[HowTo und Dauertest] Schutzblechintegriertes Fahrradrücklic

Anleitungen für "hausgemachte" LED Projekte

Moderator: T.Hoffmann

Jannes M-Sp
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Do, 08.03.07, 12:14

Im Sommer 2005 kam mir die Idee zu einer neuen Fahrradrückleuchte und die sollte natürlich günstig sein aber trotzdem was her machen. Was den Preis betrifft war es natürlich sinnvoll auf vorhandene Bauteile zurück zu greifen. Die Rahmenvoraussetzungen waren schnell gefunden:

- Günstig
- Robust (Alltagseinsatz des Fahrrades sollte nicht auf die Anbauteile angepasst werden)
- Fahrkomfort und Reisegeschwindigkeit nicht einschränken (Also kein Dynamo)
- Standlichtfunktion
- Nach meinen Vorstellungen gut aussehen (natürlich im preislichen Rahmen)

Die Idee war schnell Konkretisiert: Es sollte ein in das Schutzblech integriertes Rücklicht sein, das über einen kleinen Akku gespeist wird. Somit musste kein Kabelbaum quer durchs Rad zum Akku des Scheinwerfers verlegt werden. Der Akku sollte ohne das Schutzblech zu entfernen zu laden sein. Ein weiterer Punkt war noch dass es tagsüber nicht all zu auffällig ist um Diebstahl vor zu beugen.
1031_fahrrad2_1.jpg

Skizze vom Hinterrad



Die Bauteile- und Werkstoffliste:

- Akku (3,6V NiMh Handyakku)
- 9x 5mm LEDs Rot, superhell, Abstrahlwinkel 20° (von Lumitronix)
- 4x 3mm LEDs Rot, diffus, Gehäuse farbig
- 2x 2,5mm Stahldraht, je10cm lang
- Epoxydharz, 5 Minuten Epoxy
- 5cm Glasfaserband, 2cm Breite, 250g/m²
- Kupferdraht, Querschnitt ca. 2mm²
- Kippschalter
- Schutzblech + Befestigungsmaterial
- 5cm x 10cm x 2,5cm Styrodurplatte oder ähnliches (z.B. Styropor)
1031_teile_1.jpg

Die Einzelteile ohne Schutzblech
Jannes M-Sp
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Zunächst wird der Akku probehalber platziert und die Durchführung für die Ladekabel und den Kippschalter eingezeichnet und gebohrt. Beim Einbau des Akkus muss berücksichtigt werden das Ausreicht abstand zum Reifen bleibt und alle Stellen wasserdicht verklebt werden. Hierzu nutze ich den Zweikomponentenkleber, genauer gesagt 5 Minuten Epoxydharz was spaltfüllend ist und durch die zähelastische Substanz nach dem Aushärten auch stoßunempfindlich wird. Zuvor müssen natürlich die entsprechenden Kabel zur Stromversorgung und die Ladekabel angelötet sein. Für die lange Kabelstrecke bis zum Ende des Schutzbleches, wo letztlich die LEDs sitzen sollen, verwende ich verdrillten Kupferdraht. Hierbei hilft mit der alte Trick mit dem Akkuschrauber:
Zwei Kabel werden hierzu großzügig in die benötigte Länge gestutzt und jeweils ein Ende pro Kabel in den Akkuschrauber eingespannt. Die beiden anderen Kabelenden werden fixiert, hierzu nimmt man vorzugsweise einen Schraubstock. Lässt man nun den Akkuschrauber anlaufen verzwirbeln sich die beiden Kabel, jedoch ist hierbei Vorsicht geboten! Läuft der Schrauber zu schnell oder zu lange wird das Kabel abgeschert oder es entstehen nicht sichtbare Kabelbrüche unter der Isolierung. Die in den Schraubstock eingespannten Kabelenden sollten entfernt werden da sich Knickstellen bilden und ebenfalls Brüche entstehen können.
1031_verzwirbelung_1.jpg
verzwirbeltes Kabel

