zaterdag 9 mei 2009

Prijsdoorbraak keramische lagers

De weerstanden waar wij als velomobiel rijders mee te maken krijgen kunnen wij zelf maar ten dele beïnvloeden. De luchtweerstand hangt direct af van de vorm en frontaal oppervlak van fiets en berijder. Eigenlijk zou de berijder er niet met zijn hoofd uit moeten steken. Zonder hoofd boven het instapgat vermindert de luchtweerstand met maar liefst 38%.
Goed, de luchtweerstand laten we voor wat ie is. Continue onder een racekap zitten is ondoenlijk en alleen voor wedstrijden interessant.
De banden zijn de tweede belangrijke weerstandsfactor. Tot 30 à 35 km/u is de rolweerstand zelfs groter dan de luchtweerstand. Hier is dus heel veel te 'verdienen'. Zoals bekend ben ik met Vredestein in gesprek over de ontwikkeling van een radiale velomobiel band. De definitieve tekst is inmiddels in bezit van Vredestein. In september/ oktober a.s. verneem ik een definitief besluit van hen. Mocht Vredestein niet willen dan ga ik uiteraard met andere partijen in gesprek.

De derde factor zijn lager- en aandrijvingsweerstanden. Relatief veel weerstand ondervindt de ketting door de kettingbuizen. Dit is niet makkelijk te verminderen, je wilt niet iedere keer zwart als een ketelman uit je fiets stappen. Een goed kettingwiel is in ieder geval aan te bevelen.

Dan de lagers. De Quest heeft maar liefst 13 lagers. 4 in de voorwielen, 3 in de achteras, 2 in het kettingwiel, 2 in de trapas en 2 in de derailleur. De deskundigen bij Velomobiel.nl denken hier niet veel winst te behalen. Theo van Velomobiel.nl laat zien hoe mooi een stalen lager loopt. Echter zonder afdichting, zonder vet en zonder belasting. Dat zijn drie factoren die de weerstand van een stalen lager deels bepalen, er van uitgaande dat het lager niet versleten is. Een stalen lager moet altijd voorzien zijn van een stalen of rubber afdichting om het lager te vrijwaren van verontreiniging van buitenaf. Deze afdichtingen maken continue contact tussen de beide lagerschalen en leveren weerstand op. Slijt de afdichting na verloop van tijd, dan is het lager niet meer voldoende beschermd tegen zand en ander vuil. Mountainbikers zien kans om bijv. elke drie maanden de stalen lagers van hun trapas kapot te trappen.
Keramische lagers hebben veel minder last van slijtage door zand e.d. De kogels zijn zo hard dat zand gewoon fijn wordt gemalen en uit de lagerschaal wordt weggewerkt. Daarom kunnen voor vrijwel alle toepassingen contactloze afdichtingen worden gebruikt. De op één na mooiste combinatie is een hybride keramisch lager met een teflon kooi (afstandmechanisme van de kogels) en een PEEK afdichting.
De mooiste combinatie is uiteraard de vol-keramische versie in dezelfde uitvoering.

Het is opvallend dat mijn Quest, al jaren uitgerust met hybride keramische lagers, altijd het snelst van een heuvel rolt. Proeven één op één met de Quest van Kees van Hattem, tonen heel grote verschillen tot wel 19% aan. In theorie kunnen die verschillen niet zo groot zijn, de praktijk wijst anders uit. Tests bij Elan tonen aan dat de snelle Whitehawk uitgerust met keramische lagers tot 15 Watt minder vermogen vraagt in vergelijking met normale stalen lagers. Deze verschillen zijn gemeten met een SRM meter die bij Elan in bezit is. 15 Watt betekent bij een Quest die 40 km/u rijdt dat je 2,3 km/u sneller rijdt. Nogmaals, theoretisch zou het niet kunnen, maar de praktijk bewijst het.

