​Martijn Stienen
Het afstudeerproject
Probleemstelling
Wanneer we bijvoorbeeld aardappeltjes of een andere warme maaltijd die in de oven voorbereid kan worden eten is de kans dat het eten aankoekt aanwezig. Omdat het vereist is om een keramische, porseleinen, stalen of gietijzeren ovenschaal te gebruiken om de warmte te kunnen geleiden is het riskant om met metalen lepels of spatels de maaltijd uit de ovenschaal te halen. Dit omdat het de anti-aanbaklaag kan aantasten wat uiteindelijk er voor zorgt dat de schaal weggegooid of vernietigd moet worden.
Wanneer bijvoorbeeld de aardappeltjes of de witlof vast zijn gaan zitten aan de bodem van de ovenschaal, is het gemakkelijk om met een platte spatel de voedselwaren van de bodem af te kunnen halen.
Vervolgens moet er worden opgeschept. Door de kleine portie die er op de spatel past duurt het vaak lang voordat je de gewenste portie op je eigen bord hebt liggen. Stel dat iemand, die aan de eettafel zit, per ongeluk tegen je aanstoot waardoor de voedselwaren van de opscheplepel vallen. Wanneer je uit beleefdheid ook opschept voor gasten of gezinsleden kan het voor komen dat je daarmee een hoop tijd kwijt bent. Ook zitten veel ouderen met het probleem dat zij door hun trillende handen 'grip' verliezen op hetgeen dat ze opscheppen.
Ik wil graag een oplossing vinden voor dit probleem. Ik heb de ambitie om een spatel bij voorkeur van kunststof als materiaal, te ontwerpen en ontwikkelen waarbij de randen omhoog gezet kunnen worden na het triggeren van een klein hendeltje dat geïntegreerd moet zijn aan de onderkant van het handvat. Doordat de randjes omhoog gezet kunnen worden vormt het een soort van bakje. Dit bakje zorgt er voor dat de kans verkleind wordt dat voedselwaren van de spatel afgestoten kunnen worden. Bovendien zorgt het er ook voor dat er grotere porties opgeschept kunnen worden.
Er zijn momenteel enorm veel verschillende opschepmogelijkheden op de markt. Van opbouwbare snijplanken die pas sinds kort op de markt zijn tot de oude houten pollepel.
Ik heb een woordspin gemaakt met daarin de varianten die ik ken van opschepmogelijkheden.
Opschepmogelijkheden
Varianten pollepels
In dit bestand heb ik de verschillende huidige pollepels benoemd en het ontstaan ervan genoteerd. Pollepels, en dan met name de houten varianten, werden al zeer vroeg gebruikt door hun eenvoudige maakbaarheid.
De opvouwbare snijplanken worden steeds populairder en zijn in steeds meer winkels te verkrijgen. Het idee erachter is dat je een flexibele snijmat kunt dichtvouwen zodat je groenten, fruit of andere etenswaren makkelijk kunt opscheppen. Ook zijn er vanuit China snijmatten te verkrijgen, deze zijn natuurlijk al langer te verkrijgen en op de markt maar ook deze worden vaak gebruikt als simpele opschep variant.
De opvouwbare snijplanken
De spatel
De spatel wordt al sinds de middeleeuwen gebruikt en wordt hedendaags in de keuken nog steeds flink gebruikt. Ondanks dat de oude houten modellen meerendeels vervangen zijn door de moderne kunststof en metalen spatels worden ze nog veel gebruikt in tijdens het bereiden van maaltijden.
De barbecuetang
De bekende barbecuetang is er in een hoop verschillende varianten. Van luxe varianten met houten handvaten tot tangen van simpelweg alleen metaal. Ook zijn er tangen met kunststof grijpvlakken en worden deze in alle mogelijke kleurcombinaties geproduceerd.