Nachdem die Elektrik am Akku soweit geregelt ist und der Akku fixiert wurde, muss er und die Anschlüsse des Schalters noch geschützt werden. Der Schutz ist vorrangig gegen den Reifen vorhanden: Starke Erschütterungen führen zu einem aufsetzen des Akkus auf dem Reifen. Um dies zu verhindern klebe ich mit Hilfe des Epoxydklebers zwei Stücke Stahldraht auf den Akku. Hierzu müssen die Stahldrahtstücke zu Bügeln zurecht gebogen werden, was am einfachsten mit Hilfe eines Schraubstocks und einem kleinen Hammer zu erledigen ist. Zum Schutz der Anschlussbeinchen des Schalters eignet sich kein einfacher Stahlbügel. Mit Hilfe etwas Glasfasergewebe laminiere ich eine etwas dickere Schicht GFK (Glasfaser verstärkter Kunststoff; in diesem fall mit Epoxydharz) über den Schalter. Zusätzlich stütze ich den Schalter gegen Ausreißen aus dem Schutzblech, falls sich Reifen und Schalter einmal zu Nahe kommen sollten.

Nach diesen Arbeitsschritten sollte unser Objekt aussehen wie folgt:
1031_rckl3_1.jpg

nach dem Einsetzen, alles passt!
Jannes M-Sp
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Do, 08.03.07, 12:15

Ich habe mich für zwei Formen von LEDs entschieden. Das sind zum einen die Superhellen 5mm LEDs die die eigentliche Aufgabe des Rücklichts übernehmen: die Sichtbarkeit! Die vier 3mm LEDs dienen nur der Optik im Stand, während der Fahrt tragen sie nicht zu der Sichtbarkeit bei, sie sind lediglich Designobjekt.

Um die 5mm LEDs gleich in der richtigen Form zu verlöten, baue ich mir eine Schablone aus Styrodur (feinporiger Blasenkunststoff). Ein gleichgroßes Stück Styropor reicht sicherlich auch aus, jedoch wird Styrodur besser geeignet sein.
Um das exakte Profil des Schutzbleches zu haben drücke ich es einfach in das Styrodur ein. Entlang der deutlich sichtbaren Druckstelle platziere ich die LEDs, das Ergebnis sollte aussehen wie folgt:
1031_styro_1.jpg

Die Schablone mit LEDs

Nun können die LEDs parallel verlötet werden. Ich entscheide mich dafür die Beinchen durch umknicken miteinander zu verbinden, doch Vorsicht: Korrekturen sind nun nicht mehr möglich, die Beinchen der LEDs bestehen aus dünnen Blechstreifen und brechen dementsprechend bei Überbeanspruchung leicht ab. Nach dem Löten können die LEDs aus der Schablone entfernt werden. Nicht vergessen werden darf jedoch der Widerstand für den Betrieb an 3,7V! Ich entscheide mich für einen etwas höheren Widerstand, da ich die maximale Lebensdauerdauer der LEDs gewährleisten will, denn ein Austausch einzelner LEDs ist nach dem Zusammenbau nicht mehr möglich! Die erstellte LED-Leiste (bei mir sind neun LEDs Ideal) kann nun eingeklebt werden. Auf eine sorgfältige Verklebung ist hierbei zu achten, die Beinchen der LEDs sind sehr rostanfällig und müssen dementsprechend vor allen Umwelteinflüssen geschützt werden.
1031_rckl2_1.jpg
Seitenansichtsschnitt

1031_rckl21_1.jpg

Der Schaltplan als Draufsicht

Für die vier 3mm LEDs bohre ich pro Seite des Schutzblechs zwei 3mm Löcher durch die die kleinen LEDs gesteckt und Fixiert werden. Per Reihenschaltung werden die LEDs verbunden und an den Akku angeschlossen. Danach ist auch hier für einen ausreichenden Schutz vor Rost zu sorgen.

Das fertige Ergebnis sollte wie folgt aussehen:
1031_ergebnis_1.jpg

Es leuchtet wie gewünscht und übertrifft jede herkömmliche Fahrradglühlampe

Bitte beachtet dass dieses Rücklicht nicht für den öffentlichen Straßenverkehr geeignet ist! Nach StVo ist das Fahrrad nicht mehr Verkehrssicher! Ich als Autor hafte nicht für etwaige Schäden an Personen oder Sachgegenständen die durch den Bau oder die Handhabung der Bauteile führen. Alles auf eigene Gefahr!

