Echte klassieke stalen frames worden gebouwd met lugs
(soldeermoffen).
Goedkope lugs worden gemaakt uit plaatstaal, dat
vervormd wordt en aaneen gelast. De pasvorm is vaak niet
geweldig. De ouderwetse opafiets werd gebouwd met zware
lugs. Hierdoor kon men de buizen recht afzagen en
hoefden deze niet passend gevijld of gefreesd te worden
(zie FIG.1a). Bij lichte buizen en smalle lugs (zie
FIG.1b) dient de passing zo perfect mogelijk te zijn;
bij de lugloze bouwwijze (zie
FIG.1c) nog perfecter! Het fabricageproces voor moderne gegoten lugs is duur.
Men noemt dit het verloren-was-procedé (Italiaans:
microfusione, in het Engels: investmentcasting). Als de passing
erg nauw is, dient men uitsluitend met zilversoldeer werken; dit
laatste geldt ook bij het bouwen met r.v.s. buis en lugs.
Met plaatstalen lugs kan men de hoeken 3 tot 4 graden
variëren: voor gegoten lugs is dit slechts een graad.
Het vakmanschap van de framebouwer zit voor een groot
deel in het bewerken van de lugs!
FIG.1a
FIG.1b
FIG.1c
In fabrieken bouwt men een frame met lugs als volgt. De
buis wordt op maat gezaagd of gefreesd. De buizen en
lugs worden in elkaar geschoven en in een grote ijzeren
mal vastgezet. Vaak wordt door de lugs en buis een
gaatje geboord; hierin wordt een pennetje gestoken.
Sommige fabrikanten zetten het frame vast door met koper
(smeltpunt 1100°C)
enkele puntjes van de lugs vast te solderen. Nu kan de
buis t.o.v. lug niet meer verdraaien; vervolgens wordt
met een acetyleenbrander elke verbinding heet gestookt
en lug voor lug gesoldeerd. De grote mal voert de warmte
van het frame tamelijk vlug af. Deze snelle warmteafvoer
kan de kwaliteit nadelig beïnvloeden door harding van
het staal. Kleine framebouwers werken daarom vaak met
heel simpele mallen of geheel zonder.
Ondanks eventuele mallen zal ikzelf na elke soldering
controleren en zo nodig richten. Wie daarmee wacht tot
het frame compleet is, zal meer kracht moeten zetten.
Bovendien kan het richten van de ene buis de stand van
een andere buis beïnvloeden. Natuurlijk zijn er
toleranties als je een frame uitlijnt. Zonder dure
meetapparatuur, maar met een frameliniaal en een goed
gevoel voor symmetrie, kun je tot een halve graad en op
±
1 mm nauwkeurig meten. Zeker bij een fiets met brede
banden levert dit geen problemen op. Bij smalle bandjes
of tubes kunnen er soms bij kleine afwijkingen al
problemen met het weggedrag optreden; met name de shimmy
is berucht. Als de fiets echt naar links of naar rechts
trekt, is de afwijking al veel groter. Controleer eerst
of de wielen goed in het midden gespaakt zijn. Kijk
daarna of de wielen een vlak vormen!
Door gravures en
kenmerkende onderdelen, kan de fabrikant zijn fietsen
een eigen gezicht geven. Het klaverblaadje van Colnago en de
vlindermannetjes en hertjes van Gazelle, zijn
hiervan goede voorbeelden.
FIG.1d/ 1e Het graveren van de lugs geeft fietsen een
eigen uiterlijk. FIG.2De
som der delen.
Een stalen buis is in de buizenfabriek als laatste behandeling
door een bak preserveerolie gegaan. Voor het bouwen moet
de buis ontvet worden. Neem een poetsdoek + ontvetter en
maak de buis uit- en inwendig schoon. Een buis uit een
frameset van kwaliteit is butted. Van alle versterkingen
is aan de buitenkant van de buis niets te zien. De
zitbuis zal alleen over het stuk tussen bracket en
voorderailleur, verdikt zijn. De buis is bij levering ±
620 mm lang; als we nu een 50cm frame bouwen, zagen we
al gauw de hele butt eraf, als we de buis op maat maken.
Dat zal u niet meer overkomen nu (?). Bij Reynolds
frames is een butt kort (gemerkt!) en de andere lang. De
korte kant mag alleen passend gevijld worden! Aan de
lange zijde op maat zagen dus.
