Rücksprache 25.01.2024: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee
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Top 1: Annahme des Protokolls der Rücksprache vom 25.01.2024
Top 1: Annahme des Protokolls der Rücksprache vom 11.01.2024
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Das Protokoll der Rücksprache vom 25.01.2024 wurde angenommen.
Das Protokoll der Rücksprache vom 11.01.2024 wurde angenommen.
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Top 2: Weitere Vorgehensweise zu Dichtungen für Tanks und Boiler
Top 2: Besprechung Abtropfbereich 2-Zylinder
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Der aktuelle Konstruktionsstand der Tanks wurde besprochen. Die Konstruktion der Tanks ist bis auf
Der aktuelle Konstruktionsstand des Abtropfbereichs der 2-Zylinder-Maschine wurde besprochen. Die
die Dichtung in den Tankdeckeln abgeschlossen. In den letzten Wochen wurde eine ausgiebige
Konstruktion von Abtropfblech, Abtropfschale und Schmutzwassersammelblocks ist weit
Recherche für eine passende Dichtung der Tankdeckel durchgeführt, welche den zuvor festgelegten
fortgeschritten. Es wurden Bedenken zur Fertigbarkeit des Schmutzwassersammelblocks geäußert, da
Anforderungen entspricht. So soll die Dichtung einen flachen, rechteckigen Querschnitt (K-Ring) mit
dieser momentan als geschlossenes Behältnis mit Ein- und Auslauföffnung gestaltet ist. In Serie soll
einer Höhe von 1-2 mm aufweisen und aus möglichst weichem, lebensmittelzertifiziertem Material
der Sammelblock per Thermotransfersintern wie der MultiJetFusion-Druck aus dem Material PA12
bestehen. Der Innen- und Außendurchmesser der Dichtung soll sich an den toleranzbedingten
hergestellt werden. Die erforderlichen Stützstrukturen innerhalb des Sammelblocks bleiben zwar
minimalen und maximalen Innendurchmessern des Glasrohrs der Tanks orientieren, welche bei 92,7
während und nach der Fertigung pulverförmig, jedoch gilt es nachzuprüfen, ob das vollständige
bzw. 95,7 mm liegen. Als theoretische Idealmaße für die Dichtung wurden daher ein
Entfernen des Stützmaterials in Pulverform durch die beiden Öffnungen gewährleistet werden kann.
Innendurchmesser von 86 mm und ein Außendurchmesser von 98 mm bei einer Höhe von 2 mm
Dazu soll der Sammelblock in der gegenwärtigen Konstruktion bei einem 3D-Druck-Dienstleister
definiert. Während der Recherche konnte jedoch kein Lieferant gefunden werden, welcher die
Trindo angefragt werden. Die Abtropfschale soll bei dem Blechfertiger Blexon angefragt werden, um
Dichtung mit den oben genannten Eigenschaften in Kleinststückzahlen bereitstellen kann, um die
die Fertigbarkeit zu überprüfen und eine Kosteneinschätzung zu bekommen.
theoretischen Idealmaße verifizieren zu können. Daher wurde vereinbart, dass die Konstruktion der
Anschließend wurde die Fixierung von Sammelblock, Abtropfschale und Abtropfblech besprochen.
Tankdeckel-Dichtung vorerst mit den theoretischen Idealmaßen durchgeführt wird. Im Zuge einer
Allgemein soll die Fixierung aller Bauteile im Abtropfbereich über Bleche an der UnterbauKonstruktion erfolgen. Die Abtropfschale soll über die seitlichen Flansche mit der Blechkonstruktion
zukünftigen Projektarbeit sollen die tatsächlichen Idealmaße versuchstechnisch ermittelt und
des Unterbaus verschraubt werden. Dazu werden auf jeder Seite jeweils drei M3- oder M4-
verifiziert werden. Dazu sollen mehrere Prototypen für die Dichtung in unterschiedlichen
Blechschrauben eingesetzt, da für diese keine Muttern an der Unterseite benötigt werden. Auf die
Abmessungen gefertigt und im Tankdeckel getestet werden. Für die Prototypenfertigung der
Schraubenköpfe werden Aufsätze aus Gummi angebracht, um darauf das Abtropfblech lagern zu
Dichtungen aus Rohmaterial existieren mehrere Optionen. So wäre ein Schneiden der Dichtungsringe
