Fietsen Revolutie: Het Verhaal Achter Een Game-Changing Tretlager

Deze video bevat Wes Wolfenbarger en Gary Mailhiot die beschrijven wat het idee voor hun unieke fietsonderdeel opgang gaf en hoe ze gingen van de ontwikkeling ervan tot het worden van een internationaal bedrijf dat meer dan 100 verschillende varianten van het onderdeel produceert.

Toen de gepassioneerde fietser en professionele fietsmechanicus Gary Mailhiot besloot zijn nieuwe ontwerp voor een fiets-tretlager te fabriceren, werkte hij in een fietsenwinkel en had geen bewerkingservaring. Maar met de hulp van vriend en toekomstige zakelijke partner Wes Wolfenbarger, en een nabijgelegen machine-tool distributeur, losten ze een voortijdige lagerdefect-probleem op dat de fietsindustrie al lange tijd plaagde.

Mailhiot's idee voor een nieuw tretlagerontwerp ontkwik toen zijn nieuwe $5.000 koolstofvezel fiets in 2013 in de fietsenwinkel aankwam met twee plastic lagerhuizen om te koppelen aan een high-end titanium kettingzet. Wetend dat een beter ontwerp nodig was, vroeg hij zich af of een eenstuk aluminiumconfiguratie een betere alternatief zou zijn.

Hij raadpleegde Wolfenbarger, een mechanisch ingenieur die in een machinewerkplaats werkte, over zijn idee voor het nieuwe ontwerp. Opgewonden over de vooruitzichten, werkten de twee aan een prototype bij Wolfenbarger's werkgever op dat moment. Uiteindelijk besloten de twee echter hun eigen machinewerkplaats in North Little Rock, Arkansas, te starten om tretlagers in eigen beheer te produceren.

Een Tret Wat?

Het tretlager van een fiets is het onderdeel dat de kettingzet met het frame van de fiets verbindt, waardoor het onafhankelijk van het frame kan draaien. Het tretlager op een composietfiets wordt in de frame-huls geperst en bevat twee lagers aan elke kant.

Het duo besloot dat ze een dunwandige aluminiumbehuizing voor de twee lagers uit staafbuis konden frezen. Vervolgens konden de lagers in elk uiteinde van de buis geperst worden om een eenstuk tretlager te creëren dat verbeterde concentriciteit tussen de twee lagers biedt.

Gelukkig had Wolfenbarger een werkrelatie met een lokale machine-tool distributeur, TechMach (Rogers, Arkansas), die op dat moment een Doosan draaibank op voorraad had. Na een gevoel voor de machine te krijgen op de

Omdat tretlagers geen universele maat zijn, produceert het bedrijf nu ongeveer 100 varianten van wat ze de core module noemen. Foto credits: BBInfinite

locatie van de distributeur, besloten de zakelijke partners dat de Doosan Lynx 220 LYA draaibank hun eerste aankoop moest zijn vanwege de 6.000-toer snelheid. Deze hoge spindelsnelheid is cruciaal voor het handhaven van de zeer strakke toleranties die de dunwandige aluminiumbehuizing vereist, legt Wolfenbarger uit.

Mailhiot huurde toen een 1.500 vierkante voet faciliteit met de begeleiding van TechMach. De distributeur adviseerde de zakelijke partners ook over stroomvereisten, hijs-diensten en een financieringsmaatschappij. Het was slechts het begin van een succesvol avontuur voor deze nieuwe startup genaamd BBInfinite.

Het bedrijf, passend genoemd naar het product dat het produceert (tretlagers) en 'Infinite', als in 'oneindig draaien', ontving snel een octrooi voor hun eenstuk-ontwerp, volgens Wolfenbarger.

Probleem Opgelost

Wolfenbarger legt uit dat de meeste fietsfabrikanten een tweedelig tretlager gebruiken dat bestaat uit twee lagers, elk in hun eigen behuizing, met één aan elke kant van het fietframe. Maar dit ontwerp is problematisch geweest omdat wanneer een van de twee lagers verschuift (vanwege de onevenwichtige hoeveelheid gewicht die op beide lagers wordt gezet), één van de lagers sneller uitput dan de andere.

"Ons eenstuk-ontwerp is een geweldige oplossing voor voortijdige lageruitputting omdat we de lagerplaatsing zoveel beter kunnen controleren," legt Wolfenbarger uit. Ook maakt dit ontwerp het gemakkelijk voor de fietsfabrikant of bouwer om de montage in het fietframe te persen.

Het bedrijf begon met het maken van hun tretlagers voor enkele high-end fietsmerken. Wolfenbarger zegt dat er één merk was dat bekend was om meer problemen met het tretlager te hebben dan andere, dus ze focusten op verkopen aan dat bedrijf eerst. "We bouwden een catalogus op door nieuwe producten aan onze website toe te voegen," legt hij uit. "En toen maakten we een nieuwe YouTube-video voor dat product. En het ontwikkelde zich daarvandaan."

De Doosan Lynx 220 freest de dunwandige aluminium op 6.000 toer, wat Wolfenbarger zegt een noodzakelijke snelheid is voor zo delicaat materiaal met strakke toleranties.

