Venn-Technologie

Wir haben die filamentgewickelte Carbonfelge erfunden.

Venn-Felgen entstehen in Windkanälen, auf Supercomputern und in beweglichen, mehrteiligen Formwerkzeugen. Hier sehen Sie die Arbeit dahinter und die Zahlen, die Sie nachprüfen können.

Im Windkanal: Rauch und Laser machen die Luftströmung um ein Velocite-Rad sichtbar

  • 2015Die ersten filamentgewickelten Fahrradfelgen, und ein Eurobike Award
  • 10Auszeichnungen und Ehrungen, von Jurys in Deutschland, Belgien und Taiwan
  • 150JBestehensgrenze im Schlagtest für Downhill-Felgen; 100 J für Straße, Gravel und XC. Die UCI verlangt 40 J
  • 5JahreGarantie auf jede Venn-Felge
01

Die Technik hinter Venn-Felgen

Kontinuierliche Entwicklung seit 2015

Kontinuierliche Entwicklung seit 2015: die ersten filamentgewickelten Fahrradfelgen, ein patentiertes Verfahren, ein per Finite-Elemente-Analyse optimiertes Laminat, ein von einem Algorithmus gefundenes Profil und die Felgen von heute. Jeder Schritt ist datiert und mit den zugehörigen Bildern und Zeichnungen dokumentiert.

Fibre in resinOne filament (red): 5 to 7 µm across,seen end-on, held in resinStrong one wayPulled along the fibres:the carbon carries itPulled across them:only the resin holds
Carbonfaser und Harz. Schemazeichnung, nicht maßstabsgetreu.
Das Material

Stark in Faserrichtung

Eine Carbonfelge besteht aus Carbonfilamenten von je 5 bis 7 µm Durchmesser, die von Harz zusammengehalten werden. In Faserrichtung belastet ist das Laminat weitaus fester als quer dazu, wo nur das Harz hält.

Eine Felge ist also nur so gut wie der Verlauf ihrer Fasern und die Stellen, an denen sie enden: Wo immer eine Faser endet, muss ihre Last über das Harz zur nächsten gelangen. Laminatdesign heißt, die Faser dorthin zu legen, wo die Last verläuft, und genau hier begann die Arbeit von Venn.

2015

Die ersten filamentgewickelten Fahrradfelgen

2015 haben wir die Venn Rev 35 vorgestellt, die ersten filamentgewickelten Fahrradfelgen. Im Jahr ihrer Markteinführung gewannen sie den Eurobike Award, den Taipei Cycle d&i award und den Golden Pin Design Award.

Eine filamentgewickelte Venn Rev 35 Felge auf ihrem Werkzeug, 2015
Eine gewickelte Rev-35-Felge auf dem Werkzeug, Mai 2015.
Rundlaufprüfung einer Felge Venn Rev 35 mit der Messuhr, 2015
Rundlaufprüfung mit der Messuhr, März 2015.
Eine Felge im Schlagprüfstand, aus den Rev-35-Jahren
Schlagtests in den Rev-35-Jahren, 2014 bis 2015.
2016 bis 2017

Unser patentiertes Verfahren

TW I607894, ein Patent, das wir hielten (angemeldet 2016, erteilt 2017, Erfinder Victor Major), beschrieb das Verfahren in fünf Schritten: wickeln, schneiden, falten, verbinden, formen. Die Zeichnungen stammen aus der Patentschrift selbst.

TW I607894, Schritt 1: wickeln
1. Wickeln. Roving läuft von einer Spule (10) durch ein Harzbad (13) auf einen rotierenden Dorn (12).
TW I607894, Schritt 2: schneiden
2. Schneiden. Das gewickelte Rohr (20) wird quer in breite Ringe (21) und schmale Ringe (22) geschnitten.
TW I607894, Schritt 3: falten und verbinden
3. Falten und verbinden. Ein breiter Ring wird zum Felgenkörper (30) gefaltet; ein schmaler Ring wird zum Außenteil (33) und an den Kanten verbunden (34). Hitze und Druck härten die Felge anschließend aus (35).
2017

Das Laminat der Var 507, ausgelegt per Finite-Elemente-Analyse

Für die Var 507 haben wir die Felge in vier Bereiche unterteilt und den Lagenaufbau jedes Bereichs nacheinander per Finite-Elemente-Analyse optimiert, während die anderen unverändert blieben. Das Modell wurde zuvor anhand von Prüfdaten validiert. Im selben Jahr gewannen filamentgewickelte Venn-Felgen den Flanders Bike Valley Start-up Innovation Award.

