herontwerp whirlpool
projectverslag_ _Ruben de Haan
Rouveen (Overijssel) 06 11 9750 37 rubendehaan@hotmail.com
In dit projectverslag wordt een concept beschreven waarin een whirlpool-wasmachine is herontworpen naar de kenmerken van ouderen. Dit project is een vervolg op een eerder project waar de grove lijnen van het concept al in zijn opgezet. Ik heb het verslag structuur gegeven aan de hand van het golden-circle principe, om op de manier - heel concreet – duidelijk te krijgen wat de gevolgen voor de gebruiker zijn. De huidige situatie kan gezien worden als het waarom, dus waarom er een herontwerp nodig is. Vervolgens de situatieverandering dat staat voor hoe, hoe deze verandering er uit gaat zien. Uiteindelijk de nieuwe situatie, wat. Wat houdt deze situatie in, wat voor gevolgen zijn er.
p.5 p.6 p.7 p.11 p.18 p.25 p.32 p.33
huidige situatie met problemen situatieverandering nieuwe situatie met oplossingen opbouw van het bedieningspaneel tolerantieberekening (I/II) tolerantieberekening (II/II) model met helderheid technische tekeningen
huidige situatie met problemen In 2005 hield het GGD Gelre-IJssel een onderzoek naar moeite en pijn bij ouderen van 65+. Uit dit onderzoek bleek dat 13 procent niet of alleen met grote moeite kon bukken.1 Bij het in- en uitladen van een wasmachine moet tot nu toe altijd diep gebukt worden, voor dertien procent van de doelgroep is dit dus niet te doen en is hulp vereist. Nu kan er in een situatie als deze worden afgewogen of het relevant is om voor deze vrij kleine groep een volledig herontwerp te maken.
Het is dan ook enigszins begrijpelijk om te zeggen dat deze subgroep in dit geval dan maar ‘pech heeft gehad’ en zich met hulp ook wel redt. Deze situatie veranderd echter als er gekeken wordt naar de overige 87 procent. Zij bukken namelijk liever ook niet. Als er met een aanpassing is waardoor de hele doelgroep minder moeite hoeft te doen, wordt deze aanpassing opeens een stuk interessanter.
ø: 490mm
Dist: 420mm
Dist: 520mm
Dist: 595mm
De hoofdmaten van de Whirlpool Chiara 1400 zijn onderzocht en in de originele situatie weergegeven.
1
Onderzoek van de GGB regio Gelre-IJssel, voor meer informatie zie de site van kvnog
situatieverandering
49 66,75
81,75
49
In het beoogde herontwerp komt de buitentrommel vijftien centimeter hoger in de machine. Hierdoor wordt de ruimte tussen de buitentrommel en de bovenkant van de behuizing minimaal.
Een aangepaste trommelhoogte, maar nog steeds dezelfde trommeldiameter.
nieuwe situatie Nu de trommel verhoogd is blijft er ruimte over waar het contragewicht, de ophanging, de wasmiddellade en het bedieningspaneel een positie en een vorm in moeten hebben.
Het contragewicht van de wasmachine bestaat uit drie onderdelen die samen ongeveer 30 kilogram wegen. Alle drie de vormen zijn gemaakt van beton en hebben dus hetzelfde soortelijk gewicht. De gewichten dienen ervoor om nadelige effecten van de motor op de machine tegen te gaan. Voorbeelden zijn het zogenaamde ‘lopen’ van het apparaat of ernstig trillen. Het eerste deel van het contragewicht heeft een U-vorm. Het tweede deel heeft de vorm van een halve cirkel. Als laatste het grootste deel. Dit onderdeel heeft de vorm van een rechthoekig blok. Om het trillen en ‘lopen’ te voorkomen zijn dus een aantal gewichten nodig die rondom de trommel voor stabiliteit zorgen. Het eerste deel, de U-vorm, zit aan de voorkant van de wastrommel. Dit onderdeel gaat tot halverwege de hoogte van de trommel en moet het onbalans dat onststaan is door het gewicht van de motor opheffen De halve cirkel komt achterin, bovenop de trommel. Op deze positie word voorkomen dat het bedieningspaneel gaat trillen. Het grootste gewicht dat op de bodem van de machine ligt moet voorkomen dat het apparaat gaat bewegen.
