EXAMENSARBETE
Utveckling av tillbehör för handhållen maskin vid rengöring i cirkulära kanaler
Anders Carmestedt Erik Östman
Civilingenjörsexamen Teknisk design
Luleå tekniska universitet
Institutionen för ekonomi, teknik och samhälle
Förord
Först vill vi tacka PCT Systems för deras varma välkomnande och stödi vårt examensarbete.
Vi vill även tacka vår handledare Josef Forslund på Luleå Tekniska Universitet. Det har varit ett nöje att genomföra examensarbetet på PCT Systems och vi är nöjda med resultatet. Att förbättra arbetsmiljön och samtidigt tekniskt utveckla metoderna som används har varit en tillfredställande arbetsuppgift.
I detta arbete har vi fått möjlighet att tillsammans med personer som dagligen använder maskinerna, diskutera, utveckla och bygga bort de problem som finns hos produkten. Vi hoppas att vårt resultat är något som företaget tar tills sig och vill använda sig av i framtiden.
Vi vill även ge ett stort tack till PCT:s underleverantörer, Williamsons Metallfabrik AB och Trilob AB, för deras synpunkter och kunskap inom tillverkningsaspekten av arbetet.
Katrineholm 2011-10-04
Erik Östman Anders Carmestedt
1
Sammanfattning
Arbetet går ut på att med hjälp av de utvecklingsmetoderna vi lärt oss genom vår utbildning, Teknisk Design vid Luleå Tekniska Universitet utveckla en slirkoppling. Projektet utfördes i Katrineholm på VVS-företaget PCT Systems AB.
Metoden som används vid rensning av kanaler består av ett verktyg som roterar med hjälp av en vajer fäst i en borrmaskin. När verktyget roterar i kanalen skrapar det rent
innerväggen, även kallat fräsning. Om verktyget fastnar vrids borrmaskinen ur händerna på användaren och kan skada personen. I fall verktyget börjar gå tungt finns det risk att vajern slår sig och på så sätt skadas onödigt mycket. Resultatet i detta arbete bygger bort dessa problem, samt förenklar användandet av borrmaskinen.
Arbetet använder sig av en del av den kreativa processen som tillämpar funktionsuppdelning med huvudfunktion, delfunktioner och stödfunktioner. Huvudfunktionen i arbetet är
slirfunktionen och till det tillkommer stödfunktioner som underlättar användandet av slirkopplingen.
Det slutgiltiga konceptet är en slirkoppling som kan appliceras på olika borrmaskiner för användning vid rengöring och fräsning i cirkulära kanaler. Slutprodukten skall lösa de problem som uppkommer då verktyg fastnar eller börjar gå tungt i kanalerna och på så sätt förbättra arbetsmiljön för användaren.
2
Abstract
The work in this thesis is done with the methods learned in our education, Technical Design at the Luleå University of technology. The project took place in the town of Katrineholm and with the plumbing company PCT Systems AB.
The method that is being used while cleaning pipes consists of a tool that is rotating by a wire connected to a power drill. When the tool is rotating in the pipe it cleans the inner wall, also known as milling. If the tool is stuck the power drill is twisted and the user loses their grip. With that there is a possibility that the user gets hurt. If the tool starts to lose
momentum there is a risk that the wire is damaged. The result in this thesis is to remove these problems and to improve the usability of a power drill in work.
The work was done with a part of the creative process that applies segregation of duties, with main function, part function and support functions. The main function in this thesis is a slip clutch and apart from that there are support functions that will ease the usability of the slip clutch.
The final concept is a slip clutch that may be applied on a variety of power drills to be used in the cleaning and milling of pipes. The final product shall solve the problems that occur when a tool is stuck or struggling to maintain speed in the pipes. That way it will improve the work environment for the user.
3
Innehållsförteckning
1. Inledning ... 5
1.1Bakgrund ... 5
1.2 Problemställning ... 5
1.3 Syfte och mål ... 6
1.4 Avgränsningar ... 6
2. Metod och genomförande ... 7
2.1 Metoder ... 7
2.1.1 Brainstorming ... 7
2.1.2 Kravspecifikation ... 7
2.1.3 Viktning ... 7
2.1.4 Funktionsuppdelning ... 8
2.1.5 Frågemetoden ... 8
2.2 Genomförande... 8
2.2.1 Uppstarten ... 8
2.2.2 Benchmarking ... 9
2.2.3 Brainstorming ... 15
2.2.4 Kravspecifikation... 15
2.2.5 Konceptgenerering ... 16
2.2.6 Möte med Williamssons ... 17
2.2.7 Vidareutveckling ... 18
2.2.8 Slutgiltig lösning ... 18
3. Teori ... 19
3.1 Skärande bearbetning ... 19
3.2 Härdning ... 19
3.3 Ergonomi ... 20
3.4 Relining/rörinfodring ... 20
3.5 Toleranser ... 21
3.6 Passningssystem ... 22
4. Nulägesbeskrivning ... 23
5. Framtidsbeskrivning ... 28
6. Problembestämning ... 29
7. Kravspecifikation ... 31
8. Förbestämda lösningar ... 33
8.1 Slirkopplingens cylinderform ... 33
8.2 Avtagbar lösning för vajerhållare ... 33
8.3 Maskinfäste ... 34
8.4 Fästning av vajer ... 35
8.5 Momentjustering ... 35
9. Lösningsförslag ... 36
9.1 Slirkoppling ... 36
9.2 Vajerhållare ... 39
9.3 Handtag... 40
10. Utvärdering och val av lösningsförslag ... 43
10.1 Slirlösning ... 43
4
10.2 Vajerhållare ... 44
10.3 Handtag ... 44
11. Vidareutveckling av vald lösning ... 45
11.1 Slirkoppling ... 45
11.2 Handtaget ... 46
11.3 Standarddelar ... 47
12. Utvärdering av slutlig lösning ... 48
13. Diskussion ... 49
14. Rekommendation ... 50
Referenser ... 51
Bilagor ... 54
5
1. Inledning
PCT-Systems AB är ett företag inom VVS-branschen beläget i Sköldinge, en liten ort som ligger mellan Katrineholm och Flen. PCT står för Pipe Clean Turbine och syftar på turbinerna som företaget utvecklat och använder sig av vid arbetet. ”Med våra produkter finns få begränsningar med många möjligheter” menar PCT som utvecklar, tillverkar och
marknadsför rengöringsutrustning för alla typer av cirkulära kanaler. Med cirkulära kanaler menas ventilationsrör, industriskorstenar, processrör och avlopp/dagvattenledningar.
Företaget har även en entreprenadavdelning som kan anlitas för rengöring, fräsning och dokumentation av kanaler. I och med detta är det ett perfekt tillfälle för PCT att testa och utvärdera sina egna verktyg och maskiner. Entreprenaden är även den belägen i Sköldinge men deras arbetsområde innefattar hela Sverige, även uppdrag i de nordiska länderna är inte ovanligt.
Utöver rengöring utförs även dokumentation med hjälp av en kamera som skickas ner i kanalerna och dokumenterar skador på rör samt vilket sorts hinder det finns i dessa. Allt för att på så effektivt sätt använda sina verktyg och tillvägagångssätt.
