Dipl. Maschinenbautechniker/in HF

Fahrbarer Deckel für Aufgabegossen

Entwicklung eines fahrbaren Deckels als Wetterschutz für Aufgabegossen

Eine Aufgabegosse ist eine grosse, trichterförmige Anlage, die den Entlad von Schüttgütern wie Sand oder Kies via LKW mit Muldenkipper ermöglicht. Aufgrund der grossen Öffnung können durch die Witterung grosse Wassermengen eindringen, die je nach statischer Auslegung und Anlagenprozess nicht erwünscht sind. Im Rahmen dieser Diplomarbeit durfte ich eine bestehende Lösung analysieren, Ideen zur Optimierung einbringen und auf Grundlage der Analyse eine neue Konstruktion entwickeln.

15. November 2026

Yannick Meijer

Ausgangslage

Die Aufgabegosse ist eine der Kernprodukte der Frei Fördertechnik AG und bildet den Ausgangspunkt vieler Anlagen, die Baustoffe aufbereiten und recyclen. Je nach Auslegung der Aufgabegosse oder des Anlagenprozesses ist das Eindringen von grösseren Wassermengen zu verhindern. In der Vergangenheit wurde dies mit einer grossflächigen Klappe gelöst, die mit einer Seilwinde auf- und zugezogen wurde. Aufgrund des hohen konstruktiven Auwands und einigen Sicherheitsbedenken wurde ein Protyp eines fahrbaren Deckels gebaut, der aus einem Umbau einer Klappenkonstruktion mit Nachrüstung eines Zahnstangentriebs entstand. Dieser Umbau hat sich in der Funktion bewährt, bietet jedoch in der Planung sowie Fertigung und Montage viel Optimierungspotenzial.

Aufgabenstellung

Zur Entwicklung des Deckels müssen Rahmenbedingungen berücksichtigt werden, die im Pflichtenheft definiert wurden. Die wichtigsten Punkte:

Reduzierung der Fertigunskosten durch methodische Analyse der Konstruktion
Reduzierung des Planungsauwands durch parametrisierte Vorlagen
Einsatz für individuelle Anlagengrössen
Wind- und Schneelasten gemäss Norm SIA 261

Konzept

Nach der Analyse des bestehenden Prototyps konnte ein Konzept erarbeitet werden, das die Anforderungen erfüllt und das erkannte Optimierungspotenzial weitegehen umsetzt. Dabei wurden folgende Massnahmen umgesetzt:

Fahrwerk: Einsatz von Normteilen, Verzicht auf Dreh- und Frästeile
Schiene: Vereinfachung der Stahlkonstruktion
Antrieb: Ersatz der teuren Zahnstange durch Rundgliederkettentrieb
Deckel: Vereinfachung der Stahlkonstruktion

Entwurf und Ausarbeitung

In der Entwurfsphase wurde die Konstruktion mit Berechnungen vordimensioniert und auf Basis dieser Dimensionen ein vereinfachtes Modell der Vorrichtung im CAD erstellt. Das Modell war bei der Risikoanalyse zur identifizierung möglicher Risiken und Störfaktoren sehr hilfreich, da man sich durch die Visualisierung gut in den Betrieb des Deckels hineinversetzen kann.

Auf Grundlage des vereinfachten Modells wurde die Detailkonstruktion erstellt, die Ausführungsfähige Bauteile enthält. Mit der Detailkonstruktion kann eine genauere Kostenschätzung für die neue Lösung gemacht werden, die am Ende beim Kostenvergleich zum tragen kommen wird. Zudem konnten durch die Kenntnis der genauen Dimensionen die Festigkeitsnachweise erbracht werden.

Das vereinfachte Modell wurde in dieser Phase parametrisiert, das heisst durch die einfache Änderung einzelner Variablen, wie z. B. Breite, Höhe, Neigungswinkel des Betonbaus passt sich der Deckel automatisch an und lässt sich innert Minuten auf die gewünschten Abmessungen ändern.

Ergebnis und Fazit

Die Parametrisierung konnte erfolgreich umgesetzt werden, die Detailkonstruktion ist vollständig Abhängig vom vereinfachten Modell und lässt sich in kurzer Zeit auf beliebige Masse innerhalb eines definierten Bereichs ändern. Dies ermöglicht eine grosse Ersparnis im Planungsaufwand.

Der Kostenvergleich zeigt: Die neue Lösung kann verglichen mit der alten Lösung insgesamt 30% und mehr an Kosten einsparen.

Damit ist dieses Projekt ein Erfolg und ist bereit für den Einsatz in zukünftigen Anlagen.