Moin,
ich dachte mir, ich stelle mal meine Eigenkonstruktion auch hier im Forum vor :D.
Habe neben dem Studium (Maschinenbau) schon einige Zeit an der Nabe konstruiert, und seit ein paar Wochen ist sie endlich fertig :). Hatte mir zum Ziel gesetzt eine Getriebenabe mit größerer Übersetzung zu konstruieren, um mit einem kleinen, schmalen Reifen eine vergleichbare Geschwindigkeit wie mit dem 36"-Schlumpf zu fahren. Vorteil sollte dann der erheblich geringere Windwiderstand sein. Die Nabe übersetzt jetzt 1:2,6. Mit dem 28x1" Reifen ist das Rad also noch größer als mein Schlumpf übersetzt (33km/h bei 100er Trittfrequenz). Die Zahnräder sind Standardräder mit gehärteter Verzahnung die ich im Internet bestellen und noch geringfügig anpassen konnte (schmaler drehen, Nabe aufbohren). Die meisten anderen Teile konnte ich (mit erhöhtem Aufwand) an einer konventionellen Drehmaschine fertigen. Den Planetenträger habe mit einer CNC-Fräse fräsen lassen. Soll soweit erstmal genug sein zur Konstruktion und Fertigung…
Das Rad ist sehr schwer in Schwung zu bekommen und gerade enge Kehrtwenden bedürfen viel Übung. Einmal in Schwung fährt es sich aber recht gut (d.h. alles unter 20km/h fährt sich scheiße :D). Auch das Rad stabilisiert sich recht gut, sodass man kaum schlingert (besser als erwartet). Leider ist das Rad extrem seitenwindanfällig, sodass man doch ordentlich das Rudern anfängt wenn mal eine Böe kommt. Nach bisheriger Einschätzung könnte das Rad einen Hauch schneller sein als das 36er Schlumpf, jedoch setzt es dazu absolute Laborbedingungen voraus; also keinen Wind, keine schräg abfallenden Straßen, keine extremen Steigungen. Eben ein absolut spezialisiertes Rad…
Bin Leider immer noch nicht dazu gekommen einen anständigen Vergleich mit dem 36er zu machen. Tacho fehlt auch noch…
Ich überlege noch einen etwas breiteren Reifen zu testen um die Seitenwindanfälligkeit zu minimieren. Hat vielleicht noch jemand Ideen, wie ich das Teil windstabiler bekomme?
Wow, nicht schlecht. Das stell ich mir ganz schön schwer vor damit zu fahren. Besonders den umstieg wieder aufs normale. Welche Kurbellänge fährst du da?
Coole Sache!
Meiner Erfahrung nach fahren sich leichte Reifen oft viel instabiler als schwerere. Grössere rotierende Masse macht das Einrad unempfindlicher gegen Störungen, dafür lässt es sich schlechter beschleunigen.
Klappt auch nicht immer so glatt. Vor allem wenn es nur leicht bergauf geht wird es verdammt schwierig.
Bremsen ist wie mit meinem 36er, nur durch die Scheibenbremse noch besser dosierbar. Da mache ich mir keine Sorgen. Das hab ich ganz gut im Griff ;).
Ist ein Scherz, oder? Ich denke das wäre ein bisschen zu viel des Guten. Wäre zum einen (für mich) absolut nicht mehr beherrschbar, und ein bisschen Trittfrquenz braucht man ja auch schon. Gut, man könnte einen 50er Schnitt fahren, dann passt es vielleicht wieder, aber ich denke das ist unrealistisch :p.
150mm Stahlkurbeln. Hätte gern Alukurbeln genommen, aber da war schwer dran zu kommen, weil ich (um die Fertigung einfach zu halten) eine Vierkantaufnahme an der Nabe habe.
@Dida: Reifen beschwert hätte ich wenn das Rad zu sehr geschlingert hätte. Das tut es nicht. Aber vielleicht hast du Recht, dass es auch bei Wind stabilisierend wirkt. Ich werde es mal ausprobieren. Danke.
Mal rein aus interesse: Kanntest du jemanden der dir das gefräst hat, oder hast du ganz regulär Firmen angefragt? Falls letzteres Zutrifft, wie waren da deine Erfahrungen? Ich habe nämlich die Erfahrung gemacht, dass man als private Einzelperson, wenn man da mit seiner Fertgungszeichnung kommt, nicht wirklich ernst genommen wird. Oft bekommt man nicht mal Rückantwort. Oft heißt es auch, wir fertigen nicht für Privatpersonen.
Jogi hatte ja auch mal was mit 1:2.5 und nicht schaltbarem Planetengetriebe.
Ich durfte mich beim GMTW2008 mal kurz draufsetzen, aber an losfahren war nicht zu denken. Da hätte man ein bisschen mehr Geduld gebraucht.
