| Öffentlich geförderte Projekte |
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| Entwicklung einer neuartigen Antriebseinheit für schnelllaufende Wickelmaschinen zur Herstellung segmentierter Statoren |
AiF
Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. |
| 01.10.2010 bis 30.09.2012 |
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Das Kernziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Wicklereinheit (Nadelwickler) für Wickelmaschinen zur Herstellung
unterschiedlicher Statorgrößen und -teilungen. Dabei soll die Produktionszeit der Statoren minimiert werden. Neben einer Steigerung der Hubanzahl
pro Minute erfolgt dies insbesondere durch eine Verringerung der Umrüst- und Wechselzeiten, die bei der Bestückung der Anlage anfallen.
Zudem soll gleichzeitig die Genauigkeit der Drahtverlegung verbessert und somit der Nutfüllfaktor erhöht werden.
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| Entwicklung einer Verlegeeinrichtung |
AiF
Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. |
| 01.10.2009 bis 30.09.2011 |
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, eine spezielle Verlegeeinrichtung zu entwickeln.
Hierzu werden bestehende Maschinenkonzepte analysiert um mögliche Verbesserungsansätze abzuleiten. Auf der Basis eines ermittelten Bewegungsverlaufes ist
ein entsprechendes Getriebekonzept zu erarbeiten.
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| Auswahl von abgeschlossen öffentlich geförderten Projekten |
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| Entwicklung von Robotertechnologie |
AiF
Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. |
| 01.02.2010 bis 31.07.2011 |
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In Koorperation mit einem mittelständischen Unternehmen entsteht ein Roboterprototyp für Spezialanwendungen. Das Forschungsvorhaben umfasst die
Gestaltsynthese und -dimensionierung ebenso wie die steuerungstechnische Projektierung.
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| Simulationsmodul für allgemeine Umschlingungsgetriebe |
AiF
Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. |
| 01.05.2009 bis 30.4.2011 |
In der Simulation kann das Systemverhalten von technischen Antriebssystemen bestehend aus Einzelkomponenten unterschiedlicher
Domänen wie z.B. elektrische Motoren, Getriebe, Mechanismen, Kupplungen, Hydraulik/Pneumatik und Regelungstechnik genau
beschrieben und vorausberechnet werden.
Um auch auf dem Gebiet der Bandgetriebe das Bewegungsverhalten realistisch abzubilden, wird derzeit ein Simulationswerkzeug
entwickelt, dass in der Lage ist ein Umschlingungsgetriebe beliebig gekrümmter Riemenscheiben-Kontur zu berechnen.
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| Entwicklung einer Baureihe von Hochlastrundschalttischen |
AiF
Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. |
| 01.10.2008 bis 30.09.2010 |
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Unter den Gesichtspunkten der Kostensenkung, Leistungssteigerung und Anpassbarkeit stehen die Möglichkeiten von mechanisch-elektronischen
(mechatronischen) Antriebslösungen im Fokus. Der Vorteil dieser „Hybridlösungen“ besteht vor allem darin, die besten Eigenschaften der
"starren" Mechanik durch intelligente und flexibel programmierbare Antriebseinheiten aufzuwerten, ohne sofort einen kompletten Systemwechsel
hin zu Direktantrieben zu vollziehen. Dies erfordert jedoch Anpassungen der Mechanik hinsichtlich des Einsatzes von geregelten Antrieben bzw.
Schrittantrieben. Die in der Steuerungstechnik vorhandenen Funktionen, wie die sog. Elektronische Kurvenscheibe, bieten ein bisher noch nicht
tiefgründig untersuchtes Potential im Bereich der Rundschalttische mit Kurvenantrieb.
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| Automatisierung des Reckwalzens |
AiF
Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. |
| 01.02.2008 bis 31.01.2010 |
Gegenwärtig ist die gefährliche Handhabung der glühenden Rohlinge beim Reckwalzen, vor allem in KMU’s,
ein noch vorwiegend manueller Arbeitsgang, der von einem Werker oder Schmied unter extremen Arbeitsbedingungen
und hohem Gefahrenpotential durchgeführt wird. Hieraus ergeben sich auch die wesentlichen Gründe für den im
industriellen Umfeld doch sehr zurückhaltenden Einsatz dieses materialtechnisch und energetisch sehr günstigen
Um- bzw. Vorformprozesses.
Das Verfahren könnte unter Beachtung heutiger Material- und Energiekosten, der erreichbaren Oberflächengüte
durch Entzunderung und der Verbesserung der Gesenkstandzeiten im nachfolgenden Schmiedeprozess durch die
Reduzierung der Stoffflusswege eine sehr weite Verbreitung, z. B. zur Herstellung von Zwischenformen für das
Gesenk beim Schmieden kleiner und mittlerer Rohlinge, finden.
