Projektarbeit Riementrieb: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 17. Januar 2006, 23:49 Uhr

Die Konstruktionsaufgabe

Das Projekt * wurde von Schülern der Klasse FSM 99 im Fach Entwicklung & Konstruktion erarbeitet.
Es sollte in das methodische Konstruieren einführen und ging von der Aufgabe aus, für ein Fahrrad einen Riementrieb zu entwerfen und in die Praxis umzusetzen.

Analysieren

Obwohl die Aufgabe zunächst sehr einfach erscheint, steckt auch hier der Teufel im Detail: Ein Unterschied der Fahrradkette gegenüber dem Zahnriemen besteht darin, dass die Kette für Montagezwecke durch ein Kettenschloss zu öffnen ist. Die Kettenstrebe (Bild) des konventionellen Fahrradrahmens macht die Montage eines in einem Stück gearbeiteten Zahnriemens unmöglich.

"Geht nicht durch!", brachte ein Schüler das Problem auf den Punkt.

Konzipieren

Erste Lösungsansätze zielten auf eine Neukonstruktion des Fahrradrahmens, wie ausgewählte Prinzipskizzen zeigen:

Hinterachsschwinge

Einholmschwinge

X-Rahmen

Der angedachte Zeitrahmen führte in der Bewertungsphase allerdings dazu, dass wir die Idee einer Neukonstruktion mit Hinterachsschwinge verworfen haben. Demgegenüber zeigen weitere Prinzipskizzen Anpassungskonstruktionen, welche auf der Basis eines Serienrahmens die Montage des unteilbaren Zahnriemens ermöglichen. Zunächst skizzierte Ideen reichten vom Verlegen des Antriebs nach Außen...

... über eine Demontagemöglichkeit der hinderlichen Kettenstreben...

...bis zur letztlich realisierten Variante, die Kettenstrebe der Antriebsseite nach oben zu versetzen:
.

Entwerfen

Berechnungen (Dimensionierung des Riemens, der Zahnräder, Schraubenverbindung etc.) sind auf der Internetseite der Arbeitsgruppe dokumentiert. Zusammenfassung:

• Zahnriemen-Prototyp: Optibelt-Omega der Fa. Optibelt: Riemenbreite 12mm, Teilung 8mm, Riemenlänge 1.400mm.
• entsprechende Zahnräder mit 64 bzw. 34 Zähnen
• Riemenspanner

Ausarbeiten

Um den Fahrradrahmen für den Umbau vorzubereiten, mussten alle Original- und Anbauteile entfernt werden. Es wurden von der kleinsten Schraube, über Lenker und Räder, bis hin zum Tretantrieb, sämtliche Teile demontiert. Übrig blieb dann nur noch der "nackte" Fahrradrahmen.

Nachdem festgelegt worden war, welche Bauteile käuflich erworben werden mussten, wurden Angebote für die Riemenscheiben, Muster eines Kugellagers (Spannrolle) und Zahnriemen von verschiedenen Firmen angefordert. Nach Angebotsvergleichen wurden die Riemenscheiben bei der kostengünstigsten Firma aus dem Werkstoff Aluminium bestellt. Riemenscheibe, Kugellager und Zahnriemen wurden wie angeliefert für weitere Arbeitsschritte eingesetzt.

Nach Erhalt der eingekauften Teile, konnten die letzten Einzelkomponenten (Spannrolle, Riemenspanner) gefertigt und aufeinander angepasst werden (Kugellager mit Spannrolle; Riemenspanner an Fahrradrahmen; Riemenscheiben mit Tretlager und hinterem Kettenritzel).

Parallel zu diesen Arbeiten wurde der Fahrradrahmen durch Eigenfertigung im hinteren Bereich, unter Einhaltung sämtlicher sicherheits- und arbeitstechnischer Richtlinien so umgebaut, dass später die gesamte Riemenkonstruktion problemlos ein- und ausgebaut werden kann. Es wurde nach technischer Zeichnung die alte Strebe entfernt und eine neue Strebe versetzt in den Rahmen eingeschweißt.

Im Anschluss ist der Rahmen zum Lackieren gegeben worden. Auch hier wurden verschiedene Angebote eingeholt, wobei sich jedoch eine Lackiererei bereit erklärte, den Rahmen kostenlos zu lackieren. Im Vorwege sind auch Alternativen zum Lackieren in Betracht gezogen worden, wie z.B. das Pulverbeschichten. Nach dem Lackieren ist das Fahrrad wieder komplett zusammengesetzt auf "Herz und Nieren" geprüft worden.

Sponsoren

Unser Projekt wurde durch Sachspenden der folgenden Firmen aus Winsen und Umgebung gefördert:

Fahrrad: Timm GmbH	Fahrradrahmen: Derby Cycle Werke GmbH	Zahnriemen: Optibelt GmbH
Wälzlager: Eisenhart Laeppché GmbH	Lackierung: Lackierzentrum Neubauer GmbH

Sonstiges

Eine kleine Meldung im Winsener Anzeiger vom 10.06.03:

^{* Der Projektname "Red Alert" heißt zu deutsch "Alarmstufe Rot" und wurde erst bei Ende des Projektes vergeben. Er erzeugt in jedem Fall mehr Aufmerksamkeit als "Fahrradprojekt" und macht gleichzeitig eine Aussage über die Farbe: RAL 3000 - Feuerrot.}