BikeBench: description en français
Contexte de cette traduction
à compléter, cf. https://fixme.ch/wiki/BikeBench
original (allemand): http://www.werkstatt-lastenrad.de/index.php?title=BikeBench
Introduction
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Marche à suivre de construction d'un dispositif quasi-indispensable à l'autoconstruction de cadres de vélo inhabituels.
par Thomas Viebach
Qu'est-ce qu'un BikeBench et à quoi sert-il?
Die BikeBench (oder auch: Fahrrad-Lehre) dient dazu Fahrrad-Einzelteile in den richtigen (gewünschten) Abständen und Höhen zu einander stabil zu fixieren.
Damit lassen sich Rahmenkostruktionen bequemer verschweißen und vor allem: Testen!
Die Werkstücke werden mittels Schrauben und Gewinden auf verschiebbaren Führungsstangen befestigt.
Es läßt sich so z.B. sicherstellen, daß Vorder- und Hinterrad einer Konstruktion wirklich fluchten ... Ein sehr nützliches Tool für all diejenigen, die Fahrräder bauen.
Bei unseren Workshops zum Selbst-Bau von Lastenfahrrädern verwenden wir Teile von gebrauchten Fahrradrahmen. Je nach Typ des Fahrrades, der entstehen soll werden aus den alten Rahmen Teilstücke oder ganze Baugruppen heraus gesägt. Verbindet man diese Teile dann in veränderter Anordnung wieder miteinander, so lassen sich mit etwas Kreativität und Geschick in relativ kurzer Zeit völlig neue Fahrradkonstruktionen erschaffen.
Bei der Entwicklung eines solchen neuen Fahrradrahmens müssen in der Anfangsphase einige Maße und Positionen der Komponenten sehr genau überlegt und festgelegt werden.
Das sind:
- Anzahl, Größe und Position der Räder
- die Sitzposition für den Fahrer, in Bezug auf Pedal- und Lenker-Position.
- Bei Lastenfahrrädern kommt dann noch die Bestimmung von Lage, Größe und Schwerpunkt der Ladefläche hinzu.
Um hier die optimale Lösung zu finden ist einiges an Probier- und Anpassungsarbeit nötig. Um diese Arbeit bei den Workshops zu erleichtern, habe ich nach einem einfachen Hilfsmittel gesucht, mit dem die losen Rahmenteile zueinander in Position gebracht werden können, sich leicht verschieben lassen und dann aber zum Verbinden stabil in der festgelegten Position gehalten werden. Herausgekommen ist die BikeBench, die hier im Folgenden beschrieben werden soll. Der Nachbau ist jedem empfohlen, der selbst eigene Fahrradkonstruktionen bauen will und keinen Nervenzusammenbruch durch wackelige und krumme Testaufbauten riskieren will.
Description
Der Name BikeBench [sprich Baik-Bensch] ist abgeleitet von „Bike“ (engl. Kurzform für bicycle = Fahrrad) und „workbench“ (engl, für Werkbank). Es ist also unsere universelle Fahrrad-Werkbank zum Bau aller Arten von Fahrrädern.
Da Fahrräder sehr wackelig auf ihren Rädern stehen, zumal wenn sie in Stücke gesägt sind, brauchen wir zuverlässigere Stützen als die eigenen Räder. Gleichzeitig ist aber die Position und genaue Lage der Räder das wichtigste Kriterium für die Eigenschaften und die Funktion des entstehenden Fahrrads.
So habe ich mich dazu entschieden, die Radachsen als zentrale und feste Bezugspunkte einer Haltevorrichtung zu verwenden. Um diese BikeBench universell und flexibel verwendbar zu machen, sitzen die Radachsen auf verschiebbaren und höhenverstellbaren Stützen. Die Ausfall-Enden von Rahmen und Gabel können so in eine Position gebracht werden, die in der Höhe und Spur-Lage genau der späteren Position am Fahrzeug entspricht.
