Konzeption rein mechanischer, handbedienter Hubsysteme unter Vermeidung hydraulischer Komponenten. - 62 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der systematischen Prinzipentwicklung eines mechanischen Handgabelhubwagens unter Verzicht auf hydraulische Komponenten. Das bestehende Prinzip des hydraulischen Handgabelhubwagens wird zunächst analysiert und dessen Eigenschaften sowie Funktionalitäten erfasst. Nach Einbeziehung aller Einflussgrößen auf die Funktion und der Zerlegung der Hauptfunktion in Teilfunktionen werden Lösungen für diese vorgestellt. Folgend wird ein Algorithmus zur Sicherung der Hauptfunktion, bei beliebiger Auswahl eines Hubprinzips, vorgestellt. Zuvor betrachtete Teilprinzipe werden zu Gesamtprinzipen zusammengefügt und diskutiert. Nach Betrachtung entstandener Unzulänglichkeiten der Gesamtprinzipe wird ein optimiertes Prinzip ergänzt, welches innerhalb einer mehrwertigen Bewertung mit den zuvor entstandenen Prinzipen verglichen wird. Das Ergebnis der Bewertung zeigt das geeignetste Prinzip auf. Angehängt befinden sich die zusammengetragenen Bedingungen in der Forderungsliste und dem Gestaltforderungsplan.
Initial investigations of rolling friction characteristics in planar ball guides with a novel measurement set-up. - In: 10th International Symposium on Measurement Technology and Intelligent Instrument, ISMTII 2011, (2011), S. 119
Entwicklung einer Werkzeugaufnahme für Abkantpressen. - 80 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer Aufnahme für Werkzeuge zum Blechbiegen mit Gesenkbiegepressen und wurde bei der Firma Bystronic Maschinenbau GmbH in Gotha erstellt. Das Unternehmen entwickelt Abkantpressen und andere Werkzeugmaschinen. Bei den vorhandenen Werkzeugaufnahmen der Firma werden die Werkzeuge hydraulisch gespannt. Die Aufnahmen werden dabei vom Haupthydrauliksystem der Gesenkbiegepressen versorgt. Die neu zu entwickelnde Werkzeugaufnahme soll elektromechanisch angetrieben werden. Denn die Firma plant, ihr Produktangebot in nächster Zeit mit Elektropressen zu erweitern. Deshalb sollen auch die peripheren Teilfunktionen der Abkantpressen hydraulikunabhängig, möglichst elektromechanisch, erfüllt werden. Auf dem Markt ist generell ein Trend zu hydraulikfreien Werkzeugmaschinen erkennbar [1], [2]. Bisher allerdings können auch konkurrierende Pressen- und Werkzeughersteller noch keine elektromechanisch angetriebene Werkzeugaufnahme anbieten. Die Klemmsysteme bei Elektropressen anderer Hersteller sind mit eigenständigen Hydraulikkreisläufen ausgerüstet oder die Werkzeuge werden rein mechanisch gespannt. Mit der Entwicklung einer elektromechanisch angetriebenen Werkzeugaufnahme möchte die Firma Bystronic Maschinenbau gegenüber Konkurrenten einen technischen Vorsprung schaffen und einen großen Schritt auf dem Weg zu einer hydraulikfreien Abkantpresse gehen. Ein weiteres Ziel besteht darin, die Werkzeuge des Herstellers Wila B. V. mit dem neuen System aufnehmen zu können. Die niederländische Firma Wila ist rein auf Werkzeugklemmsysteme für Abkantpressen spezialisiert und besitzt einen enorm großen Marktanteil. Viele große Pressenhersteller rüsten ihre Maschinen mit Werkzeugklemmungen der Firma Wila aus. Auch einige Bystronic-Kunden lassen Abkantpressen direkt beim Kauf mit dem Werkzeugklemmsystem des Herstellers Wila ausrüsten, dies betrifft vor allem Maschinen für den nordamerikanischen Markt. Der wesentliche Nachteil für die Firma Bystronic besteht darin, dass diesen Kunden keine Bystroniceigenen Werkzeuge mehr verkauft werden können. Denn es gibt erhebliche technische Unterschiede zwischen den System der beiden Hersteller Bystronic und Wila. Deswegen ist es für Bystronic wirtschaftlich sehr reizvoll ein System zu entwickeln, dass sowohl den eigenen Werkzeugtyp, wie auch Wila-Werkzeuge sicher aufnehmen kann.
Entwicklung eines Magaziniersystems zur Transportmittelbestückung variabler Werkstücke an einem kontinuierlichen Fertigungssystem. - 77 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Magaziniersystems variabler Werkstücke mit direktem Anschluss an ein automatisiertes Großpressensystem. Auf Basis einer vorangegangen Diplomarbeit wird das entstandene Konzept aufgegriffen und mit Hilfe konstruktionsmethodischer Ausarbeitungen in ein komplexeres, prozessicheres Magaziniersystem überführt. Dabei werden drei Varianten möglicher technischer Prinzipe einem mehrstufigen Bewertungsverfahren unterzogen. Das gewählte Prinzip wird in Form eines Layouts durch fünf Funktionsgruppen räumlich definiert und anschließend durch eine konstruktiv kritische Ausarbeitung umgesetzt. Dabei entsteht ein konkretes 3D CAD Modell, welches theoretisch die funktionsrelevanten Anforderungen erfüllt. Der Schwerpunkt liegt in der prozesssicheren Magazinierung unterschiedlichster Werkstücke in Gitterboxen auf Basis einfacher Geometrien.
