Mahlzeit,
endlich Semesterferien, endlich Zeit die Ergebnisse zu dokumentieren.

Letztes Jahr um diese Zeit hatte ich vor meinem Studienbeginn etwas Freizeit,
da niemanden einen Technischen Zeichner für 3 Monate einstellen wollte.

Da ich aber Spaß am technisch Zeichnen habe und ein begeisterter Rennradfahrer bin, fing ich an ein Rad in 3d auf dem Computer zu modellieren.
Hier ein frühes Bild.

Rahmen CAD on Flickr - Photo Sharing!

3d Modell schön und gut, aber damit kann man nicht fahren.
Außerdem hatte ich noch 10 Wochen Zeit bevor der „Vorkurs Mathematik“ anfing.

Also wurde der nächste Schritt in Angriff genommen: Rahmen selber bauen.
Dazu holte ich mir einen erfahrenden Tischlermeister und Dipl. Ingenieur Innenarchitektur, Dietmar, mit ins Boot der mir Formen und Vorrichtungen bauen konnte und außerdem Verbindungen zu einem Schlosser hatte, der die Metallteile kostengünstig fertigen konnte.
Nach ersten Erfahrungen mit Glasfaser im Laufradblendenbau (dabei wird an ein normales Laufrad eine Blende angeklebt um eine bessere Aerodynamik zu erreichen (und der Klang!!) Siehe 3d Modellbild oben. (75mm hohes Felgenprofil))
war die Wahl des Werkstoffes einfach:
Glasfaser: günstig, einfach zu verarbeiten und ausreichende Festigkeit.
(Kohlefaser war für so einen Prototypen einfach zu teuer.)

Jetzt ging es Los: Dietmar fertigte die ersten Kerne für die Rahmenrohre, der Schlosser drehte die Aluminium Lagersitze und laserte die Ausfallenden und ich bestellte das Glasfasermaterial und alles was so dazugehört.

Photo der Kerne:

Holzkerne on Flickr - Photo Sharing!

Photo der Metallteile und Lager:

Metallteile on Flickr - Photo Sharing!

(die Ausfallenden am Hinterbau sind nicht die leichtesten dafür aber unverwüstlich, Edelstahl eben.)


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Das Paket kam wie immer schnell und es ging ans Eingemachte:
Die einzelnen Matten und Schläuche mussten zugeschnitten werden.

Photo der Zuschnitte:
Wickelstrecke | Flickr - Photo Sharing!

Die Kerne wurden präpariert. Aus vorherigen Tests wussten wir um die Probleme beim „abziehen“ der Rohre von den Kernen. Alufolie erwies sich in Kombination mit Trennwachs und Folientrennmittel als gute Gleitfläche. Außerdem weisen alle Kerne leichte Formschrägen auf.

Photos des Unterrohres beim „Einalufolieren“:
Unterrohrkern1 | Flickr - Photo Sharing!
Unterrohrkern2 | Flickr - Photo Sharing!

Photo der anderen Kerne:
Alufolieren | Flickr - Photo Sharing!

Als die Vorbereitungen beendet waren war der nächste Schritt das Laminieren der Rohrohre.

Photo beim laminieren des Unterrohres:
Unterrohrkern3 | Flickr - Photo Sharing!

Photo beim laminieren des Steuerrohres:
Steuerrohrhülse | Flickr - Photo Sharing!

Photo der fertig laminierten Rohrohre: (auch im Bild ein Vorderrad mit Aero-Blende)
Aushärten | Flickr - Photo Sharing!

Anschließende Wärmebehandlung im selbstgebauten „Härteofen“.

Photo der „Wärmebehandlung“:
Wärmebehandlung | Flickr - Photo Sharing!


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Nachdem die Rohre ausgehärtet waren mussten sie zugeschnitten werden. Um die Kontaktstellen der Rohre möglichst genau hinzubekommen haben wir Abwicklungen der Rohrenden ausgedruckt und ums Rohr gelegt um sie anschließend passgenau auszufeilen.

Photo der Rohre auf dem Arbeitstisch: (links neben der Feile ist eine Abwicklung zu sehen)

Arbeitstisch | Flickr - Photo Sharing!

Die beiden Kettenstreben wurden ans die Tretlagerrohr geklebt. Um die passenden Winkel und Abstände zu erreichen fertigte Dietmar eine Lehre an.

Photo des Hinterbaus:

Hinterbau | Flickr - Photo Sharing!

Photo der zugeschnitten Rohre, Hinterbau und Metallteile auf der 1:1 Zeichnung:

Auslage | Flickr - Photo Sharing!

Photo des Fräsens der Zugführungslöcher:

Fraesen | Flickr - Photo Sharing!

