Foto hierboven: veranderde frame-geometrie. Links de Snel uit 1995 waarmee ik twee lange reizen heb gemaakt, rechts de Vittorio waarop ik vanaf 2014 fiets.
Inleiding
Figuur 1 | Het fietsframe: buizen en framehoogte.
Het fietsframe is de ruggengraat van je fiets, waarmee je op twee wielen kunt zitten en waaraan alles is opgehangen. Een fietsframe van een conventionele fiets (een niet-ligfiets) bestaat uit twee hoofddelen: het ene deel is een samenstel van vier buizen en twee achtervorken, het andere deel is een losse voorvork die in dat samenstel draait.
De lengte en de hoeken van de framebuizen bepalen samen de geometrie (vorm) van een fietsframe:
- De lengtes van de buizen bepalen de maat van het frame.
- De hoeken die de buizen maken en de verhoudingen van de buislengtes bepalen de rijeigenschappen van de fiets.
Mijn Vittorio in Liège. De voortassen heb ik inmiddels uitgefaseerd. Niet nodig (je ziet dat ze niet vol zitten, net als mijn achtertassen) en niet fijn voor het stuurgedrag.
Framemaat
De oude manier
Met ‘framemaat’ bedoelt een fietsverkoper meestal de framehoogte, uitgedrukt in de lengte van de zitbuis (buis 3 in figuur 1). Dat is old school.
Framehoogte
Er zijn twee manieren om de framehoogte te meten, zie figuur 1: (1) de center-center maat is de afstand van het midden (center) van waar bovenbuis en zitbuis samenkomen tot aan het midden van de trapas en (2) de center-top maat is de afstand van de bovenkant (top) van de zitbuis – het punt waar de zadelpen uit het frame komt – tot aan het midden van de trapas.
Zitbuislengte en sloping frames
Anno nu is de lengte van de zitbuis niet meer geschikt als aanduiding van de framemaat. Nog niet zo lang geleden hadden de meeste fietsframes een volledig horizontale bovenbuis (buis 1 in figuur 1). Wanneer de bovenbuis horizontaal blijft en de zitbuis korter wordt, worden álle framebuizen korter (ze schalen mee) en wordt het frame in zijn geheel kleiner. Bij een horizontale bovenbuis vormt de lengte van de zitbuis daarom een bruikbare aanduiding voor de maat van het frame. Dat is niet meer zo. Tegenwoordig hebben veel fietsframes een bovenbuis die schuin loopt (de buis heeft een helling, Engels: slope). Zo’n frame heet een sloping frame. Een schuine bovenbuis maakt de centrale vierhoek van het frame (figuur 2) kleiner, waardoor het frame stijver wordt. Op de foto bovenaan deze pagina is het verschil tussen een horizontale en een sloping bovenbuis goed te zien. De hoek die de bovenbuis maakt (de grootte van de helling) is niet bij alle fietsen dezelfde. De lengte van de zitbuis is daardoor geen goede aanduiding meer voor de framemaat.
Figuur 2 | Zitbuislengte in verschillende frames. De drie frames zijn even hoog, maar de lengte van de zitbuis varieert met de helling van de bovenbuis. Bij de groene zitbuis is de bovenbuis horizontaal, bij de andere twee sloping.
Kijk naar figuur 2: bij een hellende bovenbuis (blauwe en rode frames) is de zitbuis korter – en de zadelpen langer – dan bij een horizontale bovenbuis (groene frame). Maar terwijl de frames allemaal even hoog zijn, heeft het blauwe frame een kortere zitbuis dan het rode frame. Omdat sloping frames verschillende bovenbuis-hellingen hebben zegt de lengte van de zitbuis niet genoeg over de maat van het hele frame.
Framemaat in de herkansing
Wat is wel een bruikbare aanduiding van de framemaat? De lengte van de bovenbuis.