Finite-Elemente-Analyse des Laminats der Venn Var 507, 2017
Das Laminat der Var 507 in der Finite-Elemente-Analyse, 2017.
Eine filamentgewickelte Felge Venn Var 507, Dezember 2016
Eine filamentgewickelte Var-507-Felge, Dezember 2016.
1Rim bodythe outer walls2Rim bedthe tyre channel3Reinforcementlaminated under the rim bed4Spoke bedcarries spoke tension
Die vier Bereiche des Laminats der Var 507, nummeriert in der Reihenfolge, in der die FEM-Studie von 2017 sie optimiert hat. Schema, nicht maßstabsgetreu; nur Formen und Reihenfolge.
Lage für Lage konstruiert
  • Symmetrisch, wo das Laminat es zulässtDamit sich das Laufrad beim Durchbiegen nicht verdreht.
  • AusgeglichenJede schräge Lage hat ihr Spiegelbild, damit die Felge bei Dehnung nicht schert.
  • Kein dicker Block gleichgerichteter LagenDiese Lagen sind über den gesamten Aufbau verteilt, mit schrägen Lagen dazwischen, die Risse stoppen.
2018

Das Profil der Var 77, per Algorithmus entworfen

Entwurf der Wickelbahn für die Venn Var 77, 2018
Der Wickelpfad der Var 77, per Software entworfen, 2018.

Die Var 77 war das erste von einem Algorithmus entworfene Felgenprofil. In Zusammenarbeit mit der National Cheng Kung University erzeugte ein genetischer Algorithmus, der einen CFD-Solver ansteuerte, 675 Profile, und aus dem besten wurde die Form. Der Wickelpfad wurde per Software entworfen.

Die ganze Geschichte im Abschnitt Aerodynamik →

2022 bis 2023

Das Wickeln im Film

Standbilder aus dem Film über das Wickeln, 2023.

Standbild aus dem Film von 2023 über das Wickeln: lokale Verstärkung auf einer gewickelten Felge
Lokale Verstärkung auf einer gewickelten Felge, 2023.
Standbild aus dem Wickelfilm von 2023: Das Band wird auf den Ring gelegt
Faserband wird auf den Ring gelegt, 2023.
Standbild aus dem Film von 2023 über das Wickeln: der Wickelkopf
Der Wickelkopf, 2023.
Heute

Die Felgen von heute

Querschnitt der Carbonfelge Venn 520 TCD UL
Querschnitt der Venn 520 TCD UL.

Jede Venn-Felge wird nach der ETRTO-Norm gefertigt, und jedes Modell durchläuft vor dem Verkauf dasselbe Prüfprogramm: Bestehensgrenzen im Schlagtest von 100 J für Straße, Gravel und XC und 150 J für Downhill. Die UCI verlangt 40 J.

Das Prüfprogramm in Zahlen →

Drilled after curingFibres crossing the hole are cut (red)Moulded inFibres steered round the hole, none cut
Faserverläufe an einem Speichenloch. Schemazeichnung.
Für Laufradbauer gemacht

Eingeformte Speichenlöcher, keine durchtrennten Fasern

Bei den Venn 420, 520, 440, 540 und 620A TCD UL sind die Speichenlöcher eingeformt, zum Nabenflansch hin angewinkelt, und nicht nach dem Aushärten gebohrt. Die Fasern laufen um jedes Loch herum, statt an ihm zu enden.

Die Technischen Daten jeder Produktseite nennen ERD, Lochoptionen und Abmessungen, die Sie für den Aufbau brauchen.

02

Messbare Qualität

Zu einer makellosen Felgenwand geformt

Eine Carbonfelge ist nur so gut wie ihre Felgenwand und nur so glatt wie die Oberfläche, an der sie geformt wird.

