Style-Global:Brühturm - Versionsgeschichte

Armin Rohnen am 29. März 2025 um 14:12 Uhr

2025-03-29T14:12:40Z

← Nächstältere Version		Version vom 29. März 2025, 16:12 Uhr
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			<htmltag tagname="img" src="http://vg07.met.vgwort.de/na/2e93bf5d53054e9fb9948a89ff611a5a" width="1" height="1" alt=""></htmltag>

	= Felix Kistler, 16.06.2023 - Abschlussbemerkung =		= Felix Kistler, 16.06.2023 - Abschlussbemerkung =
	Die Montierbarkeit des Brühturms wurde bereits im Zuge des Prototypenbaus der 1-Zylinder-Maschine verifiziert. Die Komponentenanordnung und Leitungsführung in den Brühtürmen der 2-Zylinder-Maschine sowie der gleichzeitige Kaffee- und Teebezug muss im Zuge der Inbetriebnahme der 2-Zylinder-Maschine geprüft werden.		Die Montierbarkeit des Brühturms wurde bereits im Zuge des Prototypenbaus der 1-Zylinder-Maschine verifiziert. Die Komponentenanordnung und Leitungsführung in den Brühtürmen der 2-Zylinder-Maschine sowie der gleichzeitige Kaffee- und Teebezug muss im Zuge der Inbetriebnahme der 2-Zylinder-Maschine geprüft werden.

Felix Kistler: /* Felix Kistler, 16.06.2023 - Abschlussbemerkung */

2024-06-16T10:41:00Z

Felix Kistler, 16.06.2023 - Abschlussbemerkung

← Nächstältere Version		Version vom 16. Juni 2024, 12:41 Uhr
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	= Felix Kistler, 16.06.2023 - Abschlussbemerkung =		= Felix Kistler, 16.06.2023 - Abschlussbemerkung =
	Die Montierbarkeit des Brühturms wurde bereits im Zuge des Prototypenbaus der 1-Zylinder-Maschine verifiziert. Die Komponentenanordnung und Leitungsführung in den Brühtürmen der 2-Zylinder-Maschine sowie der gleichzeitige Kaffee- und Teebezug muss im Zuge ~~des Prototypenbaus~~ der 2-Zylinder-Maschine geprüft werden.		Die Montierbarkeit des Brühturms wurde bereits im Zuge des Prototypenbaus der 1-Zylinder-Maschine verifiziert. Die Komponentenanordnung und Leitungsführung in den Brühtürmen der 2-Zylinder-Maschine sowie der gleichzeitige Kaffee- und Teebezug muss im Zuge der Inbetriebnahme der 2-Zylinder-Maschine geprüft werden.

	= Felix Kistler, 09.06.2023 =		= Felix Kistler, 09.06.2023 =

Felix Kistler am 16. Juni 2024 um 09:04 Uhr

2024-06-16T09:04:55Z

← Nächstältere Version		Version vom 16. Juni 2024, 11:04 Uhr
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			= Felix Kistler, 16.06.2023 - Abschlussbemerkung =
			Die Montierbarkeit des Brühturms wurde bereits im Zuge des Prototypenbaus der 1-Zylinder-Maschine verifiziert. Die Komponentenanordnung und Leitungsführung in den Brühtürmen der 2-Zylinder-Maschine sowie der gleichzeitige Kaffee- und Teebezug muss im Zuge des Prototypenbaus der 2-Zylinder-Maschine geprüft werden.

			= Felix Kistler, 09.06.2023 =
			Im Wintersemester 2023-24 wurde die Baugruppe Brühturm geringfügig angepasst. Anschließend wurde die Baugruppe in die Konstruktion der 2-Zylinder-Maschine baugleich übernommen. Der linke und rechte Brühturm der 2-Zylinder-Maschine unterscheiden sich lediglich dadurch, dass im linken Brühturm das Magnetventil Y109 für das Umschalten zwischen Kaffee- und Teewasserbezug fehlt, da auf dem linken Brühturm nur Kaffee bezogen werden kann. Daher bleibt die für das Magnetventil Y109 vorgesehene Blechlasche im Halteblech des Brühturms leer, wodurch sich auch geringfügig andere Leitungswege ergeben. Ansonsten sind beide Brühtürme identisch.

			== Einfügen der Zukaufteile ==

			Das CAD-Modell des Brühturms wurde vervollständigt und die Zukaufteile wie der SEEED-Drucksensor und die Gewindeeinsätze wurden eingefügt. Es wurde die für den FLM-Druck optimierte Brühgruppe in die Baugruppe Brühturm eingefügt. Detaillierte Informationen zu Aufbau und Funktion der Brühgruppe sind auf der Wiki-Seite [[Konstruktionsanpassungen der Brühgruppe]] nachzulesen.

			== Umkonstruktion des Halteblechs im Brühturm ==

			Die Lasche des Magnetventils Y109 wurde nach Konstruktionsänderung Nr. 23 angepasst. Dabei wurde der Winkel der Lasche von 15 auf 20° geändert.

			= Felix Kistler, 07.11.2023 =
			Die 2-Zylinder-Maschine weist über zwei Brühgruppen auf, die individuell voneinander betrieben werden. Die linke Brühgruppe ist ausschließlich für den Kaffeebezug bestimmt, wobei die rechte Brühgruppe für sowohl Kaffee- als auch Teewasserbezug vorgesehen ist. Dadurch ergeben sich in der Konstruktion der beiden Brühtürme geringfügige Änderungen in der Anzahl der Magnetventile und damit einhergehend in der Leitungsführung. Für den rechten Brühturm soll die Konstruktion aus der 1-Zylinder-Maschine baugleich übernommen werden, da diese über die gleiche Funktion aufweisen. Der linke Brühturm soll lediglich minimal abgeändert werden, sodass möglichst viele Gleichteile in den Brühtürmen der 1-Zylinder- und 2-Zylinder-Maschine verbaut werden.