In mijn streven naar een optimale fiets heb ik al jaren keramische lagers in mijn fiets. Tot nu toe zijn dit steeds hybride keramische lagers geweest. Dit zijn lagers waar de ringen uit gehard roestvast staal bestaan en de kogels uit Si3N4, Silicium Nitride. Deze kogels zijn 2,5 keer zo hard als het hardste staal. Een setje van 9 lagers, voor voorwielen, achteras en kettingwiel, kost in de USA rond 250 euro. Nog mooier zijn vol-keramische lagers. Deze lagers hebben ringen en kogels van keramiek materiaal. Nog minder weerstand maar met rond 1000 euro vrijwel onbetaalbaar.

Kan dit niet goedkoper? Ja, dat kan. Niet in de VS, maar in China. De afgelopen maanden ben ik bezig geweest met het selecteren van een goede Chinese fabrikant. Dat is geen sinecure. De meeste Chinese lagerfabrikanten hebben wel een deels Engelstalige website, in het Engels communiceren is voor de meesten een brug te ver. Heb je een fabrikant die enigermate Engels spreekt, dan blijkt het meestal een bulkfabrikant te zijn. Ook bij de Chinezen geldt: grote aantallen tegen lage prijzen, enkele stuks tegen hoge prijzen. Ik wil lage prijzen en dus moet er zaken gedaan worden met een fabrikant die per order minimaal 10.000 US dollar afname vraagt. Dit is 7.500 euro en teveel voor individuele (lig)fietsbedrijven. Daarom slinger ik een al even slapend bedrijfje binnen de fam. Schermer weer op gang en ga zelf de lagers importeren.

Wat gaat het kosten?
Er zullen drie verschillende lager sets worden aangeboden voor de Quest. Overigens zijn sommige van deze lagers ook te gebruiken voor tweewielers.
Een set van 9 hybride keramische lagers met rubber afdichting voor bijv. de 26" Quest gaat 119 euro kosten. Dezelfde lagers, maar dan voorzien van PTFE kooi en PEEK contactloze afdichting, kost 149 euro. Deze lagers hebben minder weerstand dan de uitvoering met rubber afdichting. Wil je 'top of the bill' rijden, een set vol-keramische lagers, gemaakt van ZrO2 kost 299 euro, incl. btw en af De Woude. Wil je aanvullend ook de twee trapaslagers in hybride keramiek uitvoeren, reken dan op 33 euro voor de 2 trapaslagers.
Kunnen beide lagertypen op dezelfde wijze worden gemonteerd als de huidige stalen lagers? In principe ja. Wel moeten de vol-keramische lagers wat voorzichtiger worden gemonteerd dan de stalen lagers. Ze zijn brosser dan staal en een goede montage is belangrijk. Om die reden ga ik geen lagers importeren die gemaakt zijn van Silicium Nitride. Deze lagers zijn erg bros en kunnen alleen met bijv. warm stoken van een naaf worden gemonteerd. Gebruik van een lagerpers is met Silicium Nitride lagers uit den boze.

Waar zijn ze koop? Wil je zelf de lagers monteren, bestel de lagers dan bij Holland Aero Camera Supply op emailadres aerocam@xs4all.nl. Wil je de montage niet zelf doen, dan kan Elan in Nijmegen de lagers leveren en monteren. Ook Velomobiel.nl zal de beide non-contact lager series in voorraad nemen. Ook voor de 20" Quest zullen lagersets worden aangeboden. Ligfiets- en andere bedrijven kunnen zich uiteraard tot mij wenden. Bellen kan ook 06-24816003.
Ik zal eerdaags een webpagina maken waar alle lagers individueel zijn beschreven en voorzien zijn van een prijs per los lager.

Bij de foto's boven van links naar rechts:
Silicium Nitride (Si3N4) lager - Zirkonium oxide (ZrO2) lager - Hybride lager met Si3N4 kogels en rubber afdichting.