Zielstellung des Projektes ist es daher, für potentielle Anwender in KMU's eine kostengünstige und universelle
Automatisierungslösung zu entwickeln, welche auch unter den extremen Umgebungsbedingungen, wie Schmutz, Hitze
oder den oftmals beengten Bauräumen sicher und wartungsarm funktioniert.
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| Auswahl von abgeschlossen Industrieprojekten |
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| Mathcad-Arbeitsblätter und MATHTOOL-Bibliotheken zur Analyse von Koppelgetrieben |
Zur Berechnung und Dimensionierung von ungleichmäßig übersetzenden Getrieben bieten sich eine Reihe
kommerzieller Programme an. Insbesondere mit dem Programm Mathcad lassen sich technische Berechnungen
durchführen und gleichzeitig sehr gut dokumentieren. Mit Hilfe der an der Professur entwickelten Toolbox
MATHTOOL wurden in sehr kurzer Zeit spezielle Arbeitsblätter zur kinematischen und kinetostatischen Analyse
von Getrieben entwickelt.
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| Entwicklung eines elektromechanischen Kupplungssystems für die drehfeste Verbindung von 2 Wellenenden |
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Die Entwicklung eines elektromechanischen Kupplungssystems für Schließsysteme umfasste eine umfangreiche
Patentrecherche auf dem Gebiet der Schließsysteme. Über 800 Patente wurden durchgearbeitet und analysiert.
Die nachfolgende Lösungsfindung für ein neuartiges Prinzip zeigte, dass durchaus mit bekannten Ansätzen aus
der Getriebetechnik neue Mechanismen gefunden wurden.
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| Lösungskonzepte zur Realisierung der beidseitigen Kontakttrennung in Hochspannungsleistungsschaltern |
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Eine effektive Verbesserung der Schaltleistung von Hochspannungsschaltern lässt sich durch die Realisierung einer
beidseitigen Kontakttrennung erreichen. Zur Umsetzung dieser Methode wurden mehrere Lösungsvarianten aufgestellt,
tiefgründig untersucht und hinsichtlich Ihrer Eignung bewertet. Dazu zählen verschiedene Bauformen von
Kurvengetrieben, Koppelgetrieben, kombinierte Kurvenkoppelgetrieben und Räderkoppelgetrieben.
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| Analyse des EWK-Mechanismus und Lösungsvorschläge |
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In der Hochspannungstechnik werden einige periphere Geräte benötigt, die kurz vor dem eigentlichen
Schaltvorgang betätigt werden. Die Antriebsbewegung wird dabei von der Hauptbewegung abgezweigt.
Ein dabei geplanter Entwurf eines Mechanismus wurde begutachtet und optimiert. Zudem wurden weitere
Mechanismen u.a. Bandgetriebe als Lösungsvarianten aufgezeigt und analysiert.
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| Erarbeitung konstruktiver Lösungsvorschläge für ein „Kraftpaket" und Entwurf neuer Kinematiken für Türbeschläge, Auslegung eines Kraftpaketes |
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Das Öffnen bzw. Liften moderner Möbeltüren erfolgt mit speziellen Beschlägen. Damit diese Türen
selbsttätig bzw. ohne großen Kraftaufwand öffnen, werden spezielle Getriebe mit Gasdruckfedern
beaufschlagt als Türbeschlag verwendet. Um die Funktionalität und Einstellbarkeit dieser Beschläge
zu erhöhen, wurden verschiedene Lösungsvarianten für ein kompaktes Kraftpaket entwickelt und tiefgründig
untersucht.
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| Kinematischer und kinetostatische Optimierung des Antriebskonzeptes "Schleppschwinge" für den Softliftbeschlag |
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Unter Verwendung eines Bandgetriebes konnte ein vollkommen neuartiges Antriebskonzept realisiert werden.
Die Optimierung diese Konzeptes hinsichtlich Bauraum und Funktionalität stand im Mittelpunkt des Projektes.
Dabei wurden die Grenzen der mit Bandgetrieben erfüllbaren Bewegungsfunktionen deutlich.
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| Lösungskonzepte zur Realisierung einer synchronen Bewegung von Rückenlehne und Sitz ergonomischer Drehstühle |
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Ausgehend von der Analyse des bestehenden Mechanismus zur Bewegung von Sitzauflage und Lehne erfolgte
die Ausarbeitung neuer Lösungsvarianten. Aufgrund der bestehenden Vorgaben erstreckte sich das Lösungsspektrum
ausschließlich auf 4- bis 8gliedrige Koppelgetriebe.
