Cykel med automatväxel

av Christer Ekebom Forum 1986-18, sida 24-25, 20.11.1986

Taggar: Teman: innovation

Cykel med

AUTOMATVÄXEL

I snart hundra år har Man försökt konstruera en automatväxlad cykel, utan att lyckas. Biträdande professor Urpo Mantovaara vid lammerfors tekniska högskola tror sig h kormm på ett användbart koncept. Me andra ord: det hela tycks fungera.

e konstruktioner som hittills sett daD gens ljus, har av olika orsaker inte kunnat förverkligas i serieproduktion. Antingen har själva konstruktionen rent tekniskt inte varit lyckad, eller så har den ekonomiska sidan (produktionskostnaderna) satt käppar i hjulet. De första patenten i samband med utvecklingsarbetet kring automatväxeln beviljades redan i början av detta sekel, men trots detta har framgångarna lyst med sin frånvaro. Biträdande professor Urpo Mantovaara har under flera år systematiskt arbetat på sin automatväxel. Han borde ha alla förutsättningar att lyckas, dels för att han har tekniska högskolans laboratorium till sitt förfogande och dels för att han besitter de kunskaper som utvecklingsarbetet förutsätter. Han har nämligen, som sin huvuduppgift, under de senaste åren sysslat med att utveckla en differentlalvariator för kilremsdrift, dvs praktiskt taget exakt det som behövs i en automatväxlad cykel. Variatorprojektet är ett samarbete med industrin och avsikten har varit att få fram en automatväxel för industriellt bruk. Den utvecklade produkten är mycket lämplig exempelvis för varvtalsreglering av fläktar.

Enkel princip

Principen för automatväxeln är i själva verket mycket enkel och konstruktionen har va Makroekonom fortsättning från 8 2 inte då också räkna med att inflationen åter tilltar om och när råoljepriset börjar stiga?

Det är i detta nu snarast omöjligt att avgöra om en dylik symmetri föreligger. Vissa beräkningar för Finland låter antyda att effekten på exempelvis konsumentpriserna blir överraskande liten oberoende av om råaljepriset under den närmaste framtiden förblir på den nuvarande nivån eller börjar stiga mot samma höjder som under 1985.

Den invanda prissättningspolitiken förefaller emellertid att leva vidare också inom tjänstesektorn, både den offentliga och de 2 rit i flitig användning i olika industriella sammanhange redan i över hundra år. För mannen på gatan torde den mest kända tillämpningen vara holländska DAFs automatväxlade personbil.

En kilrem löper, precis som cykelkeden, mellan tramphjulet och ett hjul på bakhjulets nav. Vid keddrift ändras utväxlingen manuellt genom att keden flyttas från ett kugghjul till ett annat med en annan diameter. I vissa fall sker bytet av utväxling inne i själva navet.

Kilremsdriften erbjuder en annan möjlighet: man kan ändra den effektiva hjuldiametern steglöst. Remmen löper mellan två något koniska hjul. Genom att kila in remmen mer eller mindre djupt mellan hjulen kan man ändra den effektiva hjuldiameter som remmen löper runt. Denna ändring kan ske manuellt, men kan lika väl skötas helt automatiskt av den trampkraft som verkar på remmen. Eftersom tramphjulets diameter (i detta fall) hela tiden är konstant, ändras därmed utväxlingen mellan tramphjulet och bakhjulet.

Väderproblem, bland annat

Idén verkar enkel, men det faktum att grundidén är ungefär 100 år gammal, visar att teori och praktik inte alltid stämmer överens. Under ideala förhållanden fungerar systemet utmärkt. Tyvärr är förhållandena privata. Sedan mitten av år 1985 har priset på tjänster stigit med i genomsnitt drygt 5 procent mot konsumentprisernas genomsnittliga 3,3 procent. Frågan inställer sig om kostnadsstegringen faktiskt varit så pass kraftig som avgiftshöjningarna låter antyda. På näringsstyrelsen hyser man planer på att syna prissättningen av speciellt offentliga tjänster närmare | sömmarna.

