Odborně-vzdělávací a zpravodajský portál z oblasti strojírenství a navazujících oborů
Články >> Dřevěné kůlny a rámy Featherbeds
Chcete dostávat MM Průmyslové spektrum ZDARMA až do Vaší schránky? Více informací zde.

Dřevěné kůlny a rámy Featherbeds

Enzo Ferrari v 50. letech minulého století hovořil o mladých britských týmech formule 1 jako o garážistech a povýšeně navrhoval, že by tyto týmy, jako skromní obyvatelé garáží, neměly být brány tak seriózně jako stáj z Maranella, která se ráda pasovala do role aristokracie v automobilových soutěžích, modré krve ve sportu zbohatlíků s utěrkami od oleje. Bylo by však přesnější, kdyby tento "starý muž" nazval své závodní soupeře jako kůlnaře.

Angličané jsou proslulí řadou věcí, nicméně kulturní, ekonomický a psychologický význam zahradní kůlny příliš nepřesáhl břehy a hranice země. Kůlna je zpravidla dřevěná, relativně provizorní stavba postavená na samostatné pozemkové parcele nebo na pozemku přiléhajícím k domu vlastníka. Kůlnu lze koupit v hobby marketu jako stavebnici nebo ji lze, což je častější, postavit a po generace opravovat z plovoucích částí vraků a různých vyplavených věcí, domácího harampádí a čehokoli, co je po ruce, když střechou začne zatékat. Angličané milují své nicotné domky, jejichž funkci přesně splňuje klasická zahradní kůlna, kde vznikají velkolepé plány a kde se montují úspěšné vynálezy a zlepšováky, obvykle nad hrnkem teplého čaje.


Obr. 1.  Je zcela zřejmé, že Patrick Walker je skalním nadšencem značky Norton. „Vždy jsem měl stroje Norton,“ dodává. „Příběh firmy Norton mě odjakživa fascinoval a jsem velmi hrdý, že jsem ve spojení s novým výrobním závodem v Donnington Parku. Jsme oficiálním partnerem historického závodění firmy Norton, což je ohromná pocta. Je příjemné spolupracovat s těmito lidmi a snažit se udržet značku Norton naživu.“

Patrick Walker je člověk, kterého by spolek zajímající se o historické motocykly nazval kůlnovým dodavatelem. Jeho firma Works Racing Ltd, sídlící ve vnitrozemí na západě, vyrábí součásti motorů pro velmi ceněné motocykly Norton Manx 500 z 50. a 60. let 20. století. Jeho „továrna“ není nic víc než obyčejná, nevýrazná dřevěná kůlna vedle jeho domu, ve kterém žije s manželkou, třemi dětmi a dvěma psy, nedaleko města Stratford-Upon-Avon, rodiště Williama Shakespeara. Když je příznivé počasí, jako tomu bylo v den naší návštěvy, pan Walker otevře dvoukřídlé dveře svého na jih orientovaného pracoviště a slunce osvítí neobvyklou dílnu na opravu motorů, z poloviny dokončené renovace, pracovní stoly, sbírku historických motocyklů a minifrézku Haas Mini Mill 2. Je to kůlna, kterou bychom mu mohli závidět – kůlna s velkým K.

Tourist Trophy či Goodwood Revival

Jak již napovídá jeho název, motocykl Norton Manx (… týkající se ostrova Mann) byl navržen a postaven pro účast v každoročním závodě Tourist Trophy (TT). Nejstarší motocyklový silniční závod na světě vede po klikaté, 59 km dlouhé trati přes vesnice, vedlejší silnice a hory ostrova. Již od roku 1907 sem přijíždějí nejodvážnější motocyklisté na světě – někteří jezdí sami za sebe, jiní za profesionální týmy – a testují své schopnosti a své stroje. Úplně první závod vyhrál dvouválcový Norton, a přestože tato anglická značka nakonec prakticky zanikla, pro mnohé zůstala navždy zosobněním ducha závodu Tourist Trophy.


Obr. 2. Mimo sezonu firma Works Racing málokdy otevírá své dvoukřídlé dveře, s výjimkou nečekaně teplých a suchých dnů, které nám připomínají, že jednou zase přijde jaro. A když se tak stane, zákazníci Patricka Walkera se vydají vstříc posvěceným závodním místům, aby projeli své vyladěné a milované stroje a dokázali, pokud to kdy bylo zapotřebí, že v zahradní kůlně na anglickém venkově stále mohou vznikat úžasné věci.

