K-Drive uit 1890 van Wilhelm Wolf

Gisteravond kreeg ik een mail van Andreas Pooch met als bijlage deze tekening uit 1890, uit  "Fahrad und Radfahren"


Ongelooflijk......iets nieuws uitvinden bij fietsen kan dat nog??

Ik ken Andreas en zijn vrouw Gisela Daubitz al vanaf de begintijd van het HPV gebeuren in Duitsland. In hun schaarse vrije tijd zijn ze altijd actief met het promoten van fietsen en alles wat daar omheen gebeurd. Andreas en Gisela zijn een stabiele factor in de HPV wereld zoals maar weinig voorkomt.

Zij beheren een enorm archief op fietsgebied. Hieruit haalt Andreas het materiaal waarmee hij een grote serie boeken heeft samengesteld en uitgegeven (LD-Verlag).Of ik alle boeken van hem heb weet ik niet precies, maar zijn laatste twee boeken staan vooraan in mijn boekenkast en gebruik ik regelmatig als naslagwerk. Zijn boeken zijn altijd ruim voorzien van goede foto's, tekeningen, grafieken, schema's, veel feitenmateriaal en altijd een stuk geschiedenis.

Het boek van hierboven "die Wissenschaft vom schnellen Radfahren" zou eigenlijk nog een keer in het Engels uitgegeven moeten worden. Dit boek verdient een grote oplage.
Misschien in samenwerking Richard Ballantine?

Het laatste boek "25 Jahre HPV Deutschland", brachten mijn zoons mee van 'Eurobike'. Hij heeft het aan hun meegegeven als geschenk voor mij.
Een prachtig kijkboek met foto's van evenementen, fietsontwerpen, de fietsontwerpers zelf en veel andere foto's die een goed tijdsbeeld geven.
Onder in de pagina's een doorlopende tijdsbalk met allerlei kopieën van brieven, tijdschriften, folders en aankondigingen.

Stabiliteit Velomobielen op bochtige parcoursen

Ik kan mij nog goed de eerste Alleweder wedstrijd op het parcours in Leiden herinneren. Zondag 22 september 1996, koud en regenachtig, echt guur weer. Vanuit de kantine had je goed zicht op de lange en scherpe bocht voor de kantine. Iedere keer spannend of elke rijder de bocht goed door kwam. Verschillende rijders moesten weer opnieuw op gang komen als ze in het gras naast de bocht waren beland. Op de onderste foto links zit Ymte Sijbrandy met zijn rechter voorwiel in de grasberm. In deze bocht kon Allerd Jacobs iedere keer weer iets afstand van Ymte nemen en voorop blijven liggen. Tot het laatst toe heel spannend. Uiteindelijk heeft Allerd deze wedstrijd gewonnen.

Peter Kreuder was echter degene die in deze bocht de show stal. Hij ging harder door de bocht dan elke andere rijder. In deze bocht heeft hij verschillende rijders binnendoor ingehaald. Peter, die een stuk lichter en kleiner is dan Ymte, zit meer naar voren bijna tussen de voorwielen en zijn zwaartepunt zal ongetwijfeld ook lager liggen.

De foto van Peter in deze bocht vonden wij zo dynamisch, dat we die op onze folder hebben geplaatst. Het linker voorwiel is net iets los van de weg, De linkerarm van Peter is buitenboord, waardoor hij zich goed schrap kan zetten. Let op de benodigde stuuruitslag, die zorgt er voor dat de wielen buiten de wielkasten komen. Doordat Peter tamelijk licht is, zal de vering naar verhouding stug zijn, wat gunstig is voor de stabiliteit in bochten.

Als volgend jaar de wedstrijden van Cycle Vision weer op het mooie, maar bochtige parcours van Flevonice worden gehouden en je wilt bochten met Velomobielen snel kunnen nemen om meer kans te maken op een goede klassering, moet je aandacht schenken aan de stabiliteit van de combinatie berijder en Velomobiel. In ieder geval stugge vering toepassen en zorgen voor voldoende stuur en wieluitslag. Lekke banden, doordat in bochten, de wangen van de banden doorslijten........  kost veel tijd!

Trommelremnaaf met Keronite en dubbelhoek contact lager.

Bij de G16 van hiernaast zijn het voor en achterwiel uitwisselbaar. Als je de wielen demonteert, door de vijf schroeven los te draaien, blijven de trommelremnaven met de bedieningskabels op hun plek. Hetzelfde systeem als bij elke auto.
Het voorwiel is een niet aangedreven wiel. De trommelremnaaf is hier gelagerd met een dubbelhoek contact lager. Het achterwiel is het aangedreven wiel en daar is de trommelremnaaf vast verbonden aan de aandrijvende as.

