Markus Kossman

AZ AUTÓDARU TERVEZÉSE

november 01
2013


AZ AUTÓDARU TERVEZÉSE
LEGO® Markus Kossmann vezető tervező, a LEGO Technic elemeket felhasználó, működő funkciók tervezésének igazi szakértője. Ezért, amikor 2013-ban eljött az ideje egy új, funkciókban gazdag, hatalmas Autódaru tervezésének, a tervezői csapat választása természetesen Marcusra esett.

“A LEGO Technic minden évben megjelentet egy új, vezető modellt, amely méretre a legnagyobb, illetve kifejlesztése és megépítése is a legkomolyabb kihívást jelenti. A vezető terméknek különlegesnek kell lennie, ezért nem könnyű kiválasztani a megfelelő modellt. Korábban is készültek már autódaruk, mint például a 2005. évi Autódaru, amely vagány és népszerű modell volt a rajongók körében. Az új nem lehetett egyszerűen a régi másolata, fejlettebb funkciókkal kell rendelkeznie, jobbnak, nagyobbnak, és korszerűbbnek kell lennie.”

- Markus Kossmann, a LEGO vezető tervezője



Első lépésként abban kellett megállapodni, hogy egy autódaru esetében melyek a legfontosabb funkciók, továbbá hogyan kell ezeket megtervezni és irányítani az új modellben. A 2005-ös változatot elemezve a Technic csapat úgy gondolta, hogy a következőket lehetne javítani:

- A kormányzás egyszerűsítése a különféle tengelyfordító szögek áttételének eltávolításával
- A valódira jobban hasonlító, motoros támaszok, kinyújtható támasztólábakkal és stabilizátorokkal
- A darugém emelésére szolgáló pneumatika cseréje motoros, lineáris működtető elemre
- A gém kinyújtásának és a csörlő használatának szétválasztása
- Korszerűbb megjelenés kialakítása a legújabb LEGO® Technic elemek felhasználásával



Egy ekkora modell esetében az új funkciók kitalálása és az első vázlatszerű modell megépítése körülbelül két hetet vesz igénybe. A csapatnak a működéshez szükséges minden új elem prototípusát is meg kell terveznie. Az elemeket egy gyors prototípus-gyártó gép állítja elő, és azonnal beépíthetőek a vázlatos modellbe.

Az első vázlatos modell jól jelzi a végső méretet és az arányokat, a funkciók működését és a kritikus területeket. A 2005-ös modellhez képest az új változat korszerűbbnek tűnik, különösen a vezetőfülke és a nagy gém felső vége. Az új funkciók jól működtek, de még az oldalsó, kitámasztó lábakat is motorizálni kellett. A Technic csapat egy ötödik tengelyt is be akart szerelni az elülső kitámasztó lábak elé, hogy a korábbi változathoz képest még nagyobb legyen az eltérés.



A tervezési folyamat megkönnyítésére Markus három fő modulra választotta szét a konstrukciót: alváz, beépített kormányzással, dugattyús motorral és kitámasztó lábakkal; daruház a motorral, hajtóművel és akkumulátor dobozzal mint ellensúllyal; és a gém a kétfokozatú kinyújtó rendszerrel. Mind a három modulnak illeszkednie kell egymáshoz, és együtt kell működnie a teljes modellben, ezért gondosan meg kellett tervezni a találkozási felületeiket. A modell minden funkcióját egy elemmel hajtott motor működteti, amelyet egy váltókarhoz csatlakoztatott váltószerkezet négy funkcióra választ szét.

“Ebben a fejlesztési fázisban addig kellett dolgoznom, amíg minden funkció tökéletesen nem működött, ez pedig rengeteg teszteléssel, átépítéssel és újabb teszteléssel járt; nagyon szigorúan kell saját munkánkat elbírálni, ezenkívül fontos, hogy más tervezők véleményét is kikérjük. Miközben ezen dolgozom, gondolnom kell az építés folyamatára is, hogy azt érthetően meg lehessen mutatni az építési útmutatóban.”

- Markus



Az alváz nagyon hosszú volt, de merevnek és szilárdnak kellett lennie, hogy rá lehessen építeni a nehéz darut. Nem volt szabad meghajolnia vagy eltörnie a modell felemelésekor. Számos funkciót építettünk be az alvázba, többek között a kormányrendszert, a V8-as dugattyús motort, a kitámasztó lábakat és az azokat mozgató hajtóművet.

“Erős alsó réteget terveztem, amelyre a tengelyeket rögzítettem, és amelyre felszerelhetem a kinyújtható lábakat, tetejére pedig a hajtóművet. Mindezek a modulok végül összekapcsolódnak a felső kereten, hogy egyetlen erős szerkezetet képezzenek. Az alváz elülső részén helyezkedik el a vezetőfülke és a motortér. Ezeknek nagyon erőteljesnek és modernnek kellett látszaniuk, és olyan valósághű részleteket kellett tartalmazniuk, mint a visszapillantó tükrök és a nyitható ajtók.”

