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Vorliegende Arbeit hat zum Ziel, für die beiden Speicherpumpen des Pumpspeicher-Kraftwerkes Bleiloch eine optimierte Konstruktion der dynamisch hochbelasteten Leitschaufellager vorzulegen. Nach einer grundlegenden Analyse von Lagerbelas-tung und Betriebs- und Umgebungsbedingungen erfolgt die Synthese einer radial vorgespannten Versuchslagerung als Prototyp. - Parallel dazu werden insgesamt neun Varianten der Lagerung hinsichtlich ihrer Funk-tion bei dynamischer Belastung untersucht. Dazu dient ein Finite-Elemente-Modell der Leitschaufel und der Lagerbaugruppe. Damit wird zunächst die auf die Lager einwirkende dynamische Belastung quantifiziert und anschließend ein Variantenver-gleich durchgeführt. - Schließlich kann ein optimaler Konstruktionsvorschlag zur Modifikation der Lager formuliert werden.

Zur Durchführung von Betriebsfestigkeitsuntersuchungen an Fahrzeugteilen sind derzeit aufwendige Verfahren nötig. Diese sind kostenintensiv und daher für Kunden mit Kleinst- und Kleinserienproduktionen nicht rentabel. Die DEKRA Automobil GmbH möchte in Zukunft auch diesen Kunden eine Möglichkeit bieten, Betriebsfestigkeitsgutachten erstellen zu lassen. - In der vorliegenden Diplomarbeit werden Grundlagenuntersuchungen vorgestellt, um Betriebsfestigkeitsuntersuchungen für Kunden durchzuführen, die zerstörungsfrei und daher kostengünstiger sind. Zur Verifizierung der Ergebnisse wurde eine derartige Untersuchung an einem 3-Rad-Fahrzeug durchgeführt. - Zunächst werden die gesetzlichen Grundlagen und der aktuelle Stand der Forschungen auf dem Gebiet der Betriebsfestigkeitsuntersuchungen für Kraftfahrzeuge vorgestellt. Nach dem Festlegen der Vorgehensweise werden Spannungsanalysen mit zwei verschiedenen FEM-Programmen durchgeführt, um die kritischen Stellen zu lokalisieren. Die Ergebnisse werden verglichen und manuell nachgerechnet. - Für den Fahrzeugrahmen werden spezifische Verformungsgrenzwerte festgelegt. An den ermittelten kritischen Stellen werden Messstellen eingerichtet und Dehnmessstreifen angebracht. Die durchgeführten Überprüfungsfahrten zeigen, dass während des normalen Fahrbetriebs und auch im fahrdynamischen Grenzbereich die Verformungsgrenzwerte nicht erreicht werden. Lediglich beim Auftreten von Sonderereignissen liegen die Verformungen im festgelegten Grenzbereich. - Das Ergebnis der Diplomarbeit ist die Möglichkeit Betriebsfestigkeitsgutachten einerseits zerstörungsfrei und andererseits dezentral an den Niederlassungen der DEKRA Automobil GmbH durchführen zu können.