Abgesehen von den filamentgewickelten Var-Felgen wird jede heute gefertigte Venn-Felge in beweglichen, mehrteiligen Formwerkzeugen an einer hochwertig endbearbeiteten Kontaktfläche geformt. Das Carbon wird präzise gelegt und auf Endkontur vorgeformt, bevor es ins Werkzeug kommt, sodass bei der Faserablage nichts dem Zufall überlassen bleibt. Solche Werkzeuge und Vorformverfahren sind in der Luft- und Raumfahrt üblich. Im Felgenbau sind sie nicht die Norm.

Jede Aushärtung läuft mit kontrollierten Druck- und Temperaturzyklen. Zusammen verdichten sie das Laminat vollständig und lassen das Harz dorthin fließen, wo es hingehört: Die Wand ist nahezu frei von Lunkern und Oberflächenfehlern, und kein Klarlack muss etwas verbergen.

Dann muss jede Felge die Werte einhalten, die wir veröffentlichen
  • ETRTOGefertigt nach der ETRTO-Norm.
  • SchlagtestBestehensgrenzen von 100 J für Straße, Gravel und XC, 130 J für All-Mountain und 150 J für Downhill. Der UCI-Laufradtest verlangt 40 J.
  • GewichtBei 29-Zoll- und 700c-Felgen innerhalb von ±15 g des angegebenen Gewichts.
  • GeprüftVor dem Versand geprüft.
Aus der Wickelgeschichte von Venn: 1k-Faserstrang, computergesteuert abgelegt.

Wo alles begann

2015 stellte das Team von Venn die ersten filamentgewickelten Fahrradfelgen her und gewann dafür einen Eurobike Award; Taiwan erteilte später Patente auf das Verfahren (TW I607894 und TW I634964, von uns gehalten). Das Wickeln war der Stand der Technik seiner Zeit. Was wir dabei über Faser, Harz und Formen gelernt haben, ist der Maßstab, an dem wir heute jede Felge messen.

Faserband-Breiten im Vergleich: 1k, 3k, 5k, 12k und 25k
Rovingbreiten aus den Wickeljahren: 1k, 3k, 5k, 12k und 25k.
Illustration einer Filamentwickelmaschine
Filamentwickeln, der Stand der Technik seiner Zeit.
03

Auszeichnungen

10 Auszeichnungen und Ehrungen seit 2010

Jurys in Deutschland, Belgien und Taiwan haben unsere Arbeit für Design, Innovation und Fertigungstechnologie ausgezeichnet. Die Verbundwerkstoffbranche hat uns eingeladen, sie zu zeigen.

Gewinner des Eurobike Award 2015Golden Pin Design AwardTaipei Cycle d&i awards 2015
2015Eurobike Award

Filamentgewickelte Carbonfelgen

Für das Wickeln von Endlosfasern um das Felgenprofil, statt zugeschnittene Lagen von Hand aufzulegen. Eine Premiere bei Fahrradfelgen.

2015Taipei Cycle d&i award

Venn Rev 35

Im Jahr ihrer Markteinführung wurden dieselben Felgen auf Asiens größter Fahrradmesse ausgezeichnet.

2015Golden Pin Design Award

Venn Rev 35

Taiwans führender Designpreis, für die Felge, mit der die Ära des Filamentwickelns begann.

2017Flanders Bike Valley

Start-up Innovation Award

Die erste Auszeichnung dieser Art, verliehen auf der Velofollies in Kortrijk, für filamentgewickelte Venn-Felgen.

2012iF Design und d&i award

Velocite Helios Aero

Der Aero-Rahmen, der den kombinierten iF Design und Taipei Cycle d&i award in der Kategorie Fahrrad gewann.

2010Taiwan

National Entrepreneurship Award

Einer von zehn Preisträgern aus 80 Bewerbern; 2011 folgte der Taiwan Excellent Enterprise Quality Award.

Victor Major bei seinem Vortrag auf der JEC Asia 2019 in Seoul
JEC Asia 2019, Seoul. Victor Major über thermoplastische Verbundwerkstoffe.
JEC Asia 2019, Seoul

Eingeladen von der Verbundwerkstoffbranche

Auf der JEC Asia 2019 hob die JEC Group Velocite für seine Pionierarbeit in der Verbundwerkstoffverarbeitung hervor. Victor Major sprach über den Vormarsch thermoplastischer Verbundwerkstoffe und die Fragen, die die Branche beantworten muss: die Skalierung der Produktionsmengen und die Recyclingfähigkeit der Strukturen.

