1 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Fakultät ...
1 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Fakultät ...
1 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Fakultät ...
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
<strong>Brandenburgische</strong> <strong>Technische</strong> <strong>Universität</strong> <strong>Cottbus</strong><br />
<strong>Fakultät</strong> Maschinenbau, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen<br />
Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe des Instituts Verkehrstechnik<br />
Konstruktion, Aufbau und Inbetriebnahme eines Feststoffpartikelgenerators<br />
Studienarbeit von<br />
cand.- ing. Kay Baacke<br />
<strong>Cottbus</strong>, im August 2007<br />
Vorgelegt am: Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe<br />
der BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Univ.-Prof. Dr.-Ing. H.P.Berg<br />
Betreuer: Dipl.-Ing. Michael Prinzler<br />
1
Eidesstattliche Erklärung<br />
Ich versichere, die vorliegende Studienarbeit allein angefertigt und keine anderen<br />
außer den angegebenen Hilfsmitteln verwendet zu haben.<br />
<strong>Cottbus</strong>, den 30.08.2007<br />
Kay Baacke<br />
2
Inhaltsverzeichnis<br />
Motivation....................................................................................................................5<br />
0. Formelzeichen und Konstanten............................................................................6<br />
1. Bedarf für Strömungsmessverfahren...................................................................8<br />
2. Strömungsvisualisierung mittels Particle Image Velocemetry........................10<br />
2.1 Prinzip der PIV und Aufbau.....................................................................10<br />
2.2 Seeding.....................................................................................................11<br />
2.3 Illumination...............................................................................................12<br />
2.4 Recording.................................................................................................15<br />
2.5 Evaluation.................................................................................................16<br />
2.5.1 Eigenschaften der diskreten Kreuzkorrelationsfunktion...............16<br />
2.5.2 Erklärung der Kreuzkorrelationsfunktion an einem Bildbeispiel...17<br />
2.5.3 Einflüsse auf das Messergebnis..................................................19<br />
2.6 Postprocessing........................................................................................20<br />
3.Partikel....................................................................................................................21<br />
3.1 Begriff des Partikels................................................................................21<br />
3.2 Partikelgröße............................................................................................21<br />
3.2.1 Verteilung von Partikelgrößen......................................................21<br />
3.2.2 Abmessungen von Einzelpartikeln...............................................22<br />
3.2.3 Durchmesser aus geometrischen Messungen.............................22<br />
3.2.4 Durchmesser aus Mobilitätsmessungen......................................23<br />
3.2.5 Durchmesser aus Extinktions- und Streulichtmessungen............23<br />
3.3 Eigenschaften von Partikelkollektiven..................................................24<br />
4. Herstellungsverfahren.........................................................................................25<br />
4.1 Dispergieren von Feststoffen.................................................................25<br />
4.1.1 Spiralstrahlmühle..........................................................................25<br />
4.1.2 Banddosierer................................................................................26<br />
4.1.3 Bürstendosierer............................................................................26<br />
4.1.4 Kondensationsprinzip nach Sinclair und La Mer..........................27<br />
4.2 Dispergieren von Flüssigkeiten.............................................................27<br />
4.3 Kondensation nach Verdampfen............................................................28<br />
5. Notwendigkeit der Strömungsvermessung im Triebwerk................................29<br />
5.1 Besondere Anforderungen an die Partikel bei der TVM.......................30<br />
3
5.2 Spezielle Anforderungen an den zu entwickelnden Aerosolgenerator<br />
.........................................................................................................................31<br />
6. <strong>Technische</strong> Lösungen am entwickelten Aerosolgenerator..............................34<br />
6.1 Anforderungen.........................................................................................34<br />
6.2 Realisierung.............................................................................................34<br />
6.2.1 Kolbenzuführung..........................................................................35<br />
6.2.1.1 Funktionsweise der Kolbenzuführung............................36<br />
6.2.1.2 Bestimmung der Bürstendrehzahl in Abhängigkeit der<br />
Kolbenvorschubgeschwindigkeit und des Kolbendurchmessers<br />
....................................................................................................37<br />
6.2.1.3 Berechnung der Kräfte und Lebensdauer des<br />
Schneckengetriebes...................................................................40<br />
6.2.1.4 Bestimmung des erforderlichen Drehmomentes............42<br />
6.2.2 Düsenauslegung..........................................................................44<br />
6.2.2.1 Funktionsweise der Düse...............................................44<br />
6.2.3 Zuführung der Druckluft in das Gerät...........................................45<br />
6.2.4 Dichtungssystem..........................................................................46<br />
6.2.4.1 Lösungen zur Dichtigkeit................................................47<br />
7. Elektrische Einrichtungen...................................................................................51<br />
7.1 Arbeitsweise der elektrischen Einrichtung...........................................51<br />
7.2 Stromlaufplan...........................................................................................52<br />
8. Bedienungsanleitung...........................................................................................53<br />
8.1 Befüllen des Gerätes...............................................................................53<br />
8.1.1 Checkliste vor dem Befüllen........................................................54<br />
8.1.2 Befüllvorgang...............................................................................54<br />
8.2 Inbetriebnahme........................................................................................58<br />
8.3 Fehlerbehebung.......................................................................................59<br />
9. Anhang..................................................................................................................60<br />
9.1 Berechnung der notwendigen Bürstengeschwindigkeit.....................60<br />
9.2 Getriebeberechnung des Kolbenantriebes...........................................61<br />
9.3 Berechnung des erforderlichen Drehmomentes des<br />
Kolbenantriebes.......................................................................................62<br />
9.4 Quellenangaben.......................................................................................63<br />
9.5 Stückliste, Konstruktionszeichnungen..................................................64<br />
4
Motivation<br />
Diese Studienarbeit beschäftigt sich mit der Konstruktion, dem Bau und der Inbe-<br />
triebnahme eines Feststoffpartikel Aerosolgenerators.<br />
Aerosolgeneratoren werden verwendet, um Partikel aus einem festen Stoff zu<br />
dispergieren, also in strömende Medien wie Gase oder Flüssigkeiten abzugeben.<br />
Aerosolpartikel werden in Strömungsmessverfahren benötigt. Sie dienen dort als Re-<br />
flexionsmedium für beispielsweise Laserlicht, mit dessen Hilfe die Strömung beleuch-<br />
tet wird, um deren Verlauf zu visualisieren. Je nach Messverfahren werden unter-<br />
schiedliche Anforderungen an die Partikel gestellt. Abhängig von diesen Anforderun-<br />
gen ist damit auch das Herstellungsverfahren für Partikel. Nach dem Herstellungsver-<br />
fahren richtet sich auch die Bauweise eines Aerosolgenerators. So hat ein Gerät zur<br />
Zerstäubung von Flüssigkeiten einen anderen mechanischen Aufbau als ein Gerät,<br />
das sein Aerosol aus einem festen Stoff dispergiert. Im Rahmen dieser Studienarbeit<br />
wird ein Feststoff Aerosolgenerator konstruiert, da Flüssignebelfluide aufgrund der<br />
Verwendung in heißen Medien wie Triebwerksströmungen verdampfen würden.<br />
Im Folgenden wird auf die Kennzeichen und Arten der Partikel, die verschiedenen<br />
Aerosolgeneratoren und deren Wirkprinzipien, sowie verschiedene Strömungsmess-<br />
verfahren eingegangen. Ein Strömungsmessverfahren, die Particle Image Veloci-<br />
metry (PIV) wird voran gestellt genauer erläutert.<br />
5
0.Formelzeichen und Konstanten<br />
AK Kolbenfläche [m 2 ]<br />
DB Bürstendurchmesser [m]<br />
DK Kolbendurchmesser [m]<br />
E E-Modul [Nmm -2 ]<br />
Fa2 Axialkraft [N]<br />
FK Kolbenkraft [N]<br />
Fr2 Radialkraft [N]<br />
Ft2 Tangentialkraft [N]<br />
IR Interrogation Spot [pixel]<br />
Ks Schmierkennwert [Pa s]<br />
Lh erwartete Lebensdauer [h]<br />
NB Bürstengeschwindigkeit [s -1 ]<br />
NG Drehzahl des Getriebemotors [s -1 ]<br />
NK Motordrehzahl [s -1 ]<br />
M Reibmoment [Nm]<br />
M2 Abtriebsmoment [Nm]<br />
MK Motordrehmoment [Nm]<br />
P Gewindesteigung [1]<br />
P1 Motorleistung [W]<br />
P2 Abtriebsleistung [W]<br />
RL mittlerer Lagerstützflächenradius [m]<br />
SH Sicherheit gegen Grübchen [1]<br />
UG Partikelfolgevermögen [1]<br />
Us Sinkgeschwindigkeit [ms -1 ]<br />
V Kolbenvorschubgeschwindigkeit [ms -1 ]<br />
V0 Abtragsgeschwindigkeit [m 2 s -1 ]<br />
VIR Interrogative Spot Volumen [pixel 3 ]<br />
Vm Messebenenvolumen [m 3 ]<br />
Z1 Zähnezahl Schnecke [1]<br />
Z2 Zähnezahl Schneckenrad [1]<br />
a Achsabstand [m]<br />
6
k Kamerabreite [pixel]<br />
bm Messebenenbreite [m]<br />
d2 Teilkreisdurchmesser des Schneckenrades [m]<br />
d2G Flankendurchmesser des Gewindes [m]<br />
dm1 Mittenkreisdurchmesser der Schnecke [m]<br />
dp Partikeldurchmesser [m]<br />
fG Geometriefaktor [1]<br />
i Getriebeübersetzung [1]<br />
lm Messebenenlänge [m]<br />
m Modul [m]<br />
mL Triebwerksluftmassenstrom [kgs -1 ]<br />
nmG Partikelanzahl im Luftmassenstrom [kg -1 ]<br />
nmL Partikelanzahl in der Luft [kg -1 ]<br />
np Partikelanzahl im Messvolumen [1]<br />
nV,IR Partikelanzahl im IR Volumen [1]<br />
p Axialteilung [m]<br />
pf flächige Partikelpackungsdichte [m -2 ]<br />
pr räumliche Partikelpackungsdichte [m -3 ]<br />
pü Arbeitsüberdruck [Nmm -2 ]<br />
r Partikel im Volumenstrom [1]<br />
tm Messebenentiefe [m]<br />
vp Partikelvolumenstrom [m 3 s -1 ]<br />
α Steigungswinkel [°]<br />
α0 Erzeugungswinkel [°]<br />
β Teilflankenwinkel [°]<br />
βN Flankenwinkel im Normalschnitt [°]<br />
γ Mittensteigungswinkel [°]<br />
ηG Getriebewirkungsgrad [1]<br />
µG Reibzahl im Gewinde [1]<br />
ρ Reibwinkel [°]<br />
ρL Dichte der Luft [kgm -3 ]<br />
σH Mittelwert der Hertzschen Pressung [Nmm -2 ]<br />
σH,lim Wälzfestigkeit [Nmm -2 ]<br />
7
1. Bedarf für Strömungsmessverfahren<br />
Als Pionier der Strömungsvisualisierung gilt Leonardo da Vinci (1452-1519). Er schuf<br />
mit Hilfe wissenschaftlicher Visualisierung die vermutlich weltweit erste Darstellung<br />
von Turbulenzen in Flüssen (s. Abb. 1.1).<br />
Abb. 1.1: Strömungsdarstellung durch da Vinci [1]<br />
Strömungsvisualisierungen begegnen uns täglich im Alltag ohne dass wir diese be-<br />
wusst wahrnehmen. Strömungsdarstellungen können Blätter sein, die vom Wind auf-<br />
gewirbelt werden oder Wolken, die sich mit Luftströmungen mitbewegen. Moderne<br />
Visualisierungsverfahren wie PIV oder LDA sind der Natur entlehnte Verfahren. Die-<br />
se beiden Verfahren haben unter anderem die Gemeinsamkeit, dass ihnen zur<br />
Sichtbarmachung des Strömungsfeldes Tracer- Partikel zugesetzt werden müssen.<br />
Große Fortschritte auf dem Gebiet der Strömungsvisualisierung erreichte Anfang des<br />
20. Jahrhunderts Ludwig Prandtl. Er führte Experimente im Strömungskanal durch (s.<br />
Abb 1.2). Er setzte der Strömung kleine Partikel zu und beobachtete deren Verhal-<br />
ten. Dadurch war es ihm möglich stationäre, aber auch instationäre Strömungen<br />
sichtbar zu machen.<br />
Nachteil seines Messverfahrens war, dass nur qualitative Aussagen über das Strö-<br />
mungsverhalten gemacht werden konnten.<br />
Abb. 1.2: Ludwig Prandtl vor seinem Messkanal [2]<br />
8
Die Lösung für diese Problematik waren Langzeitaufnahmen beleuchteter Partikel<br />
oder fast ein Jahrhundert später der Einsatz moderner Visualisierungsverfahren wie<br />
PIV, LDA oder LDV. Diese Verfahren wurden erst durch große Fortschritte im Be-<br />
reich der Lasertechnologie, Optik, Aufnahmetechnik und vor allem der Auswerttech-<br />
nik (Computer) möglich.<br />
Anwendungsfelder für diese Verfahren ergeben sich in vielen Bereichen. So ist die<br />
Strömungsoptimierung mit Hilfe der Windkanaltechnik im Bereich des Automobilbaus<br />
ein wesentliches Element zur Verbrauchsreduzierung. Der Einsatz von Windkanälen<br />
dient auch zur Optimierung der Form von Luftfahrzeugen oder der Sichtbarmachung<br />
ihrer Auswirkungen auf das Strömungsfluid. So ist es vor allem in den letzten Jahren<br />
wichtig geworden, die Bildung von Wirbelschleppen und deren Einfluss auf nachfol-<br />
gende Flugzeuge zu untersuchen. Grund<br />
dafür sind die steigenden Flugzeugmaße sowie die hohen Taktraten bei Start und<br />
Landung auf Großflughäfen. Weiterhin ergeben sich Anwendungen bei der Untersu-<br />
chung von Strömungen in verfahrenstechnischen Apparaten, der chemischen Indust-<br />
rie, im Bauwesen oder der Medizintechnik wo Blutströmungen an Gefäßverengungen<br />
(Drossel) sichtbar gemacht werden können.<br />
Abb. 1.3: Audi A4 im Windkanal [3]<br />
9
2. Strömungsvisualisierung mittels Particle Image Velocemetry (PIV)<br />
