Solidworks Die Gams auf zwei Rädern

Autor: Stefanie Michel

Mit der Gams als Vorbild hat ein Mountainbike-Hersteller eine stufenlose Federwegverstellung entwickelt, die dem Fahrer bergauf und bergab ein möglichst optimales Fahrgefühl vermittelt. Um seine Entwicklung in der Federungstechnik zu beschleunigen und reale Prototypen erst im Endstadium zu nutzen, setzt das Unternehmen eine 3D-CAD-Software mit Fluidsimulation ein.

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Immer optimal „im Sattel“: Das Bionicon-System sorgt dafür, dass der Fahrer bergauf und bergab seinen Körperschwerpunkt in die ideale Position bringen kann – wie eine Gams.
Immer optimal „im Sattel“: Das Bionicon-System sorgt dafür, dass der Fahrer bergauf und bergab seinen Körperschwerpunkt in die ideale Position bringen kann – wie eine Gams.
(Bild: Hans-Joachim Kleine)

Sonne, Berge, See – ein idealer Sommertag für eine Mountainbike-Tour. Dazu laden die sportlichen Fahrräder von Bionicon geradezu ein, doch das ist nicht der Sinn unseres Besuchs beim Hersteller am Tegernsee. Vielmehr erfahren wir hier, was das Besondere an diesen Bikes ist und warum das Unternehmen bei der Konstruktion auf die CAD-Software Solidworks setzt.

Wer mit einem konventionellen Mountainbike bereits Erfahrungen gesammelt hat, weiß: Man kann beim Bergauffahren nach hinten vom Sattel rutschen oder bergab Gefahr laufen, nach vorne über den Lenker zu kippen. Doch mit steigenden Federweglängen verschlechtern sich vor allem die Eigenschaften beim Bergauffahren: Steigende Vorderräder, steife Nackenmuskeln und unsinnige Sitzpositionen sind die Folge. So ist es schwer, die Kontrolle über das Fahrzeug zu behalten.

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Bionicon hat sich die Gämsen zum Vorbild genommen, denn sie ziehen bergauf die Vorderläufe ein, wodurch sich ihr Körperschwerpunkt nach vorne verlagert und ihnen das Klettern erleichtert. Das ist vergleichbar mit dem Verkürzen des Federwegs. Bergab geht es dann mit gestreckten Vorderläufen, also großem Federweg, und nach hinten verlagertem Körperschwerpunkt. Daraus entwickelte Firmengründer Andi Felsl das Bionicon-System mit patentierter stufenloser Federwegverstellung von 150 bis 170 mm per Knopfdruck am Lenker. Es ist ein besonderes System, weil sich damit gleichzeitig auch die Geometrie des Rahmens verstellt. Somit profitiert der Fahrer bergauf von einem steilen Sitz- und Lenkwinkel und einem wippfreien Hinterbau; bergab wird der maximale Federweg an Gabel und Dämpfer genutzt und deshalb das Körperschwergewicht nach hinten verlagert.

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Solidworks 2016
Solidworks 2016: „Schaffen Sie Großartiges“

Unterstützt von der Dassault Systèmes’ 3D-Experience Plattform deckt die integrierte 3D-Designumgebung von Solidworks 2016 alle Aspekte der Produktentwicklung ab. Neue, von Kunden gewünschte Verbesserungen ermöglichen unter anderem, jede Oberfläche abzuwickeln, das Design zu visualisieren und zu bewerten, noch effizienter mit der Produktion zusammenzuarbeiten, schnell hochwertige Bilder für das Marketing zu erstellen und noch einfacher auf Befehle zuzugreifen.

90 % der Weiterentwicklungen in Solidworks 2016 gehen direkt auf Kundenwünsche zurück. So ist es nicht verwunderlich, dass Uwe Burk, Senior Director Sales Eurocentral, seine Kunden würdigt: „Der Erfolg unserer Kunden ist unser Erfolg. Deshalb müssen wir ihnen immer wieder etwas neues bieten.“ Und diese Neuheiten sollen es erleichtern, Smart Products zu entwickeln.

Uwe Burk: „Der Erfolg unserer Kunden ist auch unser Erfolg.“
Uwe Burk: „Der Erfolg unserer Kunden ist auch unser Erfolg.“
( Bild: Stefanie Michel )

Unter dem Motto „Schaffen Sie Großartiges“ stellte Burk einige neue Funktionen aus den Bereichen Konstruieren, Validieren, Zusammenarbeit und Fertigung vor:

  • Konstruktion: Zum einen gibt es ein neues User-Interface, das wegen der höheren Pixeldichte von 4K-Monitoren nötig war. Zum anderen ist mit bestimmten Werkzeugen ein einfacherer Zugriff auf Befehle möglich. So sollen sich über „krümmungsstetige Kurvenverrundung“ glatten Flächen oder „krümmungsstetigen“ Verrundungen schneller als je zuvor erstellen lassen. Mit den sogenannten „Breadcrumbs“ sei zudem ein schneller Zugriff auf jedes Objekt ohne Anzeige des Feature-Baums möglich.
  • Validierung (Simulation): Die Kontrolle der Netzqualität wurde ausgebaut. So ist in der Strömungssimulation eine bessere Vernetzung möglich und in der Struktursimulation kann das Netz überprüft werden. Außerdem wurde die Abwicklung von Flächen vereinfacht.
  • Zusammenarbeit: Die Zusammenarbeit mit verteilt arbeitenden Teams wurde mithilfe neuer Funktionen verbessert (E-Drawings, Costing-Funktion). Aber auch die Kommunikation mit der Fertigung wurde vereinfacht, denn nun lassen sich Fertigungsanweisungen direkt in 3D schnell erzeugen.
  • Fertigung: Die neue Solidworks-Version beinhaltet beispielsweise neue 3D-Druck-Funktionen, die erkennen, welche Flächen beim Druck Unterstützung benötigen.

Auch ein neues Produkt ist verfügbar: Solidworks Visualize (früher: Bunkspeed) ist als Stand-alone-Produkt erhältlich und kommt zum Einsatz, wenn hochwertige Visualisierungen der CAD-Daten erstellt werden müssen.

Sensible Federungstechnik bei Fahrrädern

Die Federungstechnik bei Fahrrädern ist sehr spezifisch und lässt sich nicht mit der Federung anderer Fahrzeuge vergleichen: Es treten beispielsweise nicht die hohen Belastungen wie bei einem Auto auf und im Vergleich zum Motorrad funktioniert alles viel feiner und sensibler, weil das Systemgewicht (Fahrzeug mit Fahrer) viel geringer ist. Dass die Federung zuverlässig funktioniert, dafür sorgt eine ausgeklügelte Konstruktion mit einem Hydraulikzylinder. Die grundsätzliche Konstruktion einer neuen Federung wird mit der 3D-CAD-Software Solidworks erstellt und steht relativ schnell. Doch dann beginnt die Feinarbeit: Es müssen unerwünschte Geräusche entfernt werden oder der gewünschte Leichtlauf durch entsprechende Toleranzen der Dichtungen im Rohr erreicht werden.

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Über den Autor

 Stefanie Michel

Stefanie Michel

Journalist, MM MaschinenMarkt