Projektbeschreibung

Entwicklung und Konstruktion eines modularen

Baukastens für Einrichtungen zum Abscheiden von

metallischem Transportgut

Projektfirma:

Hubert Stüken GmbH & Co.KG

Alte Todenmanner Str. 42

31737 Rinteln

Projektteam:

Stefan Neumann

Daniel Bültemeier

Aufgabenstellung:

In der Projektarbeit zum staatlich geprüften Techniker Maschinenbau an dem Leo-

Sympher Berufskolleg haben wir in Zusammenarbeit mit der Firma Hubert Stüken

GmbH & Co.KG die Aufgabe zur Entwicklung und Konstruktion eines modularen

Baukastens für Einrichtungen zum Abscheiden von metallischem Transportgut

erhalten.

Bei der Ausarbeitung war darauf zu achten, dass die Abscheidung mit bis zu vier

einzelnen Volumenströmen ausgestattet ist, welche über einen Seitenkanalverdichter

erzeugt werden. Für die Anschlüsse sollen Standardrohre, welche bereits bei der

Firma Stüken in Einsatz sind, verwendet werden. Es müssen unterschiedlich große

Auffangbehälter in der Einrichtung passen. Auf das Gewicht und Handling dieser

Auffangbehälter ist zu achten. Der Unterdruck in der Einrichtung muss reguliert und

überwacht werden können. Die Konstruktionszeichnungen müssen anhand eines

exemplarischen Beispiels erstellt werden. Die Lärmbereiche sind zu kapseln. Die

komplette Einrichtung muss mit geringem Aufwand transportiert werden können. Auf

eine sichere Aufstellung ist ebenfalls zu achten. Wenn Notwendig sollte eine SPS

Steuerung verwendet werden können.

Projektbeschreibung

Vorgehensweise:

Mit den erlernten Konstruktions- und Projektmanagementmethoden konnten wir die

Anforderungen aus dem Lastenheft in verschiedenen Schritten bis zur Fertigstellung

ausarbeiten. Zum Anfang des Projekts haben wir die Ist-Situation analysiert und mit

den Anforderungen abgeglichen, wodurch es uns möglich war, eine Anforderungsliste

zu erstellen. Im nächsten Schritt wurde die Gesamtfunktion in Teilfunktion, welche zum

Teil auch modulare Bestandteile sind, aufgeteilt und analysiert. Eine Darstellung der

Funktionen anhand einer Funktionsstruktur erleichtert zudem das Verständnis und die

weitere Bearbeitung des Projekts. Durch Brainstorming und Erstellung einer Mind Map

ist es uns gelungen, verschiedene Lösungen der Teilfunktionen zu definieren. Die

Auswahl der Varianten erfolgte mit Hilfe einer Nutzwertanalyse. Die Konstruktion der

gewählten Teilfunktion wurde mit dem CAD-System AutoDesk Inventor 2016 erstellt.

Berechnungen zur Auslegung bestimmter Komponenten und zur Sicherheit der

Einrichtung wurden durchgeführt und dokumentiert.

Fazit:

Das Ergebnis ist den Anforderungen aus dem Lastenheft aus unserer Sicht mehr als

gerecht und in allen Punkten erfüllt. Die Basis der Einrichtung ist die Grundausstattung

mit einer nach oben schwenkenden Tür. Dadurch ist es möglich die Einrichtung auch

bei geringen Platzverhältnissen ein zusetzten. Der Trichter kann mit bis zu vier

Volumenströmen ausgestattet werden und ist Dank Steckverbindung leicht zu

integrieren und demontieren. Optional kann, wenn nicht an der Maschine vorhanden,

ein Seitenkanalverdichter mit der konstruierten Konsole ohne großen Aufwand

montiert werden. Die Konsole wird mit Dämmplatten verkleidet und sollte somit unter

dem Lärmpegel von 75 dB liegen. Die Luftzirkulation zur Kühlung des

Seitenkanalverdichters ist durch Bohrungen gewährleistet. Der Transport ist durch die

Aufnahmen von drei Seiten und den Einsatz eines Gabelstaplers leicht und

kostengünstig möglich. Das Gewicht der Schrottbehälter ist für die Einrichtung

irrelevant, da es keinen Kontakt gibt. Daher wird das Handling der Schrottbehälter

ebenfalls nicht beeinflusst. Um zu zeigen, ob die gewählte Dichtung den

Anforderungen entspricht, wird ein Prototyp gebaut und dieser anhand eines

Manometers oder Unterdrucksensors in der Praxis getestet. Dieser Manometer oder

Unterdrucksensor dient hinterher im Betrieb zur konstanten Regulierung und

Überwachung der Einrichtung. Die Länge des Trichterrohres ist an jedem

Auffangbehälter anpassbar und die Reinigung des Inneren der Einrichtung sollte

aufgrund der Bauweise ohne Behinderungen möglich sein. Der geforderte

Lieferumfang liegt mit der Dokumentation vor. Eine SPS Steuerung kann an die

Einrichtung integriert werden, ein Schaltschrank sowie eine Warnleuchte sind bereits

vorgesehen.