Fragen und Antworten zum Hülltrieb
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Bausatz für periodischen Tretantrieb

Das finden Sie hier auf dieser Seite

  1. Übersicht von Daten der Fahrräder, die z. Z. mit einem periodischen Tretantrieb ausgerüstet sind
  2. Information zu den Kriterien, die zur Bestimmung eines umzurüstenden Fahrrades auf periodischen Tritt relevant sind
  3. Baugrößen- Auswahl
  4. Bausatz-Montageanleitung für Selbstmacher
  5. Kleiner Einblick in die Entwicklung dieses neuen periodischen Tretantriebs

1. Übersicht von Daten der Fahrräder, die z. Z. mit periodischem Tritt ausgerüstet sind

UB....(Umbau-Beschreibung liegt vor-auf ,,info''-klicken)

Zeichenerklärung-siehe Skizze

 Radgröße  UB 

Abstand-A1 (mm)

   Tretlager

    Z1*

-elliptisch

    Z3*

 Hinterrad

 Nr.
    20'' info         363    36      16001
    24'' info         390    40      17002
    28'' info         481    44      18003

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2. Relevante Kriterien zum Umbau eines Fahrrades

Um ein Fahrrad auf periodischen Tritt um zurüsten, müssen einige Konstruktionsmerkmale an diesem vorhanden sein. Diese Merkmale  bestimmen die Wahl der Kettenblätter, die Form des Kettenspannritzels und dem notwendigen Montagezubehör.
Der Umbau erfordert handwerkliches Geschick für die Montage und vor allem technisches Verständnis, um einen passenden Nachrüstbausatz bzw. Einzelteile  für "mein Fahrrad" auszuwählen und auch, um ihn  fachmännisch montieren zu können.
Sind einige dieser Voraussetzungen nicht gegeben, und möchten Sie dennoch wissen, ob und wie Sie Ihr Fahrrad auf periodischen Tritt umrüsten können, dann wenden Sie sich bitte an eine geeignete Fahrradwerkstatt. Diese wird ihnen anhand dieser Anleitung helfen können. Die Bilder zeigen, wie und was zu messen ist bzw. wie einige Abstände vor Umbau zu betrachten sind. Die Zähneanzahl des Kettentriebes ist vom großen bzw. kleinen Zahnkranz abzunehmen.

Das letzte Bild zeigt das maximale Verstellspiel des Hinterrades zu beiden Seiten (max-/ min -Wert ausmessen).

Ein für den Umbau vorgesehenes Fahrrad sollte nachstehende Bedingungen erfüllen:
1.    kann eine klassische Rücktrittbremse haben
2.    eine Gangschaltung (Nabenschaltung 3..5 Gang)
3.    De-und Montagemöglichkeit des alten bzw. des neuen    Kettenzahnkranzes von der Tretkurbel (mechanische Anpassarbeit ist      notwendig)
4.    Untersuchung der Strebe des rechten  Hinterrades bzw. des Rahmendetails (Querschnitt vertikal/ horizontal), das für die Montage der Halteplatte eines formschlüssigen Kettenspanners notwendig ist.

Wenn alle gemessenen Werte vorliegen (vgl. die Maßbezeichnungen in der Skizze), dann tragen Sie diese in die unten stehende Tabelle ein (diese können Sie hier herunterladen). Im Rahmen meiner Möglichkeiten prüfe ich den Umbau ihres Fahrrades anhand Ihrer Daten und gebe Unterstützung zur Auswahl des Bausatzes. Die Montage erfolgt in Selbstmontage, bzw. fragen Sie in einer Fahrradwerkstatt oder ähnliches, die diese Arbeiten für Sie ausführen könnte. Lesen Sie auch die nachfolgende Montageanleitung bzw. meine Umbaubeschreibungen!


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3. Bausatzgrößen-Auswahl

Ich habe alle Fahrradgrößen, die für einen periodischen Tretantrieb infrage kommen, in drei Baugrößen eingeteilt. Die Baugröße hängt vom Tretkurbel-Kettenblatt ab. Denn die meisten Fahrräder haben einen Zahnkranz mit ca. 36...44 Zähnen. Die Stufung der Trittkurbel- Zähnezahlen für einen periodischen Tritt verlangt zugleich, dass die Anzahl der Zähne durch vier bzw. durch zwei teilbar sein muss. Das Ergebnis ist einfach, z. B.: 28,30,32,34,36,38,42,40,44,46,48 usw. Meine Auswahl beschränkt sich auf drei.