Je nachdem ob ein Zwei-, Drei- oder Vier-Rad entstehen soll wird eine entsprechende Anzahl dieser Rad-Achs-Stützen an der BikeBench benötigt.
Im obigen Bild ist die Anordnung der BikeBench beispielhaft mit den darauf fixierten Einzelteilen für ein Dreirad dargestellt. Die Vorderradgabel ist über dem Zentralholm montiert. Die beiden Rahmen-Hinterbau-Dreiecke mit den Ausfall-Enden für die Hinterräder sind symmetrisch an einem verschiebbaren Querholm montiert.
Um diese Rahmenteile nun in eine stabile und belastbare Position bringen zu können brauchen wir jeweils noch eine weitere Stütze. Hier bietet sich die Montageplatte für den Fahrradständer an, die fast an jedem Fahrradrahmen zu finden ist. Diese Platte wird durch eine verschiebbare und höhenverstellbare Stütze mit einer zentralen Schraube abgestützt. Fehlt diese Platte, kann sie durch lose Ständer-Montage-Zubehörplatten ersetzt werden. Mit Hilfe dieser Stütze unter der Ständer-Platte wird die Neigung der Rahmenteile und insbesondere die Tretlager-Höhe justiert.
Im obigen Bild sieht man eine dieser Stützen zentral unter dem Tretlager für den Fahrrad Vorderteil und zwei weitere auf einem Querholm montiert unter den Rahmen-Hinterbau-Dreiecken.
Auf einem derart stabil montierten Fahrradrahmen kann man sogar schon mal probesitzen um z.B. die Beinfreiheit beim Treten zu testen oder einfach nur um schon mal vom Fahrgefühl auf dem fertigen Fahrrad zu träumen. Sind alle Positionen so festgelegt und für Gut befunden, kann die eigentliche Arbeit des Rahmenbaus beginnen
Matériel requis pour le BikeBench
Pour la construction du BikeBench, j'ai utilisé des profils tubulaires carrés en acier. Ceux-ci sont relativement bon marchés et faciles à obtenir (serrurerie ou commerce d'acier). Le matériel pour un BikeBench, y-compris les vis et les écrous, coûte env. 80 EUR. Pour rendre la position des montants réglable, on a besoin de deux tailles de tubes carrés, qui glissent exactement l'un dans l'autre. J'ai utilisé un tube de section 40 x 40 (épaisseur de paroi 3 mm) pour la barre centrale et pour les barres transversales. Pour glisser dessus, des sections de tubes carrés 45 x 45 mm (épaisseur de paroi 2 mm) conviennent très bien. Bien qu'en théorie, un "jeu" de 1 mm devrait résulter de cet assemblage, je conseille de vérifier avant l'achat que ceci convienne, étant donné que ces profils font l'objet de certaines tolérances dimensionnelles. Selon le cas, la bavure de tronçonnage à l'extérieur et le cordon de soudure à l'intérieur doivent également être limés, pour que tout glisse bien.
Pour les dispositifs de serrage, des écrous M8 à souder sont également nécessaires , ainsi que des vis à machines à six pans M8 x 20. Pour les montants se fixant aux plaques de béquille, des écrous et vis M10 x 25 sont nécessaires.
Pour chaque montant "d'axe", un axe de roue récupéré est justement nécessaire, avec ses boulons assortis. Il est à noter que les axes des roues avant et arrière diffèrent autant en longueur qu'en diamètre. On préparera donc le nombre nécessaire de montants de chaque type.
Outils
Un poste à souder pour souder les angles de tubes et les écrous (je conseille un bon poste MAG, sans lequel on ne s'en sort pas lors du soudage de cadres plus tard. La fabrication du BikeBench permet de déjà bien s'entraîner!). Un cours de soudage en vaut aussi la peine, puisque le travail des parois minces des tubes de vélos n'est pas tout à fait facile.
Une scie à métaux permettant de couper les tubes (une meuleuse d'angle avec des disques fins convient bien sûr aux paresseux). Une perceuse pour percer les trous des vis de serrage.