Bovenbuislengte
De lengte van de bovenbuis is de belangrijkste maat van het fietsframe. Die lengte bepaalt namelijk hoe ver je moet reiken om bij je stuur te komen. Als die afstand voor jou niet precies goed is, zit je niet lekker op de fiets. Bij een te lange bovenbuis moet je te ver reiken om bij het stuur te komen, waardoor je de neiging krijgt om op de punt van het zadel te gaan zitten. Ook je zithouding wordt dieper, je gaat verder voorover zitten, misschien verder dan wat comfortabel voelt. Ook een te korte bovenbuis zorgt voor een onplezierige fietshouding, waarbij je (overdreven gezegd) over je stuur gaat hangen en meer rechtop zit. Omdat je op een bagagefiets weken of maanden achter elkaar meerdere uren per dag op de fiets zit, is een comfortabele fietshouding – een bovenbuislengte die precies goed is – essentieel. Luistert dat echt zo nauw? Je kunt een niet-ideale bovenbuislengte toch compenseren met een langere of kortere stuurpen?
Nee, dat kan niet zomaar. De lengte van de stuurpen is van invloed op het stuurgedrag van de fiets. Hoe korter de stuurpen, hoe directer je stuurt. Ik zag ergens de vergelijking met een draaiknop voor het volume (van bijvoorbeeld een radio): bij een grote draaiknop moet je ver draaien om het volume te veranderen, bij een kleine knop is een kleine draai al voldoende. Maar met de grotere knop kun je het volume preciezer regelen. Terug naar het stuur: met een lange stuurpen kun je preciezer sturen, maar je moet het stuur een grotere draai geven voor dezelfde stuur-uitslag. Een korte stuurpen stuurt directer, maar is ook nerveuzer. Met het kiezen van een andere stuurpen beïnvloed je dus het stuurgedrag van je fiets. Dat kun je doen als je dat stuurgedrag niet prettig vindt en je dat bewust wilt veranderen. Maar dat is wat anders dan je stuurgedrag onbewust meeveranderen bij het corrigeren van een te korte of te lange bovenbuis.
Afstand zadel-trapas
Als je de voor jou prettige bovenbuislengte hebt gevonden is de volgende stap de afstand tussen de bovenkant van het zadel en de trapas. Die afstand moet passen bij je binnenbeenlengte (de afstand kruis-voetzool). Is die afstand te kort, dan fiets je met kromme benen (let maar eens op hoeveel gelegenheids-mountainbikers of -wielrenners dat doen), kun je je kracht niet kwijt en krijg je last van je knieën. Is die afstand te groot, dan ga je heen en weer schuiven op je zadel. Die afstand is eenvoudig aan te passen door het zadel hoger of lager te zetten of door een andere zadelpen te kiezen.
Beenlengte en romplengte
Is dat verhaal over de bovenbuislengte niet een beetje overdreven? Als je langer bent (groter frame), is je romp toch ook automatisch langer (langere bovenbuis)? Zijn die verhoudingen niet standaard, en na zoveel jaren fietsframes bouwen uitgevogeld? Ja en nee. De verhouding tussen beenlengte en de lengte van je bovenlichaam is niet bij iedereen hetzelfde. Twee mensen met dezelfde beenlengte kunnen een bovenlichaam-lengte hebben die centimeters van elkaar verschilt. Die twee mensen hebben voor een comfortabele fietshouding een andere bovenbuislengte nodig. Hoe dat bij jou zit kun je alleen maar ontdekken door op een fiets te gaan zitten en te ervaren hoe de fietshouding is en hoe comfortabel dat wel of niet voelt. Frames zijn meestal standaard, mensen zelden.
Stuurtype en bovenbuislengte.
De framemaat: samengevat
- Pas een fiets als een kledingstuk: zit het niet lekker, dan gaat het niet door. Doe nooit concessies aan je fietscomfort en dus aan de frame-geometrie, daar krijg je spijt van. Een mouw wordt niet langer door je schouders op te trekken, een bovenbuis niet korter door op de punt van het zadel te gaan zitten. Koop nooit een fiets zonder dat je er een flink stuk op gefietst hebt. Geen rondje van een kwartier, maar een hele dag.
- Kies het type stuur dat je op je nieuwe fiets wilt: recht stuur, gebogen stuur of drop bar (‘racestuur’). Een frame is ontworpen voor een bepaald type stuur: bij een drop bar is de bovenbuislengte korter dan bij het frame voor een recht stuur of gebogen stuur. Als je op een frame dat ontworpen is voor een drop bar een recht of gebogen stuur zet, wordt de afstand zadel-stuur kleiner. Andersom wordt die afstand groter.
- Kies de bovenbuislengte. In combinatie met een standaard stuurpen (meestal zo’n 100 mm) moet de bovenbuis een zodanige lengte hebben dat je comfortabel zit. Of dat diep of minder diep is ligt aan je eigen voorkeur. Bij een bagagefiets is dit de houding waarin je het wekenlang en vele duizenden kilometers moet kunnen uithouden.
