtet (Rahmenfarbe)
Jetzt konnte ich schon Rad und Bremse probeweise einbauen und den Sitz prüfen. Die Ausrichtung von beiden war perfekt, die Einstellung meiner Avid BB7 passte sogar grob noch. Gute Vorrichtungen sind wirklich sehr hilfreich.
Zufälligerweise musste die Gabel etwa soviel gekürzt werden, dass die Cantisockel der 26" Gabel jetzt zum 20" Rad passen, was mich davon abhielt sie wie geplant abzusägen.
Das Federelement
Das Federelement wird auf den Gabelschaft gesteckt und befindet sich zwischen der Gabelscheide und der Bronzebuchse. Als Gegenhalter habe ich aus Rundalu zwei scheibenförmige Aufnahmen gedreht.
Als Federelement verwende ich ein Stück leichtes Rundelastomer (von Flux), ursprünglich 80mm lang, 48mm Durchmesser mit einem ca. 8mm Durchgangsloch in der Mitte. Da es über den 1" Schaft passen sollte, musste ich dieses Loch vergrößern. Dazu habe ich aus einem alten Stück 1" Rohr eine Art Lochsäge gemacht. Weiterhin habe ich es auf etwa 50mm gekürzt und durch mehrere Löcher in radialer Richtung (s. Bild) weicher gemacht, da das Elastomer ja eigtl. für die Hebelübersetzung einer Schwinge ausgelegt ist, jetzt aber die Kräfte direkt aufnehmen soll.
Die Klemmung
Ich habe dann noch eine spezielle Klemmbuchse gedreht, die alles abdichtet und mit der man auch den Steuersatz einstellen kann. Sie sitzt da, wo normalerweise der Vorbau bzw. der Lenker geklemmt würde, ich verwende ja einen Untenlenker.
Ergebnis
Wenn man Gabel, Federelement und Bronzebuchse zusammenbaut hat man praktisch eine Federgabel, die man in jedes 1 1/8 Steuerrohr einbauen kann.
Mit diesem Federelement hat die Gabel ca. 2 bis 2,5cm Federweg, also vergleichbar mit einem sehr dicken Ballonreifen.
Die Federung ist nicht wie bei einer MTB-Gabel, bei der man schon im Stand richtig auf und ab pumpen kann. Sie verhält sie sich eher unauffällig, bis z.B. Bahnschienen, Brückenabsatze oder Bordsteinkanten kommen, dann federt sie ein und wieder aus und hält diese Stöße recht wirkungsvoll von Rahmen und Fahrer fern. Genau richtig für meine Fahrweise, aber bestimmt nichts fürs Gelände.
Ich schätze, bei diesem Federweg und weil man sich beim LR ja nicht auf den Lenker stützt, könnte man die Gabel auch mit einem Obenlenker verwenden.
Die Federung beeinflusst die Lenkung übrigens überhaupt nicht, obwohl sich ja theoretisch beim Federn der Abstand der Kugelgelenke der Lenkstange verändert. Der Effekt ist aber bei 2-3cm Federweg viel zu gering.
Das Gewicht der einbaufertigen Gabel (Gabel, Federelement und Lagerbuchse) ist etwa 1200g, ich spare also ca. 700g ein, ohne spürbare Nachteile, ich habe sogar eher ein besseres Gefühl beim Bremsen.
Die Optik finde ich um Welten besser und die Kettenlinie ist jetzt praktisch optimal für dieses Rad, sogar eine Rolle im Leertrum konnte ich einsparen, wodurch die Geräuschentwicklung noch geringer ist.
Die Kosten betrugen etwa:
30€ für die Trekkinggabel (habe ich auch schon für 15€ gesehen), ca. 15€ für 150mm Rotguss (rund, 32mm), satte 20€ für das Federelement und ca. 10-15€ für Kleinkram, also zusammen unter 80€.
Jetzt lasse ich lieber Bilder sprechen.
Viele Grüße
Parodius
Bei meinem Eigenbau-Kurzlieger war die Federgabel (RST Capa20) eigtl. die einzige Komponente, mit der ich grundsätzlich nicht richtig zufrieden war. Die Gabel ist wirklich nicht schlecht, aber abgesehen vom hohen Gewicht (1,9kg) haben mich hauptsächlich die eckige Optik und die Kompromisse bei der Kettenlinie gestört, was beides bei normalen Federgabeln schwer zu vermeiden ist.
Genaueres zur alten Gabel kann man im "Kurzlieger Eigenbau Bericht" erfahren. https://www.velomobilforum.de/forum/index.php?threads/18232
Um die Schlichtheit und die optimale Kettenlinie wie bei einer Starrgabel zu bekommen und trotzdem nicht auf eine gewisse Federung zu verzichten, bietet sich eine Steuerkopffederung an, von manchen Headshock-Prinzip genannt (Cannondale: Headshok).