Pour un perçage exactement à angle droit des trous pour les axes de roue dans les montants, je conseille l'utilisation d'une perceuse à colonne. Un taraud M8 et un taraud M10 pour refaire les taraudages dans les écrous soudés.
Lors du soudage, pour fixer les tubes exactement à angle droit, des étaux à angle ou des étaux à cadre (Winkel- oder Rahmen-Zwingen) sont d'une aide précieuse.
Et finalement, protections oculaires, lime, compas, pointeau, marteau... et puisque tout le monde ne possède pas ces choses, il peut être bon de connaître un serrurier ou de rendre visite à un "atelier libre" ("Freie Werkstatt") pour les bricoleurs.
Composants pour le BikeBench
Matière en coupe grossière
Matière pour 2x Bikebenches
Tube carré 40 mm de côté, épaisseur de paroi 3 mm
- 3 x 2100 mm
- 2 x 2500 mm
Tube carré 45 mm de côté, épaisseur de paroi 2 mm
- 1x 1000 mm
- 2x 1500 mm
- 2x 1300 mm
Tube à section circulaire pour 6x gaines d'espacement
Matière en coupe fine
Matière pour 1x Bikebench
Tube carré de côté 40 mm, épaisseur de paroi 3 mm
- 6 x 200 mm
- 4 x 500 mm
- 1 x 2500 mm
Tube carré de côté 45 mm, épaisseur de paroi 2 mm
- 6 x 200 mm
- 6 x 225 mm
Vis
- 18x écrous M8
- 18x vis M8 x 25 mm
- 3x écrous M10
- 3x vis M10 x 25 mm
- 3x axes de roue + vis
Matière selon le PDF
Die Menge der Einzelteile richtet sich nach dem Typ des Fahrrades das gebaut werden soll. Um für die meisten Fälle gerüstet zu sein empfehle ich:
1 | poutre centrale || 2 m de profil carré 40 x 40 x 3 mm | 2 à 4 | poutre transversale|| 1 m de profil carré 40 x 40 x 3 mm et 25 cm de profil 45 x 45 x 2 mm|| quantité | description | mesures |
|---|
Für die maximale Anzahl der Einzelteile benötigt man somit:
- ca. 6-7 Meter Rohr 40x40x3mm
- ca. 3 Meter Rohr 45x45x2mm
- 30 Muttern M8
- 4 Muttern M10
- 30 Sechskantschrauben M8x20
- 4 Sechskantschrauben M10x25
- 2 Vorderradachsen mit Rad-Muttern
- 2 Hinterradachsen mit Rad-Muttern
Zentralholm
In der Regel reicht hier eine Länge von 1,5 Metern aus. Sollen auch Tandems oder „Long-John“ Lastenräder entstehen, kann auch eine Länge von 2 Metern nicht schaden. Rohrquerschnitt 40x40x2mm.
Winkel Stützhülse
Die Winkel-Stützhülsen dienen zur Aufnahme der Radstützen und der Ständerplaten-Stützen. Es wird je eine Stützhülse pro Rad benötigt und in der Regel je eine weitere zur zusätzlichen Abstützung jedes Rahmenelements. Für ein Dreirad also 6 Stück. Für ein Vier-Rad wahrscheinlich 8 Stück.
Beim Anschweißen der vertikalen Rohrhülse ist darauf zu achten, dass das horizontale Rohrstück nicht „durchgeschweißt“ wird, d.h. dass keine Metalltropfen an der Innenseite der Schweißnähte entstehen. Das hätte sehr mühsame Feilarbeit zur Folge um die Hülse auf den Längs und Querholmen wieder verschiebbar zu bekommen. Also hier den Schweißstrom nicht zu hoch aufdrehen und eher punktförmig schweißen.
