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Univ.-Prof. Dr.-Ing. Christian Weber

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Publikationen

Veröffentlichungen

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Erstellt: Sun, 20 Sep 2020 07:46:50 +0200 in 0.0555 sec


Otto, Christian;
Konstruktionsleitfaden und CAD-Universalmodell für ECF-Kühlmittelpumpen. - Ilmenau. - 89 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Die vorliegende Bachelorarbeit wurde in Zusammenarbeit mit dem Fachgebiet Konstruktionstechnik der Technischen Universität Ilmenau und dem Unternehmen Nidec Geräte- und Pumpenbau GmbH erstellt. Das Unternehmen entwickelt als führender Hersteller insbesondere schaltbare Kühlmittelpumpen für die Automobilindustrie. Ziel der Arbeit war die Erstellung eines Konstruktionsleitfadens sowie die Entwicklung eines CAD-Universalmodells für ECF-Kühlmittelpumpen. Diese Pumpenbauart ermöglicht eine zeitweilige Unterbrechung des Kühlkreislaufes im Kraftfahrzeug. Dadurch wird die Warmlaufphase des Motors verkürzt und Kraftstoff eingespart. Durch die hohen Kundenanforderungen erhöhen sich die Komplexität sowie die Variantenvielfalt der Pumpen. Um auch in Zukunft den Entwicklungsprozess effizient gestalten zu können, bedarf es einer Strukturierung der Entwicklungsschritte. Dies soll durch den Konstruktionsleitfaden ermöglicht werden. Des Weiteren ist nicht jeder vom Kunden vorgegebene Bauraum zum Einbau einer solchen ECF-Pumpe geeignet. Um schneller eine Analyse des vorhandenen Bauraumes vornehmen zu können, ergibt sich die Forderung nach einem CAD-Universalmodell. Hierfür wurden verschiedene Strukturierungsmöglichkeiten entwickelt und bewertet. Es ergab sich ein Strukturmodell, welches die in Zukunft geltenden Standards enthält und den Entwicklungsprozess vereinheitlicht. Des Weiteren wurden in der CAD-Umgebung die Kernelemente einer ECF-Pumpe durch zuvor festgelegte Standardmaße miteinander verknüpft.



Wolf, David;
Auslegung, Konstruktion und Vorbereitung der Serieneinführung einer elektrisch betätigten Einrichtung zum entlasteten Anlauf Stern-Dreieck-geschalteter Schraubengebläse-Anlagen. - Ilmenau. - 162 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Im Rahmen der vorliegenden Masterarbeit wird eine elektrisch betätigte Einrichtung zum entlasteten Anlauf von Stern-Dreieck-geschalteten Schraubengebläse-Anlagen entwickelt. Diese soll eine wirtschaftliche und technisch zuverlässigere Alternative zu bestehenden eigenmediengesteuerten pneumatisch betätigten Anfahrentlastungen bilden. Als Ausgangspunkt der Baugruppenauslegung dient die Darstellung der strömungsmechanischen und thermodynamischen Grundlagen. Nach der Festlegung der Anforderungen an das zu entwickelnde Produkt werden für die erfassten Teilfunktionen Lösungsprinzipe ermittelt. Die Auswahl der Teilprinzipe erfolgt durch eine mehrwertige Bewertung unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Aus den gewählten Teilprinzipen wird zum Ende der Konzeptphase ein technisches Prinzip erarbeitet. Aufbauend auf das technische Prinzip werden Kaufteile für die Realisierung eines Kugelhahns sowie des zugehörigen elektrischen Antriebes verglichen und ausgewählt. Unter Beachtung des zur Verfügung stehenden Bauraumes sowie der entstehenden Kosten werden die Anschlussdurchmesser und Verbindungselemente anhand einer Berechnung der Druckverluste und Strömungsgeschwindigkeiten dimensioniert. Zur Realisierung der Arbeitssicherheit werden hierbei vier konstruktive Varianten betrachtet. Im Anschluss erfolgt eine Validierung der Berechnungen durch eine messtechnische Untersuchung konstruktiver Varianten. Aufbauend auf der Auswertung der Messergebnisse werden weitere konstruktive Anpassungen vorgenommen. Für die resultierende Konstruktion ergibt sich ein statischer Überdruck im Anfahrvorgang von circa 180 mbar bei Einhaltung der zulässigen Strömungsgeschwindigkeit. Dies ermöglicht ein Hochfahren des Asynchronmotors auch unter ungünstigsten Bedingungen. Im Vergleich zur bestehenden Serienlösung konnte die Summe der Kosten für die Fertigung und für Zukaufteile um mehr als die Hälfte reduziert werden. Zudem wurde der Schalldruckpegel während des Schließvorganges um 3 dB verringert bei einer nur unwesentlich erhöhten Stromaufnahme.



