Style-Global:Brühturm: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Technische Beeinflussbarkeit der Geschmacksache Kaffee
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=== Nachgiebigkeit der Teile ===
=== Nachgiebigkeit der Teile ===
Für die Bestimmung der Nachgiebigkeit der Teile wird ein Ersatzdurchmesser benötigt.
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http://www.w3.org/1998/Math/MathML">dw=10 mm linebreak="newline"/>DA=dw+lk=30 mmdh=6,6 mmx=lk·dwDA23=20·103023=0,606
http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Aers= mathvariant="normal">π4·dw2-dh2+π8·dw·DA-dwx+12-1 = π4·102 mm-6,62 mm+π8·10 mm·30 mm-10 mm0,606+12-1=168,4 mm2


http://www.w3.org/1998/Math/MathML">σT=lkAers·ET=20 mm168,4 mm2·80000 displaystyle="true">Nmm2=1,485·10-6 mmN
http://www.w3.org/1998/Math/MathML">σT=lkAers·ET=20 mm168,4 mm2·80000 displaystyle="true">Nmm2=1,485·10-6 mmN

Version vom 31. Mai 2023, 09:57 Uhr

Armin Rohnen, 20.09.2022

Der Brühturm muss an die Gegebenheiten der freitragenden Brühgruppe angepasst werden. Die von durchgeführte Schraubenauslegung vom 27.07.2022 ist zu hinterfragen. Insbesondere ist die Lastannahme zu überprüfen.

Luca Kurbjuweit, 30.07.2022 - Montageanleitung

Insgesamt werden als Zukaufteile benötigt:

Zukaufteile
Normteil Anzahl Ausführung
Schraube M6x25 4 ISO 4762
Schraube M4x25 4 ISO 4762
Mutter M4 4 ISO 4032
Spannstift 4 mm 11 ISO 8752
Spannstift 4 mm 4 ISO 8752
Edelstahl Blindniete 4 mm 16 (für Brühgruppe)
Schraube M4 Senkkopf 16

Montageanleitung

= Montage des unteren Verbindungsstücks auf der Bodenplatte

Das untere Verbindungsstück wird mit vier M6 Schrauben an der Bodenplatt festgeschraubt. Zur Kraftübertragung werden zusätzlich vier Spannstifte eingesetzt.

Montage des Brühturms

Der Brühturm wird von oben in das Verbindungsstück eingesetzt. Danach werden die Teile mit vier Spannstiften miteinander fixiert. Der Turm steht dabei nicht direkt auf der Bodenplatte auf (aus Gründen der Fügbarkeit nach der Fertigung).

Aufstecken des Halteblechs

Als nächster Schritt wird das Halteblech auf den Brühturm gesteckt. Der Siebträgerhalter und Brühgruppeneinsatz sollte dabei bereits (bis auf die vier Schrauben auf der 3 und 9 Uhr Position) mit dem Blech verschraubt sein.

Fixieren des oberen Verbindungsstücks

Anschließend wird das obere Verbindungsstück mit drei Spannstiften am Brühturm befestigt. Auch hier liegt der Turm nicht direkt auf dem Verbindungsstück auf. Die Stifte sollten so weit wie möglich eingeklopft werden.

Befestigen des Versteifungsblechs

Als letzter Schritt wird das Versteifungsblech befestigt. Hierfür werden das Versteifungsblech und das Halteblech mit vier M4 Schrauben und den zugehörigen Muttern verschraubt. Anschließend werden die vier Spannstifte eingesetzt. An der Vorderseite erfolt die Verschraubung des Versteifungsblechs mit der Brühgruppe mithilfe der vier, bisher noch nicht eingesetzten, M4 Senkkopfschrauben der Brühgruppe.

Luca Kurbjuweit, 27.07.2022 - Schnittstelle mit Bodenplatte

Nach Abschluss der Schraubenauslegung wurde die Schnittstelle mit der Bodenplatte des Gehäuses fixiert.