Dass die beiden Rohre genau rechtwinklig zueinander stehen sollten, versteht sich von selbst. Wer hier nicht sorgfältig arbeitet riskiert, dass die Räder des Fahrzeugs später schief stehen, oder was noch schlimmer ist, dass die Spur der Räder zueinander nicht genau parallel sein wird. Das bedeutet dann einen hohen Kraftaufwand beim Fahren und verdirbt mit Sicherheit den ganzen Spaß am fertigen Fahrzeug.
Die M8 Gewindemutter zur Aufnahme der Klemmschrauben schweißen wir unter 45° auf die Kante des Vierkantrohrs. Die diagonale Klemmrichtung gewährleistet, dass die beiden Rohre an zwei Seiten gleichzeitig gegeneinander gepresst werden und somit in allen Richtungen „spielfrei“ geklemmt sind.
Nach dem Anschweißen der Mutter bohren wir durch die Mutter hindurch mit einem 6,5 mm Bohrer die Kante des Rohrs. Zum Schluss muss noch das Gewinde der Mutter und die Bohrung mit dem Gewindebohrer durchgängig geschnitten werden. Als Klemmschraube dient je eine M8x20 Maschinen-Sechskantschraube.
Querholm
Der Querholm setzt sich zusammen aus einer Mittelhülse aus dem Vierkantrohr 45x45x2mm mit beidseitig im rechten Winkel angeschweißten 50 cm langen Rohrabschnitten vom Querschnitt 40x40x3mm.
Die Gesamtbreite von ca. 1 Meter verleiht der BikeBench einen guten Stand. Auch ist 1 Meter eine typische Maximalbreite für mehrspurige Fahrräder oder Anhänger mit denen man auch noch auf Fahrradwegen fahren kann. Wenn man die verschiebbaren Winkelhülsen ganz nach außen schiebt, kann man auch eine Fahrzeugbreite von ca. 1,30 Meter erreichen, was für zwei nebeneinander sitzende Personen nötig sein kann.
Zum Aufbau von Dreirädern reichen in der Regel zwei dieser Querholme. Für ein vierrädriges Fahrzeug wird man wohl 3 oder sogar 4 dieser Querholme benötigen.
Auch hier wieder auf die rechten Winkel achten und darauf, dass die beiden Arme des Querholms genau zueinander fluchten.
Rad-Stütze
Die „Rad-Stützen“ halten die Ausfallenden der Rahmenteile stellvertretend für die später am Fahrzeug eingebauten Laufräder. Wir verwenden dafür kurze Abschnittedes Vierkantrohrs 40x40x3mm. Am oberen Ende dieses Rohrs wird jeweils eine genau rechtwinklige Querbohrung mit dem Durchmesser der Radachse gemacht. Aus den Naben von alten Laufrädern bauen wir die Achsen aus und stecken diese durch die Querbohrung.
Mit Hilfe von passenden Achsmuttern und kurzen Rohrabschnitten (z.B. Eisenrohr 12x1 aus dem Baumarkt) wird die Klemmbreite der Rad-Stütze so eingestellt, dass sie mit der Nabenbreite des betreffenden Rades übereinstimmt. Die Muttern auf beiden Seiten der Abstandsröhrchen werden gegeneinander gekontert.
| largeur de maintien | diamètre d'axe | |
|---|---|---|
| roues avant | 90 à 100 mm | 8 à 9 mm |
| roues arrières | 120 à 135 mm | 10 mm |
Wichtig ist dass die Klemmbreite symmetrisch zum Stützrohr eingestellt wird.
Ständerplatten-Stütze
Eine Stütze zum Klemmen der Ständerplatte am Fahrradrahmen.
Das Ende des Vierkantrohrs 40x40x3mm wird mit einem Stück Flacheisen mit zentraler 10mm Bohrung zugeschweißt. Oben auf die Bohrung wird eine Mutter M10 aufgeschweißt. Die Verbindung zur Ständerplatte des Rahmens erfolgt mit einer Schraube M10x25.
BikeBench en action
Ci-dessous, le BikeBench en utilisation lors d'un atelier de construction de vélo de transport.
