Revolution im Radsport: Die Geschichte eines bahnbrechenden Tretlagers

In diesem Video beschreiben Wes Wolfenbarger und Gary Mailhiot, was die Idee für ihr einzigartiges Fahrradteil auslöste und wie sie von der Entwicklung zum internationalen Unternehmen mit über 100 Varianten des Teils wurden.

Als begeisterter Radfahrer und professioneller Fahrradmechaniker Gary Mailhiot 2013 beschloss, sein neues Tretlager-Design zu fertigen, arbeitete er in einem Fahrradladen und hatte keine Zerspanungserfahrung. Mit Hilfe von Freund und künftigem Geschäftspartner Wes Wolfenbarger und einem nearby Maschinenhändler lösten sie ein vorzeitiges Lagerausfall-Problem, das die Fahrradindustrie plagte.

Mailhiots Idee entstand, als sein neues 5.000-Dollar-Carbonrad mit zwei Kunststofflagergehäusen für eine High-End-Titankurbel im Laden eintraf. Da ein besseres Design nötig war, fragte er sich, ob ein einteiliges Aluminiumgehäuse die bessere Alternative wäre.

Er konsultierte Wolfenbarger, einen Maschinenbauingenieur in einer Zerspanungsfirma. Begeistert arbeiteten die beiden an einem Prototyp bei Wolfenbargers damaligem Arbeitgeber. Schließlich entschieden sie sich, einen eigenen Maschinenbaubetrieb in North Little Rock, Arkansas, zu gründen, um Tretlager selbst zu fertigen.

Was ist ein Tretlager?

Das Tretlager verbindet die Kurbelgarnitur mit dem Fahrradrahmen und ermöglicht deren drehung unabhängig vom Rahmen. Bei Carbonrahmen wird es in den Rahmen gepresst und enthält beidseitig je ein Lager.

Das Duo entschied, ein dünnwandiges Aluminiumgehäuse für die zwei Lager aus Vollmaterialrohr zu drehen. Die Lager werden in beide Rohrenden gepresst – ein einteiliges Tretlager mit verbesserter Konzentrizität der beiden Lager.

Glücklicherweise hatte Wolfenbarger eine Geschäftsbeziehung zum lokalen Maschinenhändler TechMach (Rogers, Arkansas), der zufällig eine Doosan-Drehmaschine vorrätig hatte. Nach Testlauf am Händlerstandort entschieden sich die Partner für den Doosan Lynx 220 LYA als erste Anschaffung – wegen seiner 6.000 min⁻¹ Spindeldrehzahl. Diese hohe Drehzahl ist kritisch für die extrem engen Toleranzen des dünnwandigen Aluminiumgehäuses, erklärt Wolfenbarger.

Weil Tretlager keine Einheitsgröße haben, fertigt das Unternehmen heute ca. 100 Varianten des „Core Module“. (Foto: BBInfinite)

Mailhiot mietete eine 1.500 ft² (ca. 140 m²) Halle mit TechMach-Beratung. Der Händler beriet auch zu Stromversorgung, Rigging und Finanzierung. Der Start von BBInfinite war geglückt.

Der Name – „BB“ für Bottom Bracket (Tretlager) und „Infinite“ für „ewig drehend“ – erhielt schnell ein Patent für das einteilige Design, so Wolfenbarger.

Problem gelöst

Wolfenbarger erklärt: Die meisten Fahrradhersteller nutzen zweiteilige Tretlager – zwei Lager in separaten Gehäusen, je eines pro Rahmenseite. Problematisch: Bei ungleichmäßiger Belastung verschiebt sich eines der Lager, wodurch es schneller verschleißt.

„Unser einteiliges Design löst den vorzeitigen Lagerausfall, weil wir die Lagerpositionierung viel präziser kontrollieren“, so Wolfenbarger. Zudem lässt sich die Baugruppe leichter in den Rahmen pressen.

Das Unternehmen belieferte zunächst High-End-Fahrradmarken. Eine Marke hatte bekanntlich mehr Tretlagerprobleme – dort setzte man zuerst an. „Wir bauten einen Katalog durch neue Produkte auf der Website und YouTube-Videos dazu auf“, erklärt Wolfenbarger. „So ging es weiter.“

Der Doosan Lynx 220 bearbeitet das dünnwandige Aluminium mit 6.000 min⁻¹ – laut Wolfenbarger notwendige Drehzahl für solch empfindliches Material bei engen Toleranzen.

Da Tretlager keine Einheitsgröße haben, fertigt BBInfinite ca. 100 Varianten des Core Module. Durchmesser: 1 bis 2 1/4 Zoll (36–50 mm). Rohmaterial: 3 ft (ca. 91 cm) lang, ergibt 8–12 Teile.

Kundenstamm: High-End-Hersteller und DIY-Schrauber. „Gary und ich wollten ein System für Selbstmontage entwickeln“, sagt Wolfenbarger. „Dazu bauten wir eine Supportstruktur.“ Deshalb entstanden viele YouTube-Videos mit klaren Montageanleitungen. Website und Shopify-Onlineshop folgten.

Entwicklung eines effektiven Zerspanungsprozesses

Mit dem 20-PS-Doosan Lynx 220 LYA und TechMach-Know-how zu Leistungszubehör bewies BBInfinite, dass sich die nötigen engen Toleranzen für das dünnwandige Aluminiumgehäuse konsistent halten lassen. Die Drehmaschine hält konstant ±0,00025 Zoll (ca. 6 µm) – kritisch für 0,02 Zoll (ca. 0,5 mm) Wandstärke bei glatter Oberfläche.

