Inhoudsopgave 1.0
Analyse 1.1 Feedback 1.2 Onderzoeksvragen 1.3 Onderzoeksmethode 1.4 Onderzoek
2.0
Ontwerp 2.1 Frame 2.2 Kunststof scharnier 2.3 Vergrendel knop 2.4 Vergrendel koord 2.5 Vergrendel gaffelpen 2.6 Vergrendel veer 2.7 Scharnier gaffelpen 2.8 Schuiflager 2.9 Zitvlak 2.10 Schuiflimiet 2.11 Prototype 2.12 Eind ontwerp
3.0
Technische tekeningen
4.0
Kostprijsberekening
5.0
Prototype
6.0
Testfase 6.1 Eisen 6.2 Testmethode 6.3 Test 6.4 Conclusie
1
1.0
Analyse 1.1 Feedback Tweetonig + Bartel Hulst: Tijdens mijn presentatie aan Tweetonig en Bartel kreeg ik als eerst te horen dat ik professioneel te werk ging. Ik had namelijk een hoogwaardig test model gebouwd en met verduidelijkende schetsen geprobeerd mijn ideeën over te brengen. De belangrijkste feedback die ik gekregen heb ging over het opklappen van het stoeltje. De richting van het opklappen is namelijk de tegenovergestelde richting van een normaal klapstoeltje. Wanneer de stoel het dus begeeft klapt hij in elkaar. Het advies was dus om hiermee nog wat te gaan doen.
Actie: Om ervoor te zorgen dat er gemakkelijk met het stoeltje kan worden gelopen zonder dat het frame storend tegen de grond aan botst, kan het niet anders dan dat het zit vlak aan een zijde naar beneden schuift. Op deze wijze wordt er ruimte tussen het frame en de grond gecreëerd tijdens het lopen. Om ervoor te zorgen dat het vergrendelsysteem nooit kan falen en je dus plotseling erdoorheen zakt heb ik ervoor gekozen om middels een pen-gat verbinding te werken. In het hoofdstuk ‘Ontwerp’ wordt hier meer over duidelijk. Het idee is afkomstig van de bagagetrolley. Stefan Persaud: Tijdens een consult gaf Stefan het advies om eens een bagagetrolley uit elkaar te halen. Hij vertelde dat wanneer je een mechanisme ontwerpt je deze ook moet kunnen verifiëren. Hetzij doormiddel van een test model of simpel weg te verwijzen naar een al bestaand ontwerp. Actie: Op advies van Stefan ben ik toch maar eens een bagagetrolley uit elkaar gaan halen. Nadat ik alles uit elkaar had kwam ik eindelijk bij het onderdeel aan wat voor de vergrendeling zorgde. De vergrendeling bestaat uit een POM behuizing met daarin een veer en een vergrendel blokje. Dit blokje wordt continu door de veer naar buiten geduwd. Via een draad met daarop een schuine kant die in verbinding staat met het blokje (die ook een schuine kant heeft) is het mogelijk om het blokje weg van de opening te duwen en de veer in te drukken.
2
1.2 Onderzoeksvragen Uit de feedback heb ik de volgende onderzoeksvragen geformuleerd: Als ik dezelfde opklaprichting wil blijven gebruiken, hoe voorkom ik dan dat dit systeem gaat falen? In welke producten wordt een soort van vergelijkbare vergrendeling gebruikt? Hoe gaat het vergrendelen en ontgrendelen in zijn werk? Hoe gaat mijn mechanisme eruit zien? Hoe voorkom ik dat de scharnieren zeer aan de ellebogen gaan doen? 1.3 -
Onderzoeksmethode Demonteren van een bestaand product om te kijken hoe het daarbij in zijn werk gaat. Verkennend ontwerpen, testjes maken
1.4
Onderzoek
1.4.1 Proof-of-principle
3
Waarom dit model? Dit model is gebouwd om een indruk te krijgen van de grootte van het product. Ook ben ik met dit model gaan onderzoeken of het idee wat ik in grote lijnen had bedacht wel realistisch was. Conclusie: Uit de analyse van dit model in combinatie van de feedback van mijn docenten en de opdrachtgever is naar voren gekomen dat: De klaprichting de tegenover gestelde richting heeft van een normale stoel, dit kan gevaarlijk zijn wanneer men gaat zitten, De top scharnieren weinig belast worden. De geleiderails overbodig is, en een extra kostenpost. De kracht die de persoon uit oefent op het zitvlak kan ervoor zorgen dat de poten uit elkaar gedrukt worden.
