Entwicklung von Membranmodulen für Filtrationssysteme. - 123 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2014
Seit Jahren haben Membranen Einzug in die Abwasseraufbereitung gehalten und veränderten die bis dahin gängigen Methoden und Verfahrensweisen. Das Membranbelebungsverfahren stellt eine neue Möglichkeit der Abwasseraufbereitung dar. Verschiedene Unternehmen haben sich auf die Herstellung flächenhaft getauchter Membransysteme spezialisiert und bieten Filtrationssysteme für MBR Anlagen an. Diese besitzen aufgrund ihres Aufbaus und der Art der verwendeten Membranen bedingte Nachteile, welche sich negativ auf die Anwendung auswirken. Ziel dieser Arbeit ist die Konstruktion einer Vergussform zur Formierung partiell vergossener Einzelmembranen zu Membranpaketen. Diese Pakete sollen die nachteiligen Eigenschaften einzeln aufgehängter Membranen umgehen und in ein neu zu konstruierendes Membransystem integriert werden. Zu Beginn wird der aktuelle Entwicklungsstand dargelegt und verschiedene Systeme hinsichtlich eines modularen Membransystems mit partiell vergossenen Membranpaketen evaluiert. Die grundlegenden Anforderungen und Rahmenbedingungen wurden in Forderungslisten zusammengefasst. Nach der Ausarbeitung wurden zwei Vergussformen zur Erzeugung von Membranpaketen konstruiert und erste Prototypen zur Erprobung hergestellt. Bei der Konstruktion des Gestells, zur Aufnahme der Membranpakete, ist die modulare Erweiterbarkeit des Membransystems in horizontaler sowie in vertikaler Richtung zu berücksichtigen. Dies soll eine kundenspezifische Auslegung eines MBR ermöglichen. Den Abschluss der Arbeit bildet die Konstruktion des modularen Membransystems.
Entwicklung eines motorisch schwenkbaren Schneidkopfes für Faserlaser in einer kompakten Laserbearbeitungsanlage. - 124 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2014
In dieser Arbeit wird die Entwicklung einer 5-Achs-Laserschneidanlage dargestellt. Dabei wird insbesondere die Dynamik der Z-Achse betrachtet. Dazu wird kurz beschrieben, wie bisher 5-Achs-Bearbeitungen umgesetzt hat, und mit welchen Leistungsdaten die Mitbewerber aufwarten können. Außerdem wird dargelegt, wie die Konstruktion der bereits vorhandenen precicut 50/35 Compact aufgebaut ist und welche Komponenten verändert werden müssen, beziehungsweise dürfen. Anschließend wird im Konzeptteil erarbeitet, dass ein direktangetriebener Linearmotor als Z-Achs-Antrieb am besten geeignet ist. Um die Belastung für den Z-Achs-Antrieb zu verringern, wird ein Gewichtskraftausgleich konzipiert, der auf einem Pneumatikzylinder basiert. Des Weiteren werden die anderen zu verbauenden Komponenten, wie ausgewählt. Im letzten Abschnitt des Konzeptteils werden Bauraumkonzepte zur optimalen Anordnung der einzelnen Komponenten betrachtet und bewertet. Im Konstruktionsteil wird dargelegt, wie die Anbindung der zu verbauenden Komponenten untereinander erfolgt, und wie sie dann an das Gestell angebunden werden. Auch die Änderungen am Gestell werden aufgezeigt. Die Neuentwicklung wird nach ihrer Fertigung in der Erprobung auf eine ausreichende Leistungsfähigkeit der Antriebe überprüft werden müssen und auf eine ausreichende Führung des Strahlengangs.
