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Riemenantrieb und Hinterradfederung...

Faltrad, Gretel
Harry
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Re: Riemenantrieb und Hinterradfederung...

Beitrag von Harry » Mi 22. Okt 2014, 23:48

DerTahir hat geschrieben:Ich denke, dass die Riemen am Fahrrad auch erheblich geringere Belastungen und Geschwindigkeiten aushalten müssen als bei einem Maschinenenantrieb.
Na ja, wenn man bspw. mit 85 Kg Körpergewicht aus dem Sattel geht, sind das auch mal 150 Nm oder sogar mehr an der Kurbel. Für höhere Geschwindigkeiten fehlt uns aber die Drehzahl und mir die Puste :lol:

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Re: Riemenantrieb und Hinterradfederung...

Beitrag von DerTahir » Sa 25. Okt 2014, 21:50

DerTahir hat geschrieben:Außerdem - wenn ich das noch richtig weiß, müsste ich morgen nochmal nachschauen - sind das Tretlager, das Faltgelenk und die Hinterradnabe auf einer Linie. D.h. der Riemen hat schon die maximale Länge, wenn die Federung noch gar nicht beansprucht wird. Aber bei dem Punkt bin ich mir nicht ganz sicher. Kann ich mir morgen nochmal anschauen.
Es ist tatsächlich so, dass das Rad im Umbelasteten Zustand die maximale Länge hat. Hier habe ich ein Foto gemacht, worauf die Tretkurbel (T), das Faltgelenk (G) und die Hinterradachse (H) in einer Linie zu sehen sind (unbelastetes Rad). Wenn man genau hinschaut, kann man erkennen, das das Faltgelenk schon etwas unter der Linie zwischen Tretkurbel und Hinterradachse ist. D.h. bei einer Belastung der Hinterradfederung wird das Faltgelenk noch etwas nach unten gedrückt und der Abstand zwischen Tretkurbel und Hinterradachse verringert sich. In diesem Fall kommt der "Snubber"wieder zum Einsatz.
IMG_3529l.jpg

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Re: Riemenantrieb und Hinterradfederung...

Beitrag von DerTahir » Sa 25. Okt 2014, 22:07

Harry hat geschrieben:
DerTahir hat geschrieben:Ich denke, dass die Riemen am Fahrrad auch erheblich geringere Belastungen und Geschwindigkeiten aushalten müssen als bei einem Maschinenenantrieb.
Na ja, wenn man bspw. mit 85 Kg Körpergewicht aus dem Sattel geht, sind das auch mal 150 Nm oder sogar mehr an der Kurbel. Für höhere Geschwindigkeiten fehlt uns aber die Drehzahl und mir die Puste :lol:
Genau genommen müsste man die Auslegung des Riemens kennen, den Bernds einsetzt. Im Vergleich zu den Riemen im Maschinenbau ist der Riemen relativ schmal.

Was die Belastung im Maschinenbau angeht könnte man beispielsweise rechnen: ein "kleiner" elektrischer Antrieb hat ca. 5kW Leistung. Bei 1 Umdrehung pro Sekunde baut dieser ein Drehmoment von 795 Nm auf. Ein "mittlerer" Antrieb ist bei ca. 22 kW und erreicht bei gleicher Umdrehungszahl schon 3498 Nm. Spätestens da wird's knapp mit der Puste ;-) Im Vergleich dazu schafft ein Tour de France-Fahrer in der Spitze 1300 Watt Leistung zu treten. In der Dauerleistung kommt er auf ca. 400-450 Watt. Ein Hobbyradler dagegen schafft 900 Watt max. Leistung und 170 Watt Dauerleistung. Schon erstaunlich welche Welten zwischen Hobby und Profiradlern liegen.

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Re: Riemenantrieb und Hinterradfederung...

Beitrag von Raffineur » Sa 25. Okt 2014, 23:10

Es ist tatsächlich so, dass das Rad im Umbelasteten Zustand die maximale Länge hat. Hier habe ich ein Foto gemacht, worauf die Tretkurbel (T), das Faltgelenk (G) und die Hinterradachse (H) in einer Linie zu sehen sind (unbelastetes Rad). Wenn man genau hinschaut, kann man erkennen, das das Faltgelenk schon etwas unter der Linie zwischen Tretkurbel und Hinterradachse ist. D.h. bei einer Belastung der Hinterradfederung wird das Faltgelenk noch etwas nach unten gedrückt und der Abstand zwischen Tretkurbel und Hinterradachse verringert sich. In diesem Fall kommt der "Snubber"wieder zum Einsatz.
Super, vielen Dank! Damit dürfte das "Rätsel" gelöst sein. Diese simple Lösung dürfte beim Bernds auch deswegen klappen, weil der Federweg nicht sehr groß ist.