	= Armin Rohnen, 19.07.2023 =		= Armin Rohnen, 19.07.2023 =
	Aus der von Felix Kistler durchgeführten Analyse für die erforderlichen Arbeitspakete an der Glasboilermaschine ergiben sich die noch offenen Themen:		Aus der von Felix Kistler durchgeführten Analyse für die erforderlichen Arbeitspakete an der Glasboilermaschine ergiben sich die noch offenen Themen:

Armin Rohnen am 19. Juli 2023 um 12:24 Uhr

2023-07-19T12:24:51Z

← Nächstältere Version		Version vom 19. Juli 2023, 14:24 Uhr
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			= Armin Rohnen, 19.07.2023 =
			Aus der von Felix Kistler durchgeführten Analyse für die erforderlichen Arbeitspakete an der Glasboilermaschine ergiben sich die noch offenen Themen:
			* Die Brühgruppenabdeckung ist als 3D-Druck-Bauteil so zu konstruieren, dass eine Individualisierung der MAschine darüber erfolgen kann. Aus Kostnegründen sind dabei möglichst kleine Volumina der erforderlichen Druckräume anzustreben.
			* In die Brühgruppenabdeckung sind das Display und die Bedientasten zu integrieren.

	= Felix Kistler, 21.06.2023 =		= Felix Kistler, 21.06.2023 =
	Aufgrund eines Konstruktionsfehlers im Halteblech der Brühgruppe muss die Schnittstellendefinition angepasst werden. Damit ändert sich die Position der Bohrungen für die Verschraubung der Brühgruppe mit dem Halte- und Versteifungsblech. Außerdem muss im Halteblech eine Aussparung für die Siebträger-Flügel angebracht werden, da sich der Siebträger sonst nicht einspannen lässt. Die neue Schnittstellendefinition für die Glasboiler- und Labormaschine ist unter [98] zu finden.		Aufgrund eines Konstruktionsfehlers im Halteblech der Brühgruppe muss die Schnittstellendefinition angepasst werden. Damit ändert sich die Position der Bohrungen für die Verschraubung der Brühgruppe mit dem Halte- und Versteifungsblech. Außerdem muss im Halteblech eine Aussparung für die Siebträger-Flügel angebracht werden, da sich der Siebträger sonst nicht einspannen lässt. Die neue Schnittstellendefinition für die Glasboiler- und Labormaschine ist unter [98] zu finden.

Felix Kistler am 21. Juni 2023 um 09:35 Uhr

2023-06-21T09:35:37Z

← Nächstältere Version		Version vom 21. Juni 2023, 11:35 Uhr
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			= Felix Kistler, 21.06.2023 =
			Aufgrund eines Konstruktionsfehlers im Halteblech der Brühgruppe muss die Schnittstellendefinition angepasst werden. Damit ändert sich die Position der Bohrungen für die Verschraubung der Brühgruppe mit dem Halte- und Versteifungsblech. Außerdem muss im Halteblech eine Aussparung für die Siebträger-Flügel angebracht werden, da sich der Siebträger sonst nicht einspannen lässt. Die neue Schnittstellendefinition für die Glasboiler- und Labormaschine ist unter [98] zu finden.

			Die oben beschriebenen Konstruktionsänderungen an Halte- und Versteifungsblech der Glasboiler-Maschine wurden durchgeführt und die verbesserten CAD-Dateien auf dem Wiki abgelegt.

	= Armin Rohnen, 20.09.2022 =		= Armin Rohnen, 20.09.2022 =
	Der Brühturm muss an die Gegebenheiten der freitragenden Brühgruppe angepasst werden. Die von durchgeführte Schraubenauslegung vom 27.07.2022 ist zu hinterfragen. Insbesondere ist die Lastannahme zu überprüfen.		Der Brühturm muss an die Gegebenheiten der freitragenden Brühgruppe angepasst werden. Die von durchgeführte Schraubenauslegung vom 27.07.2022 ist zu hinterfragen. Insbesondere ist die Lastannahme zu überprüfen.

Armin Rohnen: /* = Montage des unteren Verbindungsstücks auf der Bodenplatte */

2023-05-31T14:18:46Z

= Montage des unteren Verbindungsstücks auf der Bodenplatte

← Nächstältere Version		Version vom 31. Mai 2023, 16:18 Uhr
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	== Montageanleitung ==		== Montageanleitung ==
	=== Montage des unteren Verbindungsstücks auf der Bodenplatte ==		=== Montage des unteren Verbindungsstücks auf der Bodenplatte ===
	Das untere Verbindungsstück wird mit vier M6 Schrauben an der Bodenplatt festgeschraubt. Zur Kraftübertragung werden zusätzlich vier Spannstifte eingesetzt.		Das untere Verbindungsstück wird mit vier M6 Schrauben an der Bodenplatt festgeschraubt. Zur Kraftübertragung werden zusätzlich vier Spannstifte eingesetzt.

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	=== Befestigen des Versteifungsblechs ===		=== Befestigen des Versteifungsblechs ===
	Als letzter Schritt wird das Versteifungsblech befestigt. Hierfür werden das Versteifungsblech und das Halteblech mit vier M4 Schrauben und den zugehörigen Muttern verschraubt. Anschließend werden die vier Spannstifte eingesetzt. An der Vorderseite erfolt die Verschraubung des Versteifungsblechs mit der Brühgruppe mithilfe der vier, bisher noch nicht eingesetzten, M4 Senkkopfschrauben der Brühgruppe.		Als letzter Schritt wird das Versteifungsblech befestigt. Hierfür werden das Versteifungsblech und das Halteblech mit vier M4 Schrauben und den zugehörigen Muttern verschraubt. Anschließend werden die vier Spannstifte eingesetzt. An der Vorderseite erfolt die Verschraubung des Versteifungsblechs mit der Brühgruppe mithilfe der vier, bisher noch nicht eingesetzten, M4 Senkkopfschrauben der Brühgruppe.

