Markus Kossman

DIE ENTSTEHUNG DES MOBILEN SCHWERLASTKRANS

November 01
2013


DIE ENTSTEHUNG DES MOBILEN SCHWERLASTKRANS
LEGO® Senior Designer Markus Kossmann ist ein wahrer Experte wenn es darum geht, Modelle mit tollen Funktionen für LEGO Technic zu entwerfen Als dann ein riesiger neuer Mobiler Kran mit einer Vielzahl an Funktionen für 2013 geplant werden sollte, war es klar, dass Markus Teil des Design Teams werden musste!

“„Jedes Jahr veröffentlicht LEGO Technic ein besonderes Modell, das größer und anspruchsvoller zu bauen und zu entwerfen ist als die vorherigen Modelle. Dieses Modell muss etwas ganz Besonderes sein, weshalb die Auswahl des Modells an sich immer sehr schwer fällt. Es gab bereits mobile Kräne, wie beispielsweise den Mobilen Kran aus dem Jahr 2005, der ein cooles und sehr beliebtes Modell unter den Fans war. Das neue Modell durfte also nicht einfach eine Kopie des alten werden. Es musste besser, größer und moderner im Design werden und auch mit verbesserten Funktionen ausgestattet sein.”

- LEGO Senior Designer Markus Kossmann



Im ersten Schritt wurden alle Funktionen bestimmt, über die ein mobiler Kran unbedingt verfügen muss und auch wie sie entworfen und betätigt werden sollten. Bei der Analyse der Version von 2005 fielen dem Technic Team ein paar Dinge auf, die man verbessern könnte:

- Vereinfachung der Lenkung durch Entfernen der Zahnräder für die verschiedenen Drehwinkel der Achsen
- Aufrüstung des Modells mit motorisierten und realistischeren Stützen – ausfahrbare Ausleger und Stabilisatoren
- Austausch der pneumatischen Systeme zum Heben des Krans durch einen linearen Stellzylinder
- Trennung der Funktionen zur Verlängerung des Arms und der Bedienung der Winde
- Entwurf eines moderneren Designs unter Verwendung der neuesten LEGO® Technic Elemente



Das Entwickeln der Ideen für neue Funktionen und das Entwerfen eines ersten groben Entwurfsmodells dauert für ein Modell dieser Größe etwa zwei Wochen. Auch muss das Team Prototypen für alle neuen Elemente entwerfen, die für die Funktionen notwendig sind. Die Elemente werden mit einer speziellen Prototypen-Maschine hergestellt und können gleich in das Skizzenmodell integriert werden.

Das erste Entwurfsmodell gab wichtige Hinweise auf die endgültige Größe und die Proportionen, wie die Funktionen arbeiten würden und auf die kritischen Bereiche. Verglichen mit dem Kran von 2005, sieht die neue Version viel moderner aus, besonders die Kabine und der große Kranarm. Die neuen Funktionen arbeiteten gut, aber die Ausleger an den Seiten mussten noch motorisiert werden. Das Technic Team wollte auch eine fünfte Achse vor den vorderen Auslegern anbringen, um das Design zum Vorgänger noch weiter zu verändern.



Um den Designprozess einfacher zu gestalten, teilte Markus die Konstruktion in drei Hauptmodule: die Karosserie mit integrierter Lenkung, Kolbenmotor und Auslegern; das Führerhaus mit Motor, Getriebe und Batteriebox als Gegengewicht; und schließlich der Arm mit einem Zwei-Stufen-System zum Ausfahren. Alle drei Module mussten im vollständigen Modell zusammenpassen und zusammenarbeiten. Deshalb war es wichtig, sie dementsprechend zu entwerfen. Die Funktionen des Modells sollten von einem batteriebetriebenen Motor angetrieben werden. Dieser sollte über das Getriebe im Führerhaus auf vier verschiedene Funktionen aufgeteilt werden.

“„In dieser Entwicklungsphase muss ich alle Funktionen so lange bauen, bis alles einwandfrei funktioniert. Das erfordert viele Testläufe, häufiges Überarbeiten und weitere Testläufe. Man muss bei dieser Art von Arbeit sehr kritisch sein und sich mit anderen Designern beraten. In der Zwischenzeit muss ich auch über den Bauprozess an sich nachdenken, damit er gut in der Bauanleitung dargestellt werden kann.“”

- Markus



Die Karosserie war sehr lang und sie musste robust und stabil sein, damit der schwere Kranarm darauf platziert werden konnte. Beim Anheben des Modells durfte sie sich nicht verbiegen oder gar brechen. Einige Funktionen wurden in die Karosserie integriert, wie beispielsweise ein Lenksystem, der V8-Kolbenmotor, die Ausleger und das Getriebe zur Steuerung dieser Funktionen.

“„Ich entwarf eine stabile Bodenplatte mit den Achsen, an der ich dann auch die Ausleger und oben das Getriebe befestigen konnte. All diese Module werden dann von einem oberen Rahmen fixiert, um eine starke Struktur zu gewährleisten. Vorne an der Karosserie befinden sich die Fahrerkabine und der Motorraum. Dieser Komplex musste modern und kräftig wirken, mit realistischen Details wie Rückspiegeln und funktionstüchtigen Türen.“”

- Markus



“Die größte Herausforderung beim Entwerfen der Karosserie stellten die Ausleger dar, da sie sehr kompakt gestaltet sein und synchron zusammenarbeiten mussten. Wir überarbeiteten ein 8-zahniges Technic Zahnrad, damit es entlang einer Kreuzachse gleiten und den Stellzylinder zum Senken der Stützbeine antreiben konnte. Das ist eine wirklich coole neue Funktion. Schwierig bei der Umsetzung war die Synchronisierung der vier motorisierten Ausleger sowie die Tatsache, dass alles in ein Modul passen musste. Das war wirklich eine harte Nuss, die es da zu knacken galt!“”

- Markus



Die Lenkung gestaltete sich als nicht so schwierig. Indem die Lenkhebel gekürzt wurden, verlieh das Technic Team den Achsen unterschiedliche Einschlagwinkel, um ein reibungsloses Drehen des Krans zu ermöglichen. Wenn alle Achsen denselben Einschlagwinkel hätten, würde das Modell beim Fahren um Kurven klappern und wackeln.



