Liegedreirad „Sinnwiesel“

Bevor ich mir das HP Velotechnik Gekko fx kaufte, hatte ich eigentlich ein Delta Trike im Sinn, also ein Rad vorne, zwei Räder hinten. Genauer gesagt, ich wollte ein Hase Kettwiesel. Aber den standardmäßigen Antrieb auf das rechte Hinterrad empfand ich als eine Notlösung. Es gibt auch Kettwiesel mit Differential, aber beim Rolltech Cochem Sesselrad hatte sich das als Nachteil herausgestellt, weil immer das Rad mit dem schlechteren Grip durchdrehte. Das war im normalen Fahrbetrieb quasi nie, aber sobald es etwas unbefestigt bergauf ging, gab es Kraftverlust und Schläge in die Knie. (Aus genau dem gleichen Grund hatte ich auch das Gekko wieder abgegeben, bei dem ein Hinterrad mit wenig Last zwei Vorderräder mit viel Last schieben muss.)

Ich fand auf der Suche nach Alternativen zum Kettwiesel das Sinner Comfort, das statt eines Differentials zwei Freiläufe in den Hinterrädern hat. Meistens wird gebraucht das alte Modell mit dem Knick im Rahmen und dem 16″ Vorderrad angeboten, das heute noch als USVA Comfort neu verkauft wird. Das aktuelle Modell Sinner Comfort (gerader Rahmen, 20″ Vorderrad) ist dagegen praktisch nur neu zu haben und liegt somit nicht in meiner Preisklasse. Es ist mir auch eigentlich zu hochbeinig und gegenüber dem Hase Kettwiesel wirkt es eher wie ein Sesselrad. Drymer legte nach und bietet nun auch eine sportlichere Variante an, das Sinner Comfort Sport. Doch selbst das wirkt trotz der schicken Scheibenräder und der Sitzschale gegenüber dem Kettwiesel irgendwie wenig sportlich.

Das Kettwiesel ist halt von vornherein auf Sportlichkeit designed, während der Komfort beim Sinner schon im Namen steckt. Das Sinner Comfort hat eine Polymerfederung auf der Hinterachse (keine Einzelradaufhängung), während das Kettwiesel mittels diverser Streben sehr steif gebaut ist. Dabei sind sich die beiden Dreiräder von der Geometrie her garnicht so unähnlich. Man sitzt tief und weit hinten zwischen Rädern, während die Füße dank Tretlagerüberhöhung eine halbe Etage höher arbeiten. Optisch punktet das Kettwiesel mit einem starken negativen Radsturz von 5,5 oder 6 Grad, wenn ich einigermaßen richtig gemessen habe. Um diesen Sturz zu bauen, konnten die Hinterachshälften nicht mit einem Standarddifferential oder einem Doppelfreilauf in Achsmitte verbunden werden, weshalb sich die Konstrukteure wohl zum einseitigen Antrieb hinreißen ließen. Erst ein spezielles Differential und ein Kreuzgelenk ermöglichte es, links ebenfalls einen Antrieb anzubringen. Witzige Nebenerscheinung: Links herum lässt sich ein einseitig angetriebenes Kettwiesel quasi auf der Stelle wenden, während es rechts herum etwas störrisch ist und mehr Auslauf braucht. Das Kettwiesel mit Differential ist in beide Richtungen extrem wendig, das Sinner Comfort mit den Freiläufen hingegen eher ein Lastwagen. Der Unterschied ist einfach der, ob man das kurveninnere oder das kurvenäußere Rad antreibt.

Doch ich wollte etwas anderes ausprobieren, eine Art „Sinnwiesel„, das sich von beiden Deltas die in meinen Augen besten Optionen herauspickt:

  • Hinterräder über Freiläufe angetrieben
  • Negativer Sturz an den Hinterrädern
  • Tiefe Sitzposition mit nicht allzu viel Tretlagerüberhöhung
  • Federung mindestens an der Hinterachse
  • Nabenschaltung hinten ohne Umwerfer als Fanghaken
  • Scheibenbremsen hinten, V-Bremse vorne

 

Zudem möchte ich mit relativ wenigen Spezialteilen auskommen, die das Fahrrad im Fall der Fälle unterwegs schwer reparabel machen und den Preis negativ beeinflussen würden. Umgekehrt wird es kein Low Budget Projekt. denn auch wenn ich nicht mit Geld um mich werfen kann und will, möchte ich keinen ollen Schrott verbauen. Stabil soll das Dreirad am Ende sein. Es soll einen rauen Fahrstil problemlos wegstecken und auch mit mir (ich bin nunmal keine Elfe) und Reisegepäck keine Probleme haben.

Das sind natürlich nur grobe Skizzen ohne Einhaltung irgendwelcher Maße. Überhaupt merke ich gerade, dass ich nicht so das Gefühl für Maße habe. (Ich komme darauf zurück… 😉 ) Woran orientiere ich mich bei der Geometrie meines Sinnwiesel…? Die Lehne sollte nicht zu flach sein, weil ich die Kopfhaltung mit dem Kinn auf der Brust nicht sonderlich bequem finde.