Vroeger waren buizen rond. Tegenwoordig zijn er veel
geprofileerde buizen, sommige plat (minder
luchtweerstand), andere veelvormig (meer
framestijfheid). De framebouwer
dient hier nauwkeurig te werken, want narichten is
moeilijk. Een frame van Reynolds 753 buis is helemaal
niet te richten, want die buis heeft geen rekgrens. Het
frame dient dus perfect gesoldeerd te worden, anders is
het bij fabricage al schrootrijp. Men mag de buis niet
boven de 700
°C
verhitten. Het frame moet dus met lugs en zilversoldeer
gemaakt worden. De voorvork is natuurlijk ook niet te
verbuigen. Door een deel van de doorbuiging, die de
fabriek voor de veredeling heeft aangebracht, eraf te
zagen, bepaalt de framebouwer de sprong van de voorvork.
Reynolds voorvorken worden gebogen geleverd; gelieve
deze doorbuiging (“rake”) bij bestelling te
specificeren. Columbus vorkschedes zijn recht en worden
door de bouwer gebogen. Om een frame te bouwen heeft u nodig: bracket en vorkkroon, twee balhoofdlugs,
een zadelpenlug, voorvorkpatjes, achterpatten, diverse nokjes en kabelgeleiders,
mannetje voor achterrem en indien gewenst ook voor bracket; eventueel pluggen
voor de staande achtervork en de buizen natuurlijk.
De binnenbalhoofdbuis dient langer te zijn als de
balhoofdbuis zelf; dit hangt af van uw balhoofdstel.
Balhoofden volgens het “Aheadset”-ontwerp moeten op een
binnenbalhoofdbuis zonder schroefdraad gemonteerd
worden. Zeker naaldgelagerde balhoofdstellen van b.v.
Stronglight vragen veel ruimte (tot 44 mm). Kies de
schroefdraad vanaf de vorkkroon 50 mm langer dan de balhoofdbuis en zaag die later
op maat. Soldeer de patjes in de vorkpoten (controleer
of de eventuele vorkdoorbuiging klopt!). Desgewenst kunt
u met het
onderstaande computerprogramma een raceframe ontwerpen.
Dit programma ontwerpt frames zoals ik ze zou
bouwen. Lang voorframe, kort achterframe en kleine vorkdoorbuiging
(sprong); als de bovenbuis korter wordt, zal de
balhoofdhoek kleiner worden en de sprong groter. Op deze
wijze blijven de wielbasis en de stuureigenschappen ongeveer gelijk.De
afstand tussen trapas en vooras moet rond de 590-600mm
liggen, om mogelijk contact tussen voet en voorwiel te
vermijden. Uiteraard is dit ook nog afhankelijk van
schoenmaat en cranklengte!
In de plaatjes FIG. 3a + 3b ziet u
de codes van de maten.Als u de lichaamsmaten
heeft ingevoerd, dient u daarna de gekozen cranklengte
en voorvork in te voeren. Het werkt helaas alleen
online als u
MS Internet Explorer en Excel 2003 op uw computer heeft staan en ActiveX
toestaat. Als u een oudere
versie van Excel heeft, kunt u de file als .ziphier
downloaden. Het programma ontwerpt een bruikbaar frame van een racefiets
met 28" wielen, voor mensen vanaf circa 1,6m.
FIG.3aFIG.3b
We gaan er nu even vanuit dat u een tekening van uw
ontwerp op ware grootte heeft gemaakt. Alle hoeken en
maten liggen dus vast. Maak een
simpele mal
voor het
bouwen van de voorvork (zie FIG.4a). Op de grondplaat
tekenen we met een kraspen of potlood een centrale lijn.
Aan de onderkant zetten we een 100 mm breed houtblok
midden op de lijn. De binnenbalhoofdbuis is meestal 25,4
mm dik. We tekenen op 12,7 mm van de bovenkant een
lijntje op het blokje hout. Met een lijmklem kunnen we
de binnenbalhoofdbuis nu vastzetten aan een houten
hulpblokje. De patjes zetten we vast in het 100 mm blok
op hoogte 12,7 mm (bij gebogen vork + S mm
vorkdoorbuiging!). Maak in elke vorkschede een gaatje (2
mm), zodat de lucht tijdens het solderen uit de vork kan
ontsnappen. Laat de binnenbalhoofdbuis enkele mm's
doorsteken en voer hier (het dikste deel) het meeste
warmte toe. Als we alleen aan de onderkant soldeer
toevoegen, kunnen we als het soldeer aan de bovenkant
zichtbaar is concluderen dat de verbinding gevuld is met
soldeer. Dan pas gaan we de vorkpoten solderen.