In het toestel hangt de trommel in spiraalveren en steunt op schokdempers. Aan het ‘plafond’ van de machine zitten de vier veren vast aan de trommel. Op de bodem van het apparaat zitten twee rails met elk twee schokdempers die op hun beurt weer in verbinding staan met de trommel. Deze schokdempers staan onder een bepaalde hoek, deze situatie is uitgewerkt in bijlage iv.
Bijlage iv laat tevens zien hoe de lengte van de schokdempers berekend is. Deze lengte is afhankelijk van de hoek waaronder de schokdempers staan. De vorm is hetzelfde als in huidige modellen, dus met een voetstuk die tegen de behuizing van de machine staat en een verdikking waar normaal gesproken de zuiger in beweegt.
De trommel zit centraal en dit betekend dat ruimte die beschikbaar is voor de wasmiddellade evengroot is als de ruimte die beschikbaar is voor het bedieningspaneel. De twee onderdelen blijven op dezelfde positie, dus de lade links en het paneel rechts. Dit is belangrijk omdat hiermee voorkomen word dat er grote aanpassingen in leidingwerk, bevestigingen en bekabeling moeten plaatsvinden. Technische maatgeving staat in bijlage iii.
Te zien is de restvorm waarin de benoemde onderdelen geplaatst moeten worden. Ideerichtingen voor de vorm van de wasmiddellade zijn te zien in bijlage i en bijlage v. De ideeĂŤn voor de indeling van het interface staan uitgewerkt in bijlage ii en bijlage v.
Dist: 272,50mm
Dist: 520mm
r: 245mm
Dist: 420mm
opbouw van het bedieningspaneel De wijze waarop het herziende bedieningspaneel tot stand is gekomen, uitgelegd in de vijf lagen van Jesse James Garrett. Die lagen worden van boven (zweverig) tot beneden (concreet) behandeld.
De ouderen willen hun was schoon krijgen. Dit willen ze doen door hun wasmachine te kunnen instellen, aanpassen en beheren, ze willen controle over hun apparaat. Controle houdt in dat ze processen kunnen volgen en de resterende tijdsduur van hun wasprogramma kunnen zien. In één zin luid het doel van het bedieningspaneel: “Een onderdeel die ouderen in staat stelt om hun wasmachine in te stellen en controleren”
De gebruikers willen hun specifieke wasprogramma zelf kunnen selecteren. Maar ook opties afzonderlijk inschakelen, bijvoorbeeld de was een keer extra laten centrifugeren. Het is belangrijk dat één knop, één functie heeft om verwarring te voorkomen. Op de huidige machine zitten een groot aantal wasprogramma’s, het is lastig hier een selectie van te maken aangezien er natuurlijk grote verschillen in persoonlijke voorkeuren zit. - Programma Eco Katoen - Programma Donkere kleuren - Programma Lichte kleuren - Kookwasprogramma - Programma Katoen - Programma Gemengde was - Handwasprogramma - Wolprogramma - Snelwas programma 15 - Programma Delicaat Met nogal wat opties: - Optie Kleuren 15° - Start/Pauze - Clean+ optie - Eco Monitor: geeft feedback over het energieverbruik - Voorwas - Makkelijk strijken - Spoelen en centrifugeren - Intensief spoelen - Spoelstop - Intensief centrifugeren - Afpompen Voor het herontwerp heb ik de doorgestreepte wasprogramma’s en opties achterwege gelaten. Dit heb ik gedaan om het menu overzichtelijk te houden, de keuzes zijn gemaakt op inschatting en eigen beleving en zijn dus niet getest of anderszins gebaseerd op de beleving van ouderen.
