Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
________________________________________________________________________________________
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉKE 3515 Miskolc-Egyetemváros
Diplomaterv Feladat címe:
DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése Készítette: Palágyi Tamás Msc szintű, gépészmérnök szakos CAD/CAM szakirányos hallgató Tervezésvezető: Dr. Velezdi György Egyetemi adjunktus
Konzulensek: Dr. Szabóné dr. Makó Ildikó Egyetemi docens
Kurucz Norbert Gyártástámogató mérnök Ge Hungary Rt. Tungsram Lighting, Kisvárda Cím: 4600, Kisvárda, Temesvári u. 17
2014
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
PROJEKT-, ÉS DIPLOMATERV FELADAT
PALÁGYI TAMÁS Gépészmérnöki mesterszak, CAD/CAM szakirány A FELADAT TÁRGYKÖRE: A FELADAT CÍME:
Gyártóeszköz-tervezés DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
Félév
2.
3.
4.
Diplomatervezés B GESGT046M
Diplomatervezés A GESGT045M
Projekt feladat B GESGT044M
FELADAT RÉSZLETEZÉSE
Projekt feladat A GESGT043M
x
Tárgyfelvételi sorrend: T- tavaszi kezdésű mintatanterv szerint Ő- őszi kezdésű mintatanterv szerint
Tanulmányozza a GE kisvárdai gyárában az üvegcsövek darabolására alkalmazott célgépet. Elemezze az darabolt üvegcsövek méret-szórásának okát. Végezzen irodalom-, szabadalom-, és piackutatást a témával kapcsolatosan. Dolgozza ki a berendezés módosításának koncepcióját több verzióban. A berendezés módosításához végezze el a szükséges mérnöki számításokat. Részletesen dolgozza ki az átalakítás műszaki dokumentációját. A Tervezés során használja a CAD/CAM szakirányra jellemző mérnöki tervezőrendszereket. A GE kisvárdai gyárában művezetéssel támogassa a készülék prototípusának legyártását. Az elkészült berendezést helyezze üzembe és foglalja össze a működés tapasztalatait.
T
Ő
Ő
T
T
Ő
Ő
T
Dr. Velezdi György egyetemi adjunktus Dr. Szabóné dr. Makó Ildikó egyetemi docens Kurucz Norbert Gyártástámogató mérnök Ge Hungary Rt. Tungsram Lighting, Kisvárda VÁLLALAT ADATAI: 4600, Kisvárda, Temesvári u. 17 A FELADAT KIADÁSÁNAK IDŐPONTJA: 2013. szeptember.13. A FELADAT BEADÁSÁNAK HATÁRIDEJE: 2013. november.22. KONZULENSEK:
Név: Beosztás: Név: Beosztás: Név: Beosztás: Neve: Címe:
Dr. Takács György tárgyjegyző
2
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
Tartalomjegyzék 1. Bevezetés ................................................................................................................................ 6 1.1. Az izzólámpa ................................................................................................................... 6 1.2. A General Electric bemutatása [5] ................................................................................... 6 1.3. Diplomaterv feladatom témája......................................................................................... 7 2. A halogénizzó alapanyaga .................................................................................................... 10 2.1 A kvarc [3] [7] ................................................................................................................ 10 2.2 A kvarcüveg [8] .............................................................................................................. 11 2.3. Szabadalmak (oltalom alatt nem álló) kvarcüveg gyártásra [5]..................................... 13 3. A probléma leírása ................................................................................................................ 15 3.1 Megfelelő hosszméretszórás megállapítása kísérleti úton .............................................. 15 3.2. Meghibásodott gépen vágott szívócső méretek vizsgálata ............................................ 18 4. Az FW-63 kézi csődaraboló felépítése ................................................................................. 21 4.1. Munkaasztal vizsgálata .................................................................................................. 22 4.2. A probléma konkretizálása ............................................................................................ 23 4.3. Megoldási variációk feltárása ........................................................................................ 23 4.4. Szabadalomkutatás az új konstrukcióhoz [9] ................................................................. 24 4.5. A szabadalomkutatás értékelése .................................................................................... 31 4.6. Új konstrukció választása .............................................................................................. 32 5. Előtervezés............................................................................................................................ 33 6. Az új konstrukció elve .......................................................................................................... 35 7. A tervezés menetének meghatározása .................................................................................. 36 8. A tervezés ............................................................................................................................. 38 8.1. Feladat meghatározása ................................................................................................... 38 8.2. Kezdeti modell az elvi működésre ................................................................................. 38 8.3. Elvi modell értékelése .................................................................................................... 38 8.4. Modell finomítása: ......................................................................................................... 39 8.5. Elvi modell értékelése:................................................................................................... 40 8.6. Kezdeti konstrukciós modell ......................................................................................... 40 3
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ 8.7. Kezdeti konstrukciós modell értékelése......................................................................... 41 8.8. Kezdeti Konstrukciós modell finomítása ....................................................................... 41 8.9. Konstrukciós modell értékelése ..................................................................................... 48 8.10. Konstrukciós modell további finomítása ..................................................................... 48 8.11. Konstrukciós modell értékelése ................................................................................... 49 9. Műhelyrajzok ........................................................................................................................ 50 10. Alkatrészek gyártása ........................................................................................................... 56 11. Szerelési családfa................................................................................................................ 57 12. Állapotfelmérés .................................................................................................................. 59 13. Állapotfenntartás ................................................................................................................ 69 14. Mellékletek ......................................................................................................................... 70 15. Irodalomjegyzék ................................................................................................................. 71
4
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ NYILATKOZAT
Alulírott Palágyi Tamás, a Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatika Karának hallgatója kijelentem, hogy a „DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése „című, diplomaterv feladatot saját magam készítettem. A dolgozatban minden olyan rész, melyet szó szerint, vagy azonos értelemben átfogalmazva más forrásából átvettem, egyértelműen a forrás megadásával megjelöltem. Továbbiakban hozzájárulok ahhoz, hogy a dolgozatot és az abban szereplő eredményeket a Miskolci Egyetem saját céljaira felhasználja.
Miskolc-Egyetemváros, a feladat beadásának dátuma:
………………….. aláírás
5
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
1. Bevezetés 1.1. Az izzólámpa Az izzólámpa az egyik legrégibb elektromos fényforrásunk. Edison az izzólámpa-kísérleteket 1878-ban kezdte meg. 1879-ben már 48órán át világítani képes izzót készített. Az izzólámpák fény/hő leadás aránya nagyon rossz, a legjobbak hatásfoka sem éri el a 4%-ot. Az évek során alacsony hőmérsékletű gázokkal és gőzökkel kísérleteztek, így a hatásfok 3-6-szor jobb lehet a hagyományos izzólámpákénál. Az EU 244/2009/EK rendelete értelmében 2009. szeptember 1-től fokozatosan kivonásra kerülnek a kevéssé energia-hatékony fényforrások. A hagyományos villanykörtéket 2012-ig fokozatosan váltják fel az energiatakarékos és halogén izzók.
1.2. A General Electric bemutatása [5] Az Edison Electric Light nevű céget Thomas A. Edison alapította 1878-ban, mely 1892-ben összeolvadt a Thomson Houston Electric céggel, így létrejött a General Electric. A GE szerepel az 1896-ban összeállított, és a mai Dow jones-indexben is. Ez az egyetlen ilyen cég. A GE Magyarországon 1989 vége óta van jelen és mára mind az öt fő üzletága aktív hazánkba. Magyarországon a GE a legnagyobb amerikai munkáltató, exportőr és befektető, melyhez hozzájárul több mint 2000 kulcsbeszállítója is. A GE XXI. századi energiaipari-, szállítási-, egészségügyi-, vízkezelési- és világítástechnikai megoldásai az infrastrukturális fejlesztéseken keresztül hozzájárulnak Magyarország versenyképességének növeléséhez. A GE hazai tevékenységének kulcsa a partnerekkel, a helyi közösségekkel, az üzleti és tudományos közösségekkel, valamint a kormánnyal való együttműködés.