Ich wollte ursprünglich die ganze Nabe fremdfertigen lassen. Hatte die Teile alle auch noch ein bisschen schöner gestaltet, sodass fast alle Teile eine CNC-Steuerung vorausgesetzt hätten. Damit hatte ich dann auch mal bei ner Firma (Sonderteilefertigung und Werkzeugbau) angefragt. Die meinten dann aber, dass das extrem teuer würde. Vor allem wenn man nur eine einzelne Nabe fertigt. Programme schreiben/einlesen, Maschine einrichten und sowas wäre da ein riesen Aufwand. Richtwert waren so ca 1000€ pro Teil. Dann hätte mich das ganze Ding wahrscheinlich 10000 gekostet.
Daher habe ich die meisten Teile umkonstruiert, sodass ich sie selbst konventionell fertigen konnte. Konnte dazu an die Maschinen der Berufsschule wo ich früher in der Industriemechanikerausbildung war; die stehen die längste Zeit frei. Musste dann halt nur drauf achten, das ich alle Lagersitze an einem Teil immer in einer Aufspannung drehen konnte, damit der Rundlauf gegeben ist. Dazu war dann auch schonmal ein bisschen spezielleres Werkzeug notwendig.
Den Planetenträger konnte ich von nem früheren Berufschullehrer CNC-fräsen lassen da an der Schule auch ne CNC-Fräse steht. Ging aber auch nur, weil es ein Aluteil war, da die Maschine nicht mit Kühlschmiermittel befüllt ist.
Die konnte doch Nadine (enaddi) ganz gut fahren, meine ich. Wäre spannend, zu hören, wie sie mit Christophs Nabe zurechtkommt - falls sich mal die Gelegenheit ergibt.
Für solche Einzelanfertigungen ist doch 3D-Druck inzwischen eine relativ preisgünstige Alternative. Oder wäre das von der Präzision und der Materialqualität nicht ausreichend?
Doch, das ginge. Wäre aber für Funktionsflächen (Lagersitze, etc.) unter Umständen eine Finishbearbeitung nötig. Da würde ich das SLM (Selective Laser Melting) Verfahren empfehlen. Damit gehen eigentlich alle herkömmlichen Legierungen. Von Alu über Baustahl bis hin zu hochtemperaturfesten Legierungen, Titan, Werkzeugstähle, Inconel und sonstwas. Flyer SLM
Bei Interesse einfach mal bei der Inspire AG bzw. dem IRPD (institute for rapid product development) der ETH Zürich in St. Gallen nachfragen. Neben der Forschung haben die auch eine eigene Produktion in der sie für Extern fertigen. Flyer Additive Manufacturing
Was mich noch interessieren würde, wie ist das Spiel? Ist das vergleichbar mit der Schlumpf
Ich bin bisher noch nie eine geschaltete oder über / unterstzte Nabe gefahren, aber ich spiel mit dem Gedanken mir mal eines zu bauen.
Würde da ein 3-Gang entwerfen, aber nicht in der Nabe sonder in einem über dem Laufrad … Irgend wann mal…:o
Interessante Sache, Christoph! Den Aufstieg in der Ebene finde ich auch beeindruckend.
Es ist mir fast ein Rätsel wie man so etwas selbst bauen kann! Respekt!
Was mich dann aber wiederum verblüfft ist
so ziemlich das einzige, was ich selbst hätte montieren können!
Ich kann ja nur nicht erwarten, wie dein Vergleich mit dem 36er ausfällt!
Ich würde vermuten, dass du in der Ebene mit dem 36er immer noch schneller bist.
Theoretisch sollte die Übersetzung in einem 20" Setup zwischen einem geschlumpften 36er und einem geschlumpften 29er liegen. Ob man damit genau so rassig unterwegs ist, das fände ich eine spannende Frage.
Das wäre sicherlich das Idealsetup, um den Downhillrekord zu pulverisieren. Dazu bräuchte es dann nur noch einen Kamikaze oder eine innovative Sicherungstechnik.
Eine Frage noch: wie schätzt du die Stabilität und die Lebenserwartung der Konstruktion ein? Ist das etwas zum mal ausprobieren oder ist das für einen längeren Einsatz gedacht?
Der Aufbau eines Planetengetriebes ist doch eigentlich bekannt bzw. kein Hexenwerk. Wenn es möglich ist, sich auf diesem Weg alle benötigten Teile in der erforderlichen Qualität zu einem vernünftigen Preis zu besorgen, müßte man sich doch eigentlich Naben mit > 2 Gängen, beliebigen Übersetzungen, … zusammenbauen können. Und wenn sich dann noch ein paar Leute zusammentun, um die Stückzahl von 1 auf - sagen wir mal - 5 zu erhöhen, sollte sich das auch preislich positiv auswirken. Oder habe ich da irgendwas übersehen?
Eric, hast du eine Vorstellung von den anfallenden Kosten?
Was wollen wir?
Also ich will eine ISIS 5-Gang Nabe mit den Übersetzungen 0,5 - 0,7 - 1 - 1,5 - 2,2. Geschaltet wird wie bei der Schlumpfnabe, halt jeweils einen Gang rauf oder runter.
