Ovale tandwielen, de eerste indrukken.

Ovaal, waarom eigenlijk?

Omdat dat efficiënter is volgens onderzoekers. Een en ander is verduidelijkt in een heel verslag:

http://members.home.nl/vd.kraats/ligfiets/pedal.html

Dit geld ook voor ligfietsers. Via een opmerking van Willem Jan Coster op mijn post over klimmen, ging ik me ook verdiepen in niet lineaire overbrengingen bij fietsers. Willem Jan heeft een Rotor RSX 4 crankstel gemonteerd in zijn Quest, en gaf aan daar behoorlijk sneller mee te kunnen klimmen. De werking van een RSX 4 is hier te zien:

 rotorcranks

of natuurlijk op de blog van Willem Jan zelf:

http://willemveloz.blogspot.no/2013/08/krankzinnig-mechanisme.html

In het stuk staat ook beschreven dat ovaal werkt, en ook de geschiedenis, hierna een gedeelte:

Een vrij recente variant hiervan is te zien bij de rotorcranks. Hier beweegt de trapper sneller bij de trekkende beweging, dan bij de trappende (duwende) beweging. De bedoeling hiervan is, dat het been zo lang mogelijk in een positie bevindt, waarbij veel kracht kan worden gezet. Helaas is de rotorcrank vrij duur en zwaar.

Ovaal kettingwiel

De meest simpele oplossing is het ovale voorkettingwiel, waar de laatste tijd indrukwekkende prestatie's mee worden geboekt. Zo is de laatste Tour de France gewonnen door Christopher Froome en de voorlaatste door Bradley Wiggins. Beiden gebruiken het ovale voorkettingwiel van Osymetric. Bij de dames wint Marianne Vos bijna alles met de elliptische Q-ring. En met een ongestroomlijnde ligfiets met Osymetric heeft Aurélien Bonneteau een werelduurrecord gereden.

Toch is het ovale kettingwiel nog steeds niet echt doorgebroken en daar zijn diverse oorzaken voor aan te wijzen. Allereerst ziet het zwabberen van de ketting bij een ovaal kettingwiel er niet echt efficiënt uit. Daarnaast schakelt een ovaal kettingwiel wat lastiger. Ook wordt er opgewezen, dat de voeten steeds vertraagd en weer versneld worden, wat soepel ronddraaien van de trappers bemoeilijkt. Niet de minste oorzaak is waarschijnlijk, dat de grote fabrikanten dit type kettingwiel niet ondersteunen en gebruik ervan tegenwerken.

Met ovale kettingwielen zijn er ineens vele keuzemogelijkheden. Naast de optimale vorm moet ook de optimale excentriciteit (= verhouding tussen grootste en kleinste diameter) en de optimale hoek tussen crank en grootste diameter van kettingwiel worden gekozen. Dit heeft sinds 1890 geleid tot talloze varianten (zie Geschiedenis), die vrijwel allemaal zijn mislukt.

Ook marktleider Shimano heeft rond 1980 groots uitgepakt met het ovale Biopace chainwheel. Bij Biopace moest de grootste diameter worden getrapt in het bovenste en onderste dode punt (0 en 180 graden) en dat is een maximaal foute keuze geweest. Dit is dus volledig mislukt en heeft ovale kettingwielen een slechte naam bezorgd.

Bij de succesvolle kettingwielen Osymetric en Q-rings is het de bedoeling dat het kettingwiel het grootst is op de positie, waar het been de meeste arbeid verricht (110 en 290 graden van bovenste dode punt op lijn tussen heup en crankas). De benen draaien daardoor snel rond, als er weinig spierkracht is en minder snel, als er veel kracht wordt uitgeoefend.

Let op: de optimale montage van het kettingwiel is afhankelijk van de kettingloop! Dit betekent bij ligfietsen (ketting vrijwel parallel aan trapbeweging) een totaal andere positie dan bij bukfietsen (kettingloop bijna loodrecht op trapbeweging). Een optimaal gemonteerd kettingwiel is bij bukfietsen daarom het grootst op 90 - 110 graden voor de crank, bij ligfietsen op 40 - 60 graden voor de crank.

Ovaal, welke dan?

Aan de hand van dit verslag en de ervaringen van Willem Jan besloot ik ook ovalen voortandwielen te gaan proberen in de Strada.

Dan moet je gaan kiezen welke tandwielen je wilt, of in mijn geval wat er het best past bij je wensen.

Daarover staat het volgende in het stuk:

Dankzij de successen neemt het aantal verkrijgbare modellen toe:

De elliptische Q-rings zijn verkrijgbaar met de ovaliteiten 1,1 of 1,16. Deze kettingwielen zijn in iedere positie te monteren en dus makkelijk toepasbaar op iedere ligfiets. Bovendien claimt de fabrikant, dat zo het kettingwiel voor ieder individu op basis van Spin Scan Analysis in de ideale positie kan worden gemonteerd.
Q-rings schakelen makkelijker dan de Osymetric.

