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Die ultimative Rennmaschine.

Zeigt her, die Falträder! (Bilder)
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Meteor
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Die ultimative Rennmaschine.

Beitrag von Meteor » Di 17. Apr 2018, 01:00

Eigentlich interessieren mich Rennen nicht, da sie eine hochgepuschte Momentanleistung sind, und ich mich eher für jederzeit abrufbare Leistungen interessiere. Ich fahre aber trotzdem fast nur Rennräder, weil im Strassenverkehr auch das beste Fahrrad immer noch viel zu lahm ist, während auch die schlechtesten Autos immer noch zu schnell sind.

Ich bin also einer, der für den alltäglichen Gebrauch das bestmöglichste Rennrad zusammenbauen will. Im Moment fahre ich ein Tern Verge x10. Im letzten Sommer habe ich festgestellt, dass ich damit am Berg einfach jeden anderen Fahrradtyp stehen lassen kann, egal ob Mountain Bike, Rennrad oder Zeitfahrrad. Das kann mMn nur an der Steifigkeit des Rahmens und der Kinetix Räder liegen, denn soooo viel sportlicher als die anderen Radfahrer bin ich dann auch wieder nicht.

Das Problem ist jetzt, dass ich auch auf Flachstrecken schnell sein will. Die passende Tretlagerschaltung ist bereits eingetroffen und wird demnächst eingebaut. Danach wird auch noch der Faltlenker durch einen Zeitfahrlenker ersetzt. Natürlich erfordert das dann auch einen faltbaren Radfahrer, hihihi, aber wenn nötig mache ich dazu nochmal eine Hcg Diät, um das überschüssige Bauchfett zu demontieren.

Meine Frage ist jetzt, ob der Tern Rahmen bereits die beste Steifigkeit aufweist, oder ob es vielleicht den einen oder anderen Rahmen gibt, der noch besser ist. Das Gewicht des Rahmens spielt dabei keine Rolle.

Bilder gibt es erst, wenn der Zeitfahrlenker montiert ist.

Ch.Bacca
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Re: Die ultimative Rennmaschine.

Beitrag von Ch.Bacca » Di 17. Apr 2018, 09:35

Meteor hat geschrieben:
Di 17. Apr 2018, 01:00
... dass ich damit am Berg einfach jeden anderen Fahrradtyp stehen lassen kann ...
Rauf oder runter? ;)

Das meine ich sogar ernst, denn dass mein Falter im Gefälle besser rollt als die meisten anderen Räder, ist mir auch schon aufgefallen.

EmilEmil
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Re: Die ultimative Rennmaschine.