Dabei kommen vier Schrauben M6, sowie vier Spannstifte mit Nenndurchmesser 4 mm auf einem 66 mm Lochkreis zum Einsatz. Die Spannstifte sind auf 6, 12, 3, 9 Uhr Position von der Maschinenfront aus platziert. Dazwischen sitzen, im jeweils 45° Winkel zu den Positionen der Stifte, die vier Schrauben. Somit wird eine gleichmäßige Kraftübertragung und Belastung der Schrauben gewährleistet.

Luca Kurbjuweit, 27.07.2022 - Schraubenberechnung für unteres Verbindungsstück und Scherkraft auf Stifte

Die Detail-Auslegung der Schraubenverbindung wurde für das untere Verbindungsstück durchgeführt. Dabei wurden aktualisierte Lastannahmen zugrunde gelegt, welche die Berechnungen des Wiki-Eintrags zur vorläufigen Schraubenauslegung vom 29.06.2022 ersetzen. Das Ergebnis ist die Verwendung von vier M6-25 Zylinderkopschrauben in einer 45° Anordnung um die Brühturmmitte. Bei der Berechnung wurden zwei Lastfälle betrachtet. Dabei handelt es sich beim ersten Lastfall um die Auswirkung der vertikalen Belastung mit 100 N am Siebträgerende, sowie das seitliche "Kippen", verursacht durch einen horizontalen Kraftangriff mit 75 N.

Lastfall 1: vertikaler Kraftangriff

20230530 Gleichung7.png


20230530 Gleichung6.png


Bei einer Aufteilung dieser resultierenden Kraft auf die beiden hinteren Schrauben ergibt sich eine Einzelkraft pro Schraube von

20230530 Gleichung5.png

Vorauslegung mit Klemmlänge 20 mm)

20230530 Gleichung4.png


20230530 Gleichung8.png

Hieraus resultiert die Verwendung einer M6 Schraube (Spannungsquerschnitt M6: 20,1 mm2)

Über die Nachgiebigkeiten der Schraube und der verspannten Teile wird nach Roloff/Matek [62] das erforderliche Anzugsmoment ermittelt.

Nachgiebigkeit der Schraube

20230530 Gleichung9.png


20230530 Gleichung10.png


20230530 Gleichung11.png

Nachgiebigkeit der Teile

Für die Bestimmung der Nachgiebigkeit der Teile wird ein Ersatzdurchmesser benötigt.

20230530 Gleichung12.png


20230530 Gleichung13.png


http://www.w3.org/1998/Math/MathML">σT=lkAers·ET=20 mm168,4 mm2·80000 displaystyle="true">Nmm2=1,485·10-6 mmN

ϕ unterer Index K gleich Zähler sigma unterer Index T geteilt durch Nenner sigma unterer Index T plus sigma unterer Index S Bruchergebnis gleich Zähler 1 Komma 485 mal 10 hoch minus 6 Endexponent geteilt durch Nenner 1 Komma 485 mal 10 hoch minus 6 Endexponent plus 8 Komma 733 mal 10 hoch minus 6 Endexponent Bruchergebnis gleich 0 Komma 145

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Fz=fzσS+σT=0,011 mm1,485·10-6 displaystyle="true">mmN+8,733·10-6 mmN=1077 N

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">FVM=kA· open="[" close="]">FKL+FB·1-ϕK+Fz=1,6·841,5 N+841,5 N·1-0,145+1077 N=4221 N

Damit ergibt sich das Montageanzugsmoment zu:

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">MA=FVM· open="[" close="]">0,159·P+μges·0,577·d2+dk2=4221 N ·0,159·1+0,12 mm·0,577·5,350 mm·10 mm2=4,77 Nm


Lastfall 2: horizontaler Kraftangriff "Kippen"

Analog zu Lastfall 1 wird die Auslegung bei Kippen des Brühturms durchgeführt.