können und ein Klappern im Betrieb zu vermeiden. Bis zur nächsten Rücksprache sollen Lieferanten
mit unterschiedlichen Durchmessern aus einer Silikon-Platte mit 2 mm Stärke über Laserschneiden
für Blechschrauben und Gummiaufsätze recherchiert werden.
mit dem Lasercutter im C-Lab der Hochschule oder mit einem Zirkel und einer befestigten Klinge
Zur Halterung des Sammelblocks sind zwei Bleche vorgesehen, die symmetrisch auf der schrägen
möglich. Außerdem könnten die Dichtungsringe mithilfe von 3D-gedruckten Matrizen aus Silikon
Unterseite des Sammelblocks liegen. Die Haltebleche weisen über einen größeren Winkel als die
gegossen werden. Sobald nachgewiesen ist, welche tatsächlichen Idealmaße für die Dichtung benötigt
Schrägseite des Sammelblocks auf, sodass der Sammelblock bei der Montage zwischen Abtropfschale
werden, soll mit der Lieferantenrecherche fortgefahren werden. Eine Beschreibung der Versuche und
und den Halteblechen eingespannt und auf diese Weise fixiert wird. Die beiden Haltebleche werden
Umsetzungsmöglichkeiten soll auf der Wiki-Seite Versuche und Konzepte erfolgen. Damit ist das
mit der Blechkonstruktion des Unterbaus verschraubt.
Arbeitspaket Tanks der 2-Zylinder-Maschine abgeschlossen.
Beim Abtropfblech soll bis zur nächsten Rücksprache die zu erwartende Durchbiegung berechnet
werden, wenn in der Mitte des Abtropfblechs vier volle Cappuccino-Tassen platziert werden. Hierfür
wird zuerst das Gewicht der vier gefüllten Tassen veranschlagt und die resultierende Kraft als
Punktlast zentral in vertikaler Richtung auf das Abtropfblech aufgebracht. Die resultierende Biegung
darf maximal 0,05 bis 0,1 mm betragen. Diese Rechnung soll für die Blechstärken 1 bis 2 mm in
0,5mm Schritten durchgeführt werden, um die minimal erforderliche Blechstärke für das Abtropfblech
zu ermitteln. Sofern noch zeitlicher Spielraum besteht, soll das Lochmuster des Abtropfblechs der 1-
Zylinder-Maschine als Platzhalter angebracht werden.
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Top 3: Berechnung der Durchbiegung des Abtropfblechs
Top 3: Bearbeitungsstand Unterbau 1-Zylinder
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Die zu erwartende Durchbiegung des Abtropfblechs der 2-Zylinder-Maschine wurde berechnet, wenn
Anschließend wurde der Bearbeitungsstand des Unterbaus anhand des CAD-Modells der 1-ZylinderMaschine besprochen. Zum Stand der Rücksprache waren die Festwasser- und Zulaufleitung, die
vier volle Cappuccino-Tassen mittig auf dem Abtropfblech platziert werden. Dazu wurde zuerst das
Entwässerungsleitung des Boilers, die Pumpe sowie Dampf- und Teewasserleitung und deren
Gewicht der vier Tassen samt Inhalt im Labor definiert und anschließend als Punktlast am Mittelpunkt
Entwässerungsleitungen im Unterbau verlegt. Zuerst wurde die Problematik der Einbindung der
des Abtropfblechs aufgebracht, welches aus 2 mm starkem Edelstahl-Blech gefertigt wird. Die zu
Pumpe in das Leitungssystem besprochen, da die Pumpe über eine Einlass- und Auslassöffnung mit je
erwartende Durchbiegung des Abtropfblechs beträgt in diesem Fall rund 5 mm, was deutlich zu viel
einem G1/8“-Gewinde verfügt. Bei der Auslassöffnung werden ein lösbarer Doppel-Nippel (BestellNr. 319903) und ein Winkel-Stück (Bestell-Nr. 252053) aus vernickeltem Messing von AVS Römer
ist. Daher soll das Abtropfblech über die langen Seiten von unten auf der Abtropfschale gelagert und
benötigt, welche die Pumpe mit dem nachfolgenden Flowmeter verbinden. Herr Rohnen merkte an,
gestützt werden, um eine Durchbiegung im Betrieb zu vermeiden. Dazu werden die langen Seiten der
dass zur Abdichtung zwischen den Verschraubungen Gewindedichtmasse verwendet werden muss, die
Abtropfschale nach oben hin bis zur Unterkante des Abtropfblechs verlängert. Durch regelmäßige
jedoch nicht in Kontakt mit dem Inneren des Flowmeters kommen darf. Darauf muss beim
