Mechanik
Das Gerüst des Kärelle ist ein Stahlrahmen aus Vierkantrohren. 30x30x2 und 40x30x2. Die Rohre haben wir mit dem MAG Verfahren verschweißt. So sah die 3D Zeichnung am 13.04.2020 aus. Die Profile haben hier noch die Maße 30x30x2.
Hier ist der Rahmen schon weiter. Am Anfang waren die Seiten noch durchgängig gerade. Nach langem Überlegen haben wir uns aber dazu entschieden, die Front zu verengen. Wir hatten bedenken, ob wir das so präzise und stabil geschweißt bekommen. Es ist hammer, dass es geklappt hat, denn jetzt sind die Räder auch auf einer Linie. Und besonders wenn die Räder eingeschlagen sind, sieht es auch einfach cool aus.
Um von Anfang eine Verwindung des Rahmens zu vermeiden, haben wir die Profile jeweils auf einer geraden Holzplatte mit einigen Schraubzwingen befestigt. Der erste Versuch scheiterte kläglich! Gott sei Dank hatten wir einen fähigen Nachbarn zur Stelle, der uns die Löcher wieder geschlossen hat und uns beim Einstellen des Schweißgeräts geholfen hat.
Als wir am Ende soweit waren, die letzte Naht zu ziehen und den Rahmen zu schließen, passte alles erstaunlich gut! Die gegenüberliegenden Ecken waren vielleicht 5mm in der Höhe verzogen und das auf eine Länge von knapp zwei Metern - für uns schon fast Perfektion. :D
28.10.2020, Den fertigen Rahmen auf dem Tisch liegen zu sehen war vermutlich ein wichtiger Moment für uns. Ein Motivationsschub, der uns zeigte: Das Kärelle bleibt nicht nur Theorie!
Auf den Stahlrahmen kommt über die vordere Hälfte eine Well-Aluminium Platte - aus dem Schrott. Sie ist sehr leicht und extrem stabil. An ihr sind Akkus, Lenkung, Pedale, Lautsprecher, Fußablagen und Sitze befestigt.
Die mittlere Querstange vor den Sitzen aus Aluminium ist einfach in das Stahlprofil gesteckt und gegen Herausrutschen mit einem 3D-Druck (PLA, Anet A8, ja echt!) gesichert. Dadurch, dass sie nur gesteckt ist, wird sie leider mit der Zeit ausleiern.
Die Lenkung ist absolut primitiv gelöst. Sie ist der Teil, der aktuell die größten Probleme macht und die aufwändigsten Reparaturen fordert - wir sind keine Mechaniker…
Oben beim Lenkrad, hält der Kunststoff ohne Probleme, unten ist er dann doch überlastet. Hier sollten wir auf eine Konstruktion aus Metall umbauen. Vom Alurohr auf die Spurstange geht es über eine Kurbel, die aus einem aufgeweiteten Stahlrohr und einem Reststück 3 mm Blech zusammengeschweißt ist. Die Kurbel steuert dann über Kugelköpfe und ein kurzes Stück M8 Gewindestange die Spurstange an. Der volle Lenkeinschlag ist ca. 45° am kurveninneren Rad und gleichzeitig 45° am Lenkrad. Das Lenkrad macht also ziemlich wenig Weg und obwohl es so groß ist, muss man mit viel Kraftaufwand Lenken. Viel mehr wird die Wendigkeit durch die starre Hinterachse eingeschränkt.
Die starre Hinterachse “schiebt” das Kärelle bei schärferen Kurven stur geradeaus. Außerdem ist der hintere Reifenabrieb enorm. Allerdings lässt sich das Kärelle trotzdem, oder gerade deshalb wunderschön auf körnigem Untergrund driften. Langgezogene Kurven aus Asphalt mit genügend Übersicht und Auslauf sind ebenfalls genial mit bis zu 50km/h zu durchfahren.
Der Heckantrieb , der diese 50 km/h liefert, ist ganz einfach über eine 10 mm starke Aluminiumplatte auf den Rahmen geschraubt ist. Der große Alu Winkel, der extra für den Motor angefertigt ist, war schon vom Vorbesitzer dabei. Leider wissen wir nicht, woher dieser Winkel kommt.
