Ausgangslage
Der Auftraggeber Emil Giseler AG mit Sitz in Seedorf (Uri) stellt in einer Endmontagehalle Steinbrecher her. Diese Halle besitzt ein Torsystem (12x15 m), das aus drei Elementen besteht und das Hinaustransportieren der fertig gestellten Steinbrecher erlaubt. Das unterste Torelement ist ein manuell sich symmetrisch öffnendes zwei-flügeliges Tor. Die mittlere Einheit ist ein einflügeliges Schiebetor, während es sich bei dem obersten Element um ein Klapptor handelt. Das mittlere und obere Torelement sind zurzeit nicht in Betrieb, da der Öffnungsprozess nicht automatisiert ist und das manuelle Öffnen der Tore sich als sehr mühsam darstellt. Die fehlende Automatisierung erschwert nicht nur den Transport der Anlagen aus der Halle, sondern stört auch das Verladen der Anlagen auf den Transporter, da der hierfür benötigte Kran nicht aus der Halle hinausgeschoben werden kann.
Das Ziel der Projektarbeit ist die Erarbeitung einer Lösung für die Automatisierung des mittleren Schiebetores, um den Transport der Anlagen zu erleichtern.
Aufgabenstellung
Im Rahmen der Diplomarbeit soll ein Konzept für die Automatisierung des mittleren Schiebetores erarbeitet werden. Bei der Lösungsfindung sollen die nachfolgenden Forderungen des Auftragsgebers berücksichtigt werden:
- Das Tor soll mit einem Elektromotor angetrieben werden.
- An dem Stahlbau selbst dürfen keine Änderungen vorgenommen werden.
- verschraubbare Konsole
- Endschalter
- mit Freigabe gekoppelter Öffnungsmechanismus
- die Bauteile sollen überwiegend Einkaufsteile sein.
Mit Hilfe von Brainstorming sollen drei Lösungsvarianten ermittelt und näher beleuchtet werden. Anschliessend soll durch die Nutzung eines Bewertungssystems die beste Lösung herausgefiltert und in Detail besprochen werden. Zur besseren Visualisierung werden 3D Zeichnungen angefertigt.
Das Schiebetor und die Lösung
Ergebnisse
Als Lösung wird ein durch einen Elektromotor angetriebenes System vorgeschlagen.
Die Förderung des Tores erfolgt dabei durch eine Rollenkette, die über eine Zahnradscheibe umgelenkt wird. Die Umlenkungen werden auf beiden Seiten (rechts und links) der Stahlbau befestigt und bestehen jeweils aus einer Zahnscheibe, die auf einer Welle befestigt ist. Die Welle ist wiederum auf zwei Flanschlagern gelagert und mit einem Sicherheitsring gesichert. Für die beiden Flanschlagern wird eine passende Konsole konstruiert und am Stahlbau verschraubt. Die Antriebskonsole selbst wird an der Hallenstütze angebracht. An der Antriebswelle wird das Zahnrad befestigt, das durch die vielen Zähnen in die Kette eingreifen kann. Dies schützt die Zähne vor starker Abnutzung, und erlaubt mehr Kraftübertragung.
Die Kette wird schliesslich mit dem Tor mit Federverschlussgliedern verkuppelt. Um dies zu ermöglichen, wird am Tor selbst ein Abkantblech verschraubt und auf dem Winkel zusätzlich zwei Rechteckstangen verschweisst. Der Endschalter dient als ein Überwachungssystem, dass den Öffnungsprozess steuert.
Nutzen /Mehrwert
Durch die Automatisierung kann der Auftraggeber das volle Potential des Torsystems nutzen. Bislang war nur das untere Torelement in Betrieb und konnte wie in der Ausgangslage beschrieben, nur eingeschränkt den Transport der Steinbrecher aus der Halle zulassen. Sollte der Auftraggeber das Konzept, das in der Diplomarbeit beschrieben ist, umsetzen, so könnte zumindest das mittlere Tor ohne Probleme geöffnet werden und den Transport der Anlagen aus der Halle stark vereinfachen.
Der Antrieb ist zudem so konstruiert, dass die Öffnung und Schliessung des Tores schnell abläuft und somit der Wärmeverlust durch das offene Tor minimal gehalten wird.