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Mres=F·l=75 N·0,15 m=11,25 Nm linebreak="newline"/>Fres=Mresr=11,25 Nm0,023 m=489 N

Bei zwei Schrauben pro Seite ergibt sich eine Schraubenkraft von:

F unterer Index S c h r a u b e Ende unterer Index gleich F unterer Index r e s Ende unterer Index geteilt durch 2 gleich 244 Komma 5 Leerzeichen N

Daraus folgt für die Vordimensionierung:

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">AS=244,5 N + 244,5 N displaystyle="true">450 N/mm21,19·1,6-210000 Nmm2·1,1·0,01120 mm=4,47 mm2

Lastfall 2 ist somit bedeutend kleiner als Lastfall 1. Da die Lastannahmen natürlich "idealisierte" Überlegungen darstellen und in der Praxis überlagert auftreten können, werden alle vier Schrauben als Größe M6 dimensioniert. Für Lastfall 2 wird keine Anzugsmoment-Berechnung durchgeführt, hier sollen die Schrauben analog zu Lastfall 1 montiert werden.


Scherkräfte auf Stifte

Fall 1: horizontaler Kraftangriff

Der kritische Punkt für die Stiftberechnung findet sich an der Anbindung zwischen oberem Verbindungsstück und dem Brühturm. Da sich an der Vorderseite des oberen Verbindungsstücks eine Aussparung zur Kabeldurchführung befindet, läuft die Kraftübertragung hier nur über drei Stifte.

Die rechte Abbildung zeigt die geometrischen Ausgangbedingungen in Top-Down Perspektive.

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Mres=F·l=75 N·231 mm+156 mm1000=29 Nm linebreak="newline"/>Fres=Mresr=29 Nm0,033 m=879 N FSchereinzel=879 N3=293 N

Die verwendeten Spannstifte ISO 8752 (A2) besitzen bei Nenndurchmesser 4 mm eine Abscherkraft von 11,24 kN.


Fall 2: vertiakler Kraftangriff

Der zweite Lastfall ensteht durch vertikalen Kraftangriff am Siebträgerhalter. Da der Turm aus Gründen der Fertigbarkeit nicht direkt auf dem Verbindungsstück aufsteht, wirkt das mittlere Stiftepaar als Drehpunkt. Die resultierende Kraft wird vom hinteren Spannstift aufgefangen.

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Mres=100 N·231+1561000m=38,7 Nm linebreak="newline"/>Fres=Mresr=38,7 Nm0,0235 m=1647 N <11,24 kN


Luca Kurbjuweit, 20.07.2022 - Anpassungen durch Veränderungen an der Brühgruppe [Bearbeiten]

Aufgrund konstruktiver Änderungen an der freitragenden Brühgruppe wurde der Außendurchmesser des Brühturms auf 55 mm erhöht, um eine bessere Leitungsführung zu ermöglichen. Im Zuge dessen wurden die beiden Verbindungsstücke angepasst. Außerdem werden nun zur symmetrischen Kraftweiterleitung vier Spannstifte zwischen Brühgruppe und oberem Verbindungsstück, sowie ebenfalls vier zwischen unterem Verbindungsstück und Bodenplatte verwendet Luca Kurbjuweit, 29.06.2022 - Anpassung unteres Verbindungsstück [Bearbeiten]

Das untere Verbindungsstück (Anbindung zwischen Brühturm und Bodenplatte) wurde, basierend auf einer Laborrücksprache vom 15.06.22 umkonstruiert. Dabei wurde das seitliche Profil dahingehend verändert, dass der Brühturm nun nicht mehr auf dem Verbindungsstück aufsteht, sondern direkt auf der Bodenplatte aufliegt. Die Kraftübertragung mittels Spannstiften bleibt unverändert. Aus Gründen der Korrosion sollen allerdings Spannstifte aus A2 Edelstahl und nicht aus Federstahl verwendet werden. Außerdem wurde die Schraubenverbindung auf die Bodenplatte vorausgelegt. Mit einem vertikalen Kraftangriff von 100 N am Siebträgerende ergibt sich, bei einem Hebelarm bis zur Brühturmmitte, ein resultierendes Moment von 16,6 Nm. Die daraus auf die Schraube wirkende Axialkraft liegt in der angestrebeten Montageposition bei 664 N (worst case Annahme bei einer Schraube auf der Gegenseite der Krafteinleitung und maximalem Hebelarm). Daraus kann der erforderliche Schrauben-Spannungsquerschnitt abgeschätzt werden.