Zielstellung dieser Studienarbeit ist ein Gerät zu entwickeln, welches Tracer Partikel,<br />
insbesondere für das Messverfahren PIV bereitstellt. Um dieses Verfahren zu verste-<br />
hen, soll es nachfolgend überblickweise vorgestellt werden.<br />
2.1 Prinzip der PIV und Aufbau<br />
Ein PIV- System beruht auf der Zugabe kleiner Partikel in ein Fluid und Beobachtung<br />
dieser.<br />
Diese Partikel werden durch einen von einem Laser und einem Linsensystem er-<br />
zeugten Lichtschnitt beleuchtet. Anschließend wird das reflektierte Licht zu zwei kurz<br />
aufeinander folgenden Zeitpunkten von einer Kamera aufgenommen. Die dabei ent-<br />
stehenden Teilbilder werden anschließend mit Hilfe mathematischer Algorithmen<br />
ausgewertet. Ziel dessen ist die Bestimmung der Partikelverschiebung zwischen den<br />
Belichtungen. Daraus erhält man viele verschiedene Verschiebungsvektoren. Aus<br />
diesen berechnet man die Partikelgeschwindigkeit und stellt die Ergebnisse in einer<br />
vector map dar. Diese vector map ist das Ergebnis mehrerer Schritte die nachfolgend<br />
nochmals dargestellt werden:<br />
• Seeding ( Hinzufügen geeigneter Partikel)<br />
• Illumination (Beleuchtung der Partikel)<br />
• Recording (Aufnahme des reflektierten Lichtes)<br />
• Evaluation ( Bestimmung der Partikelverschiebung)<br />
• Postprocessing (Verarbeitung der Messdaten)<br />
Abb.2.1: Schematischer Aufbau eines PIV- Systems [5]<br />
10
2.2 Seeding<br />
Das Hinzufügen geeigneter Partikel ist von entscheidender Bedeutung für die Güte<br />
der PIV- Messung. An die Partikel werden verschiedene Anforderungen gestellt. Die<br />
Menge des reflektierten Lichtes ist maßgeblich für den Kontrast der PIV- Aufnahmen.<br />
Je mehr Licht reflektiert wird, desto kontrastreicher sind diese. Ein hoher Kontrast ist<br />
für die spätere Auswertung bedeutungsreich. Desweiteren erfahren die Partikel auf-<br />
grund der Gravitationskraft eine Beschleunigung in Richtung des Erdmittelpunktes.<br />
Dies würde die Geschwindigkeitsmessung verfälschen.<br />
Eine weitere Problematik ist die Trägheit der Partikel in einer beschleunigten Strö-<br />
mung. Bei falscher Auswahl können die Partikel der Strömung nur unzureichend fol-<br />
gen. Dadurch würde ein Zerrbild der tatsächlichen Strömungsverhältnisse entstehen.<br />
Zur Abschätzung des Partikelfolgevermögens können folgende Formeln verwendet<br />
werden:<br />
2 ρp<br />
− ρf<br />
Ug<br />
= dp<br />
g<br />
18η<br />
Gl. 2-1<br />
Diese Formel dient der Abschätzung der Sinkgeschwindigkeit als Folge der Gravitati-<br />
onskraft.<br />
2 ρp<br />
− ρf<br />
Us<br />
= Uf<br />
−Up<br />
= dp<br />
a<br />
18η<br />
Der Einfluss der Beschleunigung des Fluides ist in dieser Formel dargestellt.<br />
Aus diesen beiden Formeln können zwei Dinge abgeleitet werden:<br />
Gl. 2-2<br />
- Der Durchmesser der Partikel geht quadratisch in die Formeln ein. Das heißt,<br />
wenn der Durchmesser verdoppelt würde, vervierfacht sich der Geschwindig-<br />
keitsunterschied.<br />
- Der Dichteunterschied zwischen Fluid und Partikel macht sich umso geringer<br />
negativ bemerkbar, je viskoser die Flüssigkeit ist.<br />
Erkenntnisse daraus sind, dass die Dichte der Partikel an die Dichte des Fluids an-<br />
gepasst werden muss. Weiterhin sollte der Partikeldurchmesser möglichst gering<br />
gewählt werden. Dies divergiert aber zur Forderung nach hoher Lichtreflektion. Gro-<br />
ße Partikeloberflächen reflektieren naturgemäß größere Lichtmengen als Kleine.<br />
Diese Formeln sind nur für Partikel mit geometrisch einfacher Form, wie Kugeln oder<br />
11
Würfeln geeignet. Für komplexere Formen, wie kristalline Zustände, ist ein zusätzlich<br />
vordefinierter Formfaktor notwendig.<br />
Typische Partikel für PIV- Messungen sind Metall- oder Kunststoffpulver, silberbe-<br />
schichtete<br />
hohle Glaskugeln, Pflanzenpollen oder Aerosole. Aerosole sind stabile und quasista-<br />
bile Zweiphasen- Systeme, bei denen flüssige oder feste Partikel im Durchmesserbe-<br />
reich von 1nm bis 100µm in einer Gasphase dispergiert sind. Für Anwendungen in<br />
Gasen kommen auch Pflanzenöle in Betracht. Diese werden fein zerstäubt und ha-<br />
ben den Vorteil der gesundheitlichen Unbedenklichkeit bei geringen Kosten.<br />
Allgemein gilt, dass die Partikelabstimmung auf das Fluid oft ein empirischer Vorgang<br />
sein kann, da bestimmte Forderungen an die Partikel sich behindern. So ist bei-<br />
spielsweise ein kleiner Partikeldurchmesser anzustreben, was jedoch der Forderung<br />
nach hoher Lichtreflektion widerspricht. Bestimmte Mindestdurchmesser müssen ein-<br />
gehalten werden, um nach Reflektion genügend verwertbares Licht zu erhalten.<br />
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Intensität des reflektierten Lichtes vom<br />
Verhältnis der Brechzahlen von Partikeln und Fluid, Größe, Form, Lage, sowie dem<br />
Beobachtungswinkel der Partikel abhängt.<br />
2.3 Illumination<br />
Um kontrastreiche und damit verwertbare Aufnahmen zu erhalten, werden an die<br />
verwendete Lichtquelle bestimmte Anforderungen gestellt. Die Lichtquelle muss in<br />
der Lage sein, die Partikel auch bei kurzen Belichtungszeiten ausreichend zu belich-<br />
ten. Da beim PIV in einer Ebene beleuchtet wird, muss der Lichtstrahl durch geeigne-<br />
te Linsensysteme zu einem Lichtschnitt formbar sein. Dieser Lichtschnitt soll in seiner<br />
gesamten Fläche die gleiche Lichtintensität haben und senkrecht zu seiner Ebene<br />
eine geringe Dicke aufweisen.<br />
Heutige PIV- Anwendungen benutzen als Lichtquelle ausschließlich Laser. Laserlicht<br />
ist ein monochromatisches (Licht einer bestimmten Wellenlänge), sehr energierei-<br />
ches Licht. Laserlicht ist frei von Abbildungsfehlern. Für PIV- Systeme kommen meist<br />
Nd:YAG- Laser zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um einen Festkörperlaser, des-<br />
12
sen laseraktives Medium Neodym Ionen sind, welche in einem Yttrium- Aluminium-<br />
Granat- Kristall eingebettet sind.<br />
Solche Festkörperlaser können Lichtpulse mit einer Energie von mehreren hundert<br />
Millijoule erzeugen. Das klingt wenig, bedenkt man jedoch, dass die Pulsdauer sol-<br />
cher Laser nur wenige Nanosekunden beträgt, dann erhält man Leistungen im mehr-<br />
fachen Megawattbereich. Genau hierin liegt auch ein großer Nachteil begründet.<br />
Es wäre günstig, wenn das Laserlicht über Glasfaserleitungen direkt zur zu beleuch-<br />
tenden Fluidebene geleitet werden könnte. Dies würde den Systemaufbau und die<br />
Systemkalibrierung erheblich vereinfachen. Dieses ist aber leider nicht möglich, da<br />
die Glasfaserleitung aufgrund der hohen Laserleistung zerstört würde.<br />
Aus diesem Grund ist man daher auf Spiegel und Linsensysteme angewiesen, die<br />
den Lichtschnitt an den gewünschten Ort projizieren. Spiegel und Linsensystem, so-<br />
wie der Laserkopf werden auf einer optischen Bank montiert und zueinander justiert.<br />
Dieser Aufbau ist wenig flexibel. Für Messungen an einem anderen Ort müssen die<br />
Komponenten wieder neu angeordnet und ausgerichtet werden.<br />
Abb. 2.2: Festkörperlaser, Größenvergleich [6]<br />
Ergänzend wird anhand der Abb. 2.3 der Strahlengang eines Nd:YAG- Lasers dar-<br />
gestellt.<br />
Die beiden Laserstrahlen mit der fundamentalen Wellenlänge von 1064 nm werden<br />
zunächst überlagert, so dass sie eine gemeinsame optische Achse aufweisen. Beim<br />
Passieren des Verdopplungskristalls halbiert sich die Wellenlänge auf 532 nm. Dich-<br />
roitische Spiegel trennen dann die beiden grünen Laserstrahlen vom restlichen infra-<br />
roten Licht. Der Strahl des Lasers A definiert die gemeinsame optische Achse. Da er<br />
horizontal polarisiert ist, passiert er die Strahlzusammenführung, einen dielektrischen<br />
13
Polarisator (4), auf direktem Weg, wobei Strahl A mit dem des zweiten Lasers kom-<br />
biniert wird.<br />
Durch die Halbwellenplatte (1) erhält der Laserstrahl B mit der fundamentalen Wel-<br />
lenlänge von 1064 nm eine vertikale Polarisation, so dass der dielektrische Polarisa-<br />
tor (4) den Strahl B dem horizontal polarisierten Strahl A überlagert. Die Spiegel (2)<br />
und (3) optimieren hierbei<br />
die Strahllage. Die Viertelwellenplatte (5) polarisiert beide Strahlen zirkular; da sie<br />
nun die gleiche Polarisation aufweisen, werden sie gleichartig durch den Verdopp-<br />
lungskristall (6) in die zweite Harmonische konvergiert. Ein Paar dichroitischer Spie-<br />
gel (7) und (8) entfernt nun unkonvergierte Strahlung und steuert den vertikal polari-<br />
sierten Ausgangsstrahl.<br />
Abb. 2.3 Darstellung des Strahlenganges in einem Festkörperlaser [7]<br />
14
2.4 Recording<br />
An die Illumination anschließend erfolgt die Aufnahme des reflektierten Lichtes. Die<br />
Aufnahmen der kurz hintereinander belichteten Bilder stellt die Grundlage für die spä-<br />
tere Auswertung dar. Im Anfangsstadium von PIV stellten Schwarz/Weiß Negativfilm<br />
Aufnahmen im Mittel- oder Kleinbildformat die gängige Methode der Partikelaufnah-<br />
me dar. Als nächste Aufnahmemethode verwendete man Videokamera und Videore-<br />
corder. Dieses setzte sich jedoch nicht durch.<br />
Heutiger Stand der Technik sind Kameras mit CCD- Chip (Charge Coupled Device)<br />
als lichtempfindlichem Element.<br />
Diese CCD- Kameras geben ihre Daten an eine Framegrabber- Karte im Computer<br />
weiter. Die Daten liegen bereits in digitaler Form vor und können direkt weiter verar-<br />
beitet werden. Ein CCD- Chip enthält im Normalfall 1000x1000 Bildpunkte. Höhere<br />
Auflösungen sind möglich. Der CCD- Chip wandelt unter Ausnutzung des photoelekt-<br />
rischen Effekts Photonen in elektrische Ladung um. Eine kleine positive elektrische<br />
Spannung wird an ein Metallelektrodengitter angelegt. Dadurch wird in dem darunter<br />
befindlichen Halbleitermaterial ein elektrisches Feld erzeugt. Es entsteht ein lokales<br />
Minimum der elektrischen Feldstärke im Zentrum des Pixels. Wenn ein Photon in die<br />
Trennzone zwischen p- und n-Lage eintritt, erzeugt es durch den photoelektrischen<br />
Effekt ein Elektron- Loch- Paar. Während der Belichtungsdauer sammelt sich im Pi-<br />
xel Ladung an, die am Ende des Belichtungsvorgangs ausgelesen wird.<br />
Es sei angemerkt, dass auch heute noch für Spezialanwendungen Schwarz/ Weiß-<br />
Filme zur Anwendung kommen. Nämlich dann, wenn eine hohe räumliche Auflösung<br />
oder hohe Lichtempfindlichkeit gefordert wird. Nachteile dieser Methoden sind jedoch<br />
die langen Entwicklungszeiten und die aufwändige Digitalisierung der Daten. Weiter-<br />
hin ist es nicht möglich eine Strömungsrichtung festzustellen, da beide Aufnahmen<br />
auf einem Bild vorliegen.<br />
Abb. 2.4: CCD- Kamera mit Framegrabber- Karte [6]<br />
15
2.5 Evaluation<br />
Nach der Belichtung liegen zwei Bilder der Strömung vor. Bild 1 zum Zeitpunkt t0 und<br />
Bild zwei zum Zeitpunkt t0 + ∆t. Aufgabe ist es jetzt, Bild 1 in Bild 2 zu überführen,<br />
um die Teilchenbahn zu ermitteln. Übliche Vorgehensweisen dafür wären die Auto-<br />
korrelation (beide Belichtungen liegen auf einem Bild vor) oder die Kreuzkorrelation.<br />
Im Folgenden wird speziell nur auf das Verfahren der Kreuzkorrelation eingegangen.<br />
Vorraussetzung für die Anwendbarkeit der Kreuzkorrelation ist, dass die Belichtun-<br />
gen auf zwei verschiedenen Teilbildern vorliegen. Die Richtung und der Betrag der<br />
Partikel in der Strömung sind eindeutig bestimmbar, da jeweils kleine Bildabschnitte<br />
von den aufeinander folgenden Bildern miteinander kreuzkorreliert werden. Die<br />
Kreuzkorrelation bietet außerdem ein gutes Signal- Rausch- Verhältnis. Dieses ist<br />
von Wichtigkeit, um Signale von den Partikeln eindeutig vom Rauschen zu unter-<br />
scheiden.<br />
Die kontinuierliche Kreuzkorrelationsfunktion ist definiert als:<br />
∞ ∞<br />
∫∫<br />
φfg ( x,<br />
y)<br />
= f ( ξ,<br />
ζ ) g(<br />
ξ + x,<br />
ζ + y)<br />
dξdζ<br />
−∞−∞<br />
Gl. 2-3<br />
Die digital aufgenommen Bilder liegen nicht kontinuierlich, sondern als diskretes Sig-<br />
nal vor.<br />
Deshalb schreibt man für die diskrete Kreuzkorrelationsfunktion:<br />
φ<br />
∞ ∞<br />
fg( , n)<br />
= ∑∑f<br />
( i,<br />
j)<br />
g(<br />
i + m,<br />
j + n<br />
i= −∞ j=<br />
−∞<br />
m )<br />
Da die Bilder außerdem von endlicher Größe sind, werden die Summen endlich:<br />
∑∑<br />
φfg(<br />
m , n)<br />
f ( i,<br />
j)<br />
g(<br />
i + m,<br />
j + n)<br />
= i j<br />
2.4.1 Eigenschaften der diskreten Kreuzkorrelationsfunktion (KKF)<br />
Gl. 2-4<br />
Gl. 2-5<br />
Die diskrete Kreuzkorrelationsfunktion stellt nur eine Näherung der wahren Korrelati-<br />
onsfunk-<br />
tion dar. Positive und negative Verschiebungen in Bezug auf den Ort des betrachte-<br />
ten Teilbildes werden durch m und n angezeigt, die positiv, als auch negativ orientiert<br />
sein können. Als Ergebnis liefert die Kreuzkorrelationsfunktion nur lineare Verschie-<br />
16
ungen. Rotationen, Verzerrungen oder Dehnungen können nicht angezeigt werden,<br />
weil hierfür mehr als zwei Belichtungen und somit Teilbilder notwendig wären.<br />
Die Kreuzkorrelationsfunktion beruht auf der Identifizierung ähnlicher Partikelmuster.<br />
Das heißt, es besteht keine Notwendigkeit der Verfolgung einzelner Partikel. Dies ist<br />
auch nicht möglich, wie sich später noch zeigen wird. Das Geschwindigkeitsvektor-<br />
feld ergibt sich als lokal gemittelte Schätzung über die Größe des Teilbildes. Aus die-<br />
sem Grunde ist dafür Sorge zu tragen, dass die Teilbildgrößen so gewählt werden,<br />
dass Geschwindigkeitsdifferenzen in ihnen klein bleiben. Dies ist meist ein empiri-<br />
scher Prozess, der langwierig sein kann.<br />
2.4.2 Erklärung der KKF an einem Bildbeispiel<br />
Anhand der Abbildung 2.5 soll die Kreuzkorrelation etwas anschaulicher erklärt wer-<br />
den.<br />
Man erkennt im linken Bild 14 Partikel. Die Partikel sind als peaks dargestellt. In die-<br />
ser synthetischen Abbildung wurde auf die Rauschdarstellung aufgrund der besseren<br />
Anschaulichkeit verzichtet. Wenn man das rechte Bild betrachtet, fällt auf, dass nur<br />
noch 12 Partikel vorhanden sind. Man erkennt, dass zwei Partikel aus dem Bild ge-<br />
wandert sind.<br />
Das erklärt die Aussage im oberen Abschnitt, dass keine Möglichkeit der Verfolgung<br />
einzelner Partikel besteht, weil einzelne Partikel aus dem Bildbereich auswandern,<br />
oder in den Bildbereich einwandern können. Man sieht, dass eine Verschiebung der<br />