Beitrag von EmilEmil » Di 17. Apr 2018, 10:30

Meteor hat geschrieben:
Di 17. Apr 2018, 01:00
...........................
fahre ich ein Tern Verge x10. Im letzten Sommer habe ich festgestellt, dass ich damit am Berg einfach jeden anderen Fahrradtyp stehen lassen kann, egal ob Mountain Bike, Rennrad oder Zeitfahrrad. Das kann mMn nur an der Steifigkeit des Rahmens und der Kinetix Räder liegen, denn soooo viel sportlicher als die anderen Radfahrer bin ich dann auch wieder nicht...................
Das Problem ist jetzt, dass ich auch auf Flachstrecken schnell sein will. Die passende Tretlagerschaltung ist bereits eingetroffen und wird demnächst eingebaut. Danach wird auch noch der Faltlenker durch einen Zeitfahrlenker ersetzt.
Meine Frage ist jetzt, ob der Tern Rahmen bereits die beste Steifigkeit aufweist, oder ob es vielleicht den einen oder anderen Rahmen gibt, der noch besser ist. Das Gewicht des Rahmens spielt dabei keine Rolle.
.........................
Bezüglich der Steifigkeit des Rahmens von Falträdern kann ich Dich beunruhigen: Selbst, wenn der dem Laien kleiner erscheint als ein in Punkto Steifigkeit Maßstäbe setzender Diamant-Rahmen, ist der außer in einigen Bereichen nicht steifer als ein Diamant-Rahmen. Un zu vergleichen sollte man zunächst vom gleichen Material (z B. gleicher Alu-Legierung) ausgehen und bezgl. der Ergonomie auch von den gleichen Positionsmaßen: Tretlagerhöhe, Radstand, Sattelhöhe, Lenkerhöhe, Lenkerbreite, Lenkrohrwinkel, Sitzrohrwinkel. Bei einem Dreiecks-Hinterbau beider Räder ergeben sich keine Steifigkeitsvorteile für den kleineren Rahmen (Zug-Druck-Belastung der Streben), durch die Turm-artige Sattelstütze (Kragträger) ein bißchen Gewichtsnachteil, der den Gewichtsvorteil der kürzeren Sitzstreben kompensiert, wahrscheinlich überkompensiert), während die Kettenstreben etwa gleich sind. Die Vordergabel ist kürzer, steifer und leichter, aber auch da gibt es Überkompensation durch eine lange Vorbau-(Lenker-)Stütze. Das Hauptrohr (Einrohr bei einem Gelenk in der Mitte des Rahmens) ist bei der Wertung Längsteifigkeit (Abtragung der Belastung durch Fahrergewicht und Rahmengewicht zu den Radaufstandspunkten) gegenüber dem Diamant-Rahmen (Man stelle sich einen Doppel-T-Träger aus Oberrohr und Unterrohr ohne Mittelsteg vor) im Nachteil. Bei der Seiten-Steifigkeit und Torsions-Steifigkeit sehe ich Vorteile für den Einrohr-Rahmen. Das könnte man durch Messung der Lenkkopf-Steifigkeit und Tretlager-Steifigkeit auch belegen. Einen Gewichts-Nachteil bedeutet natürlich das Faltgelenk (400 [g] ?). Vergleicht man gebaute Rahmen liegt ein Diamant Rahmen aus Al 7005 bei 1600 [g], einen leichten Faltrahmen, Al 7005, unter 2100 [g] habe ich noch nicht gefunden.
Dann bleiben eigentlich nur noch die Laufräder, um Steifigkeits-Vorteile zu verwirklichen. Da ist Einiges möglich. Speichenzahl ("20" Laufrad = 20 ?), leichte Felgen, leichte Reifen, leichte Naben sind die Stichworte. Vieles wird aber durch mangelnde Verfügbarkeit am Markt eingebremst (Kleine Laufräder führen ein Nischendasein und die Naben mit schmaler Klemmweite schränken den Markt (Leichte Teile) noch weiter ein. Spezial-Fertigungen mit geringer Stückzahl (Formel 1 Teile :lol: :roll: :lol: ) sind eigentlich von übel (Viel zu teuer !).
Da wundert es nicht, daß auch im Renn-Trimm angebotene Falträder immer schwerer sind als vergleichbare Rennräder (Meine Schätzung ca 2,0 [kg]).
Wenn jemand bei gleicher Tretleistung (Watt-Zahl) Vorteile am Berg hat, geht das nur über weniger System-Gewicht. Da meist das Radl ausgereizt ist, geht es nur über geringes Gewicht des Radlers (Der sogennannte Bergfloh). Da kann selbst eln 400 {Watt]-Fahrer (60 [kg]) den 500 {Watt]-Fahrer (80 [kg] überholen.
Beim Zielsprint in der Ebene hat der 400 [Watt])-Fahrer gegen den 500 [Watt]-Fahrer keine Chance.
Die höhere Muskel-Leistung steigt im Durchschnitt nicht linear mit dem (austrainierten !) Fahrergewicht, sondern es ist unterlinear (Werte hab ich nicht im Kopf und keine Lust, nach zu schauen).
Um in der Ebene schnell fahren zu können ist es sicher richtig, die Aerodynamik zu optimieren. Für Beschleunigungsvorgänge bieten die kleinen Laufräder Vorteile, da deren Rotatationsmasse, die ja auch beschleunigt werden muß (Schnellere Drehung !) in der Wirkung etwa dem gleichen Wert der translatorischen Masse, wie eine physikalische Umrechnung zeigt, entspricht. Banal gesagt: Wirkt etwa doppelt, so daß leichtere (kleinere) Laufräder da Vorteile gegenüber größeren haben. Das kann man, wie ich aus eigener Erfahrung (Ampelsprint) weis, unterwegs richtig spüren.
Über Tretlager-Schaltungen schüttele ich nur den Kopf (Vom Gewicht und dem Wirkungsgrad ein absolutes NoGo). Eine große Entfaltung (Min. 9,00 [m]) läßt sich am Rad mit kleinen Laufrädern und schmalen Reifen (U = 1,47 [m]) nur durch ein großes Kettenblatt (62Zähne und hinten 10 Zähne ?) oder eine DualDrive Konfiguration verwirklichen. Ich würde mal an Deiner Stelle über ein 20" Rad mit Diamant-Rahmen (Steifigkeit !) nachdenken, etwa in der Art wie das Dahon Dash. Es muß ja nicht unbedingt faltbar sein. Und auch kein schwerer Dahon-Trümmer. Halt, gabs da nicht mal das Dahon Dash X20 mit 8,7 [kg] geschummeltem Gewicht, weil ohne Pedale ? Aber immerhin Rahmen--Material Al 7005. In Fernost gibt es da wohl eine breitere Auswahl an Mini-Rennrädern, evtl auch an Rahmen.

