Baubeschreibung eines direkt frontgetriebenen Carbonliegerades

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https://www.velomobilforum.de/forum/index.php?members/krischan.17720/ Krischan hat mich gebeten eine Baubeschreibung in dieses Forum zu stellen. Hier ist sie für das abgebildete Rad mit mir als schlecht gelauntem Fahrer:
2018-12-31SeitenansichtMitFahrerSchlechtGelaunt.JPG
Die erste Begegnung mit einem frontgetrieben Liegerad, wie ich eines bauen wollte, hatte ich bei einer Begegnung mit „Oryanne“ an der Spezi 2016. Ihr Gefährt besteht aus Bambus und der Vorderbau aus Carbon und das ganze ist sehr sehr schön.
Zunächst habe ich daraufhin ein ganz normales Bambusrennrad gebaut. Hierbei habe ich meine ersten Erfahrungen bei der Rohrverbindung mit Epoxy und Carbon gesammelt.
Anschließend haben mein Sohn Ole und ich sein frontgetriebenes OLEVELO gebaut, dass er seit dem bei dern WMs in Mannheim und in England und auf diversen Reisen erfolgreich genutzt hat.
Völlig überzeugt war ich von dem Konzept, als ich „l etrange“ auf der WM in Mannheim kennen gelernt habe und seine wunderschönen Räder gesehen habe.
2017-07-12TDFranzösisch.jpg
Sowohl „Oryanne“ als auch „l etrange“ beschreiben im französischen Forum Velorizontal den Bau vieler verschiedener Liegeräder und Spezialitäten unter http://velorizontal.1fr1.net/f10-le-coin-du-constructeur-amateur.
Also habe ich mir einen an einer Hinterradstrebe gebrochenen 60 cm großen Carbonrahmen von Quantec bei ebay-Kleinanzeigen für 100 Euro gekauft.
Tipp 1: Der Rahmen sollte groß sein, damit die Hebelverhältnisse am Steuersatz günstig sind.
Tipp 2: Für geometrische Überlegungen ist oben genanntes Forum sehr hilfreich.
2019-01-08CarbonliegerVermessen.png
[DOUBLEPOST=1562621028][/DOUBLEPOST]Die beiden anderen zuvor gekauften Rahmen ließen sich einfach zu gut reparieren, sodass Ole und ich jetzt jeweils ein richtig gutes Carbonrennrad haben.
Es hat Überwindung gekostet diesen dritten Rahmen auseinander zu sägen und nicht zu reparieren. Ich habe für den Bau keine Rahmenlehre gebaut, weil ich einfach keine geeigneten Maße zur Verfügung hatte. Ich wusste nur, dass ich zwei 26 Zoll-Laufräder benutzen wollte und irgendwie so etwas wie einen alltagstauglichen Midracer bauen wollte. Ich habe einfach immer wieder an meinem eigenen Körper nachgemessen. Der Sitz sollte später verstellbar sein. Unerlässlich sollte eine Hinterradfederung sein.
Tipp 3 zur Materialbeschaffung: Jede Menge Einmalhandschuhe mit Nitril vom Discounter, Epoxy, Microballoons, Carbonrowing und Abreisgewebe von „R & G Faserverbundwerkstoffe“. Ein paar Quadradmeter Carbongewebe als Restepackung bei Ebay für ein paar Euro ersteigert.
Der eigentliche Bau ließ sich in 6 Schritte unterteilen:
1. Bau des Vorderbaus
2. Bau des Hauptrahmens
3. Bau der Hinterradschwinge
4. Sitzbefestigung
5. Lenker und Vorbau
6. Tempern
[DOUBLEPOST=1562621201][/DOUBLEPOST]1. Bau des Vorderbaus
Hier habe ich leider keine Fotos gemacht.
Der Vorderbau besteht aus zwei Teilen:
Teil A: Hinterbau des Carbonrennrads ohne Hinterstreben - also Sattelrohr, Tretlagergehäuse und Kettenstreben.
Teil B: Vorderradgabel des Carbonrennrads, unten gekürzt und senkrecht geschlitzt.