Partikelmuster stattgefunden hat, nämlich um -2 in der x- Richtung und um +7 in der<br />
y- Richtung. Das alles unter der Vorraussetzung, dass die Partikel ihre Lage zuein-<br />
ander nicht verändert haben.<br />
17
Abb. 2.5: Aus synthetischen Teilbildern berechnete Kreuzkorrelation [7]<br />
Die Abbildung 2.6 zeigt die Kreuzkorrelation, die aus realen Teilbildern berechnet<br />
wurde. Man sieht hier sehr schön die Signalabschwächung durch Rauschen.<br />
Abb. 2.6: Aus realen Teilbildern berechnete Kreuzkorrelation [7]<br />
18
2.4.3 Einflüsse auf das Messergebnis<br />
Es gibt mehrere Einflüsse auf das Messergebnis. Drei wichtige seien nachfolgend<br />
erklärt.<br />
In- plane-loss- of- pairs: Wenn einzelne Partikel zwischen den Belichtungen das<br />
Teilbild verlassen oder andere in den Bildbereich eintreten, werden Partikel korreliert,<br />
die nicht in beiden Teilbildern vorkommen. Die Folge davon ist, dass das Korrelati-<br />
onsmaximum verkleinert wird, das Hintergrundrauschen jedoch erhöht wird. Daraus<br />
wird gefolgert, dass die Teilbildergrößen an die Strömungsgeschwindigkeit ange-<br />
passt werden müssen. Überschlägig gilt, dass die maximale Verschiebung innerhalb<br />
eines Teilbildes ein Viertel der Teilbildgröße nicht überschreiten soll.<br />
Out- of- plain- loss- of- pairs wird erzeugt durch eine Geschwindigkeitskomponente<br />
senkrecht zur Ebene des Lichtschnitts. Einzelne Partikel wandern in den Lichtschnitt<br />
hinein, andere heraus. Auch hier ist die Folge eine Verringerung des Korrelationsma-<br />
ximums. Begegnen kann man diesem Effekt, indem man die Lichtschnittdicke und<br />
die Belichtungsdauer an das Verhältnis zwischen den Geschwindigkeitskomponen-<br />
ten innerhalb und senkrecht zum Lichtschnitt anpasst. Auch hier gilt wieder als Faust-<br />
regel, die Verschiebung senkrecht zum Lichtschnitt sollte maximal ein Viertel der<br />
Lichtschnittdicke betragen.<br />
Velocity bias tritt auf wenn in der Strömung große Geschwindigkeitsgradienten vor-<br />
liegen. Es kann passieren, dass langsame Partikel auf beiden Bilder vorliegen, wäh-<br />
rend schnelle Partikel auf dem ersten Bild noch nicht und auf dem zweiten Bild nicht<br />
mehr zu sehen sind. Folglich wird der lokale Mittelwert der Geschwindigkeit insge-<br />
samt zu kleineren Werten verschoben. Deshalb gilt auch hier, dass die Teilbildgröße<br />
so zu wählen ist, dass die Partikelgeschwin- digkeiten annähernd gleich sind (maxi-<br />
mal 3-5% Unterschied).<br />
Für alle drei Einflüsse gilt: Die Teilbildgrößenabstimmung ist ein empirischer Prozess,<br />
der eigentlichen PIV- Messung können langwierige Einstellversuche voraus gehen.<br />
19
2.6 Postprocessing<br />
Nach Durchführung des Auswertungsprozesses erhält man eine vector map aus Ge-<br />
schwindigkeitsvektoren. Diese Vektoren sind an vielen Stellen schadhaft oder fehlen<br />
ganz. Ursache dafür können zu niedrige Partikelkonzentrationen oder das Auswan-<br />
dern von Partikeln aus dem Lichtschnitt und/oder Teilbildern sein. Als Folge davon<br />
nimmt das Rauschen zu und das Korrelationsmaximum kann nicht mehr richtig er-<br />
kannt werden. Man beseitigt dieses Problem, indem man Algorithmen verwendet, die<br />
nach festgelegten Kriterien fehlerhafte Vektoren auffinden, markieren oder eliminie-<br />
ren. Sollten Vektoren fehlen, erfolgt die Lückenschließungdurch lokale lineare oder<br />
quadratische Interpolation. Anschließend erfolgt die grafische Darstellung.<br />
Abb. 2.7: Darstellung einer vector map [6]<br />
20
3.Partikel<br />
Das vorstehend beschriebene Messverfahren steht beispielhaft für weitere Verfah-<br />
ren, bei denen Tracer Partikel eingesetzt werden. Wie grundlegend diese Partikel für<br />
solche Messverfahren sind, ist hinreichend deutlich geworden. Aus diesem Grund<br />
wird in diesem Kapitel speziell auf die Partikel eingegangen werden.<br />
3.1 Begriff des Partikels<br />
Ein Partikel einer Dispersion ist jede nichtgasförmige zusammenhängende Massen-<br />
anhäufung, der ein definiertes Volumen und eine Grenzfläche zugeordnet werden<br />
kann.<br />
Die Partikel können wie folgt unterschieden werden:<br />
- homogene Partikel bestehen aus einem einheitlichen Stoff konstanter Dichte<br />
- Primärpartikel sind erkennbar von einer einzigen Phasengrenzfläche ein-<br />
gehüllt<br />
- Aggregatpartikel bestehen aus aneinanderhaftenden Primärpartikeln<br />
3.2 Partikelgröße<br />
Die Partikelgröße ist eine numerisch gekennzeichnete Eigenschaft, die aus den Par-<br />
tikeldimensionen und der Partikelgestalt gewonnen wird. Diese lässt sich nur in ein-<br />
fachen Fällen durch eine einzige Maßzahl wiedergeben. Überlicherweise werden de-<br />
finierte lineare Dimensionen, wie der Durchmesser, und zusätzlich Kennwerte für die<br />
Partikelgestalt benötigt.<br />
3.2.1 Verteilung von Partikelgrößen<br />
In Partikelkollektiven treten die Partikelgrößen allgemein in verschiedenen Mengen<br />
auf. Wichtige Begriffe zur Beschreibung der Partikelgrößenverteilung sind nachfol-<br />
gende kurz erläutert.<br />
Die Verteilungssumme eines Partikelkollektivs gibt den normierten Mengenanteil von<br />
Partikeln an, die kleiner als die betrachtete Partikelgröße sind.<br />
21
Liegt die Verteilungssumme als differenzierbare Funktion der Partikelgröße vor, so<br />
nennt man ihre erste Ableitung Verteilungsdichte.<br />
Die Verteilungsdichte eines Partikelkollektivs gibt das Verhältnis der relativen Menge<br />
von Partikeln, deren Größe in einem angegebenen Intervall liegt, zur Breite dieses<br />
Intervalls an. Sie wird als Funktion der Intervallmitte angegeben.<br />
3.2.2 Abmessungen von Einzelpartikeln<br />
Zur Bestimmung des Durchmessers eines einzelnen Partikels sind mehrere Verfah-<br />
ren bekannt. Der Durchmesser kann aus geometrischen Messungen, Mobilitätsmes-<br />
sungen oder Extinktions- und Streulichtmessungen bestimmt werden. Bei Angabe<br />
von Partikeldurchmessern ist anzugeben, mit welcher Methode diese bestimmt wor-<br />
den sind.<br />
3.2.3 Durchmesser aus geometrischen Messungen<br />
Durchmesser aus geometrischen Messungen haben immer eine geometrische Ent-<br />
sprechung und sind direkt auf Formen des Partikels bezogen. Es werden folgende<br />
wichtige Bestimmungsparameter unterschieden.<br />
Der Volumendurchmesser dv entspricht dem Durchmesser einer Kugel, die das glei-<br />
che Volumen wie die untersuchten Partikel hat.<br />
Der Oberflächendurchmesser dA eines Partikels entspricht dem Durchmesser einer<br />
Kugel, deren Oberfläche der des Partikels entspricht.<br />
Der projizierte Durchmesser dpr eines Partikels entspricht dem Durchmesser eines<br />
Kreises, dessen Fläche gleich der auf eine Abbildungsebene projizierten Fläche des<br />
Partikels ist. Es ist darauf zu achten, dass die Projektionsrichtung senkrecht zur Ab-<br />
bildungsebene liegt.<br />
22
3.2.4 Durchmesser aus Mobilitätsmessungen<br />
Wenn sich ein Partikel in einem strömenden Medium bewegt, so erfolgt dies in der<br />
Regel nicht schlupffrei. Einerseits besitzt das Partikel Schlupf in der Achse des Strö-<br />
mungsrichtung und andererseits erfolgt Schlupf auf der Achse Partikel- Erdmittel-<br />
punkt. Die Mobilität eines Partikels ist nun als das Verhältnis der stationären Wande-<br />
rungsgeschwindigkeit eines im Strömungsmedium bewegten Partikels, zur Kraft, die<br />
diese Translationsbewegung verursacht definiert.<br />
Als besonders aussagefähig erweisen sich hierbei der StokescheDurchmesser dst<br />
und der kinetische Durchmesser dk.<br />
Beim Stokeschen Durchmesser wird ein Kugeldurchmesser definiert, bei dem die<br />
Dichte der Kugel der Dichte des Partikels entspricht. Diese Kugel besitzt auch die-<br />
selben Wanderungseigenschaften des Partikels, auf den diese bezogen ist.<br />
Um den kinetischen Durchmesser eines Partikels anzugeben, definiert man den<br />
Durchmesser einer Kugel der Dichte 1gcm -3 , welche im Strömungsmedium die glei-<br />
chen Wanderungseigenschaften aufweist, wie der Partikel. Vom aerodynamischen<br />
Durchmesser dae wird gesprochen, wenn das Strömungsmedium ein Gas ist.<br />
3.2.5 Durchmesser aus Extinktions- und Streulichtmessungen<br />
Bei dieser Durchmesserbestimmung werden die Partikel einer elektromagnetischen<br />
Strahlung ausgesetzt. Dabei ist der ermittelte Durchmesser eine Funktion der Be-<br />
leuchtungsart, das heißt, abhängig von der spektralen Verteilungsdichte, Polarisati-<br />
onszustand und der Strahlengeometrie des Lichtes.<br />
Wenn ein Partikel beleuchtet wird, dann absorbiert er dem Beleuchtungsstrahl einen<br />
Lichtstrom. Dieser Lichtstrom, bezogen auf die Beleuchtungsstärke, wird Extinktions-<br />
querschnitt Cext genannt.<br />
Der Extinktionsdurchmesser dext eines Partikels entspricht dem Durchmesser einer<br />
Kugel, deren Material die gleichen optischen Eigenschaften und die bei gleicher Be-<br />
leuchtungsart den gleichen Extinktionsquerschnitt hat, wie das untersuchte Partikel.<br />
23
3.3 Eigenschaften von Partikelkollektiven<br />
Während der Messung mit Strömungsmessverfahren werden nicht einzelne Partikel<br />
betrachtet, sondern eine Vielzahl derer. Es ist daher sinnvoll, die Eigenschaften der<br />
in Partikelkollektiven zusammengefassten Partikel zu betrachten.<br />
24
4. Herstellungsverfahren<br />
Um Aerosole herzustellen, sind mehrere Verfahren bekannt. Die Auswahl des Ver-<br />
fahrens richtet sich nach den Anforderungen an die Partikel und deren Einsatzzweck.<br />
Herstellungsverfahren für Aerosole können wie folgt unterschieden werden:<br />
- Dispergieren von Feststoffen<br />
- Dispergieren von Flüssigkeiten<br />
- Dispergieren von Suspensionen<br />
- Kondensation nach Verdampfen<br />
- Kondensation nach chemischer Reaktion<br />
4.1 Dispergieren von Feststoffen<br />
Das Dispergieren von Feststoffen erfolgt mit Geräten, die in der Lage sind, den Fest-<br />
stoff derart zu zerkleinern, dass die gewünschte Partikelgröße erreicht wird. Die ent-<br />
standenen Partikel müssen in ein gasförmiges Medium dispergiert werden. Anstatt<br />
feste Stoffe im Dispergiergerät zu zerkleinern, besteht auch die Möglichkeit, Material<br />
in Form von Stäuben zuzuführen. Dieses Prinzip wird in dem von mir zu entwerfen-<br />
den Aerosolgenerator zur Wirkung kommen.<br />
Geeignete Generatoren für Feststoffaerosole sind Spiralstrahlmühlen und Haufwer-<br />
ke.<br />
4.1.1 Spiralstrahlmühle<br />
Eine Spiralstrahlmühle besteht aus einer flachen, runden Kammer. An deren Umfang<br />
sind mehrere Düsen angebracht, durch welche Hochgeschwindigkeitsgasstrahlen<br />
(>Ma) tangential in die Kammer eingeblasen werden. Dadurch entsteht in der Kam-<br />
mer eine Rotationsströmung. In dieser rotiert das, durch eine andere Öffnung einge-<br />
gebene Mahlgut mit. Eine Zerkleinerung des Mahlgutes findet statt, wenn sich Rota-<br />
tionsströmung und Mahlstrahlen treffen. Es kommt zu Partikelzusammenstößen und<br />
Zerkleinerung. Wenn die Partikel ihre gewünschte Größe erreicht haben, verlassen<br />
sie durch ein Austragrohr die Kammer.<br />
25
4.1.2 Banddosierer<br />
Hauptbestandteile eines Banddosierers sind ein zylindrischer Vorratsbehälter, Do-<br />
sierförderband und eine Ejektordüse. In dem Vorratsbehälter ist das Haufwerk einge-<br />
füllt. Dieses Haufwerk besteht im Allgemeinen aus Quarzmehl, Kohle-, Sandstein-<br />
oder Schieferstäuben. In dem Zylinder befindet sich weiterhin ein Rührwerk, welche<br />
dafür sorgt, dass das Haufwerk nach unten abgeleitet wird. Unter dem Haufwerk be-<br />
wegt sich ein, mit konstanter Geschwindigkeit laufendes Förderband. Dieses hat eine<br />
raue Oberfläche, ähnlich Schleifpapier, und trägt den Partikelmassenstrom, der durch<br />
die Zylinderunterseite auf das Band fällt mit sich. Durch ein Ansaugteil des Ejektors<br />
werden Partikel, die sich auf dem Band befinden abgesaugt und dem Zerstäuberteil<br />
des Ejektors zugeführt. Dieser dispergiert die Partikel in einen divergierenden Gas-<br />
strom, welcher eine hohe Geschwindigkeit besitzt. Diese Geschwindigkeit kann bis<br />
etwa Schallgeschwindigkeit betragen. Der Luftstrom erzeugt Scherkräfte, die dafür<br />
sorgen, dass die Partikel ihrem Verband auseinander gerissen werden. Dabei ent-<br />
steht ein Aerosol hoher Konzentration. Dieses wird zur weiteren Verwendung in ei-<br />
nen geführten Gasstrom eingebracht und in diesem weiter verdünnt.<br />
4.1.3 Bürstendosierer<br />
Bürstendosierer sind besonders zur Herstellung von polydispersen Feststoffaeroso-<br />
len aus Haufwerken geeignet. Verschiedene Bürstendosierer sind auf dem kommer-<br />
ziellen Markt erhältlich. Sie arbeiten alle nach demselben Prinzip. Ein Staub, etwa<br />
Titandioxid oder Kohlestaub, wird in einen zylindrischen Behälter eingefüllt und ver-<br />
dichtet. Durch einen Mechanismus, beispielsweise einem geregelten Linearantrieb,<br />
wird dieser Zylinder einer, in einem Luftstrom rotierenden Bürste zugeführt. Die Bürs-<br />
te reißt dabei eine definierte Anzahl von Partikeln aus dem Haufwerk. Durch einen<br />
tangential wirkenden Luftstrom hoher Geschwindigkeit, werden diese Partikel aus der<br />
Bürste ausgewaschen und durch einen Strömungskanal aus dem Bürstendosierer<br />
geführt. Mit diesem Verfahren können Partikel im Durchmesserbereich von 1 bis 100<br />
µm dispergiert werden. Abhängig von der Gasgeschwindigkeit und der Zuführge-<br />
schwindigkeit des Kolbens sind der Massenstrom, sowie die Partikelgröße. Prüfaero-<br />
sole können durch mechanischen Abrieb, Ultraschallzerstäubung oder durch Kon-<br />
densation hergestellt werden.<br />
26
4.1.4 Kondensationsprinzip nach Sinclair und La Mer<br />
Das Prinzip der Generatoren von Sinclair und La Mer besteht darin, dass an zuge-<br />
führten Kondensationskernen ein Dampf kondensiert und dadurch die Aerosolbildung<br />
erfolgt. Kernquelle, Verdampfer, Wiedererhitzer und Kondensationsrohr bilden die<br />
wichtigsten Bestandteile eines solchen Generators. Kondensationskerne werden von<br />
einer Kernquelle in ein Trägergas gegeben. Dieses leitet die Kondensationskerne in<br />
den Verdampfer. Im Verdampfer befindet sich eine Substanz, die auf einer konstan-<br />
ten Temperatur gehalten wird. Dadurch ist der Gleichgewichtsdampfdruck über ihrer<br />
Oberfläche ebenfalls konstant.<br />
4.2 Dispergieren von Flüssigkeiten<br />
Mittels Ultraschallzerstäubung können polydisperse Feststoffaerosole aus wässrigen<br />
Lösungen hergestellt werden. Dabei entstehen, je nach Frequenz, Tröpfchen, deren<br />
Durchmesser zwischen 2 und 40 µm liegt. Diese Tröpfchen werden versprüht und<br />