1.1 Bakgrund
Som ett led i att göra PCT mer konkurrenskraftiga inom VVSbranschen är de i behov av att förnya sitt produktsortiment. Företaget har inga egna produktutvecklare som arbetar heltid inom produktutvecklingsområdet, istället blir det i mån av tid som arbete tillägnas detta.
Kunskapen inom VVSbranschen hos företaget är stort men inom produktutvecklingsområdet är PCT därför i behov att förbättras. Även om medarbetarna på PCT har många idéer och förslag på hur deras produkter kan förbättras och önskemål på nya produkter, är det tiden som saknas. För att underlätta detta valde PCT att ta kontakt med personer verksamma i det område och valde lägga ut produktutvecklingen som ett examensarbete.
Produktutvecklingen som företaget ville ha hjälp med innefattar att ta fram ritningsunderlag för deras befintliga produkter i form av, konstruktionsritningar, svetsritningar och
bockningsritningar. Utöver detta ville PCT ha hjälp att utveckla produkter de använder sig av vid fräsning i cirkulära kanaler. I synnerhet ville de ha hjälp att utveckla den produkt de använder sig av vid fräsning i kortare kanaler då de använder sig av en handhållen maskin, i detta fall en borrmaskin.
1.2 Problemställning
Vid fräsning med en handhållen maskin finns det risk att verktyget fastnar i t.ex. hål i röret eller att verktyget börjar gå tungt i kanalen. En av konsekvenserna blir att borrmaskinen vrids ur händerna på användaren eller ännu värre, att användaren skadas. Problemet med metoden som används är att det inte finns några maskiner på marknaden där den inbyggda slirkopplingen klarar den stora påfrestning som den utsätts för. Borrmaskiner har ofta
6
inbyggda slirkopplingar men i de kraftiga maskinerna som används till detta ändamål finns risken att överbelastningsskyddet nöts ut och går sönder. Det finns heller inga externa hjälpmedel när verktyget fastnar och riskerar att skada användaren. Borrmaskinerna är inte utvecklade eller optimerade för detta vajersystem och behöver därför ett tillbehör som klarar de höga moment som genereras. (P.Pedersen)
Vajern som fäst direkt i chucken på borrmaskinen slits om den inte hålls rak tills det skyddande plasthöljet avlastar den. Användaren brukar stödja vajern med ena handen så vajern inte skadas, detta innebär att användaren får ett enhandsgrepp av maskinen. Arbetet blir tyngre och att hålla nära den roterande vajerinfästningen vid chucken kan vara farligt om man till exempel fastnar med en handske. (P.Pedersen)
På maskinerna finns ofta inga väl utformade handtag som ger en ergonomisk arbetsställning.
Alternativa handtag och olika möjligheter skulle förbättra arbetssituationen markant.
Handtagen på marknaden är sällan isolerade. Isolering av handtag minskar vibration och kyla som kan skada händerna på användaren. (P.Pedersen)
1.3 Syfte och mål
Utvecklingen av tillbehör för borrmaskinen skall göra den säkrare att använda med hjälp av mer ergonomiska möjligheter. Designen skall visa upp ett lättanvändligt hjälpmedel, en produkt som tydligt visar sitt syfte. Utvecklingen skall bygga bort problemen som finns och skapa nya effektiva lösningar.
Målet är att ta fram en prototyp som uppfyller kravspecifikationen i största möjliga mån.
Arbetet kommer därför att resultera i produktionsunderlag i form av CAD-ritningar, bilder från CAD och enkla animeringar.
1.4 Avgränsningar
Detta projekt kommer i huvudsak att inriktas på den handhållna maskinen som arbetar med vajrar och dess verktyg.
Då det redan finns en befintlig produkt som behöver uppdateras kommer inte parametrar angående borrmaskinen att tas upp. Vajertjocklekar, verktyg eller användningssätt kommer inte heller att ägnas någon tid åt att utveckla. Borrmaskinen kommer på så sätt inte
modifieras utan bara tilldelas externa tillbehör.
7
2. Metod och genomförande
De metoder som används i arbetet för att få fram ett resultat redovisas i detta kapitel.
Genomförandet och arbetet med dessa metoder och hur de använts tas upp i
genomförandekapitlet. Tillsammans visar de hur arbetet med detta projekt gått till och ligger till grund för denna rapport.
2.1 Metoder
De metoder som använts i arbetet innefattar de viktiga delar som beaktas i en produktutvecklingsfas och har valts ut för att passa arbetets inriktning.
2.1.1 Brainstorming
Brainstorming används som ett led i ”kreativa metoder” metodiken. Metoden utförs med hjälp av att en grupp bestående av personer med olika färdigheter och kompetenser samarbetar för att nå lösningar på ett problem. Gruppens sammansättning ska främja gruppmedlemmarnas kreativitet. Med hjälp av att gemensamt diskutera och förbättra de olika idéerna som tagits fram ska fler och bättre läsningsförslag genereras.
Tiden som gruppen har på sig är begränsad och bör inte överstiga 60 minuter. Idéerna som kommit fram dokumenteras med korta beskrivningar och skisser, så att alla deltagare kan se och förstå dem. Inom brainstorming finns det inga dåliga idéer utan deltagarna uppmanas att tänka fritt, detta underlättas då det är strängt förbjudet att ge kritik. (Johannesson, Persson, Petterson 2004)
2.1.2 Kravspecifikation
Kravspecifikationen är ett dokument innehållandes de krav och önskemål som den färdiga produkten ska uppnå. Listan är löpande och nya krav/önskemål tillkommer och tas bort ju längre tid som projektet fortlöper. Då nya lösningar tillkommer ändras även
förutsättningarna för produkten och specifikationen ändras. (Johannesson, Persson, Petterson 2004)
2.1.3 Viktning
Önskemålen som uppkommer i kravspecifikationen viktas mot varandra i par, en mot en, för att avgöra hur stor betydelse de har. Viktningen har en skala från 0 till 2. Ifall ett önskemål får en tvåa har det större inverkan och är viktigare att uppnå än det som det viktades mot, det önskemålet får då en nolla. Får de en etta är önskemålen lika viktiga, för att få en enkel överskådlig bild över viktningen görs den i en tabellform. Önskemålen ställs då upp i en horisontell och en vertikal kolumn, På högra sidan av tabellen summeras antalet tvåor och ettor som önskemålet fått, det summeras även som en kvot av den totala poängsumman för att enkelt kunna se vilket som fått högst poäng. (Johannesson, Persson, Petterson 2004)
8
2.1.4 Funktionsuppdelning
En del av analysarbetet hos en produkt är att dela upp den i funktioner. En funktion är en aktivitet som en produkt är tänkt att utföra, delta i eller klara av. Det finns olika sätt att dela upp funktionerna, den vanligaste delar upp funktionerna i en huvudfunktion, delfunktioner och stödfunktioner.
Huvudfunktion innebär den funktion som produkten ska uppfylla i första hand, oftast innebär det att det enbart finns en enda sådan.