Teil A und Teil B müssen an drei Stellen miteinander verbunden werden. An den beiden Ausfallenden muss jeweils mit Carbonrowing und Carbongewebe eine schöne und sehr stabile Verbindung hergestellt werden. Die dritte Stelle muss eine lösbare Verbindung sein, damit das Rad später am Steuersatz auseinander gebaut werden kann. Diese dritte Verbindung sollte zu erst stehen, weil anschließend viel besser an den Ausfallenden gearbeitet werden kann.
Ich wusste aus den oben genannten Geometriedaten, dass es einigermaßen passt, wenn ich die Gabel unten absäge und mit dem hinteren Ausfallenden wieder neu verbinde. Da das Hinterrad mit Ritzeln breiter ist als das Vorderrad (das normalerweise in der Gabel eingebaut wird) muss die Gabel irgendwie verbreitert werden. Das geht, wenn man die Carbongabel mit senkrechten Schlitzen versieht. Für diese Arbeit eignet sich ein Dremel. Staubmaske und Arbeiten im Freien sind unerlässlich. Die Verbindung zwischen abgesägter, geschlitzter Gabel und Ausfallenden ist ohne Rahmenlehre nur möglich, wenn die Verbindung des ehemaligen Sattelrohrs mit dem Steuerrohr der Gabel bereits fertig ist.
Die Verbindung zwischen Gabel und Sattelrohr besteht aus einem einstellbaren Vorbau, der etwas modifiziert in eine Carbonsattelstütze (Ebay) mit Epoxy eingeklebt ist. Die Sattelstütze kann im Sattelrohr gedreht und verschoben werden und wird mit der Sattelklemme fixiert. Das Ganze kann leichter gebaut werden. Hierfür empfehle ich das französische Forum. Meine Lösung funktioniert aber, ist einfach und flexibel.
Nun können die Verbindung an den Ausfallenden laminiert werden, weil durch die Verbindung zwischen Sattelrohr und Gabel der Vorderbau in seiner Position definiert ist. Es muss in mehreren Arbeitsgängen gearbeitet werden. Es empfiehlt sich die geschlitzte Gabel zunächst mit etwas Carbongewebe so zu fixieren, dass sie nicht mehr unter Spannung steht. Das habe ich mit eingebautem Rad getan. Dann konnte sie mit den Ausfallenden verbunden werden.
[DOUBLEPOST=1562621347][/DOUBLEPOST]2. Bau des Hauptrahmens
Den Hauptrahmen habe ich um eine Styrodorform herum laminiert. Dies habe ich in zwei Teilen gemacht, damit ich den Styrodurkern wieder entfernen konnte. Das Oberrohr des Carbonrahmens habe ich abgesägt, dann das Unterrohr etwa halbiert. Das Unterrohr habe ich mit Styrodurform aufgedoppelt und dann einen Übergang in den waagrechten Rahmenteil gebaut. Nachdem alles laminiert und passend gemacht war, habe ich mit meinem Sitz zur Probe gesessen um das schräg nach oben verlaufende Teil des Hauptrahmens aus Styrodur zu entwerfen. Auch das wurde anschließend laminiert. Beide Teile wurden dann von ihrem Styrodurkern (Gewichtsersparnis) befreit und zusammengeklebt.
Leider habe ich an der Verbindungsstelle nicht genau gearbeitet, sodass die Rückenlehne zunächst schief angebracht war. Das Ganze ließ sich wieder auseinander sägen und in geeigneter Position verbinden.
Tipp 4: Besser wäre gewesen, wenn ich in dem Rahmen ein Rohr (evtl. Teflon) für den hinteren Bremszug verlegt hätte. Ich habe eine Verlegung mit durchgängigem Bowdenzug gewählt, die leider relativ viel Reibung hat.
[DOUBLEPOST=1562621452][/DOUBLEPOST]2018-04-16CarbonliegerBaubeginn.jpg
 