	= Luca Kurbjuweit, 27.07.2022 - Schnittstelle mit Bodenplatte =		= Luca Kurbjuweit, 27.07.2022 - Schnittstelle mit Bodenplatte =

Armin Rohnen am 31. Mai 2023 um 14:17 Uhr

2023-05-31T14:17:53Z

← Nächstältere Version		Version vom 31. Mai 2023, 16:17 Uhr
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	[[Datei:Gl33.png\|x40px\|mini\|zentriert]]		[[Datei:Gl33.png\|x40px\|mini\|zentriert]]
	<br>		<br>
			[[Datei:Gl34.png\|x40px\|mini\|zentriert]]

			Aus der Geometrie des Hebelarms ergibt sich als vertikale Auslenkung bei errechnetem Biegewinkel mit b = o,028 mm.
	Aus der Geometrie des Hebelarms ergibt sich als vertikale Auslenkung bei errechnetem Biegewinkel:
	(Abbildung zeigt Seitenansicht auf Brühturm - b ist die vertikale Auslenkung des Siebträgers)		(Abbildung zeigt Seitenansicht auf Brühturm - b ist die vertikale Auslenkung des Siebträgers)

	~~b gleich tan linke klammer ϕ unterer Index B rechte klammer mal 397 m m gleich 0 Komma 028 m m~~		= Luca Kurbjuweit, 27.04.2022 - Anbindungskonzepte Brühturm an Bodenplatte =

	Luca Kurbjuweit, 27.04.2022 - Anbindungskonzepte Brühturm an Bodenplatte
	~~[Bearbeiten]~~

	Für die Anbindung des Brühturms an die Bodenplatte wurden unterschiedliche Anbindungskonzepte erarbeitet.		Für die Anbindung des Brühturms an die Bodenplatte wurden unterschiedliche Anbindungskonzepte erarbeitet.

	Turm: Kreisringquerschnitt		== Turm: Kreisringquerschnitt ==
			=== Konzept 1 Rohrverbinder ===
	Konzept 1: Rohrverbinder
	Der Brühturm endet in einem dafür konstruierten Rohrverbinder. Dieser ist mit der Bodenplatte verschraubt. Die Schrauben könnten über eine Abdeckung aus PA12 (hier in blau) versteckt werden. Die Kraftübertragung erfolgt über Stifte.		Der Brühturm endet in einem dafür konstruierten Rohrverbinder. Dieser ist mit der Bodenplatte verschraubt. Die Schrauben könnten über eine Abdeckung aus PA12 (hier in blau) versteckt werden. Die Kraftübertragung erfolgt über Stifte.
	Es existieren Rohrverbinder als Kaufteile, allerdings konnte bisher kein zufriedenstellendes Kaufteil gefunden werden.		Es existieren Rohrverbinder als Kaufteile, allerdings konnte bisher kein zufriedenstellendes Kaufteil gefunden werden.
	Konzept 2:
			=== Konzept 2 ===
	Auch hier kommt ein Rohrverbinder zum Einsatz.		Auch hier kommt ein Rohrverbinder zum Einsatz.
	Als Anschraubpunkt wird hier allerdings die untere Platte des Elektronik-Compartments verwendet. So muss, im Gegensatz zu Konzept 1, die Anschraubung nicht mehr optisch versteckt werden. Der Brühturm ragt ohne sichtbare Anbindung direkt aus der Bodenplatte.		Als Anschraubpunkt wird hier allerdings die untere Platte des Elektronik-Compartments verwendet. So muss, im Gegensatz zu Konzept 1, die Anschraubung nicht mehr optisch versteckt werden. Der Brühturm ragt ohne sichtbare Anbindung direkt aus der Bodenplatte.
	Ein Distanzstück/Abstandsbolzen ist für die Befestigung am Boden zu verwenden, damit von unten die Verkabelung und Verrohrung in den Turm eingeführt werden kann.		Ein Distanzstück/Abstandsbolzen ist für die Befestigung am Boden zu verwenden, damit von unten die Verkabelung und Verrohrung in den Turm eingeführt werden kann.
	Konzept 3: Rohr auf Extraplatte verschweißt
			=== Konzept 3 Rohr auf Extraplatte verschweißt ===
	Diese Variante geht davon aus, dass das Rohr des Brühturms als Teil bereits bei der Bestellung auf einer kleinen Platte verschweißt ist. Diese kann dann, wie in Konzept 1, auf der Bodenplatte verschraubt werden.		Diese Variante geht davon aus, dass das Rohr des Brühturms als Teil bereits bei der Bestellung auf einer kleinen Platte verschweißt ist. Diese kann dann, wie in Konzept 1, auf der Bodenplatte verschraubt werden.
	Alternativ kann die Montage auch Konzept 2 nach erfolgen.		Alternativ kann die Montage auch Konzept 2 nach erfolgen.
	Konzept 4: Verschweißen
			=== Konzept 4 Verschweißen ===
	Hier wird der Brühturm mit der Bodenplatte verschweißt. Durch die Position der Naht auf der Unterseite der Bodenplatte bietet dies eine optisch sehr ansprechende Lösung.		Hier wird der Brühturm mit der Bodenplatte verschweißt. Durch die Position der Naht auf der Unterseite der Bodenplatte bietet dies eine optisch sehr ansprechende Lösung.

