20 Zoll Rad - Umlenkrolle an der Schwinge

Durch Verwendung eines kleineren 20 Zoll Rades kann der Radstand merklich verkürzt werden. Gleichzeitig wird die das Verhalten der Federung bestimmende Geometrie günstiger, da jetzt der Radmittelpunkt nicht mehr soweit oberhalb des Schwingendrehpunktes liegt. Die Vorteile des kleineren Antriebsrades werden aber durch die Notwendigkeit eines entsprechend größeren Kettenblattes erkauft Es soll jetzt die Frage untersucht werden, ob in den gleichen Rahmen ein 20 Zoll Hinterad in einer deutlich kürzeren Schwinge eingesetzt werden kann. Die Maße sind aus der CAD-Zeichnung direkt übernommen und wenn notwendig auf 1mm gerundet. Die Größen von Ritzel, Kettenblatt und Umlenkrolle sind auch hier wieder durch ihre Zähnezahlen gegeben. Gesucht wird die optimale Position der Umlenkrolle an der Schwinge um an Hand dessen die sich ergebende neue Kettenlinie auf mögliche Kollisionen mit anderen Bauteilen zu überprüfen..

Position der Umlenkrolle für minimalen Pedalrückschlag

Es wird der Größe des Pedalrückschlages für verschiedene Positionen der Umlenkrolle berechnet.
Die Vorgehensweise ist analog zum 28 Zoll Hinterrad. Es wird wieder von einem positiv Federweg von 75 mm und einem negativ Federweg von 25 mm ausgegangen. Für optimale Verhältnisse sollte der Pedalrückschlag bei 50 mm Einfederung Null sein.

Wie oben ist im weißen Bereich die Änderung der Pedalposition positiv und ihr Betrag größer als 10 mm im roten Bereich negativ und der Betrag ebenfalls größer als 10 mm. Im Bereich zwischen den beiden schwarzen Linien ist der Betrag kleiner 1 mm Der Abstand der beiden Grenzen ist deutlich geringer als im vorhergehend betrachtet Fall mit einem großen 28 Zoll Hinterrad. Auch hier ist wiederum die Lage des Schwingenlagers markiert. Die optimale Position liegt in guter Näherung wieder auf einer Geraden.

Diese Linie ist in die CAD-Zeichnung eingezeichnet. Hier kann die Umlenkrolle auf dem Schnittpunkt dieser Linie mit der Mittellinie der Schwinge angeordnet werden.

Es zeigt sich, das die resultierende Kettenlinie für alle möglichen Positionen der Umlenkrolle mit Teilen der Sitzbefestigung kollidiert. Auch für andere Größen der Umlenkrolle zwischen 22 und 42 Zähnen ergibt sich erwartungsgemäß keine wesentlich andere Kettenlinie. Auch wenn die ursprüngliche Länge der Schwinge beibehalten wird, ändert sich der Verlauf des Zugtrums nur unwesentlich. .Erst durch eine andere Wahl für die Position des Schwingenlagers oder durch eine andere Art der Sitzbefestigung die für die Kettenlinie mehr Freiraum lässt ließe sich dieses Problem beseitigen. Damit ist der beabsichtigte einfache Austausch von Schwinge und Hinterrad ohne Veränderungen am Rahmen nicht möglich. Es lässt sich aber ohne weiteres ein Hauptrahmen entwerfen, der sowohl mit kleinem als auch mit großem Hinterrad nebst dazu passender Schwinge kombiniert werden könnte.