Projektvorstellungen in der Fachschule für Technik

Etwa sechs Monate haben sie Ideen entwickelt, verworfen, konstruiert, dokumentiert und schließlich ihre fertigen Projekte am 17.06.2019 präsentiert. „Sie“, das sind die Studierenden aus der Oberstufe in der Fachschule für Technik, Fachrichtung Maschinenbautechnik. Im Forum des Berufskollegs vermittelten sie ihren Zuhörern Einblicke in ihren Erfindergeist.

Das Projekt der Gruppe „X-Brake“ von Michael Gaunov, Phil Iffland und Tobias Schmidt beschäftigte sich mit der Eigenkonstruktion einer Leistungsbremse. Es entstand in Zusammenarbeit mit der Spitznas Maschinenfabrik GmbH in Velbert.

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V.l.n.r.: Phil Iffland, Tobias Schmidt, Michael Gaunov

Zu den Tätigkeiten des Unternehmens gehören Herstellung und Vertrieb von Druckluft- und Hydraulikmaschinen sowie die zu diesen Maschinen gehörende Instandsetzung. Das Projekt bezieht sich auf die Maschinenprüfung der Firma SPITZNAS Maschinenfabrik GmbH. Hierbei geht es um eine Optimierung des Leistungsprüfstandes und des Prüfprozesses. Die Dringlichkeit besteht darin, den Kunden ein genaues, verständliches und fehlerfreies Prüfprotokoll ausstellen zu können. Der Leistungsprüfstand der Firma Spitznas besteht aus einer Welle, einer Rutschkupplung, zwei Klauenkupplungen, einem Drehmomentaufnehmer und einer Wirbelstrombremse (Induktionsbremse). Derzeit kann man dem Kunden noch nicht genau sagen bzw. darstellen, bis an welche Belastungsgrenze (Abwürgemoment) die Firma mit ihrer Maschine gehen kann und das kann für einen Kunden ein Ausschlusskriterium für den Kauf einer solchen Maschine sein.

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Die umfangreiche und ausführliche Projektdokumentationsmappe machte deutlich, wie viele Aspekte zu berücksichtigen waren. Diese umfassten nicht nur die technischen, betriebsgerechten und finanziellen Anforderungen an die Konstruktion der Vorrichtung, sondern auch die Beachtung einschlägiger Richtlinien, Vorgaben und Normen für die Nutzung, die Vorgaben des Betriebs sowie die Regelung der Übernahme für anfallende Kosten, technische Berechnungen sowie technische Zeichnungen von einzelnen Baugruppen der Leistungsbremse, Einzelzeichnungen zur Fertigung sowie Schweißzeichnungen zeigten, wieviel Arbeit und Überlegungen hinter diesem Projekt stecken.


Die Projektgruppe „Zeropoint Design“ mit Andreas Link, Damian Litanski und Markus Rodemann beschäftigte sich mit der Konstruktion eines Nullpunktspannsystems für die Modellbau Seibertz GmbH in Hattingen. Die Modellbau Seibertz GmbH stellt Kernkästen für die Automobilindustrie her. In diesen Kernkästen werden Sandkerne abgeformt, die die Hohlräume des zu fertigenden Gussstückes abbilden.

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V.l.n.r.: Markus Rodemann, Damian Litanski und Andreas Link

Ziel des Projektes war es, die derzeitige Spannmethode für Modellplatten durch ein universelles Spannsystem zu ersetzen, um die Rüstzeiten zu verringern und die Toleranzen zu verbessern. Das zu entwickelnde Nullpunktspannsystem muss universell auf den im Betrieb verwendeten Bearbeitungsmaschinen einsetzbar sein, darf die geforderte Bauhöhe von 70 mm nicht übersteigen und soll alle vom Kunden gestellten Modellplatten aufnehmen können. Des Weiteren sollen die einzelnen Spanneinheiten einzeln von der Frontseite ansteuerbar sein.

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Das Design und die Konstruktion fand im 3D CAD (Computer Aided Design) statt. Um die Konstruktion zu erleichtern, verwendete die Projektgruppe das Bottom-Up Designprinzip. Das heißt, dass alle Teile direkt in der Baugruppe konstruiert und parametrisiert werden, was dazu führt, dass eine Änderung an einem Teil die automatische Anpassung der anderen Teile nach sich zieht.

Dadurch werden Design und Entwicklungsverlauf insofern erheblich vereinfacht, als dies jede Anpassung mit den resultierenden Folgen in 3D erkennbar und beurteilbar macht.


Das Projektteam MB06 mit Robin Hosenfelder, Svyatolslav Kuklin und Marvin Ziegler beschäftigte sich mit der Planung, Konstruktion und Fertigung einer mobilen Planung, Konstruktion und Fertigung einer mobilen Pulverzugabe für verfahrenstechnische Prozesse. Dabei fand eine enge Zusammenarbeit enge Zusammenarbeit mit der Firma Lohtor aus Hattingen statt.

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Diese stellt lufttechnische Anlagen her. Genauer gesagt werden dort Filteranlagen und deren Komponenten für nahezu alle Industriebetriebe geplant, gefertigt und montiert, Komponenten für nahezu alle Industriebetriebe geplant, gefertigt und montiert, in denen produktionsbedingt unerwünschte Emissionen in Form von Staub, Öl, Nebel oder Emulsion entstehen.

