Freilaufachse / Sperrklinkendifferenzial

P

plycar

Hallo allerseits

Für eins meiner Projekte (Pedalcar) brauche ich eine Achse mit zwei angetriebenen Rädern.
Dabei favorisiere ich die Freilaufachse, weil diese quasi schon eine Differenzialsperre aufweist.
Es wird dabei immer das langsamere Rad angetrieben.

Da diese technische Lösung natürlich noch woanders Anwendung finden könnte, will ich die Sache in einem separaten Thread posten.
Vielleicht hilt es jemand weiter.
Natürlich bin ich auch für jeden Verbesserungsvorschlag dankbar.

Lösungsansatz für eine durchgehende Achse
Ganzachse-small.jpgbar racing ha1.jpg
Zur Anwendung kommen drei (oder vier) Stehlager für die Lagerung der Achse (20 oder 25mm) an einem parallel laufenden Rahmenrohr.
Die Räder sind Vorderräder mit Scheibenbremsnaben., die vorerst lose auf der Achse drehen.
Die BMX-Freiläufe befinden sich direkt neben den Rädern und das Ritzel des Freilaufs muss mit der Bremsscheibenaufnahme verbunden werden (rot).
Die Freiläufe werden ganz normal auf jeweils ein abgeflextes Nabenende geschraubt.
Dieses wiederum muss lösbar, aber fest genug für Drehmomentübertragung auf dem Achsrohr verschraubt werden.
Dabei ist zu beachten, daß die Freiläufe in der gleichen Orientierung wie beim normalen Rad auf der Achse sitzen.
Das Anpassen des Nabenendes auf den Außendurchmesser des Achsrohrs sowie das zentrische Verbinden der Ritzel mit der Bremsscheibenaufnahme ist die eigentliche Kunst.
Der Ritzelblock in der Mitte kann starr mit der Welle verbunden werden.

Lösung für Halbachsen
Halbachsen-small.jpg
Vorteil hier: Man muss jeweils nur zwei Lager auf eine Halbachse schieben.
Die Räder sitzen diesmal fest auf der jeweiligen Halbachse.
Vier Stehlager insgesamt sind zwingend.
Die Freiläufe befinden sich jetzt innen am Ritzelpaket.
Dabei wird nur noch ein BMX-Freilauf benötigt (links).
Der rechte Freilauf ist im Ritzelblock integriert (Schraubkranz).
Das Ritzel des BMX-Freilaufs muss mit dem größten Ritzel des Schraubkranzes verbunden werden (rot).

Ich hoffe, alles plausibel erklärt zu haben.

Grüße,
Kai
 

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Hallo Kai,
...-vorschlag dankbar.

Lösungsansatz für eine durchgehende Achse
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Zur Anwendung kommen drei (oder vier) Stehlager für die Lagerung der Achse (20 oder 25mm) an einem parallel laufenden Rahmenrohr.




bei einem Durchmesser von 35 mm (z.B. 35x2,5) könntest Du dir 35x1 aufdrehen lassen und die Freiläufe direkt aufschrauben...

...bei drei Lagern würde ich das mittlere auf die andere Seite des Ritzelpakets machen weil ich dort eine stärkere Durchbiegung der Achse (durch Antriebseinflüsse) befürchte.


Die Räder sind Vorderräder mit Scheibenbremsnaben., die vorerst lose auf der Achse drehen....

mir würde es reichen wenn die Naben fest mit der Ritzelaufnahme (Zähne) verbunden werden und bei Bedarf auf den Schrägschulterlagern des Freilaufs drehen...

... nur bei der Aufnahme des Freilaufs auf der Achse muß dann genau gearbeitet werden. Ungenaue Speichenflansche werden rauszentriert...

...das ist natürlich etwas aufwändiger wenn Du da auch eine Scheibenbremse haben willst...