De trommelremnaven zijn toch precies gelijk en kunnen door een gepatenteerde constructie gebruikt worden als aangedreven naaf of als niet aangedreven naaf.

Hiernaast de buitenkant van de trommel met de vijf schroefdraad gaten waar het wiel mee vast geschroefd wordt. Om te voorkomen dat de bevestigingsbouten op afschuiving worden belast is een stervormige verhoging op de trommel aangebracht. Deze stervormige verhoging neemt de torsiekrachten van het wiel op. De bouten worden daardoor alleen op trek belast.

De koelribben, tevens verstijvingsribben, aan de buitenkant van de trommel zijn hier zichtbaar. Je ziet hier dat het dubbelhoek contact lager is afgedicht.

De binnenkant van de trommelremnaaf met de 70 mm remsegmenten van Sturmey Archer. De binnenkant van de trommel heeft een Keronite (keramiek) slijtlaag.

In het midden zie je de aluminium kap met een stervormig gat. De kap is voorzien van schroefdraad. Met deze kap wordt het dubbelhoek contact lager in de lager passing gedrukt en opgesloten.

Links het gereedschap waarmee de opsluit kap voor de lager bevesteging erop of eraf gedraaid kan worden.

Het patent schuilt in de vorm van de lager passing. De naaf uitgevoerd zoals hier met het dubbelhoek contact lager is dan een niet aangedreven naaf.
Als het lager vervangen wordt door een aluminium prop met dezelfde buitenvorm als de kamer en in het midden een gat met vertanding (splines) die op een aangedreven as met gelijke vertanding past, dan heb je een aangedreven wiel.

Wij hebben het patent verkocht aan Giant met een vrije licentie voor Flevobike. Giant heeft weer een licentie verkocht aan een Amerikaans bedrijf. 

De trike hiernaast is een prototype van een Human Powered Kart. Deze HPK is ontwikkeld om gebruikt te worden tijdens de Europese Jamboree in 1994 en de Wereld Jamboree in 1995. Beide hebben plaats gevonden in de gemeente Dronten. 
De kartwieltjes hebben wij zo aangepast dat aan de binnenkant een trommelrem gemonteerd kon worden.
De wieltjes voor de HPK's van de Jamboree hebben wij uit vol aluminium gedraaid.

Later zijn de kartwielen bij meerdere producten toegepast. Het draaien uit vol materiaal is vervangen door Thixomolding van magnesium (spuitgieten van magnesium). Hier de twee deksels van de magnesium kart wielen. De matrijs hiervoor is in Canada gemaakt waar ook de wielhelften gespuitgiet zijn.

Bijna alle onderdelen van de Gocycle (foto in een van mijn vorige artikelen) zijn ook van magnesium en geproduceerd met Thixomolding.

Hier de compleet samengestelde velg met het dubbelhoek contact lager, dat door de velg helften spelingsvrij wordt opgesloten. In de uitvoering met een lager heb je een niet aangedreven wiel. Als het lager in de stervormige kamer wordt vervangen door een aluminium prop heb je een aangedreven wiel.

Van deze kant het wiel met diepe naaf helft. Het ventiel valt netjes binnen de naaf.

De smalle naaf helt heeft een pasrand bij de boutgaten, waar een trommelrem gemonteerd kan worden. De bediening van een eventuele trommelrem steek net voldoende buiten het wiel om niet in conflict te komen met de band.
 

Toepassing van dubbelhoek contact lagers bij fietsnaven.

De foto is gemaakt door Arjan Vrielink en het idee voor deze simpel te produceren naaf komt van André en Erwin Vrielink.