anschließend eingetrocknet. Dadurch entstehen Feststoffpartikel mit wesentlich klei-<br />
nerem Durchmesser.<br />
Grundlage dieses Verfahrens ist ein piezoelektrischer Schwinger, der in einer Flüs-<br />
sigkeit zu Schwingungen angeregt wird. Dabei liegt die Frequenz im kHz- oder MHz-<br />
Bereich. Bei ausreichender Schallintensität werden an der Oberfläche Tröpfchen ge-<br />
bildet. Diese werden durch einen Luftstrom abgeführt. Über den Luftstrom wird die<br />
Partikelkonzentration geregelt. Es besteht jetzt die Möglichkeit, diese Luft- Tröpf-<br />
chen- Gemisch als Aerosol zu verwenden. Dann ist die Tröpfchengröße gleichzeitig<br />
die Partikelgröße. Wird dieses Gemisch jedoch weiter getrocknet, verdampft die<br />
Flüssigkeit und die Partikelgröße wird wesentlich kleiner.<br />
27
4.3 Kondensation nach Verdampfen<br />
Bei diesem Verfahren werden Metalle oder Metalloxide durch direktes elektrisches<br />
Heizen verdampft. Die entstehenden Dämpfe kondensieren zu Aerosolpartikeln. Be-<br />
sonders geeignet für dieses Verfahren ist Platin. An seinem Beispiel soll dieses Ver-<br />
fahren allgemein beschrieben werden.<br />
Wenn Platin in einem sauerstoffhaltigen Gasstrom auf Temperaturen oberhalb 1000<br />
°C erhitzt wird, dann bildet sich Platinoxid. Platinoxid besitzt einen höheren Dampf-<br />
druck, als das Metall selbst. Deshalb dampft es schneller ab und bildet keine Kruste<br />
auf der Metalloberfläche. Das unterscheidet Platinoxid von anderen Metalloxiden.<br />
Das abgedampfte Platinoxid kondensiert sofort zu Aerosolpartikeln, deren Kollektiv-<br />
eigenschaften bekannt sind.<br />
Als Generator dient ein Platinoxid – Aerosolgenerator. Dieser ist nach Bild XXX fol-<br />
gendermaßen aufgebaut:<br />
Ein Platindraht 1 mit einem Durchmesser von 0,3 mm ist mit drei Windungen über<br />
keramische Haltestäbe 2 gewickelt, deren Abstand 65 mm beträgt. Das Gehäuse 3<br />
hat eine Länge von 200 mm und einen rechteckigen Querschnitt von 40 mm x 80 mm<br />
und ist an der Aerosolaustrittsseite offen. Der Deckel 4 des Gehäuses ist abnehmbar,<br />
um den Draht leicht wechseln zu können. Der Draht wird mit keramischen<br />
Rohrdurchführungen 5 durch die Seitenwand 6 des Gehäuses geführt und außen<br />
verlötet. Das Dispersionsmittel wird über ein Druckminderventil und einen Filter dem<br />
Einlass 7 des Generators zugeführt. Zwischen Einlaß und Platindraht befindet sich<br />
eine Glaskugelschüttung 8 in einem Einsatz 9, die das Gas über den ganzen<br />
Querschnitt gleichmäßig verteilt.<br />
28
5. Notwendigkeit der Strömungsvermessung im Triebwerk<br />
Ein hoher Wirkungsgrad eines Luftstrahltriebwerkes ist von hoher Wichtigkeit. Dieser<br />
beeinflusst den spezifischen Kraftstoffverbrauch (SFC- Specific Fuel Consumption)<br />
eines Triebwerkes und damit die Verbraucheigenschaften des Fluggerätes. Dabei ist<br />
ein niedriger SFC anzustreben, welcher nur durch einen hohen Wirkungsgrad er-<br />
reicht wird. Nur dank eines niedrigen SFC kann ein Fluggerät wirtschaftlich betrieben<br />
werden, Fracht- und Passagierbeförderungspreise preiswert gestaltet werden. Nicht<br />
zuletzt hängt davon auch der wirtschaftliche Erfolg des Triebwerksherstellers ab,<br />
dessen Ziel es ist, wirtschaftliche Triebwerke dem Markt anzubieten.<br />
Wirkungsgrade in Triebwerken sind von vielerlei Faktoren abhängig. Wichtige Fakto-<br />
ren sind die Turbineneintrittstemperatur, das Verdichtungsverhältnis, Spitzenspalte<br />
(zwischen Schaufeln und der Ringraumbegrenzung) und Strömungsverluste im Inne-<br />
ren des Triebwerks.<br />
Strömungsverluste entstehen bei der Strömungsumlenkung in Statoren und Rotoren,<br />
sowie in den Strömungskanälen zwischen den einzelnen Triebwerkskomponenten.<br />
Weitere Verluste treten durch Zapfluft- und Kühlluftentnahmen und in der Brenn-<br />
kammer auf.<br />
Bei den Vermessungen am Lazarc- Triebwerk interessieren vor allem die Interaktio-<br />
nen von Stator- und Rotorblätter. Bei der Entwicklung von Triebwerken werden diese<br />
Komponenten hinsichtlich ihrer Strömungseigenschaften mittels aufwendiger Compu-<br />
tersimulation getestet und optimiert. Trotzdem bleiben Unsicherheitsfaktoren, die nur<br />
mit Hilfe von Experimenten ermittelt werden können. Dabei bietet sich die Particle<br />
Image Velocimetry an. Nur durch die genaue Kenntnis des Strömungsverlaufes kön-<br />
nen Schwachstellen der Schaufelgeometrie und des Strömungskanals erkannt und<br />
beseitigt werden. Die in der Vergangenheit angewendeten Totaldruckmessungen<br />
sind für weitere Optimierungen nicht ausreichend, dass sie lokale Eigenschaften der<br />
Strömung nicht hinreichend erfassen können. Totaldruckmessungen werden über<br />
eine Flächenmittelung<br />
n<br />
1<br />
p t = ∑<br />
A k=<br />
1<br />
p ( r ) A<br />
Gl. 5-1<br />
t<br />
k<br />
k<br />
bestimmt. Dabei ist Vorraussetzung, dass eine Strömung mit radial konstantem To-<br />
taldruckprofil vorliegt. Aussagen über das Strömungsverhalten an lokalen Punkten<br />
sind nicht möglich.<br />
29
Kann der Wirkungsgrad durch solche Maßnahmen auch nur um 0,5 Prozent verbes-<br />
sert werden, würde dies eine Verbesserung des SFC zur Folge haben. Dies er-<br />
scheint nicht viel, würde aber bei einem jährlichen Kerosinverbrauch von 250 Millio-<br />
nen Tonnen eine Einsparung von 12,5 Millionen Tonnen bringen. Dies entspricht ei-<br />
ner Menge von 39 Millionen Tonnen Kohlendioxid und 250000 Tonnen Stickstoff. Es<br />
ist erkennbar, dass Verbrauchsverbesserungen, auch um kleine Beträge enorme<br />
Entlastungen in umweltpolitischer und kommerzieller Hinsicht haben. Gerade vor<br />
dem aktuellen Hintergrund der Klimadiskussion ist es von größter Wichtigkeit,<br />
Kraftstoffverbräuche und damit verbundene Schadstoffemission zu verringern, um<br />
die Akzeptanz des Luftverkehrs nicht negativ zu beeinflussen.<br />
5.1 Besondere Anforderungen an die Partikel bei der Triebwerksvermessung<br />
Die Hauptanforderungen an alle Partikel, die mit Hilfe eines Aerosolgenerators er-<br />
zeugt werden sind unabhängig von der Erzeugungsart dieser Partikel und dem phy-<br />
sikalischen Wirkprinzip dieser Erzeugung. Diese sind die zeitliche Konstanz der Par-<br />
tikelgrößenverteilung, der Partikelform, des elektrischen Ladungszustands und der<br />
Konzentration. Weiterhin muss die Reproduzierbarkeit gewährleistet sein. Besondere<br />
Anforderungen an Partikel, die als Tracer- Partikel in einem PIV- System verwendet<br />
werden sollen werden dahingehend gestellt, dass diese ein hohes Lichtreflektions-<br />
vermögen besitzen. Im genannten Einsatzfall des Aerosolgenerators kommt er-<br />
schwerend hinzu, dass die Partikel in den Heißgasstrahl eines Luftstrahltriebwerkes<br />
geblasen werden. Daraus folgt die Notwendigkeit der Temperaturbeständigkeit der<br />
Aerosolpartikel. Die Temperatur im Testtriebwerk Lazarc 04-C6 beträgt nach dem<br />
Brennkammeraustritt 1130 °C. Aerosole, die durch das Dispergieren von Flüssigkei-<br />
ten oder das Vernebeln mittels Ultraschall gewonnen werden, scheiden damit aus, da<br />
diese in diesem Temperaturbereich sofort verdampfen würden. Die resultierende<br />
Temperaturbeständigkeit der Partikel muss höher als die Turbineneintrittstemperatur<br />
sein. Es wird ein Ausgangspulver gewählt, dessen Schmelztemperatur oberhalb von<br />
1200 °C liegt. In nachstehender Tabelle sind verschiedene Pulversorten dargestellt,<br />
aus denen eine Auswahl für diesen Anwendungsfall erfolgen kann.<br />
30
Pulvername Formelzeichen Gruppe Schmelztemperatur Dichte in g<br />
Tab.5.1: Pulverdaten<br />
cm -3<br />
Zirkonoxid ZrO2 Oxidkeramik 2700 °C 5,60- 6,27<br />
Aluminiumoxid Al2O3 Oxidkeramik 2053 °C 3,97<br />
Titandioxid TiO2 Oxid des Ti-<br />
tans<br />
1855 °C 4,0<br />
5.2 Spezielle Anforderungen an den zu entwickelnden Aerosolgenerator<br />
Der im Rahmen dieser Studienarbeit zu entwickelnde Aerosolgenerator soll für PIV-<br />
Vermessungen an einem Strahltriebwerk eingesetzt werden. Aus diesem Verwen-<br />
dungszweck ergeben sich eine Anzahl von besonderen Forderungen an das Gerät,<br />
welche mit kommerziell erhältlichen Aerosolgeneratoren in der Regel nicht erfüllt<br />
sind.<br />
Um diese Anforderungen zu verstehen, ist es notwendig, den Aufbau und die Wir-<br />
kungsweise eines Strahltriebwerkes zu verstehen.<br />
Strahltriebwerke bestehen aus den wesentlichen Elementen Einlauf, Verdichter,<br />
Brennkammer, Turbine und Schubdüse. Heutige moderne Triebwerke werden als<br />
Zwei- oder Dreiwellentriebwerke ausgeführt. Dies bedeutet, dass das in das Trieb-<br />
werk einströmende Fluid, die Luft, in zwei, beziehungsweise drei Stufen verdichtet<br />
wird und auch in zwei, beziehungsweise drei Stufen wieder entspannt. Die Rotor-<br />
drehzahlen der einzelnen Stufen unterscheiden sich. Nachfolgend sei die Trieb-<br />
werkswirkungsweise an einem Zweiwellentriebwerk erklärt.<br />
Durch Zuströmung im Flugbetrieb oder durch Einsaugung im Stand, gelangt Luft in<br />
den Einlauf des Triebwerks. Durch diesen Einlauf wird die Luft zum Niederdruckver-<br />
dichter geführt. Durch diesen „Fan“ wird Luft um einen Faktor bis 1,6 verdichtet. Die<br />
vorverdichtete Luft wird durch einen Strömungskanal, den Ringraum zum Hoch-<br />
druckverdichter geführt. Im Hochdruckverdichter wird die Luft weiter verdichtet. Das<br />
Verdichtungsverhältnis kann hier einen Wert von 16 annehmen. Es liegt also nach<br />
dem Hochdruckverdichter ein Gesamtdruckverhältnis von ungefähr 26 vor. Die jetzt<br />
hochverdichtete Luft mit einer hohen Energie, besitzt eine Temperatur von ungefähr<br />
900 Kelvin. Nach der Verdichtung wird dem komprimierten Gas in der nachfolgenden<br />
Brennkammer Brennstoff zugeführt, was zu einer weiteren Energiezunahme und ei-<br />
31
nem Temperaturanstieg bis etwa 1700 K führt. Das hochenergetische Gasgemisch<br />
tritt nun über ein Leitgitter in die Hochdruckturbine ein und versetzt diese in eine Ro-<br />
tationsbewegung. Die Turbine gibt infolge dessen Arbeit an die Hochdruckwelle ab<br />
und treibt den Hochdruckverdichter an. Dabei erfolgt ein Druckabfall auf ca. 7 bar<br />
und eine Temperaturabnahme auf ca. 1100 K. Nach der Hochdruckturbine durch-<br />
strömt das Gasgemisch die Niederdruckturbine. Auch diese wird unter Abgabe von<br />
Arbeit in eine Rotationsbewegung versetzt und treibt den Niederdruckverdichter an.<br />
Dabei wird das Fluid weiter entspannt und abgekühlt. Richtwerte sind 2 bar bei 800<br />
K. Der nach dem Niederdruckverdichter noch vorhandene Überdruck strömt mit ho-<br />
her Geschwindigkeit aus der Abgasdüse aus und erzeugt so den eigentlichen Schub<br />
des Triebwerkes. Dabei gilt, je größer der Massenstrom und je höher die Austrittsge-<br />
schwindigkeit, desto größer ist der Schub. Bei Triebwerken mit hohem Bypassver-<br />
hältnis wird ein großer Anteil Schubkraft dadurch erzeugt, dass große Luftmassen-<br />
ströme am Kerntriebwerk vorbeigeleitet werden und sich mit niedriger Geschwindig-<br />
keit in einer Mischdüse entspannen.<br />
Im speziellen Anwendungsfall soll der Aerosolgenerator an einem militärischen<br />
Triebwerk Snecma Lǎzarc 04-C6 verwendet werden. Dessen Daten sind in nachfol-<br />
gender Tabelle dargestellt.<br />
Triebwerk Snecma Lǎzarc 04-C6<br />
Bauart<br />
Abmaße<br />
Zweikreistriebwerk, 2-stufiger Nieder-<br />
druckverdichter, 4-stufiger Hochdruckver-<br />
dichter, Ringbrennkammer, einstufige<br />
Hochdruckturbine, einstufige Nieder-<br />
druckturbine<br />
Länge 1187 mm, Fan Durchmesser 452<br />
mm,<br />
Masse 295 kg<br />
Leistung 2,970 lb (13.2 kN)<br />
Luftdurchsatz 28,1 kg/s<br />
Verdichtungsrate 10,5<br />
Bypass Rate 1,13<br />
32
Turbineninnentemperatur 2066 °F (1130 °C)<br />
Kraftstoffverbrauch 0,73 kg/daN.h<br />
Tab. 5.2: <strong>Technische</strong> Daten des Triebwerks<br />
An diesem Triebwerk sollen Strömungsmessungen im Bereich der Brennkammer und<br />
der Turbinen durchgeführt werden. Das Triebwerk hat eine Verdichtungsrate von<br />
10,5. Beim Bodentest liegt ein Umgebungsluftdruck von 1,013 bar vor. Das bedeutet<br />
für den Aerosolgenerator, dass dieser mit einem Druck, größer als 10,6 bar betrieben<br />
werden muss, um Aerosolpartikel in die Strömung hinter dem Hochdruckverdichter<br />
eintreten zu lassen. Der hohe Generatorinnendruck stellt besondere Anforderungen<br />
an die Konstruktion des Gehäuses und die Abdichtung der Druckkammer gegenüber<br />
Innenkomponenten des Generators. Die hohe Turbineneintrittstemperatur von 1403<br />
K stellt überdies an die Partikel den Anspruch sehr hoher Temperaturbeständigkeit.<br />
33
6. <strong>Technische</strong> Lösungen am entwickelten Aerosolgenerator<br />
6.1 Anforderungen<br />
Bei der Definition der Anforderungen an den Aerosolgenerator kristallisierten sich<br />
folgende wichtige Eckpunkte heraus.<br />
- Druckdichtigkeit bis Betriebsüberdruck von 3 bar<br />
- Gewährleistung der Druckfestigkeit bis Betriebsüberdruck von 3 bar<br />
- Möglichkeit des Einstellens verschiedener Betriebsüberdrücke<br />
- Möglichkeit der Regelung der Partikelausblasrate<br />
- Einsatz möglichst vieler Normbauteilkomponenten<br />
- Entwicklung einfach herstellbarer Bauteilgeometrien<br />
- Verwendung üblicher Materialien und Verzicht auf Spezialwerkstoffe<br />
- Möglichkeit des Betriebes durch eine Person<br />
- Möglichkeit der Information über die verbleibende Betriebszeit ohne Öffnen des Ge-<br />
rätes<br />
- Prozesssicherheit des Verfahrens<br />
- Kostengünstige Realisierung des Aerosolgenerators<br />
6.2 Realisierung<br />
Bevor mit der Konstruktion des Aerosolgenerators begonnen werden konnte, war es<br />
notwendig, sich für eines der vorab beschriebenen Dispersionsverfahren zu ent-<br />
scheiden. Außer Frage stand, dass ein fester Stoff, also keine Flüssigkeit dispergiert<br />
werden sollte. Es wurde als vorteilhaft angesehen, den zu dispergierenden Stoff in<br />
Form eines Staubes vorliegen zu haben. Aufgrund der besonderen Temperaturan-<br />
forderungen an die Partikel, war dazu auch keine Alternativmöglichkeit gegeben.<br />
Aus Kostengründen und Gründen der Prozesssicherheit und Realisierbarkeit fiel die<br />
Entscheidung der Realisierbarkeit des Gerätes auf Basis des Wirkprinzips des<br />
Bürstendosierers. Leider war sowohl in der Fachliteratur, als auch bei Recherchen<br />
im Internet nicht mehr als die prinzipielle Wirkungsweise solcher Apparate zu finden.<br />
Dies gestaltete die Realisierung der gestellten Aufgabe als schwierig. Im Gegensatz<br />