	Allerdings besteht der Nachteil dieser Variante dahin, dass die verbundenen Elemente nicht mehr demontiert werden können und sie so sehr sperrig sind. Außerdem kann das Schweißen, im Gegensatz zum Verschrauben oder -nieten, nicht im Labor durchgeführt werden. Das Verschweißen als Prozess wird daher nicht in Betracht gezogen.		Allerdings besteht der Nachteil dieser Variante dahin, dass die verbundenen Elemente nicht mehr demontiert werden können und sie so sehr sperrig sind. Außerdem kann das Schweißen, im Gegensatz zum Verschrauben oder -nieten, nicht im Labor durchgeführt werden. Das Verschweißen als Prozess wird daher nicht in Betracht gezogen.
	Turm: Rechteckquerschnitt
	Konzept 1: Umbiegen der Enden		== Turm: Rechteckquerschnitt ==
			=== Konzept 1 Umbiegen der Enden ===
	Hier werden die Enflächen des Rechteck-Rohr um 90° nach Außen gebogen. Diese werden dann an der Ober-/Unterseite der Bodenplatte verschraubt. Auch hier wird eine optische Abdeckung der Schrauben benötigt.		Hier werden die Enflächen des Rechteck-Rohr um 90° nach Außen gebogen. Diese werden dann an der Ober-/Unterseite der Bodenplatte verschraubt. Auch hier wird eine optische Abdeckung der Schrauben benötigt.

	Alternativ kann die Anschraubung auch an der unteren Platte des Gehäuses (siehe Kreisring Konzept 2) erfolgen.		Alternativ kann die Anschraubung auch an der unteren Platte des Gehäuses (siehe Kreisring Konzept 2) erfolgen.
	Konzept 2: Rohrverbinder
			=== Konzept 2 Rohrverbinder ===
	siehe Kreisring Konzept 1/2		siehe Kreisring Konzept 1/2

	Konzept 3: Verschweißen		=== Konzept 3 Verschweißen ===
	siehe Kreisring Konzept 4		siehe Kreisring Konzept 4

	~~Luca Kurbjuweit, 17.04.2022 - Auslenkung Siebträger~~		= Armin Rohnen, 15.03.2022 =
	~~[Bearbeiten]~~

	~~Die Verschiebung a ergibt sich aus der Geometrie des Systems bei berechnetem Verdrehwinkel: (Abbildung zeigt Draufsicht auf Brühgruppe)~~

	~~a gleich tan linke klammer delta groß phi rechte klammer mal 397 m m gleich 0 Komma 022 m m Leerzeichen~~


	~~Dabei wurde der 397mm lange Hebelarm selbst als ideal steif angenommen. Dessen Biegung~~
	(=~~die der freitragenden Brühgruppe) gilt es also später noch zu addieren. Diese Rechnung~~
	~~basiert nur auf der Verdrehung des Brühturms.~~



	~~Luca Kurbjuweit, 10.04.2022~~
	~~[Bearbeiten]~~

	Der Brühturm stellt die Halterung der Brühgruppe dar. Er beinhaltet die Verkabelung und den Wasseranschluss. Es ist ein tragendes Rohr aus Edelstahl zu konstruieren, welches sich am Rest des Designs orientiert. Dieses Rohr muss Steif gegen Verdrehung sein [siehe Rohnen, 15.03.2022].


	Die Abbildung zeigt das Ausgangskonzept für die Geometrie der Glasboiler-Maschine. Sie dient als Ausgangspunkt für die Konstruktion des Brühturms. Ein Kernthema ist hierbei die Anbindung des Edelstahlrohr an die Bodenplatte, welche von Erik Reitsam konstruiert wird.

	Für die mechanische Vordimensionierung wurde der Verdrehwinkel eines dünnwandigen Edelstahlrohres (Außendurchmesser d=45 mm) mit 2 mm Wandstärke berechnet. Die Länges des Rohrs wurde dabei als 160mm angenommen. Nach [62] ergibt sich für die Verdrehung eines Profils mit dünnwandigem Querschnitt:
	~~http://www.w3.org/1998/Math/MathML">IT=2· mathvariant="normal">π·Rm3·t=2·π·(44mm)3·2mm=1070454mm4~~

	~~http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Δφ=MT·LG·IT=75N·397mm·160mm80000 displaystyle~~=~~"true">Nmm2·1070454mm4=5,56·10-5rad~~

	~~Armin Rohnen, 15.03.2022~~
	~~[Bearbeiten]~~
	Als Brühturm wird die vordere gesamte Baugruppe rund um die Brühgruppe bezeichnet.		Als Brühturm wird die vordere gesamte Baugruppe rund um die Brühgruppe bezeichnet.
	Die Skizze stellt den sichbaren Teil des Brühturms dar. Im nichtsichtbaren Bereich ergibt sich der gleiche Bauräume wie bei der Boilergruppe, der in der Version "on Table" durch einen "Gehäusekasten" verschlossen wird.		Die Skizze stellt den sichbaren Teil des Brühturms dar. Im nichtsichtbaren Bereich ergibt sich der gleiche Bauräume wie bei der Boilergruppe, der in der Version "on Table" durch einen "Gehäusekasten" verschlossen wird.