Ouderen willen een bedieningspaneel met duidelijke tekst en een heldere ordening. Het is handig om een ‘terug-functie’ te hebben, zodat wanneer de oudere een verkeerde keuze maakt, er altijd een manier is om een stap terug in het menu te komen. De structuur van het menu staat beschreven in bijlage iii maar is hieronder beknopt weergegeven.
De onderdelen van het bediengingspaneel vallen onder te verdelen in twee hoofdgroepen; de visuele onderdelen in het interface en de fysieke knoppen die verantwoordelijk zijn voor het navigeren door het menu. “Zo beseffen we onvoldoende hoe moeilijk het voor ouderen is om te denken op basis van het begrip ‘mode’. Met een modetoets verander je in feite het apparaat. Alle knoppen doen, na indrukking van de modetoets, iets anders. Dat is eigenlijk vreemd, omdat het apparaat er nog precies hetzelfde uitziet.”2 Streven naar één knop, één functie.
Helaas ontkom je er niet aan om knoppen variabele functies te geven, anders zouden er immers te veel knoppen op het apparaat komen en dat is juist verwarrend. Door correct gebruik te maken van symbolen hoeft een knop met variabele functies geen probleem te zijn.
Met het linker symbool navigeer je, met de middelste ga je naar opties en met de rechter bevestig je een keus. Wit op zwart, geen kleine details en geen dunne lijnen.
Een eis voor het bedieningspaneel is dat het minimaal één draaiknop heeft, deze kan toegepast worden als selectiewiel, maar eveneens als temperatuurregelaar of een combinatie van beide. Ook komt er een ‘terug-knop’, dit is een fysieke knop omdat tastbare knoppen bij ouderen de voorkeur hebben. Rechts hiervan komen twee drukknoppen die bepaalde functies aansturen die op een Lcd-scherm worden weergegeven. De knoppen zien er als volgt uit:
2
Uit een onderzoek van Vilans met de titel ‘ouderen en technologie’
surface Het bedieningspaneel is in de rechterbovenhoek van de wasmachine gepositioneerd, de oorzaak hiervan is dat de oorspronkelijke ruimte in het midden opgegeven is om de trommel hoger in de machine te krijgen. In de restvorm die aan de rechterzijde ontstaat worden de elementen van het bedieningspaneel geplaatst. Het brede lcd-scherm komt horizontaal, boven de knoppen. Door de hoge plaatsing kan de informatie prettig worden afgelezen. Het lcd is te bedienen met de knoppen die onder het scherm te vinden zijn. Om er zeker van te zijn dat informatie van het scherm overkomt tot de gebruiker moeten tekens leesbaar zijn. Hiervoor is een groot contrast tussen tekens en scherm wenselijk. Met een zwart lcd zijn witte tekens het best af te lezen. Bovendien speelt helderheid van de led ’s een grote rol; het meest gunstig is om het scherm dusdanig in te stellen dat de informatie rustig leesbaar is voor overdag maar helder genoeg voor ’s avonds. Onder het display zijn drie fysieke knoppen te vinden, die elk een functie hebben bij het navigeren en selecteren in het menu. Omdat de handcoÜrdinatie van ouderen niet altijd even precies is, is het verstandig om gebruik te maken van een draaiknop die met intervallen werkt of met een hoge weerstand. Afhankelijk van de functie van de draaiknop kan hier vorm aan worden gegeven. Onderaan het bedieningspaneel is de knop van de deur te vinden. Net als de drie horizontale knoppen is deze van hard kunststof (PE, PP). Typisch voor deze knop is dat hij oranjegeel gekleurd is en dit speelt in op de herinnering van de gebruiker en maakt hierdoor uitleggende tekst overbodig. De vorm is te zien op de volgende pagina.
tolerantieberekening deel (I/II) De eerste tolerantiesituatie is het overvloeielement. Dit kunststof onderdeel geldt als indicator voor de maximale hoeveelheid wasverzachter. Tegelijkertijd voert het de overtollige wasverzachter af wanneer er meer dan de maximale hoeveelheid wasverzachter wordt toegevoegd. De vorm zit ingeklemd tussen de wanden van de wasmiddellade. De opzet van de vorm is ook te zien in bijlage vi.