4
1.4.2 Onderzoek vergrendelsysteem Tijdens een gesprek met Bartel Hulst vertelde hij dat het vergrendel systeem dat o.a. in een trolley wordt gebruikt heel erg sterk is. Hierbij schuiven profielen over elkaar heen en wordt het geheel vast gezet. Vragen die ik wil beantwoorden met dit onderzoek: In welke producten wordt een soort van vergelijkbare vergrendeling gebruikt? Hoe gaat het vergrendelen en ontgrendelen in zijn werk? Als ik dezelfde opklaprichting wil blijven gebruiken, hoe voorkom ik dan dat dit systeem gaat falen? Hoe gaat mijn mechanisme eruit zien?
-
In welke producten wordt een soort van vergelijkbare vergrendeling gebruikt?
5
-
Hoe gaat het vergrendelen en ontgrendelen in zijn werk?
In het handvat van de trolley zit een drukknop verwerkt die in verbinding staat met twee staven die in het koker profiel zitten. De staven rijken tot aan de positie waar het vergrendeldopje zit. Rechts is te zien hoe zo een vergrendeldopje eruit ziet. Het is een kunststof dopje met daarin een staalblokje en een veer. Wanneer men de knop op het handvat indrukt wordt deze verticale beweging doorgegeven in de richting van het vergrendeldopje. In het vergrendeldopje zitten twee onderdelen met een schuine kant die in rust van elkaar verwijderd zijn. Wanneer ze dus in beweging worden gebracht zorgen de schuine zijden ervoor dat de verticale beweging wordt omgezet in een horizontale, de veer wordt ingedrukt en het blokje naar binnen geschoven. Het systeem is ontgrendeld.
6
-
Als ik dezelfde opklaprichting wil blijven gebruiken, hoe voorkom ik dan dat dit systeem gaat falen? Hoe gaat mijn mechanisme eruit zien?
Naar aanleiding van het gesprek wat ik met Bartel heb gehad en heb gekeken naar het systeem wat in de trolley wordt gebruikt, heb ik wat oriënterende schetsen gemaakt. De schetsen zijn afwijkend van wat het uiteindelijk geworden is, maar zijn in grote lijnen hetzelfde.
Op deze schets is een doorsnede te zien van het vergrendelsysteem. De vergrendeling loopt door een glijlager heen. De glijlager maakt het mogelijk om het geheel te laten bewegen. Als de vergrendel pen er eenmaal inzit is het onmogelijk om deze eruit te halen zonder een extra handeling te doen vanwege de trekveer die de pen op zijn plaats houdt.
7
Scharnier
Na het bekijken van een fitness accessoire waarmee je je handen kunt trainen ben ik op dit idee gekomen. Het scharnier bestaat uit twee grotere schaal delen die in de buis worden gestoken. De schaaldelen scharnieren om een buisje heen met daar doorheen een bout. De bout zorgt ervoor dat het geheel op zijn plek blijft. In het technisch teken pakket zit een technische uitwerking van een schaaldeel. Mechanisme Hoe gaat mijn mechanisme eruit zien?
8
Door middel van wat schetsen heb ik wat ideeën opgedaan. Uiteindelijk ben ik hier mee verder gegaan. In de hoofdstuk 2.0 Ontwerp wordt meer duidelijk over hoe het mechanisme is toegepast.