Ich hoffe mit diesem Tutorial ein paar Anregungen für ähnliche Bauvorhaben gegeben zu haben. Das Ergebnis des Dauertests folgt bald, dauert doch seine Zeit eh man alles für ein brauchbares Tutorial samt Text und Skizzen fertig hat!

Grüße
Jannes
Zuletzt geändert von Jannes M-Sp am Do, 08.03.07, 17:46, insgesamt 2-mal geändert.
LED-Mulde
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Do, 08.03.07, 13:02

coole sache... :wink:
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sehr cool...sag mal, hast du auch ein foto, wo die beleuchtung fertig ist, aber ausgeschaltet? damit man mal das endergebnis sehen kann.


btw: hat schonmal jemand ärgern mit der rennleitung bekommen wegen fahrradlicht? es fährt doch kaum einer noch mit 6V 2,4W oder was auch immer da vorgeschrieben is...
DnM
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ich hab schonma ärger bekommen wegen fahrradlicht aber ich hatte gar keins dran und das is jetzt immernoch so aber bis ein einen böhsen nachruf von einer frau und ein kurzes gespräch mit einem rennleiter is nicht passiert. rennleitung hat mich aber nur mündlich verwarnt also hat nichts gwekostet


und wenn du schon am foto nachreichen bist gibs noch fotos von der fertigen konstruktion bzw kannst welche machen?
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Do, 08.03.07, 15:07

Coole sache, auch sehr schön erklärt, aber mh konnte man dies nicht in einen Beitrag verfassen? Oder eddit Button?

mfg Sh@rk
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Do, 08.03.07, 15:11

Hab schon n paar Mal Ärger mit den Grünen wegen meines Fahrradlichtes bekommen. Vor allem im Frühjahr stehn die Geier immer bei uns an der Schule und kontrollieren Fahrräder und machen Geschwindigkeitskontrollen. Da fällt mir grade auf, dass ich immer an der Schule 50 fahr wo nur 30 sind, mist muss ich ma aufpassen
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Do, 08.03.07, 16:26

haste denn ärger bekommen, weil du keins dran hattest, oder weil du ein nicht zugelassenes hattest?

ich fahr nämlich auch schon den ganzen winter mit der LED lampe ausm shop als lampe rum...
Ragnar Roeck
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Do, 08.03.07, 17:13

Naja, Grundsätzlich können die einem natürlich immer einen reinwürgen, wenn sie wollen. Bei Fahrradlampen ist es wohl so, dass sie einen Diffusor haben müssen. Da ist man immer gut bedient, wenn man einfach ein Cateye (o.ä.) mit Lumis aufgerüstet hat und den Originaldiffusor nimmt. Das habe ich vor Jahren gemacht und nie Probleme damit gehabt, weil es ja außer an der Lichtfarbe (LED-Weiß) nicht von außen zu sehen ist.
Jannes M-Sp
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Do, 08.03.07, 17:38

Klar kann ich noch Bilder nachreichen, ich wollte ja auch noch die Schwachstellen des Systems zeigen, bin nur noch nicht dazu gekommen das alles zusammen zu fassen.

Also Ärger mit den Grünen (Blauen) gabs bisher nicht, ich schätze es so ein das die schon ganz gerührt sind das da was in der richtigen Farbe leuchtet am Rad. Aber wie gesagt auch Versicherungstechnisch ist der Fall klar, dass kann teuer enden.

Wenn an meiner Schule Lichtkontrolle gemacht wird parke ich einfach auf der anderen Seite der Schule, die Pol hat nämlich immer einen Späher an der gleichen Stelle stehen denn man dann schon vorher sehen kann.