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">AS=FB+FKL displaystyle="true">Rp0,2κ·kA-β·E·fzlk

Mit einem Anziehfaktor von k unterer Index A gleich 2 bei Verwendung eines Drehmomentenschlüssels und einer Klemmlänge von 12 mm inklusive der Plattendicke des Unterbaus ergibt sich nach [42] für eine Edelstahlschraube der Festigkeitsklasse 8.8:

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">AS=FB+FKL displaystyle="true">Rp0,2κ·kA-β·E·fzlk=664 N+664 N·0,5640 N/mm21,19·2-1,1·180000Nmm2·0,01112 mm=11,39 mm2

Dies erlaubt die Verwendung einer M5-Schraube (Spannungsquerschnitt M5: 14,2 mm^2) bei einem Sicherheitsfaktor von 1,24. Da entgegen der worst-case Annahme die Hebelwirkung im eingebauten Zustand auch durch die Spannstifte aufgefangen wird, ist dieser Faktor vertretbar.


Luca Kurbjuweit, 01.06.2022 - Fertigungskosten Verbindungsstücke [Bearbeiten]

Über die Xometry Website wurde eine erste Abschätzung der Fertigungskosten für die beiden Verbindungsstücke durchgeführt. Als CNC-Frästeil beliefen sich die Kosten auf:

oberes Verbindungsstück: 79,69 €

unteres Verbindungsstück: 100,28 € (Aluminium) - 174,00 € (Messing)

Fertigungszeit: ca. 3 Wochen


Luca Kurbjuweit, 01.06.2022 - FEM Brühturm [Bearbeiten]

Für den Brühturm wurde eine FEM Berechnung der Auslenkung in den gegebenen Lastfällen durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, dass die Wandstärke des Turms auf 4 mm erhöht werden muss, aufgrund der horizontalen Auslenkung durch Torsion am Ende des Siebträgers.

Lasfall 1: Horizontale Belastung (Torsion) mit 75N: maximale Auslenkung der Außenwand: 0,00825 mm. Daraus wurde über den entstehenden Torsionswinkel die horizontale Auslenkung am Ende der Brühgruppe berechnet:


tan linke klammer alpha rechte klammer Leerzeichen gleich Zähler 0 Komma 00825 geteilt durch Nenner 22 Komma 5 Bruchergebnis Komma Leerzeichen alpha gleich 0 Komma 021 Grad w unterer Index S i e b _ h o r Ende unterer Index gleich tan linke klammer alpha rechte klammer mal l unterer Index S i e b plus B r u e h Ende unterer Index gleich tan linke klammer 0 Komma 021 rechte klammer mal linke klammer 231 plus 166 rechte klammer gleich 0 Komma 1455 Leerzeichen linke eckige klammer m m rechte eckige klammer


Lasfall 2: Biegung bei vertikaler Belastung von 100N am Siebträgerende: maximale Auslenkung Außenwand: 0,0332. Die vertikale Auslenkung am Siebträgerende berechnet sich mit dem Biegewinkel alpha zu:

tan linke klammer alpha rechte klammer gleich w unterer Index T u r m Ende unterer Index geteilt durch l unterer Index T u r m Ende unterer Index gleich Zähler 0 Komma 0332 geteilt durch Nenner 178 Bruchergebnis Komma Leerzeichen alpha gleich 0 Komma 0107 Grad w unterer Index S i e b _ v e r t Ende unterer Index gleich tan linke klammer alpha rechte klammer mal l unterer Index T u r m minus M i t t e _ S i e b Ende unterer Index gleich tan linke klammer 0 Komma 0107 rechte klammer mal 352 gleich 0 Komma 0657 Leerzeichen linke eckige klammer m m rechte eckige klammer

