Dušan Demovič je nejenom skvělý konstruktér a stavitel karbonových koloběžek, nýbrž také pilný přispěvatel, který nás pravidelně zásobuje jak ukázkami svého díla, tak i praktickými radami a postřehy ze své praxe. Následující článek, který jsem výjimečně přeložil do češtiny, vznikl na popud naší recenze-nerecenze karbonové koloběžky Idea S1.
Dušan Demovič: Za tajemstvím koloběžkového karbonu
Zdravím opět všechny „Přibližováky.cz“ z Česka i Slovenska. K dnešnímu tématu jsem se dostal víceméně náhodou. Při čtení článku o „Strnadelce“ (Karbonová koloběžka Idea S1, takto přezdívaná podle Libora Strnadela, jejího „duchovního otce“ – viz náš článek. Pozn. redakce.) v přípravě na Kick Spain 2025, jsem přemýšlel o své vlastní vývojové cestě (myslím tedy karbonové rámy) a rozvzpomínal se na své konstruktérské začátky. Doslova mě nakopla Bolkova věta:
„Tento rám příkladně tuhý rozhodně není a je otázkou, jestli už takto vyjel z „výrobní linky“, nebo byl postupem času „prošlápnut“. Každopádně tohle, pokud vím, rozhodně není obecný problém karbonu, ale spíš toho, jakou konstrukci použijete a kolik gramů váhy jste ochotní za tuhost vyměnit.“
A tak jsem se rozhodl k tématu karbonových rámů přidat pár svých vlastních zkušeností, postřehů a nápadů, které mě provázely zhruba desetiletým obdobím, kdy se věnuji stavbě karbonových koloběžek.
Koloběžkový konstrukční oříšek
K uvedenému dotazu od Bolka na téma Strnadelka si dovolím odpovědět za samotného konstruktéra. Doufám, že se nebudu mýlit, když napíšu, že takto už „vyjela z výrobní linky“.
V době, kdy jsem se začal věnovat karbonovým rámům, jsem mapoval vše, co bylo dostupné na trhu. Cestoval jsem do Vídně za Guidem a jeho PéGéčkem (Rakouský koloběžkář Guido Pfeifermann a karbonová koloběžka PG od Nizozemce Pieta Groenvalda. Pozn. Redakce), v Brně na autodromu jsem se poprvé setkal se Strnadelkou. První, co jsem vždy udělal, byl jednoduchý test tuhosti rámu v torzi. Stačí jednou rukou uchopit představec, druhou zadní kolo, a v protipohybu zkusit rám zkroutit. Okamžitě je vše jasné. (Mimochodem… zkuste si to sami u své koloběžky se dvěma velkými koly.)
Měl jsem zmapované všechny dostupné karbonové rámy na trhu, které se objevily na závodech (včetně srovnání s mou první silniční Ultimou). Všechny jsem také projel, vyzkoušel a krátkodobě otestoval. A je nutné dodat, že v té době to tedy žádná sláva nebyla. Rámy se kroutily jako hadi, a i když bylo stupátko o něco pevnější proti „prošlápnutí“, v torzi už pevnost tahala za kratší konec.
Koloběžkové rámy jsou jednoduše z titulu své konstrukce pořádný oříšek. Krátké kolobrndové stupátko sice dokážete vyrobit dostatečně pevné, ale když na něj „zavěsíte“ zadní 40cm a přední 90cm páku – a pořádně se do toho opřete, tak už se začnou podvolovat i „nejodolnější“ stupátka.
Příčky a přepážky
První řešení tohoto problému jsem hledal v příhradové rámové konstrukci. Dodnes po světě běhají tři takové rámy a jejich pevnostní parametry v zatížení na stupačce i v kroucení jsou dosud vynikající. Nevýhodou však bylo poměrně silné stupátko, která zvedalo jezdce daleko od asfaltu. Použitelné tak akorát na kros…
Proto mé úsilí logicky směřovalo k výrobě monokokového rámu, který by měl tenké a zároveň pevné stupátko. První „hybridní“ modely měly ještě vnitřní konstrukci stupátka – kostru z tenkých karbonových trubek, obalených vnějším monokokem. Ale ani toto řešení nepřineslo očekávaný výsledek. Postupně jsem začal spekulovat o vnitřních výztuhách a k jedné experimentální příčce brzy přibyla druhá a zanedlouho i třetí.
Byly to jednoduché svislé stěny/příčky mezi horní a spodní částí stupátka, nalepené na bloky XPS (extrudovaný polystyren). S těmito přepážkami se pevnost při zatížení i kroucení značně zlepšila, avšak stále to nebylo ono. „By the way“, Piet Groenveld má na svém slavném modelu jednu centrální (poměrně silnou) přepážku v celém rámu od hlavové trubky až po zadní část stupátka. Snad nevyzradím (resp. předpokládám, že ne) velké tajemství, když napíšu, že Pietův rám se skládá z levé a pravé uzavřené části (dělicí rovina je podélný svislý řez středem rámu). Tyto dvě poloviny jsou ve formách vyrobené odděleně jako uzavřené profily, a právě vnitřní přepážka je styčným bodem obou částí. Proto jsou PéGéčka tak pevná a odolná vůči průhybu při zatížení. V torzi jsou stále, přesněji řečeno – byly stále o něco slabší. Pro modely poslední generace to už totiž neplatí, zde Piet inovoval správným směrem.