De snoepschep
De snoepschep is een zeer doordacht artikel. Ronde vormen met de opstaande randen die een bak vormen waarmee veel snoep kan worden geschept. Door de nieuwe productietechnieken waaronder het spuitgieten worden deze tegenwoordig niet alleen van metaal gemaakt maar ook van bijvoorbeeld transparanten kunststoffen wat zorgt voor een tof effect.
Gespreksverslag 1
Tijdens het eerste gesprek met Jan-Willem hebben we het erover gehad bij wat voor een soort persoon een interview zou moeten afnemen. Hij zei dat ik hier eens goed over na moest gaan denken en ben er op gekomen om een interview af te nemen met een eigenaar van een kookwinkel. Ik ga dit interview voorbereiden en zo snel mogelijk afnemen zodat ik met die informatie makkelijker een enquête kan opstellen
Plan van aanpak
Voor dit project heb ik een plan van aanpak geschreven. In dit plan van aanpak noteer ik hoe ik welke stappen ga uitvoeren en welke milestones ik hier mee wil behalen.
Gespreksverslag 2
Het tweede tussentijdse gesprek heb ik met Otto gevoerd. Ik heb met hem gekeken naar mijn planning en doorgenomen of dat ik de planning wel of niet reëel heb opgesteld. Hij zei dat het te doen was maar dat ik wel flink aan het werk moest in verband met de tijd die snel gaat.
Het enquête concept
Dit zijn de mogelijke vragen voor mijn enquête. Ze moeten nog aangescherpt worden en ik wil meer vragen hebben zodat er nauwkeurigere antwoorden ontstaan na afloop van de enquête.
Gespreksverslag 3
Tijdens het derde gesprek heb ik met Jan-Willem naar mijn enquête gekeken en specifiek gekeken naar welke vragen beter konden zodat deze meer informatie zouden achterhalen. Ook hebben we samen nog een aantal aspecten gekoppeld aan dit project zodat ik meerdere vragen zou kunnen genereren.
Woordspin opschepmogelijkheden V2
Na het derde gesprek dat ik met Jan-Willem gevoerd heb ben ik op zoek gegaan naar meer opschep mogelijkheden. Dit is het resultaat van de door mij gevonden andere varianten. Ik heb ze in een woordspin gezet zoals hieronder te zien is.
De voor de enquête gekozen mogelijkheden
Omdat ik mij wil richten op het keukengerei dat gebruikt wordt tijdens het serveren van etenswaren heb ik een aantal mogelijkheden weggestreept en een tiental mogelijkheden gekozen om mee verder te gaan en te gebruiken voor mijn enquête. Ik heb de mogelijkheden die ik gebruik in mijn enquête omcirkeld in de afbeelding hieronder.
Hieronder zet ik de mogelijkheden neer die ik gebruik in mijn enquête met de nodige toelichting en aan afbeelding er bij om er een beeld van te krijgen.
De spatel
De spatel wordt al sinds de middeleeuwen gebruikt en wordt hedendaags in de keuken nog steeds flink gebruikt. Ondanks dat de oude houten modellen meerendeels vervangen zijn door de moderne kunststof en metalen spatels worden ze nog veel gebruikt in tijdens het bereiden van maaltijden.
Varianten pollepels
In dit bestand heb ik de verschillende huidige pollepels benoemd en het ontstaan ervan genoteerd. Pollepels, en dan met name de houten varianten, werden al zeer vroeg gebruikt door hun eenvoudige maakbaarheid.
De gewone lepel
In dit pdf-bestand heb ik het ontstaan en de geschiedenis van de lepel als in de zin van bestek zoals wij hem kennen genoteerd.
De pasta tang
De pasta tang wordt vaak aangezien als spaghetti lepel, toch is dit niet het geval en is hij duidelijk te onderscheiden doordat het een echte tang is.
De vork
De vork is samen met het mes en de lepel het oudste keukengereedschap dat hedendaags nog gebruikt wordt.
De schuimspaan
Een schuimspaan heeft al grote pluspunt dat het schepgedeelte als het waren geperforeerd is. Dit heeft als voordeel dat bijvoorbeeld vet of vocht niet mee geserveerd worden.