Omdat tretlagers geen universele maat zijn, produceert het bedrijf nu ongeveer 100 varianten van wat ze de core module noemen. De varianten variëren in diameter van 1-1¼ tot 2 inch (36 mm tot 50 mm). De staaf is 3 voet lang, wat meestal ongeveer 8 tot 12 onderdelen oplevert.

BBInfinite's klantenbasis is gegroeid tot zowel high-end fietsfabrikanten als DIY-ers die fietsen in hun garages samenstellen. "Gary en ik wilden een systeem ontwikkelen voor deze klanten zodat ze het tretlager zelf kunnen installeren," zegt Wolfenbarger. "En we zouden een ondersteuningsstructuur daaromheen creëren." Daarom heeft het team over de jaren veel YouTube-video's opgenomen die duidelijke installatie-instructies bevatten. Het bedrijf bouwde ook een website en gebruikte uiteindelijk Shopify als online winkel om hun producten te verkopen.

Een Effectief Bewerkingsproces Ontwikkelen

Met de werkplaats's 20-pk Doosan Lynx 220 LYA draaibank en TechMach's kennis van sleutelprestatie-accessoires, bewijzen BBInfinite dat het mogelijk is om consistent de strakke toleranties te bereiken die nodig waren om de dunwandige aluminiumhulzen voor hun tretlermontage te frezen. De draaibank houdt consistent ± 0,00025 tolerantie, wat, volgens Wolfenbarger, cruciaal is voor het frezen van zeer dun aluminium dat voor sommige van hun klanten ongeveer 0,02-inch dikte is, met een gladde oppervlakte-afwerking.

Diamantgereedschap helpt ook die kwaliteitsoppervlakte-afwerking te bereiken, zegt Wolfenberger. Na het werken met Sandvik Coromant inzetten voor eerdere taken op zijn vorige

Wolfenbarger staat bij de Doosan Lynx 220, die de tretlagerbuis van het bedrijf in lage volumes freest. Het gaat goed met BBInfinite, zelfs tijdens de COVID-19-pandemie, aangezien de fietsindustrie bloeide. Wolfenbarger voorspelde een ketenkortage en besloot daarom de nieuwste Doosan draaibank, de Lynx 2100, aan te schaffen.

bewerkingspositie, wist hij al dat hij deze gereedschappen voor de aluminiumcomponent van de werkplaats zou kiezen. "Ik vind graag dat we een Ferrari bouwen – we gaan niet zo veel voor hoog volume als voor kwaliteit," zegt hij. "Dus we zoeken naar de beste gereedschappen die we kunnen krijgen om hoogwaardige onderdelen te produceren."

Maar, bovendien, moeten de machine-tool alsook zijn accessoires als een systeem samenwerken. BBInfinite zegt dat ze de juiste combinatie van de volgende opties voor efficiëntie bij het frezen van hun tretlagers hebben ontdekt.

• Spanband: Het bedrijf gebruikt een Hennig (trommelstijl) filterende spanband om de machine schoon te houden door de kleine en fijn spaan die de draaibank produceert efficiënt uit de machine te verplaatsen. Dit elimineert de noodzaak om handmatig spaan uit de machine te halen.
• Spanklem: De quick-grip spanklem van Royal Products minimaliseert downtime bij het wisselen van spanklemmen bij het frezen van verschillende onderdeelafmetingen, volgens Zach Chimarys, verkoopingenieur bij TechMach, die nauw met BBInfinite samenwerkt. Ook heeft de klem een hoge toer-aanduiding die overeenkomt met de spindelsnelheid van de machine, voegt hij toe.
• Afstek Staaf Trekker: De Lynx 220 is ook uitgerust met een Royal Products staaf trekker die een afstekgereedschap omvat. Chimarys legt uit dat deze functie een vorm van machine-automatisering is omdat het onderdelen kan frezen zonder dat de deur geopend hoeft te worden en de staaf handmatig voor het volgende onderdeel getrokken hoeft te worden. "Ze kunnen een 3- of 4-voet lange aluminiumstaaf of aluminiumbuis lopen, en ze kunnen er meerdere onderdelen uit halen zonder onderbreking van de operator," zegt hij.

BBInfinite's eenstuk tretlagerontwerp bestaat uit een dunwandige aluminiumbehuizing voor de twee lagers die normaal voortijdige slijtage ervaren. De lagers worden in elk uiteinde van de behuizingbuis geperst, wat verbeterde concentriciteit tussen de twee lagers biedt.

Na afloop van het draaien, deelt het afstekgereedschap van de eenheid het werkstuk van de staaf af. De trekker van de eenheid grijpt dan onmiddellijk de staaf en trekt het in positie voor de volgende draaioperatie. Het combineren van elementen op deze manier gebruikt slechts één revolverstation. Het elimineert ook de noodzaak om een afzonderlijke trekker in positie te indexeren, wat de cyclusduur zou verminderen.

