Den slutgiltiga CAD-modellen innehåller alla delar och komponenter, utöver elkomponenter, uppsam- lingskärl och filterduk, som krävs för ett fungerande pappersfilter. Konstruktionen anses väldimensione- rad och delarna skulle utan större förändringar kunna användas som underlag för tillverkningsritningar. Den uppfyller alla undersökta krav från kravspecifikationen och anses vara en innovativ konstruktion. 6.2.1 Effektivitet och miljö
Det främsta problemet kopplat till effektivitet på det befintliga filtret var problem med läckning av förore- nad vätska till behållaren med renad vätska. Detta tror vi att vi kommit tillrätta med genom att konstruera en lättjusterad klämplåt med tätning. Plåten minskar flödet av vattnet som når tätningen, och själva tät- ningen hindrar det vattnet som når den från att rinna vidare. Men att konstruera en bättre lösning för tätningen gör inte bara pappersfiltret effektivare utan gör även att maskiner senare i reningsprocessen fungerar bättre då det inte följer med partiklar som redan skulle varit bortfiltrerade. Så en effektivare pappersfilterrening inverkar på hela reningsprocessen, vilket i sin tur leder till mindre maskinslitage och minskat kemiskt avfall. Detta har en positiv effekt på miljöpåverkan från den industri som installerar pappersfiltret, vilket var en del av syftet med vårt projekt. Detta är också positivt ur ett samhälleligt
6.2.2 Rationell tillverkning
Alla material- och komponentval gjordes med hänsyn till såväl pris som tillgång. Till exempel valdes ett av de vanligaste konstruktionsstålen (EN1.4404) i en standardtjocklek (1.5 mm) som huvudmaterial då det är en lagervara hos de flesta tillverkare, vilket gör det både tillgängligt och relativt billigt.
När vi valde att konstruera i princip all sammansättning för popnitning istället för svetsning så möjliggör vi för Mercatus att bara beställa själva delarna från verkstad men sedan montera själva. Detta blir konstadseffektivt då personal kan montera när det passar. Enligt verkstadspersonal blir popnitning ett tillräckligt tätt förband.
Den enda komponenten som inverkar på konstruktionens skalbarhet är RollerDrive, som dock kan beställas i många olika längder. Det kanske inte är möjligt att tillverka ett filter med en millimeter- preciserad bredd, men i intervall på jämna centimetrar går det. Alla övriga komponenter påverkar inte utan kan enkelt anpassas till en ökad/ minskad bredd och/ eller längd.
6.2.3 Användarvänlighet
Sammantaget är förhoppningen att med två olika larmnivåer, en bättre fungerande avståndssensor som är enkel att ställa in, en tydlig ljussignal om något är fel eller kräver operatörens uppmärksamhet och framförallt frånvaron av momentet att tömma axeln med upprullad förbrukad filterduk - så har användarvänligheten väsentligt förbättrats. Konstruktionen kommer kräva något mindre tillsyn och operatören behöver inte gå fram och kolla om något är fel utan kommer få ett larm, antingen på en dator eller tack vare signaltornet se på avstånd om något är fel.
Det är inte speciellt trångt någonstans och alla komponenter är lätta att komma åt. Ett exempel på detta är vingmuttrarna vid klämplåten som möjliggör justering av den även med skyddshandskar på. Skyddsplåten som motverkar risken för klämolyckor är också en viktig faktor relaterad till använ- darvänligheten. Det finns en stark koppling mellan användarvänlighet och säkerhet. Inom industrin är arbetsplatsolyckor och tillbud vanligt förekommande och alla åtgärder, små som stora, som kan minska riskerna för arbetarna är viktiga.
Att filterduken inte rullas upp på en axel utan hamnar direkt i extern behållare bidrar också till ökad användarvänlighet. Till skillnad från den befintliga filterhållaren behöver operatören inte använda kraft för att få loss filterduken. Att belasta kroppen i utsatta positioner är oergonomiskt och kan leda till belastningsskador. Lösningen som presenteras under Resultat 5 minskar risken för belastningsskador vilket bidrar till bättre arbetsmiljö.
6.3 Fortsatt arbete
Det finns förbättringspotential i filterhållaren utvecklad under detta examensarbete. En av sakerna som skulle kunna förbättras är addering av en sensor som larmar om filterduken går av. Enligt en av Mercatus kunder var detta inget vanligt förekommande problem och därför har inget fokus lagts på det i examensarbetet men det känns ändå som något man skulle kunna titta närmare på. Ifall filterduken skulle gå av och filterhållaren är placerad avsides i lokalen kan det ta lång tid innan felet upptäckts. Det innebär att det finns stor risk att mycket av den förorenade vätskan hamnar i tanken avsedd för renad vätska. Om denna vätska transporteras vidare för ytterliggare filtrering eller återanvänds i industrin kan det skada maskiner och annat utrustning. Av samma anledning skulle adderandet av ett överfyllnadsskydd vara fördelaktigt.
Mycket information om komponenterna valda till konstruktionen samlades och analyserades för att hitta de mest passande lösningarna. Trots det kan det vara fördelaktigt att i fortsatt arbete kontrollera de valda komponenterna ytterligare. Ett exempel är den drivande valsen. Bara grova beräkningar har gjorts för att säkerställa att valsen har tillräckligt mycket kraft för att mata fram filterduken. Mer omfattande hållfasthetsberäkningar där skjuvkrafter, vattenströmmar samt friktion mellan filterduken och perforerade plåten inkluderas hade gett noggrannare resultat. Förslagsvis skulle ett experiment där man mäter vid vilken kraft filterduken släpper från den perforerade plåten kunna utföras. Dessutom bör hänsyn till plåtens lutning tas i framtida beräkningar.