Edit: Eine Skizze hatte ich vergessen, die ist nun eigefügt.
physikphreak
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Do, 08.03.07, 18:58

Das ist ja mal eine echt geile Idee! Sowas muss ich mir auch mal bauen!
Aber eine Frage hab' ich: Ist das Licht von der Seite gut zu sehen?
Jannes M-Sp
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Do, 08.03.07, 21:05

Du sprichst ein Bauertspezifisches Problem an. Wenn du um Winkel von 90° draufschaust siehst du nichts außer den beiden Kleinen Funzel-LEDs die von der helligkeit her nicht ausreichen um als "Beleuchtung" durch zu gehen. Sobald man aber den Blickwinkel nach hinten verlagert hat man schon ein deutliches Licht, da die LEDs nicht nur im 20°Winkel das Licht abgeben sondern auch einen kleinen Teil im größeren Winkel und auch etwas über das Epoxydharz umgelenkt wird. Im Vergleich zu zu den 2,4 Wattglühbirnen habe ich es immernoch als einen Vorteil empfunden, aber die Hauptabstrahlrichtung ist definitiv direkt nach hinten.
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Do, 08.03.07, 21:10

Genau deshalb frage ich mich nämlich weshalb du statt den funzeligen diffusen LEDs nicht helle eingebaut hast die zur Seite leuchten, mehr Strom brauchen sie ja schonmal nicht, und wenn mann die Spitze ein bisschen abschmirgelt werden sie ganz schnell mehr oder weniger diffus und blenden dann sicher nicht mehr.
Jannes M-Sp
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Do, 08.03.07, 21:14

Du sprichst ein Bauertspezifisches Problem an. Wenn du um Winkel von 90° draufschaust siehst du nichts außer den beiden Kleinen Funzel-LEDs die von der helligkeit her nicht ausreichen um als "Beleuchtung" durch zu gehen. Sobald man aber den Blickwinkel nach hinten verlagert hat man schon ein deutliches Licht, da die LEDs nicht nur im 20°Winkel das Licht abgeben sondern auch einen kleinen Teil im größeren Winkel und auch etwas über das Epoxydharz umgelenkt wird. Im Vergleich zu zu den 2,4 Wattglühbirnen habe ich es immernoch als einen Vorteil empfunden, aber die Hauptabstrahlrichtung ist definitiv direkt nach hinten.
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hitti
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Do, 08.03.07, 21:45

Erkenne ich da eine unwesentliche Ähnlichkeit deines aktuellen Beitrags, mit dem, den du davor verfasst hast oder ist das Einbildung? :wink:

Ne, mal Ernst: Das ist eine wirklich gute Idee! Ich wäre da ehrlich gesagt nie drauf gekommen... Ich plage mich noch mit einer Cateye Rückleuchte herum, die glücklicherweise mehr als 5 Stunden durchhält und dabei mehr als hell genug ist... Aber die Schutzblechversion regt sehr zum Nachbau an :D
Jannes M-Sp
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Do, 08.03.07, 22:10

Entschuldigt bitte meinen Doppelpost, ich kämpfe gerade mit meinem W-Lan...

Ich bin ein typischer Bastler, ich baue mit dem was ich hab. Sicher währen Hellere 3mm LEDs die bessere Wahl gewesen, aber ich hatte nunmal keine da. Ich war froh das die Lumibestellung da war und wollte drauf los bauen, bis ich gemerkt habe das ich erstmal nen Plan brauche :D

Und da ich noch die 3mm LEDs rumliegen hatte kamen sie zum Einsatz.

Die über die absolute Leuchtdauer kann ich keine Auskunft geben, ich weiß nur das sie schon die eine oder ander NAcht durchgeleuchtet hat bis ich am nächsten morgen gemerkt habe das ich vergessen hab sie aus zu schalten. Die Helligkeit hat dabei kaum abgenommen.
Jannes M-Sp
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Do, 08.03.07, 23:57

Heute abend habe ich leider kein gutes Bild mehr hinbekommen. Außerdem ist das Schutzblech inzwischen ziemlich ramponiert:
1031_heute_1.jpg
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[pedda]
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Fr, 09.03.07, 00:09

Wie verhält es sich denn mit der Verschmutzung der LEDs?
Schließlich sind diese ja an der Unterseite des "Bleches" angebracht und besonders am Ende des aufgewirbelten Straßensiffs und sonstigen Schmutzes ausgesetzt.