zu industriell gefertigten Maschinen dieser Art, bestand bei dieser Studienarbeit nicht<br />
die Möglichkeit, das Endprodukt durch Versuch und Irrtum zu optimieren. Die Kon-<br />
34
struktion musste also in der Form durchdacht sein, dass die technische Umsetzung<br />
allen oben genannten Anforderungen beim Erstversuch entsprach.<br />
Es bestanden zwei Hauptschwerpunkte bei der Konzeptentwicklung der Konstrukti-<br />
on. Der erste befasste sich mit der Zustellung des Kolbens, der das Material der<br />
Bürste zustellen sollte. Der zweite, weitaus schwierigere Punkt behandelte die Prob-<br />
lematik der Düsenauslegung.<br />
Im Folgenden wird beschrieben, wie die Schwerpunktprobleme gelöst wurden und<br />
welche Überlegungen zur Lösung führten.<br />
6.2.1 Kolbenzuführung<br />
In Prinzipdarstellungen der Bürstendosierer war grundsätzlich nicht zu erkennen, wie<br />
der Kolben das Dispersionsgut der rotierenden Bürste zuführte. Den kurzen Erklä-<br />
rungen war zu entnehmen, dass der Kolben mittels Linearmotoren zugestellt wurde.<br />
Bei Recherchen nach einem geeigneten Motor für diese Aufgabe war festzustellen,<br />
dass die aus Berechnungen geforderten Zustellgeschwindigkeiten von unter einem<br />
Millimeter pro Sekunde, nicht mit handelsüblichen Linearmotoren realisiert werden<br />
konnten. Die langsamsten Zustellgeschwindigkeiten lagen im Bereich mehrerer Zen-<br />
timeter pro Sekunde. Weiterhin hätten die Motoren Kosten im vierstelligen Eurobe-<br />
reich verursacht, was mit dem Kriterium der Kostengünstigkeit nicht in Einklang zu<br />
bringen war. Auch war es oftmals nicht möglich, die nötigen Kräfte aufzubringen, die<br />
notwendig waren, um den Kolben unter Gegendruck gleichmäßig zu bewegen.<br />
Es galt daher ein eigenes Wirkprinzip zur Reife zu bringen. Die Entscheidung fiel auf<br />
ein Schneckengetriebe, welches eine Gewindestande bewegt und über diese den<br />
Kolben hebt oder senkt.<br />
35
6.2.1.1 Funktionsweise der Kolbenzuführung<br />
Durch einen Getriebemotor, der eine geringe Drehzahl an der Abtriebsseite pro Minu-<br />
te aufweist, wird eine Schneckenwelle angetrieben. Diese ist in zwei Lagern gelagert<br />
und über eine selbst konstruierte Kupplung mit der Abtriebswelle des Getriebemotors<br />
verbunden. Die Schnecke greift in ein passendes Zahnrad ein und leitet die Drehbe-<br />
wegung des Getriebemotors in dieses ein. Dabei ändert sich der Drehsinn von einer<br />
horizontalen Drehachse des Schneckenrades, in eine Drehbewegung des Zahnrades<br />
um eine vertikale Achse. Das Zahnrad ist fest mit einer Buchse verbunden, welche<br />
wiederum fest mit einem Axialrillenkugellager verbunden ist. Über dieses Kugellager,<br />
welches in einer speziellen Lagerung fixiert ist, erfolgt die Realisierung der Drehbe-<br />
wegung. Die das Zahnrad tragende Buchse ist mit einem Innengewinde ausgestattet,<br />
welches auf eine dazu gehörende Gewindestange abgestimmt ist. Diese Gewinde-<br />
stange wird durch die Drehbewegung der Buchse, je nach Drehrichtung des Motors,<br />
auf- oder abbewegt. Am oberen Ende der Gewindestange ist eine Kupplung befes-<br />
tigt, die eine plane Auflagefläche für den Vorschubkolben bietet. Dieser wird bei Auf-<br />
wärtsbewegung der Gewindestange mit nach oben bewegt und führt damit das<br />
Dispergiergut der darüber rotierenden Bürste zu. Um eine Trennung des Kolbens von<br />
der Gewindestange bei der Abwärtsbewegung durch Klemmkräfte im Zylinder zu<br />
verhindern, sind beide Teile über die Kupplung kraftschlüssig durch Schauben ver-<br />
bunden. Eine Dichtung auf der Oberseite des Kolbens verhindert das Eindringen von<br />
Dispersionsgut in den unteren Geräteraum.<br />
Die Vorschubgeschwindigkeit des Kolbens wird über einen stufenlos einstellbaren<br />
Motorregler angepasst. Um ein Anstoßen des Kolbens und damit die Beschädigung<br />
von Bauteilen an Bürste oder Geräteboden zu verhindern, sind elektromechanische<br />
Abschaltelemente in Form von Anfahrrelais vorgesehen worden. Diese verhindern<br />
außerdem das richtungsunrichtige Inbetrieb setzen an den jeweiligen Betriebsmaxi-<br />
mas oberer Totpunkt und unterer Totpunkt des Kolbens.<br />
36
Abb.6.1: Funktionsweise des Kolbenantriebs<br />
6.2.1.2 Bestimmung der Bürstendrehzahl in Abhängigkeit der Kolbenvorschubge-<br />
schwindigkeit und des Kolbendurchmessers<br />
Dem vorherigen Abschnitt waren umfangreiche Berechnungen voraus gegangen.<br />
Diese werden in diesem Kapitel zum Zweck der Information nachvollziehbar darge-<br />
stellt.<br />
Die Ermittlung des Volumens der Messebene ist notwendig, um die Anzahl der<br />
durchgehenden Partikel pro Zeiteinheit zu bestimmen:<br />
Vm = bm . lm . tm Gl. 6-1<br />
Ziel der PIV Vermessung der Bahn der Tracer Partikel ist die visuelle Darstellung.<br />
Dazu wird das maximal sichtbare Kamerabild von deren Software in einzelne Ab-<br />
schnitte unterteilt. Deren Pixelfläche, der sogenannte Interrrogation Spot IR beträgt<br />
32 x 32 Pixel. Die Software verfolgt dabei die Bewegung einzelner Partikel oder Par-<br />
37
tikelkollektive durch Vergleich, nacheinander aufgenommener Volumen im IR. Des-<br />
halb ist die Kenntnis des IR Volumens VIR von Bedeutung:<br />
VIR = Vm . IR 2<br />
bK Gl. 6-2<br />
Die Partikelanzahl im IR Volumen folgt aus:<br />
nVRI =<br />
n p<br />
Gl. 6-3<br />
V<br />
IR<br />
Rückschluss über die Partikelanzahl pro Kilogramm Luft erhält man über folgende<br />
Beziehung:<br />
nmL =<br />
n<br />
ρ<br />
VIR<br />
L<br />
Die Partikelanzahl bei gegebenen Luftmassenstrom ergibt sich zu:<br />
Gl. 6-4<br />
nmG = nmL . m Gl. 6-5<br />
Dieser Wert entspricht gleichzeitig der geforderten Partikelrate, die der Aerosolgene-<br />
rator bei gegebenen Eingangsbedingungen zu Erzeugen hat. Die erzeugte Partikel-<br />
anzahl ist abhängig von der Kolbengeschwindigkeit sowie vom Kolbendurchmesser.<br />
Bei gegebenen Kolbendurchmesser ergibt sich eine Kolbenfläche von<br />
π .<br />
AK = dK<br />
4<br />
2 Gl. 6-6<br />
Die Kolbenfläche hat einen direkt proportionalen Einfluss auf die Anzahl der disper-<br />
gierten Partikel. Die flächige Packungsdichte der Partikel bestimmt sich aus:<br />
pf =<br />
1<br />
Gl. 6-7<br />
d²<br />
p<br />
38
Durch die Kugelform der Partikel bedingt sich ein engerer Zusammenhalt der Parti-<br />
kel. Aus diesem Grund wird der Geometriefaktor fG eingeführt. Die räumliche Pa-<br />
ckungsdichte der Partikel folgt der Formel:<br />
pr = pf . fG . 10 6 Gl. 6-8<br />
fG = 1,2<br />
Die Kolbenvorschubgeschwindigkeit ergibt sich zu:<br />
N .<br />
V = P Gl. 6-9<br />
i<br />
Der Partikelvolumenstrom folgt aus:<br />
vp = AK . V Gl. 6-10<br />
Die Anzahl der in diesem Volumenstrom enthaltenen Partikel errechnet sich aus:<br />
r = vp . pr Gl. 6-11<br />
Um die nötige Abtragsgeschwindigkeit zur Bereitstellung der geforderten Partikelrate<br />
zu bestimmen, ist folgende Beziehung notwendig:<br />
V0 =<br />
V .<br />
fG<br />
dp<br />
. AK . 10 -3 Gl. 6-12<br />
Folglich ergibt sich die notwendige Bürstengeschwindigkeit zu:<br />
NB =<br />
V<br />
D<br />
0 •<br />
B<br />
60<br />
• π<br />
Gl. 6-13<br />
39
6.2.1.3 Berechnung der Kräfte und Lebensdauer des Schneckengetriebes<br />
Um die Lebensdauer des eingesetzten Getriebes des Kolbenantriebes zu berechnen,<br />
ist es notwendig, die wirkenden Kräfte zu bestimmen. Folgender Berechnungsweg<br />
weist eine Möglichkeit dafür auf.<br />
Die Übersetzung des Getriebes errechnet sich aus:<br />
i =<br />
Z 2<br />
Gl. 6-14<br />
Z<br />
1<br />
Die Axialteilung p folgt dem Zusammenhang:<br />
p = m . π Gl. 6-15<br />
Der Teilkreisdurchmesser d2 des Zahnrades ergibt sich aus:<br />
d2 = m . Z2 Gl. 6-16<br />
und daraus der Achsabstand a:<br />
a =<br />
d m1<br />
+ d 2<br />
2<br />
+ x . m Gl. 6-17<br />
wobei die Profilverschiebung x . m am Schneckenrad den radialen Abstand zwischen<br />
dem Mantel des Mittenzylinders der Schnecke und dem Teilkreis des Schneckenra-<br />
des bezeichnet. Sie ergibt sich aus dem nach konstruktiven Gesichtspunkten festge-<br />
legten Achsabstand.<br />
Um den Wirkungsgrad des Getriebes und damit die wirksame Antriebsleitung auf die<br />
Gewindestange zu erhalten, ist der Mittensteigungswinkel<br />
γ = tan -1<br />
m • Z<br />
dm1<br />
1<br />
Gl. 6-18<br />
40
zu ermitteln.<br />
Mit ihm ergibt sich der Getriebewirkungsgrad zu:<br />
ηG =<br />
tan γ<br />
tan( γ + ρ)<br />
und die Abtriebsleistung zu:<br />
Gl. 6-19<br />
P2 = P1 . η Gl. 6-20<br />
Die Kräfte am Schneckenrad wirken in die tangentiale, axiale und radiale Richtung.<br />
Deren Beträge sind für die Lebensdauerberechnung zu ermitteln:<br />
Tangentialkraft:<br />
Ft2 =<br />
d<br />
2<br />
Axialkraft:<br />
i • P2<br />
• π • N<br />
K<br />
Gl. 6-21<br />
Fa2 = Ft2 . tan(γ + ρ) Gl. 6-22<br />
Radialkraft:<br />
FR2 = Ft2 .<br />
cosρ • tan α 0<br />
cos( γ + ρ)<br />
Gl. 6-23<br />
Das daraus erzeugte Abtriebsmoment beträgt:<br />
t2<br />
• d<br />
M2 =<br />
2000<br />
F 2<br />
Gl. 6-24<br />
Aufgrund dieser gewonnenen Daten ist es möglich einen geeigneten Schmierstoff<br />
auszuwählen und die Lebensdauer des Getriebes zu bestimmen. Das Schnecke und<br />
das Schneckenrad werden aus unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt. Während die<br />
Schnecke aus GZ-CuSn12-C gefertigt wurde, besteht das Schneckenrad aus Stahl<br />
C45. Diese Werkstoffpaarung. Um ein geeignetes Schmiermittel auszuwählen muss<br />
der Schmierkennwert Ks ermittelt werden:<br />
41
Ks =<br />
a<br />
M K<br />
3<br />
Gl. 6-25<br />
• N K<br />
Die erforderliche Schmiermittelviskosität ergibt sich nach DIN 51509.<br />
Bei Beachtung der Schmiermittelqualität ergibt sich aus DIN EN 1982 die Wälzfestig-<br />
keit des Schneckenrad Werkstoffes σH lim [N/mm 2 ].<br />
Die Berechnung der Grübchentragfähigkeit von metallischen Schneckenradsätzen<br />
basiert auf dem Mittelwert der Hertzschen Pressung:<br />
σH =<br />
F<br />
t2<br />
• d<br />
2<br />
/ 2 / a<br />
3<br />
. ZE . Zρ Gl. 6-26<br />
Daraus folgt die Sicherheit gegen Grübchen:<br />
SH =<br />
σ<br />
σ<br />
H lim<br />
H<br />
Die zu erwartende Lebensdauer kann mit der Beziehung:<br />
LH<br />
6<br />
H<br />
Gl. 6-27<br />
≈ S<br />
. 25000 h abgeschätzt werden. Gl. 6-28<br />
6.2.1.4 Bestimmung des erforderlichen Drehmomentes<br />
Bevor mit der Konstruktion des Generators begonnen wird, müssen die auftretenden<br />
Kräfte abgeschätzt werden. Durch diese Vorgehensweise wird sichergestellt, dass<br />
die mechanischen Komponenten den Belastungen standhalten werden. Um die be-<br />
nötigte Leistung des Antriebsmotors für den Kolbenantrieb zu erhalten, muss eine<br />
Auslegungsrechnung erfolgen. Als Grundlage dient dabei die Auslegung von Spin-<br />
deln. In erster Linie ist das erforderliche Drehmoment eine Funktion des Kolbendru-<br />
ckes auf die Spindel. Je höher dieser ist, desto größer wird das benötigte Drehmo-<br />
ment sein. Die Aufwärtsbewegung wird dabei als Arbeitshub bezeichnet, die Ab-<br />
wärtsbewegung als Rückhub. Für die Auslegung entscheidend ist der Arbeitshub, da<br />
bei ihm die größten Reaktionskräfte wirken. Die Kraft, die der Kolben auf die Gewin-<br />
destange und damit auf das Gewinde ausübt, setzt sich aus der Gewichtskraft des<br />
Kolbens und der des Dispersionsgutes sowie dem Druck, der an den Generator an-<br />
42
gelegt wird zusammen. Die entscheidende Einflussgröße ist dabei der Druck und die<br />
daraus folgenden Kraft auf den Kolben.<br />
Folgender Berechnungsweg ist bei der Auslegung zu befolgen:<br />
Die Kolbenfläche errechnet sich aus:<br />
AK =<br />
π • D<br />
4<br />
2<br />
K<br />
Die bei gegebenem Druck auf die Kolbenfläche wirkende Kraft:<br />
Gl. 6-29<br />
FK = AK . pü Gl. 6-30<br />
bestimmt das erforderliche Drehmoment zur Überwindung der Reibung im Gewinde:<br />
1 . .<br />
M = F tan(α + ρ G )<br />
2<br />
. .<br />
d 2G + F µL . R L<br />
Gl. 6-31<br />
Dabei folgen der Steigungswinkel α und der Reibwinkel des Gewindes ρG den Be-<br />
ziehungen:<br />
tan α =<br />
tan ρG =<br />
d<br />
P<br />
• π<br />
2<br />
µ G<br />
cosβ<br />
N<br />
und Gl. 6-32<br />
mit Gl. 6-33<br />
tan βN = tan β . cos α Gl. 6-34<br />
Für die Reibzahl µG werden Werte aus Tabellenwerken entnommen. Im Falle der Be-<br />
rechnung des Aerosolgenerators wurde ein Wert für fast trockene Flanken gewählt,<br />
um den ungünstigsten Fall abzudecken.<br />
Mit Hilfe des gewonnenen Drehmomentes ist es nun möglich, einen geeigneten Mo-<br />
tor für den Antrieb des Kolbens auszuwählen.<br />
43
6.2.2 Düsenauslegung<br />
Eines der wichtigsten Konstruktionsmerkmale zur sicheren Funktion des Aerosolge-<br />
nerators war die Auslegung des Dispergierkopfes und der integrierten Düse. Aufgabe<br />
des Dispergierkopfes ist es, die durch die rotierende Bürste abgetragenen Partikel<br />
mit Luft zu vermischen und unter Druck auszublasen. Ursprünglich war geplant ge-<br />
wesen, ein großes Spektrum an Massenströmen mit einer umbaubaren Düse zu rea-<br />
lisieren. Dieses Vorhaben wurde auf Grund der schlechten Umsetzbarkeit aufgege-<br />
ben. Vielmehr konzentrierte ich mich auf die Entwicklung einer Düse, die durch<br />
Regelung der Zuführgeschwindigkeit des Kolbens und der Rotationsgeschwindigkeit<br />
der Bürste in der Lage war, die geforderten veränderliche Massenströme bereit zu<br />
stellen.<br />
Verschiedene Konzepte wurden erstellt und auf technische Machbarkeit überprüft.<br />
Nach Abschätzung der jeweiligen Vor- und Nachteile der einzelnen Konzepte fiel die<br />
Entscheidung zu Gunsten der realisierten Düse.<br />
6.2.2.1 Funktionsweise der Düse<br />
Eine Bürste mit Borsten aus Edelstahl rotiert, durch zwei Lager gestützt, in einem<br />
kreisrundem Hohlraum, der dem Bürstendurchmesser entspricht. Auf der Unterseite<br />
der Bürste wird ihr das Dispersionsgut durch den Kolben zugeführt. Wenn die Bürste<br />
über das Material streift, entreißt sie diesem Partikel. Diese werden in den Borsten-<br />
zwischenräumen entlang der Hohlrauminnenwand an den oberen Rand der Bürste<br />
gefördert. Dort ragt die Bürste wenige Millimeter in einen Raum, der von einströmen-<br />
der Druckluft durchsetzt ist. Durch die kinetische Energie des Luftstroms werden die<br />
Partikel der Bürste entrissen, mit Luft vermischt und über eine geführte Düse aus<br />
dem Generator geblasen. Die Durchsetzung der ausgeblasenen Luft mit Partikeln<br />
wird dabei maßgeblich von der Menge der einströmenden Luft und damit vom Be-<br />
triebsüberdruck bestimmt.<br />
Da die Luft über einen normalen kreisförmigen Anschluss in den Dispergierkopf ge-<br />