Aussparungen soll verhindert werden, dass das Abtropfblech durch eventuelle fertigungsbedingte
Prototypenbau sowie bei der Serienfertigung besonders geachtet werden, um Beschädigungen des
Toleranzen in Schieflage gerät. Die Konstruktion der zugehörigen Blechteile zur Befestigung des
Flowmeters zu vermeiden.
Abtropfbereichs wird im Zuge der Konstruktion des Unterbaus durchgeführt.
Bei der Besprechung des Leitungsverlaufs der Teewasserlanze merkte Herr Rohnen an, dass bei der
aktuellen Komponentenplatzierung Wasser in der Teewasser-Entwässerungsleitung zwischen dem
Teewasser-Entwässerungsventil Y112 und dem Einlauf der Abtropfschale verbleiben kann. Diese
Problematik soll jedoch vorerst außenvor gelassen und während der Inbetriebnahme der 1-ZylinderMaschine im kommenden Semester getestet werden.
Im Allgemeinen sollte die Funktionalität der aktuelle Leitungsführung im CAD der 1-ZylinderMaschine gegeben sein, sodass mit der Verlegung der Leitungen für Kaltwasser, Heißwasser und
Mischwasser sowie der Befüllleitung des Boilers fortgefahren werden kann. Herr Rohnen merkte an,
dass der Boilerboden bei Problemen mit der Anbindung der Leitungen noch angepasst werden kann.
Außerdem können die Boileranschlüsse von Dampfbezug und Boilerbefüllung bei Bedarf getauscht
werden.
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Top 4: Bearbeitungsstand Unterbau 1-Zylinder und 2-Zylinder
Top 4: Weitere Vorgehensweise zur Entwicklung 2-Zylinder-Maschine
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Die Komponentenanordnung und Leitungsführung im Unterbau der 1-Zylinder-Maschine wurde
Ziel ist es, die Komponentenplatzierung und Leitungsführung im Unterbau der 1-Zylinder bis
präsentiert und besprochen. Der Boilerboden wurde nochmals umkonstruiert, um eine bessere
spätestens Montag, den 29.01.2024 abzuschließen, sodass am Dienstag, den 30.01.2024 der Prototyp
Zugänglichkeit der Leitungen zu ermöglichen. Die Niveausonde und der Temperatursensor wurden in
im Labor entsprechend angepasst und final besprochen werden kann. Sobald die theoretische
den hinteren Bereich des Unterbaus unter die Elektronik gelegt, sodass im vorderen Bereich mehr
Funktionalität gegeben ist, sollen die Leitungen nach dem Teilenummerkonzept und deren
Platz für die Leitungsführung zur Verfügung steht. Durch diverse Optimierungen war es möglich, die
Vormontierbarkeit in Komponenten gegliedert werden. Für den Unterbau der 2-Zylinder-Maschine
Leitungsführung zu vereinfachen und die Anzahl der Verbindungselemente im Unterbau zu reduzieren,
werden die Leitungen der 1-Zylinder-Maschine dann so unverändert wie möglich übernommen.
was in einer Verringerung der Materialkosten von rund 100 € resultiert. Damit ist die Optimierung des
Sobald die Komponentenplatzierung und Leitungsverlegung im Unterbau der 2-Zylinder-Maschine
Unterbaus der 1-Zylinder-Maschine abgeschlossen.
abgeschlossen sind, kann mit der Konstruktion der Blechteile des 2-Zylinder-Unterbaus begonnen
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.
werden.
Für die Komponentenanordnung und Leitungsführung im Unterbau der 2-Zylinder-Maschine sollen
Das Arbeitspaket Unterbau 2-Zylinder-Maschine soll nach Möglichkeit um den 08.02.2024
möglichst viele Komponenten und Leitungen vom Unterbau der 1-Zylinder-Maschine übernommen
abgeschlossen sein, sodass im Anschluss mit der Kostenkalkulation und Kostenoptimierung
werden. Dabei ist jedoch auf die korrekte Umsetzung des Hydraulikplans der 2-Zylinder-Maschine zu
fortgefahren werden kann.
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.
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Top 5: Weitere Vorgehensweise zur Entwicklung 2-Zylinder-Maschine
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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.