Zunächst machte ich mir Gedanken über die Hinterradaufhängung. Ich hatte mal Baupläne für Liegetrikes von Atomic Zombie angeschaut, in denen die Schwingen nach guter alter Schlossermanier gebaut waren. Eigentlich machen die Zombies alles schwer und rustikal:

Die Achsen mit den fest auf die Achswellen geschweißten Speichenflanschen kamen für mich nicht in Frage. Auch die schmale Befestigung der Schwinge an den Rahmen finde ich sehr unschön, schließlich sind siese Lager nicht zur Aufnahme größerer Seitenkräfte ausgelegt, die beim Dreirad aber nunmal auftreten. Gut hingegen gefiel mir die einfache Beschaffbarkeit des Rohmaterials. 40x40mm Vierkantrohr bekommt man einfach und auf ein paar (Kilo)Gramm kommt es mir auch nicht an. Also warum nicht das Grundprinzip aufgreifen.

Ich wollte normale Hinterradnaben verwenden, brauchte also beidseitig des Rades Schwingenarme. Von der Tretkurbel sollte eine lange Kette nach hinten in die Mitte der Schwinge laufen, in der sie eine Gangschaltungsnabe antreibt. Statt Speichen und Felge auf der Nabe sollte ein spezielles Ritzel mit der Lochung wie eine Bremsscheibe an der Nabe die Kraft auf eine Zwischenwelle weiter geben.

Von der Zwischenwelle mit Freiläufen an die Räder weiter. Es gibt Ritzel mit eingebautem Freilauf für BMX Räder und Single Speed Umbauten, die auf die Schraubflansche von geschraubten Ritzelkassetten passen. Und es gibt Naben für Schraubkassetten, an denen ein Flansch für 6-Loch Bremsscheiben ist. Das war genau mein Wunsch für die Laufräder und somit eine meiner ersten Bestellungen. Ich ließ die Distanzhülsen der Achsen verschwinden und konnte so die Befestigungen der Hinterräder enger zusammen rücken, was der Lebensdauer der Achsen zugute kommen sollte.Ein billiges Schraubritzel kam auch dazu, um sicher zu gehen, dass mein frisch angelesenes Wissen auch den Tatsachen entspricht. Doch, ja, passt.

Der negative Sturz bereitete mir einiges Kopfzerbrechen. Nicht unbedingt das schräg Anstellen des Rades, das war durch einfaches Abwinkeln des Querrohrs der Schwinge machbar. Aber wie sollte ich der Antriebswelle (über oder unter der Schwinge) erklären, dass sie die Kraft um eine kleine „Kurve“ leiten sollte…? Zunächst waren zwei Kreuzgelenke aus der Industrie und massenhaft Lagerstellen in die Planung involviert. Eine kompliziert auszuführende und nicht ganz preisgünstige Idee. Doch etwas Spielen mit den bestellten Kettenteilen und ein paar Fragen im Velomobil- und Liegeradforum brachten einige Erfahrungswerte anderer, die ich nutzen konnte. Im Nachhinein völlig einleuchtend: Ein um etwa 6° schräg gestelltes Ritzel sollte nichts ausmachen, weil zwischen dem Ritzel auf der Zwischenwelle und dem Ritzel am Rad etwa 30cm liegen. Wenn dann oben auf der belasteten Kettenseite („Zugtrum“) die Flucht stimmt, muss die unbelastete Kettenseite („Leertrum“) nur wenige Millimeter Versatz ausgleichen. In den Leertrum müsste sowieso eine Spannrolle, da könnte man mit einer kleinen Führungsrolle auch gleich die Richtung noch etwas korrigieren. Also sieht der Hinterachsplan etwa so aus:


Sieht man, dass man die Zwischenwelle nicht sieht? 😀 Da liegt nämlich derzeit noch der Hase im Pfeffer: Ich habe noch keinen finalen Plan, wie ich die befestigen will.

Dass es eine 15mm Hohlwelle wird, ist Teil des derzeitigen Plans. Sie muss nur die Verdrehung aushalten, keine Radlast. Zwei Ideen gab es zunächst:

Die zweite Version ist in meinen Augen sinnvoller, auch wenn die dicken Löcher quer durch die Achsarme diese -trotz eingeschweißter Stützhülsen- wohl nicht unbedingt stabiler werden lassen. Doch dann kam mir eine noch viel einfachere Idee:

Durch die etwa 1,5cm längeren Radaufnahmen auf den Innenseiten hätten die Räder den gewollten negativen Sturz und die gesamte Schwingenkonstruktion wäre quasi topfeben und würde ohne riesigen Aufwand die Lager für die Zwischenwelle aufnehmen. Ich hätte auch gerne noch die Möglichkeit, die Spur später etwas korrigieren zu können. Dazu könnte ich auf der Ritzelseite längs Langlöcher vorsehen, müsste dann aber verstellbare Anschlagschrauben (oder auf Zug belastbare Gegenhalter) für die Achse integrieren, die die Kettenzugkräfte aufnehmen.