langt, die Bürste jedoch eine Breite von 100 Millimetern besitzt, ist es nötig, die Luft,<br />
auf der gesamten Breite gleichmäßig zu verteilen. Andernfalls würden die Partikel an<br />
den Randbereichen nicht ausgeblasen werden. Dieses Problem wurde dadurch ge-<br />
löst, dass die einströmende Luft symmetrisch an eine Prallwand strömt. Von dieser<br />
44
abgelenkt, verteilt sie sich in einem großen Vorraum. Um in den Hauptdüsenbereich<br />
zu gelangen, wird die verteilte Luft nun durch eine Flachdüse geleitet, die die kom-<br />
plette Bürstenbreite überdeckt. Durch diese Maßnahme wird gleichzeitig der Luft-<br />
strom beschleunigt und seine kinetische Energie erhöht.<br />
Eine Besonderheit des Dispergierdeckels besteht darin, dass dieser zur Befüllung<br />
des Gerätes mit Dispergiergut demontierbar sein muss. Der Konstruktionsaufbau<br />
ermöglicht die Entfernung des Dispergierdeckels innerhalb von drei Minuten.<br />
6.2.3 Zuführung der Druckluft in das Gerät<br />
Abb. 6.1: Prinzip der Partikeldispersion<br />
Verschiedene Messaufgaben erfordern veränderte Luftmassenströme und Gegen-<br />
drücke. Zur Erfüllung seiner Hauptaufgabe, dem Dispergieren von Feststoffpartikeln,<br />
ist es notwendig, Druckluft in ausreichender Menge bereit zu stellen. Dieses ge-<br />
schieht extern durch Luftspeicher, die mittels Kompressor befüllt werden. Zur kontrol-<br />
lierten Bereitstellung der exakten Luftmenge und deren Druck ist es notwendig, die-<br />
ses über einen Druckminderer zu regulieren. Um Kompatibilität mit verschiedenen<br />
Systemen zu gewährleisten, wurde der Aerosolgenerator mit einem, außen am Ge-<br />
häuse befindlichen, Druckminderer ausgestattet. Dieser erlaubt das Einstellen der<br />
geforderten Luftparameter, kontrollierbar direkt am Gerät und unabhängig der Tatsa-<br />
che, ob die Druckluft bereit stellende Installation mit einem Druckminderer ausgestat-<br />
tet ist. Um die Partikel nicht zu beschweren oder zu verkleben, muss die Luftlieferein-<br />
richtung mit einem Lufttrockner ausgerüstet sein.<br />
45
Die getrocknete und ölfreie Druckluft wird über einen Druckluftschlauch dem ge-<br />
schlossenen Druckminderer zugeführt. Nach Einstellung des Vordrucks wird dieser<br />
geöffnet. Das Gas wird innerhalb eines Schlauches dem Düsenkopf zugeführt und<br />
strömt in diesen auf der Eintrittsseite ein. In einer Prallkammer verteilt sich das Medi-<br />
um gleichmäßig, bevor es über eine Spaltdüse über die rotierende Bürste geleitet<br />
wird. Nach der Mitnahme der durch die Bürste beförderten Partikel, tritt das Luft- Par-<br />
tikelgemisch auf der Düsenaustrittsseite in einen Schlauch ein, der dieses an die Au-<br />
ßenseite des Generators führt, wo es dann an gewünschter Position austritt.<br />
6.2.4 Dichtungssystem<br />
Abb.6.2: Druckminderer<br />
Bei der Arbeit mit Flüssigkeiten oder unter Druck stehenden Gasen führen nachlässig<br />
abgedichtete Spalte zu Leckagen. Diese Leckagen führen zu einem Druckverlust im<br />
System und bilden die Gefahr des Eintritts von Partikeln in den Generatorinnenraum.<br />
Dort würden sie Schäden an mechanischen und elektrischen Bauelementen verursa-<br />
46
chen. Da der Aerosolgenerator mit Drücken von mehreren bar betrieben werden soll,<br />
war auf die Dichtigkeitsproblematik besonderes Augenmerk zu richten.<br />
Kritische Punkte waren dabei<br />
- die Zylinderabdichtung bei Übergang Kolben/Zylinder<br />
- der Trennspalt zwischen Zylinder und Dispergierkopfunterseite<br />
- der Trennspalt zwischen Dispergierkopfoberseite und Dispergierdeckel<br />
- die Wellendurchführungen im Dispergierkopf<br />
- die Fittings der Druckluftzufuhr und Druckluftabfuhr.<br />
6.2.4.1 Lösungen zur Dichtigkeit<br />
Zylinderabdichtung beim Übergang Kolben /Zylinder:<br />
Bedingt durch den großen Zylinderdurchmesser von 100 mm und dem auf 95 mm<br />
ausgelegten Kolben, ergab sich ein Primärspalt von rundum 2,5 mm. Dies entspricht<br />
einer Primärleckagefläche von ca. 765 mm 2 . Eine gute Dichtheit wurde durch den<br />
Einsatz eines dichtenden kreisförmigen Gummistückes erreicht, welches auf den o-<br />
beren Kolbenabschluss montiert wurde. Durch seine Übermaßpassung liegt es<br />
zuverlässig an der Zylinderinnenwand an und stabilisiert gleichzeitig das Gesamtsys-<br />
tem Kolben, Vorschubeinheit gegen Kippbewegungen und daraus resultierende Ver-<br />
spannungen.<br />
Abb.6.3: Kolbendichtung<br />
Trennspalt zwischen Zylinder und Dispergierkopfunterseite:<br />
Da an dieser Stelle großflächige Metall/Metall Paarungen vorliegen, musste eine<br />
Dichtung aus einem für solche Dichtzwecke geeigneten Material gewählt werden. Es<br />
wurde eine Flächendichtung gewählt. Die Dichtung wird dabei aus einem Rohmateri-<br />
albogen ausgeschnitten. Speziell für diese Trennstellen Dichtungen wurde eine<br />
47
Schablone konstruiert und gefertigt, die die Reproduzierbarkeit der Dichtungen ge-<br />
währleistet.<br />
Eine Besonderheit dieser Dichtung ist, dass diese zweigeteilt ist. Dies ist notwendig,<br />
da die Welle der Dispergierbürste den Dichtungsquerschnitt kreuzt. Beim Erarbeiten<br />
der Dichtung wurde darauf geachtet, die Dichtungsschenkel anliegend an die durch-<br />
geführte Welle zu verlegen, um Spaltströmungen zu minimieren.<br />
Abb. 6.4: Dichtung in Lagerebene<br />
48
Trennspalt zwischen Dispergierkopfoberseite und Dispergierdeckel:<br />
Auch an dieser Stelle liegt eine großflächige Metall/Metall Paarung vor. Ich habe<br />
wieder ein Dichtungsmaterial gewählt, was mit Hilfe einer Schablone aus einem<br />
Rohmaterialbogen geschnitten wurde. Zu beachten war dabei die besonders dünne<br />
Auslegung dieser, da sich an dieser Trennstelle ein Trennschnitt des Gewindes des<br />
Luftentnahmeanschlusses befindet. Bei zu großer Dichtungsstärke wäre durch die<br />
entstandene Ovalität des Gewindes ein Einschrauben des Fittings nicht mehr mög-<br />
lich gewesen.<br />
Wellendurchführung im Dispergierkopf:<br />
Abb. 6.5: Dichtung in Düsenebene<br />
Besonderes Augenmerk erforderte die Abdichtung an den Öffnungen des Dispergier-<br />
kopfes für die Welle. Eine Dichtwirkung wird erzielt durch das Heranführen der Dich-<br />
tung direkt an die Welle. Zum anderen erfolgt eine weitere Abdichtung durch das ge-<br />
kapselte Wellenlager.<br />
Fittings der Druckluftzufuhr und Druckluftabfuhr:<br />
Die Abdichtung der Gewinde erfolgt mit dem Einarbeiten von Dichthanf in die Gewin-<br />
de.<br />
49
Trotz der ergriffenen Abdichtmaßnahmen besteht die Möglichkeit, dass Luftströme<br />
und die darin enthaltenen Dispersionsartikel austreten. Um Schäden an der Mecha-<br />
nik und den elektrischen Teilen des Generators zu vermeiden, werden alle Teile, die<br />
unter der obersten Zwischenplatte befinden, durch eine Silikonabdichtung des Spal-<br />
tes zwischen Zylinderkopf und der Durchführung des Zylinderkopfes geschützt.<br />
Um den Bürstenmotor und den Bürstenantrieb zu schützen, wurde in den obersten<br />
Teil des Generators eine trennbare Zwischenwand zwischen Dispergierkopf und An-<br />
triebseinheit eingezogen. Zur Kontrolle des Verschmutzungsgrades wurde der Ober-<br />
deckel aus Plexiglas gefertigt. Bei abnormaler Verschmutzung kann so durch schnel-<br />
les Abschalten eingegriffen werden.<br />
50
7. Elektrische Einrichtungen<br />
7.1 Arbeitsweise der elektrischen Einrichtungen<br />
Als Antrieb der Bürste und des Kolbenbewegungsmechanismus werden 24V Gleich-<br />
strommotoren verwendet. Die Stromversorgung der Motoren erfolgt über ein Netzteil,<br />
welches die Netzspannung von 220V auf 24 V Gleichstrom transformiert. Zwischen<br />
die Motoren ist jeweils ein Steuergerät pro Motor geschaltet. Dieses ermöglicht die<br />
Netztrennung der Motoren sowie die Geschwindigkeitsregelung der Motoren.<br />
Der Bürstenantriebsmotor ist direkt mit dem Steuergerät verbunden.<br />
Der Motor des Kolbenantriebs wird zusätzlich über einen Richtungsschalter geschal-<br />
ten. Dieser ermöglicht das Verfahren des Kolbens in zwei Richtungen. Zusätzlich ist<br />
in diesem Stromkreis eine elektromechanische Sicherung in Form von zwei<br />
Austastern verbaut. Sie verhindert die Zerstörung des Generators durch Verhinde-<br />
rung des Ingangsetzens der Bewegung, wenn der Totpunkt in der jeweiligen Bewe-<br />
gungsrichtung erreicht wurde.<br />
51
7.1.1 Stromlaufplan<br />
Spannungswandler/<br />
Netzteil<br />
+<br />
-<br />
-<br />
Steuerteil<br />
Kolben<br />
Richtungsschalter<br />
+<br />
Austaster<br />
unten<br />
Austaster<br />
oben<br />
Steuerteil<br />
Bürste<br />
- + - +<br />
1<br />
1<br />
+<br />
Motor<br />
- weiß<br />
-<br />
Motor<br />
+<br />
Kolben<br />
Bürste<br />
Abb.7.1:Stromlaufplan<br />
2<br />
2<br />
52
8. Bedienungsanleitung<br />
Um das einwandfreie Funktionieren des Aerosolgenerators zu gewährleisten, sind<br />
nachfolgende Bedienungshinweise unbedingt zu befolgen.<br />
Diese Anleitung ist in drei Abschnitte geteilt:<br />
• Befüllen des Gerätes<br />
• Inbetriebnahme des Gerätes<br />
• Fehlerbehebung<br />
8.1 Befüllen des Gerätes<br />
Bevor der Aerosolgenerator betrieben werden kann, muss der Zuführzylinder mit ge-<br />
eignetem Dispergiermaterial befüllt werden.<br />
geeignete Füllmaterialien:<br />
Pulver wie<br />
- Titandioxid<br />
- Aluminiumoxid<br />
- Zirkonoxid<br />
nicht geeignete Füllmaterialien:<br />
- mineralische Stäube<br />
- Glasstäube<br />
- Sande<br />
- Plastegranulate<br />
- Pulver, deren Partikelgröße > 0,3 mm beträgt<br />
Bei der Befüllung des Generators mit diesen Materialien besteht die Gefahr der Be-<br />
schädigung durch stark abrasives Verhalten oder des Verklemmens beweglicher Tei-<br />
le durch zu große Partikel.<br />
53
8.1.1 Checkliste vor dem Befüllen<br />
Bevor mit dem Befüllen begonnen werden kann, ist grundsätzlich nachfolgende<br />
Checkliste abzuarbeiten.<br />
1. Überprüfen der elektrischen Zuleitung auf sichtbare Beschädigungen. Sollte<br />
eine Beschädigung vorliegen, darf keine Inbetriebnahme erfolgen bevor der<br />
Fehler behoben wurde.<br />
2. Überprüfen sämtlicher außen sichtbaren luftführenden Schläuche auf Beschä-<br />
digungen. Auswechslung dieser im Falle von Beschädigungen.<br />
3. Überprüfen des festen Sitzes aller Schlauchklemmen. Sich unter Druck lösen-<br />
de Schlauchverbindungen stellen eine erheblich Verletzungsgefahr dar.<br />
4. Sicherstellen, dass der Netzstecker vom Stromnetz getrennt ist.<br />
5. Sicherstellen, dass sich das Gerät im drucklosen Zustand befindet, die Druck-<br />
luftzufuhr vom Druckspeicher getrennt ist und keine Geräte an der Ausblase-<br />
seite angeschlossen sind.<br />
6. Schalten des Powerschalter der Motorsteuergeräte auf AUS. Dies ist gesche-<br />
hen, wenn die rote Färbung des Schalters nicht sichtbar ist.<br />
7. Stellen des Richtungsschalters der Kolbensteuerung auf die mittlere Neutral-<br />
stellung.<br />
8. Überprüfen des Druckminderer an der Rückseite des Gerätes auf Beschädi-<br />
gungen.<br />
8.1.2 Befüllvorgang<br />
1. Anschluss des Gerätes unter Beachtung der Hinweise der Checkliste an die<br />
Netzversorgung.<br />
2. Schalten der Motorsteuerung für den Kolben auf EIN. Die rote Färbung kommt<br />
zum Vorschein.<br />
3. Stellen des Richtungsschalters der Kolbensteuerung auf Runter. Die Abwärts-<br />
bewegung stoppt bei Erreichen der Endstellung automatisch. Wenn geringe<br />
Füllmengen benötigt werden, kann der Kolben an jeder beliebigen Position<br />
gestoppt werden.<br />
54
4. Ausschalten des Steuergerätes, Schalten des Richtungsschalters in Mittelstel-<br />
lung und Trennung des Gerätes vom Netz.<br />
5. Lösen der beiden Sechskantschrauben an der Gerätevorderseite, die den De-<br />
ckelsicherungswinkel fixieren.<br />
6. Lösen der beiden Torxschrauben auf der Geräteoberseite, die den Plexiglas-<br />
deckel fixieren. Vorsichtige Abnahme des Deckels. Darauf achten, dass dieser<br />
auf eine nicht kratzende Unterlage abgelegt wird.<br />
7. Vorsichtiges Ausziehen des oberen Teils der Staubschutzwand aus Plexiglas<br />
nach oben aus der Schiene heraus und Ablage dieses außerhalb des Gerätes<br />
auf eine nicht kratzende Unterlage.<br />
8. Trennen der Luftschlauchkupplungen im Inneren des Gerätes.<br />
9. Vorsichtiges Herausdrehen der Schlauchkupplung der Ausblaseseite aus dem<br />
Dispergierkopf. Vermeiden von Verkanten, um das Innengewinde nicht zu be-<br />
schädigen.<br />
10. Lösen der drei Schrauben der Motorfixierung und zurückschieben des Motors<br />
soweit, dass sich Stirn- und Kegelrad des Bürstenantriebs getrennt haben.<br />
11. Lösen und entfernen der vier Schrauben der Dispergierdeckelverschraubung.<br />
12. Abnahme des Dispergierdeckels und danach des oberen Teils des Dispergier-<br />
kopfes. Darauf achten, dass die Dichtungen nicht beschädigt werden. Für den<br />
Fall einer Beschädigung siehe Abschnitt Fehlerbehebung.<br />
Abb. 8.1: Entnehmen der Dispergierdeckeldichtung<br />
55
13. Vorsichtiges Herausheben der Bürste aus ihrer Lagerung. Die Lager werden<br />
hierbei nicht entfernt, sondern verbleiben an der Welle. Bei der Ablage der<br />
Bürste Stöße vermeiden. Diese können das Drahtgeflecht beschädigen.<br />
Abb.8.2: Ansicht der Bürste<br />
14. Einfüllen des Feststoffpulvers unter regelmäßigen Feststampfen des Pulvers.<br />
Befüllung bis maximal 5mm unter der oberen Kolbenöffnung.<br />
Abb.8.3: Ansicht des Pulvers im Kolben<br />
56
15. Einsetzen der Bürste.<br />
16. Einlegen der Dichtung.<br />
17. Aufsetzen des Dispergierkopfes.<br />
18. Einlegen der Dichtung.<br />
19. Aufsetzen des Dispergierdeckels.<br />
Abb.8.4: Aufsetzen des Dispergierkopfes<br />
20. Vorsichtiges Einschrauben der Schlauchkupplung der Ausblaseseite in den<br />
Dispergierkopf. Verkanten vermeiden um das Gewinde nicht zu beschädigen.<br />
21. Anziehen der vier Schrauben des Dispergierdeckels.<br />
22. Heranschieben des Motors an das Kegelrad und fixieren dieses durch Fest-<br />
ziehen der drei Schrauben.<br />
23. Verbinden der Druckluftkupplungen im Inneren des Gerätes.<br />
24. Einschieben des oberen Teiles der Staubschutzwand.<br />
25. Aufsetzen des Plexiglasdeckels und fixieren dessen durch Anziehen der zwei<br />
Torxschrauben.<br />
57
8.2 Inbetriebnahme<br />
Unter Beachtung der Checkliste und der Befüllhinweise kann der Aerosolgenerator in<br />
Betrieb genommen werden.<br />
1. Anschluss des Gerätes an die Druckluftversorgung. Alle Druckluftleitungen<br />
sind dabei druckfrei zu stellen.<br />
2. Anschluss des Generators an die Stromversorgung.<br />