De eerste keer dat wij dubbel hoek contact lagers hebben toegepast was bij de achternaven van de Flevotrike. Wij zochten naar eenvoudige naven die geschikt waren voor éénzijdige ophanging en grote lasten kunnen dragen. We konden niet vinden wat we zochten en hebben toen de simpel te maken naven van hierboven bedacht. De twee helften van deze naven zijn precies gelijk. Ze zijn gemaakt van dikwandige aluminium buis, waardoor maar weinig verspaand hoeft te worden. Er zijn maar twee maten belangrijk, dat zijn de diameter van de lagerkamer (passing) en de diepte van de kamer. De diepte van de kamer moet net iets kleiner zijn dan de halve lager breedte, zodat er tussen de twee helften net iets ruimte blijft en het lager axiaal spelingsvrij opgesloten wordt. Bij het monteren van de naaf schuif je de twee aluminium helften op de vetvrij gemaakte buitenkant van het lager. In de lagerkamers is een druppeltje borgvloeistof aangebracht om de delen in de juiste stand te kunnen fixeren. De spaakgaten in de linker en de rechter flens moeten de helft van de steek ten opzichte van elkaar verschoven zijn om een goed spaakpatroon te krijgen. De steek is de onderlinge afstand van de spaakgaten, van middelpunt naar middelpunt.
De spaakspanning geeft een grote axiale druk op de naaf helften zodat deze altijd vast tegen het lager worden gedrukt. De spaken moeten ook een kruispatroon hebben, dan kunnen de naaf helften ook niet ten opzichte van elkaar verdraaien.Ondanks dat de naaf uit twee helften bestaat is het een bijzonder stabiele constructie. Let op, het moet wel een oxide bestendige aluminiumsoort zijn, dus geen aluminium 7075.

Een dubbelhoek contact lager kan twee groef kogellagers, die op een bepaalde afstand van elkaar gemonteerd zijn, vervangen. Een dubbelhoek contact lager kan namelijk kantel momenten opvangen. Bij de Flevotrike naven van hierboven hebben wij van deze eigenschap gebruik gemaakt en zijn deze eenvoudig te produceren naven ontstaan.

One Off GreenTrike

De toepassing van de Witte wielen op de One Off GreenTrike. De aluminium framebuis, die speciaal ontwikkeld is voor de Oké-ja, is later bij vele andere experimenten en producten gebruikt. Op deze buis kun je van allerlei onderdelen schuiven en eenvoudig vastklemmen.
Alle drie wielen van deze GreenTrike zijn afgeveerd. De trike heeft twee stuurhandels aan de zijkant naast de wielen.
Wij hebben maar één exemplaar gemaakt op bestelling van een klant van ons. Deze foto is gemaakt in 1996. De jongeman op de foto is mijn jongste zoon André.

Hiernaast de binnenkant van het Witte wiel met de hard geanodiseerde trommelrem. De verwisselbare trommel heeft koelribben die tevens voor extra stijfheid zorgen. Let op de fusee besturing met twee kogels die instelbaar zijn om tot een juiste stuur geometrie te komen. De groene stangetjes zijn voor de spatbord bevestiging.

De Double Wishbone ophanging met instelmogelijkheden. De veerpoot met demper is gelijk aan de achterveerpoot van de Alleweder.

De Exploded vieuw van de Oké-ja met de speciaal hiervoor ontwikkelde aluminium extrusie.

Doorsnede aluminium Oké-ja extrusie profiel

Hydraulische trommel remmen voor Velomobielen

Een van de belangrijkste onderdelen bij 365 dagen Velomobielen zijn goede remmen. Remmen die ook in de bergen voldoende capaciteit hebben, ook bij regen direct aanspreken. Remmen die bij vriezend weer probleemloos blijven functioneren. Remmen die aan de wet voldoen, een lichte bediening hebben, goed te doceren zijn en weinig onderhoud vragen.
Van alle testen die wij bij Flevobike gedaan hebben bieden trommelremmen het meeste perspectief. Maar er kan nog veel verbeterd worden aan de trommelremmen die momenteel op de meeste Velomobielen gebruikt worden.

Vanmorgen heeft Harald Meckelburg uit Buchloe Duitsland zich aangesloten bij de werkgroep Bouwpakket Velomobielen. Harald heeft nu 35.000 km ervaring met zelfgemaakte hydraulische trommelremmen op zijn Milan Velomobiel. Wij gaan samenwerken om remmen in productie te krijgen die voldoen aan de hierboven gestelde eisen.

In oktober 1995 is Peter Uhrig afgestudeerd aan de Technische Universität Hamburg- Harburg op een aluminium wiel met een geïntegreerde schijfrem met hydraulische bediening.
Het was een samenwerkingsproject tussen de firma Horst Witte, TNO Apeldoorn en Flevobike. Peter heeft zijn werkzaamheden uitgevoerd bij de firma Witte. Alle onderdelen zijn naar ons opgestuurd. Wij hebben het geheel samengesteld en getest.

De enige foto die ik heb, is de foto van hiernaast. Helaas geen foto  waar de geïntegreerde schijf  onder de velg goed zichtbaar is. Op de tekening hieronder is de velg met de schijf wel goed te zien.