Außerdem gäbe es noch gefederte Naben, womit man dann Starrgabeln benutzen könnte, aber da weiß ich nicht, wie die sich mit Scheibenbremsen vertragen (ich schätze: gar nicht), auch ist der Federweg natürlich sehr gering.
20" Headshock-Gabeln für den nachträglichen Einbau gibt es soweit ich weiß kaum zu kaufen. Ich kenne nur die von Recumbentparts in 1 1/8", welche einen guten Eindruck macht und passen würde, aber fast 300€ sind mir dafür zuviel und einfach kaufen passt auch nicht ins Konzept des Rades.
Andere Headshocks wie z.B. von Cannondale oder der Hp Speedmachine benötigen außerdem ein spezielles Steuerrohr.
Konzept
Bedingungen: Die Gabel soll in Optik, Form, Größe und Gewicht möglichst nah an einer Starrgabel sein.
Daher muss die gesamte Lagerung (Lenkung+Federung) in das Steuerrohr verlegt werden und folgendes leisten:
- eine leichtgängige und spielfreie Rotationsbewegung ermöglichen (für die Lenkung)
- eine möglichst leichtgängige und spielfreie lineare Bewegung ermöglichen (für die Federung)
Das Ganze muss zudem in mein normales Steuerrohr passen und soll auch leichter sein als die alte Gabel, was bedeutet, dass ich alle Gedanken an aufwendige Linear- oder Axiallager verwerfen musste.
Also lieber simpel und kompakt und ohne zuviel Spezialteile.
Die Lagerung
Mein Steuerrohr ist für eine Gabel mit 1 1/8" Schaft gemacht, das sind ca. 28,8mm Durchmesser.
Ich habe also zuerst eine Buchse hergestellt, die einen solchen Schaft nachbildet. Allerdings mit knapp 30mm Durchmesser, das verträgt sich gerade noch mit meinem Steuersatz.
Die Buchse hat am unteren Ende einen Anschlag für die Lagerschale. Mein Steuerrohr ist 100mm lang und die Buchse fast150mm, ich kann sie genau wie eine normale Gabel einbauen und klemmen (ahead), womit die spielfreie Rotation schonmal gesichert wäre.
Die Buchse ist aus Mehrstoffbronze, genauer gesagt Rotguss (RG7) hergestellt. Bronze im Allgemeinen und besonders Rotguss ist ein gutes Lagermaterial mit Selbstschmier- und Notlaufeigenschaften. Außerdem hat es noch gute mechanische Eigenschaften, es ist fast so fest wie einfacher Stahl und lässt sich sehr gut bearbeiten (bohren, drehen).
Das ist wichtig, da ich die Buchse innen auf 1" (ca. 25,4mm) Durchmesser ausgedreht habe, damit der Schaft einer normalen 1" Stahl-Starrgabel darin möglichst spielfrei auf und ab gleiten kann. Durch vorsichtiges Ausdrehen und Polieren der Buchse und des Schaftes hat das zum Glück auch gut geklappt, leichtgängig und kein spürbares Spiel, ein echtes KO-Kriterium. Die Bronze verhindert ein Schleifen oder Festfressen. Jetzt erklären sich auch die 30mm Durchmesser: bei 28,8mm außen und 25,4mm innen wäre die verbliebene Wandstärke schon etwas an der Grenze.
Die Gabel
Als eigentliche Gabel benutze ich eine ganz normale 26" Trekkinggabel mit 1" Schaft. Hierbei war mir neben einer gewissen Qualität am wichtigsten, dass sie einen möglichst langen Gabelschaft hat, damit die Stützbreite des Schaftes in der Bronzebuchse groß ist und somit ein Verkanten gemindert wird. Aus diesem Grund habe ich mich auch dagegen entschieden, das Federelement innerhalb der Buchse unterzubringen, ähnlich wie es bei Federgabeln im Tauchrohr gemacht ist.
Der Schaft ist 230mm lang, mit ca. 65mm Gewinde. Es bleiben also etwa 165mm brauchbar glatter Schaft. Perfekt wäre natürlich ohne Gewinde gewesen, aber in 1" war diese Gabel das Beste, was ich bekommen konnte.
Außerdem ist die Gabel aus Hi-Ten Stahl, was normalerweise nur bedeutet, dass es (möglicherweise) hochwertiger, aber im Prinzip normaler, guter Baustahl ist. Also nicht besonders legiert oder speziell wärmebehandelt, was wichtig für das Schweißen war.
Schweißen war notwendig, weil ich die Gabel ja noch kürzen und neue Ausfallenden und eine Bremsaufnahme anbringen musste.
Arbeiten an der Gabel
- zuerst komplett entlackt (gestrahlt)
- Gabelenden auf Maß abgesägt, die Gabel sollte mit Federelement wieder dasselbe Einbaumaß wie die RST haben, da ja das ganze Rad darauf ausgelegt ist
- Gabelscheide aufgeweitet, da das "U" durch das Kürzen etwas schmaler wurde. Ging gut mit einem Stück Holz, das ich zwischen die Gabelholme schlug
- Aus blankem Flachstahl (25x5) neue Ausfallenden hergestellt, auf ca. 45° abgewinkelt
- Gabelenden an die 45° Ausfallenden angepasst. Die Abwinkelung verlängert die spätere Schweißnaht, was gut ist. Sieht außerdem gut aus.
