Rücksprache 08.02.2024

Datum: : 08.02.2024
Uhrzeit: 13:00 Uhr
Teilnehmer: Armin Rohnen, Felix Kistler
Protokoll Verantwortlicher: Felix Kistler

Tagesordnungspunkte:

Top 1: Annahme des Protokolls der Rücksprache vom 25.01.2024

Das Protokoll der Rücksprache vom 25.01.2024 wurde angenommen.

Top 2: Weitere Vorgehensweise zu Dichtungen für Tanks und Boiler

Der aktuelle Konstruktionsstand der Tanks wurde besprochen. Die Konstruktion der Tanks ist bis auf die Dichtung in den Tankdeckeln abgeschlossen. In den letzten Wochen wurde eine ausgiebige Recherche für eine passende Dichtung der Tankdeckel durchgeführt, welche den zuvor festgelegten Anforderungen entspricht. So soll die Dichtung einen flachen, rechteckigen Querschnitt (K-Ring) mit einer Höhe von 1-2 mm aufweisen und aus möglichst weichem, lebensmittelzertifiziertem Material bestehen. Der Innen- und Außendurchmesser der Dichtung soll sich an den toleranzbedingten minimalen und maximalen Innendurchmessern des Glasrohrs der Tanks orientieren, welche bei 92,7 bzw. 95,7 mm liegen. Als theoretische Idealmaße für die Dichtung wurden daher ein Innendurchmesser von 86 mm und ein Außendurchmesser von 98 mm bei einer Höhe von 2 mm definiert. Während der Recherche konnte jedoch kein Lieferant gefunden werden, welcher die Dichtung mit den oben genannten Eigenschaften in Kleinststückzahlen bereitstellen kann, um die theoretischen Idealmaße verifizieren zu können. Daher wurde vereinbart, dass die Konstruktion der Tankdeckel-Dichtung vorerst mit den theoretischen Idealmaßen durchgeführt wird. Im Zuge einer zukünftigen Projektarbeit sollen die tatsächlichen Idealmaße versuchstechnisch ermittelt und verifiziert werden. Dazu sollen mehrere Prototypen für die Dichtung in unterschiedlichen Abmessungen gefertigt und im Tankdeckel getestet werden. Für die Prototypenfertigung der Dichtungen aus Rohmaterial existieren mehrere Optionen. So wäre ein Schneiden der Dichtungsringe mit unterschiedlichen Durchmessern aus einer Silikon-Platte mit 2 mm Stärke über Laserschneiden mit dem Lasercutter im C-Lab der Hochschule oder mit einem Zirkel und einer befestigten Klinge möglich. Außerdem könnten die Dichtungsringe mithilfe von 3D-gedruckten Matrizen aus Silikon gegossen werden. Sobald nachgewiesen ist, welche tatsächlichen Idealmaße für die Dichtung benötigt werden, soll mit der Lieferantenrecherche fortgefahren werden. Eine Beschreibung der Versuche und Umsetzungsmöglichkeiten soll auf der Wiki-Seite Versuche und Konzepte erfolgen. Damit ist das Arbeitspaket Tanks der 2-Zylinder-Maschine abgeschlossen.

Top 3: Berechnung der Durchbiegung des Abtropfblechs

Die zu erwartende Durchbiegung des Abtropfblechs der 2-Zylinder-Maschine wurde berechnet, wenn vier volle Cappuccino-Tassen mittig auf dem Abtropfblech platziert werden. Dazu wurde zuerst das Gewicht der vier Tassen samt Inhalt im Labor definiert und anschließend als Punktlast am Mittelpunkt des Abtropfblechs aufgebracht, welches aus 2 mm starkem Edelstahl-Blech gefertigt wird. Die zu erwartende Durchbiegung des Abtropfblechs beträgt in diesem Fall rund 5 mm, was deutlich zu viel ist. Daher soll das Abtropfblech über die langen Seiten von unten auf der Abtropfschale gelagert und gestützt werden, um eine Durchbiegung im Betrieb zu vermeiden. Dazu werden die langen Seiten der Abtropfschale nach oben hin bis zur Unterkante des Abtropfblechs verlängert. Durch regelmäßige Aussparungen soll verhindert werden, dass das Abtropfblech durch eventuelle fertigungsbedingte Toleranzen in Schieflage gerät. Die Konstruktion der zugehörigen Blechteile zur Befestigung des Abtropfbereichs wird im Zuge der Konstruktion des Unterbaus durchgeführt.

Top 4: Bearbeitungsstand Unterbau 1-Zylinder und 2-Zylinder

Die Komponentenanordnung und Leitungsführung im Unterbau der 1-Zylinder-Maschine wurde präsentiert und besprochen. Der Boilerboden wurde nochmals umkonstruiert, um eine bessere Zugänglichkeit der Leitungen zu ermöglichen. Die Niveausonde und der Temperatursensor wurden in den hinteren Bereich des Unterbaus unter die Elektronik gelegt, sodass im vorderen Bereich mehr Platz für die Leitungsführung zur Verfügung steht. Durch diverse Optimierungen war es möglich, die Leitungsführung zu vereinfachen und die Anzahl der Verbindungselemente im Unterbau zu reduzieren, was in einer Verringerung der Materialkosten von rund 100 € resultiert. Damit ist die Optimierung des Unterbaus der 1-Zylinder-Maschine abgeschlossen. Die Tests mit dem neuen FEP-Schlauch des Zulieferers AVS Römer ergaben, dass dieser sich im Vergleich zu dem zuvor verwendeten PFA-Schlauch geschmeidiger biegen lässt, ohne zu knicken. Daher wurden im Unterbau der 1-Zylinder-Maschine mehrere Eckverbinder durch gebogene Schlauchstücke ersetzt. Da der FEP-Schlauch bei einer Betriebstemperatur von 100 °C jedoch nur bis 7 bar dicht bleibt, kann dieser nicht für den Heiß- und Mischwasserstrang sowie den Teewasserstrang verwendet werden. Aus diesem Grund soll der teurere PFA-Schlauch für die Heißwasserstränge und der FEP-Schlauch für die drucklosen und kaltwasserführenden Leitungen in der Maschine verwendet werden. Für die Komponentenanordnung und Leitungsführung im Unterbau der 2-Zylinder-Maschine sollen möglichst viele Komponenten und Leitungen vom Unterbau der 1-Zylinder-Maschine übernommen werden. Dabei ist jedoch auf die korrekte Umsetzung des Hydraulikplans der 2-Zylinder-Maschine zu achten. Vor allem bei der Festwasser- und Bezugsleitung sowie der Dampfleitung werden sich einige Änderungen im Leitungsverlauf und in der Anzahl der Komponenten zwischen 1-Zylinder- und 2- Zylinder-Maschine ergeben.

Top 5: Weitere Vorgehensweise zur Entwicklung 2-Zylinder-Maschine

Die ungeplante Überarbeitung des Unterbaus der 1-Zylinder-Maschine hat eine Verschiebung des Projektplans um zwei Wochen zur Folge. Vom 09.02. bis zum 16.02. soll die Komponentenanordnung und Leitungsführung im Unterbau der 2-Zylinder-Maschine durchgeführt werden. Bis zum 22.02. werden dann die Blechteile des Unterbaus konstruiert, sodass der komplette Unterbau der 2-ZylinderMaschine in der kommenden Rücksprache besprochen werden kann. Ab dem 23.02. kann mit der Kostenoptimierung der 2-Zylinder-Maschine fortgefahren werden. Das geplante Abgabedatum der Masterarbeit liegt gegenwärtig zwischen dem 15.05. und 01.06.2024.