Gesamtauslenkung Turm und freitragende Brühgruppe:

Die finale Auslenkung des Siebträgerendes setzt sich aus der Auslenkung aufgrund der Verformung des Turms und der Brühgruppe zusammen (Auslenkung durch Brühgruppe siehe Wiki Brühgruppe). Somit ergibt sich:

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">wSieb_vertikal_ges=0,0325 mm + 0,0657 mm = mathvariant="bold">0,0982 mmwSieb_horizontal_ges=0,00935 mm + 0,1455 mm = 0,155 mm Luca Kurbjuweit, 07.05.2022 - Ausarbeitung des Anbindungskonzepts [Bearbeiten]

Anbindung des Brühturms

Die Anbindung des Brühturms an die Bodenplatte, sowie die freitragende Brühgruppe soll mittels Spannstiften und Verschraubung erfolgen.

Zwischen dem Halte- und Versteifungsblech der freitragenden Brühgruppe wurde ein Verbindungsstück konstruiert, welches das obere Ende des Brühturms aufnimmt. Durch das Verbindungsstück und die beiden Bleche verlaufen zwei Spannstifte DIN 13337 (l=16mm) zur Querkraftübertragung, sowie zwei M4x16 Schrauben zur Fixierung.

Die Kraftübertragung und Befestigung des Turms im Verbindungsstück wird an dessen oberen und unteren Ende durch drei Spannstifte DIN 13337 (l=8mm) realisiert.

Am unteren Ende mündet der Turm in einem zweiten Verbindungsstück. Dies ist ebenfalls mit zwei Spannstiften DIN 13337 (l=8mm) zur Kraftübertragung, sowie zwei Schrauben M4x10 an der Bodenplatte befestigt. Das untere Verbindungsstück soll aus optischen Gründen aus Messing gefertigt werden.

Scherkraft auf die beiden Spannstifte zwischen oberem Verbindungsstück und freitragender Brühgruppe:

Mit dem Hebelarm der Brühgruppe und des Siebträgers ergibt sich ein resultierendes Moment um die Mitte des Brühturms:

M unterer Index r e s Ende unterer Index gleich 75 N mal 397 m m gleich 29775 N m m

Daraus ergibt sich die Kraft auf die beiden Spannstifte für einen Abstand zur Mittelachse von 28mm:

F unterer Index r e s Ende unterer Index gleich Zähler M unterer Index r e s Ende unterer Index geteilt durch Nenner 2 mal r Bruchergebnis gleich Zähler 29775 N m m geteilt durch Nenner 2 mal 28 m m Bruchergebnis gleich 532 N

Spannstifte nach DIN 13337 halten, bei einem Nenndurchmesser von 4mm, einer maximalen Scherkraft von 8kN stand. Somit ist die Dimensionierung der Stifte mehr als ausreichend. An der Turmanbindung erfolgt die Kraftübertragung, zur Positionierung des Turms, durch drei Stifte. Somit ist hier die Kraft pro Stift nochmals geringer.