Stödfunktioner kan däremot finnas i fler än en. Det är funktioner som stödjer och underlättar hur produkten används, men även hur den kan tillverkas. Det är viktigt att stödfunktionerna inte reducerar eller försvårar huvudfunktionens uppgift. Däremot kan stödfunktionerna höja en produkts bruksvärde dvs. värdet på en produkt och hur mycket den uppfyller kraven hos användaren.
Delfunktionerna är nödvändiga för att uppfylla huvudfunktionen, för då de verkar tillsammans blir de en del av huvudfunktionen.
Det finns även bieffekter hos en produkt som inte är önskade, de nämns som oönskade funktioner. Genom att uppmärksamma dem i ett tidigt skede i produktutvecklingen är ett bra sätt att reducera dem. (Johannesson, Persson, Petterson 2004)
2.1.5 Frågemetoden
För att underlätta att formulera problem i en kreativ process finns olika metoder att
använda. Metoderna går ut på att göra de inblandade i projektet mer insatta i vad problemet är och hur det uppstår. En av dessa metoder är Frågemetoden som går ut på att genom olika frågeställningar försöka få fram fakta och synpunkter på problemet. Allt för att få fram en så klar bild som möjligt av problemet. Svaren på frågorna bör vara tydliga, främst genom att vara faktabetonade, objektiva och distinkta. (Johannesson, Persson, Petterson 2004)
2.2 Genomförande
Genomförandet av arbetet redovisas med alla dess steg och delar, från uppstarten av projektet och indelning av koncept till möten med tillverkare.
2.2.1 Uppstarten
I projektets början gjordes ett besök hos företaget i dess lokaler i Sköldinge. Där gavs en genomgång av företagets historia i korthet och deras mål för framtiden. De gav också en genomgång på deras arbetsätt i dagsläget. PCT presenterade även de olika produkter som de tagit fram under åren och hur dessa fungerade. Produkterna, både verktyg och maskiner för ventilations- samt avloppsrengöring används dagligen av PCT:s entreprenadavdelning.
Under introduktionen till företaget gavs ingen förklaring till vad examensarbetet skulle handla om, utan det skulle komma i ett senare skede. Istället gjordes mindre uppdrag under
9
inledningen av examensarbetet, PCT ville bland annat få hjälp med att ta fram ritningsunderlag till verktygen. PCT hade inte några ritningsunderlag eller
tillverkningsunderlag vid det tillfället. Utan det var PCT:s tillverkande underleverantörer som hade kunskap hur de olika delarna var uppbyggda, med mått osv.
Ett annat av uppdragen som PCT ville ha hjälp med i början av projektet var att ta fram bilder till en patentansökan. Bilderna skulle innehålla en förklaring av hur produkten fungerar som helhet, bland annat hur verktygen fästs på vajern. Det var viktigt att patentansökan skulle bli klar så snabbt som möjligt för att snabbt få ut produkten på marknaden. För att lättare ta fram realistiska bilder togs beslutet att delarna skulle göras i ett CAD-program, detta skulle också underlätta då PCT ville ha ritningsunderlag. En sammanställning av utvalda delar av arbetet utöver slirkopplingen finns bifogade som bilaga 2.
Efter någon vecka in i examensarbetet kom slutligen huvuduppgiften som skulle ta
merparten av tiden de kommande månaderna. Vid denna tidpunkt hade gruppen fått en god insikt i hur företaget och dess produkter fungerar. Efter en diskussion med
produktutvecklingsansvarige i företaget togs beslutet att förbättra deras sortiment med handhållna maskiner.
Första tanken var att utveckla en helt ny handhållen maskin, men ett sådant arbete skulle bli allt för omfattande och komplicerat. Detta beror till stor del på att PCT och övriga företag i branschen använder sig av befintliga borrmaskiner som redan finns på marknaden. Maskiner från tillverkare som BOSCH och Hitachi. Tanken på att göra en maskin som skulle matcha eller till och med vara bättre än dessa verkade inte troligt eller ekonomiskt försvarbart.
Under diskussonen kom det upp att orsaken till att de ville förbättra sitt handhållna sortiment var att borrmaskinerna de använt sig av än så länge inte dög. De klarade inte av den kraft som uppstod vid användningen av verktygen och då de fastnade. Vid de fall där verktyget fastnade brukade användaren försöka lossa verktyget ifrån det material som det hade fastnat i. Det gjordes genom att ändra riktning som borrmaskinen snurrade i, i de värsta fall gick vajern sönder och verktyget blev kvar i kanalen.
PCT hade provkört en ny kraftfull modell av BOSCH:s sortiment och inom tio minuter hade dess slirkoppling förstörts. Detta gjorde att PCT ville ta fram en separat slirkoppling som kunde kopplas på externt och samtidigt ha någon anordning som höll fast i vajerhöljet direkt efter chucken.
2.2.2 Benchmarking
I benchmarking analyseras alternativ och konkurrenter på marknaden som används till samma eller liknande arbeten.
Hållare
Företaget Sotarverktyg AB, beläget i Sandviken, tillverkar diverse sotartillbehör och
rensverktyg. De har bland annat tagit fram ett tillbehör som heter Hållare, visas i figur 2.1.
10
Verktyget är till för att hålla i höljet till vajern så att vajern inte får en för skarp böj vid infästningen i chucken på borrmaskinen.
Hållaren fästs framtill på en borrmaskin med en vanlig slangklämma varpå vajerhöljet fästs i ett itusågat rör beklätt med plastskydd invändigt. Vajerhöljet spänns åt med hjälp av en vingmutter. Verktyget är även ledat med hjälp av ett gångjärn som gör att den kan fällas ihop och ta mindre plats.
Figur 2.1: Hållare från Sotarverktyg AB
Skruvdragare/borrmaskiner
Skillnaden mellan en skruvdragare och en borrmaskin är framförallt att de har olika vridmoment och varvtal, utseendemässigt är skillnaden inte märkbar. En skruvdragare har ett lägre varvtal och högre vridmoment än vad en borrmaskin har. Det beror på att
skruvdragare pressar in en skruv med sämre borrförmåga än ett borr. Då behövs ett lägre varvtal för att inte bitsen ska slinta och tappa fästet från skruvhuvudet och på så sätt skada skruven eller materialet som det skruvas i. Emedan skruvdragarna är till för att skruva är borrmaskinerna till för att borra och har därför ett högre varvtal för att lättare skära i materialet.
Det finns också slagborrmaskiner, dessa har en slaggenerator som kan slås av och på beroende på användningsområdet. Generatorn generar slag som slår på borrchucken, det görs för att underlätta borrandet i hårdare material.
Det finns en mängd olika skruvdragare och borrmaskiner ute på marknaden, bland de vanligaste tillverkarna återfinns Black & Decker, Hitatchi, Bosch, DeWalt och Makita.
Maskinerna kan drivas med el via nätet eller via batteri, inom bland annat verkstadsindustrin är det vanligt med pneumatisk framdrivning, dvs. med hjälp av tryckluft, se figur 2.3. Det finns även bensindrivna borrmaskiner, se figur 2.2, dessa används bland annat som isborrar.
