Massenbilanz - Versionsgeschichte

Armin Rohnen: /* Armin Rohnen, 25.10.2021 */

2023-04-10T12:45:21Z

Armin Rohnen, 25.10.2021

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	= Armin Rohnen, 25.10.2021 =		= Armin Rohnen, 25.10.2021 =
	Tassen im Labor		Tassen im Labor<br>
	Milchkaffee / doppelter Capuccino 350 g		Milchkaffee / doppelter Capuccino 350 g<br>
	Espresso 158 g		Espresso 158 g<br>

	= Gregor Mietzsch, 23.10.2021 =		= Gregor Mietzsch, 23.10.2021 =

Armin Rohnen: /* Gregor Mietzsch, 28.10.2021 */

2023-04-10T12:44:59Z

Gregor Mietzsch, 28.10.2021

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 = Gregor Mietzsch, 28.10.2021 =
 Zur Ermittlung der maximalen Belastung der Wägetechnik wurden zuletzt noch die Cappuccinotassen von Villory und Boch auf ihr Gewicht untersucht.
 {| class="wikitable"

Armin Rohnen am 10. April 2023 um 12:44 Uhr

2023-04-10T12:44:32Z

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	\|-		\|-
	! Bauteil !! Masse !! Anzahl !! Gesamtgewicht		! Bauteil !! Masse !! Anzahl !! Gesamtgewicht
			\|-
	\| Tassen \|\| 255 g \|\| 2 \|\| 500 g		\| Tassen \|\| 255 g \|\| 2 \|\| 500 g
	\|-		\|-
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	\|-		\|-
	! Gewicht !! Anzahl Cappuccinotassen		! Gewicht !! Anzahl Cappuccinotassen
	~~\| Tassen \|\| 255 g \|\| 2 \|\| 500 g~~
	\|-		\|-
	\| ~~Getränk~~ \|\| 200 g \|\| 2 \|\| ~~400 g~~		\| < 200 g \|\| 6
			\|-
			\| 200 Gramm bis < 225 Gramm \|\| 5
			\|-
			\| 225 Gramm bis < 250 Gramm \|\| 11
			\|-
			\| 250 Gramm bis < 275 Gramm \|\| 2
			\|-
			\| 275 Gramm bis < 300 Gramm \|\| 1
			\|-
			\| 300 Gramm bis < 325 Gramm \|\| 0
	\|-		\|-
	\| ~~Abtropfblech~~ \|\| ~~940 g \|\| 1 \|\| 940 g~~		\| 325 Gramm bis < 350 Gramm \|\| 2
	\|-		\|-
	\| ~~Summe~~ \|\| ~~\|\| \|\| 1840 g~~		\| 350 Gramm und mehr \|\| 1
	\|}		\|}

	Die Tassen mit mehr als 250 Gramm fassen allesamt einen doppelten Cappuccino. Die maximale Last von Kaffeetassen und Kaffee auf die Wägetechnik besteht also aus 2 Cappuccinotassen von je 250 Gramm und dem enthaltenen Getränk von je 200 Millilitern. Daraus ergibt sich ein Gesamtgewicht von 900 Gramm auf die Wägetechnik.		Die Tassen mit mehr als 250 Gramm fassen allesamt einen doppelten Cappuccino. Die maximale Last von Kaffeetassen und Kaffee auf die Wägetechnik besteht also aus 2 Cappuccinotassen von je 250 Gramm und dem enthaltenen Getränk von je 200 Millilitern. Daraus ergibt sich ein Gesamtgewicht von 900 Gramm auf die Wägetechnik.