Oder alternativ ein stufenloses Getriebe a la NuVinci mit entsprechendem Übersetzungsumfang, das man wahlweise stufenlos regulieren oder gerastert schalten kann. Wer will das auch?
Was brauchen wir?
einen Ingeneur für die Technik
jemanden, der sich um das Vertragliche kümmert und das Drucken der Teile in Auftrag gibt
Geometrie (nötiges Unterbauvolumen für nicht auf der Bauraumgrundplatte aufliegende/ freitragende Geometrieelemente und somit Beabeitungszeit)
Festikeitswerten und Oberflächengüten (Gefügestruktur und somit Bearbeitungszeit)
Daher kann es sein, dass ein Teil im SLM Verfahren nur ein Zehntel von dem Kostet, was es konventionell kosten würde, es kann aber auch teurer sein. Wenn es ein 3D-Modell gibt, kann man mal was schätzen lassen. Oder mal eine Anfrage unter https://www.inspire.ethz.ch/irpd/request/index stellen.
Man muss ja auch bei der Kosntruktion Fertigungsgerecht konstruieren. bei einem SLM Teil sind ganz andere Sachen zu beachten wie bei einem Frästeil.
Dieses Teil an meine Einrad ist SLM gedruckt, allerdings mit defektem Laser, deshalb sieht die Oberfläche so gruselig aus.
Meine Idee ist immer noch 1:0.85 bis 1:1,5 Stufenlos (Also auf dem 24er alles von 20er bis 36er abdecken). Aber über das Entwurfsstadium (das irgendwo auf meinem Rechner schlummert) kommt es bei mir nicht hinaus. Da fehlt zum einen die Zeit, zum anderen die Muße und extra noch ein wenig Fachwissen/Erfahrungen zu Reibradgetrieben. Zu guter Letzt würde es wohl auch recht teuer werden. Wenn es dann nicht wie gewünscht funktioniert, hat man eine Menge Geld in den Sand gesetzt.
Frage, muss es unbedingt in der Nabe sitzen, das Getriebe meine ich?
Ich hatte auch an der Nuvinci rumstudiert, die hat aber beim Lastwechsel reichlich Spiel, zudem müsste man den integrierten Freilauf sperren. Und selber eine Nabe nach Nuvinci-System bauen dürfte wohl reichlich kompliziert werden. Dann wär noch die Archer 3-Gang Fixie-Nabe. Das wär eigentlich was, nur hat die Qualitätsprobleme und viel Spiel…
Wie schon erwähnt, ich würde ein Getriebe mit 3 Gängen über dem Rad hinter dem Sattelrohr vorschlagen. Die Nabe würde dann zweiteilig. Auf der einen Seite geht eine Kette hoch zum Getriebe, wird dort übersetzt, und auf der anderen Seite wieder runter zur Nabe.
Vorteil hiervon wäre meiner Meinung nach, dass man mit einer Handschaltung fahren könnte. Und nicht fummelig mit dem Fuss schalten muss.
Nachteil allertdings, es wird wohl das Ganze ein Einrad werden, mit speziellem Rahmen mit entsprechender Getriebebefestigung.
Ob ich das Getriebe Spielfrei hinbekäme ist natürlich fraglich. Es wird wohl auch tonnenschwer, aber alles auf einmal geht halt nicht :p.
Dafür müsste es sich doch einigermassen einfach herstellen lassen.
Der Gedanke an solch ein 1R lässt mich nicht mehr los…
Sobald meine laufenden Projekte abgeschlossen habe möchte ich mich mal dran machen eines zu konstruieren, erstmal aber ein Funktionsmuster. Ziehkeil- oder Klauengetriebe müsste es werden :o
Gibt übrigens im Netz einige Bastler die sowas schon selber gemacht haben, zwar nicht für ein 1R aber man kriegt eine Idee…
Ich würde übrigens ein 29er geschaltet bauen, wenn dann. Finde das ist der beste Kompromiss zwischen schnell fahren und trotzdem noch agil zu sein. Aber ich bin natürlich keine Referenz, fahre ja erst seit letzten August
Grundproblem: DuVinci ist eine Fahrradnabe. Eine Einradnabe ist etwas grundsätzlich anderes und entspricht eher einem Fahrradtretlager. Insofern dürfte es ziemlich schwierig werden, die DuVince Nabe fürs Einrad umzubauen.
Doch. Siehe oben.
Das ist ja technisch dann wurscht. Die Konstruktion sollte unabhängig von der Radgröße sein.
Ich denke das wäre ein bisschen zu viel des Guten. 
Wäre zum einen (für mich) absolut nicht mehr beherrschbar, und ein bisschen Trittfrquenz braucht man ja auch schon. Gut, man könnte einen 50er Schnitt fahren, dann passt es vielleicht wieder, aber ich denke das ist unrealistisch :p.
