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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Fahrrad. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Ein Fahrrad (altfranzösisch velocipede, von lateinisch velox „schnell“ und pes „Bein“) ist ein Radfahrzeug, das mit menschlicher Muskelkraft über Fußpedale oder (sehr selten) über Handhebel angetrieben wird. Am weitesten verbreitet sind Fahrräder mit zwei Rädern, es gibt aber auch Dreiräder. Im Vergleich zu anderen Verkehrsmitteln hat das Fahrrad unbestreitbare Vorteile. Es ist billig, benötigt keinen Treibstoff und belastet die Atmosphäre nicht. Außerdem ist er sehr wendig und mobil, was gerade in Großstädten mit häufigen Staus wichtig ist. Und noch ein unbestreitbares Plus: Radfahren ist eine gute körperliche Aktivität, ein wirksames Mittel gegen körperliche Inaktivität - eine sitzende Lebensweise. All dies trägt zum stetigen Wachstum der Popularität des Fahrrads in verschiedenen Ländern bei. In Holland zum Beispiel gibt es etwa 14 Millionen Fahrräder für 10 Millionen Einwohner. Der Prototyp des modernen Fahrrads - der Celerifer (wörtlich "Geschwindigkeitsmacher") erschien erstmals 1791 in Frankreich. Diese Erfindung des Grafen Mede de Sivrak hatte wenig Ähnlichkeit mit dem heutigen Modell: ein zweirädriger Roller mit Holzrahmen ohne Pedale oder Lenkrad. Das Vorderrad drehte sich nicht, und deshalb fuhren sie es nur in einer geraden Linie und stießen sich mit den Füßen vom Boden ab.
1792 stattete der deutsche Offizier, Kämmerer und Förster des badischen Prinzen Karl Friedrich Dresz den Sellerie mit einem lenkbaren Vorderrad aus. Das erste Fahrrad mit Pedalen und Lenkrad wurde in Russland von einem Leibeigenen Schmied Artamonov gebaut. Darauf rollte der erste Radfahrer von Verkhoturye im Ural nach Moskau. Eine Menschenmenge, die sich auf dem Chodynka-Feld versammelt hatte, beobachtete mit Erstaunen den erstaunlichen zweirädrigen Karren von Artamonov. Das Schicksal von Artamonovs Karren war traurig: Er wurde in die königliche Sammlung von Raritäten aufgenommen und geriet bald in Vergessenheit. 1818 meldete sich der Franzose Diener in seinem Land für einen „Triebwagen“ an und nannte ihn erstmals „Fahrrad“, also „schnellfüßig“ (von den lateinischen Wörtern „velox“ – schnell und „ pedis" - Fuß). 1830 baute der Deutsche Philipp Fischer eine Kutsche mit einem zwei Meter langen Vorderrad, das mit Pedalen ausgestattet war, und einem kleinen Hinterrad. Er verband die Gabeln der Räder mit einer Stange und stellte einen Sattel darauf. Im selben Jahr verbesserte der Engländer Kirkpatrick Macmillan die Neuheit: Er verband die Schaukelpedale mit einem Hebelmechanismus mit dem Hinterrad, das er größer als das Vorderrad machte, befestigte Eisenreifen an beiden Rädern. 1853 baute der Deutsche Moritz Fischer eine Kutsche mit Pedalen am Vorderrad und einer Bremse am Hinterrad. Fahrräder wurden lange Zeit aus Holz gefertigt. 1867 erfand Cowper sehr leichte Räder mit einer an Drahtspeichen hängenden Nabe. 1869 erschienen Fahrräder mit Metallrahmen. Gleichzeitig organisierte der Franzose Michaud erstmals die Fabrikproduktion von Fahrrädern. Landsmann Michaud Thevenon erfand Fahrradreifen aus Gummi, und der französische Hersteller Surirei setzte als erster Fahrradkugellager ein. Dies war eine sehr wichtige Verbesserung, ein Jahr später, 1870, führte der englische Erfinder Lawson einen Kettenantrieb von den Pedalen zum Hinterrad ein. Die Geschwindigkeit des Radfahrers stieg dann so stark an, dass er mit einem Reitpferd konkurrieren konnte.