De groentelepel
De groentelepel verschilt niet veel van de gewone lepel. Alleen is de kom groter zodat er meer en grotere etenswaren opgeschept kunnen worden. De steel heeft wel vaak dezelfde afmeting.
De spaghetti lepel
De spaghetti lepel heeft als grote pluspunt dat hij dankzij zijn grote afgeronde tanden makkelijk pasta's opschept en de pasta's niet beschadigt.
De vragen van de enquête in Word v2
In dit bestand staan de vragen van de enquête in simpele vorm.
De wok schep
Wok scheppen (en wok lepels) worden veel gebruikt in de Aziatische keuken. Ze zijn er in verschillende varianten, met bijvoorbeeld een kunststoffen handvat of een houten handvat.
De grote soeplepel
De soeplepel wordt dagelijks gebruikt en is erg populair in de keuken. Hij wordt dan ook in veel varianten geproduceerd.
Gespreksverslag 4
Tijdens het gesprek dat ik met Jan-Willem gevoerd heb op 06-10-2016 hebben we samen voor de laatste keer gekeken naar mijn enquête en de laatste puntjes op de i gezet. Vervolgens heb ik de enquête op een aantal forums gezet en naar bekenden gestuurd. Nu is het wachten op de reacties :) .
De enquête
Wanneer je op de afbeelding klikt wordt de enquête geopend.
Het vooronderzoek
In het PDF-bestand dat hier rechts te downloaden is staat mijn vooronderzoek betreft het mogelijk nieuwe hulpstuk voor in de keuken.
De functieboom
De functieboom heb ik gemaakt om met behulp van de hoofdfunctie achter deelproblemen te komen. Vanuit die deelproblemen zal ik op oplossingen komen die ik ga verwerken in mijn morfologisch overzicht
Antwoorden op mijn enquête
Hier links heb ik het bestand staan met enkel en alleen de antwoorden die ik heb ontvangen op mijn enquête. Hierin staan grafieken en cirkeldiagrammen. In een volgende blogpost zal ik de geanalyseerde antwoorden uploaden.
De conclusie
Hier rechts is het PDF-bestand te downloaden met daarin de gegevens die ik ontvangen heb naar aanleiding van de enquête die ik heb uitgezet.
​
De belangrijkste eisen/wensen waaraan ik de spatel wil laten voldoen zijn:
-
Makkelijk mee op te scheppen
-
Mogelijkheid om maaltijden in porties te verdelen
-
Uitsparingen waardoor het vet/olie kan weglopen
-
Waarmee er ‘grip’ is op het op te scheppen eten
-
Waarmee al het eten uit de pan/schaal gehaald kan worden
-
Het uiterlijk moet goed zijn, product moet er aantrekkelijk uit zien
-
Neutrale kleur hebben
-
Verantwoorde materiaalkeuze die tegen hoge temperaturen kan en vaatwasser bestendig is
-
Een (ergonomisch) handvat hebben
-
Op te bergen is in een lade / op te hangen is
​
Pakket van eisen en wensen
In het pakket van eisen en wensen dat ik opgesteld heb heb ik de antwoorden die uit de enquête zijn gekomen zo veel mogelijk te verwerken. De belangrijkste eisen zijn gebruikt en de wensen(voor mij de moeilijker te realiseren onderdelen) heb ik onder het kopje wensen gezet. Hier ga ik me wel mee bezig houden maar de focus ligt op de eisen. Wanneer de wensen toegepast kunnen worden is dit mooi meegenomen.
De procesboom
In het PDF-bestand dat hier rechts te downloaden is staat de procesboom van mijn product, hier staat kort in beschreven welke situaties het product zou meemaken. Denk aande productie van het product, het verkopen ervan en het bij de consument thuis of op het werk in de lade gelegd worden.