Je nach  Baugröße können drei unterschiedlich große elliptische Kettenblätter mit je 36, 40 oder 44 Zähnen am Tretlager eingesetzt werden. Diese bestimmen dann nach der Ermittlung des Abstandes zwischen Tretlager und Hinterrad die Form des "Spannritzels" und die Maße einer neuen Kette, denn diese wird beim Umbau länger.

Dazu benätigt man noch eine Lagerung und ein Befestigungsset für das Spannritzel, welches die Kette in jeder Trittkurbelstellung gespannt hält. Die Form des Befestigungspunktes muss dabei berücksichtigt sein, um dieses Set an dem meist etwas konischen Rohr sicher befestigen zu können. Einige Bilder dazu:

Der Anbausatz enthält auch einen Zwischenflansch, der zur Montage des elliptischen Kettenkranzes gedacht ist. Dabei muss das innere Bohrbild von der umzubauenden Tretkurbel selbst bestimmt und gebohrt werden. Auch der Rundlauf muss stimmen.

Das Übersetzungsverhältnis kann beim periodischen Tretantrieb erhöht werden, da ein günstigeres Antrittsverhältniss besteht, d.h. das Hinterradritzel bekommt eine geringere Zähnezahl. (zb i= 1:2.25... alt  und i= 1:2.45...neu)


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4. Montageanleitung für Selbstmacher

Der Umbau erfordert einiges handwerkliches Geschick. Zur Selbstmontage der Bauteile sollten mindestens eine kleine Ständerbohrmaschine, eine  Metallbügelsäge, Feile, Messmittel usw. zur Verfügung stehen.

Die Zeichnungen geben einen Überblick zur Montage und können ,,hier'' heruntergeladen werden.

Als erstes ist die Tretlagerkurbel mit Zahnkranz mit einer Abziehvorrichtung vom Tretlager zu demontieren. Anschließend ist die Pedale zu entfernen (Rechtsgewinde).

Für den genauen Rundlauf des neuen elliptischen Zahnkranzes muss ein neuer Lochkreis für einen Zwischenflansch am alten Tretzahnkranz eingebracht werden. Die Rundlaufabweichung sollte max. 0.2 mm betragen. Dieses erreicht man, indem der Kopfkreis des alten Zahnkranzes zum Ausrichten benutzt wird. Anschließend trennt man das Zahnteil aus dem Tretkranz mit einer Bügelsäge heraus.

Als nächtes wird der elliptische Zahnkranz mit einem Zwischenflansch auf das vorbereitete Trittkurbelblech in einem Antrittswinkel von ca. 20-Grad montiert. Der Zwischenflansch muss vorher aber noch mit dem gleichen Lochkreisdurchmesser wie dem des Trittkurbelbleches versehen werden. Die Bilder zeigen das:

Bei der Montage muss auch der seitliche Versatz zu dem alten Zahnkranz, zum Rahmen (Kollision) und zur Hinterradflucht der Kette berücksichtigt werden. Der Bügel für den Kettenschutz wird umgebogen und könnte wieder verwendet werden.

Nach erfolgter Montage der umgebauten Trittkurbel ist das Hinterrad mit der entsprechenden Zähnezahl umzurüsten und genau im vorgegebenen Achsabstand (A1) zum Tretlager zu fixieren, auszurichten und fest zuverschrauben. Eine Hilfsvorrichtung - wie im Bild - erleichtert die Arbeit. Diese wird voreingestellt und setzt im Zahngrund beider Kettenräder auf.

Die Kette ist an die vorgegebene Gliederanzahl anzugleichen und zu montieren. Die seitliche Freiheit zum Rahmen sollte aber vorher nochmals kontrolliert werden. Jetzt ist das Kettenspannritzel mit Halter anzupassen. Vor Beginn der Montage des Spannritzels ist dieses zu komplettieren, dh. Montage der Lager mit Flansch links bzw.rechts wird angeschraubt, je nach baulicher Gegebenheit des Rahmens. Das Spannritzel ist zur Kettenlaufrichtung zum Halter seitlich mit Ausgleichsscheiben anzupassen.

Die genaue Stellungsposition des unrunden Spannritzels zum großem eillptischen Zahnkranz ist durch zwei Bohrungen gekennzeichnet. Die erste Bohrung, die über Mitte Zahn liegt (im Bild links, die untere), zeigt die Stellung und die zweite, zeigt die Montagerichtung (Drehrichtung) an. Die genaue Montageposition ist im rechten Bild ersichtlich. Das Fahrrad steht bei diesem Bild auf dem Kopf.