Die Untersetzung vom Motor auf die Abtriebswelle beträgt etwas mehr als 0,21. Die Räder drehen sich also 4,76 mal langsamer als die Motorwelle. Auf letzterer steckt ein Riemenrad mit 24 HTD 5M Zähnen, in das eine Nut für die Passfeder wassergestrahlt wurde. dann geht es über einen 710 mm langen Zahnriemen nach unten auf das Abtriebsrad mit 122 Zähnen. Dieses ist mit einer Taper-Spannbuchse auf die Abtriebswelle gespannt. Bei der Dimensionierung des Riemens habe ich mich an ein, zwei Dokumentationen gerichtet, aber vor allem geschätzt. Ich glaube, für Industriezwecke wäre der Riemen völlig unterdimensioniert - bis jetzt hebt er aber. (: Das größere Problem für den Riemen sind Steinschläge oder Aufsetzer, da vom großen Riemenrad bis zum flachen Boden nur ca. 5 cm Luft sind.
Der Versuch, das große Riemenrad mit 122 Zähnen etwas leichter zu machen.
08.05.2021, Testaufbau mit den Sitzen, der Hinterachse, dem Schaltschrank und der mechanischen (Not-)Bremse.
Zwei große Stehlager halten die hintere Welle. Das Gussgehäuse ist über M12 mit dem Rahmen verschraubt.
Außerdem noch an der hinteren Welle befestigt ist eine alte Fahrrad Bremsscheibe. Sie dient “lediglich” als Notbremse, falls die elektrische Bremse nicht mehr funktioniert. Als Betriebsbremse wird sie sofort zu heiß. Sie ist über einen extra gedrehten Mitnehmer aus Aluminium befestigt. Der Bremssattel ist an einen Winkel geschraubt, der direkt mit dem Rahmen verschweißt ist.
Der Schaltschrank ist direkt über der Abtriebswelle mit dem Rahmen verschraubt. Der Schrank besteht aus 5 mm starken Aluverbund Platten, über Aluwinkel miteinander vernietet.
Die Räder sind ursprünglich zwar für Sackkarren o.ä. verkauft und nur bis 16 km/h zulässig, leisten ihren Dienst aber einwandfrei. Sie sind über lange Passfedern mit der Welle verbunden. Axialkräfte werden durch Stellringe aufgenommen.
07.06.2020, Die Idee der Sitzbank, die wir später wieder verworfen haben, wurde hier konkret.
Die Sitze , die wir zuletzt dann auch verwendeten, haben wir aus dem Sperrmüll gerettet. Sie sind eine Konstruktion aus Stahlprofil, Holzplatten, der Polsterung und der Bespannung. Vor diesen Sitzen hatten wir überlegt, aus Alurohren und festem Textil selbst Sitze zu bauen, was aber vermutlich längst nicht so cool geworden wäre. Die Sitze sind sehr bequem und so stabil, dass sie lediglich mit vier Schrauben von unten gehalten werden.
Die Anschnallgurte kommen jeweils von hinten über die Lehne der Sitze. Es sind Latzgurte, sozusagen Vierpunktgurte. Beim Anschnallen zieht man den Latzgurt über den Kopf und steckt dann den Bauchgurt, der durch den Latzgurt geführt ist in das Schloss. Nötige Verbindungen zum Rahmen haben wir über alte Spanngurte, mit Edelstahlösen vernäht hergestellt.
Die Ergonomie ist ingesamt besser geworden, als gedacht. Wir haben einen extrem schweren Einstieg und viel zu wenig Platz für lange Beine befürchtet. Aber es zeigte sich, dass die meisten Erwachsenen doch gut Platz finden. Eine Person, die sich beim Aussteigen aus einem Golf irgendwo festhalten muss, sollte aber nicht versuchen, auf dem Kärelle Platz zu nehmen. Für Kinder sind die Pedale zu weit entfernt und das Lenkrad zu hoch - aber das ist vielleicht auch kein Fehler. ;)
Da wir keine Federung haben, sondern nur die Ballonreifen ein bisschen puffern, ist man auf unebenen Untergründen sehr in der Geschwindigkeit begrenzt. Ein befestigter Waldweg, den man mit einem Fully gut mit 50km/h fahren könnte, ist mit dem Kärelle ab 20km/h schon ein bisschen anstrengend. Der Fahrer muss auf jeden Fall genau auf Schlaglöcher achten, auch wegen der Gefahr, dass irgendwas aufsetzt.
Soweit zur Mechanik.
Hier mehr zu...