Experimental investigation in the friction characteristics of high precision planar ball guides. - In: Proceedings of the 11th International conference of the European Society for Precision Engineering and Nanotechnology, (2011), S. 43-46
Einflüsse auf die Messung des Traganteils planarer Wälzführungen. - In: Gleit- und Wälzlagerungen, (2011), S. 429-433
Wälzreibverhalten von Kugel-Ebene-Kontakten in planaren Führungen : Versuchsaufbau und Vorversuche. - In: Gleit- und Wälzlagerungen, (2011), S. 423-427
Entwurf neuer, kostenreduzierter optomechanischer Baugruppen für ophthalmologische Messgeräte. - 124 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2011
Die Arbeit dokumentiert eine systematische Kostenreduzierung einer optomechanischen Baugruppe eines ophthalmologischen Messgerätes. Es sollen Entwürfe generiert werden, die eine Halbierung der Herstellkosten des Untersuchungsgegenstandes bei gleichzeitiger Verbesserung des Montageablaufes erreichen. Daraus ergibt sich die Frage nach möglichen Ansatzpunkten mit aussichtsreichem Optimierungspotenzial. Vereinfachen lässt sich das zu der Kernfrage nach den Kostenursachen. Unter Zuhilfenahme der Erfahrungswerte aus der Serienproduktion werden die ursprünglichen Anforderungen hinterfragt und auf Basis von Analysen der Funktion, Konstruktion und Kostenstruktur aktualisiert und erweitert. Darauf aufbauend folgt die Entwicklung einer Reihe neuer Baugruppen, deren Bewertung und Selektion auf Grundlage von Angeboten erfolgt. Am Ende der Untersuchungen stehen zwei Entwürfe als CAD-Modell, die beide das Kostenziel unterbieten können. Auch die Optimierung eines elementaren Justierschrittes wird vorgestellt. Die endgültige Entscheidung zwischen beiden Varianten ist nur auf Grundlage von Versuchsmustern möglich. Aufbau, Analyse und Auswertung der Testgruppen ist nicht mehr Teil dieser Dokumentation. Die Systematik der Arbeit ist für ähnliche Problemstellungen adaptierbar. Zusätzlich kann eine Reihe der Vorschläge für den geplanten Nachfolger des ophthalmologischen Messgerätes, übernommen werden.
Entwurf neuer Lösungskonzepte für mobile Roboter zur Verkettung von Montagelinien in der Einzelstückfließfertigung. - 130 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2011
Die vorliegende Arbeit beschreibt neue Lösungskonzepte für mobile Roboter zur Verkettung von Montagelinien in der Einzelstückfließfertigung. Der mobile Roboter soll den Materialfluss in manuell verketteten One-Piece-Flow-Montagelinien (Einzelstückfließfertigungslinien), bei größtmöglicher Flexibilität, automatisieren. Es folgt die Entwicklung neuer Lösungskonzepte für den mobilen Roboter, die technischen und ökonomischen Bewertungskriterien genügen müssen. Im Ergebnis einer Variantenbewertung wird eine Lösung favorisiert. Abschließend wird der Gestaltforderungsplan der favorisierten Lösung entworfen.
Konstruktion einer Positioniereinrichtung in einem multimodalen optischen Tomografen. - 113 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 2011
Die Diplomarbeit befasst sich mit dem Entwurf einer Positioniereinrichtung für die zur Durchführung der Optischen Tomografie (OT) erforderlichen Komponenten. Diese sollen entlang eines Kleintiers unterschiedlich zueinander positioniert werden und um dieses zu untersuchende Objekt gemeinsam rotieren. Der Aufbau soll darüber hinaus die Kombination der OT mit den anderen Modalitäten der Tomografie erlauben. Da diese Verfahren auf elektromagnetischer und Röntgenstrahlung basieren, müssen strenge Kompatibilitätsbedingungen hinsichtlich des Materials und der elektromagnetischen Emission beachtet werden. Außerdem darf ein definierter Bauraum nicht überschritten werden. Um diese Kompatibilitätsbedingungen zu ermitteln, werden die Verfahren der unterschiedlichen Modalitäten in der Arbeit einzeln untersucht und Einschränkungen für die Konstruktion abgeleitet. Diese reduzieren den Lösungsraum speziell für die Funktionselemente Aktor und optionaler Sensor (nur bei Regelung erforderlich). Deshalb wurden drei Funktionsstrukturen entwickelt, bei denen der Sensor immer am Abtrieb im Tomografen (aufgrund hoher Genauigkeit) und der Aktor an den drei Positionen: Tomografie-Gerät, Untersuchungsraum und abgeschirmter Nebenraum angeordnet ist. Die Arbeit dokumentiert eine Evaluation für jede dieser Strukturen hinsichtlich der Anforderungen an die Funktionselemente Aktor, Sensor, Getriebe und Führung. Darauf basierend wurde der Lösungsraum für diese determiniert und vier technische Prinzipe entworfen. Als Resultat einer Bewertung der ausgearbeiteten Prinzipe ist die Entscheidung für eine Variante mit einem Piezoantrieb im Untersuchungsraum gefallen. Für diese sind zwei Konstruktionen mit unterschiedlichen Führungen in der Arbeit dokumentiert. Aspekte hinsichtlich Fertigung und Montage führten zur Auswahl einer der Varianten, für die ein Zeichnungssatz als Teil dieser Arbeit angefertigt wurde.