Armin Rohnen am 31. Mai 2023 um 14:09 Uhr

2023-05-31T14:09:44Z

← Nächstältere Version		Version vom 31. Mai 2023, 16:09 Uhr
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	Das untere Verbindungsstück (Anbindung zwischen Brühturm und Bodenplatte) wurde, basierend auf einer Laborrücksprache vom 15.06.22 umkonstruiert. Dabei wurde das seitliche Profil dahingehend verändert, dass der Brühturm nun nicht mehr auf dem Verbindungsstück aufsteht, sondern direkt auf der Bodenplatte aufliegt. Die Kraftübertragung mittels Spannstiften bleibt unverändert. Aus Gründen der Korrosion sollen allerdings Spannstifte aus A2 Edelstahl und nicht aus Federstahl verwendet werden. Außerdem wurde die Schraubenverbindung auf die Bodenplatte vorausgelegt. Mit einem vertikalen Kraftangriff von 100 N am Siebträgerende ergibt sich, bei einem Hebelarm bis zur Brühturmmitte, ein resultierendes Moment von 16,6 Nm. Die daraus auf die Schraube wirkende Axialkraft liegt in der angestrebeten Montageposition bei 664 N (worst case Annahme bei einer Schraube auf der Gegenseite der Krafteinleitung und maximalem Hebelarm). Daraus kann der erforderliche Schrauben-Spannungsquerschnitt abgeschätzt werden.		Das untere Verbindungsstück (Anbindung zwischen Brühturm und Bodenplatte) wurde, basierend auf einer Laborrücksprache vom 15.06.22 umkonstruiert. Dabei wurde das seitliche Profil dahingehend verändert, dass der Brühturm nun nicht mehr auf dem Verbindungsstück aufsteht, sondern direkt auf der Bodenplatte aufliegt. Die Kraftübertragung mittels Spannstiften bleibt unverändert. Aus Gründen der Korrosion sollen allerdings Spannstifte aus A2 Edelstahl und nicht aus Federstahl verwendet werden. Außerdem wurde die Schraubenverbindung auf die Bodenplatte vorausgelegt. Mit einem vertikalen Kraftangriff von 100 N am Siebträgerende ergibt sich, bei einem Hebelarm bis zur Brühturmmitte, ein resultierendes Moment von 16,6 Nm. Die daraus auf die Schraube wirkende Axialkraft liegt in der angestrebeten Montageposition bei 664 N (worst case Annahme bei einer Schraube auf der Gegenseite der Krafteinleitung und maximalem Hebelarm). Daraus kann der erforderliche Schrauben-Spannungsquerschnitt abgeschätzt werden.

	~~http://www~~.~~w3.org/1998/Math~~/~~MathML"~~>AS=~~FB+FKL displaystyle="true"~~>~~Rp0,2κ·kA-β·E·fzlk~~		Mit einem Anziehfaktor von k = 2 (ausknickender Drehmomentschlüssel) und einer Klemmlänge von 12 mm inklusive der Plattendicke des Unterbaus ergibt sich nach [42] für eine Schraube der Festigkeitsklasse 8.8 ein Qurschnitt von A<sub>S</sub> = 11,39 mm<sup>2</sup>

	Mit einem Anziehfaktor von k unterer Index A gleich 2 bei Verwendung eines Drehmomentenschlüssels und einer Klemmlänge von 12 mm inklusive der Plattendicke des Unterbaus ergibt sich nach [42] für eine Edelstahlschraube der Festigkeitsklasse 8.8:		Dies erlaubt die Verwendung einer M5-Schraube bei einem Sicherheitsfaktor von 1,24. Da entgegen der worst-case Annahme die Hebelwirkung im eingebauten Zustand auch durch die Spannstifte aufgefangen wird, ist dieser Faktor vertretbar.

	~~http://www.w3.org/1998/Math/MathML">AS=FB+FKL displaystyle="true">Rp0,2κ·kA-β·E·fzlk=664 N+664 N·0,5640 N/mm21,19·2-1,1·180000Nmm2·0,01112 mm=11,39 mm2~~

	Dies erlaubt die Verwendung einer M5-Schraube ~~(Spannungsquerschnitt M5: 14,2 mm^2)~~ bei einem Sicherheitsfaktor von 1,24. Da entgegen der worst-case Annahme die Hebelwirkung im eingebauten Zustand auch durch die Spannstifte aufgefangen wird, ist dieser Faktor vertretbar.


	~~Luca Kurbjuweit, 01.06.2022 - Fertigungskosten Verbindungsstücke~~
	~~[Bearbeiten]~~

			= Luca Kurbjuweit, 01.06.2022 - Fertigungskosten Verbindungsstücke =
	Über die Xometry Website wurde eine erste Abschätzung der Fertigungskosten für die beiden Verbindungsstücke durchgeführt. Als CNC-Frästeil beliefen sich die Kosten auf:		Über die Xometry Website wurde eine erste Abschätzung der Fertigungskosten für die beiden Verbindungsstücke durchgeführt. Als CNC-Frästeil beliefen sich die Kosten auf:

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	Luca Kurbjuweit, 01.06.2022 - FEM Brühturm		= Luca Kurbjuweit, 01.06.2022 - FEM Brühturm =
	~~[Bearbeiten]~~

	Für den Brühturm wurde eine FEM Berechnung der Auslenkung in den gegebenen Lastfällen durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass die Wandstärke des Turms auf 4 mm erhöht werden muss, aufgrund der horizontalen Auslenkung durch Torsion am Ende des Siebträgers.		Für den Brühturm wurde eine FEM Berechnung der Auslenkung in den gegebenen Lastfällen durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass die Wandstärke des Turms auf 4 mm erhöht werden muss, aufgrund der horizontalen Auslenkung durch Torsion am Ende des Siebträgers.