Gruß Heiko
 
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Ich würde die Halbachs-Variante bevorzugen - allerdings mit der Änderung die Scheibenbremsen direkt im Anschluß an die Freiläufe zu montieren.
Der Abstand zum Tragrohr muss dadurch natürlich etwas größer werden - aber sehr viel größer wie ein 34-er Ritzel ist eine kleine Bremsscheibe auch nicht (und da immer schön Trocken, ist eine solche auch ausreichend).
 
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Hallo Heiko

bei einem Durchmesser von 35 mm (z.B. 35x2,5) könntest Du dir 35x1 aufdrehen lassen und die Freiläufe direkt aufschrauben...

Hier mal die Gewichte der Maedler BPP-Stehlager bezogen auf Innendurchmesser (Achse):
20mm : 230g
25mm : 280g
30mm : 470g
35mm : 600g

Also habe ich bei 35mm Achse 320g Mehrgewicht je Lager im Vergleich mit der 25mm Achse.
Macht bei drei Lagern fast in Kilo, zuzüglich des Mehrgewicht des größeren Achsrohres.
Den Rohrdurchmesser würde ich nur aus Belastungsgründen größer machen.
Natürlich habe ich mit den separaten Nabenenden größere Schwierigkeiten, alles genau hinzukriegen.

...bei drei Lagern würde ich das mittlere auf die andere Seite des Ritzelpakets machen weil ich dort eine stärkere Durchbiegung der Achse (durch Antriebseinflüsse) befürchte.

Vielleicht sind vier Lager doch besser:rolleyes:

mir würde es reichen wenn die Naben fest mit der Ritzelaufnahme (Zähne) verbunden werden und bei Bedarf auf den Schrägschulterlagern des Freilaufs drehen...

Ich würde an den Zahnkranz die Befestigung einfach anschweißen, geschraubt wird dann an der Bremsscheibenaufnahme.

... nur bei der Aufnahme des Freilaufs auf der Achse muß dann genau gearbeitet werden. Ungenaue Speichenflansche werden rauszentriert...

Das Hauptproblem:mad:

...das ist natürlich etwas aufwändiger wenn Du da auch eine Scheibenbremse haben willst...

Die Bremscheibe kommt zuerst an die Aufnahme. Die Befestigung des Freilaufs wird direkt dahinter mit angeschraubt.
Da die Bremskräfte sowieso ein Vielfaches der Antriebskraft betragen, wird da bestimmt nix abreißen.

Grüße,
Kai
 
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Mir fällt gerade noch eine Variante ein, die ich vor einiger Zeit im Retroadster-Thread gepostet habe.

DSC00535.jpg

Ist zwar keine Achse im eigentlichen Sinn, aber es geht ja hier um die Funktion.
Die Räder sind ganz herkömmlich beidseitig aufgehängt (bei Bedarf in Federschwingen) und Singlespeed.
Ich würde in dem Fall auf simple BMX-Hinterräder zurückgreifen. Saustabil und Massenware.
Die Verteilerwelle vor der Hinterachse braucht nur noch Antriebsleistung übertragen.
Gelagert wird genauso mit Stehlagern.
Die zwei äußeren Ritzel der Verteilerwelle können fest mit derselben verbunden werden, da sich die Freiläufe ja direkt an den Hinterrädern befinden.
Je nach Anzahl der Fahrer kann man ein oder mehrere Ritzelpakete auf der Welle verbauen.

Grüße,
Kai
 
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Weiß jemand, ob man die Freilaufrichtung einfach umdrehen kann?
 
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Hallo Klopfer,

Weiß jemand, ob man die Freilaufrichtung einfach umdrehen kann?

Wenn du die Richtung einfach umdrehst öffnet sich im Betrieb das Lager; kann sich öffnen. Gelöst habe ich das Problem mit einem Schweißpunkt. Schmierung des Lagers jetzt nur noch dünnflüssig von außen...

Sollte auch mit Schraubensicherungslack sicher zu befestigen sein. Dann könnte man durch warm machen den Freilauf weiterhin zerlegen und pflegen.