- Zorg daarna voor de juiste afstand tussen zadel en trapas door het zadel hoger of lager te zetten of door een andere zadelpen te monteren. In een enkel geval lukt dat niet, kies dan voor een andere fiets (met dezelfde bovenbuislengte).
Figuur 3 | Zitbuishoek, naloop en sprong.
Rijeigenschappen
“Beste fietsenmaker, ik had graag een fietsframe met (schrijven we even mee?) een zitbuishoek van 73 graden, bovenbuislengte van 56 centimeter, balhoofdbuishoek van 71 graden en een wielbasis van 1060 millimeter”. Realiteit? Alleen als je voor een maatframe kiest (en dan nog…). Zoniet, dan heb je de keuze uit een reeks kant-en-klare frames of opgebouwde fietsen, en moet je op zoek naar de voor jou ideale frame-geometrie. Passen en proefrijden dus. Waarom dan toch dit hoofdstuk? Omdat het handig is iets te weten over hoe frame-geometrie het comfort en de rij-eigenschappen van een fiets bepalen.
Zitbuishoek
De zitbuishoek (figuur 3) bepaalt voor een belangrijk deel je fietshouding. Helt de zitbuis meer achterover (kleinere zitbuishoek), dan is de houding comfortabeler. Je zit meer rechtop en leunt minder op je armen. Dat gebeurt bij de klassieke stadsfiets, die volledig op comfort is gebouwd. Bij een grotere zitbuishoek (de zitbuis staat meer rechtop) leun je verder voorover en is je zit dieper. Racefietsen zijn op die manier gebouwd, redenen: (1) een diepere zit geeft minder luchtweerstand, (2) bij een grotere zitbuishoek is de krachtoverbrenging van je benen op de cranks beter. Het is echter minder comfortabel. Een bagagefiets moet comfortabel zijn, maar moet ook je beenkracht goed over kunnen brengen. De zitbuishoek van een bagagefiets-frame is daarom kleiner dan bij een racefiets, maar groter dan bij een stadsfiets.
Naloop en sprong
De naloop is de afstand tussen het punt waar je voorwiel de weg raakt (recht onder de wielas) en het punt waar de denkbeeldige lijn door je balhoofdbuis de weg raakt (figuur 3). De naloop bepaalt hoe stabiel of juist nerveus je voorwiel is: de richtingsstabiliteit. Bij een grote naloop is je voorwiel stabiel, ga je ook met losse handen perfect rechtdoor, maar gaat het sturen minder direct. Bij een kleine (of negatieve) naloop is je voorwiel nerveuzer, maar wendbaarder. De framebouwer maakt daarin een keuze, waarbij de naloop bepaald wordt door een combinatie van sprong (zeg maar: de kromming van je voorvork) en de hoek van de balhoofdbuis. Naloop en sprong worden hier in meer detail uitgelegd.
Richtingsstabiliteit
Onderschat het belang van richtingsstabiliteit niet. De fiets van Snel waarop ik onder andere deze fietsreis heb gemaakt was een echte rechtdoor-fiets. Ik kon bij het maken van een foto (uit het zadel, benen aan weerszijden van de bovenbuis) rustig het stuur loslaten zonder dat dit omklapte. Bij de Vittorio die ik nu heb kan dat niet. Als bij een beladen fiets je stuur omklapt, draait de fiets door het gewicht van de achtertassen onder je vandaan, en lig je – als je pech hebt – met fiets en al op het asfalt. Een wendbare fiets is nerveuzer, vooral merkbaar in afdalingen (uitvergroot door het gewicht van de bagage) en wanneer je minder ruimte hebt, zoals bij langsrazende vrachtwagens op smalle wegen en in druk stadsverkeer op wegen zonder fietsstrook. In die situaties wil je geen nerveuze fiets, maar eentje die stabiel is. Bij een bagagefiets vind ik stabiliteit belangrijker dan wendbaarheid. Waar je ook voor kiest, wees je bij de keuze van het frame bewust van de richtingsstabiliteit als belangrijke factor.
Figuur 4 | Wielbasis, reach en stack.
