Mobile Absauganlage für Thujenabschnitt

Aufgabenstellung
Bei der Problemstellung handelt es sich um das Entfernen von Thujenabschnitt am Tennisplatz in Neuhofen, welcher alle 2 Jahre anfällt. Dieser muss aus einem engen, ca. 50cm breiten Spalt zwischen Hecke und Zaun, durch aufwendige Handarbeit entfernt werden. Somit gilt es ein Gerät zu entwickeln, welches diesen Abschnitt von oben über die Hecke aufnimmt. Diese Maschine kann nur außerhalb der Hecke platziert werden. Des Weiteren können nur drei Seiten der Hecke befahren werden. Die Aufgabenstellung wurde von Prof. Lehner gestellt. Die Kosten sollen möglichst gering bleiben und werden vom Auftragsgeber vorerst vorfinanziert, jedoch besteht die Möglichkeit einer Übernahme des Gerätes durch die Absolventen. In diesem Fall werden die Kosten dem Auftragsgeber rückerstattet. Da eine Seite der Hecke an der Straße liegt und die Anfahrt sowie der Abtransport auf der Straße möglich sein muss, gilt es, dieses Gerät straßentauglich auszuführen.
Zielsetzung
Die Maschine muss im Stande sein, regelmäßig ohne große Vorbereitung, betrieben werden zu können. Sie dient zur Arbeitserleichterung und zur Zeitersparnis. Die Bedienung der Maschine muss einfach gehalten werden. Bedienungsfehler müssen ausnahmslos ausgeschlossen sein. Die Umsetzung soll bis zum nächsten geplanten Heckenschnitt im April 2022 erfolgt sein. Es muss sichergestellt sein, dass keine Verletzungsgefahr durch bewegliche Teile oder dem Auswurf (z.B.: mitgesaugte Steine) möglich ist. Ein Überlassen der Maschine an Dritte muss für den Auftraggeber bedenkenlos möglich sein.
Geplantes Ergebnis
Eine fertiggestellte und jederzeit einsatzbereite Absauganlage, welche als Basis einen alten Ladewagen, Steyr Hamster, mit aufgebautem Gebläse von Scheuch besitzt. Der Anhänger ist straßentauglich und mit wenigen Handgriffen in Betrieb zu nehmen. Weiters kann das Gerät an verschiedenen Zugfahrzeugen angebracht werden und die Sicherheit im Betrieb und Straßenverkehr ist gewährleistet.
Vorgehensweise
Zuerst wird ein passendes System ermittelt, mit dem es möglich ist, sämtliche Anforderungen umzusetzen. Sobald dieses System ermittelt ist, werden die einzelnen Baugruppen geplant und skizziert. In weiterer Folge muss eine Bauteildimensionierung für die Komponenten durchgeführt werden. Anschließend wird überprüft, ob die Teile mit dem Entwurf kompatibel sind. Darauffolgend entsteht ein CAD-Modell, um die Bauteile anschaulich darzustellen. Weiters werden diese in einem Modell zusammengeführt und ein fertiges Modell liegt vor. Nachdem sämtliche Abmessungen festgelegt sind, werden die Materialien organisiert und der Bau beginnt. Die praktische Umsetzung erfolgt bei Dominik Baldemair in der Privatwerkstatt. Manche Bauteile werden von der Firma Scheuch beigesteuert. Vereinzelt werden Teile auch in der HTL oder bei Bekannten produziert. Wenn das Gebläse betriebsbereit ist, erfolgt eine erste Überprüfung der Saugleistung. Nachdem das Gerät vollständig betriebsbereit ist, erfolgt ein erster Test in Neuhofen um das Einhalten von sämtlichen Abmessungen sowie die ausreichende Saugleistung sicherzustellen. Nach diesem Einsatz wird die Anlage überarbeitet und anschließend demontiert. Im nächsten Schritt erfolgt das Lackieren mit entsprechender Vorbereitung. Anschließend wird der Anhänger wieder final zusammengebaut. Die Dokumentation der einzelnen Schritte erfolgt stehts parallel zur Handlung und so wird zum Abschluss die schriftliche Diplomarbeit fertiggestellt. Nach der Abgabe dieser erfolgt ein tatsächlicher Praxiseinsatz der Absauganlage in Neuhofen. Über diesen kann im Rahmen der Diplomarbeit kein Bericht mehr verfasst werden.