Delgado Naranjo, Raúl Grigore;
Betrachtung von Zargen in PA66 GF30 und PP-LGF30 aus gleichem Spritzgießwerkzeug. - Ilmenau. - 64 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit war die Betrachtung eines Hybrid-Werkzeuges. Dieses ermöglicht die Fertigung von Bauteilen in zwei verschiedenen Kunststoffen, ohne Änderungen der Werkzeug- oder Bauteilgeometrie und ohne zusätzliche Werkzeugeinsätze. Zu überprüfen war die technische Machbarkeit des Werkzeuges und die Einhaltung der vorgegebenen Qualitätsanforderungen, unter Berücksichtigung der wirtschaftlichen und terminlichen Rahmenbedingungen. Die Bachelorarbeit wurde in Kooperation mit dem Fachgebiet Konstruktion der Technischen Universität Ilmenau und der Abteilung Entwicklung von Kühlerlüfter Systeme in der Firma Brose Fahrzeugteile GmbH und Co. KG erarbeitet. Die Basis für die Arbeit war ein fortlaufendes Projekt der Firma Brose, in welchem ein Hybrid-Werkzeug nötig gewesen wäre. Die Ergebnisse sollten zeigen, ob durch ein Hybrid-Werkzeug der Entwicklungsaufwand und die Entwicklungskosten von Kühlerlüfterkomponenten reduziert werden können. Diese Arbeit hat die Machbarkeit des Hybrid-Werkzeuges und seine Umsetzung bestätigt. Zusätzlich wurden die Randbedingungen und Kompromisse der Anwendung dieses Werkzeuges definiert. Die Ergebnisse sind in einer Handlungsempfehlung und einer Checkliste zusammengefasst worden. Somit kann die Verwendung eines Hybrid-Werkzeuges einfach überprüft und seine Umsetzung dadurch erleichtert werden.



Wegner, Robert;
Entwicklung einer Anlage zum automatisierten Handling und Polstern von Kartons. - Ilmenau. - 107 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2017

Die vorliegende Bachelorarbeit mit dem Titel "Entwicklung einer Anlage zum automatisierten Handling und Polstern von Kartons" wurde für die Firma Heller Maschinen und Technologie AG erstellt. Die Arbeit beschreibt die Entwicklung eines technischen Entwurfes für eine Anlage, welche vorkonfektionierte Pakete automatisiert mit geeignetem Polstermaterial befüllt. Um eine Ausgangsbasis für die allgemeine Betrachtung zu erhalten wurden zunächst der Ist-Zustand beim Kunden aufgenommen und die zur Verfügung stehenden Polsterarten analysiert. Anschließend wurden mithilfe des konstruktiven Entwicklungsprozesses (KEP) die erforderlichen Teilfunktionen und Funktionsabläufe erarbeitet. Anhand dieser Daten wurden Lösungskonzepte für die notwendigen Teilprozesse der Anlage erstellt und ausgewählt. Aus der allgemeinen Betrachtung wurde unter Anwendung der Forderungsliste des Kunden eine spezifische Lösung herausgefiltert und in einen technischen Grobentwurf als Layout-Zeichnung überführt. Diese Arbeit dient als Grundlage für weitergehende Prozessuntersuchungen und für die Konstruktion der Anlage im Hause der Firma Heller Maschinen und Technologie AG.



Sauer, Bastian;
Konzipierung und Realisierung (CAD) eines Baukastensystems für ein cyber-physisches Transportfahrzeug (CPTF). - Ilmenau. - 81 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2017