MfG EmilEmil

Karsten
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Re: Die ultimative Rennmaschine.

Beitrag von Karsten » Di 17. Apr 2018, 11:39

EmilEmil hat geschrieben:
Di 17. Apr 2018, 10:30
Meteor hat geschrieben:
Di 17. Apr 2018, 01:00
...........................
fahre ich ein Tern Verge x10. Im letzten Sommer habe ich festgestellt, dass ich damit am Berg einfach jeden anderen Fahrradtyp stehen lassen kann, egal ob Mountain Bike, Rennrad oder Zeitfahrrad. Das kann mMn nur an der Steifigkeit des Rahmens und der Kinetix Räder liegen, denn soooo viel sportlicher als die anderen Radfahrer bin ich dann auch wieder nicht...................
Das Problem ist jetzt, dass ich auch auf Flachstrecken schnell sein will. Die passende Tretlagerschaltung ist bereits eingetroffen und wird demnächst eingebaut. Danach wird auch noch der Faltlenker durch einen Zeitfahrlenker ersetzt.
Meine Frage ist jetzt, ob der Tern Rahmen bereits die beste Steifigkeit aufweist, oder ob es vielleicht den einen oder anderen Rahmen gibt, der noch besser ist. Das Gewicht des Rahmens spielt dabei keine Rolle.
.........................
Bezüglich der Steifigkeit des Rahmens von Falträdern kann ich Dich beunruhigen: Selbst, wenn der dem Laien kleiner erscheint als ein in Punkto Steifigkeit Maßstäbe setzender Diamant-Rahmen, ist der außer in einigen Bereichen nicht steifer als ein Diamant-Rahmen. Un zu vergleichen sollte man zunächst vom gleichen Material (z B. gleicher Alu-Legierung) ausgehen und bezgl. der Ergonomie auch von den gleichen Positionsmaßen: Tretlagerhöhe, Radstand, Sattelhöhe, Lenkerhöhe, Lenkerbreite, Lenkrohrwinkel, Sitzrohrwinkel. Bei einem Dreiecks-Hinterbau beider Räder ergeben sich keine Steifigkeitsvorteile für den kleineren Rahmen (Zug-Druck-Belastung der Streben), durch die Turm-artige Sattelstütze (Kragträger) ein bißchen Gewichtsnachteil, der den Gewichtsvorteil der kürzeren Sitzstreben kompensiert, wahrscheinlich überkompensiert), während die Kettenstreben etwa gleich sind. Die Vordergabel ist kürzer, steifer und leichter, aber auch da gibt es Überkompensation durch eine lange Vorbau-(Lenker-)Stütze. Das Hauptrohr (Einrohr bei einem Gelenk in der Mitte des Rahmens) ist bei der Wertung Längsteifigkeit (Abtragung der Belastung durch Fahrergewicht und Rahmengewicht zu den Radaufstandspunkten) gegenüber dem Diamant-Rahmen (Man stelle sich einen Doppel-T-Träger aus Oberrohr und Unterrohr ohne Mittelsteg vor) im Nachteil. Bei der Seiten-Steifigkeit und Torsions-Steifigkeit sehe ich Vorteile für den Einrohr-Rahmen. Das könnte man durch Messung der Lenkkopf-Steifigkeit und Tretlager-Steifigkeit auch belegen. Einen Gewichts-Nachteil bedeutet natürlich das Faltgelenk (400 [g] ?). Vergleicht man gebaute Rahmen liegt ein Diamant Rahmen aus Al 7005 bei 1600 [g], einen leichten Faltrahmen, Al 7005, unter 2100 [g] habe ich noch nicht gefunden.
