Versuche Glasboiler 2020

Verfasser

Florian Fritz
Sebastian O‘Reilly
Tim Kittelmann
Johannes Kastner

Einleitung

Das Projekt rund um den Borosilikatglasboiler ist ein innovativer Ansatz zur Aufwertung einer Kaffeemaschine. Ein futuristisches, offenes Design, welches auch in immer mehr alltäglichen Bereichen des Lebens zu sehen ist, findet auch hier Einzug.

In Anlehnung an die theoretische Ausarbeitung in der Bachelorarbeit von Tobias Tritschler [1] sind die Aufgaben des Teams um Florian Fritz, Sebastian O’Reilly, Johannes Kastner und Tim Kittelmann die konstruktive Auslegung und die Entwicklung eines Versuchsaufbaus, welche in der folgenden Ausarbeitung behandelt und beschrieben werden.

Der Borosilikatboiler besteht aus zwei Glaszylindern, welche ineinandergesteckt werden und mit einem Deckel und einem Boden aus Messing abgeschlossen werden. Die Abdeckungen sind mit Federn und Stäben miteinander verbunden.

Der Versuchsaufbau dient der Überprüfung der aufgestellten These, welche nach Berechnungen aus der Bachelorarbeit das Funktionieren des Borosilikatboilers hervorsagt. Um dies zu gewährleisten, wird das Konzept nochmals überarbeitet und Verbesserungen aus neuen Erkenntnissen hinzugefügt, welche teils durch Berechnungen unterstützt werden.

Um zu beweisen, dass der ausgelegte Boiler aus Glas in einer realen Umgebung nutzbar ist, muss der Boiler im Versuchsaufbau den Belastungen, die später als Serienprodukt zu erwarten sind, standhalten. Dies beinhaltet eine Druckprüfung bei Raumtemperatur, sowie ein Aufheizen auf Betriebstemperatur im befüllten Zustand. Letzteres konnte nicht durchgeführt werden und ist daher nicht Teil dieser Dokumentation.

Inhaltsverzeichnis

1 EINLEITUNG
2 AUFGABENANALYSE
3 RISIKOBETRACHTUNG
3.1 AUFBAU
3.2 INBETRIEBNAHME
4 ENTWICKLUNG VERSUCHSAUFBAU
4.1 DICHTUNGSKONSTRUKTION
Konzept 1 – Dichtband
Konzept 2 – Dichtring
Konzeptbewertung/Auswahl
Bestellungen
Konstruktion der PTFE-Einlage
Probleme, Schwierigkeiten und Tipps für folgende Arbeiten
4.2 KONSTRUKTION VERSPANNUNG ZWISCHEN DECKEL UND BODEN
Konzept 1 – Federn und Stäbe
Konzept 2 – Verbindungsloser Klebeentwurf
Konzeptbewertung/Auswahl
Konstruktion der Verbindungsstäbe
Berechnungen
Probleme, Schwierigkeiten und Tipps für folgende Arbeiten
4.3 KONSTRUKTION BUCHSEN
Buchse für Heizelement
Buchsen für Temperatursensoren
Buchsen für Steigrohr und Druckrohr
Probleme, Schwierigkeiten und Tipps für folgende Arbeiten
4.4 HYDRAULIKPLANUNG
Komponenten
Hydraulikplan
Probleme, Schwierigkeiten und Tipps für folgende Arbeiten
4.5 ELEKTROPLAN
Elektronische Komponenten
4.6 MESSTECHNIK
Temperatursensoren
Drucksensor
Dehnungsmessstreifen
Softwarenanforderungen
4.7 VERSUCHSAUFBAU
Versuchsrahmen
Montage Boiler
Montage Hydraulik
Montage Elektronik
Kalibrierung der Messtechnik
Probleme, Schwierigkeiten und Tipps für folgende Arbeiten
5 VERSUCHSDURCHFÜHRUNG
5.1 DICHTHEITSPRÜFUNG
5.2 TEMPERATUR- UND DRUCKPRÜFUNG
5.3 PROBLEME, SCHWIERIGKEITEN UND TIPPS FÜR FOLGENDE ARBEITEN
6 AUSBLICK

Dateien

Datei:Projektdokumentation Borosilikatboiler.pdf