Om de stoel plat te kunnen maken en het zitvlak goed in het frame te laten zakken had ik het idee zoals deze hierboven geschetst staat. Na overleg met docenten tijdens consulten heb ik dit aspect aangepast en verbeterd. Hoe het uiteindelijk in het definitieve ontwerp is doorgevoerd is ook weer terug te lezen in hoofdstuk 2.0
9
Om erachter te komen welke schaal ik het stoeltje wou geven heb ik een verduidelijkende schets gemaakt die weergeeft wat de verhoudingen tussen de mens en het stoeltje zijn. Zoals aan de rechter zijde te zien is, wordt de stoel als een briefcase gedragen. Doordat het zitvlak ten opzichte van het frame naar beneden glijd wordt er ruimte gecreëerd tussen de stoel en de grond. Zo moet worden voorkomen dat tijdens het lopen tegen de grond wordt gestoten. 2.0
Ontwerp 2.1 Frame
Materiaal: Aluminium 6060, kokerprofiel. Afmetingen: A25 x d2
Aantal: 2x
Leverancier: MCB (Blz. 476) Omschrijving: De stoel bestaat uit 2 buizenframes. Er is voor aluminium gekozen omdat dit een licht maar toch sterk materiaal is. Ook de oppervlakte van het materiaal geeft een strakke look. De buis wordt 2 keer scherp gebogen met een radius van 70 mm. Om te voorkomen dat de stoel gaat wiebelen op een oneven ondergrond worden er nog 2 flauwe bochten aangebracht. Om het zitvlak te kunnen dragen worden er 2 gaten in het profiel geboord waarin de gaffelpennen geplaatst worden.
10
2.2
Kunststof scharnier
Materiaal: POM (Zwart)
Leverancier: Bruj international BV
Productie techniek: Spuitgieten
Aantal: 2x
Omschrijving: Dit onderdeel bestaat uit 2 spuitgiet helften en worden bij elkaar gehouden door bout en moer. Er is voor het materiaal POM gekozen omdat dit materiaal zelf smerend is en dus prima langs elkaar af kan wrijven. Het scharnier heeft een wat brede kop. Hierdoor kan men de armen op het scharnier leggen zonder dat dit zeer gaat doen. Er is voor spuitgieten gekozen omdat ik geen bruikbaar inkoop onderdeel kon vinden. Uit de berekening is ook gebleken dat dit een goedkope oplossing is Scharnier in profiel
2.3
Vergrendel knop
Materiaal: Wit eiken
Leverancier: De Splinter BV
Productie techniek: CNC Frees
Aantal: 1x Omschrijving: Samen met het zitvlak wordt dit onderdeel gefabriceerd middels het CNC frezen. Hiervoor is gekozen om in dezelfde stijl te blijven als het zitvlak zelf. De knop wordt onderin het zitvlak geplaatst en staat via de zijbalkjes in verbinding met de gaffelpen die het geheel vergrendeld. De zijbalkjes zorgen er overigens ook voor dat de knop via een gesloten geleiding kan worden ingedrukt.
11
2.4
Vergrendel koord
Materiaal: Staaldraad
Leverancier: Karwei/Gamma/Praxis
Afmetingen D0,5x15
Aantal: 2x
Omschrijving: Het vergrendel koord zorgt ervoor dat de vergrendel knop in verbinding staat met de veer en de vergrendelpen. Via dit koord zorgt de trekbeweging ervoor dat de gaffelpen uit het gat in het profiel wordt getrokken. Wanneer de vergrendel knop wordt ontspannen zorgt de kabel er ook weer voor dat deze weer terug op zijn plaatst komt.
2.5 Materiaal: Staal
Situatie schets.
Vergrendel gaffelpen Leverancier: Jeveka, GAFD-A2
Aantal: 2x
Omschrijving: De vergrendel gaffelpen zorgt ervoor dat je op de stoel kunt zitten. De pen wordt, wanneer de knop ontspannen is, in het gat van het profiel gedrukt door de veer. Wanneer de kop van de pen er eenmaal in is kan deze er niet meer uit zichzelf eruit gaan. Door de verbreedde kop en een veer die constant de pen in het gat drukt wordt het onmogelijk gemaakt om het systeem zonder enige moeite te doen ontgrendelen. In de pen zal na aankoop een gat geboord worden voor de veer.