04

Forschung, die in der Felge ankommt

Jede Venn-Felge beginnt als Ingenieursfrage, nicht als Stilübung. Wir arbeiten mit Universitäten, Forschungszentren und Materialherstellern zusammen, und die Ergebnisse fließen direkt ins Laminat.

NCHC, TaiwanNational Center for High-performance Computing: CFD und Design mit genetischen Algorithmen auf seinem GPU-Supercomputer
NCKUNational Cheng Kung University: gemeinsame Forschung an Felgenprofilen, darunter die Venn Var 77
OxeonTeXtreme Spread-Tow-Carbon für dünne Lagen mit weniger Faserondulation
AcerHochleistungsserver für Live-CFD

Die richtige Faser für jede Aufgabe

  • Toray T1100Ultrahochfeste Faser, heute in unseren neuesten Felgenlaminaten
  • Toray T800Die Hauptstruktur: hohe Festigkeit und Steifigkeit
  • Toray T700SWo Zähigkeit und Schlagfestigkeit zählen
  • HochmodulSteifigkeit, wo sie gebraucht wird, ohne Mehrgewicht
Carbonfaserverstärkte thermoplastische Felgenabschnitte aus der Forschung von Venn
Thermoplastische Carbon-Felgenabschnitte aus unserem F&E-Projekt in Belgien
05

Aerodynamik, erst berechnet, dann gemessen

Wir entwerfen unsere eigenen Profile mit numerischer Strömungssimulation (CFD) und belegen sie anschließend im Windkanal. Große und kleine Fahrradmarken sowie OEM-Felgenwerke haben dieselbe Arbeit für ihre eigenen Produkte genutzt.

CFD: Druck auf Laufrad und Gabel, berechnet, bevor irgendetwas gefertigt wird
  • Für den Fahrer ausgelegtDas Fahrverhalten bei Seitenwind zählt genauso viel wie der Luftwiderstand auf der Geraden.
  • Profile für jede DisziplinRennrad-, Gravel- und MTB-Felgen erhalten jeweils eine Form, die zu Reifen und Tempo passt.
  • Im Windkanal überprüftErst die Simulation, dann die Messung an echten Laufrädern.
Venn Var 507

Praktisch null Auftrieb, unter allen Bedingungen

Bei der Var 507 ging es nie um den niedrigsten Luftwiderstandswert in einer einzelnen Windkanal-Einstellung. Ihr Profil legt das aerodynamische Zentrum knapp hinter die Achse, sodass Böen und vorbeifahrender Verkehr praktisch keine Rückmeldung an den Lenker geben.

Ruhig bei Seitenwind.Eine Hochprofilfelge, die das Rad nicht lenkt, wenn sich der Wind ändert.
Centre of pressure aheadof the axlecentre ofpressurelever armsteeringtorqueA gust pushes the front ofthe wheel: the bike steersVenn Var 507: justbehind the axlecentre ofpressure≈ 0 lever armA gust pushes at the axle:effectively zero feedback
Wo die Seitenkraft angreift, entscheidet darüber, wie sich ein Laufrad im Wind verhält. Schemazeichnung, nicht maßstabsgetreu.
limits: 30 x 77 mmthe winner:Venn Var 77675 profiles,shape left free.Also in the search:concavebulbousV-shaped
Illustration der Suche: skizzierte Kandidaten aller Art innerhalb der Grenzen von 30 x 77 mm. Die rote Kontur ist das tatsächliche Profil der Var 77, aus der Werkszeichnung.
Venn Var 77, 2018

Das erste von einem Algorithmus entworfene Felgenprofil

In Zusammenarbeit mit der National Cheng Kung University erzeugte ein genetischer Algorithmus, der einen CFD-Solver ansteuerte, 675 Profile. Vorgegeben haben wir nur den Reifen (25 mm), die Felgenhöhe (77 mm) und die breiteste Stelle (30 mm; ohne diese Grenze lag das Optimum bei 42 mm Breite). Die Form selbst blieb frei. Konkave und bauchige Kandidaten blieben unangetastet in der Suche, und wäre einer von ihnen der schnellste gewesen, hätten wir ihn gebaut. Die aussichtsreichsten Kandidaten wurden anschließend in 3D modelliert und als komplette Laufräder simuliert, und aus dem besten wurde die Form. Keine Fahrradfelge war je zuvor so entworfen worden.