De Osymetric heeft een grotere ovaliteit, 1,215. Helaas kan dit kettingwiel maar via één stel gaten worden bevestigd en kan dus slechts in stappen van 72 graden worden verschoven ten opzichte van de crank. Vanwege de symmetrie van het tandwiel over 180 graden levert dit effectief een instelbaarheid in stappen van 36 graden op. Een verschuiving van 72° of drie keer 72 graden levert bij een ligfiets een redelijke instelling op.

De nieuwe Nederlandse PrOval heeft een nog grotere ovaliteit van 1,25 of 1,3. Dit kettingwiel is instelbaar via 3 stel gaten, die vlak naast elkaar liggen. Daarnaast kan er in een veelvoud van 72 graden verschoven worden (als bij Osymetric), wat vanwege de symmetrie over 180 graden ook hier effectief een instelbaarheid in stappen van 36 graden oplevert. Schakelt makkelijker dan de Osymetric

De minder bekende Ogival heeft zelfs een ovaliteit van 1,428, heeft drie stel gaten ter bevestiging en is dus iets beter verstelbaar dan de Osymetric. Daarnaast is er nog de Koreaanse Doval en de Ridea uit Singapore.

                                          De Q-rings in de Strada.

Nou wilde ik een triple, want de tandwielen moesten gemonteerd worden in de Strada, en ik gebruik al mijn versnellingen, ook voor. De keuze was toen vrij eenvoudig, de enige die een triple kon leveren was Rotor, dus werden het Q-rings. De 53-42-30 tandwielen werden vervangen door een set Q-rings in de grootte 53-40-30, en gemonteerd volgens de aanwijzingen voor ligfietsen, die ik via een reactie van een volger doorkreeg, waarvoor dank!

Dat was deze link:

http://www.rotorbikeusa.com/pdf/Q-Ring%20Recumbent%20instructions.pdf

Tot zover de theorie en achterliggende aanleiding, nu de praktijk!

Fietsen met ovale tandwielen.

In de eerdere postings over de tandwielen had ik al enkele reacties gehad, van mensen die er of mee al mee rijden, of dat ook aan het overwegen waren.

Onder andere velofan Richard die met O.symetric tandwielen in zijn Milan rondrijdt, en Dirk Drost die  Q-rings in de Quest gemonteerd heeft. Beiden gaven aan dat klimmen sneller gaat  en dat een hoge trapfrequentie makkelijker vol te houden is.

Ondertussen heb ik nu ongeveer 660 km met de fiets gereden met de ovale tandwielen, en klimmen gaat met dezelfde inspanning ongeveer 2 tot 3 km/u sneller! Ook het beentempo is omhoog gegaan, ook op het buitenblad rijd ik in hetzelfde verzet als voorheen ongeveer 8 tot 10 omwentelingen sneller, zodat ik nu net als op de Scott vaak hoog in de 90 of zelfs iets over de 100 in trapfrequentie rijd. Het middenblad is nu 40 in plaats van 42 tanden, en dat maakt het prima bruikbaar in de langere stukken oplopend vals plat. Waar ik ook door de hogere trapfrequentie een iets hogere snelheid kan vasthouden.

Er werd vooraf gewaarschuwd om niet "rond" te trappen, maar dat verschil merk ik niet. De tandwielen zijn ovaal, de cranks en pedalen maken nog steeds een cirkel!

Wat ik wel merk is dat het iets makkelijker accelereert, en de eerste week voelde ik ook dat er iets andere spieren ook belast werden. De  overstap naar de ronde tandwielen van de Scott ging probleemloos,  weer terug in de Strada was ook geen probleem, gewoon fietsen en je komt vooruit!

                                         Onderweg met de Scott.

Geslaagd?

Tja, daar kunnen de meningen over verdeeld zijn, oordeel zelf maar. Veel voordeel in tijd gaat het waarschijnlijk niet opleveren, want ik heb tussen de 500 en 600 hoogtemeters op mijn 72 km woon-werkroute. Als ik op die meters circa 2 km/u sneller kan, zal dat misschien samen met het makkelijker te leveren vermogen door  de hogere trapfrequentie een paar minuten opleveren. Niet spectaculair, maar mooi meegenomen, dat wel.

Voor mezelf is het makkelijker een hoog toerental aan kunnen houden ook van belang, ik vind het toch wat makkelijker fietsen bergop.

Schakelen leverde tot nu toe nog geen enkel probleem op, alles werkt nog prima en pakt alle versnellingen. Of dit snellere slijtage aan ketting en achterderailleur gaat opleveren? We gaan het zien, mijn schakelspullen zullen naar verwachting toch eerder slijten door het veelvuldig gebruik, door de vele stukken vals plat heb ik regelmatig het gevoel dat ik zowat continu zit te schakelen, enkel in de afdalende stukken rijd ik wat langer in dezelfde versnelling.

Conclusie.

Ja, ik houd deze tandwielen er voorlopig op, ze bevallen me goed, en ik ben er nu al gewend.

Of ik na de gewenningsperiode van 1 maand nog een andere tandwielpositie probeer weet ik nog niet, dat zal een beetje aan het gevoel liggen dat ik dan heb.

Tot zover!

Groeten, Adri.

 P.S. Wie dit verhaal leest wil ik even door sturen naar de laatste update: Ovaal verhaal, dat gaat over de nieuwe afstelling op de Peter de Rond manier. Hier de link:

Ovaal verhaal.