Doorsnede.
12
2.6 Materiaal: Verenstaal
Vergrendel trekveer Leverancier: Sodeman, 510 RF, Serie C
Aantal: 2x
Omschrijving. Zoals in de illustraties hiervoor al duidelijk wordt, zorgt de trekveer ervoor dat de gaffelpen in het profiel wordt gedrukt. Zonder een tegenprestatie te doen zal de veer ervoor zorgen dat de pen in het gat blijft. Wanneer de knop bedient wordt zal de veer uitrekken en de gaffelpen de mogelijkheid krijgen om uit het profiel te geraken.
2.7 Materiaal: Staal
Scharnier gaffelpen Leverancier: Jeveka, GAFD-A3
Aantal: 2x
Omschrijving De functie van dit onderdeel is om ervoor te zorgen dat het zitvlak op de juist hoogte blijft. Daarnaast zorgt deze pen ervoor dat het mogelijk is om het zitvlak te kunnen draaien. De pen zal ingekocht worden en vervolgens zo bewerkt worden dat hij aan beide kanten een verdikking heeft.
13
2.8
Schuiflager
Materiaal: POM (Grijs)
Leverancier Moss Express, 558900002
Aantal: 2x
Omschrijving: De schuiflager zorgt ervoor dat het zitvlak langs het profiel af kan glijden. Doordat dit mogelijk is, is de stoel plat te maken. Ook hierbij is gekozen voor POM vanwege zijn lage glij coëfficiënt en zelf smerende werking. Het onderdeel is samengesteld uit een glijlager en een afstand bus.
2.9
Zitvlak
Materiaal: Wit eiken Productie techniek: CNC Frees
Leverancier: De Splinter BV Aantal: 1x
Omschrijving: Het zitvlak bestaat uit 2 delen. Het onderste deel zal het meeste werk vergen. Hierin zijn namelijk de vormen gefreesd die nodig zijn voor het functioneren van het vergrendelsysteem. Door middel van het cnc frees proces zullen de beide delen hun vorm krijgen. Er is voor frezen gekozen omdat die een prima hulpmiddel is om hout te bewerken. Echter ben ik later tot de conclusie gekomen dat het waarschijnlijk erg duur zal worden. Schuren als afwerking is waarschijnlijk nodig. Wanneer het vergrendelsysteem in het onderste deel is geplaatst kan de bovenplaat erop. Deze wordt door middel van kleine spijkertjes vast gemaakt. Op het zitvlak is ook een handvat geïntegreerd. Hier is voor gekozen om het met zich meenemen van het stoeltje te vergemakkelijken.
14
2.10 Materiaal: PP
Schuiflimiet Leverancier: Moss Express, 444956002
Omschrijving: Om ervoor te zorgen dat de kop van de vergrendel gaffelpen er makkelijk uit gaat, en dus niet blijft hangen achter het randje, is er een extra barrière nodig om de Schuiflager op de juiste positie te krijgen waarbij de vergrendel pen uit het gat kan. Dit onderdeel zorgt er dus voor dat de pen op de juiste positie voor het gat komt, zoals dit in de doorsnede schets van de gaffelpen te zien is.
2.11
Prototype
Bouwen
Buigen/Afkorten
CV-Buis
15
Boren
Houten dop maken, dmv schuren
Houten doppen
Scharnierpen 16
In plaats van de originele scharnieren heb ik gekozen om met deze houten doppen te werken. Ik heb hiervoor gekozen omdat het hout ook terug komt in het zit vlak. Zo is er in het prototype toch een link naar het originele ontwerp.
Onderplaatzitvlak / Scharnieren
Het frame en scharnieren zijn af!