Dann bleiben eigentlich nur noch die Laufräder, um Steifigkeits-Vorteile zu verwirklichen. Da ist Einiges möglich. Speichenzahl ("20" Laufrad = 20 ?), leichte Felgen, leichte Reifen, leichte Naben sind die Stichworte. Vieles wird aber durch mangelnde Verfügbarkeit am Markt eingebremst (Kleine Laufräder führen ein Nischendasein und die Naben mit schmaler Klemmweite schränken den Markt (Leichte Teile) noch weiter ein. Spezial-Fertigungen mit geringer Stückzahl (Formel 1 Teile :lol: :roll: :lol: ) sind eigentlich von übel (Viel zu teuer !).
Da wundert es nicht, daß auch im Renn-Trimm angebotene Falträder immer schwerer sind als vergleichbare Rennräder (Meine Schätzung ca 2,0 [kg]).
Wenn jemand bei gleicher Tretleistung (Watt-Zahl) Vorteile am Berg hat, geht das nur über weniger System-Gewicht. Da meist das Radl ausgereizt ist, geht es nur über geringes Gewicht des Radlers (Der sogennannte Bergfloh). Da kann selbst eln 400 {Watt]-Fahrer (60 [kg]) den 500 {Watt]-Fahrer (80 [kg] überholen.
Beim Zielsprint in der Ebene hat der 400 [Watt])-Fahrer gegen den 500 [Watt]-Fahrer keine Chance.
Die höhere Muskel-Leistung steigt im Durchschnitt nicht linear mit dem (austrainierten !) Fahrergewicht, sondern es ist unterlinear (Werte hab ich nicht im Kopf und keine Lust, nach zu schauen).
Um in der Ebene schnell fahren zu können ist es sicher richtig, die Aerodynamik zu optimieren. Für Beschleunigungsvorgänge bieten die kleinen Laufräder Vorteile, da deren Rotatationsmasse, die ja auch beschleunigt werden muß (Schnellere Drehung !) in der Wirkung etwa dem gleichen Wert der translatorischen Masse, wie eine physikalische Umrechnung zeigt, entspricht. Banal gesagt: Wirkt etwa doppelt, so daß leichtere (kleinere) Laufräder da Vorteile gegenüber größeren haben. Das kann man, wie ich aus eigener Erfahrung (Ampelsprint) weis, unterwegs richtig spüren.
Über Tretlager-Schaltungen schüttele ich nur den Kopf (Vom Gewicht und dem Wirkungsgrad ein absolutes NoGo). Eine große Entfaltung (Min. 9,00 [m]) läßt sich am Rad mit kleinen Laufrädern und schmalen Reifen (U = 1,47 [m]) nur durch ein großes Kettenblatt (62Zähne und hinten 10 Zähne ?) oder eine DualDrive Konfiguration verwirklichen. Ich würde mal an Deiner Stelle über ein 20" Rad mit Diamant-Rahmen (Steifigkeit !) nachdenken, etwa in der Art wie das Dahon Dash. Es muß ja nicht unbedingt faltbar sein. Und auch kein schwerer Dahon-Trümmer. Halt, gabs da nicht mal das Dahon Dash X20 mit 8,7 [kg] geschummeltem Gewicht, weil ohne Pedale ? Aber immerhin Rahmen--Material Al 7005. In Fernost gibt es da wohl eine breitere Auswahl an Mini-Rennrädern, evtl auch an Rahmen.

MfG EmilEmil
Moin,
Vielen Dank für die fundierten Ausführungen.
Bezüglich der Steifigkeit des "Einrohr-Rahmens" möchte ich einwerfen, dass jene bei den entwickelten
Falträdern, wie dem "Verge" eben keineswegs (Rund)Rohre sind, sondern durch "hydroforming" hergestellte Profile, deren komplexe Form eben auf die beim Radeln auftretenden Kräfte aller Richtungen optimiert ist.

Gruß Karsten

EmilEmil
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Re: Die ultimative Rennmaschine.