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2018-10-17CarbonliegerRahmenbau.jpg
[DOUBLEPOST=1562622424][/DOUBLEPOST]3. Bau der Hinterradschwinge
Die Hinterradschwinge ist um einen Styrodurkern herum laminiert. Die Version 1 der Hinterradschwinge arbeitet mit einem normalen Federelement aus einem alten Mountainbike. Als Schwingenlager habe ich die Anregung von Wolfgang Bion http://liegerad-online.de/ gewählt. Die Schwinge taucht hinten in den Hauptrahmen ein. Der Styrodurkern ließ sich bei meiner Bauweise nicht entfernen. Als Ausgangspunkt für den Bremssteg habe ich den Bremssteg des Carbonrennrads genommen. Als Ausfallende habe ich Carbonplatten in 3 mm Stärke gewählt (Reste aus abgebrochenen Leitra-Blattfedern).
2018-06-02CarbonHinterradschwinge1.jpg 2018-06-02CarbonHinterradschwinge2.jpg 2018-10-31HinterradschwingeEntwurf.jpg 2018-11-09CarbonliegerHinterradschwingeZuWeich.jpg
Die Version 1 meiner Hinterradschwinge war sehr elegant und leicht, aber leider viel zu flexibel für das 26 Zoll Laufrad. Bereist bei der ersten improvisierten Probefahrt wurde klar, dass auch weitere Lagen Carbon hier keine Abhilfe schaffen können.
Die Version 2 der Hinterradschwinge ist durch eine dreieckige Rohrkonstruktion aus Carbonwalkingstöcken stabilisiert. Als Dämpfungselement dient jetzt ein Elastomer, dass ich noch vor vielen Jahren bei Werner Stiffel gekauft habe. Jetzt hat die Hinterradschwinge genug Seitenstabilität und ist immer noch sehr leicht. Sie sieht leider nicht mehr so elegant aus und ist auch nicht sonderlich komfortabel.
2018-11-25CarbonliegerHinterradschwingeStabiler.jpg 2018-11-26CarbonliegerSchwingeStabilisiertFahrbereit.jpg
Ich plane derzeit die Version 3 meiner Hinterradschwinge. Sie soll mit einem Luftdämpfer arbeiten, muss deutlich stärker dimensioniert werden. Die Schwingelager werde ich leider nicht mehr innerhalb des Hauptrahmens unterbringen sondern außerhalb, damit günstigere Hebelverhältnisse entstehen
[DOUBLEPOST=1562622553][/DOUBLEPOST]4. Sitzbefestigung
Als Sitzbefestigung habe ich einfach einige Lagen Carbon auf dem Hauptrahmen und im Bereich der Rückenlehne auflaminiert, die seitlich überstehen. Nun lässt sich der 1,6 kg schwere Novosport-Sitz einfach von oben am Rahmen fest schrauben. Gegen Knarzen der Verbindung halfen ein paar große Unterlegscheiben zwischen Sitz und Rahmenbefestigung. Durch diese einfache Art der Sitzbefestigung ist eine Anpassung an unterschiedlich große Fahrer möglich.
 
