Style-2-Zylinder:Abtropfwanne
Felix Kistler, 16.06.2024 - Abschlussbemerkung
Die Funktionalität und Montierbarkeit der Baugruppe Abtropfbereich muss im Zuge der 2-Zylinder-Maschine verifiziert werden. Die für die Montage vorgesehenen Blechschrauben sowie dazu passende Kappen aus Kunststoff müssen noch definiert werden, um ein Klappern im Betrieb zu vermeiden. Der Schmutzwassersammelblock muss auf Fertigbarkeit überprüft und gegebenenfalls in zwei Teile geteilt werden, um die Fertigung über FLM-Druck-Verfahren zu ermöglichen und Support-Material einzusparen.
Felix Kistler, 09.06.2024
Im Zuge der Entwicklung der 2-Zylinder-Maschine wurde der Abtropfbereich konstruiert. Dieser konnte nicht baugleich von der 1-Zylinder-Maschine übernommen werden, sodass eine Eigenkonstruktion erforderlich war.
Konstruktion des Abtropfblechs
Das Abtropfblech der 2-Zylinder-Maschine wurde auf Basis des Abtropfblechs der 1-Zylinder-Maschine konstruiert. Die Länge wurde an die Maße der 2-Zylinder-Maschine angepasst, während die Breite unverändert übernommen wurde. Das Abtropfblech der 2-Zylinder-Maschine wird aus einem Edelstahl-Blech mit einer Stärke von 2 mm über Laser- oder Wasserstrahlschneiden gefertigt. Anders als das Abtropfblech der 1-Zylinder-Maschine verfügt das Abtropfblech der 2-Zylinder-Maschine keine Biegungen an den kurzen Kanten, sondern ist als ebene Platte ausgeführt. Auf der Oberseite wurde das Lochmuster der 1-Zylinder-Maschine verwendet und dupliziert.
Berechnung der Durchbiegung des Abtropfblechs
Beim Abtropfblech wurde die zu erwartende Durchbiegung berechnet, wenn in der Mitte des Abtropfblechs vier volle Cappuccino-Tassen platziert werden. Hierfür wurde 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 dabei maximal 0,05 bis 0,1 mm betragen.
Die Rechnung ergab, dass sich das Blech bei dem oben genannten Lastfall durch die geringe Blechstärke von 2 mm und der Länge von 654,5 mm ohne zusätzliche Lagerung um rund 5 mm nach unten biegen würde. Daher wurde definiert, dass bei der Konstruktion der Abtropfschale eine Möglichkeit zur Lagerung des Abtropfblechs über die gesamte Länge gefunden werden muss.
Konstruktion der Abtropfschale
Die Abtropfschale der 2-Zylinder-Maschine wird aus Edelstahlblech mit einer Dicke von 1 mm über Laser- oder Wasserstrahlschneiden und Blechbiegen gefertigt. Nach dem Schneiden werden die kurzen und langen Flansche nach oben gefaltet und die Ecken verschweißt. In der Mitte befindet sich die Auslassöffnung, unter der der Schmutzwassersammelblock angebracht wird. Um ein Durchbiegen des Abtropfblechs auf der Abtropfschale zu verhindern und die Toleranzen der Biegeteile zu kompensieren, verfügt die Abtropfschale über eine nicht durchgängige Kontur auf der Oberseite, auf der das Abtropfblech gelagert wird.
Konstruktion des Schmutzwassersammelblocks
Der Schmutzwassersammelblock dient zum Auffangen und Ableiten des Schmutzwassers in den Abwasserschlauch und wird unterhalb der Abtropfschale befestigt. Er soll über MJF- oder FLM-Druck aus pulverförmigen oder konventionellen Filament gefertigt werden. Das Material muss dabei nicht lebensmittelzertifiziert sein.