Foto daaronder:
Set stalen lagers zoals die momenteel standaard in de Quest worden gemonteerd.

8 opmerkingen:

Anoniem zei

Hallo Wim,

Ik wardeer zeer je inspanningen die je doet voor een lagere rolweerstand dmv betere banden en lagers.
Maar dit alles gaat teniet als de sporing niet goed staat en dat is een item wat bij veel velomobielen een ondergeschoven stiefkindje is.
Laatst nog iemand geholpen waarbij de stuurstang 2 draadgangen versteld moest worden voordat hij weer een beetje spoorde.
Terwijl dit probleem met 10 euro inspanning en een goede stelbok uit de wereld te helpen is en er vele procenten rolweerstand te verdienen zijn.
Het kan best wel eens wezen dat de sporing bij Kees van Hattem niet goed staat.

Misschien kun je daar ook eens naar kijken.

Veel succes met je ontwikkelingen
Peter de Rond.

Wim Schermer zei

Hi Peter,
Natuurlijk moet je de belangrijke dingen eerst doen. Als de sporing niet goed is, is ook investeren in betere lagers onzin. Kees is echter fietsenmaker, heeft een prima stelbok en de sporing is echt in orde.
Groeten,
Wim

Robbedoes zei

Wat een prachtig initiatief Wim.
Zodra ik weet wanneer ik mijn Quest krijg zal ik je bedrijfje weten te vinden.
Want hiervan ben ik wel overtuigd dat het werkt.

Gr
Rob

Teun Geeroms zei

Hallo Wim,
ik ben ook blij dat er een verdeler van keramische lagers bijkomt. Meestal is het duur spul, wat alleen door (sport)freaks gekocht wordt, waar de verkopers misbruik van durven maken. Ik heb nog maar alleen mijn lagers voorzien van nieuw vet, en de vm loopt stiller en sneller (ik heb wel 5 kettingrollen). Maar ook voor mij binnenkort een setje ;-)

paulus zei

Hoi Wim,

Mag ik vragen waarom je zo snel terug komt op je advies om het importeren van keramische lagers over te laten aan ELAN. En dus de lagers te bestellen bij ELAN. Zoals je eerder zei: ik zoek geen nieuwe business. Begrijp me goed: het is je goed recht om het wel te doen, maar je zet mij volkomen op het verkeerde been. En hoe is de samenwerking met Velomobiel. Ik heb je advies van een paar weken geleden gevolgd en bij ELAN keramische lagerts besteld. Ik was er van overtuigd dat deze dus naar Velomobiel.nl zouden gaan. Nee dus. Ze zijn naar mij opgestuurd. En wat nu? Graag verder advies want wie a zegt moet ook b zeggen.

Groeten,

Paul Dijs

Wim Schermer zei

Hi Paul,
Je kunt je bestelde lagers bij Elan laten inbouwen. Velomobiel.nl heeft al jaren mijn zelf geïmporteerde keramische lagers ingebouwd. Gisteren heb ik pas van Ymte gehoord dat zij de lagers die ik ga importeren gaan voeren. Als je Ymte uitlegt dat je de lagers hebt besteld omdat er nog geen alternatief was, zal Velomobiel.nl de lagers zeker inbouwen.
Ik heb geprobeerd om goedkope lagers te krijgen. Dat lukt alleen maar als je grote hoeveelheden tegelijk bestelt. Elan wilde die grote bedragen niet investeren, reden waarom ik het zelf nu ga doen.
Groeten,
Wim

Bram zei

Hallo Wim,

enkel een kleine opmerking:

Het is zirkonia, zirkonium oxide of zirkoon oxide. Zirkoon / zirkonium is de metaalvorm van het element.

Veel succes trouwens in het verre oosten.

Wim Schermer zei

Hi Bram,
Volkomen gelijk. Rechtgezet.
Dank voor je opmerking.
Groeten,
Wim