Konstruktion einer Umlenkeinheit

Präsentation zum Thema: "Konstruktion einer Umlenkeinheit"—  Präsentation transkript:

1 Konstruktion einer Umlenkeinheit
Björn Linkhofer Benedikt Einhaus-Bergmann Christian Kleinfeld Tobias Ebbing

2 Inhalt Ä 1. Beschreibung der Problemstellung
Ä 2. Analyse der Problemstellung Ä Konzeptionsphase Ä 4. Bewertung & Ausblick Ä 5. Quellen

3 1. Beschreibung der Problemstellung
Ä 1.1 Schaubilder Ä 1.2 Problemstellung & Ist-Zustand Ä 1.3 Aufgabe

4 1.1 Schaubild: Anlage in Ruhestellung

5 1.1 Schaubild: Anlage in Arbeitsstellung

6 1.1 Schaubild Extruder Obere Walze Produkt Untere Walze Kühlband

7 1.2 Problemstellung & Ist Zustand
Ä Eingriff eines Mitarbeiters mit einem Teflonteller Ä Arbeitssicherheit nicht gegeben, da Kontakt mit heißer Schmelze Kontakt mit drehenden Teilen Klemmgefahr durch bewegliche Walzen schlecht einsehbar (Stoßgefahr) Zwangshaltung Ä Maschinensicherheit nicht gegeben, da Teflonteller mit Produkt auf Kühlband gelangt

8 1.3 Aufgabe Ä 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

9 2. Analyse der Problemstellung
Ä 2.1 Sammeln von Informationen Ä 2.2 Anforderungsliste Ä 2.3 Black Box Gesamtanlage Ä Funktion der Teilfunktion 2.5 EVA Diagramm Gesamtanlage 2.6 EVA Diagramm Vorrichtung

10 2.1 Sammeln von Informationen
Ä Problem vor Ort angesehen und erklären lassen Ä Produktdaten herausgesucht Ä Maschine aufgenommen (Maße, Materialien) Ä Prozess beobachtet Ä Absprache mit Meister der Technik und Chemie

11 2.2 Anforderungsliste

12 2.2 Anforderungsliste

13 2.2 Anforderungsliste

14 2.3 Blackbox Gesamtanlage
Eingang Ausgang Stoffe Stoffe Produkt Reststoffe Kühlwasser Produkt Kühlwasser Energie Energie Elektrische Bewegungsenergie Energie Wärmeenergie Wärmeenergie Pneumatische Information Information Black Box Gesamtanlage Black Box Anlage

15 2.4 Funktion der Teilfunktionen
Teilsystem Funktion Extruder 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 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

16 2.5 EVA Gesamtanlage

17 2.6 EVA Umlenkeinheit

18 3. Konzeptionsphase Ä 3.1. Morphologischer Kasten
3.1.2 Kombinationen von Lösungsprinzipien 3.1.3 Technische Bewertung der Lösungsprinzipien

19 3.1.1 Morphologischer Kasten
LP I LP II LP III Antrieb E-Motor pneum. Zylinder mit Walze gekoppelt Steuerung SPS Pneumatisch manuell Umlenkeinheit konvex konkav flach Zustellrichtung von links von unten von rechts von links von rechts von unten Seite 19

20 3.1.1 Morphologischer Kasten
LP I LP II LP III Antrieb E-Motor pneum. Zylinder mit Walze gekoppelt Steuerung SPS Pneumatisch manuell Umlenkeinheit konvex konkav flach Zustellrichtung von links von unten von rechts von links von rechts von unten

21 3.1.1 Morphologischer Kasten
LP I LP II LP III Antrieb E-Motor pneum. Zylinder mit Walze gekoppelt Steuerung SPS Pneumatisch manuell Umlenkeinheit konvex konkav flach Zustellrichtung von links von unten von rechts von links von rechts von unten Seite 21

22 3.1.2 Kombination von Lösungsprinzipien
Variante I E-Motor SPS/ Kleinsteuerung konvex von rechts Variante II Pneumatik Zylinder SPS/ Kleinsteuerung konvex von links Variante III Pneumatik Zylinder pneumatisch konvex von links

23 3.1.3 Technische Bewertung der Lösungsprinzipien
Variante I Variante II Variante III Faktor Bauraum 2 4 1 Komplexität 3 0,3 Reststoffbehälter 0,8 Ex-Schutz Ergebnis 5,1 10,8 12,1 12,4 Technische Wertigkeit 0,41 0,87 0,97 Sehr gut Gut Befriedigend Ausreichend Mangelhaft 4 3 2 1

24 4. Bewertung & Ausblick Ä 4.1 Auftretende Probleme Ä 4.2 Nächste Schritte Ä 4.3 Haftversuch Ä 4.4 Ziele

25 4.1 Auftretende Probleme Ä Enger Zeitrahmen Ä Technische Bewertung
Ausformulieren der Anforderungsliste Richtige Zielsetzung Recherche Ä Technische Bewertung Neukonstruktion Wenig Rückgriffe auf vorhandene Ideen möglich

26 4.2 Nächste Schritte Ä Haftversuch durchführen Ä Konstruktion
Materialauswahl Oberflächenbeschaffenheit Ä Konstruktion Entwurf Variante II / III Beurteilung nach - technischer Realisierbarkeit - Wirtschaftlichkeit

27 4.3 Haftversuch Rahmen Prüfkörper Produkt Federwage

28 4.4 Ziele Ä Bereitstellung der Konstruktionsunterlagen
Ä wenn möglich, Fertigung der Umlenkeinheit

29 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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