zondag 14 november 2010

Nieuw deelbaar ontwerp as kettingwiel

Zoals bekend ben ik uitgebreid aan het experimenteren met kettingwielen en kettingtandwielen. Doel is een stille Quest en een langdurige ongestoorde werking. Na de experimenten met de standaard gemonteerde 3,5 mm rubber O-ringen is gebleken dat deze ringen na 100 tot 300 kilometer door aantasting door de olie gaan uitzetten en snel daarna breken. De ketting loopt dan over de hardere kunststof van het kettingwiel en begint te ratelen. Met het hoofd in de wind en veel windgeruis om de oren valt het lawaai te verdragen. Heb je nog een standaard kettingbuis om de trekkende ketting, dan zit je sowieso in het lawaai en valt het geratel ook minder op.
Ik wil hier nogmaals duidelijk maken, het is mogelijk om in een geruisloze Quest te rijden. Meer dan het suizen van de banden en de wind boven 30 km/u hoef je echt niet te horen. Zoek je rust in de Quest dan monteer je een vizier op de rand van het instapgat. Dan wordt het inderdaad een stuk stiller in de Quest tot ….. de O-ring van het kettingwiel kapot gaat.
Na de standaard rubber O-ringen kwamen Dupont Viton O-ringen in beeld. Ook deze betere kwaliteit rubber ringen losten snel op door de olie.
Polycord, een neopreen waarvan ik veel verwachtte, blijkt een stuk langer mee te gaan, maar ergens tussen 1000 en 1500 kilometer is ook deze O-ring aan het eind van zijn latijn. Betekent voor de veelfietsers elke maand het vervangen van de O-ring. De meeste fietsers doen dat niet en blijven in het lawaai zitten. Recent heeft Velomobiel.nl enkele kettingwielen voorzien van een diepere groef. Hierin kunnen 6 mm dikke Polycord ringen worden gemonteerd. Deze zouden meerdere duizenden kilometers mee moeten gaan. Ervaringen hiermee later.

Het vervangen van een kettingwiel vind ik een vervelend klusje. Je moet er eerst aan denken vóór te schakelen naar het middenblad en achter op één van de kleinste bladen. Daarmee heeft de ketting weinig spanning. Het losschroeven van de beide inbusboutjes is niet zo'n probleem, het monteren wel. Als je armen van het formaat Ymte of Theo van Andel hebt is het goed te doen, maar die armen heb ik niet. Betekent dat ik het asje zo goed mogelijk positioneer en met een doek en een gewicht op zijn plaats hou. Dat gaat nogal eens mis en dan springt het asje met kettingwiel door de Quest.
Kan dat nou niet anders? Jazeker, dat kan.
Ik bedenk een constructie uit twee delen met daartussen een ingekort asje. Het belangrijkste onderdeel is een open klapbaar huis waarin het asje met kettingwiel wordt neergelegd en naar rechts in de rechter ashouder schuift. Zit het asje goed in het ronde lagerhuis aan de rechterkant, dan klap ik de ashouder dicht. Zou de as niet goed zitten, dan kan het scharnier niet dicht. Automatisch wordt de as hiermee in de juiste positie gefixeerd. Met één M5 inbusboutje wordt de as vastgeklemd. De constructie is erop berekend 750 kg trekkracht te kunnen weerstaan.
De beide helften worden éénmalig vastgeschroefd op dezelfde plaats als normaal. Wil ik een ander kettingwiel plaatsen, dan hoef ik binnen in de fiets maar één M5 inbusboutje los te draaien, het ashoudertje open te klappen en kan ik het kettingwiel verwisselen. Ik hoef niet meer omslachtig onder de fiets te klooien en mijn armen zijn nu niet meer te kort. De constructie voorziet erin dat het kettingwiel ongeveer 16 mm over het asje kan glijden. Het wieltje zoekt zo de optimale positie in de kettinglijn.
De nieuwe tweedelige constructie, het prototype is uit RVS en voorzien van zoveel mogelijk gaten om gewicht te besparen, weegt 76 gram. Het definitieve ontwerp wordt vervaardigd uit aluminium en weegt inclusief RVS asje 36 gram. Dat is maar 12 gram meer dan het originele asje van Velomobiel.nl
Het ashoudertje, een kunststukje in metaal, wordt volledig met een CNC gestuurde freesmachine vervaardigd.