11
Figur 2.2: Bensindriven borrmaskin, Hitatchi Figur 2.3: Pneumatisk
dw25ea(s) borrmaskin, Black & Decker KD990KA
Handtag
För att använda skruvdragare och borrmaskiner finns det handtag, det finns både som pistolgrep under maskinen eller längst bak på de större maskinerna. På de flesta
skruvdragare och slagborrmaskiner sitter det dessutom extra handtag för att underlätta manövrerandet av maskinen, se figur 2.4.
Handtaget är oftast fastspänt några centimeter in bakom chucken med ett cirkulärt fäste.
Handtagen går också att ställa i det läge användaren anser lämpligast och passande till situationen, se figur 2.5.
Figur 2.4: Diverse borrmaskinshandtag. Figur 2.5: Bosch GBM 13HRE
Professional med handtag i justerat läge.
Handtagets utformning och storlek skiljer sig från tillverkare till tillverkare. I de flesta fall finns det bara ett handtag, men det finns en del undantag som har fler än ett handtag, se figur 2.6 och 2.7.
12
Figur 2.6: Borrmaskin med två handtag, Figur 2.7: Borrmaskin med två
Makita 6013BR handtag, DeWalt DW152
Överbelastningsskydd
Överbelastningsskydd används ofta till maskiner med roterande axlar och är till för att skona maskinen och användaren ifall momentet blir för stort. Vid handhållna maskiner är det särskilt viktigt med överbelastningsskydd när skadorna på användaren kan bli allvarliga ifall maskinen slits ur händerna. Det finns främst två olika typer av överbelastningsskydd, mekaniska och elektriska. Vanligast på skruvdragare och borrmaskiner är den mekaniska, oftast i form av en koppling som löser ut vid ett visst önskat moment.
Figur 2.8 visar ett överbelastningsskydd där en pinne driver de två halvorna, när önskat moment överskrids bryts pinnen av. För att återställa tas pinnhalvorna bort manuellt och ersätts med en ny. (Sclater, Chironis, 2001)
Figur 2.8: Mekanisk överbelastningsskydd med pinnfunktion.
13
Ett överbelastningsskydd som kan återställa sig själv visas i figur 2.9. Den består av en cylinder delad med ett snett tvärsnitt, där ena delen är fjäderbelastad. Fjädern pressar de två halvorna samman mot varandra vilket gör att de två fungerar som en enda drivande enhet. När önskat moment uppnås pressas fjädern ihop och kopplingshalvorna säras, vilket gör att drivningen upphör. När momentet blir lägre kopplas halvorna ihop igen och
drivningen fortsätter, vilket moment som krävs beror på hur spänd fjädern är samt dess fjäderkoefficient. (Sclater, Chironis, 2001)
Figur 2.9: Mekanisk fjäderbelastad överbelastningsskydd.
De elektriska överbelastningsskydden finns bland annat i form av säkringar, säkringar är till för att skydda de elektriska komponenterna i t.ex. ett kretskort eller liknande från att förstöras. En säkring är en anordning som har en, i många fall, tunn koppartråd, figur 2.10, som smälter vid överflödig strömstyrka och på så sätt skyddar övriga kretsar. (Scaddan, 2008)
Figur 2.10: Säkring Rennsi
Rennsi är ett finskt bolag som tillverkar fräsverktyg för avlopps- och dagvattenledningar. För tillfället säljer de verktyg till vajrar med dimensionerna 8 och 10 mm som kan användas till rör med storleken 50-200mm. Verktygen är uppbyggda på liknande sätt som PCT:s , med två eller tre kedjor fästa i vardera ände, se figur 2.11. Länkarna varierar i antal beroende på hur stort röret är som den ska fräsa i, länkarna har fastlödda skär.
14
Figur 2.11: Fräsverktyget Rennsi RS 100 med t-spårskoppling
Den största skillnaden mellan Rennsi och PCT är hur verktyget fästs på vajern. Rennsi har här tagit fram en t-spårskoppling, en hona och en hane som passar i varandra, se figur 2.12-2.13.
Handelen har en pigg som är fjäderbelastad och låser fast i honan när de två delarna fästs samman.
Figur 2.12: Rennsis t-spårskoppling hane. Figur 2.13: Rennsis t-spårskoppling Hona.
Företaget har även ett annat sätt att fästa verktyget på vajern, ett sätt som de har benämnt vajerkoppling, se figur 2.14. Ändarna på verktyget skruvas fast på vajern med insexskruvar.
Det gör att verktygsbytet går snabbt men verktyget passar bara till en vajertjocklek.
Avståndet mellan de två änddelarna som håller ihop kedjan måste också passas in manuellt.
Det är det avståndet som avgör för vilket rör som verktyget kan arbeta i. Rennsis samtliga fräsar monteras på vajrar som kan fästas i borrmaskiner, men företaget erbjuder inga övriga tillbehör till den typen av arbetssituation.
Figur 2.14: Fräsverktyget Rennsi RS 1050 med vajerkoppling.
15 Sacpro
Sacpro är ett svenskt företag som säljer utrustning inom VVS-branschen med
huvudinriktning mot rörinfodring och har två egna varumärken, Sacpipe och Sactools.
Sacpipe innefattar olika dimensioner på strumpor samt dess utformning, så som grenrör, se figur 2.15, och mantelrör. Sactools är inriktat på verktyg för relining med allt från rörfräsar, se figur 2.16, till mobila arbetsplatser.
Sacpro är också en återförsäljare av Rennsis fräsverktyg, utöver Rennsis verktyg finns inga ytterligare verktyg specialiserade för fräsning med borrmaskin.
Figur 2.15: Sacpipe grenrör 200/200-45 Figur 2.16: Sactools kedjefräs 12x6 m
2.2.3 Brainstorming
Under idégenereringsfasen genomfördes olika sessioner av brainstorming och brainwriting, mestadels inom gruppen men även gemensamt med gruppen och företaget. De gånger då brainstorming gjordes med företaget fanns anställda med olika positioner inom företaget, så som teknik- och tillverkningsansvariga, närvarande. Då PCT förklarat problemet kom de med krav de ville att produkten skulle innefatta. I samband med problemklarläggningen gjordes ofta kortare brainstormingsessioner med företaget. Olika idéer togs fram och utvecklades till eventuella lösningar.
Efter brainstormingsessionerna med företaget genomfördes även egen brainstorming och brainwriting enbart inom gruppen. Lösningarna genererades i enkla skisser på papper för att sedan snabbt göra CAD-modeller i datorn. På så sätt blev det lättare att få en helhetsbild på lösningsförslagen. Men även att komma med förbättringar på problem som inte var synliga på skisserna utan lättare hittades i en 3D-modell. De enklaste CAD-modellerna kunde snabbt utvecklas till mer komplicerade modeller och ibland till färdiga helhetslösningar.
2.2.4 Kravspecifikation
I och med att utvecklingsarbetet av slirkopplingen och dess delfunktioner var ett så pass stor del av examensarbetet krävdes det att extra tid lades ner på idégenereringsfasen. Då
problemet förklarats av PCT gav företaget krav på funktioner de ville se på produkten.
Projektgruppen kom även med egna önskemål och krav som produkten skulle uppfylla.
Dessa sammanställdes till en kravspecifikation, se kapitel 7, innehållande både krav och önskemål.