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	Zur Vorauslegung interessiert jedoch nur der Fall mit dem größten Gewicht, also das Blech. In einer Ausführung aus Aluminium (EN AW 3003) mir einer Dichte von 2,73 Gramm/cm3 entspricht dies 324,87 Gramm Gewicht. Eine Ausführung aus Stahl (1.4301) mit einer Dichte von 7,9 Gramm/cm3 ist aus Gewichtsgründen abzulehnen. Stahl erhöht das Gewicht für das Blech auf 940 Gramm. Es ergeben sich also folgende Werte:		Zur Vorauslegung interessiert jedoch nur der Fall mit dem größten Gewicht, also das Blech. In einer Ausführung aus Aluminium (EN AW 3003) mir einer Dichte von 2,73 Gramm/cm3 entspricht dies 324,87 Gramm Gewicht. Eine Ausführung aus Stahl (1.4301) mit einer Dichte von 7,9 Gramm/cm3 ist aus Gewichtsgründen abzulehnen. Stahl erhöht das Gewicht für das Blech auf 940 Gramm. Es ergeben sich also folgende Werte:
	Massenbilanz Bauteil Gewicht Anzahl Gesamtgewicht
	Tassen 250 ~~Gramm~~ 2 500 ~~Gramm~~		{\| class="wikitable"
	Getränk 200 ~~Gramm~~ 2 400 ~~Gramm~~		\|+ Massenbilanz
	Abtropfblech 325 ~~Gramm~~ 1 325 ~~Gramm~~		\|-
	Summe ~~1225 Gramm~~		! Bauteil !! Gewicht !! Anzahl !! Gesamtgewicht
			\|-
			\| Tassen \|\| 250 g \|\| 2 \|\| 500 g
			\|-
			\| Getränk \|\| 200 g \|\| 2 \|\| 400 g
			\|-
			\| Abtropfblech \|\| 325 g \|\| 1 \|\| 325 g
			\|-
			\| Summe \|\| \|\| \|\| Beispiel
			\|}

	Es ist für die Auslegung der Wägetechnik also sinnvoll mit einem zu tragenden Gewicht von 2000 Gramm zu rechnen. Dies ist auch so in der Aufgabenstellung gefordert. Dabei verbleiben 675 Gramm als Reserve für noch nötige Bauteile der Wägetechnik.		Es ist für die Auslegung der Wägetechnik also sinnvoll mit einem zu tragenden Gewicht von 2000 Gramm zu rechnen. Dies ist auch so in der Aufgabenstellung gefordert. Dabei verbleiben 675 Gramm als Reserve für noch nötige Bauteile der Wägetechnik.
	~~Armin Rohnen, 25.10.2021~~
	~~[Bearbeiten]~~

			= Armin Rohnen, 25.10.2021 =
	Tassen im Labor		Tassen im Labor
	Milchkaffee / doppelter Capuccino 350 ~~Gramm~~		Milchkaffee / doppelter Capuccino 350 g
	Espresso 158 ~~Gramm~~		Espresso 158 g
	~~Gregor Mietzsch, 23.10.2021~~
	~~[Bearbeiten]~~

			= Gregor Mietzsch, 23.10.2021 =
	Für die Massenbilanz wurden die Vorarbeiten von Armin Rohnen und Kilian Stach als Referenz herangezogen. Dabei sind gewisse Annahmen dieser Arbeiten kritisch zu hinterfragen. Insbesondere das Gewicht der leeren Espressotassen ist fragwürdig. Um diese Annahmen zu prüfen wurde der Online-Katalog von Villeroy und Boch herangezogen. Es zeigt sich, dass bei Espressotassen das Gewicht in den meisten Fällen zwischen 90 und 110 Gramm liegt. Bei Kaffeetassen liegen die meisten Gewichte zwischen 150 und 175 Gramm. Kaffeebecher wurden bei dieser Auswertung nicht berücksichtigt.		Für die Massenbilanz wurden die Vorarbeiten von Armin Rohnen und Kilian Stach als Referenz herangezogen. Dabei sind gewisse Annahmen dieser Arbeiten kritisch zu hinterfragen. Insbesondere das Gewicht der leeren Espressotassen ist fragwürdig. Um diese Annahmen zu prüfen wurde der Online-Katalog von Villeroy und Boch herangezogen. Es zeigt sich, dass bei Espressotassen das Gewicht in den meisten Fällen zwischen 90 und 110 Gramm liegt. Bei Kaffeetassen liegen die meisten Gewichte zwischen 150 und 175 Gramm. Kaffeebecher wurden bei dieser Auswertung nicht berücksichtigt.
	Eigengewichte von Tassen der Marke Villeroy und Boch Gewicht Anzahl Espressotassen Anzahl Kaffeetassen
	< 75 ~~Gramm~~ 16 0		{\| class="wikitable"
	75 ~~Gramm~~ bis < 100 ~~Gramm~~ 19 0		\|+ Eigengewichte von Tassen der Marke Villeroy und Boch
	100 ~~Gramm~~ bis < 125 ~~Gramm~~ 18 12		\|-
	125 ~~Gramm~~ bis < 150 ~~Gramm~~ 2 15		! Gewicht !! Anzahl Espressotassen !! Anzahl Kaffeetassen
	150 ~~Gramm~~ bis < 175 ~~Gramm~~ 2 11		\|-
	175 ~~Gramm~~ bis < 200 ~~Gramm~~ 0 17		\| < 75 g \|\| 16 \|\| 0
	200 ~~Gramm~~ und mehr 1 11		\|-
			\| 75 g bis < 100 g \|\| 19 \|\| 0
			\|-
			\| 100 g bis < 125 g \|\| 18 \|\| 12
			\|-
			\| 125 g bis < 150 g \|\| 2 \|\| 15
			\|-
			\| 150 g bis < 175 g \|\| 2 \|\| 11
			\|-
			\| 175 g bis < 200 g \|\| 0 \|\| 17
			\|-
			\| 200 g und mehr \|\| 1 \|\| 11
			\|}