Lagers
Lagers gladschuren
17
Buitenkant is glad geschuurd. Hierna wordt de binnenkant eruit geboord.
Samenstelling
Eindresultaat, glijlager + vergrendelpen
Veren worden toegevoegd, deze zorgen voor de spannen op de pen
18
Mechanisme samengesteld.
Zitvlak thermisch vervormen. Ik heb ervoor gekozen om mijn zitvlak af te dekken met een kunststof plaat. Hierdoor blijft het mogelijk om het mechanisme te bekijken doordat de kap er makkelijk af te pakken is. Ook geeft het de stoel een strak en cleane look.
19
Eind resultaat
20
21
Beschrijving Het prototype wijkt een klein beetje af van het originele ontwerp. De scharnieren en het zitvlak zijn anders gemaakt omdat dit makkelijker was. Het is een licht gewicht model geworden waar je op kunt zitten. Ik heb geprobeerd om het vergrendel mechanisme na te maken. Helaas werkt dit niet omdat ik in de glijlager een te groot gat heb geboord waardoor de vergrendelpen blijft haken. Conclusie Niet alles liep even gesmeerd bij het bouwen van dit model. Al ben ik wel redelijk tevreden over het eind model. Ik heb erg veel tijd gestoken in het maken van de glijlagers, ik kon deze namelijk nergens in de winkel aankomen. De volgende keer ben ik dus van plan om ze gewoon te bestellen bij skiffy. Ook ben ik van plan om bij de volgende keer dat ik een mechanisme ga bouwen ik wat betere materialen tot mijn beschikking heb. In verband met de drukte in de werkplaats en vooral op de cnc machine ben ik in het vervolg van plan om een week eerder aan mijn model te beginnen als dit mogelijk is. 2.12
Eind ontwerp
22
23
24
Omschrijving De cair is een handige klapstoel speciaal ontworpen voor museum bezoekers. De stoel is makkelijk op te klappen middels een handbeweging en vervolgens mee te nemen als briefcase. In het zitvlak zit een mechanisme dat ervoor zorgt dat de cair in uitgeklapte toestand niet zomaar inklapt. Om de vergrendeling ongedaan te maken is een simpele druk op de knop voldoende. Het contrast tussen hout en aluminium staat voor het contrast dat in het Boijmans van Beuningen terug komt in de collectie. Deze materialen zorgen er tevens ook voor dat de cair er strak, eigentijds en modern uit ziet. Probeer hem nu uit! Verbeterpunten: Het mechanisme zou nog verbetert kunnen worden. Grafisch aspect toevoegen. Ervoor zorgen dat de buizen niet van elkaar weg kunnen schuiven wanneer je erop gaat zitten. Schouderband toevoegen, zodat je hem ook aan je schouder kunt hangen.
25
3.0
Technische tekeningen
ZIE BIJLAGE 4.0
Kostprijsberekening
ZIE BIJLAGE 6.0
Testfase 6.1 Eisen
6.2 Testmethode Gebruikerstest: Hierbij wordt de stoel aan een test onderworpen welke gerelateerd is aan de echte gebruikssituatie. De test zal door meerdere personen gedaan worden. Resultaten zullen genoteerd worden. Rondvraag: Tijdens de gebruikerstest wordt de testpersonen een aantal vragen gesteld.
26
6.3
Test
Gebruiker: Ravenna van Doren Vindt je de stoel passen bij de huisstijl van Boijmans van Beuningen? Jawel, alleen het zou ook leuk zijn om iets met grafisch te doen op het zitvlak. Een patroon wat Boijmans ook gebruikt. Vindt je de stoel makkelijk mee te nemen? Uitgeklapt zeker niet handig. Ingeklapt lijkt hij mij wel handig meenemen omdat hij licht is. Ja
Zit te stoel comfortabel?
Ja
Vindt je de stoel geschikt voor man en vrouw?
