Bez wody ani rusz!

            Pewna firma budowała wiejskie domki z gipsowych bloczków. Praca zazwyczaj wyglądała następująco: rankiem przyjeżdżała ciężarówka z mieszalnikiem gipsu, torbami z gipsem, ramami okiennymi itd. Robotnicy podłączali do agregatu  wodę i prąd, a on szybko - jak bliny - zaczynał "wypiekać" gipsowe bloczki o różnych kształtach. Z tych bloczków jak z dziecięcych klocków z czopami połączeniowymi, bez zaprawy, do wieczora stawiano dom. Przy czym takie domki oprócz wytrzymałości, niepalności, estetyki, taniości, dysponowały jeszcze jedną właściwością: "wyciągały" wilgoć z pomieszczenia - wewnątrz domku zawsze było sucho. Popyt na nie był bardzo duży, ale...

         Okazało się, że na rosyjskiej prowincji wyłączenia prądu z sieci - to zwykła rzecz, przy czym nieprzewidywalna. A dla mieszalnika gipsu takie niespodziewane wyłączenie prądu to "nóż w serce". Dlaczego?

            Praca mieszalnika ( por Rys. 01) wygląda następująco: silnik elektryczny poprzez reduktor napędza wał ze ślimakiem i łopatkami. Suchy gips zsypuje się z zasobnika na podajnik ślimakowy.

Rysunek 01

 Ślimak nieprzerwanie przemieszcza gips w strefę pracy łopatek, gdzie jest mieszany z wodą. Woda też nieprzerwanie, w potrzebnej ilości, dopływa w tę strefę. Gotowa masa, o konsystencji śmietany, jest wlewana do form do bloczków, gdzie po kilku minutach wiąże w monolit. Gipsowy blok gotowy!

            I nagle w czasie pracy niespodziewanie wyłączają napięcie, wal się zatrzymuje, ślimak nie przemieszcza gipsu i nie wydaje gotowej masy do form. Przy czym woda nadal wlewa się do gipsu ze strefy mieszania do strefy suchej gdzie zwilża cały gips wokół ślimaka aż do zasobnika. Po kilku minutach całe wnętrze mieszalnika kamienieje, jak od spojrzenia Meduzy Gorgony! Teraz dla mieszalnika jedna droga: na złom! (Rys.02)

  Rysunek 02

         Firma gorączkowo zaczęła szukać sposobu wyjścia z sytuacji, rozumiejąc, że przewidzieć nagłe wyłączenie prądu z sieci -  na wsi - praktycznie niemożliwe.

            Początkowo każdy agregat zaopatrywano w przewoźny generator spalinowy. To oczywiście podniosło koszty własne budowy, popyt na domki zmalał, rozwiązanie uznano za chybione. Zaczęto opracowywać konstrukcje mieszalnika z kołem zamachowym: podczas pracy gromadziło ono nieco energii kinetycznej i po wyłączeniu mogło jeszcze kilka chwil pracować. Niestety agregat stał się ciężkim urządzeniem, niewygodnym do transportu i obsługi. Ten wariant też zarzucono.

            Wykonano korpus mieszalnika jako szybko rozbieralny: przy wyłączeniu prądu robotnicy szybko rozkręcali mieszalnik i usuwali gips łopatami. Wymagało to ciągłego dyżurowania  robotników, ich dużej sprawności i nie zawsze było skuteczne.

            Próbowano nawet ubezpieczać agregaty na wypadek wyłączenia prądu. Agenci ubezpieczeniowi jednak szybko rezygnowali.  Itd., itp.

            Efektywnego sposobu firma nie znalazła i zwróciła się do mnie ( do Podkatilina przyp. tłum.) z prośba o konsultacje.

         A więc, jak uratować mieszalnik gipsu od "skamienienia" po niespodziewanym wyłączeniu prądu, gdy na wszelkie działania ratunkowe mamy tylko ok. półtorej minuty?