De enige relevante optredende kracht is het gewicht van de wasverzachter tegen de lange zijde van het onderdeel. Omdat de wasmachine niet beschikt over een functie waarbij de waslade zichzelf reinigt is komt er geen water onder druk op het onderdeel te staan. Mogelijke andere krachten door de gebruiker zijn het indrukken van de klikvinger waarmee de lade uit de machine wordt gehaald en overige externe krachten die optreden nadat de lade uit de machine is gehaald. Bedoelde krachten als het schoonmaken van de lade maar ook onbedoeld zoals het laten vallen.
De situatie bestaat uit twee kunststof onderdelen die voldoen aan de constructieregels van PP. De twee onderdelen met elk functionele eisen, radii en taps toelopende zijdes moeten dus in elkaar passen en vervolgens ook weer uit elkaar kunnen. De zijdes van het overvloeielement dat in verbinding staan met de lade zijn niet-matrijsgebonden want zij zijn het gevolg van uitsparingen uit ĂŠĂŠn en dezelfde matrijsdeel. Alle volgende maten zijn in millimeter tenzij anders aangegeven.
De tolerantie van dit gedeelte bedraagt dus
Voor het overvloeielement zoals die in deze opdracht is ontworpen, zijn twee schuiven vereist. Namelijk voor de gaten waardoor overbodig wasverzachter de lade verlaat. Een andere optie is om de gaten te boren, dit bespaard matrijskosten maar is wel arbeidsintensiever.
De matrijsdeling met daarbij de gaten te zien waar een schuif dan wel nabewerking voor nodig is.
Om ervoor te zorgen dat het materiaal de matrijs kan verlaten zodra het product klaar is, staan alle – in theorie verticale wanden, onder een hoek.
Zoals in inleiding behandeld is, komt er slechts één relevante kracht op de verbinding te staan, namelijk het gewicht van de wasverzachter. In deze berekening wordt dan ook het effect van de massa wasverzachter op de lange zijde van het overvloeielement onderzocht.
Gegevens en berekeningen: soortelijk gewicht wasverzachter, ρ 3: overschat volume wasverzachter, V4:
gewicht wasverzachter:
1,0 kg/dm3 l∙b∙h 1,5 ∙ 0,3 ∙ 0,5 0,225 dm3 ρ∙V 1,0 ∙ 0,225 0,225 kg 225 gram
Het overschatte gewicht van de wasverzachter in de unit is dus 225 gram. Dit houdt in dat de constructie die de vloeistof tegen moet houden, een kracht van 0,225 ∙ 10 is 2,25 N moet kunnen weerstaan. Yield-strength PP via EduPack 2016:
Omdat de Yield-strength in deze tabel als erg ruim interval wordt benoemd, nemen we de meest veilige waarde, dus de minst elastische limiet en dat is hier 20,7 MPa.