Wat vindt je positieve punten? De vormgeving is modern en strak. Op het model vind ik het wel leuk dat het hout overloopt naar metaal. Fijn dat hij niet te zwaar is. En wat vindt je negatief? Dat het model uitgeklapt niet makkelijk mee te nemen is.
Gebruiker: Robin-Frank van Emmerink Vindt je de stoel passen bij de huisstijl van Boijmans van Beuningen? Ja, die past bij de huisstijl Vindt je de stoel makkelijk mee te nemen? Als hij in zou kunnen inklappen wel. Zit de stoel comfortabel? Ik voelde een kleine vervorming wat onaangenaam aanvoelde. Zit hoogte en afmetingen zijn prima. Ja
Vindt je de stoel geschikt voor man en vrouw?
Wat vindt je positieve punten? Gewicht is goed. Als het inklappen zou werken zou dat leuk zijn. Ik vind het wel een mooi ding. En wat vindt je negatief? Het prototype werkt niet zoals het zou moeten zijn.
27
Gebruiker: Ravi Ramcharan Vindt je de stoel passen bij de huisstijl van Boijmans van Beuningen? Ja, een plaatje of iets dergelijks zou niet misstaan op het zitvlak Vindt je de stoel makkelijk mee te nemen? Ik denk wel dat hij goed mee te nemen zou zijn als dat zou kunnen. Zit te stoel comfortabel? Hij zit lekker, maar hij vervormd een beetje Ja
Vindt je de stoel geschikt voor man en vrouw?
Wat vindt je positieve punten? Het zit oppervlak is prima. Frame is stabiel. Simpel, compact, qua gebruiksvriendelijkheid denk ik ook wel dat hij makkelijk is. En wat vindt je negatief? Het zitvlak mag wat sterker. misschien wat omdopjes gebruiken als voetsteun.
Gebruiker: Floris Coenen Vindt je de stoel passen bij de huisstijl van Boijmans van Beuningen? Het contrast in het hout en aluminium is een hint naar het contrast wat Boijmans in haar collectie heeft, met name moderne kunst en klassieke kunst. Vindt je de stoel makkelijk mee te nemen? Ik denk dat de stoel eenvoudig mee te nemen is. Zit te stoel comfortabel? Op dit model niet echt, ik durfde er niet volledig met mijn gewicht erop te gaan zitten. Het zitvlak is breed dus je hebt genoeg ruimte om te kunnen zitten. Vindt je de stoel geschikt voor man en vrouw? Ja, unisex. Vrouwelijke en mannelijke tinten. Hij oogt stoer, maar toch ook verfijnd. Wat vindt je positieve punten? Dat je met 1 beweging de stoel zou kunnen opklappen.
28
En wat vindt je negatief? Gaat het mechanisme in de praktijk wel werken? En wat zal de levensduur daarvan zijn? Daar heb ik nog niet zoveel vertrouwen in. 6.4
Conclusie
Op een enkel puntje na voldoet de stoel aan alle eisen. De stoel voldoet gedeeltelijk bij de 100 kg test omdat er max een persoon van 85 kg op heeft gezeten. Helaas valt de stoel volgens de kostprijs berekening duurder uit en is hij niet mee te nemen met beide handen vrij. Verbeterpunten Het mechanisme zou nog verbetert kunnen worden. # Uit het test rapport is gebleken dat bij het prototype dit mechanisme nog niet lekker werkte Grafisch aspect toevoegen. # Meerdere test personen gaven aan dat ze dit graag nog op het stoeltje terug willen zien. Ervoor zorgen dat de buizen niet van elkaar weg kunnen schuiven wanneer je erop gaat zitten. # Uit feedback van tweetonig is gebleken dat het verstandig was om dit probleem te verhelpen door middel van een band of iets dergelijks te plaatsen tussen de buizen. Ik heb niks met deze feedback gedaan. Schouderband toevoegen, zodat je hem ook aan je schouder kunt hangen. # Door een schouderband toe te voegen voldoet het ontwerp wel aan de eis, beide handen vrij.
29