Das Führerhaus ist das Herzstück des Modells. Von dort aus betreibt der Motor all die verschiedenen Funktionen des Krans. Mithilfe eines Getriebeschalters an der Seite des Gehäuses kann man jede Funktion auswählen. Das macht die Steuerung des Krans sehr einfach. Der Motor betreibt die Ausleger, hebt und senkt den Arm, fährt ihn aus und betätigt die Winde.

“„Die Funktion für die Ausleger wird durch eine Drehscheibe in der Karosserie übertragen, wo sie in das Aus- und Einfahren der Ausleger und das Heben und Senken der Stabilisatoren gesplittet wird. Eine weitere Möglichkeit bestand darin, ein Getriebe zu bauen, das die Bewegung in fünf Funktionen aufteilt und beide Funktionen für die Ausleger auf eine Drehscheibe zu übertragen. Doch es wurde schnell klar, dass das nicht funktionieren würde, da ich in diesem Fall die Karosserie und das Führerhaus als zwei getrennte Module hätte entwerfen müssen. Diese beiden Teile wären unmöglich miteinander zu verbinden gewesen.“”

- Markus



Es dauerte sehr lange, ein Getriebe zu entwerfen, das realisierbar war und unter allen Bedingungen stabil blieb. Es musste auch in eine solide Konstruktion eingebettet werden, da der Arm, der am Gehäuse befestigt ist, eine Menge physischen Belastung verursacht, was die Funktionalität des Getriebes beeinträchtigen kann.

“„Deshalb integrierte ich eine dreieckige Konstruktion, um die Vorderseite zu verstärken. Zusätzlich verhindert ein 5 x 7 Technic Rahmen an den Seiten parallele Bewegungen des Trägers an der Seite. Ein weiterer 5 x 7 Rahmen ist am hinteren Teil angebracht, um ebenfalls Verdrehungen vorzubeugen. Im hinteren Teil erfüllt die Batteriebox die Funktion eines Gegengewichts, wie bei einem echten Kran.“”

- Markus



“Auch der Kranarm erforderte mehr Arbeit als erwartet. Er verfügt über zwei Stufen zum Ausfahren. Das Prinzip ist das gleiche wie bei dem früheren Mobilen Kran von 2005. Kein Problem also – zumindest dachte ich das! Ich wollte das Design moderner gestalten und den Arm am unteren Ende abrunden, wie bei einem echten mobilen Kran. Diese Rundung wollte ich mithilfe von 3 x 2 x 11 Platten erreichen, doch es war unmöglich, auf diese Weise eine solide Konstruktion zu schaffen. Ich musste das Element verbessern! Die neue Platte verfügte über mehr Löcher, um Träger zur Stabilisierung anzubringen.“”

- Markus



Markus wollte das Zwei-Stufen-System zum Ausfahren des Arms leicht aber sehr stabil konstruieren. Er verwendete dafür Technic Träger, die sich weit ausfahren lassen. Die ersten Konstruktionen waren vielversprechend, aber bei verschiedenen Testläufen wurde festgestellt, dass der Mechanismus nicht reibungslos funktionierte, wenn der Arm ausgefahren wurde und Gewicht am Haken hing.

“„Gemeinsam mit meinem Kollegen Anders aus unserer Test-Abteilung, der bereits den motorisierten Raupenbagger aus dem Jahr 2010 entworfen hatte, gelang es uns, dieses Problem zu lösen. Das Gewicht bog den Arm so weit, dass die Träger zusammengepresst wurden und Reibung entstand. Ich überarbeitete die Konstruktion dieser Teile und verstärkte die zweite Stufe des Arms mit Technic Steinen. Zusätzlich setzte ich auch Räder für die fraglichen Teile ein. Ich sorgte auch dafür, dass um die Teile genug Platz war, damit sie sich biegen konnten und nicht gegeneinander gepresst wurden. All diese Änderungen lösten das Problem. Ein zusätzlicher Vorteil war, dass wir auf diese Weise den Stromverbrauch des Motors auf ein Drittel reduzieren konnten!“”

- Markus



“Es war ein sehr langer Entwicklungsprozess bis zur Fertigstellung des Krans. Er erstreckte sich beinahe über ein ganzes Jahr. Das endgültige Modell besteht aus 2600 Elementen und ist das größte LEGO® Technic Modell, das je entworfen wurde. Das Entwerfen des neuen Mobilen Schwerlastkrans 42009 hat wirklich großen Spaß gemacht. Als das Modell dann fertiggestellt war, war ich sehr glücklich. Das Modell ist für Kinder um 11 Jahre geeignet und verfügt über fantastische neue Funktionen – das war den Aufwand auf jeden Fall wert. Ich hoffe, Ihr werdet viel Spaß beim Bauen und Spielen mit diesem Kran haben!“”

- LEGO Senior Designer Markus Kossmann