Abschlussarbeit Tritschler
Konstruktion zweier Druckbehälter für eine hochwertige Siebträgermaschine
Verfasser
Tobias Tritschler
Einleitung
Der Konsum von Kaffee hat in unserer Gesellschaft einen besonders hohen Stellenwert. Entsprechend groß ist die Vielfalt der verfügbaren Kaffeemaschinen auf dem Markt. Diese reicht von den Siebträgermaschinen über die Filtermaschinen bis hin zu den Kaffeevollautomaten. Auch das Labor für Maschinendynamik der Fakultät 03 der Hochschule München entwickelt in Zusammenarbeit mit der „Kaffeewerkstatt München UG“ seit 2016 eine hochwertige Espressomaschine. Diese soll in naher Zukunft in Kleinserie produziert und an Kunden wie zum Beispiel kleine Cafés und Kaffeeröstereien verkauft werden. Ziel ist, mit dieser Maschine andere hochwertige Espressomaschinen abzubilden, d.h. sie soll in geschmacksgebenden Parametern wie Wassertemperatur, Dampfdruck, etc. präzise einstellbar sein. Die Entwicklung der Espressomaschine wurde in verschiedene Aufgaben unterteilt, welche im Rahmen von Abschluss- und Projektarbeiten bewältigt werden sollen. In dieser Arbeit wird der Festigkeitsnachweis nach Anhang 1 der Richtlinie 2014/68/EU für den Dampfboiler aus Borosilikatglas sowie den Kaffeeboiler aus Edelstahl geführt.
Inhaltesverzeichnis
1 Einleitung
2 Das Projekt „labortechnische Siebträgermaschine“
3 Gesetzliche Vorgaben für Druckbehälter
4 Entwicklung des Dampfboiler-Versuchsaufbaus
4.1 Aufgabe und Anforderungen
4.2 Funktionsweise des Dampfboilers
4.3 Konzeptentwicklung des Dampfboilers
4.4 Auslegung des Dampfboilers
4.4.1 Gesetzliche Anforderungen an den Dampfboiler
4.4.2 Festigkeitsberechnung
4.4.3 Aufheizsimulation
4.4.4 Wärmespannungen
4.4.5 Dehnschraubenberechnung
4.4.6 Auslegung der Dichtungen
4.5 Versuchsaufbau
4.6 Temperaturdifferenzberechnung
4.7 Versuchsdurchführung
4.8 Zusammenfassung und Ausblick
5 Entwicklung des Kaffeeboilers
5.1 Aufgabe und Anforderungen
5.2 Funktionsweise des Kaffeeboilers
5.3 Konzeptentwicklung des Kaffeeboilers
5.3.1 Erstes Konzept des Kaffeeboilers
5.3.2 Zweites Konzept des Kaffeeboilers
5.3.3 Drittes Konzept des Kaffeeboilers
5.3.4 Bewertung der Konzepte und Auswahl des finalen Konzepts
5.4 Auslegung des Kaffeeboilers
5.4.1 Gesetzliche Anforderungen an Kaffeeboiler
5.4.2 Festigkeitsberechnung
5.4.3 Schweißnahtberechnung
5.4.4 Schraubenberechnung
5.4.5 Auslegung der Dichtung
5.4.6 Heizleistungsrechnung
5.5 Finaler Entwurf
5.6 Prototyp
5.7 Zusammenfassung und Ausblick
6 Literaturverzeichnis