16
Desto längre in i projektet, desto mer önskemål och krav kom från PCT och listan utvecklades därefter. Nya krav och önskemål kom till medan andra försvann. Det var viktigt att kraven som kom fram uppfylldes av den slutgiltiga produkten, medan önskemålen inte var lika viktiga att uppfylla. Önskemålen fanns ändå med under utvecklingsprocessen och
tillgodosågs i största möjliga mån. För att rangordna önskemålen gjordes en viktning, på så sätt blev det lättare att se vilka önskemål som är viktiga att ta hänsyn till.
2.2.5 Konceptgenerering
Efter kravspecifikationen och brainstormingsessionerna var nästa steg i projektet att ta fram olika koncept på slirkopplingen. I och med att slirkopplingen har ett flertal olika
delfunktioner och stödfunktioner gjordes koncept för dessa delar, vilket genererade en mångfald av lösningsförslag. För att försöka få ner antalet lösningsförslag gjordes inte några koncept på de enklare lösningarna. De fick bli förbestämda lösningar som det inte lades någon extra energi på med tanke på tidschemat.
De delar som valdes att göras förutbestämda blev:
• Att slirdelarna skulle inkapslas i en cylinderform.
• En anordning som kopplar samman slirkopplingen och borrmaskinen samt ett fäste för detta.
• Fäste av vajer i slirkopplingen.
• Momentjustering.
De komponenter som det gjordes lösningsförslag på var:
• Slirfunktionen
• Handtaget
• Vajerhållaren
Då det bara var vissa lösningsförslag som framfördes är vissa förslag mer genomarbetade än andra. Mer genomarbetade och tillverkningsanpassade lösningar togs fram i
vidareutvecklingsfasen.
Slirkoppling
Slirkopplingen indelas i huvud-, del- och stödfunktioner för att skilja på lösningsförslagen.
Lösningar på de olika funktionerna paras ihop för att skapa koncept.
1. Huvudfunktion
Huvudfunktionen i slirkopplingen är funktionen som ska skydda användaren när verktyget fastnar och maskinen hugger till.
17 2. Delfunktioner
Delfunktioner är de olika delar som tillhör huvudfunktionen.
Det finns tre delfunktioner:
• Slirskivor
• Kraftgivare, här som fjäder.
• Momentjusterare
3. Stödfunktioner
Stödfunktioner är delar som tillkommer i den slutliga lösningen, de täcker in användandet av slirkopplingen.
Här finns fyra stödfunktioner:
• Infästning på maskinen.
• Hållare och stöd åt vajern.
• Infästning av vajern.
• Ergonomiska handtag.
2.2.6 Möte med Williamssons
Williamsons är ett företag med inriktning på mekanisk tillverkning. De svarvar, fräser och slipar detaljer för industrin. På företaget finns stor kunskap inom tillverkning och framförallt kostnadsuppfattning. Genom ett möte studerades ritningsunderlaget till slirkopplingen del för del. De aspekter som undersöktes var möjliga tillverkningsmetoder, toleranser,
materialval, härdningsmetoder samt möjliga ändringar i konstruktion och vilka delar som kan standardiseras eller köpas in.
Materialval
En rad olika stålmaterial och härdningsmetoder som företaget kunde erbjuda diskuterades under mötet. En del lägre kvaliteter valdes bort då egenskaperna jämfört med priserna inte var försvarbart. Ett stål av hög kvalitet är i liten volym endast marginellt dyrare men ger produkten en avsevärt längre livstid. Härdningsmetoderna diskuterades utifrån
produkternas hållfasthet. Av erfarenhet av axeltillverkning och slitytor kunde de alternativ som finns tillgängliga på närliggande företag utvärderas.
Stålmaterialet som valdes var ett Nitrerhärdat SS2541-03 för de delar med stort slitage och stor påfrestning. I detta fall är de mest utsatta komponenterna slirskivorna, chucken samt axeln. Nitrerhärdningen ger en hård slitstark yta och behåller stålets ursprungliga
egenskaper inuti. (S. Strömgren)
Till de delar som aluminium valts finns inga större krav mer än de som kan tillgodoses av billigare aluminium. Tillverkningen är snabb och härdningsmetoderna är billiga. Ett enkelt aluminium har lite sämre egenskaper men vid behandling ökar egenskaperna efter behov.
Metoderna är inte så många så valet stod mellan ett billigt aluminium som anodiseras och en dyrare utan behandling.
Till aluminiumdetaljerna på slirkopplingen valdes ett anodiserat SS6082 där anodiseringen ger en fin och hård yta vilket ger gängor mer slitstyrka. Det får även gängorna att glida
18
lättare vilket underlättar justering av momentet. (S. Strömgren) Anodisering kan även väljas i olika färger så utseendet på slirkopplingen kan styras. Färgval bestäms tillsammans med företaget till en blå nyans då PCT har ett blått tema för sin produktfamilj.
Tillverkningsmetoder
Allt går att tillverka brukar det heta, men till vilket pris? Williamssons hade många olika alternativ på tillverkningen där specialverktyg eller dyra maskiner behövdes. Här kommer frågan om tillverkningsstorlek in. Då antalet tillverkade detaljer inte kommer vara stort kan flera metoder räknas bort i inköpskostnad. Mindre justeringar i konstruktionen kan ofta lösa tillverkningsproblem och kapa kostnader. Resultatet blev en del ändringar efter företagets möjligheter men inget förändrade funktionen eller konstruktionen i helhet.
Standardisering
Williamssons har kontakt med företag som tillverkar standardiserade produkter som kan användas på slirkopplingen om ändringar görs. Om vissa delar kan köpas in istället för att specialbeställas kan stora tillverkningskostnader slopas. Slirkopplingar finns men problemet är att de inte har möjlighet till justering av momentet. Williamssons kollar med sina
kontakter angående standardprodukter och möjligheter att använda sådana.
2.2.7 Vidareutveckling
Efter konceptfasen gjordes en urvalsprocess för att välja vilket av lösningsförslagen som skulle arbetas vidare med. Förslagen till slirfunktionen, handtaget och vajerinfästningen viktades mot varandra i en viktningsmatris. Förslagen presenterades även för PCT och deras synpunkter och önskemål togs med i urvalsprocessen. De valda koncepten utvecklades ytterligare för att göra de mer detaljerade och tillverkningsanpassade.
2.2.8 Slutgiltig lösning
Till den slutgiltiga lösningen förfinades de olika komponenterna för att kunna passa samman med varandra och fungera som en helhet. Bland annat valdes toleranser och gängstigning till de delar som skulle passa med varandra.
19
3. Teori
I detta kapitel har fakta som är relaterade till projektet och arbetsgången tagits fram. Teori är viktig att ha med i en produktutvecklingsprocess för att kunna motivera sina beslut och tillvägagångssätt.
3.1 Skärande bearbetning
Med skärande bearbetning menas metoder som skär bort material från ett stycke och formar på så sätt en detalj. De skärande bearbetningar som används för att ta fram detaljerna i detta arbete är fräsning, svarvning och borrning.