6
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ 1.3. Diplomaterv feladatom témája A kisvárdai GE Hungary Rt. Tungsram Lighting gyárnak fő profilja a halogén gázzal töltött izzók gyártása. Gyakornokságom során a G9 foglalatú és a DEQ (két végén lapított) betétlámpa gyártását volt lehetőségem tanulmányozni. Ezért, feladatom témájának, egy a betétlámpák gyártásban nagy jelentőségű célgépet választottam. Diplomaterv feladatom tárgya a Fw-63 típusú kézi csődarabolón végzett szívócső regeneráció során jelentkező jelentős hosszméretszórás vizsgálata. DEQ-G9 A csarnokban 6 gyártósoron végeznek munkát, folymatos műszakban, továbbá 6 új gyártósor beüzemelése van folyamatban. Gyártósorok: -593(G9) -594 (G9) -596 (G9) -597 (G9) -575(DEQ rövid)
-
-575(DEQ rövid, felfutás alatt, japán-magyar technológia)
-
-565(DEQ rövid, felfutás alatt, kínai technológia)
-
-566-567(DEQ rövid, beüzemelés alatt, kínai-magyar technológia)
-
-568-569(DEQ rövid, szállítás alatt, kínai-magyar technológia)
G9 foglalatú halogén izzó jellemzői: GE Halogén Mini izzó, G9/40W (1.500h), VilágosGE halogén, név: Single ended. Foglalat
G9 (230 V)
Fogyasztás
40 Watt
Fényerő
490 lumen
Színhőmérséklet
Meleg-fehér (2800 K)
Élettartam
1.500 óra
1. ábra 7
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Hálózati áramról (240V~) működő, hagyományos halogén fényforrás G9-es foglalattal rendelkező fali, mennyezeti lámpatestekhez, lámpákhoz. Hagyományos meleg fehér szín, 1500 óra élettartalom.
2. ábra DEQ (két végén lapított) foglalatú halogén izzó jellemzői: GE Halogén Mini izzó, 120V/72W (1.000h), VilágosGE halogén, név: Double ended Foglalat
DEQ (120 V)
Fogyasztás
72 Watt
Fényerő
1500 lumen
Színhőmérséklet
Meleg-fehér (2800 K)
Élettartam
1.000 óra
3. ábra
Hálózati áramról (120V~) működő, hagyományos halogén fényforrás DEQ foglalattal. Hagyományos meleg fehér szín, 1000 óra élettartalom.
4. ábra 8
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ A G9 lámpák gyártásakor a foglalat lapítása után, a bura végébe ültetett szívócsövön keresztül töltik a halogén körfolyamathoz szükséges gázokat. A műveletek végén az elhasználódott végű (megolvadt) szívócsövekből még visszanyerhető egy rövidebb cső, mely felhasználható egy újabb körfolyamatban. A szívócső regenerációját kézi, és automatizált gépeken végzik. A régebbi, kézi gépek méretszórása idővel exponenciálisan nő, karbantartás után a jelenség rövid idő alatt újra megjelenik. Feladatom a tapasztalt hiba felderítése, majd elhárítása.
9
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
2. A halogénizzó alapanyaga A hagyományos vákuum és légköri nyomás alá töltött lámpák fényhasznosítása 5-6 lumen/watt. A halogén izzólámpák jobb fényhasznosítását (20 – 30 lm/W, 1500-1600lm, 72W) növelt gáznyomással érik el, amely csökkenti a volfrám párolgását. A gáznyomás növelésével az izzószálat nagyobb hőmérsékleten, az olvadásponthoz közelebb lehet üzemeltetni. Ám ezt a hőterhelést a hagyományos üveg nem bírná, ezért kvarcüveget használnak. 2.1 A kvarc [3] [7] A kvarc szilícium-dioxid, képlete SiO2. Vegyi felépítésében a szilícium 46,7%, az oxigén 53,3%-kal vesz részt. Az idegen anyagoktól teljesen mentes, tiszta kvarc színtelen, átlátszó ásvány. Idegen anyagoknak rendkívül csekély mennyisége igen változatos színűre festheti; gyakori idegen szennyezései miatt a kvarc egyike a legszíngazdagabb ásványoknak. A kvarcváltozatoknak egy része kristályokban fordul elő, ezek a kristályosodott kvarcok vagy fanerokristályos kvarcok; más részüket kristályokban soha nem találjuk, ezek a vaskos kvarcok vagy kriptokristályos kvarcok. A kristályosodott kvarcváltozatok közé tartoznak a hegyikristály, az ametiszt, a füstkvarc, a citrin, a rózsakvarc, a zárványos kvarcok (kvarcmacskaszem, sólyomszem, tigrisszem, aranyos kvarc, rutilkvarc). A teljesen színtelen, valamint a szép, telt színű, átlátszó kvarcváltozatokat nemes kvarcoknak mondjuk. A vaskos kvarcok vagy rostos vagy szemcsés szerkezetűek. Rostosak: a kalcedon, a karneol, a krizopráz, a heliotrop, az achátok. Szemcsések a szarukő, a jáspis. Kvarckőzet az aventurin. A kvarc nem hasad. A kristályosodott kvarcok törése kagylós, a vaskosaké egyenetlen, szálkás. Rideg, a vaskos változatok valamivel szívósabbak, mint a kristályosodottak. A gyakrabban előforduló ásványok között a legkeményebb, keménysége 7; az üveget jól karcolja, acéllal szikrázik. A teljesen tiszta kvarc sűrűsége 2,6-2,7 g/cm3, a gáz-, folyadékvagy ásványi zárványokkal telt daraboké ennél kisebb, illetőleg nagyobb. Zárványok a kvarcban nagyon gyakoriak, főképpen a kristályosodott változatokban, éspedig mind folyadék-, mind szilárd-zárványok. Utóbbiak egy része fontos kvarcváltozatokat hoz létre (zárványos kvarcok). Hevítve a színes kvarcváltozatok színüket változtatják, részben színüket vesztik. Forrasztócső lángjában a kvarc megolvad.
10
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ A kvarckristályok, úgyszintén csiszolt kvarcok tökéletesen üvegfényűek. Törésfelületükön a kristályosodott kvarcok zsírfényűek, a vaskosak részben szarufényűek. Finomrostos változatai selyemfényűek. A kvarc fénytörése és kettőstörése nem nagy, színszórása (diszperziója) csekély. Törésmutató: Na-fénynél ω = 1,5444, ε = 1,5536. Előfordulás: A földkéreg egyik leggyakoribb kőzetalkotó ásványa.Savanyú magmából keletkezett eruptív kőzeteknek lényeges alkotórésze. Kvarcszemekből áll a puszták, sivatagok, folyóvizek és részben a tengerek homokja, kavicsa, illetve a homokkő is. Előfordul a metamorf kőzetekben, és egyes ásványokban is.
Fizikai és kémiai tulajdonságok Tiszta állapotban színtelen, átlátszó de szennyeződések miatt különböző színekben fordul elő. 573 °C alatt trigonális kristályokat (a-kvarc), felette hexagonális kristályokat (b-kvarc) alkot. Sűrűsége 2,66 g/cm3 Mohs keménysége 7 Piezoelektromos tulajdonsága miatt a kvarc iparilag is fontos ásvány. Felhasználás: Kvarcüveg előállítás Üveg- és kerámiaipar Csiszolóanyag Piroelektromos és piezoelektromos kristályok (ultrahangeszközök, rádióadók és vevők, órák) Színes és szép kristályai díszítő- és ékkövek. 2.2 A kvarcüveg [8] (hőálló üveg, boro-szilikát üveg)
11
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ Alapvetően szilícium-dioxidból készülő, de kis mennyiségben bórt és alumíniumot is tartalmazó, bórszilikát alapanyagú üveg. Kémiailag és fizikailag egyaránt kedvező tulajdonságú: igen nagy a mechanikai szilárdsága jelentős mértékben ellenáll az erős savaknak és lúgoknak. hőtágulási együtthatója igen kicsi, ezért nagy hőmérséklet-ingadozásnak is képes ellenállni.