Norton Manx 350/500 cc, vyráběný v 50. a na začátku 60. let minulého století, představuje období největšího rozkvětu firmy, než ji nakonec ze silnic vytlačily technicky vyspělejší motory z Japonska. Dnes jsou Manxy ceněné stroje, a přestože mají hodnotu kolem 50 000 USD, stále se nadšeně a bojovně účastní nostalgických událostí, jako např. závodu Goodwood Revival, který se koná každý rok a účastní se ho živoucí legendy motocyklového závodění, jako Giacomo Agostini a John Surtees.

Od motorů k motocyklům

„Můj obchodní partner Miles Robinson a já jsme se rozhodli založit firmu Works Racing Motor Cycles Ltd. v roce 2008, když probíhal závod v Goodwoodu,“ říká Patrick Walker, „pravděpodobně po vypití příliš mnoha skleniček šampaňského. Měli jsme představu, že budeme vyrábět naše vlastní motory 350 a 500 cc a součásti a následně je budeme prodávat majitelům strojů Norton do celého světa. Po třech letech od založení nezůstalo pouze u výroby motorů, ale firma staví i celé motocykly.


Motor, který pan Walker vyrábí, je určen přímo pro soutěžní motocyklové závodění. Zákazníky firmy jsou skuteční závodníci, kteří závodí, aby zvítězili, bez ohledu na historickou hodnotu jejich strojů. „Je nezbytné, aby naše motory byly výkonnější než motory konkurence, a proto jsou konstruovány a vyráběny s velmi přísnými tolerancemi. Přesnost zde znamená výkon!“

Před založením firmy Patrick Walker strávil téměř 20 let vývojem vysokovýkonných motorů, což byl podle něj skvělý trénink pro nové podnikání. První dny učení prožil v původní firmě Norton Motorcycles Company, kde pracoval po boku konstruktéra jménem Doug Hele, kterého znají fanoušci značky Norton po celém světě. Pan Hele byl posledním konstruktérem firmy Norton, který pracoval na závodních motocyklech Manx v roce 1962.

Jsem skutečně poctěn, že jsem se mohl učit od Douga,“ říká pan Walker. „Je to skvělé spojení s původní firmou. Ale chtěl jsem využít všechny procesy a znalosti, které jsem se za svou pracovní kariéru naučil, a aplikovat je na výrobu lepší verze velmi staré konstrukce motoru. Například namísto abychom navštívili tradiční modeláře pro výrobu našich odlitků a forem, měli jsme všechny potřebné nástroje k výrobě CAD modelů na CNC strojích. Díky tomu jsou odlitky velmi přesné, daleko přesnější než originály.“

 


Obr. 3a, 3b 3c Zdejší způsob obrábění mnoha různých odlitků pro motory je poněkud neobvyklý. Než aby se obráběla série více stejných součástí najednou, jsou vyráběny kompletní sestavy motorů a součásti jsou obráběny jednorázově.

Navzdory mnohaletým zkušenostem s navrhováním a konstruováním motorů měl pan Walker pouze malé zkušenosti s CNC obráběcími stroji nebo se softwarem CAD/CAM. „V mém předchozím zaměstnání jsem vedl obráběcí dílnu a jen zřídka jsem měl možnost dostat se k programování. Když jsem začal pracovat ve firmě Works Racing, trvalo mi přibližně 6 měsíců, než se mi podařilo navrhnout celý motor v softwaru SolidWorks. Byl jsem průměrným modelářem CAD, zdaleka ne expertem. Protože jde o starý motor, byl původně vyráběn s použitím dřevěných forem, z čehož pramenila spousta součástí bez přesných, geometrických tvarů. Některé z nich byly vyráběny ručně, což dále ztěžovalo jejich modelování. Nakonec se ze mě stal skutečný expert na práci v CAD.“

Frézka – výborný pomocník

Po dokončení návrhů konstrukce vyvstala otázka, jak je vyrobit. Pan Walker zvažoval tři různé možnosti. „Mohli jsme někoho zaměstnat a zakoupit si stroj; mohli jsme si všechny naše součásti nechat dodávat, což je nejklasičtější cesta; ale rozhodli jsme se jít třetí cestou, kterou bylo zakoupit si stroj a vyrábět si je sami.“ V té době hovořil se zástupci Haas UK – výhradním distributorem společnosti Haas pro Spojené království, a nakonec se rozhodl zakoupit minifrézku Haas Mini Mill 2, kompaktní CNC stroj s malým půdorysem a jednofázovým napájením, který byl ideální pro kůlnu Works Racing, protože nemuseli přivádět třífázové napájení.