Fräsning
Med fräsning kan en detalj få mycket specifika former men det är viktigt att se till att stycket tillåter infästning och att storlek på verktygen inte blir för små. Detaljen måste ha en säker infästning i skruvstäd, chuck eller fixtur där det sistnämnda kan bli dyrt. Fräsdiametern bör inte understiga 2-3 mm för att inte gå sönder. Det finns specialtillverkade profilfräsar som kan fräsa invecklade profiler, men dessa kräver specialtillverkning och blir lätt väldigt dyra.
Svarvning
Svarvning används när detaljen har en cylindrisk form och bearbetar arbetsstycket genom att detaljen roterar och verktyget flyttas genom koordinater. Till skillnad mot fräsning där verktyget både roterar och flyttas efter koordinater. Svarvning av mindre detaljer kan ofta
”stickas av” vilket ger metoden mindre känslig för infästningsproblem.
Borrning
Borrning är den enklaste bearbetningsmetoden och den integreras oftast i svarv- och fräsmaskinen. I Svarven roterar arbetsstycket medan borret roterar i fräsmaskinen.
Alla dessa metoder kan integreras i en enda maskin som i grunden är en svarv men med ett verktygshuvud som kan använda självroterande fräsverktyg. I en sådan maskin kan väldigt komplicerade detaljer tas fram snabbt och utan komplicerad infästning.
3.2 Härdning
Härdning används på metaller för att på önskade platser stärka dess egenskaper. Hårdhet och seghet styrs för att ge detaljerna optimerade egenskaper.
Nitrerhärdning
Nitrerhärdning är en praktisk härdning som stärker materialets yta som blir hårdare medan på materialet behåller sina ursprungliga egenskaper på djupet. Metoden förändrar inte måtten så toleranserna behålls. Styrkan gentemot andra härdningsmetoder är att detaljen kan färdigbearbetas och härdas som slutsteg. Att slutbearbeta detaljen efter härdning är svårt då ytan är hård.
20 Anodisering
Anodisering används på aluminium för att stärka dess mjuka yta och sänka friktionen över ytan. Metoden stärker det naturliga oxidskikt metallen redan har och en extra fördel har metoden i att färger kan blandas för att metallen önskat utseende. Skiktet är väldigt tunt så gängor kan anodiseras utan att toleranserna förändras.
3.3 Ergonomi
Tillbehör till handhållna maskiner har ett stort behov av god ergonomi för att underlätta de utsatta arbetsställningarna som maskinerna ofta kräver. Nya maskiner får hela tiden bättre handtag och vikten minskar men när tillbehör adderas ändras vikt och moment.
Handtag
Handtagens placering gentemot vikten är den viktigaste parametern ur en ergonomisk synvinkel. Handtagen på borrmaskinerna kommer inte förändras något men det främre handtaget som används som stöd och stabilitet måste flyttas. Det främre handtaget måste kompenseras för den extra tyngd tillbehöret innebär. Att handtaget kan justeras efter användaren är viktigt då armlängd varierar stort. Om handtaget kan flyttas fram och tillbaka längs axeln på ett enkelt sätt blir justeringen snabb. Vinkeln på handtaget bör vara justerbart för att underlätta vid flera olika arbetsställningar.
Viktplacering
Vikten på hela maskinen bör ligga så nära kroppen som möjligt så att användaren inte måste kompensera för stora moment. Naturligtvis skall vikten vara så låg som möjligt för att
förhindra arbetsskador. Att snabbt kunna justera handtag och därmed arbetsställningen är bra för att förhindra statisk belastning.
3.4 Relining/rörinfodring
Traditionellt stambyte innebär att gamla och slitna avloppsrör byts ut mot nya, detta innebär att de boende i viss fall måste lämna fastigheten då väggar och golv rivs upp för att komma åt rören. Vid relining behövs inte detta utan istället för att byta ut de gamla rören lagas de.
Det finns olika tekniker att använda sig av vid relining och rörinfodring. Men innan någon av dessa metoder kan användas måste rören rengöras från rost och avlagringar som har uppkommit i rören. Till detta används i många fall ett fräsverktyg liknande PCT:s
pipemasterverktyg och sedan spolas rören rena med vatten. Rören inspekteras med en kamera för att se hur pass skadat röret är och metod väljs därefter.
En av metoderna är att använd sig av en polyesterplast som sprutas in i det gamla röret med ett sprutverktyg. Plasten sprutas in på rörets väggar, se figur 3.1-3.2, i tunna lager så att plasten lätt kan härda efter varje lager. Till slut efter tillräckligt många lager har sprutats på blir godstjockleken på det nya röret ca 3 mm och håller upp till 50 år. [2]
21
Figur 3.1 Genomskärning av rör under arbete. Figur 3.2 Verklig bild av sprutning med polyesterplast.
Det finns också en metod som använder sig av en strumpa. Det finns olika typer a strumpor som används av olika företag. En av dessa strumpor som används är ett flexibelt rör av flätat glasfiber som dränks i epoxi och förs ner i stammen. En annan sorts strumpa som företaget Aarsleff rörteknik AB använder sig av är ett flexibelt foder av syrafast polyesterfilt som impregneras med harts och installeras med hjälp av tryckluft se figur 3.3. [3]
För att strumporna ska härdas används värme eller vatten och ånga. Vissa strumpor klarar av att göra svängar i 90° och även grenrör, se figur3.4, men för grenkopplingar behövs speciella fixturer. I de fall där strumpor som inte kan göra svängar eller grenrör används, måste öppningar fräsas manuellt med t.ex. ett cutterverktyg. (Sikander, 2007)
Figur3.3 Brawoliner strumpa Figur 3.4 Härdad strumpa med 90° böj samt grenrör
3.5 Toleranser
Då det är omöjligt att mäta och tillverka en detalj med exakta mått blir konstruktören tvungen att måttsätta detaljen med en tolerans. Toleranssättningen gör det möjligt att innesluta måttavvikelser inom ett visst toleransområde. Toleransområdet beror på läge och storlek som detaljen kräver med tanke på dess funktion. När detaljen efter tillverkningen mäts ska måttspridningen falla inom det toleransområdet, helst i mitten av området. Ett toleransområde som är större blir också billigare och enklare att tillverka och
toleransområdet bör därför anpassas med tanke på detaljens funktion.
Toleranssystemet som används i dagsläget är standardiserat enligt ISO, Internationella standardorganisationen. Det systemet använder sig av att toleranser anges med ett basmått och ett tillhörande gränsavmått t.ex. 30 + 0,03/-0,06 mm. I exemplet är 30 basmåttet och det är det måttet som gränsavmåtten hänförs till. Gränsavmåtten blir då ett övre och ett
22
undre, det övre är +0,03 och det undre -0,06 vilket, i sin tur avgör det största och minsta mått som detaljen får innefatta. Det största tillåtna måttet blir 30,03 mm och det minsta blir 29,94 mm. Toleransvidden är summan av övre respektive undre gränsavmåtten, alltså 0,03 +0,06=0,09 mm. (Hågeryd, Björklund, Lenner, 2002)
3.6 Passningssystem
Passningssystem är till för när toleranssatta mått ska verka tillsammans i en konstruktion.
Passning är därför ett samband mellan de detaljer som ska monteras ihop. Det finns olika sorters passningar, tre av dess är grepp-, mellan- och spelpassning.