Beitrag von EmilEmil » Di 17. Apr 2018, 15:30

Für die Deformation bei Biegung maßgebend ist die Biege-Steifigkeit. D. h. das Produkt aus Elastizitätsmodul und Flachenträgheits-Moment in Bezug auf eine Achse. Die für die Lastabtragung maßgebende Längssteifigkeit wird so berechnet (Der Elastizitätsmodul bleibe für den Vergleich derselbe) :
Das Flächenträgheits-Moment in Bezug auf die Querachse (etwa Schwerachse) ist: Iyy = Integral von (z² *dA) über der Fläche A . "da" ist das Flächenelement. "z" der Abstand des Flächenelements von der Bezugsachse.
Banal gesagt, multipliziert man eine "kleine" Fläche mit dem Abstandsquadrat, die Dimension ist am Ende [mm^^4].
Ein Diamant-Rahmen hat weitauseinanderliegende Querschnittsflächen von Oberrohr und Unterrohr (d.h. jedes Flächenelement "da" wird mit großem z² multipliziert (in der Mitte zwischen Rohren des Diamantrahmens, gezählt in der Mitte von der Mitte nach oben oder unten). Ist z = 150 [mm], z² = 22 500 [mm²], ein Einrohr (ob Hydroformt oder nicht) hat etwa z = 40 [mm]; z² = 1600. Bei dreifacher Querschnittsfläche (großzügig angenommen) des Einrohrs im Vergleich zu Oberrohr plus Unterrohr des Diamant-Rahmens Ist die Steifigkeit des Diamantrahmens
Idiam / Ieinr = 22 500 / (3 * 1600) = 4,68 mal größer als beim Einrohr-Rahen. Und dabei ist die ganze Fläche beim Einrohr-Rahmen schon mit dem größtmöglichen z-Abstands-Quadrat multipliziert.
Hydroforming ist ein wenig Kosmetik, wenn man die physikalisch technischen Werte betrachtet. Der Designer bekommt natürlich seinen inneren Reichsparteitag.
Der Einrohr-Rahmen (Egal wieviel Kanten das "Rohr" habe) ist in der Längssteifigkeit unterlegen (praktisch immer !) , in Seiten- und Torsions-Steifigkeit hat er Vorteile (Die man evtl. in dem Maße gar nicht benötigt).

MfG EmilEmil

Meteor
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Re: Die ultimative Rennmaschine.

Beitrag von Meteor » Di 17. Apr 2018, 19:04

@ Emil: Du bist sicher Ingenieur oder so? Jedenfalls habe ich fast nur Bahnhof verstanden. Ich kann nur aus eigener Erfahrung reden, und die sprechen ziemlich eindeutig für das Tern Verge x10. Der Nachteil der langen Lenkstange wird übrigens wegfallen, sobald ich ihn durch den Zeitfahrlenker ersetze.

@ Bacca: Rauf, runter wird gebremst, sobald es zu steil wird. Der Plan ist allerdings steile Abfahrten zu vermeiden. Ich werde wann immer möglich erst steil hochfahren und dann so lange wie möglich flach oder leicht runter fahren.

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Re: Die ultimative Rennmaschine.

Beitrag von Ch.Bacca » Di 17. Apr 2018, 20:05

Meteor hat geschrieben:
Di 17. Apr 2018, 01:00
... Die passende Tretlagerschaltung ist bereits eingetroffen und wird demnächst eingebaut. ...
Welche? Schlumpf, Kappstein? Und vor allem würde mich die Gewichtsdifferenz vor und nach dem Umbau interessieren.

Meteor
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Re: Die ultimative Rennmaschine.

Beitrag von Meteor » Do 19. Apr 2018, 06:40

Es ist eine von Schlumpf mit 34 Zähnen. Das Übersetzungsverhältnis beträgt 1:1 und 1:2,5. Bei 1:1 sollen angeblich keine Verluste entstehen, also sollte ich bergauf genausogut hochkommen wie vorher. Ich hatte das verge x10 zu einer Art x20 umbauen lassen, also vorne 39/53 statt 55.

Was die Gewichtsdifferenz angeht: Das Rad ist bereits beim Mechaniker, aber ich kann ja hinterher die ausgebauten Teile wiegen und mit den Angaben von Schlumpf vergleichen.

@ Emil: Tut mir leid, wenn ich den Eindruck erweckt habe, dass ich deine Infos nicht schätzen würde. Ich werde sicher früher oder später darauf zurückgreifen, nur habe ich nicht auf Anhieb alles verstanden.

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