Das Spannritzel ist mit einem Halter etwa mittig an der unteren Rohrstrebe befestigt. Der Halter ist so ausgerichtet, dass er fluchtend zur Kette steht. Die Spannung der Kette sollte bei richtig eingestellten Achsabständen in jeder Drehposition gleich sein. Ist das nicht der Fall, so kann die Position des Spannritzels um ca. 2...5 Prozent in Richtung Hinterrad verstellt werden.

Beim Nachspannen der Kette ist zuerst nur das Spannritzel im Langloch zu verstellen. Eine verschlissene Kette sollte besser ausgetauscht werden.


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5. Einblick in die Entwicklung des periodischen Tretantriebs

Am Anfang stand eine Vision, die in einem Patent für eine Baugruppe einer Rotationskolbenmaschine endete. Anschließende Überlegungen dieses Ding, nämlich den "elliptischen Hülltrieb" noch anders zu verwenden, wurde zum Startschuss dieser Entwicklung. Seine extremen Laufeigenschaften wurden in einem ersten Fahrradeinbau mit Erfolg erprobt (vgl.dazu: das Patent,.......periodischer Tretantrieb).

Weiterentwicklung

Für weitere Versuche wurde eine Vorrichtung aufgebaut, die es erlaubte, die Abstände zwischen dem Tretlager und dem Hinterrad auf eine genaue Maßposition voreinzustellen. Diese entsprach in etwa der, der ausgemessenen Achsstellungen (Tretlager-Hinterrad) des Fahrrades.

Um einen periodischen Antrieb bei einem vorgegebenen Achsabstand zu simulieren, muss der Pendelweg eines ,,normal'' runden Kettenrades, welches an der Vorrichtung genau mittig zwischen den Achsen angeordnet ist, ermittelt werden. Dabei ist es notwendig, die zukünftige Achse des Kettenspannritzels so festzulegen, dass diese nach Fertigstellung des Ritzels ohne Kollision mit seinen Anbauteilen und den Rahmen rotieren kann.

Nach Ermittlung der Daten des Pendelwegs wurden diese durch ein spezielles Berechnungsprogramm in CAD-Daten gewandelt, aus denen eine Zeichnung erstellt werden wurde. Die Bilder zeigen einige Versuche. Das Spannritzel hier ist aus Kunststoff, reicht aber aus, das Ergebnis zu dokumentieren.

Der  Achsabstand (A1) zwischen Tretlager und Hinterrad wird durch Festlegen des kleinen Ritzels für das Hinterrad und von dem Achsabstand (A2) des Spannritzels zur unteren Rahmenstrebe bestimmt. Um das Spannritzel bei der Bestimmung nicht zu unrund zu gestalten, wird  A1 durch Verändern der Anzahl der Kettenglieder von seinem Nennabstand in plus/minus- Position in den max. Grenzen neu festgelegt.

Der Abstand A1 verkörpert alle zum Bausatz gehörenden Teile und muss am Fahrrad genau eingestellt werden. Um diesen optimal einzustellen ist eine Einstelllehre, die voreingestellt ist, zwischen elliptischen Zahnkranz und dem kleinen runden Zahnkranz einzuschieben. Die Bilder zeigen die Einstelllehre und die Messposition zwischen den Zahnkränzen.

Kleines Zitat aus einer meiner Niederlagen:

"Jetzt zum Stand der Arbeiten für das Fahrrad. Zur Ermittlung der Maße für das Kettenspannritzel das ja "unrund bzw. wie ein Ei aussieht" hatte ich ja zuerst 4-Messpunkte, dann 8-Messpunkte und als das noch nicht reichte, musste ich 16- Messpunkte für die Ermittlung und die geforderte Genauigkeit festlegen. Dazu ist aber immer eine völlig neue Konstruktion des Zeichnungsmodells notwendig gewesen, so dass sich alle Daten parametrisch in die neue Leitkurve für die Zahnbildung einbinden lassen müssen. Dieses Verfahren kann ich jetzt im Schlaf, denn für meine 3 Baugrößen durfte ich das jetzt insgesamt 9 mal machen (ein Modell ca. 5 Stunden Arbeit). Aber der Erfinder gibt nicht auf!"

Einige Bilder aus der Entwicklung und Fertigung:

Fahrrad mit periodischen Tretantrieb


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© Günther Greve 2011