Inzwischen bekam ich auch das Grundmaterial für den Schwingenbau. Ich war etwas über das Gewicht erstaunt. Gut, es ist etwas mehr Material, als ich später in die Schwinge baue. Dafür fehlen derzeit noch die Lager, die Stützhülsen, diverse Halter und Aufnahmen, die Zwischenwelle, die Schaltnabe und die Räder…

 

Wie ich weiter oben schon andeutete, habe ich nicht so das Gefühl für Maße und Dimensionen. Auf dem Papier sah das alles so zierlich aus, obwohl die Profile 1:1 abgebildet waren. Als ich den Kram dann in den Händen hielt, kam schnell die Frage auf, ob ich das alles wirklich zu einem Fahrradteil zusammen braten wollte. 😀
Da tröstet es auch nur bedingt, dass das Gewicht fast komplett zwischen den Hinterrädern und innerhalb des Deltas liegt. Schon etwas ernüchternd, ich gebe es zu.

Bestellt habe ich: (nicht alles nur für die Schwinge)

  • Vierkantrohr 40 x 40 x 2mm für das Querrohr
  • Vierkantrohr 40 x 30 x 1,5mm für die Achsarme
  • Winkelstahl 35 x 35 x 4mm
  • Flachstahl 40 x 3mm
  • Flachstahl 30 x 4mm

 

Ich hatte erst über 25CrMo4 als Baumaterial nachgedacht, doch die Beschaffung ist einfach schwieriger, egal was ich darüber tolles gelesen hatte. Auch der Hauptrahmen wird deswegen aus Stahl gebaut. Ich finde dickere Rohre einfach nicht mit brauchbarer Wandstärke, es geht bei 2mm los. Doch jetzt sollte ich erst mal die Schwinge bauen, nicht nur Material ansammeln. Ach so, Material war ja das Stichwort:

Die Antriebe der Schaltnaben müssten, wenn ich die richtig beurteile, aus Stahl und somit recht gut schweißbar sein. Sie waren auch nicht teuer und meine erste Idee, irgendwie Ritzel auf der Zwischenwelle befestigen zu können. Es gibt noch eine richtig edle Variante mit Gewinde für Schraubritzel in den USA. Leider nehmen die nur Kreditkarten, also erwarte ich die Tage Post, bevor ich dann später nochmal Post erwarten kann…
Die Bremsscheiben sollen sich an den Hinterrädern wieder finden. Die Befestigungen für die Sättel werde ich wohl selber bauen. Der Doppelbremshebel soll beide Scheiben hinten gleichzeitig bedienen. Es ist ein linker Hebel, der bei mir wohl rechts angebaut wird. Ich bestellte den so früh, weil ich die Scheibenbremsen ziemlich früh brauche und noch nicht ganz sicher war, ob sich die MTB Sättel mit dem Bremshebel vertragen. Im Zweifelsfall muss ich die Sättel gegen die Straßenversion umtauschen. Bei Doppelhebeln -auch noch mit Feststellfunktion zum Parken- hat man nicht allzu viel Auswahl.
Zuletzt kam mir nach diversen Überlegungen die Idee, einfache Moped Schwingenlager aus Gummi für eine Lagerung der breiten Schwinge zu nutzen. Schauen wir mal ob es hinhaut. Kosten nicht viel und sind einfach zu beschaffen.

Schon am nächsten Tag trudelte das nächste Paket ein. Die Gabel für 20 Zoll Räder und mit Cantilever Sockeln für eine V-Brake ausgestattet. Normale Lenkkopfhülsen haben 30,2mm Innendurchmesser, das bekommt man schlecht im normalen Stahlhandel. Ein Rohr mit 34mm Innendurchmesser gibt es viel einfacher. Um die 1″ Gabel im für 1 1/8″ Steuersätze gedachten Rohr unter zu bekommen, gibt es spezielle Adapter-Steuersätze. Praktisch! 🙂 Die Ryde Andra 40 Felgen haben das Format 25-406, die Schwalbe Marathon Racer 40-406. Bei den Schläuchen mit Autoventilen (AV7C) und den Felgenbändern setzte ich ebenfalls auf Schwalbe, bisher nur gute Erfahrungen.

Jetzt habe ich einen Stall voll Einzelteile und quadratmeterweise Pläne, aber noch nicht einen Handstreich am Sinnwiesel gemacht. Da gibt es auch keinen Bonus für den Bau eines Fahrradanhängers mit Euro-Dimensionen… 😉 Aber natürlich, es geht auch bald parallel zu Bertha an den Bau des Sinnwiesels.

 

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