Eftersom importpriserna sjunkit markant alltsedan mitten av år 1985, förefaller det uppenbart att det uppställda inflationsmålet för I år står och faller med hur pass framgångsrikt man lyckas bemästra pristrycket från de inhemska faktorerna. | nästa år är det möjligt att man därtill åter blir tvungen att räkna med stigande importpriser. För att inte tala om att någonting oförutsett inträffar. ee

Den automatväxlade cykeln liknar vilken vanlig cykel som helst. Prototyperna är byggda på gamla cykelramar (ovan).

Tittar man litet närmare på cykelns drivmekanism, märker man att den saknar ked och kugghjul. Själva ändringen av utväxlingsförhållandet sker genom att kilremmen förflyttas utåt eller inåt mellan de koniska hjulen på bakhjulets nav (nedan).

För att råda bot på problemen vid våt väderlek förses drivhjulen bak med spår enligt ett visst noga utprövat mönster (nederst).

18/1986 FORUN praktiken för det mesta långt ifrån ideala.

Professor Mantovaara berättar att det första stora problemet utgjordes av kilremmarnas dåliga kvalitet. Tillverkarna kan nog tillverka fina remmar, men gör det sällan, eftersom ingen kräver det. Remmarna är vanligen ojämna och därmed blir också driften ojämn och detta i sin tur leder till otrevliga hopp vid trampningen och också till lägre verkningsgrad.

Dessutom råkar man ut för obehagliga överraskningar vid regn. Remmen har då en tendens att börja slira.

Dessa problem har professor Mantovaara brottats med och utvecklingsarbetet har redan resulterat i tre patentansökningar.

Kilremmens kvalitet är en tillverkningsfråga. Genom mindre slarv vid tillskärningen erhåller man högre kvalitet. Men problemet vid vått före avhjälps inte med en rem av högre kvalitet. Det gäller att så snabbt som möjligt avlägsna vatten och smuts som ohjälpligt kommer in i kilremshjulen. Detta problem är speciellt påtagligt vid bakhjulet. Mantovaara har valt att kompensera de olägenheter vatten och smuts medför. De båda kilhjulen på bakhjulsnavet förses med avböjda spår. Dessa spår tar upp olika föroreningar som kommer in mellan kilremmen och hjulen och de kompenserar dessutom för smärre ojämnheter på själva remmen. Därme borde fästet vid otjänligt före bli betydligt bättre. Upprepade praktiska prov visar att antagandet är korrekt. Manto vaara tror att en finslipning av spårens utformning ska resultera i att cykeln inte längre överhuvudtaget är känslig för olika väderleksförhållanden. Redan idag är känsligheten för olika förhållanden mycket ringa, men det krävs fortfarande en manuell finjustering av spännkraften på bakhjulen vid olika väderförhållanden. Men Mantovaara räknar med att också den funktionen ska kunna automatiseras.

En provtur (vid torr väderlek) på gården utanför tekniska högskolans lab visade klart att automatväxeln fungerar utomordentligt bra. Trampningen kändes jämn och behaglig och inga slirningstendenser kunde upptäckas. Det måste medges att det kändes en aning konstigt då utväxlingen ändrades med hastigheten, men då man accepterat faktum, är upplevelsen mycket angenäm.

Konventionell cykelram

Det är inget konstigt med själva cykeln. Prototyperna är byggda på helt normala cykelramar och det enda som märkbart skiljer dem från en konventionell cykel är kilremmen och de tillhörande koniska ljulen.

Serieproduktion?

En fråga som i detta sammanhang genast inställer sig är om det är möjligt att serietillverka denna cykel till ett konkurrenskraftigt pris. Med andra ord: kan det hela bli business?

En okänd faktor i sammanhanget är naturligtvis hur marknaden tar emot en dylik cykel. Men ser man på tillverkningsmöjligheterna, verkar allt vara i sin ordning. Mantovaara har, jämsides med utvecklingen av själva drevet också tvingats utveckla de specialverktyg som behövs vid tillverkningen. Han uppskattar att en fabrik för tillverkning av dessa cyklar kan kosta någonting mellan 30 och 40 miljoner mark. Han räknar med att priset, vid en serietillverkning på en miljon cyklar, utan tvekan bör vara konkurrenskraftigt, jämfört med priset på en modern 12-växlad cykel.

