Projektarbeit Martin Aspacher, Michael Albrecht, Stefanie Diener
Leistungsvereinbarung Glasboilermaschine
Glasboiler
Die Boilerkonstruktion ist bezüglich der mechanischen und thermischen Festigkeit der Spannhaken zu prüfen. Sollte sich die Konstruktion der Spannhaken durch die Analyse als nicht tauglich erweisen, muss eine Alternativlösung gefunden werden. Der grundlegende Mechanismus inkl. Boilerdeckel und Verspanndeckel ist dabei zu erhalten.
Der Boilerboden ist so umzukonstruieren, dass der Boiler flächig auf der Bodenplatte aufliegt. Die eingeklebten metallischen Durchführungen bzw. Hülsen sind so umzugestalten, dass möglichst wenig, bestenfalls keine eingeklebte Hülsen benötigt werden. Die Motivation ist die Gewährleistung eines dichten Boilers.
Der Bestellvorgang des Boilerbodens ist erst für das Jahr 2023 geplant. Eine fertige Konstruktion des Boilerbodens bis zum intern kommunizierten Bestellschluss in der 6. Projektwoche (KW 47 2022) ist somit nicht erforderlich.
Brühturm und freitragende Brühgruppe
Die grundlegende Konstruktion der Brühgruppe ist vorhanden. Lediglich den Kunststoffeinsatz gilt es zu definieren. Die Leitungsführungen sind für einen möglichst geradlinigen Rohrleitungsverlauf zu vereinfachen. Gegebenenfalls müssen dafür die Gesamtmaße der Brühgruppe angepasst werden. Ziel der Vereinfachung ist, dass außer den zwingend erforderlichen Winkelstücken an den 2/3-Wegeventilen keine weiteren "Ecken" in den Leitungen vorhanden sind.
Der Brühturm muss an die Gegebenheiten der freitragenden Brühgruppe angepasst und finalisiert werden. Neben der Integration der CAD-Modelle ist ein Steifigkeitsnachweis mittels FEM durchzuführen. Anhand der Betätigungsnorm sind äußere wirkenden Kräfte am Siebträgerende mit 100 N vertikal und 75 N horizontal anzunehmen. Die Durchbiegung bzw. Verdrehung sollte kleiner 0,1 mm betragen. Frequenzen wie bspw. Eigenfrequenzen und Frequenzfenster sind nicht definiert und müssen somit nicht betrachtet werden.
Abtropfwanne und Abtropfblech
Zur Umsetzung einer einfachen Schmutzwassersammlung soll untersucht werden, ob die Abtropfwanne ein Stück unter das Bodenblech geschoben werden kann. Dadurch wird es ermöglicht die Schmutzwasserleitung im nicht sichtbaren Bereich ohne komplizierte Leitungsführung in die Abtropfwanne abzuleiten.
Aufgrund dieser Funktionsweise muss die Abtropfwanne bei Herausnahme ein Stück nach vorne gezogen werden und anschließend nach oben herausgenommen werden. Zur Lagesicherung wird eine Fixierung der Abtropfwanne verlangt. Eine mögliche Umsetzung erfolgt über das Abtropfblech.
Für die Abtropfwanne soll ein Gastro-Normbehälter verwendet werden. Umkonstruieren des Normbehälters, wie zum Beispiel das Anbringen eines Griffes, wären möglich. Ein Fach für Zubehörteile ebenso wie allgemeine Ablageflächen für Zubehörteile sollen nicht eingeplant werden.
Bodenplatte
Die Konstruktion des Bodenblechs ist im Einklang mit dem Brühturm zu finalisieren. Dabei ist insbesondere auf eine geradlinige Rohrleitungsverlegung zu achten. Um eine hohe Steifigkeit zu erreichen, sollen die Ausschnitte in der Bodenplatte möglichst geringgehalten werden.
Unterbau
Die Konstruktion des Unterbaus ist im Einklang mit dem Brühturm zu finalisieren. Der aktuelle Hydraulikplan ist korrekt und zu verwenden. Dabei ist insbesondere auf einen geradlinige Rohrleitungsverlegung zu achten. Durch die Integration des Unterbaus in eine Küchenplatte ist die Baugröße ein limitierender Faktor. Der Bauraum mit einer Tiefe von 520 mm und einer Höhe von 85 mm gilt es einzuhalten.
Globale Aufgabenpakete
Präzisieren der Aufgabenstellung
In einem ersten Schritt gilt es die Aufgabenstellung zu präzisieren. Das Ziel ist eine möglichst vollständige Anforderungsliste zu erarbeiten, welche im weiteren Verlauf als Grundlage für die Konzeptionierung dient. Hierzu sind die Anforderungen und die Randbedingungen der jeweiligen Aufgabe klar zu definieren.
Als Bezugsquelle dient die Aufgabenstellung mit einer Analyse des Projektstands. Ergänzt werden diese Informationen mit den Zielvereinbarungen der ersten Rücksprache. Anhand der detaillierten Aufgabenstellung erfolgt eine finale Aufgabenverteilung an die Teammitglieder.
Grundlagenbetrachtung
Die Grundlagenbetrachtung beschäftigt sich mit der Aneignung grundlegender Kenntnisse, welche für die erfolgreiche Bearbeitung der Aufgabenstellungen benötigt werden. Hierzu zählt die Funktionsweise von Zweikreis Siebträger Espressomaschinen und das methodische Konstruieren nach VDI-2221. Des Weiteren ist die Erstellung von Blechteilen und CNC-gefertigten Bauteilen mittels CAD-Programm zu wiederholen und zu vertiefen.
Spezifische Grundlagen
Im Unterschied zu der allgemeinen Grundlagenbetrachtung widmet sich dieses Arbeitspaket der Aneignung spezifischer Grundlagen, welche für die erfolgreiche Bearbeitung der jeweiligen Baugruppe benötigt wird. Die Grundlagen umfassen beispielsweise die Rohrleitungsverlegung, die Druckbehälterverordnung oder FEM-Analysen für Festigkeits- und Stabilitätsnachweise.
Konzeption
Innerhalb dieses Arbeitspaketes werden verschiedene Konzepte erstellt. Für die Ermittlung der Konzepte wird der morphologische Kasten angewendet. Eine Bewertung erfolgt über ein Bewertungsverfahren, mit dessen Hilfe die Entscheidung für das beste Lösungskonzept getroffen wird.
Konstruktion
Auf Grundlage des jeweiligen Lösungskonzepts wird ein erstes maßstäbliches Modell mithilfe des CAD-Programms erstellt oder die bestehende Baugruppe überarbeitet. Anhand dieses Modells lassen sich Schwachstellen erkennen und Verbesserungsmöglichkeiten ableiten. Mögliche Schwachstellen ergeben sich auch durch Festigkeits- und Stabilitätsanalysen, welche je nach Baugruppe und Relevanz durchzuführen sind. Es folgen Iterationsschleifen, in denen die Schwachstellen beseitigt werden.
Detailierung und finale Konstruktion
Das letzten Arbeitspakt umfasst die Erstellung des finalen CAD-Modells. Hierfür sind die Baugruppen zu detaillieren und technische Zeichnungen anzufertigen