Luca Kurbjuweit, 07.05.2022 - Auslenkung des Siebträgers unter Biegung [Bearbeiten] Die Auslenkung des Siebträgers bei vertikaler Krafteinleitung am Ende des Siebträgers resultiert in einem Moment am Ende des Brühturms. Für den Fall eines am Balkenende angreifenden Moments ergibt sich nach [62] für die Durchbiegung http://www.w3.org/1998/Math/MathML">wB und den Biegewinkel ϕ unterer Index B:

I unterer Index y gleich gerade pi mal gerade R unterer Index gerade m hoch drei mal gerade t gleich gerade pi mal linke klammer 43 mm rechte klammer hoch drei mal 2 mm gleich 499557 mm hoch 4

w unterer Index B gleich Zähler M mal L im Quadrat geteilt durch Nenner 2 mal E mal I unterer Index y Bruchergebnis mal linke klammer minus 1 rechte klammer gleich Zähler 100 N mal 397 m m mal linke klammer 160 m m rechte klammer im Quadrat geteilt durch Nenner 2 mal 180000 Anfang Anzeige Stil Zähler N geteilt durch Nenner m m im Quadrat Bruchergebnis Ende Stil mal 499557 m m hoch 4 Bruchergebnis mal linke klammer minus 1 rechte klammer gleich minus 5 Komma 65 mal 10 hoch minus 3 Endexponent m m

ϕ unterer Index B gleich Zähler M mal L geteilt durch Nenner E mal I unterer Index y Bruchergebnis gleich Zähler 100 N mal 397 m m mal 160 m m geteilt durch Nenner 180000 Anfang Anzeige Stil Zähler N geteilt durch Nenner m m im Quadrat Bruchergebnis Ende Stil mal 499557 m m hoch 4 Bruchergebnis gleich 7 Komma 06 mal 10 hoch minus 5 Endexponent r a d

Aus der Geometrie des Hebelarms ergibt sich als vertikale Auslenkung bei errechnetem Biegewinkel: (Abbildung zeigt Seitenansicht auf Brühturm - b ist die vertikale Auslenkung des Siebträgers)

b gleich tan linke klammer ϕ unterer Index B rechte klammer mal 397 m m gleich 0 Komma 028 m m

Luca Kurbjuweit, 27.04.2022 - Anbindungskonzepte Brühturm an Bodenplatte [Bearbeiten]

Für die Anbindung des Brühturms an die Bodenplatte wurden unterschiedliche Anbindungskonzepte erarbeitet.

Turm: Kreisringquerschnitt

Konzept 1: Rohrverbinder Der Brühturm endet in einem dafür konstruierten Rohrverbinder. Dieser ist mit der Bodenplatte verschraubt. Die Schrauben könnten über eine Abdeckung aus PA12 (hier in blau) versteckt werden. Die Kraftübertragung erfolgt über Stifte. Es existieren Rohrverbinder als Kaufteile, allerdings konnte bisher kein zufriedenstellendes Kaufteil gefunden werden. Konzept 2: Auch hier kommt ein Rohrverbinder zum Einsatz. Als Anschraubpunkt wird hier allerdings die untere Platte des Elektronik-Compartments verwendet. So muss, im Gegensatz zu Konzept 1, die Anschraubung nicht mehr optisch versteckt werden. Der Brühturm ragt ohne sichtbare Anbindung direkt aus der Bodenplatte. Ein Distanzstück/Abstandsbolzen ist für die Befestigung am Boden zu verwenden, damit von unten die Verkabelung und Verrohrung in den Turm eingeführt werden kann. Konzept 3: Rohr auf Extraplatte verschweißt Diese Variante geht davon aus, dass das Rohr des Brühturms als Teil bereits bei der Bestellung auf einer kleinen Platte verschweißt ist. Diese kann dann, wie in Konzept 1, auf der Bodenplatte verschraubt werden. Alternativ kann die Montage auch Konzept 2 nach erfolgen. Konzept 4: Verschweißen Hier wird der Brühturm mit der Bodenplatte verschweißt. Durch die Position der Naht auf der Unterseite der Bodenplatte bietet dies eine optisch sehr ansprechende Lösung. Allerdings besteht der Nachteil dieser Variante dahin, dass die verbundenen Elemente nicht mehr demontiert werden können und sie so sehr sperrig sind. Außerdem kann das Schweißen, im Gegensatz zum Verschrauben oder -nieten, nicht im Labor durchgeführt werden. Das Verschweißen als Prozess wird daher nicht in Betracht gezogen. Turm: Rechteckquerschnitt Konzept 1: Umbiegen der Enden Hier werden die Enflächen des Rechteck-Rohr um 90° nach Außen gebogen. Diese werden dann an der Ober-/Unterseite der Bodenplatte verschraubt. Auch hier wird eine optische Abdeckung der Schrauben benötigt. Alternativ kann die Anschraubung auch an der unteren Platte des Gehäuses (siehe Kreisring Konzept 2) erfolgen. Konzept 2: Rohrverbinder siehe Kreisring Konzept 1/2