	Des weiteren ist die Verwendung von Stahlblech als Material für das Abtropfblech und Gitter kritisch zu hinterfragen. Eine Ausführung in Aluminium würde das Gewicht um mehr als die Hälfte reduzieren. Dies ist jedoch im Hinblick auf Biegefestigkeit und Designaspekte zu hinterfragen.		Des weiteren ist die Verwendung von Stahlblech als Material für das Abtropfblech und Gitter kritisch zu hinterfragen. Eine Ausführung in Aluminium würde das Gewicht um mehr als die Hälfte reduzieren. Dies ist jedoch im Hinblick auf Biegefestigkeit und Designaspekte zu hinterfragen.

Armin Rohnen am 10. April 2023 um 12:34 Uhr

2023-04-10T12:34:54Z

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	\|-		\|-
	! Bauteil !! Masse !! Anzahl !! Gesamtgewicht		! Bauteil !! Masse !! Anzahl !! Gesamtgewicht
			\|-
	\| Tassen \|\| 255 g \|\| 2 \|\| 500 g		\| Tassen \|\| 255 g \|\| 2 \|\| 500 g
	\|-		\|-

Armin Rohnen am 10. April 2023 um 12:34 Uhr

2023-04-10T12:34:28Z

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	<htmltag tagname="img" src="http://vg04.met.vgwort.de/na/~~46dcfd92325d443a9d287a093f4fa0de~~" width="1" height="1" alt=""></htmltag>		<htmltag tagname="img" src="http://vg04.met.vgwort.de/na/8d9f87bcbfb8456aa1ee9c7b3bf19023" width="1" height="1" alt=""></htmltag>
	[[Datei:Breites Logoband.png\|mini\|zentriert\|hochkant=2.5]]<br>		[[Datei:Breites Logoband.png\|mini\|zentriert\|hochkant=2.5]]<br>

			= Gregor Mietzsch, 12.01.2022 =
			Für die seriennahe Ausführung des Konzepts ist ein größeres Abtropfblech notwendig. Dieses ist 350 Millimeter breit und 200 Millimeter tief. Bei einer Fertigung aus 2 Millimeter dicken Stahlblech wiegt das Blech folglich 1106 Gramm. Die Löcher zur Lagerung sind dabei nicht berücksichtigt. Damit wäre das Abtropfblech in dieser Ausführung minimal zu schwer. Die geschätzte Gesamtlast würde sich dadurch auf mindestens 2006 Gramm belaufen. Dabei sind 2 Kaffeetassen mit Getränk eingerechnet. Dieses Abtropfblech für den Demonstrator ist allerdings zu groß für die Kaffeemaschine. Dies ist notwendig, da die im Labor vorhandenen Wägezellen deutlich größer sind als die angestrebten Wägezellen vom Typ Zemic Q47. Bei Verwendung der Zemic-Wägezellen kann das Abtropfblech auf die in der Kaffeemaschine passende Tiefe von maximal 140 Millimetern verkleinert werden. Das Blech würde dann noch 775 Gramm wiegen. Dadurch ist die Last auf den Wägezellen noch im zulässigen Rahmen.

			= Gregor Mietzsch, 22.12.2021 =
			Die Massenbilanz des aktuellen Demonstrators ist unverändert zum 24.11.. Das Abtropfblech an sich wiegt 675 Gramm. Dadurch stehen noch 425 Gramm für weitere Teile der Wägetechnik zur Verfügung. Die Löcher im Blech zur Lagerung auf den Wägezellen werden dabei vernachlässigt. Zieht man diese vom Gewicht ab, folgt eine Gewichtsersparnis von 3 Gramm. Diese Gewichtsreduktion ist vernachlässigbar klein.