	Lasfall 1: Horizontale Belastung (Torsion) mit ~~75N~~: maximale Auslenkung der Außenwand: 0,00825 mm. Daraus wurde über den entstehenden Torsionswinkel die horizontale Auslenkung am Ende der Brühgruppe berechnet:		== Lasfall 1 ==
			Horizontale Belastung (Torsion) mit 75 N: maximale Auslenkung der Außenwand: 0,00825 mm. Daraus wurde über den entstehenden Torsionswinkel die horizontale Auslenkung am Ende der Brühgruppe berechnet. Es ergibt sich eine Auslenkung von 0,1455 mm.

	tan linke klammer alpha rechte klammer Leerzeichen gleich Zähler 0 Komma 00825 geteilt durch Nenner 22 Komma 5 Bruchergebnis Komma Leerzeichen alpha gleich 0 Komma 021 Grad w unterer Index S i e b _ h o r Ende unterer Index gleich tan linke klammer alpha rechte klammer mal l unterer Index S i e b plus B r u e h Ende unterer Index gleich tan linke klammer 0 Komma 021 rechte klammer mal linke klammer 231 plus 166 rechte klammer gleich 0 Komma 1455 Leerzeichen linke eckige klammer m m rechte eckige klammer


	~~Lasfall 2: Biegung bei vertikaler Belastung~~ von ~~100N am Siebträgerende: maximale Auslenkung Außenwand:~~ 0,~~0332~~. ~~Die vertikale Auslenkung am Siebträgerende berechnet sich mit dem Biegewinkel alpha zu:~~

	tan linke klammer alpha rechte klammer gleich w unterer Index T u r m Ende unterer Index geteilt durch l unterer Index T u r m Ende unterer Index gleich Zähler 0 Komma 0332 geteilt durch Nenner 178 Bruchergebnis Komma Leerzeichen alpha gleich 0 Komma 0107 Grad w unterer Index S i e b _ v e r t Ende unterer Index gleich tan linke klammer alpha rechte klammer mal l unterer Index T u r m minus M i t t e _ S i e b Ende unterer Index gleich tan linke klammer 0 Komma 0107 rechte klammer mal 352 gleich 0 Komma 0657 Leerzeichen linke eckige klammer m m rechte eckige klammer

	~~Gesamtauslenkung Turm und freitragende Brühgruppe~~:		== Lasfall 2 ==
			Biegung bei vertikaler Belastung von 100N am Siebträgerende: maximale Auslenkung Außenwand: 0,0332. Die vertikale Auslenkung am Siebträgerende berechnet sich mit dem Biegewinkel alpha zu. Es ergibt sich eine Auslenkung von 0,0657 mm.

	Die finale Auslenkung des Siebträgerendes setzt sich aus der Auslenkung aufgrund der Verformung des Turms und der Brühgruppe zusammen (Auslenkung durch Brühgruppe siehe Wiki Brühgruppe). Somit ergibt sich:		== Gesamtauslenkung Turm und freitragende Brühgruppe ==
			Die finale Auslenkung des Siebträgerendes setzt sich aus der Auslenkung aufgrund der Verformung des Turms und der Brühgruppe zusammen (Auslenkung durch Brühgruppe siehe Wiki Brühgruppe). Somit ergibt sich die Gesamtauslenkung zu 0,155 mm
	~~http://www.w3.org/1998/Math/MathML">wSieb_vertikal_ges=0,0325 mm + 0,0657 mm = mathvariant="bold">0,0982 mmwSieb_horizontal_ges=0,00935 mm + 0,1455 mm =~~ 0,155 mm
	~~Luca Kurbjuweit, 07.05.2022 - Ausarbeitung des Anbindungskonzepts~~
	~~[Bearbeiten]~~

	~~Anbindung des Brühturms~~

			= Luca Kurbjuweit, 07.05.2022 - Ausarbeitung des Anbindungskonzepts =
			== Anbindung des Brühturms ==
	Die Anbindung des Brühturms an die Bodenplatte, sowie die freitragende Brühgruppe soll mittels Spannstiften und Verschraubung erfolgen.		Die Anbindung des Brühturms an die Bodenplatte, sowie die freitragende Brühgruppe soll mittels Spannstiften und Verschraubung erfolgen.

Zeile 195:		Zeile 177:

	Am unteren Ende mündet der Turm in einem zweiten Verbindungsstück. Dies ist ebenfalls mit zwei Spannstiften DIN 13337 (l=8mm) zur Kraftübertragung, sowie zwei Schrauben M4x10 an der Bodenplatte befestigt. Das untere Verbindungsstück soll aus optischen Gründen aus Messing gefertigt werden.		Am unteren Ende mündet der Turm in einem zweiten Verbindungsstück. Dies ist ebenfalls mit zwei Spannstiften DIN 13337 (l=8mm) zur Kraftübertragung, sowie zwei Schrauben M4x10 an der Bodenplatte befestigt. Das untere Verbindungsstück soll aus optischen Gründen aus Messing gefertigt werden.

	~~Scherkraft auf die beiden Spannstifte zwischen oberem Verbindungsstück und freitragender Brühgruppe:~~

	Mit dem Hebelarm der Brühgruppe und des Siebträgers ergibt sich ein resultierendes Moment um die Mitte des Brühturms:		Mit dem Hebelarm der Brühgruppe und des Siebträgers ergibt sich ein resultierendes Moment um die Mitte des Brühturms:

	~~M unterer Index r e s Ende unterer Index gleich 75 N mal 397 m m gleich 29775 N m m~~		[[Datei:Gl29.png\|x20px\|mini\|zentriert]]

	Daraus ergibt sich die Kraft auf die beiden Spannstifte für einen Abstand zur Mittelachse von ~~28mm~~:		Daraus ergibt sich die Kraft auf die beiden Spannstifte für einen Abstand zur Mittelachse von 28 mm:

	F unterer Index r e s Ende unterer Index gleich Zähler M unterer Index r e s Ende unterer Index geteilt durch Nenner 2 mal r Bruchergebnis gleich Zähler 29775 N m m geteilt durch Nenner 2 mal 28 m m Bruchergebnis gleich 532 N		[[Datei:Gl30.png\|x40px\|mini\|zentriert]]

	Spannstifte nach DIN 13337 halten, bei einem Nenndurchmesser von 4mm, einer maximalen Scherkraft von 8kN stand. Somit ist die Dimensionierung der Stifte mehr als ausreichend. An der Turmanbindung erfolgt die Kraftübertragung, zur Positionierung des Turms, durch drei Stifte. Somit ist hier die Kraft pro Stift nochmals geringer.		Spannstifte nach DIN 13337 halten, bei einem Nenndurchmesser von 4mm, einer maximalen Scherkraft von 8kN stand. Somit ist die Dimensionierung der Stifte mehr als ausreichend. An der Turmanbindung erfolgt die Kraftübertragung, zur Positionierung des Turms, durch drei Stifte. Somit ist hier die Kraft pro Stift nochmals geringer.