Sedan uppfinningen för en tid sedan fick publicitet, har intresse för idén visats från flera olika håll, berättar Mantovaara. Såväl utländska som inhemska företag har hört av sig. Mantovaara är därför förhoppningsfull och tror att cykeln kan börja serietillverkas inom en överskådlig framtid och att tillverkningen dessutom kan stanna i Finland.

Lagarbete

Mantovaara har ingalunda arbetat med projektet helt ensam. Dels har han assisterats av personalen vid högskolan och dels har flera företag och privatpersoner i olika repriser varit knutna till projektet. Det största problernet har naturligt nog varit finansieringen, också om det inte hittills har rört sig om några större summor, dvs miljonbelopp.

Christer Ekebom €

Vvosa tekniska läroanstalt satsar på

EKONOMI FÖR INGENJÖRE läroanstalt breddas och effektiveras.

Skolan satsar på ekonomisk fortbildning och på ingenjörsutbildning i produktionsekonomi.

| ngenjörsutbildningen vid Vasa teknisk — Vi räknar med att kunna starta en ekonomisk fortbildningskurs redan hösten 1987, berättar skolans nya rektor Carl-Eric Wingren. — Kursen blir på 4 månader, så deltagarna är berättigade till studiestöd. Initiativet har kommit från ingenjörer i industrin — i Vasa-regionen är många av ingenJörerna självständiga företagare, och detta har aktualiserat behovet av ekonomisk fortbildning. Vi kommer också att marknadsföra kursen till finskspråkiga ingenjörer.

Föreläsarna till den nya kursen kommer dels från industrin och handelskammaren, dels från Svenska handelshögskolan — och givetvis också Vasa tekniska läroanstalt.

Kursen är uppbyggd så att den tillgodoser ingenjörernas konkreta behov. Förutom teoretiska föreläsningar ingår en betydande kvot case-arbete. Totalt skall kursen omfatta

PORUN 18/198 cirka 500 timmar, vilket inkluderar ekonomiska ämnen, marknadsföring, språk, förMAandlings- och försäljningsfärdigheter och rättslära, samt valfria ämnen. Vi överväger att utforma den ekonomiska utbildningen för såväl ingenjörer som tekniker.

Produktionsekonomi

Wingren berättar att erfarenheterna av den nya kursen sedan kommer att utnyttjas vid nästa steg: i slutet av 80-talet vill skolan köra igång med ingenjörsutbildning i produktionsekonomi, som betyder ett år längre utbildning — dvs den grundskolebaserade linjen blir 5 och den studentbaserade 4 va år.

— Modellen är vår egen, och har initierats av att antalet diplomingenjörer i länet är litet jämfört med landets medeltal. En påbyggnad av vår examen med utbildning i bl a marknadsföring, resultat- och balansräkning, ekonomisk rättslära, företagsrätt samt produktionsekonomi bör vara värdefull för varje ingenjör och tekniker, säger rektor Wingren.

Teknologicentrum nästa år

Också Vasa skall få ett eget teknologicentrum. Om länsstyrelsen beviljar pengar.

— Vasa tekniska läroanstalt har i samråd med Vaasan teknillinen oppilaitos anhållit om medel för ett treårigt projekt — efter den perioden skall centret kunna vara självförsörjande. Det betyder en miljon mark per år, tre gånger. Vi har också nalkats yrkesutbildningsstyrelsen i saken.

Ett eget teknologicentrum har mänga funktioner — Det för undervisning och industri närmare varandra, ger lärarna möjlighet att lära sig ny teknologi, betjänar SMI-tföretagen och befrämjar undervisningens utveckling, säger Wingren.

Centret skall erbjuda industrin avgiftsbelagda tjänster, arrangera kursverksamhet och förbättra möjligheterna för de sk ingenjörsarbetena, som ingenjörerna vid Vasa tekniska läroanstalt utför som läroprov — motsvarande diplomarbetena för diplomingenjörer.

Vasa teknologicentrum blir helt tvåspråkigt. Ragnhild Artimo 25