5. ábra
6. ábra
A kvarcüveg a kvarc megolvasztásával és az olvadék gyors lehűtésével készül, az atomoknak nem marad elég idejük a kristályszerkezetbe rendeződéshez. Az így előállított, üvegre emlékeztető anyag több előnyös tulajdonsággal rendelkezik. Az üvegnél jóval nagyobb mértékben hőálló. A kvarcüvegből készített laboratóriumi eszköz akkor sem reped meg, ha vörös-izzásig hevítjük, majd hideg vízbe mártjuk. Az üveg és a kvarcüveg között alapvető tulajdonságbeli különbség, hogy a kvarc az ultraibolya sugarakat átengedi, az üveg pedig nem, ezért az ablaküveg mögötti "napozás" csak izzadáshoz vezet: nem lehet tőle lebarnulni. "Kvarcoláskor", illetve a szoláriumban a kvarclámpa belsejében képződő ultraibolya sugarak az izzót burkoló kvarcüvegen keresztüljutnak, így váltják ki a bőr barnulását. A "kvarcolás" ártalmas következményei az ultraibolya sugarak egészségre káros hatásából adódnak. A bankjegyek valódiságát ellenőrző lámpák is ultraibolya sugarakat bocsátanak ki, de a legveszélyesebb sugarakat kiszűrik belőlük.
12
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Termikus mutatók Lágyulási pont: kb. 1585 ° C Izzítási pont: kb. 1042 ° C
2.3. Szabadalmak (oltalom alatt nem álló) kvarcüveg gyártásra [5]
1.Téma:
Izzólámpákhoz való, magas hőállóképességű üveg és felhasználása
Szabadalomazonosító:
221 663 B1
A bejelentés napja:
1998. 10. 26.
Kivonat a szabadalomból: A találmány tárgya molibdén alkatrészeket tartalmazó, 650 °C fölötti hőmérsékletű lámpaburákhoz való, alkáliföldfémeket tartalmazó alumino-szilikát-üveg, amely üveg összetétele a következő (oxidra számított tömeg%): SiO2>58–62; Al2O3 15–17,5; B2O3 0,2–0,7; MgO 0–<1; CaO 5,5–14; SrO 0–8; BaO 6–10; ZrO 0,05–1,0; CeO2 0–0,3; TiO2 0– 0,5; Br–0–0,6, ahol Σ RO 21–24; (MgO+CaO+SrO)/BaO 1,45–1,75; az alkálifém-tartalom <0,02 tömeg%, és a víztartalom <0,02 tömeg%. A találmány tárgya molibdén alkatrészeket tartalmazó izzólámpákhoz való, alkáliföldfémeket tartalmazó alumino-szilikát-üveg, amely izzólámpákban a bura hőmérséklete nagyobb, mint 650 °C, valamint az ilyen üveg felhasználása. Nagy az igény magas hőmérsékletű lámpákhoz való üvegek iránt, ahol magas hőmérsékletű lámpán általában az olyan izzólámpát értjük, aminek a bura hőmérséklete 550 °C fölött van. A szóban forgó üvegek alkáliföldfémeket tartalmazó alumino-(boro) szilikát-üvegek. Ezeknek az üvegeknek gyakorlatilag alkálifém oxidoktól mentesnek kell lenniük, mivel az alkálifémionok zavarják az izzólámpa halogénionjainak regeneratív (újraképződéses) körfolyamatát. Ennek oka az, hogy a lámpa működése közben az izzószál volfrámgőzében, és a halogén/nemesgáz keverékben egyensúly áll fenn a volfrám-halidok keletkezése és bomlása között, amely egyensúlyban a bomlás magasabb hőmérsékleten zajlik, mint a képződés, úgyhogy a volfrám ismét lerakódik az izzószál felületén. Ha ezt a körfolyamatot szennyező alkotórészek, mint például 13
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ alkálifémionok megzavarják, a volfrám nem az izzószálon fog kiválni, hanem az üvegbura belső felületén, ahol nemkívánatos, fényes fekete, az izzólámpát károsító bevonatot képez.
7. ábra. Megvalósítási példák és összehasonító példa 2. Téma:
Nagytisztaságú kvarcüveg és eljárás annak előállítására
Szabadalomazonosító:
150.166 (Nemzetközi osztály: LO—227)
A bejelentés napja:
1983. május 31.
Kivonat a szabadalomból: Kvarcüveg
előállítása
oly
módon
történik,
hogy
kvarchomokot
vagy
kvarcitot
ívfénykemencében megolvasztanak és a folyékony szilíciumdioxidot hígfolyós állapotban formázzák. Az olvasztási hőmérséklettől függően, 1800—1900 C° körüli hőmérsékleten átlátszatlan kvarcüveg állítható elő, teljesen átlátszó gázzárványmentes kvarcüveg előállításához 2000 C°-nál is magasabb hőmérséklet szükséges. Az eljárás tehát költséges és manipulációs nehézségekkel jár a magas hőmérséklet miatt. A találmány szerinti eljárás olyan új módot biztosít kvarcüveg előállítására, mely alacsony hőmérsékleten teszi lehetővé gázzárványtól mentes nagytisztaságú kvarcüveg előállítását.
14
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
3. A probléma leírása A szívócsövek minősítése során a névleges mérettől jelentős eltérés volt mérhető, a különbség negatív és pozitív tartományban egyaránt jelen volt. Illetve a vágott felület minősége is rendellenes működést feltételezett.
Regenerált
Regenerálandó
szívócső
szívócső
8. ábra. Szívócsövek 3.1 Megfelelő hosszméretszórás megállapítása kísérleti úton Kiindulási alapul egy felújított darabolón vágott szívócsövekből 45 elemű mintát vizsgáltam.
A mérés pontossága érdekében projektoros mérőgépet alkalmaztam. (6. ábra)
15
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ 9. ábra. Projektoros mérőgép Hitec HTP3015/HTP3020 Mérőprojektor, Vertikális Mérési tartomány: 150x50mm (HTP3015) és 200x100mm (HTP3020) Kijelző: DC-3000 vagy opcionálisan Quadra-Check QC200 Elforgatható képernyő. Átm: 300mm Digitális szögmérés, fok-perc v. decimális felbontás, Megvilágító tükör 10x Objektív: 10x alaptartozékként, 20x és 50x opcionálisan 150W/24V halogén megvilágítások Felbontás: 0,001mm/0,0001inch. Pontosság: 4+L/50(µm)
10. ábra. Projektoros mérőgép A mért értékek a következőek:
65,040
65,130
65,033
64,976
64,854
65,129
65,018
65,061
65,059
65,241
65,048
65,175
65,013
64,950
65,065
65,181
64,913
64,965
64,979
65,016
64,905
65,011
64,993
65,059
64,993
65,068
65,126
65,012
64,983
64,823
64,923
65,012
65,004
65,025
65,026
65,298
65,074
65,138
65,056
64,987
65,021
65,050
65,103
65,076
65,037
1. táblázat. Első kísérlet során mért értékek A szívócső névleges mérete 65mm, tűrésmező (-0,1 mm; +0.2 mm) Minimális érték: 64,823mm 16
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Maximális érték: 65,298mm A minta elemeit 11 tartományba soroltam, és ezen tartományok alapján számoltam a gyakoriságot. Tartomány 64,75-64,8 64,8-64,85 64,85-64,9 64,9-64,95 64,95-65,00 65,00-65,05 65,05-65,1 65,1-65,15 65,15-65,2 65,2-65,25 65,25-65,3
Gyakoriság 0 1 1 4 7 15 8 5 2 1 1
2. táblázat. Első minta elemeinek eloszlása Az így kapott adatok alapján elkészítettem a hisztogramot, mely jellemzi a gyártást.