	Luca Kurbjuweit, 07.05.2022 - Auslenkung des Siebträgers unter Biegung		= Luca Kurbjuweit, 07.05.2022 - Auslenkung des Siebträgers unter Biegung =
	~~[Bearbeiten]~~		Die Auslenkung des Siebträgers bei vertikaler Krafteinleitung am Ende des Siebträgers resultiert in einem Moment am Ende des Brühturms. Für den Fall eines am Balkenende angreifenden Moments ergibt sich nach [62] für die Durchbiegung den Biegewinkel ϕ:
	Die Auslenkung des Siebträgers bei vertikaler Krafteinleitung am Ende des Siebträgers resultiert in einem Moment am Ende des Brühturms. Für den Fall eines am Balkenende angreifenden Moments ergibt sich nach [62] für die Durchbiegung ~~http://www.w3.org/1998/Math/MathML">wB und~~ den Biegewinkel ϕ ~~unterer Index B~~:

	~~I unterer Index y gleich gerade pi mal gerade R unterer Index gerade m hoch drei mal gerade t gleich gerade pi mal linke klammer 43 mm rechte klammer hoch drei mal 2 mm gleich 499557 mm hoch 4~~

	w unterer Index B gleich Zähler M mal L im Quadrat geteilt durch Nenner 2 mal E mal I unterer Index y Bruchergebnis mal linke klammer minus 1 rechte klammer gleich Zähler 100 N mal 397 m m mal linke klammer 160 m m rechte klammer im Quadrat geteilt durch Nenner 2 mal 180000 Anfang Anzeige Stil Zähler N geteilt durch Nenner m m im Quadrat Bruchergebnis Ende Stil mal 499557 m m hoch 4 Bruchergebnis mal linke klammer minus 1 rechte klammer gleich minus 5 Komma 65 mal 10 hoch minus 3 Endexponent m m		[[Datei:Gl31.png\|x20px\|mini\|zentriert]]
			<br>
			[[Datei:Gl32.png\|x40px\|mini\|zentriert]]
			<br>
			[[Datei:Gl33.png\|x40px\|mini\|zentriert]]
			<br>

	ϕ unterer Index B gleich Zähler M mal L geteilt durch Nenner E mal I unterer Index y Bruchergebnis gleich Zähler 100 N mal 397 m m mal 160 m m geteilt durch Nenner 180000 Anfang Anzeige Stil Zähler N geteilt durch Nenner m m im Quadrat Bruchergebnis Ende Stil mal 499557 m m hoch 4 Bruchergebnis gleich 7 Komma 06 mal 10 hoch minus 5 Endexponent r a d

	Aus der Geometrie des Hebelarms ergibt sich als vertikale Auslenkung bei errechnetem Biegewinkel:		Aus der Geometrie des Hebelarms ergibt sich als vertikale Auslenkung bei errechnetem Biegewinkel:

Armin Rohnen am 31. Mai 2023 um 13:30 Uhr

2023-05-31T13:30:42Z

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	Scherkräfte auf Stifte		== Scherkräfte auf Stifte ==
			=== Fall 1: horizontaler Kraftangriff ===
	Fall 1: horizontaler Kraftangriff

	Der kritische Punkt für die Stiftberechnung findet sich an der Anbindung zwischen oberem Verbindungsstück und dem Brühturm. Da sich an der Vorderseite des oberen Verbindungsstücks eine Aussparung zur Kabeldurchführung befindet, läuft die Kraftübertragung hier nur über drei Stifte.		Der kritische Punkt für die Stiftberechnung findet sich an der Anbindung zwischen oberem Verbindungsstück und dem Brühturm. Da sich an der Vorderseite des oberen Verbindungsstücks eine Aussparung zur Kabeldurchführung befindet, läuft die Kraftübertragung hier nur über drei Stifte.

	~~Die rechte Abbildung zeigt die geometrischen Ausgangbedingungen in Top-Down Perspektive~~.		[[Datei:Gl24.png\|x20px\|mini\|zentriert]]
			<br>
	~~http~~:~~//www~~.w3.~~org/1998/Math/MathML">Mres=F·l=75 N·231 mm+156 mm1000=29 Nm linebreak="newline"/~~>~~Fres=Mresr=29 Nm0,033 m=879 N FSchereinzel=879 N3=293 N~~		[[Datei:Gl25.png\|x40px\|mini\|zentriert]]
			<br>
			[[Datei:Gl26.png\|x40px\|mini\|zentriert]]
			<br>
	Die verwendeten Spannstifte ISO 8752 (A2) besitzen bei Nenndurchmesser 4 mm eine Abscherkraft von 11,24 kN.		Die verwendeten Spannstifte ISO 8752 (A2) besitzen bei Nenndurchmesser 4 mm eine Abscherkraft von 11,24 kN.