Spelpassning ska alltid ge ett spel mellan två detaljer. Spelet bestäms av skillnaden mellan måtten på hål och axel innan montering, skillnaden ska därför vara positiv.
Greppassning ska alltid göra så att ett grep eller ett negativt spel inträffar. Greppet utgörs av skillnaden innan montering mellan ett hål och dess axel, skillnaden ska då vara negativ.
Mellanpassning är en passsning som både kan ge ett grepp eller ett spel mellan två detaljer.
För passning finns det två generella system, ett som har axeltoleranser som bas och ett som har håltoleranser som bas. För att förenkla systemet anges axeltoleranserna med stora bokstäver och hål anges med små bokstäver. Axeltoleranser definieras som toleranser för element med frånvända ytor och håltoleranser som element med motvända ytor. (Hågeryd, Björklund, Lenner, 2002)
23
4. Nulägesbeskrivning
På grund av att olika kanaler kräver speciella maskiner och verktyg tillverkar PCT-Systems AB tryckluftsdrivna samt vajerdrivna maskiner.
Den tryckluftsdrivna maskinen fungerar som så att en kompressor och en slang fäst på ett turbindrivet verktygshuvud som skickas ner i kanalen. Tryckluften driver turbinen som roterar runt i kanalen och borstar bort beläggningen, verktyget som fästs på turbinen är i de flesta fall en borstbinda bestående av nylon eller stål. Tryckluften gör även att turbinen drivs framåt utan att användaren behöver anstränga sig för att driva rengöringsverktyget framåt i kanalen. Den tryckluftsdrivna maskinen används i huvudsak till rengöring av ventilationsrör då smutsen som finns i sådana kanaler oftast är relativt lätt att borsta bort, för svårare smuts finns grövre verktyg.
I den vajerdrivna maskinen är det istället för tryckluft en vajer, driven av en elmotor med trådlös styrdosa, som roterar inuti en slang. Slangen roterar inte utan blir då som ett hölje för att bland annat skydda användaren från den roterande vajern. Till maskinen behövs ingen turbin på verktyget utan verktyget fästs direkt på änden av vajern. I kortare kanaler, ca 10 m, används ofta borrmaskiner istället för den större maskinen till vajersystemet.
Borrmaskinerna är svagare men lättare att flytta runt från ställe till ställe. Detta projekt kommer helt och hållet ligga på den vajerdrivna produktgruppen och fokusera på den handhållna maskinen.
Vajerdrivet system
Det vajerdrivna systemet har indelats i tre grupper:
• Drivenheten
• Vajer
• Verktyg
Drivenheten, se figur 1.1 och 1.2, består av en vagn med en elmotor och styrenhet med tillhörande fjärrkontroll för styrning av rotationshastighet samt nödstopp. I de senare modellerna finns även reglage för att styra momentet. Vajern kan roteras i båda
riktningarna, detta är bland annat användbart ifall verktyget skulle fastna i en kanal. Då kan verktyget i vissa fall räddas ifall vajern roteras i motsatt riktning. Med PCT:s maskiner går det även att rengöra i böjar i 90° och t.ex. grenrör som finns i stammarna.
24
Figur 1.1: Spider Engine med handtag Figur 1.2: Spider Engine med
nedfällt. handtag uppfällt.
Vajern finns i två dimensioner, 8 och 12 mm, de olika dimensionerna gör utöver att vajrarna blir starkare även att de blir styvare. Vajern vilar i ett plasthölje som skyddar vajern,
användaren och omgivningen. Det finns ett speciellt infästningssystem på drivenheten, en chuck där vajern fästs med hjälp av insexskruvar som spänner fast änden av vajern, se figur 1.4.
Med hjälp av en lösning som är patenterad ifrån PCT, se figur 1.3 - 1.5, har verktyget blivit snabbt av- och påmonterbart för att verktygsbytet skall gå fort. En mutter träs på vajern varpå en konad aluminiumhylsa, pressas fast på vajern med den konade delen utåt. Muttern skruvas sedan samman med önskat verktyg, på så sätt sitter verktyget fast så hårt att det inte kan skruvas lös. Tidigare var det tvunget att göra ett vajerbyte ifall vajern gick av. Med patentet behövs bara att en ny hylsa, se figur 1.5, fästs på vajern. Det gör att vajerbytet går smidigt och att det kan göras på plats utan att användaren behöver lämna lokalen. Figur 1.6 visar principiellt hur en vajer ser ut med ände och huvud.
Figur 1.3: Vajerns huvud, där verktyget monteras. Figur 1.4: Vajerns ände, fästs i maskin.
25
Ifall verktyget står stilla och roterar i kanalen finns det risk att kanalen skadas och i vissa fall går sönder då verktyget fräser på samma ställe under en längre tid. I vissa fall när
motståndet i kanalen blir stort, t.ex. på grund av mycket smuts, blir användaren då tvungen att pressa på med stor kraft på höljet för att föra verktyget framåt i kanalen. När verktyget roterar med stort varvtal bildas stor friktion mellan muttern som fästs i verktyget och höljet, så stor att höljet smälter. För att skydda höljet från att smälta finns två mindre teflonbrickor samt en större teflonbricka. Den större teflonbrickan träs in ca 1 cm på höljet och limmas fast, de övriga två brickorna förs in mellan muttern och plasthöljet, se figur 1.6. Det låga friktionstalet som teflonbrickorna har gör att när verktyget roterar så nöts brickorna mot varandra med minimalt slitage och höljet skyddas.
Figur 1.5: Komponenter för snabbkoppling Figur 1.6: Principiell bild av vajer.
av vajer och verktyg.
PCT:S verktyg finns i ett stort antal, alla har sina speciella styrkor och användningsområden.
Några vanliga verktyg som används i störst utsträckning är Pipemaster, se figur 1.7. Denna fräs är användbar i större kanaler och är väldigt effektiv. Den består av tre kedjor
fastsvetsade i respektive ändar, de inre kedjelänkarna har skär fastlödda för att förbättra den skärande förmågan.
Figur 1.8 visar en borrspets med tillhörande kedjor, borren används i störst utsträckning för att skära igenom strumpor som används vid relining. Relining är en metod för att förnya avloppsrör i byggnader.
Figur 1.7: Pipemaster. Figur 1.8: Borrspets.
26
Broddkedjan, figur 1.9, kan ses som en äldre version av pipemaster och används fortfarande i stor utsträckning av kunderna till PCT, däremot är den tyngre än vad pipemastern är.
Broddkedjan är en modifierar version av snökedjor som används på traktorer för att få bättre grepp på vägunderlaget under vintern. PCT tycker däremot att pipemasterverktyget är mer effektivt och tillverkningen av broddkedjan kommer därför att upphöra inom kort.
PCT försöker istället få över kunderna till att använda pipemaster och menar att kunderna tycker om broddkedjan mer för dess utseende än för dess egenskaper.
Spiderkedjorna, figur 1.10, är vanliga motorsågskedjor som fästs på samma verktyg som borrspetsen sitter på, se figur 1.8. I och med att de är motorsågskedjor har det exemplariska skärande egenskaper och de används därför för att fräsa bort t.ex. trämaterial. Trämaterial som t.ex. kvistar som åkt ner i dagvattenledningar och bildat stopp, eller fågelbon som byggts i skorstenar.