11. ábra. Első minta eloszlás függvénye Selejtarány: Darabszám Arány (%)
Minta 45 100
Tűrésen belül 41 91,1
Selejt 4 8,8
3. táblázat. Selejtaránny
A diagramon (11. ábra) látható görbe normális eloszlást követ, ugyanis egyetlen csúcsa van, szimmetrikus, és a Gauss-görbéhez hasonlít. A selejtarány kevesebb, mint 10%. Tehát bebizonyosodott a kísérlet során, hogy a felújított mechanikájú daraboló alkalmas az előírt gyártásra. 17
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ 3.2. Meghibásodott gépen vágott szívócső méretek vizsgálata
A minősítés során észlelt hosszméretszórás kimutatására a hibásan működő géppel gyártott szívócsövek paramétereit is megvizsgáltam. A méréseket ismét, az előző pontban bemutatott projektoros mérőgépen hajtottam végre. A minta ismét 45 elemű. A mért értékek: 65,281
65,130
64,930
64,976
64,854
65,129
65,318
65,061
65,059
65,241
65,168
65,175
65,091
64,950
65,065
65,181
64,845
64,965
64,979
65,244
64,905
64,794
64,993
65,059
64,993
65,068
65,126
64,812
64,983
64,893
64,923
65,012
65,004
65,025
64,826
65,480
65,244
65,138
65,056
64,987
64,920
65,050
65,103
65,076
65,037
4. táblázat. Második kísérlet során mért értékek
A szívócső névleges mérete 65mm, tűrésmező (-0,1mm ; +0.2mm) Minimális érték: 64,794mm Maximális érték: 65,281mm
A minta elemeit ismét 11 tartományba soroltam, és e tartományok alapján számoltam a gyakoriságot.
Tartomány 64,75-64,8 64,8-64,85 64,85-64,9 64,9-64,95 64,95-65,00 65,00-65,05 65,05-65,1 65,1-65,15 65,15-65,2 65,2-65,25 65,25-65,3
Gyakoriság 1 3 2 5 7 5 8 5 3 4 2
5. táblázat. Második minta elemeinek eloszlása 18
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_______________________________________________________________________________________ _
Az így kapott adatok alapján elkészítettem a hisztogramot, mely jellemzi a gyártást.
12. ábra. Második minta eloszlás függvénye
Selejtarány: Minta 45 100
Darabszám Arány (%)
Tűrésen belül 33 73,3
Selejt 12 26,6
6. táblázat. Selejtarány
A diagramon (12.ábra) látható görbe aszimmetrikus, több csúcsa van, nem hasonlít a Gauss-görbéhez. A selejtarány nagyobb, mint 25%. Bebizonyosodott a kísérlet során, hogy a minősítés során észlelt hiba valóban fennáll. A két állapot összehasonlítása: 1. minta
2. minta
Eltérés
Selejt (db)
4
12
+8
Selejtarány (%)
8,8
26,6
+17,7
Min. méret (mm)
64,8
64,7
-0,029
Max. érték (mm)
65,2
65,2
-0,017
7. táblázat. Összehasonlító táblázat
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ Az összehasonlítás során észrevehető, hogy a hibás gépen vágott szívócsövek maximális relatív eltérése a névleges értéktől ugyan csökkent, de számunkra elhanyagolható mértékben. Továbbá az eltérés következhet a felhasználó egyszeri hibájából is. Viszont, a selejtarány számottevően nőtt, 17,7%-al, ez az érték elfogadhatatlan a tömeggyártás során. 1millió darabot vizsgálva 88880 darab selejtes termék keletkezik a megfelelő állapotú gépen, míg ezzel szemben a hibás gép 266666 darab selejtet termel. A gép felépítését figyelembe véve, két egységre szűkíthető a probléma forrása. A hajtás és vágókorong egységére, illetve a munkaasztalra és lineáris vezetékére. A szíjhajtás áttétele megfelelő vágósebességet biztosít a korongnak, illetve a korong aktuális állapota se indokolná a méretek közti eltérést. A vizsgálatot a munkaasztal és elemeire irányítottam.
20
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
4. Az FW-63 kézi csődaraboló felépítése
3.
5.
4.
2.
1. 13. ábra. FW-63 Célgép
A 13. ábrán látható Fw-63 kézi csődaraboló 5 fő alkotóelemből épül fel: 1. Gép alap (váz) 2. Vezérlés, kapcsolószekrény 3. Motor 4. Hajtás, Vágókorong 5. Lineáris vezetéken mozgó munkaasztal (2db tengely, 4db golyóspersely)
21
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ 4.1. Munkaasztal vizsgálata
L. vezeték Asztal
14. ábra. FW-63 Célgép munkaterülete Az asztal lineáris mozgása akadozó, oldalirányban is holtjáték figyelhető meg. Ezt csak a lineáris vezeték okozhatja. Szétszerelve a tengely (15. ábra), és golyós vezető perselyek (16. ábra) jelentős kopását tapasztaltam. A vágás során a munkás védelme érdekében víz segítségével akadályozzuk meg az üvegszemcsék levegőbe jutását. Az üveget tartalmazó víz a forgó korong hatására a munkatér egészén jelen van, a golyós perselyekbe könnyedén bejuthat. Az abrazív üvegszemcsék mint csiszolószemcsék jelentősen felgyorsítják a golyók és a tengely kopását.
15. ábra. Tengely
16. ábra. Persely 22
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ 4.2. A probléma konkretizálása A hosszméretek nagy szórását, és a vágott felület rossz minőségét a munkaasztal holtjátéka és akadozó mozgása okozza, mely a golyós persely görgői közé vízzel bejutó abrazív üvegszemcsék koptatása miatt jön létre. 4.3. Megoldási variációk feltárása A megoldás alap feltétele a víz és üvegszemcsék bejutásának megakadályozása. Megoldások: -
Új típusú golyós persely alkalmazása
-
Tengely anyagának változtatása
-
Tengely és persely elszigetelése a víztől o A jelenlegi konstrukció megtartásával o Új konstrukció kidolgozásával (ha a jelenlegivel nem oldható meg)
1. A karbantartás során behelyezett tömítőgyűrűket tartalmazó persely élettartama is csak napokban mérhető, annak ellenére, hogy jelentős terhelés nem éri. 2. SKF tengelyek alkalmazása esetén is megfigyelhető a kopás. 3. A jelenlegi konstrukció miatt a golyós persely házába nem helyezhető el tömítő gyűrű. 4. A tengelyre felhelyezett gumiharmonika megnehezíti az asztal mozgatását, illetve az asztal mögötti részre a helyhiány miatt nem felszerelhető. Továbbá a víztől való elszigetelés így is nehézkes
17. ábra. Gumiharmonika
23
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Mivel a rendelkezésre álló eszközök felhasználásával a víz elszigetelése nem lehetséges, egy új konstrukció tervezése mellett döntöttem. 4.4. Szabadalomkutatás az új konstrukcióhoz [9] Az új konstrukció felvázolásához először számba kell venni az üvegvágás lehetséges módjait. Ez lehet forgácsolásos és forgácsolás nélküli. vágás vágótárcsával karcolás, pattintás leolvasztás Mivel az 1900-as évek óta van jelen az izzógyártás, már számtalan szabadalom születhetett az üvegcsövek darabolására, ám a nagy piaci verseny miatt ezek oltalom alatt álnak.
Oltalom alatt nem álló szabadalmak:
1. Téma:
Berendezés különböző hosszúságú és átmérőjű
üvegcsövek két oldalon egyidejű méretre pattintására, beégetésére és temperálására Szabadalomazonosító:
155553
A bejelentés napja:
1967. VI. 28.
Kivonat a szabadalomból: Mint ismeretes, az üvegcsőhúzó gépen folyamatosan húzott üvegcsöveket többféle eljárással darabolják egyedi darabokra. Az irodalomból és gyakorlatból ismertek különböző körégős leolvasztások és mechanikus darabolások. Ezen körégős leolvasztásos üvegcsődarabolások előnye a mechanikus darabolással szemben az, hogy a fénycső üvegburákhoz használt csövek után darabolásánál kisebb a leeső üveghulladék. Hátránya a komplikált berendezés költséges előállítása. Ezen kívül hátránya még, hogy ha a lehúzott üvegcső átmérője vagy kúpossága — kevésbé homogén üveg húzása esetén — ingadozik, ezért a leolvasztott üvegcső széle a leggondosabb beállítás mellett is egyenetlen, csipkézett szélű lesz, s a cső hossztengelyével a két leolvasztott csővég nem alkot derékszöget. Ugyanis a leolvasztó lángmag és csőfal közötti
24
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ távolság a méretingadozással változik, a körégő távolsága pedig állandó. Ezért a leolvasztás is változó minőségű lesz. Hátránya még a körégős leolvasztásnak, hogy a leolvasztó lángtól a leolvasztott sáv mentén az üvegcső feszültséget kap és a szélek gyűrű alakban nagy százalékban letöredeznek. Ez több esetben már a feldolgozott késztermékben okoz selejtes árut. Ezért mind a körégős üvegcső leolvasztások, mind a mechanikus elődarabolások után — különösen a fénycsőburák húzásánál — szükséges az üvegcsövek pontos méretre darabolása, beégetése és temperálása. Ilyen pontos méretre pattintó és beégető gépet ismertet többek között a 826 sz. alatt kiadott NDK szabadalom is. Ezen szabadalom szerinti, s az eddig ismert készméretre pattintó és beégető gépek egy időben két oldalon csak egy darab üvegcsövet pattintanak, alacsony teljesítményűek. Ezért a nagy teljesítményű húzógépekhez csatlakozó technológiai sorba nem helyezhetők el, s emiatt kézi adagolásúak. Az eddig ismert üvegcső pattintó és beégető gépek másik hátránya még az, hogy alkatrészeik rögzítettek, s emiatt különböző hosszúságú és átmérőjű üvegcsöveket nem lehet rajtuk pattintani. Ezért több különböző méretre beállított gépet kell üzemben tartani. A találmány az üvegcsövek készméretre pattintására, beégetésére és temperálására szolgáló ismert gépi berendezések tökéletesebb, korszerűbb megoldását adja. A találmány gépi berendezés, különböző hosszúságú és átmérőjű üvegcsövek kétoldali egyidejű méretre pattintására, beégetésére és temperálására. A találmány szerinti berendezés az üvegcsőtovábbító karokra szerelt kettős adagolást biztosító osztószervvel, központosító szerkezettel és a különböző hosszméretre való beállítást biztosító lappal van ellátva. A találmány szerinti berendezés egyik oldalán elhelyezett elmozdítható fogaskerékház és a hozzá kapcsolódó csőátemelő kar, csőforgató tárcsák, lerepesztő égők, beégető és temperáló égők, egy elmozdítható, s így kívánt helyzetbe állítható lapra szereltek. Ez teszi lehetővé a kívánt hosszméretű üvegcsövek darabolását. A csatolt rajzok a találmány szerinti kettős adagolást biztosító osztószervvel ellátott, különböző Hosszúságú és átmérőjű üvegcsövek kétoldali, egyidejű méretre pattintására, beégetésére ég temperálására szolgáló gépi berendezés egy kiviteli példáját ismerteti. 25
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
18. ábra. Pattintó, beégető, temperáló berendezés
2. Téma:
Eljárás és berendezés üvegcső darabolására,
különösen fénycsőburák előállítására Beadta:
Egyesült Izzólámpa és Villamossági Et.,
Budapest Szabadalomazonosító:
145.731.
A bejelentés napja:
1956. április 13.
Kivonat a szabadalomból: Üvegcsövek, különösen fénycsövek burájának darabolása rendszerint úgy történik, hogy az üvegcsőhúzó gépből egyenletes sebességgel előrehaladó, már megszilárdult, de még forró üvegcsövet hideg tárggyal, rendszerint vízibemártott korundkővel megkarcolják, mire a cső körülreped. Az így lerepeszteti ós meglehetősen nagy ráhagyással rendelkező csövet egy olyan gépbe helyezik, amely annak szabálytalan alakú végeit most már kör alakúra vágja le. Az így levágott csővég éles marad és pl. ütésre könnyen megrepedhet a cső, ezért további felhasználásra és abból a célból, hogy szállításkor, raktározáskor a törési százalékot csökkentsük, a csővégeket még egy másik gépen gömbölyűre beolvasztják. Ez az eljárás hátrányos egyrészt a háromféle gépen történő megmunkálás miatt, másrészt pedig a nagy anyagveszteség következtében. A csöveket nagy ráhagyással kell darabolni, nehogy a szabálytalan alakú repedés elérje a levágás helyét. Így is sok esetben előfordul, hogy a cső esetleg teljesen vagy nagyrészben megreped, vagy eltörik. A csőgyártás 26
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ hulladéka tehát elég sok és bár újból beolvasztható, de a termelékenységet mégis csökkenti. A munkahely környéke is tele van üvegcseréppel, ami munkavédelmi és egészségi szempontból is káros és ezért kerülendő. A találmány értelmében fenti hátrányokat azáltal küszöböljük ki, hogy az üvegcsövet húzás közben a csővel együtt haladó gázégő, előnyösen körégő segítségével gyűrűfelület mentén helyileg megolvasztjuk és a megolvasztás helyén a csőben a cső tengelyirányába eső húzófeszültséget létesítünk mindaddig, míg a cső feszültség alá helyezett olvadt gyűrű alakú szakaszán kettéválik, majd a két egymástól elvált csődarab végeit hőhatással peremezzük. A találmány értelmében az eljárást célszerűen oly módon foganatosítjuk, hogy a körégőt a cső húzása közben a csővel azonos sebességgel a csővel együtt mozgatjuk azon a helyen, ahol a csövet kettéválasztani kívánjuk.
19. ábra. Üvegcső daraboló gép
3. Téma:
Eljárás és berendezés üvegcsövek vágására
Beadta:
Egyesült Izzólámpa és Villamossági Et., Budapest
Feltaláló:
Király Tibor technikus, budapesti lakos
Pótszabadalom az előzőhöz:
145.731.
A bejelentés napja:
1958. február 26.
27
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ 4. Téma: Berendezés folytonosan mozgatott üvegcsövek, illetve üvegrudak elszabdalására A bejelentés napja:
1935. évi június 15.
Szabadalomazonosító:
112379.
20. ábra. Üvegcső, üvegrúd szabdaló gép 5. Téma:
Eljárás üvegcsövek elvágására, üvegcsövek,
ampullák és másfélék leforrasztására és izzólámpáknak a szivattyúról való leszúrására vagy a leforrasztási csövecske megrövidítésére. Szabadalomazonosító:
86201.
A bejelentés napja:
1921. évi október hó 3-ika.
Kivonat a szabadalomból: Jelen találmány tárgya eljárás üvegcsövek elvágására, üvegcsövek, ampullák és máseffélék leforrasztására és izzólámpáknak a szivattyúról való leszúrására vagy a leforrasztási csövecskéknek megrövidítésére elektromos úton felhevített vágóhuzal segítségével. Ismeretes már üvegcsöveknek elektromosan felhevített huzal segítségével való lerepesztése, oly módon, hogy az előre bekarcolt üvegcsövet elektromosan, erősen felhevített vékony huzallal hozzák hirtelen érintkezésbe.
28
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Jelein találmány szerint az üvegcsövet elektromosan felhevített huzallal akként vágjuk el, hogy a cső vágási felülete Vágás közben meglágyul, illetve megolvad és így egyetlen műveletben végezzük a vágást. Ezt azáltal érjük el, hogy az elvágandó cső méreteihez viszonyítva elég vastag, nagy fajlagos ellenállású és oly magas hőfokra hevített huzalt használunk, hogy az a vele érintkezésbe hozott cső üveganyagát az érintkezés helyén megömleszteni képes, úgy hogy a huzalt a csövön átnyomva vagy áthúzva, az a csövet átvágja. Ezt az eljárást előnyösen alkalmazhatjuk, különösen kisebb méretű csöveknek és üvegedények nyakának egyidejű beforrasztására is. Ha ugyanis a vágóhuzal vastagságát és hőmérsékletét úgy választjuk meg és olyan tempóban nyomjuk vagy húzzuk keresztül a csövecskén, hogy az a meglágyított üveganyagból egy bizonyos mennyiséget magával visz, úgy a csövecskén való áthaladás közben ez a meglágyult üveganyag a cső nyílását vékony üvegréteg alakjában elzárja, illetve bevonja.
21. ábra. Üvegcső vágó kézi szerszám
29
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ 6. Téma: Eljárás és berendezés üvegcsövek vágására Beadta:
Egyesült Izzólámpa és Villamossági R. T., Budapest
Szabadalomazonosító:
2. pótszabadalom a 145.731. lajstromsz. törzsszabadalomhoz
Feltaláló:
Király Tibor technikus, budapesti lakos
A bejelentés napja:
1960. május 4.
