Post on 06-Apr-2016
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Konstruktion einer Umlenkeinheit
Björn Linkhofer
Benedikt Einhaus-Bergmann
Christian Kleinfeld
Tobias Ebbing
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Inhalt
1. Beschreibung der Problemstellung
2. Analyse der Problemstellung
3. Konzeptionsphase
4. Bewertung & Ausblick
5. Quellen
1. Beschreibung der Problemstellung
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1.1 Schaubilder
1.3 Aufgabe
1.2 Problemstellung & Ist-Zustand
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1.2 Problemstellung & Ist Zustand
Eingriff eines Mitarbeiters mit einem Teflonteller
Arbeitssicherheit nicht gegeben, da
- Kontakt mit heißer Schmelze
- Kontakt mit drehenden Teilen
- Klemmgefahr durch bewegliche Walzen
- schlecht einsehbar (Stoßgefahr)
- Zwangshaltung
Maschinensicherheit nicht gegeben, da
- Teflonteller mit Produkt auf Kühlband gelangt
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1.3 Aufgabe
Konstruktion einer Umlenkeinheit nach folgenden Kriterien - Automatische Weiterleitung des Produkts auf das Kühlband
- Handeingriff darf nicht erfolgen
- Reststoffabtransport muss gewährleistet sein
- Gesamtanlage darf nicht beeinträchtigt / geändert werden
- Bauraum ist durch Anlage begrenzt
- Produkteigenschaften müssen erhalten bleiben
- Produkt darf nicht an Umlenkeinheit haften
2. Analyse der Problemstellung
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2.1 Sammeln von Informationen
2.2 Anforderungsliste
2.3 Black Box Gesamtanlage
2.4 Funktion der Teilfunktion
2.5 EVA Diagramm Gesamtanlage
2.6 EVA Diagramm Vorrichtung
2.1 Sammeln von Informationen
Problem vor Ort angesehen und erklären lassen
Produktdaten herausgesucht
Maschine aufgenommen (Maße, Materialien)
Prozess beobachtet
Absprache mit Meister der Technik und Chemie
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2.3 Blackbox Gesamtanlage
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Eingang Ausgang
Stoffe StoffeProdukt ReststoffeKühlwasser Produkt
Kühlwasser
Energie EnergieElektrische BewegungsenergieEnergieWärmeenergie WärmeenergiePneumatischeEnergie
Information Information
Black Box Anlage Black Box Gesamtanlage
2.4 Funktion der Teilfunktionen
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Teilsystem FunktionExtruder Mischt das Produkt
Reststoffbehälter Lagert Reststoffe
Obere Kühlwalze (schwenkbar) Kühlt, formt & transportiert das Produkt
Zustelleinheit Fährt Walze in Arbeitsstellung
Walzenantrieb Treibt die Walze an
Umlenkeinheit Führt Produkt an untere Walze
Zustellantrieb Kühleinheit Fährt die Umlenkeinheit in Arbeitsstellung
Untere Kühlwalze Kühlt, formt & transportiert das Produkt
Walzenantrieb Treibt die Walze an
Kühlband Transportiert & kühlt das Produkt
Antrieb Kühlband Treibt das Kühlband an
Brecher Bricht das Produkt in kleine Stücke
Mühle Mahlt das Produkt zu Pulver
Produktbehälter Lagert das fertige Produkt
3. Konzeptionsphase
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3.1. Morphologischer Kasten
3.1.1 Morphologischer Kasten
3.1.2 Kombinationen von Lösungsprinzipien
3.1.3 Technische Bewertung der Lösungsprinzipien
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3.1.1 Morphologischer Kasten
LP I LP II LP IIIAntrieb E-Motor pneum. Zylinder mit Walze gekoppelt
Steuerung SPS Pneumatisch manuell
Umlenkeinheit konvex konkav flach
Zustellrichtung von links von unten von rechts
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von links
von rechts
von unten
3.1.1 Morphologischer Kasten
LP I LP II LP IIIAntrieb E-Motor pneum. Zylinder mit Walze gekoppelt
Steuerung SPS Pneumatisch manuell
Umlenkeinheit konvex konkav flach
Zustellrichtung von links von unten von rechts
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von links
von rechts
von unten
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3.1.1 Morphologischer Kasten
LP I LP II LP IIIAntrieb E-Motor pneum. Zylinder mit Walze gekoppelt
Steuerung SPS Pneumatisch manuell
Umlenkeinheit konvex konkav flach
Zustellrichtung von links von unten von rechts
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von links
von rechts
von unten
3.1.3 Technische Bewertung der Lösungsprinzipien
Variante I Variante II Variante III Faktor
Bauraum 2 4 4 1
Komplexität 1 2 3 0,3
Reststoffbehälter 1 4 4 0,8
Ex-Schutz 2 3 4 1
Ergebnis 5,1 10,8 12,1 12,4
Technische Wertigkeit 0,41 0,87 0,97 1
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Sehr gut Gut Befriedigend Ausreichend Mangelhaft4 3 2 1 0
4. Bewertung & Ausblick
4.1 Auftretende Probleme
4.2 Nächste Schritte
4.3 Haftversuch
4.4 Ziele
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4.1 Auftretende Probleme
Enger Zeitrahmen- Ausformulieren der Anforderungsliste
- Richtige Zielsetzung
- Recherche
Technische Bewertung- Neukonstruktion
- Wenig Rückgriffe auf vorhandene Ideen möglich
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4.2 Nächste Schritte
Haftversuch durchführen- Materialauswahl
- Oberflächenbeschaffenheit
Konstruktion- Entwurf Variante II / III
- Beurteilung nach
- technischer Realisierbarkeit
- Wirtschaftlichkeit
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4.4 Ziele
Bereitstellung der Konstruktionsunterlagen
wenn möglich, Fertigung der Umlenkeinheit
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5. Quellen
„Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau“ – (Eds.) K.-H. Grote, J. Feldhusen, 2007, XLVI, Kapitel F 1 ff
Meister Pyka (Leiter der Technik)
Meister Van der Valk (Leiter der Chemieanlage)
„Maschienenelemente“ - Roloff Matek
„Tabellenbuch Metall“ – Europa Lehrmittel, 44. neu bearbeitete Auflage, 2008
„Konstruktionslehre Maschinenbau“ – Europa Lehrmittel, 2. Auflage, 2011
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