Det valdes att belägga valsarna med vulkaniserat gummi. Det har dock inte kontrollerats om den drivna rullen, RollerDrive EC5000, tål denna process och det behöver undersökas vid vidareutveckling av konceptet. Ifall vulkning inte visar sig vara lämpligt kan andra metoder undersökas. Ett alternativ skulle kunna vara formgjutning av gummibeläggning som sedan limmas fast på valsen. Det krävs även vidare tester för att kontrollera hur mycket vätska som faktiskt samlas uppe vid valsarna och om IP-klass IP54 ger en tillräckligt inkappsling av RollerDrive.
I fortsatt arbete skulle funktionen av den kugghjulsformade beläggnigen, som är svår att förutse hur den kommer att bete sig i praktiken, behöva testas. Den förorenade vätskan kan innehålla oljor som minskar friktionen och i det fallet är det viktigt att kontrollera att grepp mellan filterduk och valsar blir tillräckligt stort. Ett annat problem som kan uppstå är om mycket av de bortfilrerade partiklarna fastnar på valsarna istället för att följa med filterduken ner i behållaren för förbrukad filterduk och restmaterial. Då finns det risk att restmaterial samlas mellan kuggarna och att valsarna låser sig. Om detta skulle visa sig vara ett problem kan en skrapa som skrapar bort restmaterial monteras vid den övre valsen.
En annan funktion önskvärd funktion är att kunna justera positionen av valsarna efter montering. Det skulle då vara möjligt att vid behov, exempelvis efter slitage eller vid byte av valsbeläggning, justera avståndet och därmed också trycket mellan valsarna för att förbättra frammatningsfuktionen. Likaså skulle en funktion som möjliggjorde justering av placeringen av nivåvakterna vara lämplig. Kanske skulle samma princip som för justeringen av klämplåten kunna användas?
7
Slutsatser
De slutsatser som dras från genomförandet och resultatet av detta examensarbete är:
• Genom att välja komponenter som är enkla att komma åt samt okomplicerade att justera, så som klämplåten och avståndssensorn, blir pappersfilterhållaren både effektiv och användarvänlig. Val- sarnas funktion och uppsamlingen av förbrukad filterduk i behållare bidrar också till ökad använ- darvänlighet.
• Konstruktionen anpassas till rationell tillverkning genom välgrundade material-, bearbetnings- och komponentval, där hänsyn inte bara tas till kostnad utan även till tillgänglighet, kompetensbehov och skalbarhet.
• Det syrafasta rostfria konstruktionsstålet EN1.4404 är i denna applikation mest lämpligt till hu- vudkonstruktionen. Till tätningarna är FKM det bästa valet och till valsbeläggning ger nitril- eller naturgummi ett tillfredställande resultat.
REFERENSER
[1] Van der Graaf Scandinavia AB, Vad är en trummotor?, Hämtad 2021/04/21. URL https://www.vandergraaf.se/vad-ar-en-trummotor/
[2] PIC, PLS-080A-3VAL, Hämtad 2021/04/28, Använd med tillåtelse. URL https://www.pic-gmbh.com/en/products/pls-080a-3val
[3] Interroll, Operating manual RollerDrive EC5000 AL/BI, Hämtad 2021/05/11.
URL https://www.interroll.com/fileadmin/Downloads/User_Manuals/RollerDrive/User_Manual_ EC5000_EN.pdf
[4] WERMA, K37 plug EM 12VAC/DC YE/RD, Hämtad 2021/04/28, Använd med tillåtelse.
URL https://www.werma.com/en/s_c1505i2656/K37_plug_EM_12VAC/DC_YE/RD/69823074.html? fbclid=IwAR3wx3MtJcU58mprDg8128cBGxQC5S48_YrDqLifCX93b8y3q4UvK-aJg3s
[5] ifm electronic, Optisk avståndsgivare 05D100, Hämtad 2021/04/28, Använd med tillåtelse.
URL https://www.ifm.com/se/sv/product/O5D100?gclid=Cj0KCQjw6-SDBhCMARIsAGbI7UjW45KWPtaRc8YucrSjg6cp8ZF9vgIuAlGkABM_ 5ISATNeU-YvRVUkaAoeIEALw_wcB&fbclid=IwAR1-LEWVecH-apVkr4T6xG7c1EUBkGssqHF4j0szxC01uXreyOhZrbbndm8
[6] Mercatus Engineering AB, Om Mercatus, Hämtad 2021/03/24. URL https://www.mercatus.se/om-mercatus/
[7] Bragsjö, P. Projektbeskrivning pappersfilter. Mercatus Engineering AB, 2021/02/11.
[8] Ulrich, KT, Eppinger SD, Yang, MC. Product Design and Development. McGraw-Hill, 2019.
[9] Gustavsson, TK, Hallin, A. Projektledning. Liber AB, 2012.
[10] Interroll, Drive variants for unit handling, Hämtad 2021/05/11.
URL https://www.interroll.com/products-solutions/unit-handling/drives/
[11] PIC, How does a Level Sensor work?, Hämtad 2021/04/26. URL https://www.pic-gmbh.com/en/level-sensors
[12] Sparkfun, Distance sensing overview, Hämtad 2021/04/27. URL https://www.sparkfun.com/distance_sensing
[13] Agarwal, DC. Handbook of advanced materials. John Wiley Sons, Inc., 2012.
[14] Protocase, Bend Radii Minimum Bend Sizes, Hämtad 2021/05/06. URL https://www.protocase.com/resources/bend-radius.php
Bilagor
I detta kapitel presenteras bilagor.