7. Téma:
Eljárás
és
berendezés
állandóan
tovamozgó
üvegcsövek vagy rudak levágására. Szabadalomazonosító:
89521.
A bejelentés napja:
1923. évi október hó 17-ike.
22. ábra. Folyamatos üvegcső gyártás, darabolás
30
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ 4.5. A szabadalomkutatás értékelése Az elérhető szabadalmak nagy része az üvegcső közvetlenül gyártás utáni darabolását taglalja. Mivel a GE kisvárdai gyára számára külső beszállítótól vásárolja a szívócsöveket gazdaságossági szempontok miatt, nincs szívócsőgyártó berendezés a gyár területén. Továbbá a szívócsövek többszöri felhasználása csökkenti a darabköltséget. A négy G9 betétlámpát előállító gyártósorból három hosszú szívócsővel üzemel, míg a negyedik rövid szívócsőhöz van beállítva. Ez teszi lehetővé, hogy a már egyszer felhasznált csöveket visszavágás után újból felhasználhassuk. Az előzőek miatt olyan berendezést kell működtetni, ami nem függ az üveggyártás idejétől és helyétől. Lehetőségek: Jelenlegi gépek megtartása, átépítése pattintásos darabolás tárcsás darabolás Új gépek beszerzése pattintásos darabolás tárcsás darabolás Választásnál mérlegelni kell a következőket: Jelenlegi gép átalakítása esetén: Átalakítás költsége Átalakítás időszükséglete Új alkatrészek gyártási minősége, helye o Üzemi TMK o Kiadás külső cégnek Új gép beszerzése esetén: beszerzési költség beszerzés lezajlásának időtartama Új gép esetén betanítás szükséges Új gép esetén üzembe helyezés, dokumentálás szükséges (minősítés, LOTO eljárás, Bekötési tanúsítványok, stb) Telepítés helyszükséglete Tartalékalkatrészbázis felépítése 31
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ 4.6. Új konstrukció választása A GE a növekedő piaci igényeket új gyártósorok telepítésével, és a meglevő sorok lépésszámának növelésével igyekszik kielégíteni. A nagyobb darabszám több szívócsövet igényel. Azért, hogy képesek legyünk ellátni a gépeket a következő döntésre jutottunk. A jelenlegi kézi csődarabolókat átalakítjuk, és további pattintásos elven működő automata szívócső daraboló és visszaégető gépeket rendelünk. Az új gép beszerzési, beüzemelési ideje alatt bevezetjük a jelenlegi gépekre az újításokat, így az átállás zökkenőmentes lehet, termelés kimaradás nem jelentkezik. FW-63 Célgép átalakítási terve: A jelenlegi lineáris mozgást végző asztal helyett, egy dönthető asztal kialakítását tervezem. Ezáltal kiváltható a 2db vezetőtengely, és a 4db vezetőpersely gépenként. A dönthetőséget csapágyazással, a tömítettséget szimeringekkel kívánom megvalósítani.
32
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
5. Előtervezés Igények: 1. Élettartam növekedés 2. Könnyű kezelhetőség 3. Könnyen karbantarthatóság 4. Lehető legkevesebb elemből összeállítani 5. Az üzemi TMK műhely által legyártható legyen 6. Raktáron levő alapanyagok felhasználása
Jelenlegi és az új építőelemek összehasonlítása: Db/gép Jelenlegi változat
Rendszeresség
Egység költség (Ft/db, Ft/fm)
(fm/gép)
Golyóspersely
4
0,5 hónap
2 400 Ft
Vezetőtengely
0,5
3 hónap
7 000 Ft
Új változat/átalakítás
Db/gép
Rendszeresség
Egység költség (Ft/db, Ft/fm)
(fm/gép) csapágy
2
3 hónap
1 200 Ft
szimering
2
3 hónap
200 Ft
csapágyház
2
egyszeri átalakítás
~4000Ft
konzolok
4
egyszeri átalakítás
~4000Ft
új asztalok
2
egyszeri átalakítás
~8000Ft
Karbantartás költsége havi szintre bontva
Éves karbantartási költség
Átalakítás költsége/gép
~20366 Ft
244 400 Ft
-
Karbantartás költsége havi szintre bontva
Éves karbantartási költség
Átalakítás költsége/gép
933 Ft
11 200 Ft
40 000 Ft
8. táblázat. Jelenlegi és új építőelemek összehasonlítása A 8. táblázatban szereplő értékek (mind rendszeresség, mind költség) előzetes becslések.
33
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Az éves karbantartási költségek alapján már az első évben megtérül, az becsült adatokat vizsgálva akár már az első karbantartáskor. Az átalakítás egybeköthető egy általános felújítással, ami a gép további élettartamát növelheti.
A 23. ábrán látható modellen ábrázoltam az általam választott megoldás elvi vázlatát.
23 ábra. 3D modell
34
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
6. Az új konstrukció elve A lehető legkönnyebb megoldást egy csapágyazott tengely jelentené, mely csapágyazását szimeringekkel szigeteljük el a külső behatásoktól. Tehát egy forgó, vagy billenő asztalt alkalmazhatunk a vágás során. A korong és szívócsövek helyzete kizárja a függőleges tengelyű forgó mozgást végző asztal lehetőségét. Összegezve, egy olyan asztalt mozgató egységet kell kialakítani, mely a korong kerületére a szívócsövek tengelyét merőlegesen pozícionálja a vágás során.
Vágókorong
Szívócsövek
24. ábra Vágás irányának meghatározása
35
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
7. A tervezés menetének meghatározása A konstrukció kialakítása három tervezési módszer követésével lehetséges. A tervezési módszerek a következőek lehetnek: Intuitív (jelentése: ösztönös, lényeglátó) Kognitív (jelentése: megismerő) Diszkurzív (jelentése: következtető, következetes)
Intuitív modell
Kognitív modell
Diszkurzív modell
25. ábra Tervező modellek irányítottsága Az FW-63 kézi csődaraboló átalakítása során, a Kognitív tervezési modellt fogom alkalmazni, melynek az elvi felépítése a következő:
36
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
26. ábra A kognitív tervezői modell A kognitív tervezői módszer jellemzői: Kevés szálon vezeti a tervezést, több modellt állít fel és ha kell folyamatosa pontosítja azt. Elméleti beállítottságú. Oktatási rendszerében erős az alapképzés. Előnyben létesíti az intuíciót. Az intuíciót különféle technikákkal segíti, ösztönzi. A tervezési folyamat általában gyorsabb, mint az intuitív tervezés esetén.
37
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
8. A tervezés 8.1. Feladat meghatározása Az ismertetett probléma megoldására, az igények kielégítésével egy új konstrukciós megoldás tervezése, úgy, hogy annak erőforrás és anyag igénye minimális legyen. Az új asztal dönthető legyen, a csapágyazását pedig el kell szigetelni a környezetétől. Egy kezdeti modell felállításával, majd annak folyamatos finomításával végzem el a feladatot. Az így előállt modell szerelését megtervezem, és az alkatrészeket legyártatom az üzemi műhely által, ezzel előkészítve a kivitelezés munkafázisát. 8.2. Kezdeti modell az elvi működésre Szükséges elemek: Tengely Asztaltartó konzolok Csapágyház+csapágy Asztallap
27. ábra 8.3. Elvi modell értékelése A modell további finomítása szükséges
38
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ 8.4. Modell finomítása: A modell finomítását úgy végzem, hogy az a követelményeknek a lehető legjobban megfeleljen. Fontos, hogy az asztal visszatérjen alaphelyzetbe akkor is, ha a gép nincs használatban, másrészt a gépet kezelő dolgozók munkáját megkönnyítve, a súlypontot úgy célszerű meghatározni, hogy a lehető legkisebb erő szükségletet érjük le. Súlypontválasztás:
28. ábra 1. változat
29. ábra 2. változat
39
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Korong
Prizma
30. ábra 3. változat
A 2. változatot választom. 8.5. Elvi modell értékelése: Az elvi modell megfelel, kialakítható a kezdeti konstrukciós modell. 8.6. Kezdeti konstrukciós modell A kezdeti konstrukciós modell készítését a gépalap 3D modellezésével kezdem, a célterületre összpontosítva.
31. ábra FW-63 Kézi csődaraboló
32. ábra A tervezés célterülete
40
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ A gépállványba behelyeztem a kezdeti modellt. Ez alapján a következő megoldandó problémák fogalmazódtak meg: Tengely geometriája, tengely és konzolok egymáshoz rögzítése Asztaltartó konzolok geometriája, asztal és konzolok oldható kötése Csapágyazás Csapágyház geometriája, gépalaphoz való rögzítése A jelenleg használt prizma átalakítása Asztallap véglegesítése
33. ábra Kezdeti konstrukciós modell 8.7. Kezdeti konstrukciós modell értékelése A konstrukciós modell finomítása szükséges 8.8. Kezdeti Konstrukciós modell finomítása Csapágyazás Mivel egy meglévő gépet alakítunk át kéziszerszámok felhasználásával, a rögzítő furatok pozíciójának tűrése nem lehet elég pontos. Viszont a csapágyazásnál ügyelni kell az egytengelyűségre. Esetünkben célszerű önbeálló csapágyakat alkalmazni, mivel az ilyen kialakítású csapágyak nem érzékenyek a minimális szöghibákra.
41
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Mivel nincs nagyfordulatszámú alkatrész, nem szükséges ilyen kritériumok szerint méretezni a csapágyat. A választott csapágy: SKF 1203 ETN9 (2db) Principal
Basic load
dimensions
ratings dynamic
d
D
B
mm 17
C
static
12
8,84
Reference
Limiting
speed
speed
Designation
C0
kN 40
Speed ratings
r/min 2,2
38000
24000
1203 ETN9
9. táblázat. SKF 1203 ETN9 csapágy specifikációja
34. ábra SKF 1203 ETN9 csapágy specifikációja Csapágyház geometriája, gépalaphoz való rögzítése Alapfeltételek: o Adott csapágy külső átmérő o Adott csapágy szélesség o Baloldal zárható legyen o Jobb oldalon szimeringgel való lezárás o Szerelhetőség
42
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ A csapágyház alapvető méreteit meghatározza a csapágy mérete. Baloldalon egy menetes dugó zárja, jobb oldalon egy fedél rögzíti a csapágyat, illetve a fedélben kerül elhelyezésre a szimering is.
35. ábra Csapágyház
36. ábra Fedél
37. ábra Dugó
A gépalaphoz való rögzítés során biztosítani kell a beállíthatóságot. A baloldali csapágyház tartó lapot vertikális, a jobboldali csapágyház tartó lapot pedig horizontális irányba hornyolom, így az asztal minden irányban állítható. A tartólapot vállal illesztem a csapágyházhoz, majd beállítás után hozzáhegesztjük. A választott szimering: 30x20x7
38. ábra Szerelt csapágyház (1)
39. ábra Szerelt csapágyház (2)
43
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Tengely geometriája, tengely és konzolok egymáshoz rögzítése A tengely átmérőjét 20mm-re választom, a két végén a csapágynak megfelelő átmérővel. A bal oldali csapágy a tengelyhez rögzítve van KM3 csapágyanyával és MB3 koronás alátéttel. Anyaga W8 (ezüstacél)
40. ábra Csapágyanya
41. ábra Koronás alátét
42. ábra Tengely
44
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Az első konzolon bemarást, míg a hátsó konzolon átmenőfuratot alakítok ki a tengelyhez való
rögzítéshez.
A
konzolokat
beállítás
után
hozzáhegesztjük
a
tengelyhez.
43. ábra Tengely és asztaltartó konzolok
Asztaltartó konzolok geometriája, asztal és konzolok oldható kötése A konzol és asztal rögzítéséhez egy harmadik elemet használok fel, amiben egy horony található a konzolnak, illetve kettő menetes furat az asztal rögzítéséhez. A talpat a konzolokhoz beállítás után hozzáhegesztjük.
44. ábra Talp
45
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
45. ábra Tengelyre szerelt konzolok és talpak A jelenleg használt prizma átalakítása A jelenleg használt prizma átalakításra szorul, mivel döntéskor a szívócsövek a támasztás hiányában kieshetnek. A prizma hátsó felületét növelem egy kiegészítő, magasító léccel.
Magasító léc
Határoló
Prizma
46. ábra Magasított prizma
46
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Asztallap véglegesítése Asztallap furatokkal való ellátása mind a felfogatáshoz, mind a prizma rögzítéséhez.
47. ábra Asztallap
Összeállítás készítése
48. ábra Összeállítás
47
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ 8.9. Konstrukciós modell értékelése A fejlesztés és karbantartás teamgyűlés keretén belül a konstrukciót megvizsgáltuk, majd a műszerészek és betanított munkások igényeit, észrevételeit rendszerezve meghatároztuk a módosítandó elemeket: plexi lap felszerelése a fröccsenő víz miatt asztallap átalakítása, fix munkafelület kialakítása asztallap ütköző Mivel az asztal dönthető, a minősítésre használt állandó felület megszűnt, az asztallapot át kell alakítani, és egy fix asztallapot kell elhelyezni a gépen. 8.10. Konstrukciós modell további finomítása
Az asztallapból kimunkálom a fix munkaasztal helyét.
49. ábra Összeállítás (dönthető és fix asztal)
48
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ A munkaasztal rögzítő elemek:
50. ábra Láb
51. ábra Konzol
8.11. Konstrukciós modell értékelése A konstrukciós modell megfelel a követelményeknek, így elkészíthetőek a műhelyrajzok.
49
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
9. Műhelyrajzok Csapágyház Méretezéskor figyelembe kellet venni, hogy a csapágyház tartó konzol furata lazán illeszkedjen a részére kialakított vállra, szilárd illesztésre nincs szükség a későbbi hegesztés miatt. Így a váll mérete: A csapágy számára kialakított furat mérete: Mivel a csapágy hossz irányú elmozdulását rögzíteni kell a házban, az illeszkedő felületének a hossz méretét úgy adom meg, hogy a fedél a csapágyat szorosan fogja.
52. ábra Csapágyház
50
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Csapágyház fedél A fedélnek lazán kell illeszkedni a házba, ezért az illeszkedő felület átmérője:
53. ábra Fedél
Csapágyház dugó
54. ábra Dugó
51
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Csapágyház konzol A csapágyházra illeszkedő furat mérete:
55. ábra Konzol 1
56. ábra Konzol 2
Tengely A csapágyak illesztéséhez a tengely két végén
tűrést alkalmaztam.
57. ábra Tengely
52
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Asztaltartó konzolok, talp
58. ábra Tartó 1
59. ábra Tartó 2
60. ábra Talp Prizma
61. ábra Prizma 53
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Prizmamagasító léc
62. ábra Prizmamagasító léc
Ütköző
63. ábra Ütköző
54
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ Asztallap
64. ábra Asztal
Munkalap, tartó láb, munkalaptartó konzol
65. ábra Munkalap
66. ábra Konzol 3
67. ábra Láb 55
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
10. Alkatrészek gyártása Az alkatrészek gyártása a műhelyrajzok alapján megtörtént az üzemi műhelyben.
68. ábra Elkészült alkatrészek
56
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
11. Szerelési családfa
69. ábra Szerelési családfa 57
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
70. ábra Utasítás az asztaltartó konzolok szereléséhez
71. ábra Asztal döntő egység 58
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
12. Állapotfelmérés A gép elektromos csatlakozásait kikötettem, majd a műhelybe szállíttattam. A váz erősen korrodált, a festés hiányos, a burkolatok sérültek voltak. A gép teljes felújítása indokolt volt. Tisztítás és korrózióvédelem illetve a burkolatok javítása után megtörtént a festés. A legyártott alkatrészek felületkezelése és festése szintén megtörtént.