14 opmerkingen:

Anoniem zei

Een mogelijk domme vraag mijnerzijds, maar als het probleem is dat de O-ringen zwellen, dan blijkbaar aanlopen en kapot gewreven worden (?) is het dan niet mogelijk een wat dunnere O-ring te gebruiken die na zwellen de correcte dikte krijgt?

Mick zei

Dag Wim,

Ik vind het er wel mooi uitzien maar ook nogal 'high tec'. Dat lijkt me niet echt nodig.
Het asje heeft aan de kant vd verdikking al inw. schroefdraad. Dat zou aan de andere dus ook kunnen. Zoals de voorwielassen dus eigenlijk.
Twee stukjes L-profiel en je zou alles van bovenaf los of vast kunnen maken toch? Dat lijkt me ook meer ruimte overlaten voor zijdelingse speling over het asje.
Mvg Mick

Wim Schermer zei

Hoe dunner de O-ring hoe sneller deze kapot is. Het is niet alleen de diameter maar ook de lengte van de O-ring die toeneemt. Als de ring niet strak aanligt in de groef is ie zo kapot.
Groeten,
Wim

Wim Schermer zei

HI Mick,
Het standaard asje heeft aan beide zijden inwendige M5 draad. Hoe je dat er met enkele stukjes L-profiel uit zou kunnen halen zie ik niet als mogelijk.
Wil je me dat duidelijk maken?
De oplossing die ik gekozen heb ziet er high tech uit, en is ook mooi, maar is niet erg ingewikkeld.
Groeten,
Wim

Quesjer zei

Hoi Wim,

Of het een optie is weet ik niet maar het zou wel een heel andere aanpak zijn....

Gisteren was ik op de open dag bij Flevobike.
Daarbij zag ik ook de kettingspanner van hun, in gebruik in de Greenmachine en ook in de versatile/Orca als ik het goed heb.

Het lijkt een ketting-glijblokje, maar door een vernuftig groefje lopen de rolletjes over het oliebestendige en zeer slijtvaste kunststof. (geen nylon, maar de naam ben ik even kwijt. Het materiaal was hardgroen van kleur) Door de vorm kan de ronding die van een groot tandwiel zijn, zodat de ketting geen knik heeft, maar geleidelijk afrolt, en de ophanging van dat blokje zou isolerend in rubber kunnen.
Volgens de vrielinkjes was het in elk geval fluisterstil.
Je zal nog kunnen denken over een zijwaarts glijdende variant zodat hij meeloopt met het schakelen.
En door het toepassen van minder metaal kan het ook weer lichter zijn.

Groet van Quesjer

Mick zei

Ja Wim hoi,

De as iets inkorten, namelijk 2x de wanddikte vh L-profiel. Aan iedere kant zo'n stukje dat je dan met 'n boutje met verzonken kop vastzet; totaal maakt dan dus de 'omega' vorm (maar dan met rechte lijnen/hoeken).
Dan hoeft dit alleen nog met 2 of 4 boutjes vastgedraaid in de bodem, onder 't stoeltje en de wielkastdeksel.
Daarvoor kunnen inslagmoertjes in het epoxy worden gelijmd van onder af.
Mvg Mick

Wim Schermer zei

Hi Quesjer,
De ophanging van het asje mag absoluut niet veren, dat kost veel trapenergie. Ik zou het idee van Flevobike een keer moeten zien om te kijken of het kan werken.
Mijn oplossing werkt en kan ook zijdelings over het asje de verschillende versnellingen volgen. Dit maakt het geheel mooi stil.
Groeten,
Wim