Da die Firma Lohtor durch die Firma BYK Chemie in dieser Zeit einen interessanten Auftrag bekam, konnte das Projektteam diesen nach Absprache mit der Firma Lohtor zu ihrem Projekt machen. Die zu konstruierende Sackschütte dient dazu, die von einem Mitarbeiter einzulegenden Säcke mit dem Material (Sipernat D10) in die Anlage aufzunehmen. Die neue mobile Pulverzugabe sollte so konzipiert werden, dass die Bediener der Maschine eine optimale Arbeitshöhe zum Befüllen der Anlage haben. Bei der Befüllung bzw. dem Einschütten des Verstärkerfüllstoffes Sipernat D10®, wird eine feine Staubwolke aufgewirbelt. Diese verschmutzte bisher die unmittelbare Umgebung und die Mitarbeiter waren einer Staubbelastung ausgesetzt.

7tec 300Durch eine Vergrößerung des Erfassungselementes der Staubabsaugung werden die Feinstäube nun optimal erfasst. Der entstehende Staub beim Befüllen wird mit Hilfe eines Industriestaubsaugers abgesaugt. Durch eine Vergrößerung der Sackschütte finden nun zwei komplette Säcke Platz in der Mulde. Die Neukonstruktion hat auch den Vorteil, dass keine Materialverluste beim Ausschütten des Pulvers mehr entstehen. Damit das Gestell der mobilen Pulverzugabe per Hand bewegt werden kann, wurde es auf vier Rollen aufgebaut. Die Konstruktion musste sehr leicht gehalten werden, ohne dabei allerdings instabil zu sein. Die statische Berechnung des Gestells führte ein externes Ingenieurbüro durch.

Die Montage der einzelnen Baugruppen sowie der Zusammenbau der Anlage wurden von Mitarbeitern der Firma Lohtor vorgenommen und durch das Projektteam koordiniert. Die Anlage wurde in einzelnen Baugruppen gebaut und in der Firma Lohtor zur Probe zusammengesetzt. Der Aufbau von unten nach oben: Gestell, Sackschütte mit Sackaufnahme, zweistufiger Filter, Ventilator mit Elektromotor, Filter. Zum Transfer wurde die Anlage demontiert und vor Ort in der Firma BYK-Chemie erneut aufgebaut.

Im Bild: Die fertig gestellte Anlage MB06


Das Thema von Projektteam WDW Innovations mit Florian Delkus, Danny Wagner, Mike Wedler war die Planung, Entwicklung und Konstruktion eines Belastungsprüfstandes für hydraulische Schwenkantriebe in einem anwendungsorientierten Langzeittest unter realitätsnahen Bedingungen.

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V.l.n.r.: Florian Delkus, Mike Wedler, Danny Wagner

Im Laufe ihres Projektes erstellte die Gruppe in Zusammenarbeit mit und für die Firma Pleiger Maschinenbau GmbH & Co KG einen Belastungsprüfstand für hydraulische Schwenkantriebe. Hydraulische Schwenkantriebe werden sowohl im Schiffsbau als auch in der Industrie zum Öffnen und Schließen von Klappen, Kugelhähnen und Kokereihähnen benutzt. Bei der Firma Pleiger werden neu entwickelte Schwenkantriebe einem Belastungstest unterzogen.

Bei diesem werden zwei Schwenkantriebe mittels einer Welle miteinander verbunden. Der zu testende Antrieb wird an ein Hydraulikaggregat angeschlossen und die Kolbenräume des belastenden Antriebes, im Folgenden „Bremse“ genannt, werden über eine Drossel miteinander verbunden. Wird der Prüfling nun bewegt, bewegt sich auch die Bremse und über deren Drosselung ergibt sich ein Drehmoment. Da dieses Drehmoment Drossel typisch linear ist, eine Klappe oder Kugelhahn jedoch kein lineares Drehmoment abverlangen, hat die Firma Pleiger die Projektgruppe damit beauftragt einen Belastungsprüfstand zu konstruieren und zu fertigen, der einen Prüfling mit einem realitätsgetreuen Drehmoment einer Klappe belastet.

Während seiner Projektpräsentation gab das Team WDW Innovations einen Überblick über den zeitlichen Verlauf des Projektes sowie die genaue Vorgehensweise und die Arbeitsergebnisse. Dabei wurden z.B. auch Kriterien wie ein Kapazitäts- und Ressourcenplan, Kosten- und Qualitätsplan berücksichtigt sowie eine Risikoanalyse vorgenommen.

Was die Projektdurchführung angeht, so stellten das Team alle wesentlichen Aspekte im Bereich Mechanik, Elektrik sowie Hydraulik vor. Mit dem Simulationsprüfstand wurde der Grundstein für ein in der konstruktiven Arbeit der Firma Pleiger Maschinenbau potentialreiches Werkzeug geschaffen, welches ohne weiteres durch die Mitarbeiter der Firma nutz- und erweiterbar ist.

Es könnten in Zukunft durch Anlegen weiterer Datenbausteine und der Möglichkeit der Selektion verschiedene Klappengrößen simuliert werden.

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Der Belastungsprüfstand und seine Konstrukteure „in natura“

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