Konzept eines Handling-Systems von Lithium-Ionen-Batteriezellen für die elektrische sowie optische Eingangsprüfung und Reinigung. - 54 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Für die Montage von einzelnen Lithium-Ionen-Batteriezellen zu Modulen, welche in Elektrofahrzeugen zur Energiespeicherung eingesetzt werden sollen, ist eine elektrische sowie optische Eingangsprüfung und Reinigung der Zellen erforderlich. Mit Hinblick auf steigende Stückzahlen sollen die Taktzeiten verringert und die Prozesse automatisiert werden. In der vorliegenden Arbeit werden Konzepte für das Greifen der prismatischen Batteriezellen und die Realisierung der bei der Prüfung und Reinigung notwendigen Handlingbewegungen erarbeitet. Die automatisierten Handlingvorgänge sollen aus sicherheitstechnischen Gründen in einer abgeschlossenen Handlingzelle stattfinden. Da vorhergehende und nachfolgende Schritte weiterhin von Hand ausgeführt werden sollen, werden weiterhin Konzepte für Übergabeeinheiten als Schnittstelle zur Handlinganlage erarbeitet. In den Übergabeeinheiten sollen Batteriezellen gepuffert werden, um Taktzeitunterschiede und Störungen auszugleichen. In einer Taktzeitanalyse werden anschließend die Taktzeiten möglicher Handling- und Greifkonzepte für die automatisierte Anlage abgeschätzt. Abschließend wird ein Konzept einer möglichen automatisierten Handlingzelle erstellt, in der die eingelegten Batteriezellen elektrisch sowie optische geprüft, gereinigt und für die nachfolgende Montage wieder ausgegeben werden.
Die Konstruktion eines Demonstrationsmodells der Chiffriermaschine Enigma, welches insbesondere das Zusammenwirken der elektrischen Komponenten veranschaulicht. - 34 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Konstruktion eines Demonstrationsmodells für das Deutsche Museum in München, das die Funktionsweise der Chiffriermaschine Enigma darstellt. Dem konstruktiven Teil geht ein kurzer historischer Abriss der Entwicklung der Kryptographie, insbesondere der Rotorschlüsselmaschinen, voran. Anschließend wird das Rotorprinzip, das der Enigma zu Grunde liegt, allgemein erläutert und seine Anwendung in der Enigma aufgezeigt, wobei auch auf andere Funktionsgruppen eingegangen wird. Nach der Präzisierung der Aufgabenstellung wird zunächst die Abstraktion der einzelnen Baugruppen geschildert, die für eine Darstellung in einem Demonstrationsmodell notwendig ist. Im Anschluss folgen die Beschreibung der konkreten mechanischen Konstruktion und eine Erklärung der wesentlichen Elemente der elektronischen Steuerung, die dem Modell zu Grunde liegt.
Messtechnische Untersuchung und Anpassung einer elektromagnetischen Kraftverzweigungseinheit für Hydrauliksysteme. - XI, 35, VI S. : Ilmenau, Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
In der vorliegenden Arbeit wird ein alternatives Konzept zur Druckänderung in einem fluidischen Kreislauf durch Einbringung einer äußeren elektromagnetischen Kraft untersucht. Dafür wurde ein zuvor entwickelter Prototyp einer elektromagnetischen Kraftverzweigung entwickelt und aufgebaut. Um das Verhalten des Prototyps abschätzen zu können, wurde dieser analysiert. Zunächst wurden Versuche ohne den Einsatz von Hydraulikflüssigkeit durchgeführt, um einen ungehinderten Bewegungsablauf zu gewährleisten. Anschließend wurde mit Fluid getestet. Basierend auf der Analyse und den aus den Versuchen gezogenen Schlussfolgerungen, wurde ein neuer Prototyp entwickelt, in welchem die ermittelten Schwächen des vorhandenen Prototyps beseitigt wurden.