Morbidel Hypo, een technisch databestand over een wasverzachter. Zep – de producent en auteur is een bedrijf dat reinigingsproducten maakt. 4 Rekening houdend met ruime veiligheidsmarge. De originele inhoud is ongeveer 150 ml. 3
“Het onderdeel kan de kracht eenvoudig weerstaan, ook de verbinding tussen het overvloeielement en de wanden van de waslade zullen het zonder relevante vervorming doorstaan.�
verplaatsing:
spanning:
“De grootste verplaatsing van het element is aan het uiteinde van de lange zijde, logisch want hier is de wanddikte het kleinst en de afstand tot de fixatie het verst. De verplaatsing is hier ongeveer 0,8 mm en dat is in deze situatie prima. De hoogste optredende spanningen zitten in de versmallingen van het overvloeielement, maar omdat deze de krachten kunnen verdragen zijn er geen aanpassingen nodig. Dit wordt eveneens bevestigd als er naar de safety-factor gekeken wordt, deze is minimaal 5,76 en dat is erg gunstig gezien de norm 2-7 is.�
tolerantieberekening deel (II/II) Als tweede situatie geldt de verbinding tussen de wasmiddellade en het voorpaneel met handvat. Aan beide onderdelen zit een klem, deze klemmen grijpen in elkaar en vormen op deze manier een verbinding. De tolerantieberekening wordt uitgevoerd op de speling tussen de twee klemmen. De uitwerking die gebruikt is bij het opstellen van de vorm staat in bijlage vii.
Zoals in de afbeelding te zien is passen de vormen precies in elkaar. De tolerantie komt alleen op de verticale delen van de haken en dus niet op de radii en de vlakken die onder een hoek staan.
De situatie bestaat uit twee kunststof onderdelen die voldoen aan de constructieregels van PP. De twee onderdelen met elk functionele eisen, radii en taps toelopende zijdes moeten dus in elkaar passen en vervolgens ook weer uit elkaar kunnen. Alle volgende maten zijn in millimeter tenzij anders aangegeven.
De tolerantie van dit gedeelte bedraagt dus
De matrijs opent op een manier die voor dit onderdeel niet gunstig is. Er moet een schuif worden gebruikt of er moet worden nabewerkt.
De matrijsdeling van de haak en zijn omgeving.
De verticale lossingen van de haak.
Om ervoor te zorgen dat het materiaal de matrijs kan verlaten zodra het product klaar is, zijn er radii toegepast en staan vlakken onder een hoek.
In deze situatie gaan we uit van een verticale belasting. Gegevens en berekeningen verticale kracht: aangenomen duwkracht, Fduw: 100 N Er wordt een kracht van 100 newton op de bovenkant van de waslade uitgeoefend. Dit is vergelijkbaar met het leunen van het lichaamsgewicht van de gebruiker op de la.
Yield-strength PP via EduPack 2016:
Omdat de Yield-strength in deze tabel als erg ruim interval wordt benoemd, nemen we de meest veilige waarde, dus de minst elastische-limiet en dat is hier 20,7 MPa.
“Ik vermoed dat het onderdeel de kracht kan weerstaan maar wel vreemde verplaatsing laat zien. Dit denk ik omdat het onderdeel in een enigszins verborgen positie zit en er een kans bestaat dat materiaal elkaar gaat raken.�
verplaatsing:
spanning:
“Logischerwijs zit de meeste verplaatsing onderaan, vanaf hier is de afstand tot aan de kracht namelijk het grootst. Alhoewel is de verplaatsing ook hier niet meer dan 0,56 mm en levert verder geen problemen. Spanning treedt vooral op in het handvat, dit is ook begrijpelijk omdat hier de complexere vormen zitten. De minimale optredende safety-factor is 2,1 en dat is prima gezien de norm 2-8 is.�
model met helderheid In het model komen de gevolgen naar voren die de verhoging van de trommel hebben veroorzaakt. Zo ontstaat er onder de trommel ruimte en word het oorspronkelijke bedieningspaneel in tweeĂŤn gesplitst. Zoals eerder benoemd is; links de waslade en rechts het interface. De trommel is in het model te zien als een metalen buis met aan weerszijde de twee helften van het bedieningspaneel. De eerste ideeschetsen van het model staan in bijlage viii. Het werkplan en verdere informatie staat in bijlage ix.
technische tekeningen De uitgewerkte technische tekeningen volgens de SED-templates van Windesheim. Bestaande uit twee keer twee mono-tekeningen en twee keer een assembly-tekening van een tolerantie-situatie.
industrieel productontwerp