- Markus



“Az alvázon a legnagyobb kihívást a kinyújtható lábak jelentették, amelyeknek kicsiknek kellett lenniük, és egymással összhangban kellett mozogniuk. Egy nyolcfogú Technic fogaskereket úgy módosítottunk, hogy el tudjon csúszni egy kereszttengelyen és képes legyen meghajtani a lineáris működtető elemeket a kitámasztó lábak behúzásakor. Ez egy igazán menő, új funkció. Mindezek egyetlen modulban való egyesítése és a négy motoros támasztó talp összeghangolt mozgásának egyszerű megoldása jelentette a nehéz feladatot. Ennek a megoldása nagyon sok időmet vett igénybe.”

- Markus



A kormányzás megoldása nem volt ilyen nehéz feladat. A kereket kormányzó karok hosszának módosítása révén a Technic csapat képes volt különböző kormányzási szögeket beállítani, hogy az autódaru fordulása zökkenőmentes legyen. Ha mindegyik tengely azonos szögben fordulna el, akkor a modell zörögne és rázkódna kanyarodáskor!



A daruház a daru lelke, ahol a motor meghajtja a daru összes különféle funkcióját. Az egyes funkciókat a ház oldalán elhelyezett váltókarral lehet kiválasztani, így a daru kezelése egyszerű. A motor meghajthatja a kitámasztó lábakat, felemelheti vagy leengedheti a gémet, vagy kinyújthatja a gémet és a csörlőt.

“A kitámasztó lábak funkciója egy áttéten keresztül csatlakozik az alvázhoz, ahol eljut minden egyes lábhoz, hogy kinyújtsa vagy behúzza, illetve leengedje vagy felhúzza őket. Egy másik lehetőség volt egy olyan váltószerkezet kialakítása, amely a mozgást öt különböző funkcióvá alakította volna át, és a kitámasztó lábak mindkét funkcióját továbbította volna egy áttételre. Gyorsan nyilvánvalóvá vált, hogy ez nem működhet, mert az alvázat és a daruházat két független modulból akartam felépíteni, és ezek egyesítése nem lett volna lehetséges.”

- Markus



Sok időt töltöttem a váltószerkezet megtervezésével, hogy megépíthető ugyanakkor minden körülmények között stabil legyen. Ezt egy szilárd szerkezetben kellett elhelyeznem, mert a gém, amely a daruházhoz csatlakozik, nagy fizikai igénybevételt jelent, és hatással lehet a váltószerkezet működésére.

“Ezért egy háromszög alakú szerkezetet építettem, hogy az elülső részt megerősítsem, miközben egy 5x7 Technic keret a két oldalon megakadályozza, hogy a gerendák az oldallal párhuzamosan elmozduljanak. Hátul egy másik 5x7 Technic keret van elhelyezve, amely szintén az elhajlást akadályozza meg. Az elemtartó doboz hátul ellensúlyként működik, az igazi darukhoz hasonlóan.”

- Markus



“A gém is több időt igényelt, mint amennyit terveztem rászánni. Úgy terveztem, hogy két fokozatban lehessen kinyújtani; a kinyújtás alapelve azonos a 2005-ös Autódaruéval. Könnyű feladat, gondoltam! Azt akartam, hogy modern hatású legyen, mint az igazi daruk, ahol a gém alul le van kerekítve. Megpróbáltam kerek hatást elérni a 3x2x11 panelekkel, de rájöttem, hogy szilárd szerkezetet így nem lehet építeni. Jobb elemre volt szükségem! Az új panelba több Technic lyuk került, melyekbe erős felépítésű gerendákat lehetett rögzíteni.”

- Markus



Markus a daru gémjének két kinyúló fokozatát szerette volna könnyű, de igen erős szerkezetből kialakítani a Technic gerendák felhasználásával, amelyek hosszan kinyúlhatnak. Az első megépített változatok nagyon ígéretesek voltak, de a modell tesztelésekor kiderült, hogy a mechanizmus nem működik teljesen simán, amikor kinyújtják a gémet, és a horogra teher van akasztva.

“További elemzést végezve Anders kollégámmal, aki a tesztelési osztályon dolgozik és a 2010. évi RC Exkavátor tervezője, sikerült megtalálnunk az okot. A teher által kifejtett erő úgy meghajította a gerendákat, hogy azok egymáshoz nyomódtak és súrlódtak. Átdolgoztam ezeknek a részeknek a kialakítását, és a gém második fokozatán Technic elemeket felhasználva, görgőket szereltem fel. Arról is gondoskodtam, hogy elég hely legyen az elemek között, hogy meg tudjanak hajolni, de ne feszüljenek egymásnak. Mindezek a módosítások megoldották a problémát, és azzal a járulékos előnnyel jártak, hogy a motor energiaszükséglete harmadára csökkent!”

- Markus



“Hosszú, majdnem egy éves tervezési folyamat eredményeként készült el az egész daru. Végső formájában 2600 elemet tartalmaz, így ez minden idők legnagyobb LEGO® Technic modellje. Nagy örömmel terveztem ezt a 42009-es új, Mk. II. Autódarut, és nagyon örülök, hogy sikerült befejeznem. Minden erőfeszítést megért, hogy elláthattuk új funkciókkal, és megkönnyítettük az építést a 11 év körüli gyerekek számára. Remélem sok örömed telik majd az új daru megépítésében, és a vele való játékban!”

- Markus Kossmann, a LEGO vezető tervezője