Ich hatte in der Zwischenzeit noch etwas gegoogelt und in diesem Zusammenhang zwei ganz interessante Sachen gefunden. Hier hat zum Beispiel einer sein Brompton, das eine ähnliche Hinterradfederung wie das Bernds hat, auf Riemenantrieb umgebaut:
Brompton Belt Drive overview.jpg
Der Weblink ist http://dkprojects.net/belt_drive_brompton/. Auch hier liegen Tretlagermitte, Schwingendrehpunkt und Hinterradachse annähernd auf einer Linie. Bemerkenswert finde ich, daß er den Riemenspanner im 3D-Drucker selbst hergestellt hat. Und ziemlich wagemutig, den Riemen hinten stärker zu biegen als der Hersteller erlaubt :o

Und hier ein Video, wo jemand ebenfalls einen Riemenspanner selbst gebaut und im Einsatz gefilmt hat:
phpBB [video]

Weitere Einzelheiten gibt es hier: http://forums.mtbr.com/fat-bikes/diy-pu ... 20318.html. Auch er folgt insoweit nicht der Empfehlung des Herstellers, als er den Riemen nach innen biegt, wofür er nicht gedacht ist. Andererseits vergrößert das den Umschlingungswinkel des hinteren Riemenrads und vermindert so die Gefahr des Überspringens. Vor allem aber war ich ziemlich überrascht, wie stark der Riemenspanner ausschlägt. Das zeigt, daß die Riemenspannung im Betrieb sehr stark schwankt. Und sein Bike ist erst noch ein Hardtail, wenn auch mit Stahlrahmen. Erstaunlich nur, daß es bei den dicken Schlappen im Wasser nicht aufschwimmt :lol:

Ich halte also fest, daß die Riemenspannung lediglich dazu dient, das Überspringen des Riemens auf der hinteren Riemenscheibe zu verhindern, und daß man das auch mit einem Snubber oder einem Riemenspanner hinkriegt. Die erlauben eine niedrigere Vorspannung und ergo eine geringere Belastung von Rahmen und Lagern.

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Re: Riemenantrieb und Hinterradfederung...

Beitrag von ladiaar » So 26. Okt 2014, 13:13

Interessant. (dieses Brompton mit Riemenantrieb)
Raffineur hat geschrieben: Der Weblink ist http://dkprojects.net/belt_drive_brompton/. Auch hier liegen Tretlagermitte, Schwingendrehpunkt und Hinterradachse annähernd auf einer Linie. Bemerkenswert finde ich, daß er den Riemenspanner im 3D-Drucker selbst hergestellt hat. Und ziemlich wagemutig, den Riemen hinten stärker zu biegen als der Hersteller erlaubt :o
Er schreibt ja, dass der "Kettenspanner" nicht für die Riemenspannung verantwortlich ist: "Note that the belt tension is NOT provided by the smaller white idler sprocket."

Faszinierender als das 3d-gedruckte weiße Zahnrad finde ich aber das 3d-gedruckte Ritzel mit 15 Zähnen. Davon hat er leider kein Bild und schreibt auch nicht wie lang er das schon in Betrieb hat. Laut der verlinkten Seite (http://www.shapeways.com/model/736036/1 ... erialId=23) wird dabei "Bronze-infused stainless steel" 3d-gedruckt.

Was mich am meisten von so einem Umbau abhalten würde ist das Aufsägen des Hinterbaus. So wie er das gemacht hat ist es sicher ohne eine große Werkstatt machbar, ich würde der Konstruktion aber nicht meine 90 Kilo zumuten wollen. (http://dkprojects.net/belt_drive_brompt ... ackets.jpg)


PS:
Das Bike Friday Tikit gibt's auch mit Riemenantrieb, aber da ist glaube ich der Abstand Tretlager-Hinterradachse fix.

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Re: Riemenantrieb und Hinterradfederung...

Beitrag von Pibach » Mo 24. Nov 2014, 13:35

Wesentliches Problem bleibt aber, dass es Riemen nur in bestimmten Längen gibt. Dito die Ritzel und Kettenblätter. Das kann es schwierig machen, den "magig gear" zu treffen.

Raffineur
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Re: Riemenantrieb und Hinterradfederung...

Beitrag von Raffineur » Mo 24. Nov 2014, 14:12

Er schreibt ja, dass der "Kettenspanner" nicht für die Riemenspannung verantwortlich ist: "Note that the belt tension is NOT provided by the smaller white idler sprocket."
Stimmt. Also muß es sich um eine Art Snubber handeln, dessen einzige Aufgabe darin besteht, das Überspringen der Zähne auf der hinteren Riemenscheibe zu vermeiden. Aber warum hat er den Arm dann so lang gemacht :?:
Was mich am meisten von so einem Umbau abhalten würde ist das Aufsägen des Hinterbaus.
Glücklich wer ein Rad mit obenliegender Ketten- (bzw. dann Riemen-)Strebe hat ;)
Das Bike Friday Tikit gibt's auch mit Riemenantrieb, aber da ist glaube ich der Abstand Tretlager-Hinterradachse fix
Es gibt mittlerweile einige Riemenfalträder. Aber das Bernds ist meines Wissens das einzige mit einem gefederten Hinterbau. Ein Hardtail auf Riemenantrieb umzurüsten ist dagegen ja ein Kinderspiel ;)
Wesentliches Problem bleibt aber, dass es Riemen nur in bestimmten Längen gibt. Dito die Ritzel und Kettenblätter. Das kann es schwierig machen, den "magig gear" zu treffen.
Soweit ich weiß, haben die meisten Riemenräder entweder ein horizontales Ausfallende oder ein Exzenter-Tretlager. Beides erlaubt natürlich nur einen eingeschränkten Verstellbereich, aber den Gates-Riemen gibt es in den meistverwendeten Längen in Abstufungen von 22-33 mm. Die richtige Riemenlänge läßt sich aufgrund des Abstands von Tretlager zu Hinterradnabe (chainstay) und der Größe der beiden Riemenscheiben mithilfe des Gates-Riemenrechners leicht ausrechnen: http://www.gatescarbondrive.com/~/media ... 2014A.xlsx.

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