U pana Strnadela, tedy u koloběžky Idea, které jsou z jedné kompaktní formy, zase šlo o nalezení správného „layoutu“ a množství uhlíkového prepregu. Opět předpokládám, že najít způsob, jak vyrobit lehký a pevný rám, nebylo nijak jednoduché (a věřím, že to stálo hodiny vývoje a desítky zkušebních rámů). Poslední představená verze Idea S1 Aero s kotoučovými brzdami je už skutečně pevná, lehká a stále stejně elegantní jako minulá verze. Palec nahoru!
Klíčové slovo: voština
Na své cestě za tuhým karbonovým rámem jsem ještě vyzkoušel variantu stupátka s příčkami v úhlu asi 65° (nikoliv Celsia… :-)), uspořádaných do tvaru diamantů. No ale ani toto řešení nepřineslo požadované zlepšení.
Přelom nastal až použitím aramid-karbonového sendviče – voštiny. Středová aramidová část, která vypadá jako včelí plást, se dá koupit jako polotovar. Když z obou stran přilepíte tenké karbonové pláty, vznikne lehký a pevný kus materiálu, přímo ideální na vnitřní příčky. Jedna centrální (stojka) si našla místo v „labutím krku“ rámu. Do zadní vidlice a do stupátka už standardně vkládám tři takovéto příčky.
Malou poznámkou se ještě vrátím k Bolkově větě: „… jakou konstrukci použijete a kolik gramů váhy jste ochotní za tuhost vyměnit.“ Přesně na to se ptám svých budoucích zákazníků. „Chcete upřednostnit nízkou hmotnost anebo vysokou tuhost?“ Oboje zároveň zatím (při zachování tloušťky stupátka) zajistit neumím…
V poslední době směřuji spíš cestou masivnějších, ale pevných rámů – a podle odezvy je to správný trend. Co se týká stupátka, což považuji za klíčový prvek stavby rámu, bych tuto dvojčlenku rozšířil ještě o veličinu samotné tloušťky. Při zrodu stupátka tedy dají tři dobré sudičky do vínku tři skvělé vlastnosti lehkého, pevného a tenkého stupátka. No a potom přijde zlá „svině čarodějnice“ a řekne, že platit budou vždy jenom dvě z těchto vlastností. Uvedu příklad: Stupátko na Marošově speciálu 32 × 32“ je sice mimořádně pevné, silné pouhých 10 mm, ale protože je lisované z plného karbonu, váží okolo 1,5 kg. Moje první monokokové pokusy (relativně pevné i lehké) však měly na výšku 38 mm. Nyní jsem tuto míru díky uhlíkovo-aramidové voštině dokázal stlačit na 25–27 mm. Piet Groenvald už dokázal i extrémních 18 mm (!), ale já už asi méně než 25 mm nedám.
Poslední inovací v mém konstruktérském portfoliu je vcelku nový a perspektivní materiál s názvem Lantor Soric SF, určený na vakuovou infuzi. V principu jde opět o sendvič-voštinu, „připlácnutou“ mezi dvě vrstvy uhlíku. Osobně používám tloušťku 2 mm, a je neuvěřitelné, jak se – i s pouhým jedním plátem pod vrchní karbonovou vrstvou – zlepší mechanické vlastnosti. V praxi dávám jeden plát nahoru pod nášlapnou plochu a druhý dolů pod „škrtací“ plochu.
Váhové dilema
Ještě dodatek k tématu celkové hmotnosti. I já jsem v minulosti propadl iluzi typu nejlehčí = nejlepší. Jeden můj starší výtvor se díky ultralehkým kolům dostal na hranici hmotnosti 3 950 gramů a díky příhradové konstrukci rámu byl i tak nějak přijatelně pevný. Do kopce úžasné, po rovině však slabé a ve sjezdech přímo nedostatečné… Proto po letech zkušeností doporučuji i na takovýto lehký rám nasadit kola alespoň se 40–50mm ráfkem, v klidu pak s 25 nebo 28 mm širokým obutím. Do kopce vás to nezničí, po rovině to jede a ve sjezdu nezklame.
Pokud je ale karbonový rám o něco těžší, a tedy i pevnější, plus k tomu máte i těžší kola (však ať se to dobře točí i z kopce), vyvstává zásadní otázka: K čemu tedy karbonku, když hlavní výhodu utopíme v masivní (byť pevné) konstrukci? Odpovědí je hlavní a nezničitelná výhoda uhlíkových vláken, jíž je odezva celého stroje na masivní kopání. Jezdcova energie není nijak deformovaná, vstřebaná či „rozložená“ do vzájemného pohybu mechanických částí koloběžky mezi sebou. Takováto koloběžka zkrátka přenese do pohybu a rychlosti všechno, co do ní shora pustíte. Dokonce i vibrace z kol jsou utlumené na vnějším plášti nebo vnitřních výztuhách rámu. Pár kusů mých strojů této poslední generace už jezdí i po Česku, kdybyste je tedy potkali, neváhejte je vyzkoušet.
Jeden komentář
Děkuju za hezkej a poučnej článek.
Jen by to chtělo klidně stejně obsáhlej, nebo i delší a hlavně kauzaistický článek k této myšlence, která je zde zmíněna.
„…..Jeden můj starší výtvor se díky ultralehkým kolům dostal na hranici hmotnosti 3 950 gramů a díky příhradové konstrukci rámu byl i tak nějak přijatelně pevný. Do kopce úžasné, po rovině však slabé a ve sjezdech přímo nedostatečné… Proto po letech zkušeností doporučuji i na takovýto lehký rám nasadit kola alespoň se 40–50mm ráfkem, v klidu pak s 25 nebo 28 mm širokým obutím. Do kopce vás to nezničí, po rovině to jede a ve sjezdu nezklame. ….“