			Das zulässige Gesamtgewicht wird im Aufbau mit 4 Wägezellen eingehalten, da lediglich 4 weitere Schrauben und 8 Muttern benötigt werden. Diese stellen die Lagerung des Blechs auf den Wägenzellen dar. Im Demonstrator wiegen diese 4 Schrauben und und Muttern weniger als 100 Gramm.
			Das Konzept von Herrn Stach ist aufgrund der nötigen Auflagen auf den Wägezellen von Seiten der Massenbilanz her kritischer. Das Konzept ist aber immer noch im zulässigen Gewicht.

			Von Seiten der Massenbilanz sind daher beide Konzepte realisierbar.

			= Gregor Mietzsch, 24.11.2021 =
			Aufgrund des neuen CAD-Modells musste die Massenbilanz erneut aufgestellt werden. Das Abtropfblech wird mit 305 Millimetern Breite (Y-Achse), 140 Millimetern Tiefe (X-Achse) und 2 Millimetern Dicke (Z-Achse) angenommen. Das Achsensystem entspricht der Arbeit von Herrn Stach [1]. Daraus folgt für ein Blech aus 1.4301 ein Gewicht von 675 Gramm.

			{\| class="wikitable"
			\|+ Massenbilanz mit Stahl
			\|-
			! Bauteil !! Masse !! Anzahl !! Gesamtgewicht
			\| Tassen \|\| 255 g \|\| 2 \|\| 500 g
			\|-
			\| Getränk \|\| 200 g \|\| 2 \|\| 400 g
			\|-
			\| Abtropfblech \|\| 675 g \|\| 1 \|\| 675 g
			\|-
			\| Summe \|\| \|\| \|\| 1575 g
			\|}

			Es verbleiben noch 425 Gramm für weitere Bestandteile der Wägetechnik.

			= Gregor Mietzsch, 11.11.2021 =
			Da Aluminium als Werkstoff ungeeignet ist, muss das Abtropfblech aus Stahl (1.4301) gefertigt werden. Der Materialwechsel erhöht das Gewicht des Abtropfblechs auf das 2,9-fache, da dieser Stahl eine Dichte von 7,9 Gramm/cm3 besitzt. Somit wiegt das Abtropfblech 940 Gramm.

			{\| class="wikitable"
			\|+ Massenbilanz mit Stahl (1.4301)
			\|-
			! Bauteil !! Masse !! Anzahl !! Gesamtgewicht
			\| Tassen \|\| 255 g \|\| 2 \|\| 500 g
			\|-
			\| Getränk \|\| 200 g \|\| 2 \|\| 400 g
			\|-
			\| Abtropfblech \|\| 940 g \|\| 1 \|\| 940 g
			\|-
			\| Summe \|\| \|\| \|\| 1840 g
			\|}

			Es verbleiben noch 160 Gramm für weitere Bestandteile der Wägetechnik, wenn nur zwei Wägezellen verwendet werden sollen.

			Alternativ kann man auf die Ausführung als Blech verzichten und nur ein Gitter anbieten. Dabei ist auf die Durchbiegung zu achten.

			= Gregor Mietzsch, 28.10.2021 =
			Zur Ermittlung der maximalen Belastung der Wägetechnik wurden zuletzt noch die Cappuccinotassen von Villory und Boch auf ihr Gewicht untersucht.


			Gewicht Anzahl Cappuccinotassen
			< 200 Gramm 6
			200 Gramm bis < 225 Gramm 5
			225 Gramm bis < 250 Gramm 11
			250 Gramm bis < 275 Gramm 2
			275 Gramm bis < 300 Gramm 1
			300 Gramm bis < 325 Gramm 0
			325 Gramm bis < 350 Gramm 2
			350 Gramm und mehr 1

			{\| class="wikitable"
			\|+ Eigengewichte von Cappuccinotassen
			\|-
			! Gewicht !! Anzahl Cappuccinotassen
			\| Tassen \|\| 255 g \|\| 2 \|\| 500 g
			\|-
			\| Getränk \|\| 200 g \|\| 2 \|\| 400 g
			\|-
			\| Abtropfblech \|\| 940 g \|\| 1 \|\| 940 g
			\|-
			\| Summe \|\| \|\| \|\| 1840 g
			\|}
			Die Tassen mit mehr als 250 Gramm fassen allesamt einen doppelten Cappuccino. Die maximale Last von Kaffeetassen und Kaffee auf die Wägetechnik besteht also aus 2 Cappuccinotassen von je 250 Gramm und dem enthaltenen Getränk von je 200 Millilitern. Daraus ergibt sich ein Gesamtgewicht von 900 Gramm auf die Wägetechnik.