An den Hinterbau wurde anschließend das Unterrohr angeklebt:

Unterbau | Flickr - Photo Sharing!

Photo des halben Rahmens auf der Rahmenlehre:

Lehre | Flickr - Photo Sharing!

Photo vom einkleben der Tretlagerhülse ins Tretlagerrohr:

Tretlagerhuelse | Flickr - Photo Sharing!

Photo der Unterseite des Tretlagerbereichs:

Zuege | Flickr - Photo Sharing!

Photo des Tretlagerbereich von oben im montierten Zustand: (damals noch mit Schnee)

Tretlager | Flickr - Photo Sharing!

Photo des Rades nach den ersten 1000 Testkilometern:

Komplettrad | Flickr - Photo Sharing!



Das Rad fährt sich sehr gut ist aber nicht besonders leicht. So wie es auf dem Photo dasteht wiegt es 9,8 kg. Das liegt auch an den Anbauteilen, 105 Shimano Gruppe und Mavic Aksium Laufräder. Aber mit Glasfaser als Baustoff und einem sehr großzügigem Materialeinsatz, nicht zu vergessen die Edelstahlausfallenden, war das auch nicht anders zu erwarten.
Ziel war es einen eigenen, ohne Einschränkungen fahrbaren Rennradrahmen zu bauen, der auch bei schwereren Fahrern genug Sicherheitsreserven hat.
Jetzt fehlt nur noch eine Lackierung, wahrscheinlich in Weiß.

Für die kommenden Sommersemesterferien ist der nächste Rahmen geplant.
Dann mit neuen Erkenntnissen aus dem Studium.
Außerdem werden wir dann wohl auf Kohlefaser umsteigen.


Wenn jemand Literaturtipps zur Konstruktion mit Kohlefasern und deren Auslegung hat, oder allgemeine Tipps zum Radbau, immer her damit.

Mich erstaunt, dass das mit Glasfaser einen brauchbaren Rahmen ergeben hat. Ich dachte immer, das sei, was die Steifigkeit angeht, eher ungeeignet. So schwer scheint der Rahmen ja auch wieder nicht zu sein.

Wundert mich auch, dass das mit Glas so gut geklappt hat, sonderlich Steif dürfte der Rahmen aber nicht sein.

Trotzdem ein tolles Ergebnis, sieht nach einwandfreier Arbeit aus, Respekt!

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Hallo Boris,
ich schließe mich dem Lob von Julian an! Das ist eine saubere handwerkliche Arbeit, die mit einfachen Hilfsmitteln durchgeführt wurde.
Anmerkung: wenn Du die Tretlagerhülse gleich gemantelst hättest, wäre Dir die Rohrfertigung und das Einkleben der Hülse erspart geblieben.....
Gruß von Peter

Oh, da haben wir garnicht drüber nachgedacht.
Aber wir wollten sowieso die wertvollen Aluteile erst einkleben wenn sicher ist das der Rahmen gelingt.

Zur Fahrstabilität kann ich nur sagen das ich mit meinen 82kg in Abfahrten im eher flachen Münsterland bei guten 70km/h kein Flattern festzustellen muss.

Jetzt noch eine kurze Frage:
Bei der letzten Ausfahrt erzählte mir ein Vereinskollege das Glaswolle brüchig wird wenn sie zu lange in der Sonne liegt. Wie ist das bei Glasfasern? Wenn das problematisch ist würde ich mit der Lackierung beeilen.

Tolle Arbeit, weiter so

Wieviel wiegt der Rahmen alleine?

Das tut höchstens dem Harz was. Allerdings ist das ja auch für das Versagen verantwortlich, der Rahmen bekommt ja zuerst Zwischenfaserbruch, da sind hohe Festigkeiten im Harz erwünscht.
Hast Du eigentlich nach dem Einsatz schon Zwischenfaserbruch sehen können? Bei Glas sieht man das ja ziemlich gut.

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Als der Rahmen dann endlich fertig war, habe ich voller Euphorie die Anbauteile schnell angeschraubt um ihn endlich zu fahren. Das wiegen habe ich da völlig vergessen. Das wird nachgeholt wenn das Rad wegen der Lackierung eh zerlegt werden muss.

Woran erkenne ich Zwischenfaserbrüche, dann schau ich gleich mal nach.

Hallo Boris,
da bilden sich weiße Stellen. Sieht genau so aus, als wenn Du einen Streifen Glaslaminat bis kurz vor den Bruch biegst.
Gruß von Peter

Weiße Flecken oder Streifen, gegens Licht undurchsichtiger als das restliche Laminat.
Auf dem Bild ist aber stelleweise möglicherweise schon etwas Faserbruch dabei.

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