			=== Fall 2: vertiakler Kraftangriff ===
	Fall 2: vertiakler Kraftangriff

	Der zweite Lastfall ensteht durch vertikalen Kraftangriff am Siebträgerhalter. Da der Turm aus Gründen der Fertigbarkeit nicht direkt auf dem Verbindungsstück aufsteht, wirkt das mittlere Stiftepaar als Drehpunkt. Die resultierende Kraft wird vom hinteren Spannstift aufgefangen.		Der zweite Lastfall ensteht durch vertikalen Kraftangriff am Siebträgerhalter. Da der Turm aus Gründen der Fertigbarkeit nicht direkt auf dem Verbindungsstück aufsteht, wirkt das mittlere Stiftepaar als Drehpunkt. Die resultierende Kraft wird vom hinteren Spannstift aufgefangen.

	~~http~~:~~//www~~.~~w3.org/1998/Math/MathML"~~>~~Mres=100 N·231+1561000m=38,7 Nm linebreak="newline"/>Fres=Mresr=38,7 Nm0,0235 m=1647 N <11,24 kN~~		[[Datei:Gl27.png\|x20px\|mini\|zentriert]]
			<br>
			[[Datei:Gl28.png\|x40px\|mini\|zentriert]]
	Luca Kurbjuweit, 20.07.2022 - Anpassungen durch Veränderungen an der Brühgruppe
	~~[Bearbeiten]~~		= Luca Kurbjuweit, 20.07.2022 - Anpassungen durch Veränderungen an der Brühgruppe =

	Aufgrund konstruktiver Änderungen an der freitragenden Brühgruppe wurde der Außendurchmesser des Brühturms auf 55 mm erhöht, um eine bessere Leitungsführung zu ermöglichen. Im Zuge dessen wurden die beiden Verbindungsstücke angepasst. Außerdem werden nun zur symmetrischen Kraftweiterleitung vier Spannstifte zwischen Brühgruppe und oberem Verbindungsstück, sowie ebenfalls vier zwischen unterem Verbindungsstück und Bodenplatte verwendet		Aufgrund konstruktiver Änderungen an der freitragenden Brühgruppe wurde der Außendurchmesser des Brühturms auf 55 mm erhöht, um eine bessere Leitungsführung zu ermöglichen. Im Zuge dessen wurden die beiden Verbindungsstücke angepasst. Außerdem werden nun zur symmetrischen Kraftweiterleitung vier Spannstifte zwischen Brühgruppe und oberem Verbindungsstück, sowie ebenfalls vier zwischen unterem Verbindungsstück und Bodenplatte verwendet
	~~Luca Kurbjuweit, 29.06.2022 - Anpassung unteres Verbindungsstück~~
	~~[Bearbeiten]~~

			= Luca Kurbjuweit, 29.06.2022 - Anpassung unteres Verbindungsstück =
	Das untere Verbindungsstück (Anbindung zwischen Brühturm und Bodenplatte) wurde, basierend auf einer Laborrücksprache vom 15.06.22 umkonstruiert. Dabei wurde das seitliche Profil dahingehend verändert, dass der Brühturm nun nicht mehr auf dem Verbindungsstück aufsteht, sondern direkt auf der Bodenplatte aufliegt. Die Kraftübertragung mittels Spannstiften bleibt unverändert. Aus Gründen der Korrosion sollen allerdings Spannstifte aus A2 Edelstahl und nicht aus Federstahl verwendet werden. Außerdem wurde die Schraubenverbindung auf die Bodenplatte vorausgelegt. Mit einem vertikalen Kraftangriff von 100 N am Siebträgerende ergibt sich, bei einem Hebelarm bis zur Brühturmmitte, ein resultierendes Moment von 16,6 Nm. Die daraus auf die Schraube wirkende Axialkraft liegt in der angestrebeten Montageposition bei 664 N (worst case Annahme bei einer Schraube auf der Gegenseite der Krafteinleitung und maximalem Hebelarm). Daraus kann der erforderliche Schrauben-Spannungsquerschnitt abgeschätzt werden.		Das untere Verbindungsstück (Anbindung zwischen Brühturm und Bodenplatte) wurde, basierend auf einer Laborrücksprache vom 15.06.22 umkonstruiert. Dabei wurde das seitliche Profil dahingehend verändert, dass der Brühturm nun nicht mehr auf dem Verbindungsstück aufsteht, sondern direkt auf der Bodenplatte aufliegt. Die Kraftübertragung mittels Spannstiften bleibt unverändert. Aus Gründen der Korrosion sollen allerdings Spannstifte aus A2 Edelstahl und nicht aus Federstahl verwendet werden. Außerdem wurde die Schraubenverbindung auf die Bodenplatte vorausgelegt. Mit einem vertikalen Kraftangriff von 100 N am Siebträgerende ergibt sich, bei einem Hebelarm bis zur Brühturmmitte, ein resultierendes Moment von 16,6 Nm. Die daraus auf die Schraube wirkende Axialkraft liegt in der angestrebeten Montageposition bei 664 N (worst case Annahme bei einer Schraube auf der Gegenseite der Krafteinleitung und maximalem Hebelarm). Daraus kann der erforderliche Schrauben-Spannungsquerschnitt abgeschätzt werden.

Armin Rohnen: /* Lastfall 2: horizontaler Kraftangriff "Kippen" */

2023-05-31T13:11:33Z

Lastfall 2: horizontaler Kraftangriff "Kippen"

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	== Lastfall 2: horizontaler Kraftangriff "Kippen" ==		== Lastfall 2: horizontaler Kraftangriff "Kippen" ==
	Analog zu Lastfall 1 wird die Auslegung bei Kippen des Brühturms durchgeführt.		Analog zu Lastfall 1 wird die Auslegung bei Kippen des Brühturms durchgeführt.
	[[Datei:Gl21.png\|~~x40px~~\|mini\|zentriert]]		[[Datei:Gl21.png\|x20px\|mini\|zentriert]]
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