Konzept 3: Verschweißen siehe Kreisring Konzept 4

Luca Kurbjuweit, 17.04.2022 - Auslenkung Siebträger [Bearbeiten]

Die Verschiebung a ergibt sich aus der Geometrie des Systems bei berechnetem Verdrehwinkel: (Abbildung zeigt Draufsicht auf Brühgruppe)

a gleich tan linke klammer delta groß phi rechte klammer mal 397 m m gleich 0 Komma 022 m m Leerzeichen


Dabei wurde der 397mm lange Hebelarm selbst als ideal steif angenommen. Dessen Biegung (=die der freitragenden Brühgruppe) gilt es also später noch zu addieren. Diese Rechnung basiert nur auf der Verdrehung des Brühturms.


Luca Kurbjuweit, 10.04.2022 [Bearbeiten]

Der Brühturm stellt die Halterung der Brühgruppe dar. Er beinhaltet die Verkabelung und den Wasseranschluss. Es ist ein tragendes Rohr aus Edelstahl zu konstruieren, welches sich am Rest des Designs orientiert. Dieses Rohr muss Steif gegen Verdrehung sein [siehe Rohnen, 15.03.2022].


Die Abbildung zeigt das Ausgangskonzept für die Geometrie der Glasboiler-Maschine. Sie dient als Ausgangspunkt für die Konstruktion des Brühturms. Ein Kernthema ist hierbei die Anbindung des Edelstahlrohr an die Bodenplatte, welche von Erik Reitsam konstruiert wird.

Für die mechanische Vordimensionierung wurde der Verdrehwinkel eines dünnwandigen Edelstahlrohres (Außendurchmesser d=45 mm) mit 2 mm Wandstärke berechnet. Die Länges des Rohrs wurde dabei als 160mm angenommen. Nach [62] ergibt sich für die Verdrehung eines Profils mit dünnwandigem Querschnitt: http://www.w3.org/1998/Math/MathML">IT=2· mathvariant="normal">π·Rm3·t=2·π·(44mm)3·2mm=1070454mm4

http://www.w3.org/1998/Math/MathML">Δφ=MT·LG·IT=75N·397mm·160mm80000 displaystyle="true">Nmm2·1070454mm4=5,56·10-5rad

Armin Rohnen, 15.03.2022 [Bearbeiten] Als Brühturm wird die vordere gesamte Baugruppe rund um die Brühgruppe bezeichnet. Die Skizze stellt den sichbaren Teil des Brühturms dar. Im nichtsichtbaren Bereich ergibt sich der gleiche Bauräume wie bei der Boilergruppe, der in der Version "on Table" durch einen "Gehäusekasten" verschlossen wird.

Für Brühturm und Boilergruppe ist die niedrige Bauform anzustreben.

Die Brühgruppe muss steif angebunden sein. Es ist mit den Kräften 100 N vertikal und 75 N horizontal drehend am Ende des Siebträgers zu rechnen. Die Durchbiegung bzw. Verdrehung sollte dann kleiner 0,1 mm sein.

Das Magnetventil zum Öffnen der Rückspülleitung muss nahe an der Brühgruppe positioniert sein.

Der Brühturm nimmt wie skizziert die Dampflanze und die Teewasserlanze sowie den Druck-/Drehknopf für deren Bedienung auf. Direkt zu: