Laboraufgabe Thema: Versuchsstand Gartenwasserhahn im Rahmen der Vorlesung Konstruktion 4 bei

1. hochschule für angewandte wissenschaften hamburg FACHBEREICH MASCHINENBAU UND PRODUKTION hamburg university of applied sciences Laboraufgabe Thema: Versuchsstand Gartenwasserhahn im Rahmen der Vorlesung Konstruktion 4 bei Prof.Dr.-Ing. Hilmar Hoder von Alexander Koch Florian Bockelmann Sascha Hedwig

2. Inhalt • 1. Funktionsstruktur • 1.1. Funktionsstruktur Black Box • 1.2. Funktionsstruktur Teilfunktionen • 1.3. Funktionsstruktur Unterfunktion Ventil • 2. Anforderungsliste • 3. Fehlerquellenanalyse (FMEA) • 4. Versuchsziele und –kriterien • 5. Versuchsaufbau • 6. Versuchsdaten • Anhang • 7.1. Abbildungsverzeichnis • 7.2. Tabellenverzeichnis • 7.3. Quellenverzeichnis

3. 1. Funktionsstruktur1.1. Funktionsstruktur Black Box 1

4. 1.2. Funktionsstruktur Teilfunktionen 2

5. 1.3. Funktionsstruktur Unterfunktion Ventil 3

6. 2. Anforderungsliste 4

7. 3. Fehlerquellenanalyse (FMEA) [3] ……auf folgender Folie……… 5

8. 6

9. 4. Versuchsziele und –kriterien • Durch die durchzuführenden Versuche sollen Fehler möglichst schon vorher entdeckt und vermieden werden. • Mögliche Fehlerquellen: • Gewindeverschmutzungen • Gewindebeschädigungen • Ventilundichtigkeit • Korrosion • Des Weiteren müssen noch qualitätsspezifische Betrachtungen berücksichtigt werden: • Ventillebensdauer • Druckstandhaftigkeit bei 3bar • Durchsatzgewährleistung • Ventilbelastung durch häufiges Betätigen • Anschlussgewinde muss Zugbelastung aushalten 7

10. 4. Versuchsziele und –kriterien Für die Versuchsdurchführung muss dahingehend eine Versuchsbeschreibung festgelegt werden: • Der Test soll als Praxistest ausgeführt sein – d.h., dass alle möglichen Situationen aus der praktischen Anwendung des Gartenwasserhahns im Test berücksichtigt werden • Die Prüfung der Gewindeverschmutzungen, der Ventilundichtigkeit, der Korrosion, der Ventillebensdauer und der Durchsatzgewährleistung kann dann in einer Testkabine durchgeführt werden. 8

11. 4. Versuchsziele und –kriterien • Nach dem Testdurchlauf folgt dann die Prüfung auf Gewindebeschädigungen, Ventilbelastungen und der Zugbelastung der Anschlussgewinde. • Als Erweiterung des Testes kann ein Langzeittest durchgeführt werden, welcher ohne Zeitbegrenzung begonnen wird, um die Lebensdauer des Hahns festzustellen. 9

12. 5. Versuchsaufbau 10

13. 6. Versuchsdaten Für die Durchführung des Versuchs müssen folgende Daten gegeben sein: • Wasserdruck 3 bar • Temperaturbeständigkeit zwischen -20 und +40°C (wenn < 0°C, dann Stillstand) • 2x Öffnen und Schließen in einer Minute (simuliert 1 Tag) • Nach 240 Minuten Versuch wird für 125min auf -20°C abgekühlt: Anfang des Versuches ~ Mitte März [Minute 0]; Ende Betriebszeit Mitte November [Minute 240]; Ende Gefrierphase ~ Mitte März [Minute 365]; also insgesamt 365min entspricht 1 Jahr) 11

14. 6. Versuchsdaten • Versuch soll 10 Jahre Betrieb simulieren, d.h. 365min * 10 = 3650min = 60,8 Stunden = 2,5 Tage • 24 h am Tag muss Versuch überwacht werden • Die Wasserdüsen sollen in 365min Versuch 100 Liter Schmutzwasser auf 1m² sprühen. Durch einen normalen Abfluss am Boden wird das Wasser in einer Tonne gesammelt und wieder den Düsen zugeführt. • Der Wasserfilter im Kreislauf soll spätestens nach 3650min – also am Ende des Testes - gewechselt werden. 12

15. 7. Anhang 7.1. Abbildungsverzeichnis Abbildung 1.1: Funktionsstruktur Black Box Abbildung 1.2: Funktionsstruktur Teilfunktionen Abbildung 1.3: Funktionsstruktur Unterfunktion Ventil Abbildung 5: Versuchsaufbau 7.2. Tabellenverzeichnis Tabelle 2: Fehler-Möglichkeits-Einfluss-Analyse 7.3. Quellenverzeichnis [1] Skript Entwicklungs- und Konstruktionsmanagement (KON4) von Prof.Dr.-Ing. H.Hoder [2] Skript Konstruktionsmethodik von Prof.Dr.-Ing. S.Kreutz [3] Prof. Dr.-Ing. Peter Gust, http://www.haw-hamburg.de/pers/Gust/vorlesung_1/index.html 13