Het morfologisch overzicht
In het morfologisch overzicht heb ik oplossingen voor de deelfuncties die ontstaan zijn uit de functieboom zo duidelijk mogelijk geprobeerd weer te geven. Vanuit hier ga ik beginnen met schetsen.
 |  |  |  |  |  |
|---|
Mogelijke oplossingen voor deelproblemen
In de schetsen die hieronder staan geef ik mogelijke oplossingen weer voor de deelproblemen die ontstaan zijn uit het morfologisch overzicht.
Het ophangen van het product
De mogelijkheid hebben om te kunnen snijden
Verdelen van porties
Oplossingen voor het verkrijgen van grip
De vorm van het handvat
De vorm van het opschepgedeelte
De concepten
Concept 1
Concept 1 is een solide combinatie van een snoepschep en een spatel zoals we die allemaal kennen. De rand zou moeten zorgen voor een groter gebruiksgemak en de gleuven die er in zitten zijn voor de afvoer van vet/olie.
Concept 2
Concept 2 is een eenvoudige spatel met wat luxer handvat dat geproduceerd zou kunnen worden van bijvoorbeeld staal en later geassembleerd zou kunnen worden.
Concept 3
Concept 3 is een wat lastiger concept dat mij het meeste aanspreekt. Ik kwam op het idee om de randen van de snoepschep opklapbaar te maken zodat zelf beslist kan worden wanneer de spatel vlak gebruikt kan worden of als bakje.
De Kesselring methode
Uitwerking concept 3
Eerste CAD-ontwerpen
Ik ben begonnen met het proberen na te tekenen van bestaande spatels in Solidworks. Ik ben op deze manier begonnen. Ik heb gekozen voor een schuin aflopend hol product en heb in mijn achterhoofd dat ik de zijkanten wil kunnen laten opklappen, dit is tenslotte hetgeen dat concept 3 inhoudt en dat ik ga uitwerken.
Opklapgedeelte
Op deze manier wil ik de zijkanten gaan tekenen. De ronde vorm moet meelopen met het geheel en zo een afgeronde vorm vormen. Hoe ik is het ga bevestigen weet ik nog niet. Wel ben ik er al uit dat ik dit onderdeel wanneer hij klaar ga spiegelen zodat ik niet twee keer dezelfde handelingen hoef uit te voeren.
Koppelstuk
Het koppelstuk dat ik hier getekend heeft als voornaamste functie het kunnen koppelen van het handvat en het onderste deel van de spatel.
Onderkant onderste deel spatel
Dit is de onderkant van het onderste deel van de spatel die ik wil gaan plaatsen in de uitsparing die ik hiervoor gemaakt heb ik de bovenkant van het onderste deel.
Eerste opzet voor het handvat
Dit is mijn eerste opzet voor het handvat. Ik wil een handvat maken dat lekker in de hand ligt en zorgt voor gebruiksgemak. Ik wil de kromming misschien nog iets groter maken zodat de hand hier goed omheen gevormd kan worden.
Gespreksverslag 5
Op 22-12-2016 heb ik voor de eerste keer een gesprek gevoerd met Edwin, de derde tutor binnen de opleiding. We hebben het gehad over de constructie van mijn spatel en hoe ik deze ga toepassen. We hebben het ook gehad over de mogelijkheden die ik heb en dat ik veel toepassingen kan afleiden van bestaande varianten en modellen.
Onderste gedeelte spatel v2
In de tweede versie van het onderste gedeelte heb ik de kanalen toegevoegd die de leiding moeten vormen voor de kabels die de zijkanten omhoog moeten trekken. Ook heb ik de vorm rechthoekig gemaakt in plaats van de trapezium vorm. Dit is ten eerste veel makkelijker werken en ten tweede is dit een veel meer gangbare vorm die veel meer gebruikt wordt. Ook heb ik gaten gemaakt voor de assen die de zijkanten verbinden met het oppervlak. Bovendien zijn gaatjes aangebracht waarin een soort van veer zal moeten gaan rusten voor het opklap systeem dat toegepast gaat worden.
Opklapstuk v2
Hier links is de evolutie te zien van het opklapstuk. Na de eerste versie had ik rondingen gemaakt aan de binnenkanten van de holtes.
​
Vervolgens ben ik de gaten gaan toevoegen waaraan de kabels bevestigd zullen worden en heb ik de gaten voor de as aangebracht.
​
Als laatste stap heb ik meerdere fillets(afronden) aangebracht rondom het onderdeel en een gat aan de onderkant gemaakt waarin het andere deel van het veertje dat voor het klap systeem zal zorgen geplaatst zal worden.
Koppelstuk v2
Ik heb verder gewerkt aan het koppelstuk en heb de kanalen die hier te zien zijn toegevoegd en een uitsparing gemaakt voor de onderkant die er op moet zodat de kabels afgescherm worden.
Handvat tweede versie
Ik ben begonnen met het toevoegen van een radius op de randen van het handvat. Nog niet tevreden aangezien ik de radius aan de bovenkant minder groot wil dan aan de onderkant maar het begint ergens op te lijken.
Uiteindelijke versie onderkant spatel
Dit is het uiteindelijke model van het bovenste deel van het onderste gedeelte van de multifunctionele spatel.
​
Zoals te zien is heb ik de wanden verstevigd en de afvoergaten verkleind en veranderd van vorm. Zo passen alle kabels onder het oppervlak.
Zo ziet het uiteindelijke onderdeel er uit dat aangebracht wordt op de uitsparing die gemaakt is in der onderkant. De gaten zorgen ervoor dat het koppelstuk geplaatst kan worden en de hoeken zorgen er voor dat het onderdeel netjes op zijn plaats blijft.
Uiteindelijke versie koppelstuk
Dit is de eindvorm van het koppelstuk dat de twee grote onderdelen aan elkaar koppelt. Zo als te zien is zijn er aan beide kanten pinnen toegevoegd waarmee hij vastgezet kan worden. Het plaatje dat er op gelijmd wordt zorgt voor afdichting.
Eindversie handvat
Dit is het uiteindelijke model van het handvat. De variabele afrondingen zijn gelukt en de kanalen voor de kabel zijn ook hierin verwerkt. Verder zit er een gat in voor de trigger met een gat voor de as en gat dat dient als oog om hem op te kunnen hangen.
Trigger onderdeel
Het hendeltje dat het systeem activeert, het onderdeel dat ik de naam 'trigger' heb genoemd heeft 3 gaten. Eén daarvan wordt gebruikt voor de as die er doorheen moet waardoor de trigger kan bewegen en geborgd zit in het gat in het handvat en de andere twee gaten dienen als bevestigingspunten voor de kabels. Ik heb de trigger een algehele afronding gegeven zodat hij gemakkelijk te gebruiken is en de consument zich bij gebruik ervan niet kan verwonden.
(1)
(2)
(3)
(3)
Gespreksverslag 6
Tijdens het gesprek met Edwin op 19 januari hebben we het onder andere gehad over het scharnier dat ik ga toepassen voor het opklappen en terug laten klappen van de buitenkantjes van de spatel. Er zijn erg veel verschillende scharnieren, de scharnieren die kans maken om gebruikt te worden voor mijn spatel benoem ik hieronder:
​
Je hebt de bekende scharnieren die toegepast worden bij de deuren die zonder veer werken(1), maar ook zijn er scharnieren die 'deursluiter met scharnierpen' worden genoemd. Hierin zit een veer verwerkt die ervoor zorgt dat het scharnier automatisch opent en dicht gaat(2).
​
De derde optie waarvan ik gebruik zou kunnen maken is een filmscharnier. Dit scharnier veert uit zichzelf terug doordat er gebruik gemaakt wordt van een dunner gedeelte dat uit zichzelf terug veert(3).