			Hinzu kommt das Abtropfblech. Für die Vorauslegung der Wägetechnik wird eine Breite von 350 Millimetern und 170 Millimeter Tiefe, bei einer Blechstärke von 2 Millimetern angenommen. Dies entspricht der vollen Breite und Tiefe des Bereichs oberhalb der Abtropfschale, was den schlimmsten Fall darstellt. Da das Abtropfblech auch als Blech im eigentlichen Sinne und als Gitter gefordert ist, sind hier zwei Varianten möglich.

			Zur Vorauslegung interessiert jedoch nur der Fall mit dem größten Gewicht, also das Blech. In einer Ausführung aus Aluminium (EN AW 3003) mir einer Dichte von 2,73 Gramm/cm3 entspricht dies 324,87 Gramm Gewicht. Eine Ausführung aus Stahl (1.4301) mit einer Dichte von 7,9 Gramm/cm3 ist aus Gewichtsgründen abzulehnen. Stahl erhöht das Gewicht für das Blech auf 940 Gramm. Es ergeben sich also folgende Werte:
			Massenbilanz Bauteil Gewicht Anzahl Gesamtgewicht
			Tassen 250 Gramm 2 500 Gramm
			Getränk 200 Gramm 2 400 Gramm
			Abtropfblech 325 Gramm 1 325 Gramm
			Summe 1225 Gramm

			Es ist für die Auslegung der Wägetechnik also sinnvoll mit einem zu tragenden Gewicht von 2000 Gramm zu rechnen. Dies ist auch so in der Aufgabenstellung gefordert. Dabei verbleiben 675 Gramm als Reserve für noch nötige Bauteile der Wägetechnik.
			Armin Rohnen, 25.10.2021
			[Bearbeiten]

			Tassen im Labor
			Milchkaffee / doppelter Capuccino 350 Gramm
			Espresso 158 Gramm
			Gregor Mietzsch, 23.10.2021
			[Bearbeiten]

			Für die Massenbilanz wurden die Vorarbeiten von Armin Rohnen und Kilian Stach als Referenz herangezogen. Dabei sind gewisse Annahmen dieser Arbeiten kritisch zu hinterfragen. Insbesondere das Gewicht der leeren Espressotassen ist fragwürdig. Um diese Annahmen zu prüfen wurde der Online-Katalog von Villeroy und Boch herangezogen. Es zeigt sich, dass bei Espressotassen das Gewicht in den meisten Fällen zwischen 90 und 110 Gramm liegt. Bei Kaffeetassen liegen die meisten Gewichte zwischen 150 und 175 Gramm. Kaffeebecher wurden bei dieser Auswertung nicht berücksichtigt.
			Eigengewichte von Tassen der Marke Villeroy und Boch Gewicht Anzahl Espressotassen Anzahl Kaffeetassen
			< 75 Gramm 16 0
			75 Gramm bis < 100 Gramm 19 0
			100 Gramm bis < 125 Gramm 18 12
			125 Gramm bis < 150 Gramm 2 15
			150 Gramm bis < 175 Gramm 2 11
			175 Gramm bis < 200 Gramm 0 17
			200 Gramm und mehr 1 11

			Des weiteren ist die Verwendung von Stahlblech als Material für das Abtropfblech und Gitter kritisch zu hinterfragen. Eine Ausführung in Aluminium würde das Gewicht um mehr als die Hälfte reduzieren. Dies ist jedoch im Hinblick auf Biegefestigkeit und Designaspekte zu hinterfragen.

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2023-04-10T12:17:57Z

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Massenbilanz - Versionsgeschichte

Armin Rohnen: /* Armin Rohnen, 25.10.2021 */

Armin Rohnen: /* Gregor Mietzsch, 28.10.2021 */

Armin Rohnen am 10. April 2023 um 12:44 Uhr

Armin Rohnen am 10. April 2023 um 12:34 Uhr

Armin Rohnen am 10. April 2023 um 12:34 Uhr

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