Alternativkonzept zur Betätigung des Turbolader-Wastegates. - 140 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2014
Die vorliegende Arbeit beinhaltet die systematische Entwicklung eines Alternativkonzepts zur Betätigung des Turbolader-Wastegates an Nutzfahrzeugmotoren der Abgasnorm EURO 6 und Tier 4. Die Analyse der bestehenden Serienlösung bildet dabei die Grundlage der Neukonzipierung. Gemäß der in der Lehrveranstaltung Entwicklungsmethodik erlernten Vorgehensweise, wurden alle relevanten Einflüsse und Funktionsanforderungen in einer Anforderungsliste zusammengetragen, um eine systematische Entwicklung sicherzustellen. Die Lösungsfindung beinhaltet dabei die Untersuchungen verschiedener Lösungsvarianten, Funktionstests von Bauelementen und den Entwurf eines 3D-Modells der Vorzugslösung. Die Ergebnisse zeigen die Realisierbarkeit einer pneumatischen Betätigung des Turbolader-Wastegates aus ersten Versuchen am Gesamtmotor und bilden eine Grundlage für weitere Entwicklungsschritte.
Modelling products and product development based on characteristics and properties. - In: An anthology of theories and models of design, (2014), S. 327-352
Entwicklung eines neuartigen, hochflexiblen Reinraumwandsystems mit hoher Modularität und geringem Montageaufwand unter Nutzung vordefinierter Sandwich-Paneelen. - 151 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2014
Die Reinraumtechnik wird seit vielen Jahren im technischen und medizinischen Bereich angewendet. Zur Verbesserung der Prozess- und Produktqualität sowie zur Verbesserung der Hygiene in den Krankenhäusern werden reine Umgebungsbedingungen benötigt. Es wird ständig nach neuen Reinraumkonzepten gesucht. Die Anforderungen und die Konkurrenz im Reinraumbereich steigen. Deswegen sollen neue, leistungsfähige Reinraumlösungen entwickelt werden. In dieser Arbeit wird der komplette Entwicklungsprozess eines neuartigen, hochflexiblen Reinraumwandsystems betrachtet. Methodisch wird zuerst der aktuelle Stand der Technik im Reinraumbereich und in anderen für die Arbeit wichtigen Bereichen analysiert. Mit Hilfe dieser Analyse wird im nächsten Schritt die Präzisierung der Aufgabenstellung durchgeführt. Auf Basis einer Anforderungsliste wird ein Konzept erstellt, das aus einer Funktions- und Prinzipsynthese besteht. Nach der Prinzipsynthese werden mehrere technische Lösungen betrachtet, analysiert und bewertet. Am Ende dieses methodischen Schrittes wird die beste technische Lösung ausgewählt. Diese Lösung wird in der Entwurfsphase realisiert. In der Entwurfsphase wird ein Reinraumwandsystem entwickelt, das aus neun Aluminiumstrangpressprofilen besteht. Das System wird zuerst mechanisch dimensioniert. Danach werden Prototypen des Profilsystems hergestellt, analysiert und optimiert. Nach der Optimierung des Profilsystems werden alle notwendigen Stellen nachgerechnet. Zur Verifizierung der Neuentwicklung wird ein Referenzreinraum konstruiert. Diese Konstruktion ist an erster Stelle Basis zur Beschreibung der Montage des Reinraumes, sowie eine Grundlage der Kostenbetrachtung zur Bestimmung des Herstellungskosten des Reinraumes. Nach der Erstellung und Beschreibung des Verifizierungsmodelles wird die technische Dokumentation vorbereitet und es werden Anfragen in die Industrie geschickt, mit dem Ziel die Herstellungskosten des Systems zu bestimmen. Nach der Bearbeitung der Angebote werden auch der Herstellungskosten des Reinraumes bestimmt. Mit dem neuen Reinraumwandsystem können Reinräume konstruiert werden, die eine hohe Qualität haben, modular aufgebaut sind und eine sehr hohe Flexibilität bezüglich geometrischer Abmessungen haben. Die Kosten des Reinraumes werden um fast zwanzig Prozent im Vergleich zu einem bestehenden Reinraumwandsystem reduziert.
