Thema
Schweizer Gletscher werden teilweise über den Sommer mit Folien abgedeckt, um das Schmelzen des ewigen Eises zu verlangsamen. In dieser Arbeit wurde ein Folienhaspels als Anbaugerät zu einer Pistenraupe ausgearbeitet. Der Folienhaspel dient dazu die Folien aufzurollen, welche als Gletscherabdeckungen verwendet werden.
Ziel der Arbeit
Das Gerät wurde vom Maschinenbauunternehmen Zaugg AG bereits für eine Offerte gezeichnet. Die Aufgabenstellung der vorliegenden Arbeit war die Aus- und Überarbeitung des Folienhaspels.
Vorgehen
- Pflichtenheft und Anforderungsliste erstellen
- Bauteile mittels morphologischem Kasten auswählen und bewerten
- Bauteile mit CAD-Programm SolidWorks konstruieren
- Elektro- und Hydraulikschema zeichnen
- Wirkende Kräfte berechnen und Sicherheit überprüfen
- Preisliste erstellen
- Konstruktion mittels Maschinenrichtlinien bewerten
- Risiken analysieren und Massnahmen ableiten
Folienhaspel
Ergebnis
Ausgearbeiteter Folienhaspel mit folgenden Komponenten:
- Die Folie wird auf ein Aluminiumrohr aufgewickelt, die übrigen Elemente des Haspels bestehen aus verschiedenen Stahlarten.
- Der Haspel wird mit einem Hydraulikmotor über ein Getriebe angetrieben. Die Steuerung für die Motorendrehzahl wird von der Pistenraupe proportional angesteuert. Ein Ventil auf dem Haspel ermöglicht es, den Motor in einem Rundlauf zu schalten um damit bspw. die Folie von Hand abzurollen.
- Ein Überdruckventil reduziert den Druck des Motors, um die auf das Aluminiumrohr wirkende Kraft zu reduzieren. Die Berechnungen hatten ergeben, dass ansonsten die darauf wirkenden Kräfte zu gross sind.
- Der Klemmmechanismus des Alurohrs wird über einen einfachwirkenden Zylinder angesteuert und von der integrierten Feder zurückgedrückt. Die Ölzufuhr wird über eine Drehdurchführung realisiert. Diese hat aber eine Druckbeschränkung, was der Einsatz von einem Druckbegrenzungsventil erfordert. Dessen Lage ist exponiert, weshalb Abdeckungen benötigt werden.
Fazit
Der Folienhaspel wurde gemäss der Aufgabenstellung fertig ausgearbeitet, die Produktion könnte nun folgen. Aufgrund der fehlenden Nachfrage ist aktuell eine Produktion nicht absehbar. Die grösste Herausforderung - aus persönlicher Sicht - stellten bei der Arbeit die Zeichnungen dar, da keine Vorkenntnisse für die entsprechenden Programme vorhanden waren und diese Skills während der Arbeit erlernt werden mussten. Im Rückblick auf die Arbeit konnte viel Erlerntes eingesetzt und Neues gelernt werden.