Hned po přivezení minifrézky Haas jsem musel začít učit se ji obsluhovat. Naštěstí se obsluha ukázala být nečekaně jednoduchá. Používání stroje je tak intuitivní, že jsem si sám dokázal vyrobit všechny přípravky k obrábění a upínání a kompletní sestavu odlitků pro první motor za osm týdnů, což byl mimořádný výkon.“

Velkou výhodou konstruování motoru v 3D je, že CAD modely lze použít pro analýzu konečných prvků a pro pevnostní a tepelnou analýzu. „Můžeme optimalizovat konstrukci součástí. Nezapomeňte, že všechny součásti musí být vzájemně zaměnitelné nebo identické s originály, a proto nemůžu provádět žádné velké změny. Analyzování konstrukcí mi umožnilo přijít na řadu jemných úprav pro zlepšení životnosti a výkonu.“

Neobvyklá výroba

Způsob, jakým pan Walker vyrábí mnoho různých odlitků pro motory, je podle něj poněkud neobvyklý. Než aby vyráběl série 10 nebo 20 součástí, což by byl s největší pravděpodobností obvyklý postup, vyrábí kompletní sestavy motorů, kdy součásti vyrábí jednorázově. „Namísto výroby 10 klikových skříní, 10 hlav válců, 10 vačkových skříní apod. si před začátkem stavby motoru vyrobím jednu sadu všech součástí přesně podle požadavků zákazníka. A do dalšího motoru se pustím až po dokončení a odeslání předchozího. Používám software Planit Edgecam 3D CAM k programování složitých 3D profilů, jako jsou např. spalovací komory. Spojení Solidworks-Edgecam-Haas je absolutním předpokladem našeho úspěchu. Je to mocné a flexibilní spojení.“

Aby snížil prostoje při obrábění vzhledem k potřebě několika nastavování, pan Walker používá jednoduchou, rychle odpojitelnou modulační desku Stark Speedy, pomocí níž může ekonomicky vyrábět součásti jednorázově, namísto sériové výroby. „Je to zařízení, které je trvale připevněno k loži stroje a umožňuje mi měnit sklíčidlo za upevňovací přípravek a naopak za pouhých 5 sekund. Nemusím měnit nastavení při každé výměně upínacího přípravku nebo změně uchycení obrobku. Každý upínací přípravek se vloží do stejné polohy s přesností několika mikronů. Desku lze velmi dobře využívat u stroje Haas.“

Rozhodnutí zakoupit minifrézku Haas Mini Mill 2, namísto výroby u externího dodavatele, umožnilo firmě Works Racing posunout se vpřed bez rizika ohrožení kvality a plnění dodávek. V prvních 18 měsících své existence se firma zaměřovala výhradně na výrobu součástí pro motory, ale později přešla k výrobě a stavbě celých motocyklů a dnes nabízí výrobu přesné repliky motocyklu Manx Norton 500 cc z roku 1962. V menší kůlně dole na zahradě pana Walkera jsou černě nastříkané rámy Featherbed, ze kterých se nakonec stanou stroje Manx Norton. Slavný rám typu Featherbed původně navrhli bratři McCandlessové z irského Belfastu a tento rám si vybral závodník Geoff Duke a jeho současníci v 50. letech minulého století.

Matt Bailey

michal@mbmc-uk.com

Haas Automation

Zde naleznete krátkou reportáž z návštěvy firmy s českými titulky.

Více informací o výrobě replik historických motocyklů nalezenete ve článku Obrábění dílů motorů pro repliky historických motocyklů, který vyšel v MM Průmyslovém spektru 10/2012.

 

Další články

Zajímavosti ve vědě a technice
Automobilový průmysl
Výzkum/ vývoj
CAD/CAM/CAE/CIM
Nástroje pro obrábění / řezné materiály
Obráběcí stroje a technologie

Komentáře

Nebyly nalezeny žádné příspěvky

Sledujte nás na sociálních sítích: