Analyse verslagElektrische tandenborstel + davit

Max Goudriaan

1

Analyse verslagElektrische tandenborstel + davit

Max Goudriaan

Den Haag

Oktober 2015

2

VoorwoordDe reden voor het schrijven van dit verslag dient voor mij als opzetstuk om later in mijn studie een davit te realiseren aan de hand van de kennis die ik heb opgedaan uit het analyseren van de davit en kennis over mijn eigen gekozen product: de elektrische tandenborstel.

Het doel van het analyseren van mijn eigen product is dat ik leer hoe mijn product tot stand is gebracht. Deze analyse bereid mij voor op de analyse van de davit.

In dit verslag begin ik met informatie verstrekken van zowel de elektrische tandenborstel als de davit. Later in het verslag ga ik alleen verder met de davit.

Om een klein beeld te geven van een davit: Een davit is een noodzakelijk hulpmiddel dat gebruikt moet worden om een watervoertuig te water te brengen van een jacht, en om deze ook weer terug te hijsen op de jacht.

3

InhoudsopgaveVoorwoord

1 Inleiding 1.1 probleemstelling davit 1.12 probleemstelling elektrische tandenborstel 1.2 voorkomende problemen 1.3 loop van het verslag

2 stakeholders 2.1 stakeholders van de elektrische tandenborstel 2.2 stakeholders van de davit

3 verdieping functies 3.1 productmodel 3.2 functiebeschrijvingen davit 3.21 functiebeschrijvingen elektrische tandenborstel 3.3 functieboom davit 3.31 functieboom elektrische tandenborstel 3.4 functieblokschema davit

4 overbrengingen en verbindingen 4.1 overbrengingen 4.2 verbindingen

5 materialen + eigenschappen 5.1 materialen + eigenschappen davit 5.2 materialen + eigenschappen elektrische tandenborstel

6 productietechnieken 6.1 productietechnieken davit 6.2 productietechnieken elektrische tandenborstel

7 programma van eisen en wensen 7.1 programma van eisen en wensen elektrische tandenborstel 7.2 programma van eisen en wensen davit

4

8 Conclusie

9 literatuurlijst

5

1 Inleiding1.11 Probleemstelling davit

Het probleem is dat een watervoertuig vanaf een jacht op het water getakeld moet worden, en vanaf het water weer terug op de jacht getakeld moet worden.

1.12 Probleemstelling elektrische tandenborstel

Het probleem is dat het tandenpoetsen met een gewone tandenborstel niet genoeg tandplak weghaalt en dat het fysiek ook belastend is.

1.2 Voorkomende problemen

Bij het maken van een davit zijn er een aantal eisen en wensen. Deze worden vermeld in het programma van eisen en wensen die later in het verslag vermeld staat. Enkele wensen zijn bijvoorbeeld dat de davit mooi bij het interieur past van de jacht. Een andere wens kan zijn dat de davit niet teveel geluid mag produceren tijdens het takelen. Een eis is bijvoorbeeld dat de davit niet meer dan een bepaald aantal Newton mag dragen zodat de constructie niet breekt of buigt.

1.3 Loop van het verslag

In dit verslag verwerk ik alle opdrachten die ik moest maken. De indeling van deze opdrachten is in dezelfde volgorde als de volgorde waarin ik de opdrachten heb gekregen. Na alle verwringingen volgt een conclusie over het hele verslag.

2 Stakeholders2.1 Stakeholders van de elektrische tandenborstel

Consument Producent Europese unie>CE keurmerk Tandartspraktijken Concurrerende partijen

Consument:

Het product moet eenvoudig te gebruiken zijn en moet niet te duur zijn. De consument stelt als eis dat de prijs/kwaliteit verhouding optimaal is.

Producent:

De producent wilt dat de kosten zo laag mogelijk zijn voor het maken van dit product. Want hoe lager de kosten hoe hoger de winst.

Europese unie>CE keurmerk:

6

De eisen voor het CE keurmerk is dat het product veilig is volgens bepaalde regelgeving die staan in de: Europese economische ruimte(EER), als de producent dit CE keurmerk op zijn product wil laten zetten moet de Europese unie eerst onderzoeken of dit daadwerkelijk kan.

Tandartspraktijken:

Tandartspraktijken willen hun technieken kunnen toepassen met steeds betere producten, zij willen graag dat het geleverde product kwaliteit biedt bij gebruik.

Concurrerende partijen:

Concurrerende partijen willen er zeker van zijn dat bij dit product geen technieken gebruikt worden die zij hebben uitgevonden. Want er worden weleens technieken van andere bedrijven gestolen waar auteursrechten op zitten.

2.2 Stakeholders van de Davit

Consument Producent Bedrijven die jachten maken

Consument:

De consument wilt dat dit systeem niet te duur is, dat het ontwerp goed past in het interieur van de jacht en dat het functioneel is. Verder heeft de consument waarschijnlijk een deadline voordat het af moet zijn daarom eist de consument ook dat er hard word nagedacht/gewerkt.

Producent:

De producent wilt dat de consument tevreden is over het product dat geleverd word omdat dat voor een goede reputatie zorgt, het ontwerp moet niet teveel geld kosten om zo de winst zo hoog mogelijk te maken. Een andere behoefte is dat het bedenken van een ontwerp voor de davit niet te lang moet duren want tijd is geld, en dat is misgelopen winst.

Bedrijven die jachten maken:

Deze bedrijven kunnen samenwerken met de werktuigbouwkundigen die een davit installeren in een jacht, deze bedrijven kunnen jachten bouwen waar later een davit gemakkelijk in gezet kan worden, dit scheelt veel tijd en tijd is geld.

7

3 Verdieping functiesIn dit hoofdstuk gaan we iets dieper in op de functies van de davit. als illustratie is er een functieboom getekend, een functieblokschema opgezet en een exploded view gemaakt.

3.1 Productmodel

In het productmodel beschrijf ik de functies van onderdelen in zowel de elektrische tandenborstel als de davit. Dit doe ik door middel van een exploded view te maken van de 2 producten en dan aan te wijzen welk onderdeel welke functie vervuld.

3.2 Functiebeschrijvingen davit

De davit rust met zijn “voet” op het dek van een schip. Op die voet staat een stalen constructie. De constructie is opgebouwd uit een staander, het geen wat boven op de voet staat, en een ligger, het deel dat verbonden is aan de staander. Verder is er aan het einde van de ligger een katrol waar ijzerdraad langs loopt, dit is het draad waarmee de davit opgetakeld kan worden van het water, en omlaag getakeld kan worden op het water. Verder hebben sommige davit’s een mechanisme om de hoek van tillen te veranderen door middel van een pomp die zich tussen de staander en de ligger vind aan de onderkant.

3.21 Functiebeschrijvingen elektrische tandenborstel

Het onderdeel hierboven zorgt ervoor dat de elektrische tandenborstel kan worden opgeladen. De elektrische tandenborstel wordt opgeladen door middel van inductiespanning. Dit is gekozen omdat er dan tijdens het opladen geen water bij kan komen.

8

Het onderdeel hierboven zorgt ervoor dat de elektrische tandenborstel gaat werken. Dit is de aan/uit knop. Deze knop wordt beschermd door een waterdicht omhulsel zodat er geen water bij kan komen. Verder zie je op de figuur hierboven een chip. Eén van functies van deze chip is dat de elektrische tandenborstel niet mag werken tijdens het opladen. Ook is er in de chip een connectie gemaakt met de aan/uit knop en de batterij die eronder zit.

Het onderdeel hierboven is de motor. Deze motor zorgt ervoor een as een draaiende beweging maakt. Aan deze as zit een gouden kopstuk met een bepaald profiel om hem te bevestigen aan het kopstuk van de elektrische tandenborstel, zie de figuur hieronder voor het kopstuk.

In het grote gat van het gele stuk komt het gouden profiel van de as in te zitten. Door een mechanische beweging is het mogelijk gemaakt om de draaiende beweging om te zetten in een kantelende beweging. Dit kantelende effect zorgt er uiteindelijk voor dat de borstel erbovenop ook een kantelende beweging maakt.

9

3.3 Functieboom Davit

In de figuur hieronder vind je de functieboom die hoort bij de davit

3.31 functieboom elektrische tandenborstel

in de figuur hieronder vind je een functieboom die hoort bij de elektrische tandenborstel

10

boot te water brengen (hijsen)

davit moet in het interieur passen qua

vormgeving, kleur etc.

geld besparing (deze vormgeving moet betaalbaar blijven

voor de klant)

afstandsbediening (davit moet bestuurd

kunnen worden)

noodknop (systeem moet

kunnen stoppen als dat moet)

stevig hijsen (davit moet de kracht

kunnen opvangen)

stil werken (tijdens hijsen niet te

veel geluid produceren)

stil maar snel (tegelijk moet de davit

ook snel werken)

aan/uit knop(elektrische energie

loopt)

elektrische tandenborsel uitgeschakeld

(tandenborstel kan worden opgeladen)

oplaadproces(door middel van inductiespanning

komt er elektrische energie in de borstel)

oplaadproces(batterijen slaan

elektirsche energie op)

motor(gebruikt elektrische

energie voor draaiende beweging

as)

kopstuk(zet draaiende

beweging om in kantelende beweging)

borstel(gebruikt kantelende

beweging voor poetsen(reiniginde

bewerking))

oplaadstuk(kan tijdens werking

niet gebruikt worden)

3.4 functieblokschema Davit

In de figuur hieronder vind je een functieblokschema die hoort bij de davit

4 overbrengingen en verbindingenHieronder staan de overbrengingen en verbindingen van de elektrische tandenborstel. Bij de verbindingen zijn er figuren om eenvoudig te kunnen zien waar de verbindingen precies zitten.

4.1 overbrengingen

In mijn product wordt elektrische energie omgezet tot beweging energie(mechanisch). Er komt ook thermische energie vrij door de wrijving die ontstaat met het kopstuk en de as. Ook komt er een klein beetje geluid vrij(akoestische energie) maar dat is maar heel weinig.

de elektriciteit gaat vanuit de batterij naar de motor die een as in beweging brengt. Aan die as zit een kopstuk dat bevestigd word met het mechanische deel dat er voor zorgt dat de borstel aan het eind een kantelende en dus niet draaiende beweging maakt.

4.2 verbindingen

Het omhulsel zit vast aan het interne gedeelte met een klem-verbinding, zie figuur(1). Er is kracht nodig voor het losmaken of monteren van deze onderdelen. Als deze onderdelen eenmaal vastzitten aan elkaar oefenen de onderdelen in principe geen krachten op elkaar uit.

De kop zit bevestigd aan de motor met een klikverbinding. Er zit een plaatje aan de achterkant van de motor die omhoog steekt en vervolgens aan de zijkant van de kop met een “klik” word vastgemaakt, zie figuur(2).

De chip zit vast aan de batterij en de motor met een lijm-verbinding. Lijm zit onder de elektronische plaat aan het plastic omhulsel dat om de batterij zit die eronder zit zie figuur(2), boven de rode

11

Tijd 1 2 3 4 5

Materie Activeren apparaat Koppelen aan watervoertuig

Watervoertuig verplaatsen

Watervoertuig ontkoppelen Apparaat uit

Info Weergeven apparaat aan

Weergeven succesvolle koppeling

Weergevem watervoertuig

succesvol ontkoppeld

Weergeven apparaat uit

Energie Toevoegen elektriciteit

Elektrische energie omzetting tot

bewegings energieElektriciteit uit

strepen zit lijm. Ook zitten er schroeven door de elektronische plaat en het plastic omhulsel. Ook word de chip geklemd door het onderste gedeelte waar inductiespanning wordt gecreëerd als de elektrische tandenborstel wordt opgeladen.

figuur(1)

figuur(2)

figuur(3)

figuur(4)

5 Materialen + eigenschappenHieronder staan de materialen en zijn eigenschappen van de davit en de elektrische tandenborstel.

5.1 Materialen + eigenschappen davit

Hieronder staan de materialen die gebruikt worden bij de davit en de eigenschappen van die materialen.

De constructie van een davit (de arm) kan gemaakt worden van staal, staal is een sterk materiaal dat niet snel breekt en kan veel kracht kan tillen. Voor het hijsmechanisme wordt er ijzerdraad gebruikt. Om een watervoertuig te water te brengen moet er ijzerdraad over een katrol bewegen. Ijzerdraad is

12

een sterk materiaal en ook flexibel, de flexibiliteit is noodzakelijk aangezien het ijzerdraad een hoek maakt van 90 graden. Om zo min mogelijk wrijving te krijgen is het kiezen van een juist materiaal voor een katrol essentieel. Een juist materiaal zou bijvoorbeeld polyethylene. Dit materiaal is erg glad en zorgt dus voor minder wrijving. De constructie moet of anti roest spray bevatten of een materiaal zoals plastic dat goed tegen water kan, zodat het staal niet zal roesten.

5.2 Materialen + eigenschappen elektrische tandenborstel

Hieronder staan de materialen en de eigenschappen van die materialen van de elektrische tandenborstel

De buitenste laag van de elektrische tandenborstel, het omhulsel, is gemaakt van plastic en rubber. Achter de rubberen laag bevind zog nog een laagje plastic zodat de borstel overal even hard is. De rubberen laag is zacht en heeft veel grip, dit is tevens ook het stuk waar de elektrische tandenborstel in de hand ligt. De rubberen laag dient dus voor gebruiksvriendelijkheid. Het binnenste gedeelte, de kern, bestaat uit meerdere onderdelen die dienen voor verschillende functies. Zo is een deel van de bedrading van koper gemaakt omdat koper goed elektriciteit geleid. Verder is er ook weer plastic gebruikt als omhulsel van de batterijen en deels van de chip. Dit plastic is wel minder hard en weegt ook minder dan het plastic dat is gebruikt voor het omhulsel. Hiervoor is gekozen omdat het product dan lichter is en deze vorm van plastic is ook minder duur om te produceren. De as die aangedreven word is gemaakt van ijzer. Dit materiaal is wellicht gekozen omdat de ijzeren as erg dun is en ijzer erg sterk is.

6 Productietechnieken6.1 Productietechnieken davit

Hieronder staan verschillende methoden om de davit vast te maken aan de jacht en om de davit zelf te construeren.

Om de constructie te maken van de davit moeten sommige delen eerst worden gebogen. Een goede methode hiervoor is matrijsbuigen. Voordelen hiervan zijn dat het erg nauwkeurig is en dat het materiaal dan plastisch vervormd is waardoor het niet meer terugbuigt. Als de davit op een bepaalde manier gebogen word kan de davit beter tillen. Ook kan er gekozen worden om losse stukken staal aan elkaar te lassen. De andere onderdelen zoals het katrol kunnen worden vastgemaakt met schroeven ook het stuk waar de davit op de boot staat kan worden vastgemaakt met schroeven of met lijm. Klem-verbindingen zijn niet erg functioneel aangezien je niets kan klemmen. Aangezien er ook elektriciteit stroomt door de davit is het handig om het waterdicht te maken goede manieren zijn bijvoorbeeld om bepaalde verbindingen dicht te kitten. Als er uiteindelijk gekozen word voor een lasverbinding of lijmverbinding dan zijn de onderdelen niet meer los neembaar. Moet er veel onderhoud worden gepleegd aan de davit om een bepaalde tijd, dan is het waarschijnlijk beter om alles vast te schroeven omdat je dan alles los kan maken van elkaar.

13

6.2 Productietechnieken elektrische tandenborstel

Het buitenste gedeelte, het omhulsel van de elektrische tandenborstel, is gemaakt uit hele kleine plastic balletjes. Deze plastic balletjes worden gesmolten tot vloeibaar plastic en vervolgens gegoten in een mal en dan word het gestold. Ook het plastic omhulsel van de batterijen word zo gemaakt. In het binnenste gedeelte bevindt zich een chip en mechanische onderdelen. Deze chip is gemaakt van siliconen die fabrieken met enorm complexe methoden om gefabriceerd word tot een chip. De mechanische onderdelen worden net als het als het buitenste omhulsel gesmolten en vervolgens gestold. Omdat plastic een erg lage smelttemperatuur heeft is dit de beste optie.

7 Programma van eisen en wensenHieronder staat het programma van eisen en wensen van zowel de elektrische tandenborstel als de davit.

7.1 Programma van eisen en wensen van de elektrische tandenborstel

eisen eenheid bron datumAan en uitzetten Opdrachtgever,

Klant28-9-2015

As moet een kantelende beweging maken

Opdrachtgever 28-9-2015

Snelheid van kantelende as(aantal kantelingen per minuut, circa 1500 tpm)

Toeren per minuut Innovatieteam van desbetreffende merk

28-9-2015

Waterdicht omhulsel Opdrachtgever 28-9-2015Standaard as zodat elk opzetstuk erop gemonteerd kan worden

Opdrachtgever, fabrikant

03-10-2015

Her-oplaadbaar(inductiespanning)

Klant-eisen 11-10-2015

Buitenkant is gemaakt van een niet roestend metaal of geen metaal

Opdrachtgever 11-10-2015

Compact(<20cm lang, <3cm breed)

cm Opdrachtgever 11-10-2015

WensenRubber gevormde handgreep

Klanten wens 28-9-2015

Langdurige batterij tijd Klanten wens 28-9-2015Koopprijs goedkoop(<50 Euro)

Euro’s Klanten wens 28-9-2015

Lage productiekosten Euro’s Fabrikanten wens 03-10-2015Licht van gewicht(0.2 kg) kg Opdrachtgever en

klanten wens03-10-2015

Energiezuinig(<5.0 Watt) Watt Opdrachtgever 03-10-2015Mooi ontwerp(meerdere kleuren)

Opdrachtgever, klant

11-10-2015

CE-keurmerk Opdrachtgever 12-10-2015

14

7.2 Programma van eisen en wensen van de davit

eisen eenheid bron datumAan en uitzetten Klant,

opdrachtgever30-9-2015

Kracht dragen(min. 1500N)

Newton Offerte 30-9-2015

Verbinding maken met watervoertuig(los neembaar)

Offerte 11-10-2015

Davit moet snel werken(binnen 60 seconde)

seconde Offerte 11-10-2015

Davit moet qua ruimte passen

m³ Offerte 30-9-2015

Wensen 30-9-2015Davit moet bij het interieur passen qua stijl

Offerte 30-9-2015

Weinig geluid(<80 dB(A)) dB(A) Desbetreffende gemeente

11-10-2015

Niet te hoge kosten Euro’s Offerte 11-20-2015

8 conclusieVoor het ontwerpen van technische innovaties is heel veel kennis nodig op het gebied van ontwerpen. Ook is het vaak aan het begin nog onduidelijk wat er precies gemaakt of verbeterd moet worden. Het maken van de besproken onderwerpen in dit verslag maakt alles een stuk overzichtelijker voor zowel de maker van het verslag als een mogelijke klant die het rapport leest. Als ik later een product zou moeten verbeteren zou ik een dergelijk verslag als dit verslag maken, omdat het veel duidelijkheid biedt.

In de probleemstelling staat aangegeven dat een watervoertuig verplaatst moet worden van en op een schip. De davit is hiervoor de oplossing aangezien er veel verschillende soorten davit’s zijn en ze over de hele wereld bekend zijn.

9 literatuurlijstProf. Dr. Ir. J.J.J Kals, Ir. Cs. Buiting-Csikós, Ir. C.A. van Luttervelt, Ir. K.A. Moulijn, Ir. J.M. Ponsen, Ir. A.H. Streppel (2012) Industriële productie.

Inge Oskam, Kevin Cowan, Lukien Hoiting, Paul Souren (2012) Ontwerpen van technische innovaties.

Afbeelding davit bij hoofdstuk 3.2: http://www.hellopro.co.uk/Cooney_Marine_Simpson_Davit_-13525-noprofil-2006553-64793-0-1-1-fr-societe.html

15

16