• Onderdeelverzameling: Om de kans op krassen te elimineren die ontstaan door onderdelen die in een traditionele mand vallen, ontwikkelden Wolfenbarger en Mailhiot een ringmethode om de onderdelen op te vangen. Wolfenbarger beschrijft het proces als eigenlijk een freesgereedschap dat de holle aluminiumbuis opvangt. (Denk in termen van een 'ringgooi'-spel op een kermis.) Het onderdeel wordt daar gevangen voor de operator om te verzamelen nadat het onderdeel voltooid is.
• Mestverzamelaar: Bij hoge-toer bewerking is het cruciaal om een mestverzamelaar te implementeren om de hoge uitstoot van mist en rook die ontstaat op te vangen. Chimarys zegt dat deze schone werkplaats schoon blijft door zijn LNS Fox WS 2 330 mestverzamelaar, wat olie van de vloer en de lucht houdt.

Kwaliteitscontrole Is Het Gebruik Van De Juiste Software

Hoewel hij zichzelf niet als een machinist beschouwt, bediende Wolfenbarger de draaibank aan het begin van de werkplaats omdat er niemand anders was om het te doen. Sindsdien heeft het bedrijf echter een machinist aangenomen om de draaibank te draaien. Maar Wolfenbarger programmeert de machine nog steeds offline in de CAMWorks

Verisurf mapping software programma draait op BBInfinite's Renishaw Equator 300 meet systeem om de nauwkeurigheid van de tastnaald's tolerantiemeting op de dunwandige aluminiumbuis die door de werkplaats wordt gefreesd te vergroten.

suite van SolidWorks met behulp van software-verhandelaar GoEngineer's ondersteuningsteam. Hij vindt de software gebruiksvriendelijk omdat hij het hele onderdeel offline kan programmeren, waardoor invals tijdens bewerking onnodig wordt. Hij vindt de plug-in die een bibliotheek van de gereedschappen in zijn specifieke machine-tool biedt, met name leuk. Daaruit kan hij de gereedschappen die het onderdeel frezen simuleren en het programma fijn afstellen.

BBInfinite neemt hun kwaliteitscontrole serieus omdat zonder te waarborgen dat er geen onderdeelafmetingsmiscalculaties zijn, de zakelijke partners bankroet zouden gaan, zegt Wolfenbarger.

Daarom is hun Verisurf mapping software programma dat draait met hun Renishaw Equator 300 meet systeem zo waardevol voor het bedrijf. De software verhoogt de nauwkeurigheid van de tastnaald's tolerantiemeting op de dunwandige aluminiumbuis die door de werkplaats wordt gefreesd. Hij legt uit dat de tastnaalds, die eruitzien als spinnewpoten die een meetonderdeel omringen, het onderdeel aanraken tijdens het berekenen van de afmetingen. Het stelt de werkplaats in staat om te weten hoe offsets aangepast moeten worden om een maat te handhaven. En wanneer een onderdeel geschropt moet worden, recycleert BBInfinite het materiaal.

Laser Markeren En Montage

Na het frezen van de aluminiumbuizen, geeft het bedrijf ze uitbesteed om geanodiseerd te worden. Vervolgens doet de werkplaats zelf laser markeren met hun vezellaser markeringmachine van Derek Laser. De machine markeert elke buis met een QR-code die klantinstructies bevat over hoe het tretlager op de fiets te installeren. Deze

De in-house laser markeringmachine markeert elke buis met een QR-code die klantinstructies bevat over hoe het tretlager op de fiets te installeren.

papieren instructies helpen verpakkingsmateriaal te reduceren en stellen het bedrijf in staat om hun online instructies gemakkelijk bij te werken wanneer nodig.

Het inpersten van de twee (aangeschaften) lagers, één aan elk uiteinde van de aluminiumbuis, is de laatste stap van BBInfinite's in-house montageproces voor hun tretlagers.

Voortgang En Advies

De werkplaats gebruikt nog steeds alleen hun oorspronkelijke Doosan Lynx 220, die ze bij de oprichting van het bedrijf aankochten, om de aluminiumbuizen te frezen. Echter, de zakelijke partners hebben sindsdien een andere Doosan draaibank aangeschaft – de Lynx 2100 – die een iets groter spindelgat biedt om grotere onderdelen te frezen. Deze nieuwere machine heeft de werkplaats in staat gesteld om Delrin-afstandshouders voor een ander product (die eerder werden uitbesteed) toe te voegen aan hun in-house productie.

Het bezitten van de juiste apparatuur voor een taak is zeker noodzakelijk, maar Wolfenbarger legt uit dat om een bedrijf te starten, het aankopen van machine-tools niet direct een must is. Hij zegt dat het markten van een product voordat het daadwerkelijk geproduceerd wordt, even belangrijk kan zijn.

"Als je probeert een machinewerkplaats te starten, wees niet overweldigd door het feit dat je je geen machine kunt permitteren," legt hij uit. "Bedacht een manier om jezelf te markten, vind een manier om een website te maken, vind een manier waarop mensen je kunnen vinden. Dus, wanneer je begint met het maken van producten, is markten niet je volgende struikelblok."

BBInfinite | bbinfinite.com

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