- Bremsaufnahme aus demselben Flachstahl gemacht, außerdem eine Vorrichtung, welche die Position der Aufnahme zu den Ausfallenden festlegt. Das muss schon relativ exakt sein.
- Ausfallenden und Gabel in einer Vorrichtung zusammengeschweißt. Schweißtechnik und Vorrichtung (leicht verändert) waren wieder dieselben wie beim Rahmenbau
- Bremsaufnahme mittels Vorrichtung angeschweißt
- Aufnahme für das Kugelgelenk der Untenlenkung und Gewinde für das Schutzblech angelötet
- Gabelschaft poliert
- Später pulverbeschichtet (Rahmenfarbe)
Jetzt konnte ich schon Rad und Bremse probeweise einbauen und den Sitz prüfen. Die Ausrichtung von beiden war perfekt, die Einstellung meiner Avid BB7 passte sogar grob noch. Gute Vorrichtungen sind wirklich sehr hilfreich.
Zufälligerweise musste die Gabel etwa soviel gekürzt werden, dass die Cantisockel der 26" Gabel jetzt zum 20" Rad passen, was mich davon abhielt sie wie geplant abzusägen.
Das Federelement
Das Federelement wird auf den Gabelschaft gesteckt und befindet sich zwischen der Gabelscheide und der Bronzebuchse. Als Gegenhalter habe ich aus Rundalu zwei scheibenförmige Aufnahmen gedreht.
Als Federelement verwende ich ein Stück leichtes Rundelastomer (von Flux), ursprünglich 80mm lang, 48mm Durchmesser mit einem ca. 8mm Durchgangsloch in der Mitte. Da es über den 1" Schaft passen sollte, musste ich dieses Loch vergrößern. Dazu habe ich aus einem alten Stück 1" Rohr eine Art Lochsäge gemacht. Weiterhin habe ich es auf etwa 50mm gekürzt und durch mehrere Löcher in radialer Richtung (s. Bild) weicher gemacht, da das Elastomer ja eigtl. für die Hebelübersetzung einer Schwinge ausgelegt ist, jetzt aber die Kräfte direkt aufnehmen soll.
Die Klemmung
Ich habe dann noch eine spezielle Klemmbuchse gedreht, die alles abdichtet und mit der man auch den Steuersatz einstellen kann. Sie sitzt da, wo normalerweise der Vorbau bzw. der Lenker geklemmt würde, ich verwende ja einen Untenlenker.
Ergebnis
Wenn man Gabel, Federelement und Bronzebuchse zusammenbaut hat man praktisch eine Federgabel, die man in jedes 1 1/8 Steuerrohr einbauen kann.
Mit diesem Federelement hat die Gabel ca. 2 bis 2,5cm Federweg, also vergleichbar mit einem sehr dicken Ballonreifen.
Die Federung ist nicht wie bei einer MTB-Gabel, bei der man schon im Stand richtig auf und ab pumpen kann. Sie verhält sie sich eher unauffällig, bis z.B. Bahnschienen, Brückenabsatze oder Bordsteinkanten kommen, dann federt sie ein und wieder aus und hält diese Stöße recht wirkungsvoll von Rahmen und Fahrer fern. Genau richtig für meine Fahrweise, aber bestimmt nichts fürs Gelände.
Ich schätze, bei diesem Federweg und weil man sich beim LR ja nicht auf den Lenker stützt, könnte man die Gabel auch mit einem Obenlenker verwenden.
Die Federung beeinflusst die Lenkung übrigens überhaupt nicht, obwohl sich ja theoretisch beim Federn der Abstand der Kugelgelenke der Lenkstange verändert. Der Effekt ist aber bei 2-3cm Federweg viel zu gering.
Das Gewicht der einbaufertigen Gabel (Gabel, Federelement und Lagerbuchse) ist etwa 1200g, ich spare also ca. 700g ein, ohne spürbare Nachteile, ich habe sogar eher ein besseres Gefühl beim Bremsen.
Die Optik finde ich um Welten besser und die Kettenlinie ist jetzt praktisch optimal für dieses Rad, sogar eine Rolle im Leertrum konnte ich einsparen, wodurch die Geräuschentwicklung noch geringer ist.
Die Kosten betrugen etwa:
30€ für die Trekkinggabel (habe ich auch schon für 15€ gesehen), ca. 15€ für 150mm Rotguss (rund, 32mm), satte 20€ für das Federelement und ca. 10-15€ für Kleinkram, also zusammen unter 80€.
Jetzt lasse ich lieber Bilder sprechen.
Viele Grüße
Parodius
).