Die Oberseite des Sammelblocks verfügt über eine Einlauföffnung, um die eine Dichtungsnut für einen Rundschnurring mit den Maßen 12x2 mm verläuft. Die Dichtung soll verhindern, dass Schmutzwasser zwischen Abtropfschale und Sammelblock austritt und die Oberseite des Sammelblocks verunreinigt. Zusätzlich zur Einlauföffnung an der Oberseite verfügt der Sammelblock auf der Rückseite mehrere Einlaufstutzen, an welchen schmutzwasserführende Leitungen aus dem Unterbau der 2-Zylinder-Maschine angeschlossen werden können. Durch die schräge Unterseite des Sammelblocks fließt das Schmutzwasser zum tiefsten Punkt mit der Auslassöffnung, durch die das Schmutzwasser in den Abwasserschlauch der Maschine geleitet wird.
Es wurden Bedenken zur Fertigbarkeit des Schmutzwassersammelblocks geäußert, da dieser momentan als geschlossenes Behältnis mit Ein- und Auslauföffnung gestaltet ist. Die erforderlichen Stützstrukturen innerhalb des Sammelblocks bleiben zwar während und nach der Fertigung im Falle von MJF-Druck pulverförmig, jedoch gilt es nachzuprüfen, ob das vollständige Entfernen des Stützmaterials in Pulverform durch die beiden Öffnungen gewährleistet werden kann. Sollte das Teil über FLM-Druck gefertigt werden, muss es in eine obere und untere Hälfte geteilt werden, sodass das Support-Material im Hohlraum entfernt werden kann.
Befestigungskonzept Abtropfbereich 2-Zylinder
Die Fixierung aller Bauteile im Abtropfbereich erfolgt über Bleche, welche an der Unterbau-Konstruktion befestigt werden. Die Abtropfschale wird über die seitlichen Flansche mit der Blechkonstruktion des Unterbaus verschraubt. Dies erfolgt über zwei Haltebleche, welche mit den Blechteilen des Unterbaus vernietet werden und damit die Auflagefläche für Abtropfschale und Abtropfblech bilden. Bei der Montage werden auf jeder Seite jeweils drei M3- oder M4- Blechschrauben durch die dafür vorgesehenen Bohrungen in Abtropfschale, Abtropfblech und Haltebleche geschraubt, da für diese keine Muttern an der Unterseite benötigt werden.
Die Blechschrauben werden von oben durch den seitlichen Flansch der Abtropfschale in das darunter liegende Halteblech geschraubt. Auf die Schraubenköpfe werden Aufsätze aus Gummi angebracht, um darauf das Abtropfblech lagern zu können und ein Klappern im Betrieb zu vermeiden.
Zur Halterung des Sammelblocks ist ein Blech vorgesehen, welches symmetrisch auf der schrägen Unterseite des Sammelblocks anliegt. Das Halteblech weist über einen größeren Winkel als die Schrägseite des Sammelblocks auf, sodass der Sammelblock bei der Montage zwischen Abtropfschale und dem Halteblech eingespannt und auf diese Weise fixiert wird. Das Halteblech wird mit der Blechkonstruktion des Unterbaus vernietet.
Felix Kistler, 07.11.2023
Die 2-Zylinder-Maschine soll über eine an die Abwasserleitung angeschlossene Abtropfwanne verfügen, wie es bei Maschinen im gastronomischen Bereich üblich ist. Damit muss die Abtropfwanne ausschließlich das im täglichen Betrieb anfallende Schmutzwasser auffangen und ableiten. Im Gegensatz zur 1-Zylinder-Maschine kann die Abtropfschale der 2-Zylinder-Maschine damit deutlich niedriger ausfallen, sodass der darunter frei werdende Bauraum anderweitig verwendet werden kann. Das Zusammenführen der verschiedenen Schmutzwasserleitungen erfolgt bei vergleichbaren Maschinen über einen Schmutzwassersammelblock, der sich unter der Abtropfwanne befindet. Für die Abtropfwanne und den Schmutzwassersammelblock der 2-Zylinder-Maschine bedarf es einer Neukonstruktion.