Figur 1.9: Broddkedja. Figur 1.10: Spiderkedjor.
Handhållen borrmaskin
När en borrmaskin används i kortare kanaler fästs vajern direkt i chucken på samma sätt som ett vanligt borrverktyg fästs. Systemet har många nackdelar då vajern slits onödigt mycket vid infästningen. I glappet mellan infästning och skyddshöljet som stabiliserar vajern uppstår en brytning som förkortar livslängden på vajern. Arbetsställningen är inte avlastande och ryck uppkommer när verktyget fastnar samt att påfrestningar känns i armar och axlar när maskinen börjar gå tungt och vajern slår sig. Det som saknas här är en extern slirkoppling med möjlighet till vajerhållare och bekväma handtag.
I figur 1.11 visas en handhållen maskin som används i nuläget och hur användaren håller den vid körning. Vid körning i kortare kanaler med handhållen maskin sker arbetet ofta med två personer, en som håller i borrmaskinen och en som matar in vajern. I figur 1.12 visas en närmare bild på maskinen och vajerinfästningen. Man kan här se hur vajern böjer av neråt vid infästningen och det är här man får den oönskade knäckningen.
27
Figur 1.11: Demonstration. Figur 1.12: Infästning med knäckning.
28
5. Framtidsbeskrivning
PCT-Systems AB söker ständigt nya samarbetspartners och tillämpningsområden för sina produkter. Samtidigt sker expandering utomlands inom de områden som de sedan länge verkat inom i Sverige. Till detta kommer utvecklingen av nya maskiner, verktyg och tillbehör som ytterligare ökar användningsområdet.
Utvecklingen på marknaden går ständigt framåt och nya lösningar inom bland annat
ventilation och avlopp tas fram. Dessa nya lösningar måste mötas av rengöringsartiklar som möter de nya krav som ställs.
PCT får ständigt förfrågningar angående kommande produkter och möjligheterna till rengöring av dessa. Ett exempel på detta är en stor ventilationsfirma i Tyskland som tagit fram en ny mjuk ventilationstrumma. Trumman liknar inget annat på marknaden och det finns därför inga beprövade metoder för rengöring. Det ligger självklart i firmans intresse att veta om produkten lätt kan rengöras innan storskalig tillverkning inleds.
Arbetsmiljön och säkerheten för användaren är i detta arbete centralt något som är viktigt att arbeta med i en bransch som denna. Stora kraftfulla maskiner kommer alltid behövas och riskerna finns därför alltid nära. Det är därför viktigt att utvecklingen av nya produkter tas fram med stor hänsyn till säkerheten. I de fall man inte kan undvika tunga lyft behövs lösningar som hjälper till att skapa en god arbetsställning. Produkter som inte sliter på användaren och är enkel att använda är oslagbara och skapar fördelar på marknaden.
29
6. Problembestämning
För att enklare specificera vilken typ av problem det rörde sig om användes Frågemetoden som ett led i den kreativa processen.
Vad är problemet?
När fräsverktyg kör fast i diverse cirkulära kanaler orkar den drivande maskinen i vissa fall inte fortsätta fräsa och verktyget fastnar eller går tungt. Problemet blir då att det genereras ryck och vridmoment i maskinen ifall den inte stängs av eller har ett överbelastningsskydd.
På handhållna maskiner finns därför risk för skador på användaren och på vajersystemet då vajern slår sig.
Varför existerar problemet?
Problemet existerar för att det bildas hål eller avlagringar i kanalerna så som rost, smuts, fett, sten, kvistar etc. vilket gör att verktyget kör fast.
Var finns problemet?
Problemet finns i cirkulära kanaler dvs. dagvattenledningar, avlopps-, processrör samt skorstenar.
Varför finns det där?
Problemet finns därför att de cirkulära kanalerna används dagligen och utsätts för diverse påfrestningar och slitage.
När finns problemet?
Problemet finns när rören blir tvungna att fräsas och verktyget börjar gå tungt eller fastnar.
Varför finns det just där?
För att det är i rören som rost, hål etc. uppstår vilket gör att de måste rensas eller förnyas via relining.
Vem berörs av eller är inblandade i problemet?
Användare av fräsmaskinen.
Varför är just dessa inblandade?
För att det är deras jobb att fräsa rent i kanalerna.
30 Hur vanligt är problemet?
Hur ofta det händer beror helt och hållet på vilka inställningar maskinen är satta till, hur snabbt verktyget sänks ner i kanalen samt hur pass skadat röret är. Men generellt är det ungefär vid var fjärde fräsningstillfälle som ett verktyg fastnar eller börjar gå tungt.
31
7. Kravspecifikation
Till produkten görs en kravspecifikation för att klargöra de krav och önskemål som måste uppfyllas. I en viktningsmatris värderas sedan kraven och önskemålen gentemot varandra för att på så sätt klargöra vilka önskemål som skall prioriteras. Viktningsmatrisen finns bifogad i bilaga 1.
Nr Beskrivning Krav/Önskemål
1. Ryckfri slirkoppling K
2. Slag/stöttålig K
3. Vattentålig K
4. Kemikaliebeständig K
5. Ge stöd och lås för vajer K
6. Inte kräva specialverktyg K
7. Tåla kyla/värme K
8. Ge feedback till användaren K
9. Alltid utlöser vid bestämt moment K
10. Säkert handhavande K
11. Passa alla skruvdragare Ö
12. Ta liten plats Ö
13. Låg vikt Ö
14. Inte försvåra användandet av maskinen Ö
15. Lätt att montera Ö
16. Inte skada maskinen Ö
17. Neutralt utseende Ö
18. Underhållsfri Ö
19. Billig att tillverka Ö
20. Få komponenter Ö
21. Lätt att transportera Ö
22. Miljövänlig framställning Ö
23. Ergonomisk Ö
24. Höger- och vänsterhänta Ö
Önskemålen i kravspecifikationen viktades mot varandra för att rangordna efter behov.
Resultatet av viktningen, se bilaga 1, visar att det önskemål som rankats högst var att
slirkopplingen skulle kunna monteras på alla borrmaskin. I och med det kunde produkten nå ut till en större marknad, det fick 26 poäng. Att produkten skulle vara ergonomisk och på så
32
sätt minimera belastning vid användandet fick 22 poäng. Att produkten skulle vara billig att tillverka kom också högt i rankingen med 20 poäng. Med det menas bland annat att
tillverkningen skulle vara enkel och att materialen som användes inte fick vara allt för dyra.
De önskemål som fick de lägsta poängen och inte ansågs vara lika viktiga att uppfylla var att produkten skulle ha ett neutral utseende. Det ansågs inte viktigt, dels för att gruppen ville göra det klart att utseendet skulle visa vad produkten var till för att göra. Att göra produkten lätt att transportera ansågs inte heller vara en prioritet, då gruppen redan under
brainstorming- och kravspecifikationsfasen hade en aning hur produkten skulle se ut storleks- samt viktmässigt. Då skulle transporten av produkten inte vara ett problem.