Das Fahrrad erhielt sein modernes Aussehen in den 80-90er Jahren des 1885. Jahrhunderts. 1888 stattete der Dubliner Tierarzt Dunlop die Räder des Fahrrads seines zwölfjährigen Sohnes mit Luftreifen aus Guttapercha-Schlauch aus, die mit einem Leinenband an der Felge befestigt wurden. Er hat sich auch ein Ventil ausgedacht, das es ermöglicht, das Rad einfach und schnell aufzupumpen, aber die Luft nicht herauslässt. Der Junge fuhr ziemlich lange mit diesem Fahrrad, ohne dass irgendjemand auffiel, bis ein Verkäufer, der vorbeikam, erstaunt über die Leichtigkeit des Fahrrads war, es schätzte und den Erfinder auf den Wert seines Fundes hinwies. Erst dann, im Jahr XNUMX, meldete Dunlop ein Patent an und begann bald mit der kommerziellen Produktion von Luftreifen. Sie verbreiteten sich schnell auf der ganzen Welt. Unser Landsmann G. Ivanov verbesserte sie, indem er eine separat hergestellte Kammer und einen Reifen anbot. In den 1880er Jahren erlebte die Menschheit einen neuen „Fahrradboom“. Ab 1890 begann die rasante Entwicklung der Fahrradindustrie. Fahrräder werden heute nach verschiedenen Kriterien eingeteilt. Nach Alter der Verbraucher - für Kinder, Jugendliche und Erwachsene; nach der Anzahl der Räder - für Ein-, Zwei-, Drei- und Vierräder; nach Anzahl der Fahrer - für Singles, Tandems, Thriller und mit einer großen Anzahl von Sitzplätzen; nach Reiseziel - für Männer und Frauen, Reisen, Falten, Touristen, Sport und Spezial. Darüber hinaus hat jede dieser Gruppen ihre eigene Klassifizierung. Sporträder werden also in Straße, Rennrad, Berg, für das Rennen um den Führer, Rekordrennen usw. unterteilt. Bei Sporträdern werden die größten Verbesserungen vorgenommen. Ihre Designer stehen unter ständigem Druck der Athleten: Geben Sie ein Auto, mit dem Sie Ihren Rivalen mindestens ein paar Sekunden voraus sein können.
1989 wurde der Amerikaner Greg Lemond Sieger des berühmten Rennens der Tour de France und schlug den Silbermedaillengewinner L. Fignon um nur acht Sekunden. Zum ersten Mal in 77 solcher Rennen, die über 85 Jahre veranstaltet wurden, war der Sieg so wenig überzeugend. Lemonds Erfolg wurde durch die Tatsache erklärt, dass er eine Strebenbefestigung am Lenkrad verwendete. Es ist nur ein kompliziert geformter, gepolsterter Schlauch, der die Ellbogen des Fahrers stützt. Indem er sich nach vorne lehnt und sich darauf stützt, verbessert der Fahrer, ohne die Kraft der Bewegung zu verringern, seine Stromlinienform. Erstmals wurde ein solches Präfix Mitte der 1980er Jahre von der amerikanischen Firma Profile hergestellt. Tests im Windkanal haben gezeigt, dass diese Stütze dem Fahrer alle 90 Kilometer einen Gewinn von 40 Sekunden verschafft. Beim Start der letzten Etappe der Tour de France (27 Kilometer) im Jahr 1989 kam Lemond heraus und verlor 50 Sekunden auf Fignon. Der Doppelpack half dem Amerikaner jedoch, die Etappe 58 Sekunden schneller als der Franzose zu passieren. Und Fignon verstand das. Bereits beim nächsten Wettkampf in Südfrankreich setzte er eine solche Stütze ein – und gewann. Es gibt dramatische Veränderungen im Design und in der Technologie der Fahrradproduktion. Seit Ende des 1930. Jahrhunderts werden Rahmen aus Stahlrohren hergestellt. In den XNUMXer Jahren wurden Rohre aus legiertem Stahl verwendet. Am beliebtesten erwiesen sich die Pfeifen der britischen Firma „Reynolds“ aus Stahl mit Molybdän und Mangan. Rohrverbindungen wurden üblicherweise mit Kupplungen verbunden und verschweißt. Die Hersteller haben begonnen, Legierungen auf Aluminiumbasis zu verwenden, die leichter sind, aber zwei wesentliche Nachteile haben. Aluminium verliert durch Hitze beim Schweißen seine Festigkeit. Daher wurde anstelle des Schweißens das aus der Luft- und Raumfahrtindustrie entlehnte Kleben verwendet. Darüber hinaus ist Aluminium schwächer als Stahl, wenn es darum geht, wiederholten Belastungen zu widerstehen, die im Laufe der Zeit Risse und Brüche verursachen. Als Folge solcher Ermüdungserscheinungen bricht der Aluminiumrahmen früher als der Stahlrahmen, selbst wenn sie in Bezug auf die Festigkeit gleich sind. Das niederländische Team unter der Leitung des australischen Fahrers F. Anderson verwendete bei der Tour de France 1990 massive (nicht hohle) Rahmen, die aus einer 91-prozentigen Magnesiumlegierung