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5. Lenker und Vorbau
Mit einem provisorischen verstellbaren Vorbau habe ich die geeignete Position für den Lenker gefunden. Die einfachste Methode erschien mir eine Befestigung mit einem weiteren Ahead-Vorbau. Hier habe ich bei ebay einen einfachen Carbonvorbau in China gekauft und auseinander gesägt. Dann habe ich eine geeignete Verbindung in Styrodur geformt, alles angepasst und dann laminiert.
2018-12-05CarbonliegerFastFertig.jpg
Als Lenker habe ich einen Carbonlenker bei Ebay ersteigert, der eine schöne Bowdenzugverlegung möglich machte. Diesen habe ich als Stummellenker eingesetzt. Auch hierfür kam die Säge und einige Lagen Carbon zum Einsatz (s. Skizze).
2019-07-06Lenkerskizze.jpg
Vorbau und Lenker will ich noch um zwei Lagen Carbon verstärken, weil das ganze immer noch etwas knarzt. Außerdem habe ich diese beiden Teile noch nicht getempert.
[DOUBLEPOST=1562623179][/DOUBLEPOST]6. Tempern
Alle gefertigten Teile erhalten eine deutlich höhere Festigkeit, wenn Sie getempert werden. Hierfür findet man viele Anleitungen im Netz. Ich habe einfach Styropor- und Styrodurplatten zu einer Kiste zusammengestellt. Dann mit 2 Stück 100-Watt-Glühlampen experimentiert, bis ich eine Temperatur von ca. 80°C erreicht habe. In diesem „Temperofen“ habe ich dann alle Teile (bisher leider Lenker und Vorbau noch nicht) ca. 24 Stunden getempert.
[DOUBLEPOST=1562623223][/DOUBLEPOST]Ich hatte noch einen schönen Flux-Heckkoffer geschenkt bekommen, den ich genauso wie ein geeignetes Schutzblech angebracht habe. Fertig war mein frontgetriebenes Carbonliegerad. Es wiegt ohne Heckkoffer ca. 12 kg und fährt prima.
 
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Danke!
Noch ne kurze Verständnisfrage:
Nach den Maßen auf dem Bild "CarbonliegerVermessen" aus Deinem ersten Beitrag, hast Du vorne ein 28 Zoll Laufrad drinnen; aber....
Die Version 1 meiner Hinterradschwinge war sehr elegant und leicht, aber leider viel zu flexibel für das 26 Zoll Laufrad.
Vorne und Hinten unterschiedliche Laufräder? Schreibfehler oder 2 verschiedene Fahrräder?

Gruß
Geli
 
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Hallo Langhals, ich habe 2 x 26 Zoll Laufräder verbaut. Ich verstehe nicht, wie Du auf 28 Zoll kommst. Habe ich einen Fehler gemacht?
 
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Hi Lieger...,

ich habe mir das Vermessungsfoto ein wenig näher angeschaut:

Unbenannt.jpg

Die beiden grünen Striche über die Felgen sind gleich lang (exakt gleiche Pixel Anzahl). Beim hinteren Rad geht der Strich dann ein wenig über den Felgenrand hinaus.
Ich würde aus dieser Differenz aber nur schließen, dass Du beim Fotografieren ein wenig näher am Hinterrad gestanden bist. (6 cm Unterschied? Nein, eher 6 mm ...)
Solche Fehler lassen sich minimieren, wenn man mit möglichst langem Tele fotografiert und darauf achtet, selbst in der Mitte zu stehen.
Ein wenig Fehler bleibt immer über, weil eine Zentralprojektion halt doch etwas anderes ist, als eine Parallelprojektion...
Die Größe des Fehlers kann man in einem Bild unbekannter Herkunft ganz gut abschätzen, wenn man Felgen über verschiedene Richtungen vermisst. (= wie oval ist das Rad am Bild?)

Deutlich größere Auswirkungen hat wahrscheinlich Dein Strich beim Steuerkopfwinkel:
Ich habe in Rot einen Strich so gut es geht parallel an die Vorderkante des Steuerkopfs gelegt und dann diesen Strich in die Mitte des Steuerkopfs rüberkopiert.
(Ob die Vorderkante eine genaue Referenz ist, kannst Du besser sagen...)
Ich vermute daher, dass Du in Realität mehr Nachlauf hast, als in der ersten Skizze angezeigt.
Ein wenig nimmt er auch noch zu, wenn man den Nachlauf am Boden betrachtet und nicht auf Felgenhöhe.
Wenn die Vorderkante als Referenz OK ist, wird der Nachlauf wird also eher bei 20 cm als bei 13 cm liegen.