Damit O-Dichtringe ihre Dichtfunktion sicher erfüllen können, muss bereits bei deren Verarbeitung auf eine schonende Behandlung geachtet werden. Zur Verarbeitung zählen das Vereinzeln, das Zuführen und das Fügen der O-Dichtringe. Die vorliegende Arbeit beinhaltet die Konstruktion einer Montagestation zum automatischen Fügen von O-Dichtringen in Fittings mit Innenkontur und Betrachtungen zur Zuführproblematik auf Prinzipebene. Die Vereinzelung wurde als gegeben betrachtet. - Beim Fügen in eine Innenkontur muss der O-Dichtring im Außendurchmesser verkleinert werden. Die bisher angewendeten Verkleinerungsprinzipien erfolgen unter erhöhtem Kraftaufwand oder strapazieren den O-Dichtring bis hin zur Zerstörung. Das räumliche Verbiegen als neuartiges Verkleinerungsprinzip gewährleistet eine sichere Montage der O-Dichtringe bei gleichzeitiger Schonung beider Fügepartner. - Beim räumlichen Verbiegen wird der O-Dichtring in zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen verbogen und so im Durchmesser verkleinert. Untersuchungen am O-Dichtring der Nennweite 32 ergaben, dass zum Verbiegen eine Kraft von ca. 6 N nötig ist. Die auftretende Kraft kann direkt zur Verformung genutzt werden. Sie bewirkt ein selbsttätiges Schwenkbewegung der zum räumlichen Verbiegen nötigen Verformungselemente, sodass die Anzahl der Antriebselemente minimiert werden konnte. - Qualitative Untersuchungen von O-Dichtringen anderer Nennweite lassen die Vermutung zu, dass ein Zusammenhang zwischen dem Verhältnis aus Innendurchmesser zur Schnurdicke und der Verformungscharakteristik des O-Dichtringes bestehen muss. - Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit der Zuführung der O-Dichtringe, begin-nend bei der Verteilung, über die Zuführstrecke bis hin zur Bereitstellung. Dabei liegt das Augenmerk der Betrachtungen auf den Schnittstellen dieser Funktionsgruppen. Zur Bestimmung der maximalen Länge der Zuführstrecke wurde eine weitere Versuchsreihe durchgeführt. Diese bestätigt nochmals den Einfluss des Verhältnisses aus Innendurchmesser zur Schnurdicke auf die Verformungscharakteristik des O-Dichtringes. Die Betrachtungen zur O-Ring-Zuführung enden nach der Konzeptphase. Somit entstand neben der Konstruktion der Montagestation ein technisches Prinzip für die O-Ring-Zuführung.

Die klassische, riemengetriebene Kühlmittelpumpe erlebt zur Zeit einen technologischen Wandel. Die Forderung nach CO2-Minderung beschleunigt die Einführung von Thermomanagementsystemen in Kraftfahrzeugen zur weiteren Optimierung des Energieumsatzes. Thermomanagementsysteme benötigen Freiheitsgrade bezüglich des Volumenstromdurchsatzes im Kühlkreislauf. Die Firma GPM hat hierzu einige grundlegende Innovationen in Form der regelbaren Kreiselpumpe mit Spaltringschieber geschaffen. Auf Basis dieser digitalen on/off-Pumpe wurden in dieser Diplomarbeit Untersuchungen zur Aktuatorik des Spaltringschiebers und zur Realisierung einer stufenlosen Volumenstromregelbarkeit vorgenommen. Vorrangiges Ziel war es, mit einer neu zu entwickelnden, regelbaren Kühlmittelpumpe auf Basis einer bestehenden Konstantpumpe einen Beitrag zur Kraftstoffverbrauchs- bzw. CO2-Minderung zu leisten. Zunächst wurde der aktuelle Stand der Technik in dem Segment der regelbare Kühlmittelpumpen aufgezeigt. Nach umfassender Recherche wurden mögliche Konzepte für die Aktuatorik des Spaltringschiebers vorgestellt und nach verschiedenen Kriterien mehrwertig bewertet. Die ausgewählte Vorzugslösung wurde bis ins Detail auskonstruiert und in einen technischen Entwurf überführt. Die erforderlichen Untersuchungen sowohl zur Funktionsfähigkeit als auch zur Festigkeit wurden durchgeführt, sodass erste Muster aufgebaut werden können. Das entwickelte System arbeitet mit einem Unterdruckaktuator, der den in jedem Fahrzeug vorhandenen Unterdruck für die Positionierung des Spaltringschiebers nutzt. Aufgrund dieser kostenlosen Hilfsenergie kann der Spaltringschieber nahezu ohne zusätzlichen Energieeintrag den Volumenstrom der Kühlmittelpumpe beeinflussen. Aufgrund der speziellen Kraftübertragung kann der Unterdruckaktuator an beliebiger Stelle des Pumpengehäuses positioniert werden. Es bietet sich dadurch die Möglichkeit einer Applizierung diesen Systems in eine Vielzahl anderer Kühlmittelpumpen. Untersuchungen mit Prototypen haben ein deutliches Einsparpotential der Antriebsleistung bei Abschaltung der Kühlmittelpumpe von bis zu 70% gezeigt. Bei abgestimmten Thermomanagementsystemen kann eine Kraftstoffverbrauchsersparnis bis zu 3% erzielt werden.