Studienabschlussarbeiten

Ziel dieser Diplomarbeit war die Konzepterarbeitung einer nutzlastoptimierten Kippbrücke für Kippsattelauflieger. Dabei wurde Verwendung verschiedener Strukturen und Materialien untersucht. Ein besonderes Augenmerk galt der Erhöhung der Nutzlast sowie einer Alternative zu herkömmlichen Kippbrückenheizungen. Die Konzepterarbeitung beinhaltete die Herleitung der Berechnungsgrundlagen sowie eine Kostenanalyse. Anhand der Konstruktionsmethodik erfolgte eine Ausarbeitung bis hin zum technischen Entwurf.

Die Zahnbürste als einer der selbstverständlichsten Hygieneartikel unterliegt ständiger Weiterentwicklung, welche sich insbesondere auf spezielle Borstengeometrien beziehen. Diese veränderten Geometrien stellen die herkömmlichen Fertigungsmethoden für Zahnbürsten an ihre Grenzen, womit neue Verfahren entwickelt werden müssen. - 2. Stand der Technik - Das derzeitig angewendete Fertigungsverfahren beruht auf dem Einspritzverfahren der Filamente, wobei die Filamentbündel direkt in den Kunststoff des Handgriffes eingespritzt werden. Dazu sind Filamentstränge in großer Länge, auf Rollen, vorhanden, welche erst unmittelbar vor dem Einbinden in den Handgriff auf ihr entsprechendes Maß geschnitten werden. Dadurch müssen die Filamentstränge zur Weiterverarbeitung gefördert werden. Dies geschieht über ein spezielles Klemm- und Vorschubsystem. Die Klemmung basiert auf einem mechanischen Klemmsystem mit verschiebbaren Klemmplatten. - 3. Methoden und Konzepte - Durch eine Vorarbeit zur Betrachtung der benötigten optimalen Klemmkräfte, für die entsprechenden Filamentgeometrien, sind die optimale Klemmplattenbreite und Klemmkräfte bekannt. Dies ist Basis für die folgenden Betrachtungen. Durch neue Forderungen an die Konstruktion, wie beispielsweise die Integration eines Messsystems zur Messung der Klemmkraft an jeder Klemmplatte und die Erweiterung des Prinzips von derzeit vier auf acht Klemmplattenpaare, ist ein neuer Prinzipansatz, in Bezug auf Aktoren und das Messsystem nötig. Zusätzliche Forderungen, nach einem deutlich kleineren Aufbau, fordern dies ebenso. Nach Betrachtung und Bewertung geeigneter Elemente, ergab sich als optimale Lösung eine System mit hydraulischer Ansteuerung. Durch den Einsatz von, für die Lebensmittelindustrie zertifiziertem Hydrauliköl, werden alle Forderungen der Reinheit erfüllt. Die Messung der Klemmkraft erfolgt, getrennt für jede Klemmplatte, durch ein in die Klemmplatten integriertes System mit Verformungsmessung durch Dehnungsmessstreifen. Als Lagerung der beweglichen Klemmplatten ist eine Parallelfederführung optimal. - 4.Zusammenfassung - Durch diese Elemente und den modularen Aufbau des Klemmplattensystems, konnten die Abmessungen deutlich reduziert werden, die Gesamtmasse zudem auf etwa die Hälfte, womit das Handling und die Dynamik des Aufbaus deutlich verbessert werden. Durch den vereinfachten Aufbau werden Fertigungskosten deutlich reduziert. Zusätzlich wurden alle gestellten Forderungen in den neuen Aufbau integriert.

Die Aufgaben der militärischen Unterseeboote haben sich seit ihrer Einführung in der Deutschen Marine deutlich verändert. Während in der Zeit der Weltkriege die Uboote überwiegend als einzelne Einheiten im Ozean patrouillierten, so operieren sie heute meist in Verbänden mit Überwasserschiffen und Flugzeugen. Aufgrund dieser Kooperation ist ein ständiger Informationsaustausch zwischen den Einheiten einer Einsatzgruppe unabdingbar. Die bisherigen Funkssysteme erlauben jedoch keine taktische Kommunikation im tiefgetauchten Zustand, so dass die Uboote zur Herstellung der Funkbereitschaft ihre Operationstiefe verlassen und auf Seerohrtiefe gehen bzw. vollständig auftauchen mussten. Ein solches Fahrmanöver erhöht jedoch deutlich das Risiko einer Entdeckung durch gegnerische Einheiten und bildet deshalb einen entscheidenden taktischen Nachteil in der unerkannten Aufklärung und Bekämpfung von militärischen Zielen. Zur Lösung dieses Problems wurde in den letzten Jahren ein Funksystem entwickelt, welches eine taktische Kommunikation der Uboote auf Operationstiefe ermöglicht und somit das Risiko einer Entdeckung deutlich reduziert. - Die Ziele dieser Diplomarbeit bestanden darin, das neue Funksystem im Oberdeck eines Uboots zu integrieren und einen Geräteträger zu entwickeln, der ein Aus- bzw. Einfahren dieses Moduls ermöglicht. Zusätzlich sollte ein Klappensystem zum strömungsgünstigen Verschließen des Oberdecks im eingefahrenen Zustand entworfen werden. Die Durchführung der Konzeptions- bzw. Konstruktionsphase erfolgte in Anlehnung an den Konstruktiven Entwicklungsprozess (KEP). - Das Ergebnis ist ein hydraulisch betätigter Geräteträger, welcher das Kommunikationssystem aus dem Oberdeck herausfährt und somit die Herstellung der Funkbereitschaft auf Operationstiefe ermöglicht. Im eingefahrenen Zustand wird die Oberdecksöffnung durch ein ebenfalls hydraulisch betätigtes Klappensystem verschlossen und somit der Strömungswiderstand des Uboots minimiert.

In der vorliegenden Diplomarbeit wird das Konzept eines Einlegesystems für eine Hochleistungsverpackungsmaschine der Firma Robert Bosch GmbH unter Berücksichtigung eines Pflichtenheftes entwickelt. - Im ersten Teil der Arbeit wird eine Recherche zu bestehenden Einlegesystemen durchgeführt. Im zweiten Teil erfolgt die Vorstellung und Diskussion verschiedener Lösungsvarianten sowie deren Auswahl unter Berücksichtigung des KEP. - Aufgrund des Ergebnisses erfolgt im dritten Teil die Entwicklung eines Konzeptes, dass im Laufe der Arbeit konstruktiv in Solid Works umgesetzt und modelliert wird. Abschließend wird eine Bestimmung der zu erwartenden Kosten vorgenommen.