3. Einstellen des Arbeitsvordruckes am Druckminderer.<br />
4. Einstellen der Drehschalter der Motorsteuerungsgeräte in die rechte<br />
Anschlagsposition.<br />
5. Einschalten der Bürstenmotorsteuerung.<br />
6. Einschalten der Kolbenmotorsteuerung und Stellen des Richtungsschalters in<br />
die Hoch Position.<br />
Durch Regulierung der Bürsten- und Kolbenmotorgeschwindigkeit sowie des Be-<br />
triebsvordruckes können Massenströme und Partikelkonzentrationen den Erforder-<br />
nissen angepasst werden. Dazu werden die Drehschalter der Steuergeräte verstellt.<br />
Einen Überblick gibt nachstehende Tabelle:<br />
Bürstengesschwindigkeit Kolbengeschwindigkeit Druckluftgeschwindigkeit Partikelkonzentration Betriebszeit<br />
o o o o o<br />
+ o o - o<br />
+ + o + -<br />
+ + + o -<br />
o + o + -<br />
o o + - o<br />
o o - + o<br />
Tab.: 7.1 Möglichkeiten der Dispersionsanpassung<br />
58
8.3 Fehlerbehebung<br />
Fehler mögliche Abhilfe<br />
keine Funktion der elektrischen<br />
Einrichtungen<br />
Anschluss an das Stromnetz<br />
Einschalten des Hauptschalters am<br />
Netzgerät (Öffnung an der Geräterück-<br />
wand)<br />
Einschalten der Motorsteuerteile<br />
Drehen der Drehschalter der Motorsteue-<br />
rungen nach rechts<br />
langsames Drehen der Bürste Drehen des Drehschalters der<br />
Bürstenmotorsteuerung nach rechts<br />
leichtes Lösen der Dispergierdeckel-<br />
verschraubung<br />
Klemmen der Bürste Aus- und Einbau der Bürste. Darauf ach-<br />
unnormaler Austritt von Dispergiergut<br />
aus dem Dispergierkopf in den Genera-<br />
torraum<br />
Schlaggeräusche am Bürstenantriebsge-<br />
triebe<br />
Fehlfunktion des automatischen Abschal-<br />
tung <br />
ten, dass die Distanzringe auf der Seite<br />
des Kegelrades verbaut sind<br />
Festziehen des Dispergierdeckelschrau-<br />
ben<br />
Überprüfen der Dichtungen auf Beschä-<br />
digungen und planes Anliegen<br />
Überprüfung der geometrischen Ausrich-<br />
tung von Stirn- und Kegelrad<br />
Überprüfung der Stellung des An-<br />
schlagszapfens der Endabschaltung<br />
fehlender Luftdurchsatz Überprüfen der Einstellung des<br />
Druckreglers<br />
kein Austritt von Dispergiergut Überprüfen der Einstellung der Kolben-<br />
motorsteuerung<br />
Nachfüllen von Dispergiergut<br />
Dichtung beschädigt Nachschneiden einer Dichtung mit Hilfe<br />
der Schablone<br />
Tab.7.2: Fehlerbehebung<br />
59
9. Anhang<br />
9.1 Berechnung der notwendigen Bürstengeschwindigkeit<br />
Nachfolgend kurz angeführte Berechnungen kommunizieren mit den Gleichungen<br />
6-1 bis 6-13 des Kapitels 6.<br />
gegebene Werte<br />
Partikeldurchmesser 4 µm 4,00E-06 m<br />
Messebene l 70 mm 7,00E-02 m<br />
Messebene b 70 mm 7,00E-02 m<br />
Messebene t 0,5 mm 5,00E-04 m<br />
Kamerabreite 1000 pixel<br />
IR 32 pixel<br />
Anzahl Partikel 10 Stück<br />
Dichte 1,17 kg/m^3<br />
geforderter massenstrom 10 kg/s Luft<br />
Kolbendurchmesser 100 mm 1,00E-01 m<br />
Geometriefaktor 1,2<br />
Drehzahl getriebemotor max 40 min-1 6,67E-01 s-1<br />
übersetzung Schneckengetriebe 15<br />
Steigung Trapezgewinde 1,5 mm/Umdrehung<br />
Bürstendurchmesser 120 mm 1,20E-01 m<br />
errechnete Werte<br />
Größe Wert Einheit Formel<br />
Vm 2,45E-06 m^3 6-1<br />
VIR 2,51E-06 m^3 6-2<br />
nvri 3,99E+06 1/m^3 6-3<br />
nml 3,41E+06 1/m^3 6-4<br />
nmg 3,41E+07 1/m^3s 6-5<br />
Ak 7,85E-03 m^3 6-6<br />
pf 6,25E+10 1/m^2 6-7<br />
pr 7,50E+16 1/m^3 6-8<br />
V 6,67E-05 m/s 6-9<br />
vp 5,24E-07 m^3/s 6-10<br />
r 3,93E+10 1/s 6-11<br />
V0 1,57E-04 m/s 6-12<br />
NB 250 1/min 6-13<br />
Tab.9.1: Berechnung der Bürstengeschwindigkeit<br />
Laut des angeführten Rechenweges wurde eine Bürstengeschwindigkeit von<br />
250 ms -1 gefordert. Diese wurde realisiert.<br />
60
9.2 Getriebeberechnung des Kolbenantriebes<br />
Nachfolgend kurz angeführte Berechnungen kommunizieren mit den Gleichungen<br />
6-14 bis 6-28 des Kapitels 6.<br />
gegebene Werte<br />
Zähnezahl 1 3<br />
Zähnezahl 2 45<br />
Übersetzung i 15<br />
Modul m 1,5 mm 1,50E-03 m<br />
dm1 20 mm 2,00E-02 m<br />
d2 67,5 mm 6,70E-02 m<br />
Erzeugungswinkel α0 20 ° 3,49E-01<br />
wirksamer Reibwinkel ρ 3 ° 5,24E-02<br />
Motorleistung 108 W<br />
Motordrehzahl 40 min^-1 6,67E-01<br />
Drehmoment 9 Nm<br />
errechnete Werte<br />
Größe Wert Einheit Formel<br />
i 1,50E+01 6-14<br />
p 4,71E-03 m 6-15<br />
d2 6,75E-02 m 6-16<br />
a 4,53E-02 m 6-17 45,25<br />
γ 1,27E+01 ° 6-18 0,22131444<br />
ηG 8,02E-01 6-19<br />
P2 8,66E+01 W 6-20<br />
Ft 9,25E+03 N 6-21<br />
Fa2 2,60E+03 N 6-22<br />
Fr2 3,49E+03 N 6-23<br />
M2 3,10E+02 Nm 6-24<br />
Ks 1,46E+05 Pa 6-25<br />
σh 3,26E+02 N/mm^2 6-26<br />
Sh 1,30E+00 N/mm^2 6-27<br />
Lh 1,23E+05 h 6-28<br />
erforderliche Viskosität:560<br />
mm^2/s<br />
Ze 147,5 (N/mm^2)^(1/2) DIN EN1705<br />
Kontaktfaktor Zρ 2,69<br />
σhlim 425 N/mm^2 DIN EN 1982<br />
Tab.9.2: Berechnung des Getriebes zum Kolbenantrieb<br />
61
9.3 Berechnung des erforderlichen Drehmomentes des Kolbenantriebes<br />
Nachfolgend kurz angeführte Berechnungen kommunizieren mit den Gleichungen<br />
6-29 bis 6-34 des Kapitels 6.<br />
gegebene Werte<br />
Kolbendurchmesser Dk 100 mm 0,1 m<br />
Steigung P 1,5 mm 0,0015 m<br />
Flankenradius r2 14,513 mm<br />
Flankendurchmesser d2 29,026 mm 0,029 m<br />
Flankenwinkel β 30 ° 0,523<br />
Reibzahl im Lager µl 0,135<br />
Reibzahl im Gewinde µg 0,135<br />
Betriebsüberdruck pü 10 bar 1,00E+06 N/m^2<br />
Radius Lagerstützfläche Rl 25 mm 0,025 m<br />
errechnete Werte<br />
Größe Wert Einheit Gleichung Grad Bogenmaß<br />
Ak 0,00785398 m^2 6-29<br />
Fk 7,85E+03 N 6-30<br />
tan α 0,0164643 6-32 α 0,943 0,01645845<br />
tan βn 0,57647409 6-34 βn 30 0,523<br />
tan ρG 0,15583073 6-33 ρ 8,85 0,154<br />
M 46,11 Nm 6-31<br />
Tab.9.3: Berechnung des erforderlichen Drehmoments<br />
Mit der gewählten Getriebeübersetzung und dem Motor wird ein Drehmoment von<br />
310 Nm erzeugt. Dieses genügt um den Kolben anzutreiben.<br />
62
9.4 Quellenangaben<br />
[1] www.eas.calzech.edu/engenius/spr02/phillips02.html<br />
[2] www2.dlr.de/archiv/wasserkanal.htm;internal&action=_framecontent.action&<br />
Target=_sel<br />
[3] www.spiegel.de<br />
[4] www.sciner.com/Solarls/index.htm<br />
[5] Prinzler, M.: Inbetriebnahme und Bewertung des Laser- PIV- Systems am Lehrstuhl<br />
Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe unter besonderer Betrachtung der Tra-<br />
cing- Partikel, Studienarbeit, <strong>Cottbus</strong> im März 1999<br />
[6] www.uslasercorp.com<br />
[7] Pust, O.: Quantitative Visualisierung komplexer verfahrenstechnischer Strömungsvor-<br />
gänge mit der digitalen Particle Image Velocimetry, Dissertation, Hamburg im April<br />
2001<br />
Kapitel 2,3,4 nach<br />
Prinzler, M.: Inbetriebnahme und Bewertung des Laser- PIV- Systems am Lehrstuhl<br />
Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe unter besonderer Betrachtung der Tra-<br />
cing- Partikel, Studienarbeit, <strong>Cottbus</strong> im März 1999<br />
Berechnungen Kapitel 6 nach<br />
Decker<br />
Maschinenelemente<br />
Hanser 2002<br />
63
9.5 Stückliste, Konstruktionszeichnungen<br />
Pos. Menge Benennung Sachnummer/Norm-Kurzbezeichnung Bemerkung<br />
1 1 Platte_0_Grundplatte Al-Legierung<br />
2 1 Platte_1_Lagerebene Al-Legierung<br />
3 1 Platte_2_Kolbenebene Al-Legierung<br />
4 1 Platte_3_Bürstenebene Al-Legierung<br />
5 1 Platte_4_Deckplatte Plexiglas<br />
6 1 Frontwand Al-Legierung<br />
7 1 Rückwand Al-Legierung<br />
8 1 Seitenplatte_Links Al-Legierung<br />
9 1 Seitenplatte_Rechts Al-Legierung<br />
10 1 Dispergierbehälter St-37<br />
11 1 Düse_Unterteil St-37<br />
12 1 Düses_Oberteil St-37<br />
13 2 Dispergierkopf_Unten_Seite St-37<br />
14 2 Dispergierkopf_Unten_Lager St-37<br />
15 2 Dispergierkopf_Unten_Blech St-37<br />
16 2 Dispergierkopf_Oben_Seite St-37<br />
17 2 Dispergierkopf_Oben_Lager St-37<br />
18 2 Dispergierkopf_Oben_Blech St-37<br />
19 1 Kolben St-37<br />
20 1 Kolbendichtung Gummi<br />
21 1 Kolbendichtung_Scheibe St-37<br />
22 1 Auflageplatte St-37<br />
23 1 Lagerbock_Axialkugellager St-37<br />
24 1 Hülse_Zahnrad St-37<br />
25 1 Lagerbock_Schnecke St-37<br />
26 1 Lagerbock_Schnecke_Blech St-37<br />
27 1 Motorwinkel St-37<br />
28 1 Motorwinkel_Schnecke St-37<br />
29 1 Schaltzapfen Al-Legierung<br />
30 1 Schaltzapfen_Halter Gewindestange M10-1.5 St-37<br />
31 1 Staubschutzwand_Unten Plexiglas<br />
32 1 Staubschutzwand_Oben Plexiglas<br />
33 1 Winkel_SSW Winkelstahl L30x2 St-37<br />
34 1 Verbindungshülse_Schnecke_Motor St-37<br />
35 2 Bürstenlager_Abstandshalter 1mm St-37<br />
36 1 Bürstenlager_Abstandshalter 2 mm St-37<br />
37 2 Führungsschiene Al-Legierung<br />
38 1 Füllstandsanzeiger St-37<br />
39 4 Gewindestab_Dispergierkopf Gewindestange M5 - 1,5 St-37<br />
40 1 Gewindestange_Kolbenantrieb Gewindestange M30 - 1,5- 8.8 St-37<br />
41 1 Flächendichtung_Bürste Flächendichtung<br />
42 1 Flächendichtung_Düse Flächendichtung<br />
43 1 Schablone_Dichtungen St-37<br />
44 1 Getriebemotor Doga 119 24V- 40 1/min 108W<br />
45 1 Gleichstrommotor Doga 115 24V- 2000 1/min 96 W<br />
46 1 Kegelrad TB 1.5-15<br />
47 1 Kegelrad TB 1.5-45<br />
48 1 Schneckenrad SW1.5-3<br />
49 1 Zahnrad M1.5-45<br />
50 1 Axial-Rillenkugellager DIN 711- 511-10<br />
51 3 Rillenkugellager DIN 625- 160-02<br />
52 1 Netzgerät 220V/24 V<br />
53 2 Drehzahlregler für Motoren CJ Controls C726 Panel<br />
Tab.9.4: Stückliste<br />
64
20<br />
180<br />
Alle Sacklöcher:<br />
Innengewinde M5<br />
Tiefe des Gewindes 10mm<br />
M5<br />
340<br />
360<br />
15<br />
20<br />
170<br />
320<br />
340<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
10<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab 1:5<br />
Aluminiumlegierung<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Platte_0_Grundplatte<br />
Masse<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
1<br />
3,3 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
5<br />
15<br />
Alle Sacklöcher:<br />
Innengewinde M5<br />
Tiefe des Gewindes 10 mm<br />
340<br />
32<br />
90<br />
360<br />
3xR4,5<br />
3x120<br />
180<br />
20<br />
85<br />
235<br />
255<br />
5<br />
10<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
Masse<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
PLATTE_1_LAGERPLATTE<br />
1:5<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
2<br />
2,45 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
255<br />
5<br />
95<br />
112,5<br />
180<br />
R5,5<br />
247,5<br />
Alle Sacklöcher:<br />
Innengewinde M5<br />
Tiefe des Gewindes 10 mm<br />
340<br />
100<br />
360<br />
180<br />
50<br />
R2<br />
150<br />
20<br />
85<br />
235<br />
15 10<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
5<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Platte_2_Kolbenebene<br />
1:5<br />
Aluminiumlegierung<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
3<br />
Masse 2,26 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
340<br />
320<br />
170<br />
20<br />
20<br />
15<br />
104<br />
180<br />
Alle Sacklöcher:<br />
Innengewinde M5<br />
Tiefe des Gewindes 10 mm<br />
256<br />
340<br />
360<br />
M5<br />
148,5<br />
321,5<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
5<br />
10<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab 1:5<br />
Aluminiumlegierung<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Platte_3_Buerstenebene<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
4<br />
Masse 2,6 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
360<br />
40<br />
340<br />
380<br />
R2,75<br />
5<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
10<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:5<br />
Plexiglas<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Platte_4_Deckplatte<br />
Masse<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
5<br />
1,64 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
795<br />
585<br />
5<br />
30<br />
40<br />
30<br />
100<br />
80<br />
185<br />
190<br />
120<br />
350<br />
70<br />
50<br />
380<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
8xR2,75<br />
155<br />
165<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
190<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Datum Name<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
210<br />
300<br />
320<br />
Maßstab 1:5<br />
Aerosolgenerator<br />
10<br />
800<br />
Ers. für: Ers. durch:<br />
7<br />
Aluminiumlegierung<br />
Frontplatte<br />
6<br />
Masse 7 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
206<br />
96<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Datum Name<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
5<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Aerosolgenerator<br />
Plexiglas<br />
Ers. für: Ers. durch:<br />
Masse 0,12 kg<br />
Scheibe_Frontwand_Aussen<br />
6a<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
316<br />
66<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Datum Name<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
5<br />
Maßstab 1:2<br />
Aerosolgenerator<br />
Plexiglas<br />
Scheibe_Frontwand_Mitte<br />
6b<br />
Ers. für: Ers. durch:<br />
Masse 0,12 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
585<br />
395<br />
170<br />
5<br />
5<br />
30<br />
30<br />
190<br />
350<br />
350<br />
380<br />
12xR2,75<br />
R3<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
45<br />
15<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
15<br />
105<br />
Alle Sacklöcher:<br />
Innengewinde M5<br />
Tiefe des Gewindes 10 mm<br />
130<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Datum Name<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Maßstab 1:5<br />
Aerosolgenerator<br />
5<br />
10<br />
800<br />
Aluminiumlegierung<br />
Rueckwand<br />
Ers. für: Ers. durch:<br />
7<br />
Masse 8,17 kg<br />
Blatt<br />
42<br />
Bl.
105<br />
R17,5<br />
107,5<br />
100<br />
5<br />
240<br />
20<br />
170<br />
140<br />
115<br />
340<br />
125<br />
75<br />
320<br />
10xR2,75<br />
420<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
800<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Datum Name<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
10<br />
5<br />
Maßstab 1:5<br />
170<br />
Aerosolgenerator<br />
395<br />
585<br />
685<br />
Aluminiumlegierung<br />
Seitenplatte_links<br />
Masse<br />
Ers. für: Ers. durch:<br />
8<br />
7,32 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42<br />
Bl.
107,5<br />
20<br />
170<br />
340<br />
125<br />
75<br />
320<br />
10xR2,75<br />
420<br />
R17,5<br />
105<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
