VIDEO:Eine einzigartige Innovation hält die Räder am Laufen

In diesem Video beschreiben Wes Wolfenbarger und Gary Mailhiot, was die Idee für ihr einzigartiges Fahrradteil ausgelöst hat und wie sie von der Entwicklung zu einem internationalen Unternehmen geworden sind, das über 100 verschiedene Varianten des Teils herstellt.

Als der begeisterte Radfahrer und professionelle Fahrradmechaniker Gary Mailhiot beschloss, sein neues Design für ein Fahrradtretlager herzustellen, arbeitete er in einem Fahrradgeschäft und hatte keine Erfahrung in der Bearbeitung. Aber mit der Hilfe des Freundes und zukünftigen Geschäftspartners Wes Wolfenbarger und eines Werkzeugmaschinenhändlers in der Nähe lösten sie ein Problem mit vorzeitigem Lagerausfall, das die Fahrradindustrie geplagt hatte.

Mailhiots Idee für ein neues Tretlagerdesign wurde ausgelöst, als sein neues 5.000-Dollar-Kohlefaserrad 2013 mit zwei Kunststofflagergehäusen, die mit einer High-End-Kurbelgarnitur aus Titan zusammenpassten, im Fahrradgeschäft auftauchte. Da er wusste, dass ein besseres Design angebracht war, fragte er sich, ob eine einteilige Aluminiumkonfiguration eine bessere Alternative wäre.

Er konsultierte Wolfenbarger, einen Maschinenbauingenieur, der in einer Maschinenwerkstatt arbeitete, zu seiner Idee für das neue Design. Begeistert von der Aussicht arbeiteten die beiden bei Wolfenbargers damaligem Arbeitgeber an einem Prototypen. Schließlich beschlossen die beiden jedoch, ihre eigene Maschinenwerkstatt in North Little Rock, Arkansas, zu gründen, um Tretlager im eigenen Haus herzustellen.)

Was unten?

Das Tretlager eines Fahrrads ist die Komponente, die verwendet wird, um die Kurbelgarnitur mit dem Rahmen des Fahrrads zu verbinden, sodass sie sich unabhängig vom Rahmen drehen kann. Das Tretlager eines Composite-Fahrrads wird in die Rahmenschale gepresst und enthält zwei Lager auf jeder Seite.

Das Paar entschied, dass sie ein dünnwandiges Aluminiumgehäuse für die beiden Lager aus Stangenmaterial fräsen könnten. Dann könnten die Lager in jedes Ende des Rohrs gepresst werden, um eine einteilige Halterung zu schaffen, die eine verbesserte Konzentrizität zwischen den beiden Lagern bietet.

Glücklicherweise hatte Wolfenbarger eine Arbeitsbeziehung mit einem lokalen Werkzeugmaschinenhändler, TechMach (Rogers, Arkansas), der zu diesem Zeitpunkt zufällig eine Drehmaschine von Doosan auf Lager hatte. Nachdem Sie bei der

ein Gefühl für die Maschine bekommen haben

Da Tretlager keine universelle Größe sind, Das Unternehmen stellt jetzt etwa 100 Variationen dessen her, was es als Kernmodul bezeichnet. Bildnachweis:BBInfinite

Standort des Vertriebshändlers beschlossen die Geschäftspartner, dass das Drehzentrum Doosan Lynx 220 LYA aufgrund seiner Drehzahl von 6.000 U/min ihre erste Anschaffung sein sollte. Diese hohe Spindeldrehzahl ist entscheidend, um die sehr engen Toleranzen einzuhalten, die das dünnwandige Aluminiumgehäuse erfordert, erklärt Wolfenbarger.

Mailhiot mietete dann unter Anleitung von TechMach eine 1.500 Quadratmeter große Einrichtung. Der Distributor beriet die Geschäftspartner auch über Energiebedarf, Rigging-Services und eine Finanzierungsgesellschaft. Es war nur der Beginn eines erfolgreichen Abenteuers für dieses neue Startup namens BBInfinite.

Das Unternehmen, das treffend nach dem von ihm hergestellten Produkt (Tretlager) und „Unendlich“ wie „sich ewig drehen“ benannt wurde, erhielt laut Wolfenbarger schnell ein Patent für sein einteiliges Design.