72. ábra FW-63 célgép a műhelyben
59
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
73. ábra FW-63 festés után
A szerelési tervben meghatározott egységeket a műszerészek bevonásával összeszereltem, majd a gépalapon a szükséges furatok kialakítása is megtörtént. Az összeszerelt egység beállítását a műszerész végezte, úgy, hogy a korong az ülék hornyának a közepén helyezkedjen el. Kialakításra került egy végütköző, mellyel a korong horonyba hatolási mélységét állíthatjuk. Az elkészült gépet visszaszállítottuk az üzembe
60
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ 2013 márciusban megérkezett az első új gyártósor, melyet év végig további öt gyártósor követ. Így a két végén lapított (DEQ) betétlámpa gyártási kapacitása hétszeresére növekszik.
74. ábra Az új gyártósorok layout terve
Ennek a jelentős növekedésnek a járuléka, hogy a szívócsövek és testcsövek gyártását is újra kell ütemezni, új berendezéseket kell vásárolni. A csődaraboló helység bővítése szükségessé vált, mivel helyet kellett biztosítani három új automata csődarabolónak.
61
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
75. ábra Layout a régi csődaraboló üzemről
76. ábra Bővített üzem A felújított és átalakított kézi csődarabolót már a bővített és átrendezett helységben helyeztem üzembe.
62
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
77. ábra FW-63 célgépek a bővített üzemben
Mivel a gépet átépítettük, a beüzemelésnél a dokumentumok frissítése, verzió léptetése szükséges volt. -
LOTO eljárás
-
Alternatív LOTO eljárás
-
Érintésvédelmi jegyzőkönyv
-
stb.
63
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ LOTO: Lock Out – Tag Out Célja: Karbantartási műveletek során, vagy üzemen kívüli gép esetében a szolgáltatások úgy, mint földgáz, hidrogén, hálózati áram stb. kizárása megtörténjen, ezáltal megelőzve a baleseteket.
78. ábra LOTO lakat egy kulccsal Alternatív LOTO Célja: olyan karbantartási műveletek elvégzése során lép életbe, amikor a gép csak működés közben állítható be. Az utasításban szerepelnie kell a munkavégzéshez szükséges szerszámoknak, illetve fel kell tüntetni a lehetséges sérülések típusait. Kép az érintett területről Művelet neve Előfordulás/ műszak Sérülés típusa Veszélyt jelző piktogram Műveleti utasítás
79. ábra Alternatív LOTO utasítás formája
Érintésvédelem vizsgálat Az érintésvédelem üzemszerűen feszültség alatt nem álló, de meghibásodás esetén feszültség alá kerülő vezető részek érintéséből származó balesetek elkerülésére szolgáló műszaki intézkedések összessége.
64
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________ Az üzembe helyezett gépen PVP futást kell végrehajtani, csakis ez után kerülhet vissza a gyártásba. A PVP célja, hogy a kielemzett adatok segítségével megállapíthassuk, hogy a gép alkalmas e a tömeggyártásra, képes e a névleges méret hosszú távú tartására, és jó termék gyártására. Hat órás PVP (process validation plan) futás alapján a gépet a művezetők átvették, a gyártás
megkezdődhetett.
80. ábra Átalakított a gép tesztüzem után Az átalakítás utáni tesztüzem során folyamatosan ellenőriztem a szívócsövek hosszméreteit, majd két hónap múlva a következő értékeket mértem.
65
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ 64,87
64,932
64,978
65
65,062
65,049
65,051
65,042
65,012
65,069
65,085
64,913
64,983
65,02
65,133
65,039
65,074
64,985
65,031
65,076
65,149
65,099
65,019
65,01
64,976
64,968
65,124
65,001
65,043
65,05
65,025
65,142
65,075
65,094
65,143
65,034
64,924
65,211
65,044
65,009
65,023
65,193
64,983
65,013
65
10. táblázat. Első kísérlet során mért értékek A szívócső névleges mérete 65mm, tűrésmező (-0,1 mm; +0.2 mm) Minimális érték: 64,870mm Maximális érték: 65,211mm A minta elemeit ismét 11 tartományba soroltam, és ezen tartományok alapján számoltam a gyakoriságot. Tartomány 64,75-64,8 64,8-64,85 64,85-64,9 64,90-64,95 64,95-65,00 65,00-65,05 65,05-65,1 65,1-65,15 65,15-65,2 65,2-65,25 65,25-65,3
Gyakoriság 0 0 1 3 6 19 9 5 1 1 1
11. táblázat. Első minta elemeinek eloszlása Az így kapott adatok alapján elkészítettem a hisztogramot, mely jellemzi a tesztüzemet.
66
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
81. ábra. A tesztüzem mintájának eloszlás függvénye Selejtarány: Darabszám Arány (%)
Minta 45 100
Tűrésen belül 42 93,3
Selejt 3 6,6
12. táblázat. Selejtaránny Az átalakítás után végzett mérések alapján a selejtarány 6,6%, a hosszméretek szórása megfelelő. A gép két hónapos tesztüzeme során meghibásodás nem történt, kopás nem tapasztalható. A vágás minőségében és mérettartásában változás nem jelentkezett, ezek alapján elmondható, hogy az előzetes becslés az új konstrukció élettartamával kapcsolatban helytálló volt.
67
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________ A három állapot összehasonlítása:
3. minta
4.
5. minta
Selejt (db)
4
12
3
Selejtarány (%)
8,8
26,6
6,6
Min. méret (mm)
64,8
64,7
64,87
Max. érték (mm)
65,2
65,2
65,211
13. táblázat. Összehasonlító táblázat
A selejtarány 20%-al csökkent.
68
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
_________________________________________________________________________
13. Állapotfenntartás Az egész gyárat áthatja a LEAN, 5S szelleme, illetve folyamatosan szem előtt tartják a gyártás 7 veszteségét. 2011 májusától egy új rendszert, a TPM-et alkalmaznak, melynek legfőbb része a tervezett karbantartás. Már meghibásodás előtt karbantartják a gyártósort, a pótalkatrészeket módszeresen számon tartják, az alkatrészek darabszámát nem engedik a minimum érték alá. Minden gyártóegységre külön TPM utasítást készült, melyet gépeken dolgozó műszerészeknek kioktattak. A karbantartásnak két típusa van: - a műszakonkénti, illetve - a tervezett időpontban az adott soron való teljes leállással végzett. A gépeken végzett javításokhoz szükséges, hogy a cserélendő alkatrészek cseredarabja mindig rendelkezésre álljon. Ezt szem előtt tartva, meghatároztam a géphez szükséges tartalék alkatrészek listáját, majd ezekből a raktárban is felépítettem egy készletet. Név
Minimum készlet (db)
Szimering Csapágy Prizma Ütköző Magasítólap Vágótárcsa
2 2 1 1 1 1
Maximum készlet (db) 10 10 2 2 2 5
Ékszíj
1
4
Ékszíjtárcsa
1
2
69
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
14. Mellékletek
-
1. sz. melléklet:
-
2. sz. melléklet:
-
3. sz. melléklet:
-
4. sz. melléklet:
-
5. sz. melléklet:
-
6. sz. melléklet:
-
7. sz. melléklet:
-
8. sz. melléklet:
-
9. sz. melléklet:
-
10. sz. melléklet:
70
MISKOLCI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR SZERSZÁMGÉPEK TANSZÉK
Palágyi Tamás DEQ-G9 regenerált szívócső hosszméret szórásának csökkentése
_________________________________________________________________________
15. Irodalomjegyzék [1] Dr. Molnár József - Dr. Szabó Sándor: Készülékterezés, Miskolci Egyetemi Kiadó 1995 [2] Dr. Szabó László: Forgácsolás, hegesztés, Miskolc, 2000 [3] Koch Sándor – Sztrókay Kálmán Imre: Ásványtan II. Budapest: Nemzeti Tankönyvkiadó (1994), 5. kiadás, 566–581.o. ISBN 963 18 5973 8, összkiadás: ISBN 963 18 5971 1 [4] Frischherz, Dax, Gundelfinger, Häffner, Itschner, Kotsch, Staniczek - Fémtechnológiai táblázatok, B+V Kiadó 2011.
Hivatkozások [5] www.ge.com [6] http://sdt.sulinet.hu/interaktiv/hegesztes/tananyag/page100925.html [7] http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/Kvarc.htm [8] http://www.vilaglex.hu/Lexikon [9] http://epub.hpo.hu/e-kutatas/
71