Bericht von Bikerumor, 16. Nov. 2018
Ein Fahrer auf einem Carbon-Rennrad im Windkanal
Windkanaltests
Stromlinien am Felgenprofil der Venn Var 37
Stromlinien an der Var 37
CFD der Luftströmung um Laufrad und Gabel
Luftströmung an der Gabel
CFD-Simulation eines kompletten Rads
CFD des kompletten Rads
06

Qualitätskontrolle in Zahlen

Jedes Venn-Felgenmodell durchläuft vor dem Verkauf dasselbe Prüfprogramm. Das Einzige, was sich ändert, ist, wie hart wir zuschlagen.

0 J50 J100 J150 JUCI requirementISO 4210-740 JRoad, gravel and XC100 JAll-mountain130 JDownhill150 J
Bestehensgrenzen im Schlagtest nach Disziplin, im Vergleich zu den 40 J, die die UCI verlangt (ISO 4210-7). Eine Bestehensgrenze ist die Energie, bei der jede Felge bestehen muss, nicht die Energie, bei der sie bricht.
Laufräder auf dem Prüfstand

Das übrige Programm mit Ergebnissen

Beispiel aus den Prüfunterlagen des Laufradsatzes Venn 520 TCD UL:

PrüfungErgebnis
Ermüdung596 km auf dem Prüfstand, rund 1.000.000 Zyklen: keine Risse, Beulen oder Speichenausrisse
Rundlauf im Fahrbetrieb4 Stunden und 130 km Dauerlauf: Rundlaufabweichung des Hinterrads innerhalb von 0,1 mm
Festigkeit der SpeichenlöcherJedes Loch über der Bestehensgrenze von 300 kgf
Seitensteifigkeit133 kgf/mm (0,40 mm bei 53,2 kgf)
Reifenhalt120 psi über 8 Stunden gehalten, Planlauf und Verformung innerhalb der Grenzwerte
Hitze110 psi bei 80 °C: Felgenbreite um 0,05 mm verändert
AufbauPlanlauf 0,15 bis 0,18 mm, Rundheit 0,20 bis 0,22 mm, vor und nach dem Tubeless-Aufpumpen auf 120 psi
Felgen- und Laufradprüfung: Prüfberichte, eine Messuhr und ein Laufrad auf dem Prüfstand
Prüfberichte und Messungen pro Modell
Keine B-Ware. Niemals.Eine Felge, die die Qualitätskontrolle nicht besteht, wird neu gefertigt, nie mit Rabatt verkauft.
  • Auch bei Gravel-FelgenEine Venn 440 TCD UL erreichte 0,18 mm Planlauf und 0,19 mm Rundheit und gab bei 5 kg Seitenlast weniger als 4 mm nach, bei einem Grenzwert von 5 mm.
  • Abgesichert durch 5 Jahre Garantie auf FelgenUnd 2 Jahre auf komplette Laufräder.
07

Felgenbremsmodelle, die Hitze aushalten

Unsere Felgenbremsmodelle nutzen ein eigens entwickeltes Harz mit hoher Glasübergangstemperatur (Tg). Es behält seine Steifigkeit weit über die Temperaturen hinaus, die hartes Bremsen auf einer langen Abfahrt mit guten Belägen und gut eingestellten Bremsen normalerweise erzeugt. Unsere heutigen Felgen für Felgenbremse haben eine Tg von 250 °C (Daten liegen vor).

  • ca. 216 °COnset des Speichermoduls: hier beginnt die Steifigkeit zu sinken
  • ca. 236 °CMaximum des Verlustmoduls
  • ca. 240 °CTan-Delta-Maximum, der üblicherweise als Tg angegebene Wert
DMTA-Test unserer früheren Felgen für Felgenbremse
DMTA-Thermogramm aus Venns Test seiner früheren Felgen für Felgenbremse
DMTA-Thermogramm aus unserem Test früherer Felgen für Felgenbremse
Bauen Sie mit Venn

Felgen, von Grund auf konstruiert.

Wählen Sie Ihre Felge oder sprechen Sie mit uns über Laufräder und OEM-Projekte. Komplette Venn-Laufradsätze finden Sie auf vennwheels.com.