Problem gelöst

Wolfenbarger erklärt, dass die meisten Fahrradhersteller ein zweiteiliges Tretlager verwenden, das aus zwei Lagern besteht, jedes in einem eigenen Gehäuse, mit einem auf jeder Seite des Fahrradrahmens. Aber diese Konstruktion war problematisch, weil wenn sich eines der beiden Lager verschiebt (aufgrund der ungleichen Gewichtsmenge, die auf beide Lager gelegt wird), neigt eines der Lager dazu, sich schneller abzunutzen als das andere.

„Unser einteiliges Design war eine großartige Lösung für vorzeitige Lagerausfälle, da wir die Lagerplatzierung so viel besser kontrollieren können“, erklärt Wolfenbarger. Außerdem macht es dieses Design dem Fahrradhersteller oder -bauer leicht, die Baugruppe in den Fahrradrahmen zu pressen.

Das Unternehmen begann mit der Herstellung seiner Tretlager für einige High-End-Fahrradmarken. Wolfenbarger sagt, dass es eine Marke gab, von der bekannt war, dass sie mehr Probleme mit ihrem Tretlager hatte als andere, also konzentrierten sie sich zuerst darauf, an diese Firma zu verkaufen. „Wir haben einen Katalog aufgebaut, indem wir unserer Website neue Produkte hinzugefügt haben“, erklärt er. „Und dann würden wir ein neues YouTube-Video für dieses Produkt erstellen. Und von da an hat es sich einfach weiterentwickelt.“

Der Doosan Lynx 220 bearbeitet die Dünnwandigen Aluminium bei 6.000 U/min, was laut Wolfenbarger eine notwendige Geschwindigkeit für solch empfindliches Material ist, das enge Toleranzen einhält.

Da Tretlager keine universelle Größe haben, stellt das Unternehmen jetzt etwa 100 Variationen dessen her, was es das Kernmodul nennt. Die Variationen reichen im Durchmesser von 1-1¼ bis 2 Zoll (36 mm bis 50 mm). Der Vorrat ist 3-ft. lang, was normalerweise etwa acht bis zwölf Teile ergibt.

Der Kundenstamm von BBInfinite ist gewachsen und umfasst sowohl High-End-Fahrradhersteller als auch Heimwerker, die Fahrräder in ihren Garagen zusammenbauen. „Gary und ich wollten für diese Kunden ein System entwickeln, damit sie das Tretlager selbst einbauen können“, sagt Wolfenbarger. „Und wir würden eine Unterstützungsstruktur dafür schaffen.“ Daher hat das Team im Laufe der Jahre viele YouTube-Videos aufgenommen, die klare Installationsanweisungen enthalten. Das Unternehmen erstellte auch eine Website und nutzte Shopify schließlich als Online-Shop, um seine Produkte zu verkaufen.

Entwicklung eines effektiven Bearbeitungsprozesses

Mit dem 20-PS-Drehzentrum Doosan Lynx 220 LYA der Werkstatt und dem Wissen von TechMach über wichtiges Leistungszubehör bewies BBInfinite, dass es möglich ist, die engen Toleranzen, die für die Bearbeitung des dünnwandigen Aluminiumgehäuses für die Tretlagerbaugruppe erforderlich waren, konsistent zu erreichen. Die Drehmaschine hält durchgehend eine Toleranz von ± 0,00025 ein, was laut Wolfenbarger für die Bearbeitung von sehr dünnem Aluminium, das für einige seiner Kunden etwa 0,02 Zoll dick ist, mit einer glatten Oberflächenbeschaffenheit entscheidend ist.

Diamantwerkzeuge tragen auch dazu bei, diese hochwertige Oberflächengüte zu erreichen, sagt Wolfenberger. Nachdem er bei Sandvik Coromant gearbeitet hat, bewirbt er sich für frühere Jobs bei seinem ehemaligen

Wolfenbarger steht am Doosn Lynx 220, der bearbeitet das Tretlagerrohr des Unternehmens in kleinen Stückzahlen. Das Geschäft läuft gut für BBInfinite, auch während der COVID-19-Pandemie, als die Fahrradindustrie boomte. Wolfenbarger prognostizierte jedoch einen Engpass in der Lieferkette und entschied sich daher für den Kauf der neuesten Drehmaschine von Doosan, der Lynx 2100.