Nog meer geometrie
Wielbasis
De wielbasis is de afstand tussen de twee wielassen. Een kleinere wielbasis maakt een wendbaardere fiets. Een grotere wielbasis resulteert in een fiets die stabieler rechtdoor rijdt. Een racefiets heeft een relatief korte wielbasis, een stadsfiets een relatief lange. Bagagefietsen en mountainbikes zitten daar tussenin.
Figuur 5 | Het grijze en het rode frame hebben dezelfde reach, maar het rode frame heeft door de kleinere zitbuishoek een langere bovenbuis: de afstand tot het stuur is groter. De bovenbuislengte (de afstand tussen zadel en stuur) is daarom de maat waar je het meeste aan hebt.
Reach en stack
Voor de liefhebbers: reach en stack (figuur 4) komen uit de wereld van racefiets en mountainbike. De reach is de horizontale afstand tussen de denkbeeldige verticale lijn door de trapas en (het midden van) de bovenkant van de balhoofdbuis. In gewoon Nederlands zegt de reach (Engels voor ‘armlengte’) iets over hoe ver je moet reiken om bij het stuur te komen. Nuttig als houvast bij de keuze van je fiets? Mwa. Kijk naar figuur 5: bij een fiets met een kleinere zitbuishoek kan de reach dezelfde zijn, maar is de bovenbuis langer dan bij een fiets met een grotere zitbuishoek. Bij fietscomfort gaat het vooral om die bovenbuislengte. Vergeet de reach.
De stack is de verticale afstand tussen de trapas en de denkbeeldige horizontale lijn over de bovenkant van de balhoofdbuis. Hoe kleiner de stack, hoe dieper je zit. Bij racefietsen is dat belangrijk, dieper zitten betekent minder luchtweerstand en een betere krachtoverbrenging van benen op pedalen. Bij een bagagefiets is comfort belangrijker dan luchtweerstand en snelheid, korte stacks zul je daar niet tegenkomen. De stack moet zodanig zijn dat de fietshouding comfortabel voelt, ook bij lange dagen in het zadel. Check die houding bij het proeffietsen.
Een te lage stack kun je compenseren door tussen stuurpen en balhoofdbuis tussenringen (spacers) te monteren, waardoor het stuur hoger komt te staan. Je kunt ook knutselen met een scharnierende stuurpen waardoor het stuur in hoogte verstelbaar is. Klinkt als dé oplossing, maar in de praktijk stel je dat één keer goed af, daarna nooit meer. Ondertussen fiets je wel met een lompere en zwaardere stuurpen.
Mijn Batavus stadsfiets met lage instap. Helaas is slecht zichtbaar dat deze fiets is uitgerust met een echte Cars-fietsbel (met Bliksem McQueen).
Dames- en herenframe?
Bij de traditionele Nederlandse stadsfiets kun je kiezen tussen een dames- of herenframe, waarbij ‘damesframe’ staat voor een fietsframe zonder bovenbuis. In de tijd dat alle vrouwen rokken droegen was het over het zadel moeten zwaaien van je been niet erg elegant, zonder bovenbuis kan dat been bij het opstappen binnendoor. In de huidige tijd heeft zo’n frame niets meer met mannen of vrouwen te maken. Mijn stadsfiets heeft ook geen bovenbuis. Maar dat is een fiets waarmee ik naar de HEMA of het gemeentehuis fiets, zonder veel spullen en met een frame van alledaags staal (geen licht chromoly-staal).
Bij een bagagefiets van hoogwaardig lichtgewicht staal of van aluminium zijn de buizen zo licht en dun mogelijk en levert de centrale vierhoek van het frame een essentiële bijdrage aan de sterkte en stijfheid van de fiets. Als je daar de bovenbuis uit haalt verzwak je het frame. Dat krijg je nooit helemaal gecompenseerd door de andere framebuizen sterker (dikker, breder) te maken. Vergelijk het met een volle boodschappentas aan je stuur (wij doen alle boodschappen met de fiets, ook toen we nog een auto hadden). Je kunt de tas aan één hengsel hangen zolang de tas niet heel zwaar is en je niet teveel stoep-op-stoep-af moet. Bij een zware tas en stoepranden tussen huis en supermarkt heb je beide hengsels nodig. Met veel bagage en tochten die ook over slechte wegen gaan is het verstandig een bagagefiets mee te nemen met een zo sterk mogelijk frame. Een frame met bovenbuis.