Voordeel van de geïntegreerde schijf is dat het licht is, met een groot koelend oppervlak. Geen optredende torsie krachten zoals bij een standaard schijfrem. De zijkanten van de velg worden niet blootgesteld aan slijtage. Er kunnen standaard velg remblokken gebruikt worden.  


Het blijft echter een open systeem dat bij regen en vuil veel slijtage aan de remblokken en de schijf geeft. Vooral de remblokken moeten dan regelmatig vervangen worden. De schijf eigenlijk niet, maar die kan eventueel ook vervangen worden.
Wij hebben uiteindelijk gekozen om de witte wielen uit te rusten met trommelremmen, met de mogelijkheid om de trommels te kunnen wisselen.
Helaas zijn wij er nooit aan toe gekomen om deze trommelremmen uit te voeren met hydraulische bediening.

In 1996 hebben wij het wiel met verwisselbare hard geanodiseerde trommel(rem), met een diameter van 90 mm, ingezonden voor de Aluminium Award.

Degene die goed naar het onderste plaatje kijkt ziet dat het wiel gelagerd is met één dubbel hoek contact lager. Dat is een smalle constructie met een korte stijve as en geen kans op uitlijnfouten bij de productie van de lager passing. Bij voorwielaangedreven auto's wordt deze constructie ook toegepast.

De laagdikte van het hard anodiseren bij de trommels was echter te beperkt en daarmee ook de levensduur van de remtrommel.

TNO in Apeldoorn, die ook betrokken was bij het remtrommel project, heeft naar aanleiding van de te snelle slijtage, een trommel gemaakt van MMC aluminium. Een aluminium Metal Matrix Composite. Voor meer info over MMC zie....hier

Deze MMC trommel is indertijd op de Alleweder van Peter Groeneveld uit Oldenzaal gemonteerd. De aluminium MMC trommel heeft volgens de berichten van toen geen problemen gegeven. Het nadeel toen, was de hoge prijs van MMC aluminium en dat het alleen met diamant gereedschap te bewerken is.

Inmiddels zijn wij aan het testen met remtrommels met Keronite (keramiek) aan de binnenkant van de trommel als slijtvaste laag.

Wordt vervolgd.

Gazelle "Friiik" met het GSS gepatenteert ketting schakelsysteem

Tijdens de Design Week in Eindhoven heeft Gazelle een GIO erkenning gekregen voor de Friiik (spreek uit Friek). GIO staat voor Goed Industrieel Ontwerp.
Ik heb Hiddo Visser, hoofd afdeling ontwikkeling bij Gazelle, gistermorgen een mail gestuurd en hem hiermee gefeliciteerd. Hiddo is degene die met veel vasthoudendheid het voor elkaar heeft gekregen, dat na drie jaar, de Friiik te koop is.

Het bijzondere aan de Friiik is de modulaire zelfdragende aluminium (gegoten) kettingkast met het onderhoudsvrije ingebouwde "Gazelle Schakel Systeem" (GSS). Verder heeft de fiets een éénzijdige achterwiel ophanging met een trommelrem.

GSS is het gepatenteerde kettingschakel systeem waar ik in vorige artikelen van mijn blog al foto's en tekeningen van heb laten zien. Bij de Friiik heeft het systeem 7 versnellingen.
GSS is een gezamenlijk patent van Gazelle en Flevobike. Bij Flevobike noemen wij het PSS (Parallel Schifting System).
Als men bij het systeem bijvoorbeeld uitgaat van 10 kettingwielen per as, beschikt men over 10 + 10 -1= 19 effectieve versnellingen (zonder overlap).

Wij hebben gistermorgen direct een Friiik besteld. Wij gaan daar eerst uitgebreid mee fietsen en testen om daarna te kijken hoe wij met de onderdelen van het Gazelle systeem een versnellingskast met veel versnellingen kunnen maken voor Velomobielen. De rechten voor het toepassen van het versnellingssysteem op fietsen met een stoel liggen bij Flevobike.

De simpelste manier om het systeem van Gazelle met 7 versnellingen, in een Velomobiel te gebruiken, is in combinatie met een Mountain Drive op de trapas (hoge en lage gearing, makkelijk bij stoplichten). Bij de juiste keuze van de kettingwielen beschik je over 14 versnellingen. Bij het bouwpakket van de rug aan rug Velomobiel ga ik in ieder geval voor beide rijders het systeem van Gazelle proberen toe te passen.

Uniek aan het schakelsysteem is dat je zowel bij vooruit trappen als bij achteruit trappen kunt schakelen. Het is een zogenaamd hufterproof systeem.