Wim Schermer zei

Hi Mick,
Ik begrijp wat je bedoelt. Dit betekent wel een brug boven het wieltje. Gezien het feit dat het wieltje al praktisch tegen de kettingkast en stoeltje aanloopt, denk ik niet dat die ruimte er is.
Groeten,
Wim

Mick zei

Eh, nee Wim.
De bevestigingspootjes wijzen van het wieltje af (als de pootjes vd Hoofdletter omega). Er komt dus geen 'brug' boven of onder het wieltje.
Het vastschroeven -zaols ik bedoel-zou plaatsvinden waar nu de klittenband op je bodem zit.
Ik schat in dat de dikte van het (alu) profiel ongeveer overeenkomt met op elkaar geplakt klitteband. Hoekprofiel van ijzer kan zelfs dunner.
Als je dus de klittebandsluiting 'n stukje verderop zou aanbrengen moet het dus passen volgens mij...
Mvg Mick

Wim Schermer zei

Hi Mick,
Duidelijk nu. Betekent wel dat je gaat bevestigen op een dun gedeelte van de romp. De plek waar de as nu aansluit is door dikker materiaalgebruik en de vorm bijzonder sterk. Reken er wel op dat er een paar honderd kilo kracht op komt te staan. Dit mag niet veren anders verspilt het energie.
Ik hou het vooralsnog op mijn oplossing, die is heel sterk omdat ie gebruik maakt van de originele bevestiging.
Groeten,
Wim

Anoniem zei

Hallo Wim,

Na Giessen bleek het kettingwiel wat je nu gebruikt aan flarden te zijn.
Ik bedoel het kunstoftandwiel waar de ketting op loopt.
Waarschijnlijk kan dat de druk van 10% klimmen of meer niet aan.
Heb nu weer een O-ring erin, moet nog ff kijken of hij nog heel is.

Gr. Peter de Rond

Quesjer zei

Hoi Wim,

Hier trof ik een foto aan waarop het (groene) onderdeeltje te zien is, maar in de trekkende ketting lijkt het me bij nader inzien ongeschikt.

http://versatile.web-log.nl/.a/6a013482d5a9ec970c0134880e3bd9970c-pi

Groet van Quesjer

Willem zei

Hoi Wim,
Het stiller maken van de Quest houdt mij ook wel bezig en ik heb toch nog even een vraagje over de "slappe" kettingbuis, deze loopt bij mij in een bocht om de kettingrol heen en de afstandbus tussen de rol en tunnelrand is ca. 15 mm. breed.bij de twee foto's van jouw deelbare kettingrol-as bevestiging zie ik die kettingbuis in één rechte lijn langs de rol liggen vlgs mij scheelt dit heel wat geluid of zie ik het verkeerd? is de onderzijde van de foto ook de voorzijde van de Quest of is dit de achterzijde (kan ik bepalen aan welke zijde de buis hoort te lopen)
Ik wil ook de afstandsbus =/- 5 mm. inkorten om zo de kettingrol meer axiale ruimte te geven.
Zijn die carbon-kettingbescherm randjes bij velomobiel te koop?
Of is dit selbst anvertigung?
Gr.Willem
Gr.Willem

Wim Schermer zei

Hi Willem,
Je kijkt op de foto van achter naar voren. Het is goed als de kettingbuis zoveel mogelijk gestrekt ligt. Is dit niet zo en ook niet makkelijk te realiseren, dan is dit geen ramp. Lawaai wordt door de onderste kettingbuis alleen veroorzaakt als de kettingschalmen tegen de voorkant van de getrompte buis tikt. De ketting moet er echt recht inlopen.
Je kunt niet tevoren vaststellen aan welke kant de buis moet liggen. Dat verschilt per Quest.
De profieltjes van carbon worden door Velomobiel.nl op verzoek gemaakt en gemonteerd. Een stukje aluminium hoeklijn gaat natuurlijk ook.
Groeten,
Wim