Diamantwerkzeuge unterstützen die Oberflächenqualität. Nach Erfahrungen mit Sandvik-Coromant-Wendeschneidplatten bei früheren Jobs wählte Wolfenbarger dieses Werkzeugsystem. „Ich denke, wir bauen einen Ferrari – nicht hohe Stückzahlen, sondern Qualität“, sagt er. „Deshalb suchen wir das beste Werkzeug für hochwertige Teile.“

Maschine, Werkzeug und Zubehör müssen als System zusammenarbeiten. BBInfinite fand folgende optimale Kombination:

• Späneförderer: Hennig-Trommel-Filterförderer entfernt feine Späne effizient – kein manuelles Entfernen nötig.
• Spannzangenfutter: Royal-Products-Schnellwechsel-Spannzangenfutter minimiert Rüstzeiten bei Größenwechsel; hohe Drehzahlfreigabe passend zur Maschinenspindel.
• Abarbeiteinheit mit Abziehvorrichtung: Der Lynx 220 hat einen Royal-Products-Stangenabzieher mit integriertem Abstechwerkzeug. Das ist eine Form der Automation: Teile werden ohne Türöffnung und manuelles Stangennachschieben gefertigt. 3–4 ft Alustangen/Rohre liefern multiple Teile unterbrechungsfrei.

Wolfenbarger am Doosan Lynx 220, der Tretlagerrohre in Kleinserie fertigt. Geschäft läuft gut, selbst während COVID-19 boomte die Fahrradbranche. Wolfenbarger prognostizierte Lieferkettenprobleme und beschaffte den neuen Doosan Lynx 2100.

Nach dem Drehen trennt das Abstechwerkzeug das Werkstück vom Stab. Der Abzieher greift sofort und positioniert den Stab für den nächsten Hub. Diese Kombination nutzt nur eine Revolverstation und vermeidet Indexierzeit eines separaten Abziehers – Zykluszeitverkürzung.

• Teilefang: Um Kratzer durch Fallen in einen Korb zu vermeiden, entwickelten Wolfenbarger und Mailhiot eine Ringfangmethode. Ein Nutenziehwerkzeug fängt das hohle Aluminiumrohr (wie „Ringwerfen“ auf dem Jahrmarkt). Das Teil wird dort gehalten, bis der Bediener es entnimmt.
• Ölnebelabscheider: Bei Hochdrehzahlbearbeitung ist ein Nebelabscheider essenziell, um den hohen Ölnebel-/Rauchausstoß zu erfassen. Der LNS Fox WS 2 330 hält den Shop sauber – kein Öl auf Boden und in der Luft.

Qualitätssicherung durch passende Software

Obwohl er sich nicht als Zerspaner sieht, bediente Wolfenbarger die Drehmaschine anfangs mangels Personal. Mittlerweile hat das Unternehmen einen Dreher eingestellt. Wolfenbarger programmiert aber weiterhin offline in der CAMWorks-Suite von SolidWorks mit Support des Händlers GoEngineer. Er schätzt die Benutzerfreundlichkeit: komplettes Offline-Programmieren, keine Eingriffe während der Bearbeitung. Besonders gefällt ihm das Plug-in mit Werkzeugbibliothek seiner spezifischen Maschine – Simulation und Feintuning sind direkt möglich.

Verisurf-Mapping-Software auf dem Renishaw Equator 300 Messsystem erhöht die Genauigkeit der Tastmessung am dünnwandigen Aluminiumrohr.

BBInfinite nimmt Qualitätskontrolle ernst: Ohne Sicherung gegen Maßabweichungen wäre das Unternehmen gescheitert, so Wolfenbarger. Das Verisurf/Renishaw-System ist daher unverzichtbar. Die „Spinnenbein“-Taster umgreifen das Teil, tasten es ab und berechnen Dimensionen. So weiß der Betrieb, wie Offsets einzustellen sind, um Maße zu halten. Ausschussteile werden recycelt.

Lasermarkierung und Montage

Nach dem Drehen werden die Aluminiumrohre extern eloxiert. Dann erfolgt hausinterne Lasermarkierung mit einem Faserlaser von Derek Laser. Jedes Rohr erhält einen QR-Code mit Kundenmontageanleitung für das Tretlager.

Diese papierlosen Anleitungen reduzieren Verpackungsmaterial und ermöglichen einfache Online-Aktualisierungen.

Das Einpressen der zwei (zugekauften) Lager, je eines pro Rohrende, ist der letzte Montageschritt im Haus.

Fortschritt und Rat

Der Betrieb nutzt nach wie vor den ursprünglichen Doosan Lynx 220 für die Rohrbearbeitung. Inzwischen wurde ein zweiter Doosan – der Lynx 2100 – angeschafft, mit etwas größerer Spindelbohrung für größere Teile. Damit konnte der Shop Delrin-Distanzringe für ein weiteres Produkt (zuvor fremdvergeben) ins Haus holen.

Die richtige Ausrüstung ist notwendig, aber für eine Unternehmensgründung kein Muss, betont Wolfenbarger. Das Marketing eines Produkts vor der eigentlichen Fertigung kann genauso wichtig sein.

„Wenn du einen Maschinenbaubetrieb gründen willst, lass dich nicht davon überwältigen, dass du dir keine Maschine leisten kannst“, rät er. „Finde einen Weg, dich zu vermarkten, eine Website zu bauen, auffindbar zu sein. Wenn du dann anfängst zu produzieren, ist Marketing nicht die nächste Hürde.“

BBInfinite | bbinfinite.com
DN Solutions (ehemals Doosan Machine Tools America) | dn-solutions.com