Gruß, Harald
 
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Ich verstehe nicht, wie Du auf 28 Zoll kommst.
Wegen des Radius von 31,55 cm. Weil Du ab der Mitte des Felgenrandes gemessen hast, habe ich gedacht, der Durchmesser eines 559er (26Zoll) Rades müsse kleiner sein.
Habe jetzt nochmal recherchiert (hab selber kein 26er zum nachmessen) und und im Netz ein paar Außendurchmesserangaben für verschiedene 26er gefunden, die nahelegen, dass Dein Rad doch ein 26er sein kann.
Habe ich einen Fehler gemacht?
Wahrscheinlich nicht :)
Vielleicht kannst Du bei Gelegenheit ja noch mal den Radius direkt vom Boden bis zur Zentralmutter messen und schreiben, welche Reifenbreite Du verwendet hast.

Jedenfalls dickes Danke für Deine Dokumentation und Mühe

Gruß
Geli
 
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Hallo Ivo,
nicht sonderlich komfortabel
Werner hat auf seinem Vortrag auf dem Bremer Liegeradtreffen 2018 erzählt, wie er munter solange Löcher in seine Dämpfergummis gebohrt hat, bis sie den gewünschten Weichheitsgrad erreicht hatten.
Wär das eine Option? Vll kannst Du das dicke Ding auch halbieren?
Andererseits wäre ein Troytecschwingennachbau und der Dtswiss m212 aucb eine Option.
Danke für diesen Faden!
Gruß Krischan
 
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Hallo Ivo!
Nachdem Du mir auf dem Race-in-the-Park in Meppen von Deinem Carbon(Cruz)bike erzählt hattest, war ich total angefixt und meine Erinnerung an Aurianne auf der Spezi 18 und mein Vorhaben, die nächste Grille zu carbonisieren erwachte wieder...
Das rumgematsche mit Carbongewebe und Epoxy ist nur halb so schlimm, wie ich befürchte? Nach der Gfk-Beschichtung eines Sperrholzmotorbootes hatte ich mir geschworen, nie wieder so ein Dreckszeug anzufassen.
Wenn ich Dein Projekt betrachte, eröffnet sich die Möglickeit, Sitz, Rahmen und Heckkoffer in einem Stück herzustellen, mit enormer Stabilität und minimalem Gewicht :)
Da sinkt meine Hemmschwelle deutlich, ich muss wohl ran und mir ein Modell schnitzen.
Deine praxisnahe Umsetzung- sägen und kleben vorhandener Teile- kommt meinem Recyclinggedanken ebenfalls nah ;)

Eine Anmerkung zur Federung: Kannst Du den hinteren Rahmen im Lendenbereich des Sitzes öffnen, um dort das Federbein zu versenken?

Gruß Krischan
 
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Hallo, erst mal danke für die Rückmeldungen.
Die beiden Laufräder sind wirklich 26 Zoll Schwalbe Durano 28-559 (26x1.10) Bereifung.
Die Bohrungen im Dämpfer werde ich al nächstes ausprobieren.
Es freut mich, wenn ich jemanden ermutige, ein ähnliches Projekt anzuleihern. Das Carbongematsche ist wirklich nicht sooo schlimm. Die Schleiferei nervt eigentlich viel mehr. Alles Gute weiterhin.
 
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Danke für den Hinweis. Dann hat mein Programm leider nicht richtig funktioniert oder ich habe etwas falsch gemacht. Sorry! Zur Zeit bin ich unterwegs und kann die Eingabe leider nicht korrigieren.
 
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Ok Krischan, Koffer ab (drei Schrauben):
IMG_20190711_090903.jpg
Vorher:
IMG_20190711_090916.jpg
Nachher:
IMG_20190711_092115.jpg
Es ist etwas komfortabler geworden.

Aber ich werde mich irgendwann nochmal an einer neuen Hinterradshwinge austoben. Zwei defekte Carbongabeln habe ich mir schon besorgt. Jetzt brauche ich noch einen geeigneten Luftdämpfer.
 
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