Gruß Heiko
 
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Vor der Sicherung gegen das Aufdrehen hab ich keine Angst - nur ob das drehen der Klinken möglich ist, hab ich noch nicht versucht - danke.
 
AW: Freilaufachse / Sperrklinkendifferenzial

Hallo,
Vor der Sicherung gegen das Aufdrehen hab ich keine Angst - nur ob das drehen der Klinken möglich ist, hab ich noch nicht versucht - danke.
gegen das aufdrehen hilft auch eine Kontermutter mit Splint oder Sicherungsblech.
Es gibt einzelne Freilaufritzel, fuer die Flipflopnaben der Fixiefahrer ... die kann mann auch verkehrtrum draufschrauben ... die werden sowieso mit einer Kontermutter gesichert da waehre egal ob sie sich beim treten gegen das Gewindeende oder die Kontermutter abstuetzen.

Aber, um GottesWillen, hier pedalieren doch keine Pferde, selbst Autos wurden lange Zeit erfolgreich an nur einem Rad angetrieben, ein Amateur der mit 1KW ins Pedal steigt, ist wohl eher sehr selten ... es wird wohl bei 200-300W Peakleistung bleiben ... ist das da alles nicht ein wenig oversized, und schwer?
Auch bei einer Race, bringt ein geringes Gewicht einen grossen Vorteil.

mfG
Matthias
 
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Die drehbaren Freilaufritzel kenn ich und die sind für die Sekundärachse auch so eingeplant. Für die primärachse wollte ich aber ein richtig schaltbares Ritzelpaket haben. wenn mich meine Vorstellungskraft nicht im Stich lässt, muss man bei dem aber die Freilaufdrehrichtung dann ändern (gilt auch für Kai).

Ja, eine zu hohe Antriebsleistung des Fahrers ist sicher nicht das Problem.
Wenn aber die Antriebsachse sowieso schon etwas wenig Auflast hat, kann es bei Eis und Schnee oder aufWegen, auf denen man nicht mit italienischen Schuhen laufen wollte, schon zu Problemen kommen.
Und ich plane einen Rückwärtsgang - habe also wohl keine Fußlöcher, die ich zur Not noch für die Fred-Feuerstein-Methode heranziehen könnte.

Ob Kai das für sein Projekt braucht, weiß ich nicht.
 
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AW: Freilaufachse / Sperrklinkendifferenzial

Kai, du kommst im Frühling einfach mit zur Spezi und fährst mal n Velayo.
Da ist das Antriebsrad ja fast Lastlos (sehr weit außen/vorn) und bekam es trotzdem nur mit Mühe zum durchdrehen (ok..auf trockenem Asphalt :eek:).
Wenn du das Hinterrad direkt unter/hinter dir antreibst wirds da keine Probleme geben. Das Gewichtsverhältnis ist da sogar noch deutlich besser als beim Trike!

Gruß,
Patrick
 
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Für die primärachse wollte ich aber ein richtig schaltbares Ritzelpaket haben. wenn mich meine Vorstellungskraft nicht im Stich lässt, muss man bei dem aber die Freilaufdrehrichtung dann ändern (gilt auch für Kai).

Brauchst du dann nicht auch eine seitenverkehrte Schaltung für hinten ?
Geht eine normale Schaltung umzubauen ?

Grüße,
Kai
 
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IMHO hatte ich wohl einen Denkfehler. Der Freilauf muss vllt gar nicht gedreht werden.
Bin grad noch etwas verwirrt ...
 
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AW: Freilaufachse / Sperrklinkendifferenzial

War bislang genau so, wie bei deiner Halbachsenkonstruktion.
Nur, dass ich statt einer parallelen Tragachse mit daran angebrachten Stehlagern zwei miteinander zu einer Achse verbundene Transportrollen verwenden wollte.