Aktuelle Version vom 15. Februar 2024, 18:23 Uhr

Datum: 25.01.2024
Uhrzeit: 13:00 Uhr
Teilnehmer: Armin Rohnen, Felix Kistler
Protokoll Verantwortlicher: Felix Kistler

Tagesordnungspunkte:


Top 1: Annahme des Protokolls der Rücksprache vom 11.01.2024

Das Protokoll der Rücksprache vom 11.01.2024 wurde angenommen.

Top 2: Besprechung Abtropfbereich 2-Zylinder

Der aktuelle Konstruktionsstand des Abtropfbereichs der 2-Zylinder-Maschine wurde besprochen. Die Konstruktion von Abtropfblech, Abtropfschale und Schmutzwassersammelblocks ist weit fortgeschritten. Es wurden Bedenken zur Fertigbarkeit des Schmutzwassersammelblocks geäußert, da dieser momentan als geschlossenes Behältnis mit Ein- und Auslauföffnung gestaltet ist. In Serie soll der Sammelblock per Thermotransfersintern wie der MultiJetFusion-Druck aus dem Material PA12 hergestellt werden. Die erforderlichen Stützstrukturen innerhalb des Sammelblocks bleiben zwar während und nach der Fertigung pulverförmig, jedoch gilt es nachzuprüfen, ob das vollständige Entfernen des Stützmaterials in Pulverform durch die beiden Öffnungen gewährleistet werden kann. Dazu soll der Sammelblock in der gegenwärtigen Konstruktion bei einem 3D-Druck-Dienstleister Trindo angefragt werden. Die Abtropfschale soll bei dem Blechfertiger Blexon angefragt werden, um die Fertigbarkeit zu überprüfen und eine Kosteneinschätzung zu bekommen. Anschließend wurde die Fixierung von Sammelblock, Abtropfschale und Abtropfblech besprochen. Allgemein soll die Fixierung aller Bauteile im Abtropfbereich über Bleche an der UnterbauKonstruktion erfolgen. Die Abtropfschale soll über die seitlichen Flansche mit der Blechkonstruktion des Unterbaus verschraubt werden. Dazu werden auf jeder Seite jeweils drei M3- oder M4- Blechschrauben eingesetzt, da für diese keine Muttern an der Unterseite benötigt werden. Auf die Schraubenköpfe werden Aufsätze aus Gummi angebracht, um darauf das Abtropfblech lagern zu können und ein Klappern im Betrieb zu vermeiden. Bis zur nächsten Rücksprache sollen Lieferanten für Blechschrauben und Gummiaufsätze recherchiert werden. Zur Halterung des Sammelblocks sind zwei Bleche vorgesehen, die symmetrisch auf der schrägen Unterseite des Sammelblocks liegen. Die Haltebleche weisen über einen größeren Winkel als die Schrägseite des Sammelblocks auf, sodass der Sammelblock bei der Montage zwischen Abtropfschale und den Halteblechen eingespannt und auf diese Weise fixiert wird. Die beiden Haltebleche werden mit der Blechkonstruktion des Unterbaus verschraubt. Beim Abtropfblech soll bis zur nächsten Rücksprache die zu erwartende Durchbiegung berechnet werden, wenn in der Mitte des Abtropfblechs vier volle Cappuccino-Tassen platziert werden. Hierfür wird zuerst das Gewicht der vier gefüllten Tassen veranschlagt und die resultierende Kraft als Punktlast zentral in vertikaler Richtung auf das Abtropfblech aufgebracht. Die resultierende Biegung darf maximal 0,05 bis 0,1 mm betragen. Diese Rechnung soll für die Blechstärken 1 bis 2 mm in 0,5mm Schritten durchgeführt werden, um die minimal erforderliche Blechstärke für das Abtropfblech zu ermitteln. Sofern noch zeitlicher Spielraum besteht, soll das Lochmuster des Abtropfblechs der 1- Zylinder-Maschine als Platzhalter angebracht werden.