800<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Datum Name<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
10<br />
5<br />
Maßstab<br />
170<br />
1:5<br />
395<br />
Aerosolgenerator<br />
585<br />
700<br />
Aluminiumlegierung<br />
Seitenplatte_rechts<br />
Masse 7,32 kg<br />
Blatt<br />
9 1<br />
42 Bl.<br />
Ers. für: Ers. durch:
225<br />
60<br />
6,25<br />
100<br />
125<br />
Alle Sacklöcher 4:<br />
Tiefe 6 mm<br />
Alle Sacklöcher 5:<br />
Innengewinde M5<br />
Tiefe des Gewindes 10 mm<br />
A<br />
A<br />
7,5<br />
112,5<br />
160<br />
200<br />
A - A<br />
6<br />
120<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
4xR2,5<br />
125<br />
15<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
4x 4<br />
7,5<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
142,5<br />
150<br />
St 37<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Dispergierbehaelter<br />
10<br />
Masse<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
17 kg<br />
25<br />
100<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
20<br />
15<br />
5,35<br />
R6<br />
58<br />
A-A<br />
R60<br />
150<br />
R9<br />
A<br />
3,65<br />
30,85<br />
25<br />
100<br />
125<br />
A<br />
A<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
A<br />
R2<br />
15<br />
6<br />
15<br />
20<br />
30<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
28<br />
13<br />
Masse<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
8<br />
15<br />
St 37<br />
20<br />
Duese_Unterteil<br />
11<br />
32<br />
2,96 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
A-A<br />
2<br />
37,15<br />
30<br />
R6<br />
20<br />
150<br />
R9<br />
A<br />
2,85<br />
40<br />
4xR2,75<br />
7,5<br />
75<br />
120<br />
150<br />
15<br />
A<br />
A<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
A<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
7,5<br />
7,5<br />
91<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
St 37<br />
Duese_Oberteil<br />
12<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
1:2 Masse 6,47 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
120<br />
Alle Sacklöcher:<br />
Innengewinde M5<br />
Tiefe des Gewindes 10 mm<br />
M5<br />
7,5<br />
150<br />
R8,5<br />
7,5<br />
15<br />
2xR2<br />
4xR2,75<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
5<br />
10<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
7,5<br />
55<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
95<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab 1:2<br />
St 37<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Dispergierkopf_Unten_Seite<br />
13<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 1,39 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
120<br />
7,5<br />
150<br />
R16<br />
4xR2,75<br />
2xR2<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
10<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
7,5<br />
55<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
95<br />
Maßstab<br />
Masse 1,37 kg<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Dispergierkopf_Unten_Lager<br />
1:2<br />
14<br />
St 37<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
120<br />
7,5<br />
150<br />
R16<br />
4xR2,75<br />
2xR2<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
3<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
7,5<br />
55<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
95<br />
Maßstab<br />
Masse<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Dispergierkopf_Unten_Blech<br />
1:2<br />
15<br />
St 37<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
0,41 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
58<br />
5,5<br />
7,5<br />
150<br />
R8,5<br />
2xR5,5<br />
4xR2<br />
30<br />
20<br />
15<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
10<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
30<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
45<br />
50<br />
Maßstab<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Dispergierkopf_Oben_Seite<br />
1:2<br />
St 37<br />
16<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,63 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
58<br />
150<br />
R16<br />
4xR2<br />
2xR5,5<br />
30<br />
20<br />
15<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
10<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
30<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
45<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
50<br />
Maßstab<br />
Masse 0,63 kg<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Dispergierkopf_Oben_Lagerschale<br />
1:2<br />
St 37<br />
17<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
58<br />
150<br />
4xR2<br />
2xR5,5<br />
R16<br />
30<br />
20<br />
15<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
3<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
30<br />
45<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
50<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Dispergierkopf_Oben_Blech<br />
1:2<br />
St 37<br />
18<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,19 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
A<br />
A-A<br />
1:2<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
96<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Datum Name<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
M10<br />
R4<br />
3x120<br />
15<br />
Maßstab<br />
180<br />
1:2<br />
Aerosolgenerator<br />
A<br />
Bohrungen R4:<br />
Innengewinde M8<br />
Tiefe des Gewindes 10 mm<br />
St 37<br />
Kolben<br />
19<br />
Masse<br />
Ers. für: Ers. durch:<br />
10,2 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
98<br />
100<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
10<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
11<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Gummi<br />
Kolbendichtung<br />
20<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,1 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
80<br />
80<br />
R6<br />
135<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
2<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
50<br />
Maßstab<br />
1:1<br />
St 37<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Kolbendichtung_Scheibe<br />
21<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,1 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
3x120<br />
11<br />
M10<br />
30<br />
80<br />
3xR4,5<br />
M10<br />
R30<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
20<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:1<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
St 37<br />
Auflageplatte<br />
22<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,61 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
3xR4,25<br />
R45<br />
3x120<br />
35<br />
70<br />
110<br />
17<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
7<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2 Masse 0,96 kg<br />
St 37<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Lagerbock_Axialkugellager<br />
23<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
R21<br />
3xR2,5<br />
30<br />
50<br />
75<br />
3x120<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
8<br />
15<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:1<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
St 37<br />
Huelse_Zahnrad<br />
24<br />
Masse<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
0,3 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
70<br />
5<br />
15<br />
Alle Sacklöcher:<br />
Innengewinde M5<br />
Tiefe des Gewindes 10 mm<br />
42<br />
70<br />
25<br />
M5<br />
R2,75<br />
15<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
8<br />
10<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
5<br />
45<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
65<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:1<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
St 37<br />
Lagerbock_Schnecke<br />
25<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,28 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
70<br />
5<br />
25<br />
70<br />
4xR 2,75<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
3<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
5<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
45<br />
65<br />
Maßstab<br />
Masse 0,1 kg<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Lagerbock_Schnecke_Blech<br />
1:1<br />
St 37<br />
26<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
65<br />
7,5<br />
30<br />
52,5<br />
34<br />
80<br />
10<br />
R2,75<br />
4xR2,75<br />
7,5<br />
5<br />
10<br />
5<br />
5<br />
125<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
45<br />
12,5<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
35<br />
57,5<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
65<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
St 37<br />
Motorwinkel_Buerste<br />
27<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,53 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
80<br />
7,5<br />
7,5<br />
50<br />
3x120<br />
R3,25<br />
25<br />
100<br />
4xR 2,75<br />
R17<br />
5<br />
7,5<br />
67,5<br />
80<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
5<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
45<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab 1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
St 37<br />
Motorwinkel_Schnecke<br />
28<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,2 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
105<br />
10<br />
20 10<br />
80<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab 1:1<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Aluminiumlegierung<br />
Schaltzapfen<br />
29<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,06 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
160<br />
M10<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab 1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Gewindestange M10 - St 37<br />
Schaltzapfen_Halter<br />
30<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,1 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
R8<br />
355 10<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
35<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Plexiglas<br />
Masse<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Staubschutzwand_Unten<br />
31<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
0,15 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
355<br />
R8<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
175<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab 1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
10<br />
Plexiglas<br />
Masse<br />
Staubschutzwand_Oben<br />
32<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
0,75 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
30<br />
30<br />
30<br />
15<br />
2<br />
102,5<br />
205<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
33<br />
St 37<br />
Winkel_SSW<br />
Masse<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
0,19 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
A<br />
A<br />
22<br />
32<br />
12<br />
7,5<br />
15<br />
5,5<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
30<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
5,5<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
7,5<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
A-A<br />
St 37<br />
Masse 0,13 kg<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Verbindungshuelse_Schnecke_Motor<br />
2:1<br />
34<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
25<br />
32<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
1 (2 mm auf kurzem Wellenabschnitt)<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
Masse<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Buerstenlager_Abstandshalter<br />
1:1<br />
St 37<br />
35<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
200<br />
10<br />
5,5<br />
10<br />
7,5<br />
7,5<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Aluminiumlegierung<br />
Fuehrungsschiene<br />
36<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,06 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
2<br />
R0,1<br />
15<br />
220<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
M10<br />
Maßstab 1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Gewindestab M10 - St 37<br />
Fuellstandsanzeiger<br />
37<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,14 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
150<br />
M5<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab 1:2<br />
Gewindestab M5 - St 37<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Gewindestab_Dispergierkopf<br />
38<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse0,02<br />
kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
10<br />
300<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
M30<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Masse 1,67 kg<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Gewindestange_Kolbenantrieb<br />
11<br />
Gewindestange M30 - 1,5 - St 37<br />
39<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
150<br />
5<br />
15<br />
62,5<br />
20<br />
145<br />
4xR 2,5<br />
10<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
7,5<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
1<br />
142,5<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab 1:2<br />
Flaechendichtung<br />
Masse<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Flaechendichtung_Buerste<br />
40<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
14<br />
68<br />
5<br />
15<br />
145<br />
4xR 2,5<br />
10<br />
150<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
7,5<br />
1<br />
142,5<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
Maßstab<br />
1:2<br />
Flaechendichtung<br />
Masse<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
Flaechendichtung_Duese<br />
41<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.
150<br />
10<br />
5<br />
15<br />
63,5<br />
65,5<br />
14<br />
145<br />
4xR 2,75<br />
63<br />
65<br />
Zust. Änderung Datum Name<br />
Allgemein-<br />
Toleranzen<br />
DIN ISO<br />
2768-m<br />
10<br />
5<br />
BTU <strong>Cottbus</strong><br />
Lehrstuhl VFA<br />
20<br />
7,5<br />
Oberflächen<br />
DIN ISO<br />
1302<br />
142,5<br />
Maßstab 1:2<br />
Datum Name Aerosolgenerator<br />
Bearb. 01.03.2007 K.Baacke<br />
Gepr.<br />
Norm.<br />
M.Prinzler<br />
St 37<br />
Schablone<br />
42<br />
Ers.für: Ers.durch:<br />
Masse 0,53 kg<br />
Blatt<br />
1<br />
42 Bl.