Auf Grund der Freilaufüberlegungen hier denke ich allerdings, dass es konstruktiv sehr viel einfacher ist primär die linke Achshälfte anzutreiben. Da kann dann von an die standardnabe gleich die Achse abgehen ohne dass man die Kräfte noch irgendwie durch den Freilaufkörper bringen muss.

Kannst du dir ja auch mal überlegen.
 
AW: Freilaufachse / Sperrklinkendifferenzial

Auf Grund der Freilaufüberlegungen hier denke ich allerdings, dass es konstruktiv sehr viel einfacher ist primär die linke Achshälfte anzutreiben. Da kann dann von an die standardnabe gleich die Achse abgehen ohne dass man die Kräfte noch irgendwie durch den Freilaufkörper bringen muss.

Bei meiner Halbachsenvariante sind beide Hälften gleichwertig angetrieben.
Der Ritzelblock in Verbindung mit dem BMX-Freilauf bilden das Sperrklinkendifferenzial.
Alternativ könnte man auch auf der rechten Seite einen BMX-Freilauf verbauen und die beiden Freiläufe mit einem Rohr, das ungefähr Ritzeldurchmesser hat, kraftschlüssig zusammenfügen.
Anschließend wird auf das Rohr starr das eigentliche Antriebsritzel geschweißt.
Ist konstruktiv dieselbe Lösung, nur ohne den Bonus der gleich enthaltenen Gangschaltung.

Grüße,
Kai
 
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Ja, aber momentan versuchst du das Ritzelpaket auf die rechte Halbachse zu stecken und dann über eine Sonderkonstruktion auch noch die rechte Halbachse anzutreiben.
Machs andersrum - ist viel einfacher.
Der Gangschaltungsbonus fällt dadurch nicht weg.
 
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Ja, aber momentan versuchst du das Ritzelpaket auf die rechte Halbachse zu stecken und dann über eine Sonderkonstruktion auch noch die rechte Halbachse anzutreiben.
Machs andersrum - ist viel einfacher.

Meinst du, nur das linke Rad anzutreiben ???
Und was meinst du mit Sonderkonstruktion ?
Der Block ist über den internen Freilauf mit der rechten Halbachse verbunden.
Das Ritzelpaket und den BMX-Freilauf zu vertauschen ist kein Problem.
Aber eine Verbindung von Freilauf zu schmaler Seite des Ritzelblocks herzustellen, ohne mit der Kette ins Gehege zu kommen, ist schwieriger.
Ich habe den Ritzelblock rechts gesetzt, weil ich dann den BMX-Freilauf mit dem großen Bergritzel des Blocks verbinden kann.
Da habe ich viel mehr Platz, ein paar Muttern aufzuschweißen.

Grüße,
Kai
 
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Ja, nur das linke Rad antreiben.
Mit Sonderkonstruktion meine ich das, was nötig ist um noch die andere Achse angetrieben zu bekommen (was aber ja nicht unbedingt nötig ist).

Das linke Rad ist IMHO auch deswegen die bessere Wahl, weil zur Strassenmitte hin weniger Dreck liegt, wie am Rand und daher Traktion eher gesichert ist.
 
AW: Freilaufachse / Sperrklinkendifferenzial

Betreff Ganzachse:

Gestern war ich beim hiesigen Fahrradhändler und habe mir ein ausgesonderte Kassetten-Nabe schenken lassen, um die Ritzelaufnahme zu demontieren.
Mangels 14er Imbuss kam die gute Flex zum Einsatz und der Freilauf löste sich nach aufmeißeln der rechten Lagerschale (Vorsicht Linksgewinde !)in diverse Kugeln und Sperrklinken auf.
Habe dann den Innendurchmesser der Ritzelaufnahme gemessen und siehe da: 25mm.
Ließ sich dann auch stramm auf ein 25er Rohr schieben, also nicht einmal Zentrieren nötig, juhu !!!
Kann man dann einfach an der Achse anschweißen oder, oder, oder...

Gruß
Kai
 
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