Abschlussarbeit Michal
Entwicklung und Inbetriebnahme des hydraulischen Aufbaus einer labortechnischen Espressomaschine
Verfasser
Florian Johann Michal
Einleitung
Diese Abschlussarbeit ist Teil des Forschungsprojekts „Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee – Entwicklung Espressomaschine“ und befasst sich mit der Weiterführung der Entwicklung einer labortechnischen Espressomaschine und dessen Inbetriebnahme. Diese erfolgt im Verbundlabor Fahrzeugtechnik, Akustik und Dynamik der Hochschule für angewandte Wissenschaften München.
Die hier vorliegende Dokumentation ist auf Basis vorangegangener Entwicklungsschritte entstanden, weshalb sich diese Bachelorarbeit in den gesamten Produktentwicklungsprozess (PEP) des Forschungsprojekts eingliedert. Als Ausgangspunkt dienen die Gesamtkonstruktionen von zwei Maschinenvarianten, die während einer Projektarbeit im Sommersemester 2020 erstellt wurden und den hydraulischen Aufbau sowie den Grundrahmen weitestgehend abbilden.
Zu Beginn dieser Arbeit wurden Aufgabenpakete festgelegt, deren Ziele jedoch während des Projektverlaufs immer wieder angepasst werden mussten. Durch anfangs nicht vorhersehbare Hindernisse und noch nicht abgeschlossene Arbeiten folgten mehrfache Überarbeitungen des Projektplans. Somit beinhaltet die Inbetriebnahme, die in etwa 50 Prozent dieser Arbeit ausmachen sollte, nur Hinweise zur Montage und ein Konzept für die Montageanleitung. Dafür wurden Entwicklungsthemen in deutlich größerem Umfang bearbeitet als ursprünglich festgelegt. So kam die Bestellung von Prototypen der Boiler zu den Aufgabenpaketen hinzu und die Konstruktion der Tropfschale wurde nicht nur vorläufig ausgelegt, sondern final mit Lieferanten auf die Herstellbarkeit geprüft und ein Angebot hierfür eingeholt. Einzig die Konzipierung des Schlauchbiegewerkzeugs verblieb von den Änderungen des Projektverlaufs unbeeinflusst.
Im Folgenden werden nun die Ergebnisse und das Vorgehen der eben erwähnten Aufgabenpaketen erläutert. Alle aufgetretenen Probleme sowie Lösungen hierfür, Ausblicke und verworfene Ideen werden in den entsprechenden Kapiteln dargelegt.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Variantenmanagement
3. Entwicklung und Konstruktion
3.1 Vorgehensmodell
3.2 Boiler
3.2.1 Benötigte Teile
3.2.2 Änderungen an den Zeichnungen
3.2.3 Angebotserstellung
3.2.4 Schneidringverschaubung
3.2.5 Offene Arbeiten
3.3 Tropfschale
3.3.1 Randbedingungen und Funktionsanalyse
3.3.2 Konzepte und Umsetzung der Schnittstellen
3.3.2.1 Konzept „Selbstschließende Einheit“
3.3.2.2 Konzept „Rückschlagventil“
3.3.2.3 Konzept „Gerinne“
3.3.2.4 Sammelblock Variante „Labor“
3.3.2.5 Sammelblock Variante „Home“
3.3.2.6 Tropfschalenhalterung
3.3.2.7 Nachweis Halter per FEM
3.3.3 Blechbiegekonstruktion der Tropfschale
3.4 Schlauchbiegewerkzeug
3.4.1 Anforderungen
3.4.2 Gesamtkonzept
3.4.3 Offene Arbeiten
4. Inbetriebnahme
4.1 Vorgehen
4.2 Offene Arbeiten
5. Montageanleitung
6. Fazit