Analyse und Überarbeitung eines Versuchsstandes zur elektrohydraulischen Zerkleinerung von Recyclinggütern. - 80 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2014
In der vorliegenden Bachelorarbeit wird ein Versuchsstand der Adensis GmbH zur elektrohydraulischen Zerkleinerung von Recyclinggütern analysiert und in einen neuen Versuchsstand überführt. - Dazu werden an Hand der Darstellung eines praktischen Versuchsablaufes erste Grenzen im Umgang mit der vorhandenen Anlage aufgezeigt. Darauffolgend wird die bestehende Gesamtkonstruktion in einzelne Teilsysteme zerlegt und diese anschließend mit der Umsetzung in einer industriellen Pilotanlage verglichen. Ausgehend von einer aufgestellten Funktionsübersicht erfolgt die Untersuchung einzelner Funktionselemente unter Berücksichtigung verschiedener Gesichtspunkte. Daraus resultierende Erkenntnisse werden in einer Anforderungsliste zusammengefasst. Anschließend werden eine Auswahl wichtiger Teilsysteme, die Konzeptionierung dieser und schließlich die konstruktive Umsetzung vorgenommen. Abschließend erfolgt eine Abschätzung des anwenderbezogenen Entwicklungspotentials.
The Digital Mechanism and Gear Library supports design engineers in finding ideas for design solutions in the field of motion systems. - In: Mechanika 2013, (2013), S. 87-92
Vektorielle Toleranzrepräsentation und -analyse im Kontext des 3D-CAD-Modells. - In: Summer School Toleranzmanagement, ISBN 978-3-941492-56-1, (2013), S. 26-29
Aufbau eines vektoriellen Modells zur Analyse und Simulation geometrischer Toleranzen für geschlossene Toleranzketten. - 66 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit dem Aufbau eines Modells zur direkten Repräsentation von vektoriellen Toleranzen innerhalb eines CAD-Systems. Aufbauend auf dem Modell der vektoriellen Tolerierung wird ein Konzept erarbeitet, das die Analyse, Berechnung und Darstellung von abweichungsbehafteten Bauteilen in Baugruppen mit partiell-geschlossenen Toleranzketten ermöglicht. Anschließend erfolgt die prototypenhafte Umsetzung des erarbeiteten Konzepts im CAD-System SOLIDWORKS unter der Nutzung der Programmierschnittstelle API.
Praxisanwendung eines mobilen Roboters zur Verkettung von Fertigungs- und Montageautomaten. - XVI, 107 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2013
Der "mobile robot MR 2.0" der HENKEL + ROTH GmbH ist die zweite Generation des weltweit ersten autarken mobilen Roboters. Dieser ist in der Lage ohne mechanisches oder elektronisches Schienensystem, sowie ohne ein Andocken und ohne Kabelverbindungen für die Maschinenbestückung eingesetzt zu werden. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konzeption und Umsetzung einer Praxisapplikation dieses mobilen Roboters zur Verkettung von Bearbeitungs- und Montageautomaten. Zunächst wird der Arbeitstand des bestehen Roboterprojektes betrachtet und die Erfahrungen mit dem System, die im Rahmen der durchgeführten Test und der Messeauftritte gesammelt wurden, ausgewertet. Im Anschluss werden die Anforderungen die an die zu erstellende Applikation gestellt werden zusammengetragen und die umzusetzende Variante festgelegt. Weiterhin wird die konstruktive Realisierung der nötigen Anpassungen am mobilen Roboter sowie Umsetzung der zu erstellenden Peripherie beschrieben und die durchgeführte Inbetriebnahme dokumentiert. Dieser Teil der Arbeit schließt mit einer Auswertung der während der Roboteranwendung gesammelten Erfahrungen sowie mit der Ableitung von zusätzlichen Weiterentwicklungsansätzen. Ein weiter Abschnitt der Arbeit beschäftigt sich mit Überarbeitung des Sicherheitskonzeptes des mobilen Roboters. Hier werden zunächst das aktuelle Konzept und die relevanten Vorschriften beschrieben. Im Anschluss werden Lösungsansätze entwickelt und deren Umsetzbarkeit diskutiert. Den Abschluss der Arbeit bildet eine Zusammenfassung der gewonnen Erkenntnis hinsichtlich der Einsetzbarkeit des Systems in der Industrie sowie die Ableitung von Schwerpunkten für dessen Weiterentwicklung.