Ich glaub das ewige Reinigen würde mir auf den Wecker gehen :)


Ich würdemich auch über ein Foto des eingebauten Akkus freuen :)
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Fr, 09.03.07, 16:16

Das sieht ja echt mal geil aus!
very inconspicuous (mein Lieblingswort ;)), die roten sehen aus als ob sie zum Schutzblech gehörten
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Takeoff
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Fr, 09.03.07, 16:43

Sieht wirklich gut aus, ich würde auch die Leuchte oben auf das Schutzblech montieren, aus den oben genannten gründen , aber ich finde du hast das ganze sehr gut hinbekommen mit der ganzen realisierung, bin mal gespannt musst du nicht irgendeine Linse vor die Led packen damit die ein gebündeltes Licht abgeben ?

Mit freundlichen Grüßen

Yanik
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hitti
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Fr, 09.03.07, 21:24

Eher im Gegenteil... Das Licht ist durch den LEDKopf bereits auf etwa 20° gebündelt und für ein Rücklicht wäre diffuses Licht vorteilhafter... Du willst der Person, die hinter dir fährt, ja nicht die Augen wegbrutzeln, sondern die Absicht ist, dass mal gesehen wird :wink:
Jannes M-Sp
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So, 11.03.07, 17:59

Genau, hitti hat das Problem beschrieben, die 20° sind fast ein wenig zu stark gebündelt.

Speziell gereinigt habe ich Die LEDs nicht, evtl. mal unwillkürlich mit nem Finger drübergestrichen. Der 2k Kleber
hat sich allerdings etwas verfärbt, beeinflusst das Licht in der Richtung wie es benötigt wird nicht.

Bild vom eingebauten Akku wird nachgereicht!
Jannes M-Sp
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Sa, 24.03.07, 18:01

So, nun endlich hab ich Zeit gehabt ein paar Bilder zum aktuellen Stand der Dinge raus zu suchen bzw. zu machen.

Bild
Das Epoxydharz scheint etwas Witterungsanfälliger als der Kunststoff von den LEDs, wie gut das ich die LEDs nicht komplett mit Harz überzogen habe.

Bild
Die Metallstäbe haben sich bewährt, man kann gut erkennen wie weit er abgenutzt ist, man stelle sich nur vor wie der Akku aussähe!

Bild
Nicht bewährt haben sich die original Schutzblechbefestigungsteile, 2 originale sowie das selbstgebaute aus Alu haben den Zusatzbelastungen nicht auf Dauer stand gehalten. Man muss aber dazu sagen, das in der gleichen Zeit die Befestigung des vorderen, unveränderten Schutzblechs ebenfalls 2 mal gebrochen ist.

Bild
Nochmal der Akku von unten, alle Klebungen haben gehalten.

Bild
Beim letzten "Aufhängungsbruch" ist das Schutzblech unglücklich auf dem Kippschalter gelandet.



Nun ist ein neues Schutzblech in Planung, ich tendiere zu einem Eigenbau-VollGFK-Schutzblech mit einer Verstrebung zur Radnarbe, damit es nicht so schwingt. Bis dahin läuft das Ersatzlicht mit 3x 5mm LEDs an 3V, zum gesehen werden reichts.
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Das ist übrigens das aktulle Vorderlicht, wird bei gelegenheit auf 2x 3w und 1x 1w luxeons umgestellt:
Bild
Bild

Beide Aufnahmen sind am Tag gemacht worden! Richtig hell, wie das wohl erst mit den Luxeons wird :D
Hinter dem Reflektor sind übrigens auch noch LEDs, der Reflektor streut das Licht zu den Seiten hin.


Gruß Jannes, der gerne noch ein paar credits hätte :wink:
Dateianhänge
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HeLgZ
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Sa, 24.03.07, 18:15

geil....schön gemacht...
sind die leds eigentlich versiegelt mit silikon oderso???
sons wird dass ja sehr gescheit rosten
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