FIG.4a FIG.4b
Als de vork na het bouwen nog gebogen moet worden, neem
dan 500 mm buis 30X2; las of soldeer hier twee strippen
aan die 30mm oversteken; boor op 10 mm een gat van
8 mm in beide lippen. Schuif de buis over de binnenbalhoofdbuis en steek door de gaten en de
rembevestiging in de vorkkroon een bout. Vijl de ronding
van de vorkschedes in een houtblok, klem de patten
absoluut vast en buig de vork over het houtblok.
Voor het hoofdframe kunnen we ook
een mal
maken (zie
FIG.4b). Men kan het verschil in dikte tussen bovenbuis
(25,4mm) en onder- en zitbuis (28,6mm) opvangen door een
latje op de mal onder de bovenbuis te lijmen. Bij het
hoofdframe maak ik eerst de balhoofd/ onderbuisverbinding; na het solderen controleer ik de
hoeken. Zorg ervoor dat de balhoofdbuis te lang is en
minimaal 1 cm door de lug steekt. Dan kan het
vloeimiddel makkelijk weg tijdens het solderen; anders
loop je kans op insluitingen van het vloeimiddel,
halfgesoldeerde verbindingen en framebreuk. Vervolgens
komt de brackethuls aan de zitbuis; controleer met een
lange liniaal of het bracket perfect haaks op de zitbuis
staat. Dan gaan we beide samenstellen duurzaam
verenigen. Let op dat er zo min mogelijk soldeer en
vloeimiddel in de bracketlug loopt; controleer nu of
zitbuis en balhoofdbuis in een vlak liggen. Als laatste
verbinding leggen we de bovenbuis erin; ook hier de
zitbuis minimaal 1 cm door de lug laten steken.
Controleer of alles een vlak vormt en of alle maten en
hoeken op de tekening kloppen. Zaag de overstekende buis
van balhoofd en zitbuis af. Boor 4cm van boven, aan de
achterkant, in de zitbuis een gaatje van 2-3 mm. Dit
vormt het eindpunt van de zaagsnede voor de zadelklem.
Slijp met een dunne slijpschijf voorzichtig van boven
naar beneden; vijl de binnenkant van de buis glad i.v.m.
krassen op de zadelpen. FIG.5a
FIG.5b
FIG.5c
We
gaan nu de liggende achtervork maken. Let erop dat de
uitsparingen voor banden en voorblad op de goede plaats
komen. Als we de juiste lengte bepaald hebben,
bevestigen we de patjes. Fixeer nu de patjes met een
oude naaf en soldeer het mannetje ertussen, richt de
zaak nauwkeurig uit en bevestig de liggende achtervork.
Leg een meetlat in het bracket en in de patjes. Lopen ze
mooi evenwijdig? Zoniet: richten! Zo ja kan de staande
achtervork erin. Ik adviseer pluggen in de buis te
solderen (FIG.5a), of de buis direct aan zitbuis
(FIG.5b) of zadelklembout (FIG.5c) te solderen. Vergeet
niet om ventilatiegaatjes in de buis te boren! De
laatste belangrijke soldering is het remmannetje. Bij het
afwerken komen er nog veel nokjes aan ons frame: soms
een zadelpenklem (als die niet aan de lug zat), bidonnokjes, voorderailleurnok, kabelgeleiders en
stoppers.
FIG.6 Campagnolo
gereedschap
Voor de afwerking hebben we veel speciaalgereedschap
nodig. Ga een goede relatie aan met uw fietsenmaker. 1.
Met de balhoofdfrees brengen we de binnendiameter van de
balhoofdbuis op 30 mm, bovendien frezen we de boven en
onderkant perfect haaks. 2. Met de zittingringfrees
brengen we de diameter van vorkkroon terug tot 26,4 mm
en vlakken we de vorkkroon haaks af. 3. Met de
bracketdraadtap snijden we de draad na. 4. Vervolgens
draaien we hulpbus in het bracket. Hierop past de
vlakfrees, die haaks op de schroefdraad, de buitenkanten
van het bracket vlakt. Bij een goed bracket heeft u
misschien 3 en 4 niet nodig. Maar 1 en 2 zijn meestal
niet te vermijden.