Top 3: Bearbeitungsstand Unterbau 1-Zylinder

Anschließend wurde der Bearbeitungsstand des Unterbaus anhand des CAD-Modells der 1-ZylinderMaschine besprochen. Zum Stand der Rücksprache waren die Festwasser- und Zulaufleitung, die Entwässerungsleitung des Boilers, die Pumpe sowie Dampf- und Teewasserleitung und deren Entwässerungsleitungen im Unterbau verlegt. Zuerst wurde die Problematik der Einbindung der Pumpe in das Leitungssystem besprochen, da die Pumpe über eine Einlass- und Auslassöffnung mit je einem G1/8“-Gewinde verfügt. Bei der Auslassöffnung werden ein lösbarer Doppel-Nippel (BestellNr. 319903) und ein Winkel-Stück (Bestell-Nr. 252053) aus vernickeltem Messing von AVS Römer benötigt, welche die Pumpe mit dem nachfolgenden Flowmeter verbinden. Herr Rohnen merkte an, dass zur Abdichtung zwischen den Verschraubungen Gewindedichtmasse verwendet werden muss, die jedoch nicht in Kontakt mit dem Inneren des Flowmeters kommen darf. Darauf muss beim Prototypenbau sowie bei der Serienfertigung besonders geachtet werden, um Beschädigungen des Flowmeters zu vermeiden. Bei der Besprechung des Leitungsverlaufs der Teewasserlanze merkte Herr Rohnen an, dass bei der aktuellen Komponentenplatzierung Wasser in der Teewasser-Entwässerungsleitung zwischen dem Teewasser-Entwässerungsventil Y112 und dem Einlauf der Abtropfschale verbleiben kann. Diese Problematik soll jedoch vorerst außenvor gelassen und während der Inbetriebnahme der 1-ZylinderMaschine im kommenden Semester getestet werden. Im Allgemeinen sollte die Funktionalität der aktuelle Leitungsführung im CAD der 1-ZylinderMaschine gegeben sein, sodass mit der Verlegung der Leitungen für Kaltwasser, Heißwasser und Mischwasser sowie der Befüllleitung des Boilers fortgefahren werden kann. Herr Rohnen merkte an, dass der Boilerboden bei Problemen mit der Anbindung der Leitungen noch angepasst werden kann. Außerdem können die Boileranschlüsse von Dampfbezug und Boilerbefüllung bei Bedarf getauscht werden.

Top 4: Weitere Vorgehensweise zur Entwicklung 2-Zylinder-Maschine

Ziel ist es, die Komponentenplatzierung und Leitungsführung im Unterbau der 1-Zylinder bis spätestens Montag, den 29.01.2024 abzuschließen, sodass am Dienstag, den 30.01.2024 der Prototyp im Labor entsprechend angepasst und final besprochen werden kann. Sobald die theoretische Funktionalität gegeben ist, sollen die Leitungen nach dem Teilenummerkonzept und deren Vormontierbarkeit in Komponenten gegliedert werden. Für den Unterbau der 2-Zylinder-Maschine werden die Leitungen der 1-Zylinder-Maschine dann so unverändert wie möglich übernommen. Sobald die Komponentenplatzierung und Leitungsverlegung im Unterbau der 2-Zylinder-Maschine abgeschlossen sind, kann mit der Konstruktion der Blechteile des 2-Zylinder-Unterbaus begonnen werden. Das Arbeitspaket Unterbau 2-Zylinder-Maschine soll nach Möglichkeit um den 08.02.2024 abgeschlossen sein, sodass im Anschluss mit der Kostenkalkulation und Kostenoptimierung fortgefahren werden kann.