            Prądu nie ma, ale została woda - znakomity "kapitał" dla rozwiązania zadania. Jeśli np. stworzyć silny strumień wody, to on, jak w muszli klozetowej zmyje i wyrzuci z korpusu mieszalnika znajdującą się w nim mieszaninę - a jest jej ok.60 kg - w parę sekund.

Ale skąd wziąć silny strumień wody? Przecież woda podawana jest do masy gipsowej cienkim strumyczkiem, beżem. Wykorzystamy "Zasadę wstępnej aranżacji": trzeba wcześnie zgromadzić dużą ilość wody z pomocą tej strużki i wylać cały zbiornik  w potrzebnym momencie. Ale wtedy silny strumień wody przedrze się tez do zasobnika z suchym gipsem! Znaczy - trzeba oddzielić gips od wody.

Jak to zrobić? Zamknąć zasuwkę, przegradzającą drogę wody do zasobnika. A skąd wziąć energię na zamkniecie? Przecież prądu nie ma.

Załóżmy, że rozwiązaliśmy to zadanie i mieszalnik został wymyty dużą ilością wody przy zamkniętej zasuwce, zamykającej dostęp wody do suchego gipsu. "Popłuczyny" zawierają dużo wody i nie nadają się do formowania ściennych bloczków. Ale ten roztwór w pełni jest przydatny do przygotowania drugorzędnych elementów domku. Jeżeliby szybko zabrać formę dla bloków ściennych i na jej miejsce wstawić inną, specjalną formę, to wtedy cały rzadki roztwór pójdzie na budowę, a nie będzie wyrzucony.

Rysunek 03

Ale znów; skąd wziąć energię potrzebną do szybkiej wymiany ciężkich form?

Paradoks w tym, że wszystkie potrzebne dla rozwiązania zadania resursy znajdują się w samym zadaniu w dostatecznej ilości, ale nie umieją ich dostrzec osoby, nie przeszkolone w TRIZ. Przeszkadza inercja myślenia. Oto gdzie te resursy (Rys. 03)

Zwykłą 200l blaszaną beczkę zamocowano na zawiasie nad mieszalnikiem. Zabezpiecza ją przed obrotem wysuwany języczek elektromagnesu. Struga wody, wężem najpierw napełnia cała beczkę, po czym, przelewając się wierzchem, jest podawana do mieszaniny na gipsowe bloczki. W chwili wyłączenia zasilania elektrycznego języczek elektromagnesu cofa się pod działaniem sprężyny, a pełna wody beczka obraca się wokół osi zawiasu. W wyniku tego:

• uderza w zasuwkę, odcinając dostęp wody do suchego gipsu w zasobniku,
• wlewa 200 litrów wody w lej, przemywając korpus mieszalnika z masy gipsowej, 
• z pomocą cięgieł linowych zabiera formę na bloczki ścienne i podstawia formę na inne  detale (Rys. 04).

 Rysunek 04

            I tak, rozwiązanie "nierozwiązywalnego" problemu polegało ostatecznie na... znalezieniu blaszanej, 200 litrowej beczki i wykonaniu kilku nieskomplikowanych operacji ślusarskich.

Pojawił się też efekt dodatkowy - gruchot od uderzenia przewracającej się beczki oznaczał... początek nieplanowanej przerwy dla monterów domku. Przy końcuzmiany nie trzeba było myć mieszalnika - wystarczyło wyłączyć wyłącznik i wszystko dalej odbywało się samoczynnie.

PS. Padająca z gruchotem beczka - to nie najelegantsze rozwiązanie. Oprócz tego beczka przy uderzeniu trochę się pokrzywiła. Jednakowoż odpowiedzieliśmy na najważniejsze wyzwanie: "Zróbcie proszę coś i to jak można najszybciej" Praktycznie - "z tego co było" - zmontowano opisaną konstrukcję, do której dodałem wskazówki dla jej ulepszenia.