Studienabschlussarbeiten

Die vorliegende Arbeit beinhaltet die systematische Untersuchung und Entwicklung von Verfahren zum Befüllen von Fahrwerkslagern (Hydrolager) sowie die Entwicklung einer Einrichtung zum gleichen Zweck. Das zu entwickelnde Verfahren ermöglicht das Befüllen der Hydrolager mit einem Fluid nach der Montage bei möglichst geringem Gasanteil. Die komplexe Geometrie weist dabei Hinterschneidungen bezüglich der am Hydrolager vorhanden Einfüllkanäle auf. Reinigungsoperationen nach dem Befüllen der Lager sollen weitgehend vermieden werden. Die Aufgabe wird zunächst präzisiert, indem eine Einführung der Thematik durchgeführt wird. Die Eigenschaften der zu füllenden Hydrolager werden herausgestellt, bekannte Verfahren zur Befüllung der Hydrolager analysiert und die zu entwickelnde Fülleinrichtung als System abgegrenzt. Im Anschluss dieser Aufarbeitung wird eine Patent- und Literaturrecherche durchgeführt, die sich übergeordnet an dem gasarmen Befüllen einer komplexen Geometrie orientiert. Die Abhängigkeit der Konzentration von Gasen in Flüssigkeiten, Verfahren zum Entgasen von Flüssigkeiten und Eigenschaften der abzufüllenden Flüssigkeiten werden betrachtet. Anhand dieser Grundlagenstudien werden Methoden untersucht, um eine mit Hinterschneidungen behaftete komplexe Geometrie gasarm zu befüllen. Hierbei wird die Einflussnahme am Gasanteil der Flüssigkeit zeitlich mit Bezug auf den Füllprozess und örtlich mit Bezug auf die Fülleinrichtung untersucht und Methoden aufgezeigt, um die Hinterschneidungen der komplexen Geometrie zu füllen. Mittels Vorversuchen und verschiedener Anforderungen an die Fülleinrichtung wird die dargelegte Lösungsvielfalt auf den konkreten Sachverhalt, das Befüllen der Hydrolager, eingeschränkt. Als Ergebnis wird das einzusetzende Verfahren herauskristallisiert und die Eigenschaften dieses Verfahrens werden näher betrachtet. Im Rahmen dieses Verfahrens zur Befüllung von Hydrolagern werden Teilbereiche der Fülleinrichtung für die notwendigen Funktionen definiert. Verschiedene Prinzipe der einzelnen Teileinrichtungen werden in Form von Kombinationstabellen aufgestellt, bewertet und als Lösung ausgewählt. Die Summe der Lösungen der Teileinrichtungen wird in Konzepten für das System Fülleinrichtung zusammengetragen. Die Konzepte werden bewertet und ausgewählt. Das gefundene Konzept der Fülleinrichtung wird weiter detailliert und stellt die Grundlage für den Gestaltentwurf einer Befülleinrichtung für Hydrolager dar. Dieser Gestaltentwurf ist das Ergebnis der vorliegenden Arbeit.

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.

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.

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.

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.