druckgegossen wurden. Der Erfinder dieser Rahmen, Frank Kirk, sagte, dass sie herkömmlichen Rahmen in Sachen Steifigkeit und Leichtigkeit in nichts nachstehen, aber deutlich günstiger in der Herstellung sind. Einige Firmen haben sich entschieden, mit Harz imprägnierte Kohlefaserrohre herzustellen. Die Firma "Luk" (Frankreich) begann auch, Keramikfasern zu verwenden, die mit einem Gitter aus Kohlenstofffasern gemischt sind. Heutzutage werden Fahrradrahmen in der Regel aus Kohlefaser hergestellt. Besonderes Augenmerk legten die Fahrradbauer unter anderem auf das Räderwerk und die Pedale. Der Kettenantrieb wurde in den 1980er Jahren stark verbessert, als Mountainbikes und All-Terrain-Bikes im Trend lagen: stämmige, langlebige, schwer gerahmte und breite Spike-Reifen. Natürlich stellt die Fahrt durch Sümpfe oder Hänge ganz andere Anforderungen an die Getriebe. Das japanische Unternehmen Shimano hat bei der Herstellung von Antriebsteilen höchste Präzision erreicht und die Anzahl der Gänge auf 16 erhöht. Mit einem solchen Antrieb ist es einfach nicht zu bewältigen. Daher führte das Unternehmen eine weitere Neuheit ein: Die Geschwindigkeitsschalthebel wanderten vom Rahmen zum Lenkrad und kombinierten sie mit den Bremshebeln. Somit muss der Fahrer seine Position in keiner Weise ändern, um die Geschwindigkeit zu Lasten der Stromlinienanforderungen zu ändern. Das System wurde zuerst für Mountainbikes entwickelt, jetzt wird es auf Rennrädern eingesetzt. Ein modernes deutsches Porsche-Fahrrad hat beispielsweise 27 Gänge. Darüber hinaus ermöglichte die spezielle Konstruktion der Bremsen derselben Firma, die Länge des Bremskabelhubs zu reduzieren, was einer dreißigprozentigen Erhöhung der auf die Bremse ausgeübten Kraft entspricht. So können es sich schneidige Fahrer auch leisten, mit der Bremse zu spielen, wenn sie mit über hundert Stundenkilometern den Alpenpass hinunterrasen. Auch die Pedale wurden radikal verbessert. Schon zu Beginn des XNUMX. Jahrhunderts waren Radfahrer davon überzeugt, dass sie schneller fahren könnten, wenn sie ihre Beine mit einem Zopf an die Pedale banden. Dies führte zur Erfindung von Clips (Tuklips) und der Verwendung von Riemen, um den Fuß im Pedal zu sichern. Dies wurde auch durch am Pedal angebrachte harte Schuhe erleichtert. Klemmen haben jedoch mehrere Nachteile. Zum Beispiel können sie sich im ungünstigsten Moment plötzlich entspannen. Außerdem verursachen zu enge Riemen Schmerzen und stören die Durchblutung des Fußes. Außerdem können sie manchmal eine Todesfalle sein, da sie in Notsituationen nicht schnell gelöst werden können. Und erst 1985 erschien ein Pedal, das die Mängel der Vorgängermodelle überwand. Ein Jahr zuvor hatte Bernard Tapie, ein französischer Industrieller und Radfahrer, Luk, einen Hersteller von Skibindungen, gekauft. Er drängte die Ingenieure, sich an die Entwicklung eines neuen Pedaltyps zu machen, ähnlich einer Skibindung. Tatsächlich wurde eine Art Klemme für den Fuß entwickelt: Ein leichter Ruck des Fußes zur Seite – und er löst sich vom Pedal. Eine solche Bewegung ist für einen Radfahrer untypisch, kann also nicht zufällig passieren. Bernard Hinault, Leiter des Rennteams, benutzte Luks erstes Sicherheitspedal 1985 in Italien – und gewann. Er gab sogar an, dass es dieses Pedal war, das ihn rettete, als die Gruppe von Fahrern, in der er unterwegs war, einen Unfall hatte. Als er die Gefahr spürte, löste er den Clip und schaffte es so, sein Gleichgewicht zu halten, während die anderen fielen.
Abschließend geben wir zum Beispiel die Eigenschaften von zwei Fahrrädern des späten XNUMX. Jahrhunderts an. Für den Versuch wird das spanische Sportmotorrad „Merida Matts“ verwendet. Rahmen - Aluminium. Die Vorderradgabel hat Stoßdämpfer. Die Achse des Hinterrads ist fest mit dem Rahmen verbunden. Das Fahrrad hat 24 Gänge. Es ist auch mit einem Scheinwerfer und einem Generator ausgestattet. Der Rahmen des italienischen Fahrrads "Lamborghini" besteht aus Kohlefaser. Räder - mit Speichen. Das Fahrrad hat eine Scheibenbremse am Hinterrad. Es ist mit einem Bordcomputer ausgestattet. Jedes Rad hat unterschiedliche Aufhängungen, das vordere ist teleskopisch, das hintere ist pendelnd. Autor: Musskiy S.A.
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