Resultat
Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein Unikat, welches zur Erleichterung beim Entfernen von Thujenabschnitt dient. Allerdings ist dieser Anhänger für verschiedene Einsatzgebiete, wie zum Beispiel auch für Laub oder Gras, geeignet. Der Transport der Absauganlage auf der Straße ist ohne Probleme möglich. Dieses Gerät weist eine robuste und langlebige Bauweise auf und kann jederzeit in Betrieb genommen werden. Der Anhänger kann, aufgrund des geringen Eigengewichts, von fast jedem Traktor gezogen werden und für das Betreiben ist lediglich eine Zapfwelle mit 1000 U/min und ein doppeltwirkendes Steuergerät (oder ein einfachwirkendes Steuergerät mit drucklosem Rücklauf) nötig. Die Leistung, welche zum Antreiben des Ventilators benötigt wird, ist ebenfalls sehr gering und stellt somit keine hohen Anforderungen an das Zugfahrzeug.
Sämtliche Anforderungen, die bei Beginn des Projekts vom Auftraggeber erstellt werden, werden mit diesem Gerät erfüllt.
https://www.youtube.com/watch?v=GWTRF2xP64c&list=LL&index=1&ab_channel=NoahHolzapfel
Schlussfolgerung
Im Ganzen betrachtet ist die gewünschte Erleichterung für die vorgesehenen Anwendungsgebiete gegeben. Dieser Anhänger ist ein Prototyp und somit einzigartig. Da dieses Gerät speziell für die Anwendung am Tennisplatz entwickelt wurde, ist dieses Produkt wirtschaftlich gesehen uninteressant.
Durch die Konstruktion ist es allerdings möglich, diese Anlage für andere Anwendungen zu verwenden. Somit erhöht sich die Nutzungsdauer und somit auch die Wirtschaftlichkeit. Die Kosten für das Projektteam sind in diesem Fall relativ gering ausgefallen, da die Firma Scheuch viele Komponenten gesponsort hat. Hierbei liegt das Hauptaugenmerk auf dem Ventilator, wobei auch die restlichen Stahlprodukte sowie der Lack nicht zu vernachlässigen sind. Weiters wurden mehrere alte Teile verwendet, um zusätzlich Kosten einzusparen.
Eine Produktion von mehr dieser Geräte wäre interessant, da dies ein funktionierendes System darstellt. Allerdings müsste vermutlich eine Alternative zu dem Ausgangsgerät, dem Ladewagen, entwickelt werden. Weiters muss bedacht werden, dass es sich hierbei um einen Prototyp handelt, in dem noch weitere Optimierungsmöglichkeiten stecken. Ansonsten ist das Einsatzgebiet der Maschine vielfältig und die Arbeitsgeschwindigkeiten sind sehr hoch. Deshalb werden die Arbeiten mit diesem Gerät schnell abgeschlossen und dieses ist bereit für den nächsten Einsatz. Somit kann ein Gerät viele Interessenten abdecken und es erweist sich als sinnvoll, eine Gemeinschaft für ein solches Gerät zu gründen.
Die Optik der Absauganlage ist für einen Prototypen, welcher aus teils sehr alten Komponenten gebaut wurde, sehr ansprechend.
Der vorangefertigte Terminplan wurde zum Großteil eingehalten. Die Änderungen im Projekt selbst führten zu einer geplanten Verschiebung und Veränderung der Meilensteine. Dies hat jedoch zu keinerlei Komplikationen geführt.

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