​
De laatste optie die ik benoem is een torsieveer(4). Een torsie veer is net als andere veren een opgedraaid stukje draad. Een torsie veer heeft twee rechtopstaande stukjes draad uitsteken aan beiden kanten die achter een oppervlak kunnen worden geplaatst. Op die manier wordt er spanning opgebouwd en veren die oppervlakken ten opzichte van elkaar.
(4)
Interview met ervaringsdeskundige
Ik ben langs geweest bij Manger Mangiare, een kookwinkel in Weert. Ik heb een gesprek gevoerd met de eigenaresse van de detailhandel. Ik heb haar mijn concept uitgelegd en verteld hoe het product in theorie in zijn werking zou gaan. Ze was erg enthousiast over mijn voorstel. Het uitgebreide interview staat hier rechts en is te downloaden als PDF-bestand.
Werktekeningen
De werktekeningen die ik bemaat heb in Solidworks heb ik omgezet naar één groot PDF-bestand zodat het voor iedereen leesbaar is.
Stuklijst
Hier rechts is het PDF-bestand te downloaden met daarin de stuklijst van het afstudeerproduct. Omdat het product voornamelijk bestaat uit spuitgietonderdelen zijn er niet heel veel inkooponderdelen. De inkooponderdelen die wel aangeschaft moeten worden voor de producten heb ik genoteerd in een tabel samen met de andere onderdelen.
Materialen verantwoording
In de materialen verantwoording die hier links te downloaden is staan de eigenschappen van Polyamide(Nylon). Ik heb voor Nylon gekozen omdat veel keukengerei dat gebruikt wordt om te bakken/braden/op te scheppen gemaakt wordt van Nylon. Nylon heeft een relatief hoge smelttemperatuur, de producten die hiervan gemaakt worden zijn makkelijk schoon te krijgen en het materiaal is vaatwasser bestendig, ideaal voor deze branche
Verantwoording productiemethoden
In het bestand hier links heb ik de productie methode die ik heb gekozen voor het in massaproductie produceren van mijn product. Het wordt spuitgieten, waarom ik hiervoor gekozen heb is te lezen in het bestand hier links. De productie methode voor het maken van een prototype is 3D-kunststof printen geworden. De onderbouwing daarvoor is ook in het bestand links te lezen.
Werkvoorbereidingsformulier prototype
Hieronder is het werkvoorbereidingsformulier weergegeven van het prototype dat ik ga maken met behulp van de 3D printer. Wanneer deze niet goed leesbaar is, kan het PDF-bestand hier rechts gedownload worden.
Kostprijsberekening massaproductie
Ik heb uiteraard ook een kostprijsberekening gemaakt van mijn product. Ditmaal niet van het prototype maar van het mogelijk op de markt verschijnende product dat in grote massa's, om precies te zijn een oplage van 10000 stuks zou worden geproduceerd door middel van de spuitgiet productiemethode.
 |  |
|---|---|
 |
Hands-On multifunctionele spatel
Zelfevaluatie afstudeerproject
In het PDF-document dat hieronder te downloaden is staat het door mij ingevulde beoordelingsformuler.
Renderingen
Motion Study afstudeerproduct
Hierboven is een video te zien van de Hands-on spatel. In de video is een exploded view te zien, dat is een weergave van het alle onderdelen van het product achter elkaar. Ook worden meerdere hoeken van het product weergegeven en klappen de zijkanten op wanneer er visueel gezien aan het hendeltje wordt getrokken.
Productie van het prototype
Ik heb producten die support nodig hadden voor het printen ervan ondersteun met PVA dat geprint kon worden op de nieuwe Ultimaker. Dit materiaal lost op in water
Op de Orcabot 3D-printer heb ik de vlakke onderdelen kunnen printen.
Hier is een exploded view te zien van het hele product zonder de onderste kapjes.
Ik heb producten die support nodig hadden voor het printen ervan ondersteun met PVA dat geprint kon worden op de nieuwe Ultimaker. Dit materiaal lost op in water