De afwerking van het frame is een tijdrovende zaak. Goed
schuren met fijn schuurpapier en met sleutelvijltjes de
randen nalopen; kleine beschadigingen en oneffenheden
wegwerken met wat plamuur of tinsoldeer. Wees
voorzichtig met het verwijderen van het vloeimiddel; het
gaat prima met een grove vijl, maar als je een keer uit
schiet, is wel de helft van de framebuis verdwenen (de
buis is in het midden 0,6mm dik). Het is slim om nu de fiets geheel op
te bouwen en een proefrit te maken. Controleer of het
frame goed spoort. Zit alles op de goede plaats? Rijdt
ie lekker? Voor het lakken kunt u nog iets veranderen!
Voor
de fijne afstelling van uw zitpositie kunt u gebruik
maken van de gegevens uit de berekening op deze site. Als
u deze waardes aanhoudt, bent u in de buurt van een goede
afstemming. Maar of u deze zitpositie fijn vindt, weet
ik niet en dat is wel belangrijker. Experimenteer gerust
met stuurpen, zithoogte en zithoek. Als de rail van het
zadel voldoende lang is, kunt u door het zadel 15mm te
schuiven de zithoek 1 graad veranderen.
HET
TIJDPERK VAN DE KLASSIEKE RACER IS EIND JAREN NEGENTIG
AFGESLOTEN ............... Vooruitgang eist
zijn tol. Hiermee is er een eind gekomen aan een
veelzijdige en betrouwbare productiemethode. Het gewicht
van de topframes uit de nieuwe generatie is de helft van
de klassieke stalen racers met lugs; lichter en stijver:
technisch dus een grote vooruitgang. Maar nostalgie
wordt gekoesterd; oude liefde roest niet zegt men (dit
geldt niet voor het frame). Mensen die hun fietscarrière
begonnen met tubes en staal, denken nog wel eens met
weemoed aan de goede oude tijd. Men vergeet de ellende
van het repareren van de tubes, het breken van de
verchroomde spaken en Campagnolo achterassen.
Op de pagina Nederlandse
raceframes tot
1990, staat nog een beschrijving in de
ontwikkelingen van de framebouw van na de oorlog.
Uiteraard heb ik ook wel van die fijne
fietsjes met lugs gebouwd.
De fiets is mee geweest op diverse fietsvakanties,
waaronder Cyclotours Alpen-Noord-Zuid. De laatste grote tocht was een
combinatie van 3 beschreven fietstoertochten: "Langs oude wegen
1& 2" ,
de "Katharen-Basken fietsroute" en de "Groene weg naar de
Middellandse Zee" in 2007, zie
www.pirola.nl .
De racefietsFrame: Poppe&Pothoff
Noblex (stainless 18/10 staal); lugs, bracket, patten en vorkkroon Long Shen stainless;
balhoofd Stronglight A9, stuur + pen 3TTT, remmen Miche, wielen: naven
Shimano Ultegra 32 spaaks, Sapim spaken, voor radiaal en achter 3x
gekruist, Ambrosio Focus velgen. Crankstel: Miche Primato 50-34 met
ouderwetse Campa Record trapas. De pedalen komen uit de ATB-wereld Time
Atac; de 9-bak 11-32 en Shimano achterderailleur ook. De goedkope Alivio
werkt goed samen met de Dura-ace barendshifters; ook hier is het zadel
van Brooks (Professional). De afwerking (?) van de fiets is blank
staal.
Deze fiets gebruik ik meestal voor mijn tochtjes in het
Zuid-Limburgse heuvelland. Als ik met de auto op vakantie ga, mag hij
mee op het rek. De fiets is zeer stabiel (weinig vorksprong) en de
achtervork erg kort. Meestal vind ik dat een prima combinatie, maar in
het Lake District bleek de korte achtervork het klimwerk moeilijk te
maken; voor de gereden route:
http://www.bikeit.eclipse.co.uk/localrides/ride2/index.htm . Door de
geringe druk op het voorwiel, deed de fiets bij trekken aan het stuur,
af en toe een stapje opzij. Overigens gebeurde dat pas vanaf 25%, maar
bij 30% werd het toch een probleem.
Het
afdalen van deze steile heuvels is hectisch; rem overal waar je dat kunt, zo hard
als je durft; voor de rest: god bless.......
Naast het bouwen met lugs,
is het ook mogelijk frames te bouwen met alleen soldeer.
Dit heet lugloos solderen of braseren; in het Engels
fillet brazing.
Zelf uw klassieke racer bouwen?Naast een, wat verouderde, gratis PDF-file: http://www.timpaterek.com/tpmanual_pdf.htm
, is hier ook
een zeer uitgebreide up to date boekversie, met series instructie-DVD's, te bestellen.
FIG.4b