Konzeptionierung einer HSC-Maschine. - 132 S. : Ilmenau, Techn. Univ., Masterarbeit, 2012
Die vorliegende Masterarbeit ist bei der DECKEL MAHO SEEBACH GmbH entstanden. Das Ziel der Arbeit war es ein Maschinenkonzept für Fünfachs-HSC-Fräsmaschinen zu entwickeln, dass für Tischdurchmesser von 500 mm bis 1500 mm geeignet ist. Im ersten Abschnitt wurde das HSC-Fräsen mit dem konventionellen Fräsen verglichen und daraus die Anforderungen an eine HSC-Maschine abgeleitet. Anschließend wurde der Wettbewerb auf Leistungsfähigkeit, Baugrößen und Bauformen untersucht und im Vergleich zu den bisherigen Maschinen der DECKEL MAHO SEEBACH GmbH ausgewertet. Im nächsten Kapitel wurden systematisch Konzepte erstellt und untersucht, ob diese für eine HSC-Maschine geeignet sind. Anschließend sind diese hinsichtlich ihrer Eigenschaften bewertet und verglichen wurden. Das beste Konzept wurde im Anschluss beispielhaft für eine Baugröße im CAD entworfen. Dabei konnte auf die bekannten Probleme der bestehenden Maschinenreihe eingegangen und Lösungen entwickelt werden. Auf Basis dieses Entwurfes konnte eine Kostenschätzung und ein anschließender Vergleich mit den bestehenden Maschinen durchgeführt werden.
Schaltgetriebe für ein Sportliegerad. - 114 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2012
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit dem Thema Entwicklung eines Schaltgetriebes für ein Sportliegerad. Hierbei wird die Antriebsachse in die Hinterradachse verlagert und ein Schaltgetriebe direkt in den Antrieb integriert. Hierbei handelt es sich um die Optimierung der Bachelorarbeit "Antrieb für ein Sportliegerad" von Herrn Scholland, welche in Verbindung mit einem Rahmenkonzept aus Herrn Allerdissens Arbeit ein Variobike bildet. Ausgehend von einer detaillierten Konstruktionskritik wird systematisch eine optimale Lösung erarbeitet, die Dimensionierung und erforderliche Nachrechnung der verbauten Teile durchgeführt sowie das Bauteil im Konstruktionsprogramm entworfen. Dabei entsteht ein konkretes 3D-CAD Modell, welches theoretisch die funktionsrelevanten Anforderungen an das Produkt erfüllt.
Analyse, Visualisierung und Optimierung der Prüfprozesse am Beispiel Läuferaktivteil für den Erregermaschinentyp ELR 62/19-36/8-2S. - 43 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Die durch das Siemens Generatorenwerk Erfurt angesetzte Bachelorarbeit "Analyse, Visualisierung und Optimierung der Prüfprozesse am Beispiel Läuferaktivteil für den Erregermaschinentyp ELR 62/19-36/8-2S" befasst sich prinzipiell mit der Prüfplanung für diesen Maschinentyp. Auf Grundlage von theoretischen Recherchen wird eine Analyse der vorhandenen Prozesse durchgeführt. Diese Prozesse werden in Form von Prozessablaufplänen visualisiert, durch Prüfpläne dokumentiert und strukturiert. Weiterhin werden theoretische Vorgehen zur Optimierung beschrieben. Mit Hilfe dieser Theorien werden Lösungsansätze für Probleme, die sich während des Analyseprozesses ergeben haben, herausgearbeitet und beschrieben. Ergebnisse dieser Arbeit sind Prozessablaufpläne für die Baugruppen des Läuferaktivteils der Erregermaschine. Diese sind im Bereich der Erregermaschine vollkommen neu und sollen die Prozessübersicht verbessern. Für die in den Prozessablaufplänen verzeichneten Prüfungen wurden Prüfpläne erstellt, diese dokumentieren und strukturieren den Prüfprozess. Im Verlauf der Erstellungsprozesse wurden Optimierungen an den Prüfprozessen vorgenommen sowie weiterführende Verbesserungsmöglichkeiten beschrieben.
Entwurf eines Unterstützungs-Werkzeuges zur prozessorientierten Assistenz beim Konstruieren. - 130 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2011
Seit Formulierung der methodischen Vorgehensmodelle nach HANSEN, RODENACKER, ROTH, KOLLER sowie PAHL/BEITZ besteht die Frage nach deren Zweckmäßigkeit. Trotz mehrerer empirischer Untersuchungen an verschiedenen Universitäten konnte diese Frage bis zum heutigen Tage nicht geklärt werden. Die Untersuchungsergebnisse lassen jedoch die Vermutung zu, dass durch eine geeignete methodische Unterstützung des Konstrukteurs während des konstruktiven Entwicklungsprozesses, Fehler und Misserfolge vermieden werden können. Um diese Vermutung zu beweisen, bedarf es weiterer empirischer Untersuchungen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde ein Unterstützungs-Werkzeug entworfen, das sowohl die Durchführung einer solchen empirischen Untersuchung als auch die Durchführung von Konstruktionstätigkeiten unterstützt. Die Unterstützung ist dabei auf die Konzeptphase des Entwicklungsprozesses beschränkt und auf die Anwenderzielgruppe konstruktionsmethodisch vorgebildeter Maschinenbaustudenten zugeschnitten.