Bearbeitungsposition wusste er bereits, dass er dieses Werkzeug für die Aluminiumkomponente der Werkstatt wählen würde. „Ich denke gerne, dass wir einen Ferrari bauen – wir streben nicht so sehr nach hohen Stückzahlen, sondern nach Qualität“, sagt er. „Also suchen wir nach den besten Werkzeugen, die wir bekommen können, um qualitativ hochwertige Teile herzustellen.“

Aber auch die Werkzeugmaschine und ihr Zubehör müssen als System zusammenarbeiten. BBInfinite sagt, dass es die richtige Kombination der folgenden Optionen für die Effizienz bei der Bearbeitung seiner Tretlager entdeckt hat.

• Späneförderer: Das Unternehmen verwendet einen Filter-Späneförderer von Hennig (Trommeltyp), um die Maschine sauber zu halten, indem die kleinen und feinen Späne, die die Drehmaschine produziert, effizient aus der Maschine befördert werden. Dadurch entfällt das manuelle Entfernen von Spänen aus der Maschine.
• Spannzange: Laut Zach Chimarys, Vertriebsingenieur bei TechMach, der eng mit BBInfinite zusammenarbeitet, minimiert das Spannfutter mit Schnellgriff von Royal Products Ausfallzeiten beim Wechseln der Spannzangen bei der Bearbeitung unterschiedlicher Teilegrößen. Außerdem hat das Spannfutter eine hohe Drehzahl, die der Spindeldrehzahl der Maschine entspricht, fügt er hinzu.
• Sperrstangenzieher: Der Lynx 220 ist außerdem mit einem Stangenzieher von Royal Products ausgestattet, der ein Abschneidewerkzeug enthält. Chimarys erklärt, dass diese Funktion eine Form der Maschinenautomatisierung ist, da sie Teile bearbeiten kann, ohne dass die Tür geöffnet und die Stange für das nächste zu bearbeitende Teil manuell herausgezogen werden muss, sagt er. „Sie können eine 3 oder 4 Fuß lange Aluminiumstange oder ein Aluminiumrohr verarbeiten und mehrere Teile daraus entnehmen, ohne vom Bediener unterbrochen zu werden“, sagt er.

Das einteilige Tretlagerdesign von BBInfinite besteht aus einem dünnwandigen Aluminiumgehäuse für die beiden Lager, die normalerweise einem vorzeitigen Verschleiß unterliegen. Die Lager werden in jedes Ende des Gehäuserohrs gepresst und bieten eine verbesserte Konzentrizität zwischen den beiden Lagern.

Nach Abschluss des Drehens trennt das Trennwerkzeug der Einheit das Werkstück von der Stange. Der Abzieher der Einheit greift dann sofort die Stange und zieht sie für den nächsten Drehvorgang in Position. Das Kombinieren von Elementen auf diese Weise verwendet nur eine Revolverstation. Es eliminiert auch die Notwendigkeit, einen separaten Abzieher in Position zu bringen, was die Zykluszeit verkürzen würde.

• Teilsammlung: Um das Risiko von Kratzern durch Teile, die in einen herkömmlichen Korb fallen, zu eliminieren, haben Wolfenbarger und Mailhiot eine Klingelmethode entwickelt, um die Teile aufzufangen. Wolfenbarger beschreibt den Prozess im Grunde als ein Nutwerkzeug, das das hohle Aluminiumrohrteil erfasst. (Denken Sie an ein „Ring Toss“-Spiel auf einem Jahrmarkt.) Das Teil wird dort erfasst, damit der Bediener es abholen kann, nachdem das Teil fertig ist.
• Nebelsammler: Bei der Bearbeitung mit hoher Drehzahl ist es wichtig, einen Nebelabscheider zu implementieren, um die hohe Menge an erzeugtem Nebel und Rauch einzufangen. Laut Chimarys bleibt diese saubere Werkstatt sauber, weil der Nebelabscheider LNS Fox WS 2 330 Öl vom Boden und die Luft sauber hält.

Qualitätskontrolle verwendet die richtige Software

Obwohl er sich selbst nicht als Maschinist sieht, bediente Wolfenbarger die Drehmaschine bei der Gründung des Geschäfts, weil es sonst niemanden gab. Seitdem hat das Unternehmen jedoch einen Maschinisten eingestellt, der die Drehbank bedient. Aber Wolfenbarger programmiert die Maschine weiterhin offline in CAMWorks

Das Kartensoftwareprogramm Verisurf läuft auf dem Renishaw Equator von BBInfinite 300-Messsystem, um die Genauigkeit der Toleranzmessung der Sonde auf dem dünnwandigen Aluminiumrohr zu erhöhen, das von der Werkstatt bearbeitet wird.