Die vorliegende Arbeit beschreibt den Entwicklungsprozess eines Baukastensystems für ein cyber-physisches Transportfahrzeug. Nach der Analyse der Anforderungen einer aktuellen und zukünftigen Produktion, werden die Hauptfunktionen eines fahrerlosen Transportfahrzeugs ermittelt und ein Konzept zur Erfüllung dieser erarbeitet. Der Fokus dabei liegt auf dem modularen Aufbau, um das System mit einer möglichst großen Wandlungsfähigkeit auszustatten. Hierbei nehmen die Koppelstellen zwischen den Modulen eine wichtige Rolle ein. Das Ergebnis der Entwicklung ist ein wandlungsfähiges Konzept, das durch Module für Gestell, Antrieb, Navigationssystem, Sicherheitseinrichtung und Steuerung einen Aufbau von drei verschiedenen Fahrzeuggrößen ermöglicht. Diese können flächen- oder linienbeweglich manövrieren und verschiedene Konzepte der Arbeitssicherheit abdecken. Für die individuelle Lastaufnahme, stehen Koppelstellen zur Verfügung, durch welche eine Anbindung an das Fahrzeug ermöglicht wird. Die maximale Ladung kann die Abmessungen einer kompletten Karosse und ein Gewicht von bis zu 3,5 Tonnen aufweisen. Im Vergleich zu einer anwendungsspezifischen Lösung, weist das Baukastensystem einige Potentiale auf, die am Ende der Arbeit zusammen mit den erwarteten Herstellkosten aufgezeigt werden.



Siegel, Antje; Weber, Christian; Mahboob, Atif; Albers, Albert; Landes, David; Behrendt, Matthias;
Virtual acoustic model for the simulation of passing vehicle noise. - In: ASME digital collection. - New York, NY : ASME, (2016), DETC2016-59872, V01BT02A055, 8 pages

https://doi.org/10.1115/DETC2016-59872
Albers, Albert; Behrendt, Matthias; Landes, David; Weber, Christian; Husung, Stephan; Siegel, Antje;
Acoustic source localization on vehicles on a roller test bench for a virtual traffic simulation. - In: Proceedings of ISMA2016, International Conference on Noise and Vibration Engineering/USD2016, International Conference on Uncertainty in Structural Dynamics. - Heverlee (Belgium) : KU Leuven - Departement Werktuigkunde, (2016), S. 3143-3149

Mahboob, Atif; Liebal, Andreas; Husung, Stephan; Weber, Christian; Krömker, Heidi;
Konzept für ein kontextabhängiges VR-Modell und die Verhaltensbeschreibung in SysML am Produktbeispiel. - In: Virtuelle und erweiterte Realität. - Aachen : Shaker Verlag, ISBN 978-3-8440-4718-9, (2016), S. 149-152

Pöhler, Stephan;
Entwicklung einer Baukastenlösung für industrielle Maschinenlayout-Planung. - 125 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2016

Eine Sondermaschine stellt in der Regel eine individuelle Lösung für Aufgaben aus der Montage und Produktion dar. Bei der Neuentwicklung einer solchen Sondermaschine gilt es, in Absprache mit dem Kunden während der Planungs- und Angebotsphase ein geeignetes Konzept zu erarbeiten. Neben dem schriftlichen Angebot müssen die Konzepte in einer verständlichen und eindeutigen Layout-Zeichnung grafisch dargestellt werden. Aktuell werden hierzu zweidimensionale, einfache Skizzen mittels 2D-CAD-Programmen erstellt, welche die späteren Abläufe, Arbeitsräume und Dimensionen illustrieren sollen. Im Hinblick auf eine schnellere und effiziente Angebotserstellung für den Konstrukteur und Vertrieb wird eine Baukastenlösung entwickelt, welche eine dreidimensionale, anschauliche und detailreiche Visualisierung ermöglichen soll. Im ersten Schritt werden die häufigsten, in der Vergangenheit von der Firma HENKEL + ROTH GmbH umgesetzten Konzepte analysiert und kategorisiert. Daraus abgeleitete Regeln für einen Konstruktionsbaukasten bilden die Grundlage für einen umfangreichen, strukturierten Datenbestand. Die Planung und Erstellung des dreidimensionalen Maschinen-Layouts erfordert eine intuitiv zu bedienende Software, welche auch ohne fundierte CAD-Kenntnisse beherrschbar ist. Mehrere auf dem Markt verfügbare Programme werden hinsichtlich der Anforderungen zur Planung, Modellierung und Präsentation evaluiert und anhand des Beispiel-Layouts einer großen Montagelinie miteinander verglichen. Ein zusammenfassendes Ergebnis sowie ein Ausblick auf weitere Möglichkeiten wie Fabriksimulationen oder 3D-Bildverarbeitung vervollständigen die Arbeit.



Husung, Stephan; Weber, Christian; Kroschel, Alexander; Krone, Karl-Heinz; Credo, Tanja; Müller, Bernd; Ackermann, Lisa;
Application of vectorial tolerances in CAD-systems during the design process. - In: Tools, practice & innovation. - Zagreb : Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, University of Zagreb, (2016), S. 659-668