Konstruktion einer Peltier/Fluid-Wärmetauscherapplikation. - 58 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Betrachtungen beziehen sich auf die Entwicklung einer Peltier/Fluid Wärmetauscherapplikation in Bezug auf eine Anwendung im Medizinbereich. Zunächst erfolgt ein Überblick über die Grundlagen der verwendeten Peltierelemente sowie ein Vergleich von aktuell auf dem Markt befindlichen Wärmetauscherapplikationen mit dem vorhandenen Prototypen. Aufgezeigt werden mögliche Entwicklungsvarianten, deren Bewertungen sowie anschließenden Neukonstruktionen bzw. konstruktiv-technologischen Änderungen - im Wesentlichen hinsichtlich des Wärmetauschergehäuses, des Gestells und der Einhausung des Gerätes.
Konzeption eines Mähwerkzeugs für Freischneider zur Arbeit in sensiblen Bereichen. - 131 S. Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2011
Aufgrund von Mäharbeiten an Verkehrswegen kann es zu Schäden an Wirtschaftsgütern kommen, die durch schleudernde Fremdkörper verursacht werden. Ziel der Arbeit ist es, ein Funktionsmuster mit reduzierter Schleuderneigung zu entwickeln und aufzubauen. Mit dem Funktionsmuster werden Versuche durchgeführt um das Funktionsmuster mit den Anforderungen zu vergleichen.
Konzeptentwicklung für die Integration von Elektromotoren in ein dieselektrisches Antriebssystem für Großtraktoren. - 82 S. Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011
Ziel der Arbeit war es ein dieselelektrisches Antriebskonzept für den Großtraktor DTU T860 zu entwickeln und zu analysieren. Es wurden die Probleme des aktuellen mechanischen Antriebstrangs hauptsächlich hinsichtlich Standfestigkeit, Wirkungsgrad und Bauraum aufgezeigt, welche sich bei einer geplanten Leistungssteigerung weiter verschärfen werden. Lösungen dafür stellen der dieselhydraulische und des dieselelektrische Antrieb dar. Ein Vergleich zwischen beiden ließ Vorteile des dieselelektrischen Antriebs im Bereich Wartung, Flexibilität, Steuerung und Verschleiß erwarten. Überschlägige Rechnungen zeigten, dass für den vorgesehenen Einsatz auf dem Feld eine Bremsrekuperationsanlage keine Vorteile bietet. Für die Betriebsstrategie konnte gezeigt werden, dass die Benutzung der Linie verbrauchsoptimaler Leistung des Antriebssystems Verbrennungsmotor und Generator zu den besten Ergebnissen hinsichtlich Aufwand und Effizienz führt. Der Nutzen eines zusätzlichen Energiespeichers konnte durch exemplarische Analysen wiederlegt werden. Für die Anordnung der Elektromotoren wurden mehrere Prinzipien auf ihre Machbarkeit hin untersucht, die anschließend in Kombination mit anderen Komponenten wie Getrieben zu sechs sinnvollen Anordnungsvarianten führten. Diese wurden daraufhin in den Bereichen Wirkungsgrad, Gewicht, Bauraum und Kosten analysiert und bewertet. Letztlich stellte sich die Variante "permanent erregter Synchronmotor als Radnabenantrieb mit Planetenvorsatz" als die Günstigste heraus. Im Vergleich zum mechanischen Antriebsstrang konnte der Wirkungsgrad von 79% auf 83% erhöht werden. Eine Gewichtszunahme von etwa 2 t ist dabei zu erwarten. Ein geringerer Platzbedarf konnte erwartungsgemäß nicht nachgewiesen werden, bei dieser Variante aber auch keine Erhöhung gegenüber dem mechanischen Antrieb. Die flexiblere Anordnung der elektrischen Komponenten konnte jedoch als Vorteil aufgezeigt werden. Beim Übergang auf den dieselelektrischen Antrieb ist eine Verdopplung der Kosten für die Antriebskomponenten zu erwarten.