Suite von SolidWorks über das Support-Team des Software-Händlers GoEngineer. Er findet die Software benutzerfreundlich, weil er das gesamte Teil offline programmieren kann, was Eingriffe während der Bearbeitung überflüssig macht. Besonders gefällt ihm das Plug-in, das eine Bibliothek der Werkzeuge in seiner spezifischen Werkzeugmaschine bietet. Von dort aus kann er die Werkzeuge simulieren, die das Teil schneiden, und das Programm feinabstimmen.

BBInfinite nimmt seine Qualitätskontrolle ernst, denn ohne sicherzustellen, dass es keine Fehleinschätzungen der Teilegröße gibt, wären die Geschäftspartner aus dem Geschäft, sagt Wolfenbarger.

Aus diesem Grund ist das Kartierungssoftwareprogramm Verisurf, das mit dem Equator 300 Messsystem von Renishaw läuft, für das Unternehmen so wertvoll. Die Software erhöht die Genauigkeit der Toleranzmessung des Tasters auf dem dünnwandigen Aluminiumrohr, das von der Werkstatt bearbeitet wird. Er erklärt, dass die Sonden, die aussehen wie Spinnenbeine, die ein zu messendes Teil umgeben, das Teil berühren, während sie seine Abmessungen berechnen. Es ermöglicht dem Geschäft zu wissen, wie Offsets angepasst werden müssen, um eine Größe zu halten. Und wenn ein Teil verschrottet werden muss, recycelt BBInfinite das Material.

Lasermarkierung und Montage

Nach der Bearbeitung der Aluminiumrohre lagert das Unternehmen sie zum Eloxieren aus. Dann führt das Geschäft seine eigene Lasermarkierung mit seiner Faserlaser-Markierungsmaschine von Derek Laser durch. Die Maschine markiert jedes Rohr mit einem QR-Code, der Kundenanweisungen zur Installation des Tretlagers am Fahrrad enthält. Diese

Die hauseigene Lasermarkiermaschine markiert jeden Rohr mit einem QR-Code, der Kundenanweisungen zur Installation des Tretlagers am Fahrrad enthält.

papierlose Anleitungen tragen ebenfalls zur Reduzierung des Verpackungsmaterials bei und ermöglichen es dem Unternehmen, seine Online-Anleitungen bei Bedarf einfach zu aktualisieren.

Das Einpressen der beiden (gekauften) Lager, eines an jedem Ende des Aluminiumrohrs, ist der letzte Schritt des internen Montageprozesses von BBInfinite für seine Tretlager.

Fortschritt und Ratschläge

Das Geschäft verwendet immer noch nur seine eine originale Doosan Lynx 220, die es zu Beginn des Unternehmens gekauft hat, um die Aluminiumrohre zu bearbeiten. Inzwischen haben die Geschäftspartner jedoch eine weitere Drehmaschine von Doosan – die Lynx 2100 – gekauft, die eine etwas größere Spindelbohrung für die Bearbeitung größerer Teile bietet. Diese neuere Maschine hat es dem Geschäft ermöglicht, Delrin-Abstandshalter für ein anderes Produkt (die zuvor ausgelagert wurden) zu seiner internen Produktion hinzuzufügen.

Die richtige Ausrüstung für einen Job zu besitzen ist sicherlich notwendig, aber Wolfenbarger erklärt, dass der Kauf von Werkzeugmaschinen nicht sofort ein Muss ist, um ein Unternehmen zu gründen. Er sagt, dass die Vermarktung eines Produkts, bevor es tatsächlich produziert wird, ebenso wichtig sein kann.

„Wenn Sie versuchen, eine Maschinenwerkstatt zu eröffnen, lassen Sie sich nicht von der Tatsache überwältigen, dass Sie sich keine Maschine leisten können“, erklärt er. „Finden Sie einen Weg, sich selbst zu vermarkten, finden Sie einen Weg, eine Website zu erstellen, finden Sie einen Weg, wie die Leute Sie finden können. Wenn Sie also mit der Herstellung von Produkten beginnen, ist das Marketing nicht Ihre nächste Hürde.“

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DN Solutions (früher Doosan Machine Tools America)| dn-solutions.com