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| Neuartige ebene Mechanismen zur Realisierung einer Synchronbewegung von Rückenlehne und Sitz |
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Ziel des Projektes war es, neuartige Lösungsvarianten unter Verwendung von Kurvengelenken, Schubgelenken,
Führungen und Rädergruppen zu entwickeln, die neue Aspekte hinsichtlich des Bewegungsablaufs bzw. des Design
ermöglichen.
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| Generierung von NC-Daten für das Schleifen der Sollkontur an Druckwalzen |
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Zur Berechnung der Antriebsfunktion der Vorschubachse einer Schleifscheibe erfolgte die mathematische
Aufbereitung der Kontur der Druckwalzen aus den gegebenen Zeichnungssätzen. Die dabei erstellten Punktetabellen
mit beliebiger Schrittweite dienten als Vorlage der NC-Datensätze.
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| Beurteilung der nachgearbeiteten Balkonbereiche für den ILG-Walzenständer |
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Für einen Walzenständer wurden FE Untersuchungen für die anrissgefährdeten Bereiche in der Umgebung des
Ständerbalkons durchgeführt. Ausgehend von der vorliegenden Bauteilgeometrie wurde eine geometrische
Konturoptimierung vorgeschlagen und die damit erreichbaren spannungsrelevanten Verbesserungen nachgewiesen.
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| Alternative Fertigungsmöglichkeiten für die Stützwalzen in Grobblechwalzwerken |
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Bedingt durch die aktuelle Rohstofflage und die Kapazitätsengpässe in der Stahl- und Schmiedeindustrie wurde
das Konzept für eine mehrteilig zusammengesetzte Stützwalze erarbeitet und die Machbarkeit durch erste Voruntersuchungen
nachgewiesen. Da diese Idee erstmals aufgegriffen wurde und bisher noch keine im Einsatz befindlichen mehrteiligen
Stützwalzen bekannt sind, waren grundsätzliche und auch praktikable Lösungskonzepte gefragt, wobei neben den
Herstellkosten und Montageerfordernissen vor allem die Beschaffungsbedingung (Bauteilgewicht) als wesentliche
Randbedingung zu beachten war.
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| Analyse des Pneumomechanischen Kraftübersetzers |
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Ausgehend von der kinetostatischen Analyse eines vorhandenen Pneumomechanischen Kraftübersetzers erfolgte die
Optimierung der kinematischen Abmessungen des kombinierten Kurvenkoppelgetriebes. Im Mittelpunkt der Untersuchungen
stand die Anpassung der Kurvenkontur zur Übertragung hoher Kräfte. Neue Lösungsvorschläge mit verstellbarem
Hubbereich wurden in einer Machbarkeitsstudie aufgezeigt.
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| Auswahl von abgeschlossen Forschungsprojekten |
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| Integration der Auslegung und Grobgestaltung von ebenen Führungsgetrieben mit Kurbel-, Kurven- oder Servoantrieb in den rechnerunterstützten Konstruktionsprozess |
| DFG (SPP "Innovative rechnerunterstützte Konstruktionsprozesse: Integration von Gestaltung und Berechnung") |
| 1998 - 2001 |
Das konzipierte rechnergestützte Entwicklungssystem unterstützt vor allem die frühen Phasen der Auslegung
von Führungsgetrieben. Es basiert auf einem mit Geometrie- und Berechnungsdaten bestückten, ständig
erweiterbaren elektronischen Typkatalog. Eine gefundene Getriebestruktur zur Realisierung einer
vorgegebenen Führungsbewegungsaufgabe (FBA) wird in einem CAD-System als Volumenmodell aufgebaut.
Über die Programmschnittstelle erfolgt der bidirektionale Austausch von Geometriedaten mit dem CAD-System
sowie den Antriebsdaten für das Kinematikmodell. Die Umsetzung erfolgte auf einer UNIX-Workstation unter
Verwendung der Programmiersprachen Tcl/Tk und C sowie Pro/Link für die Schnittstelle zu ProE.
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| Integration von Auslegungs- und Berechnungselementen in die CAD-Umgebung von ebenen und räumlichen Kurven- und Kurvenschrittgetrieben sowie deren Kombinationen mit Räder- und Koppelgetrieben |
| DFG (SPP "Integration von Gestaltung und Berechnung") |
| 1995 - 1998 |
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Die wachsenden Forderungen nach kurzen Entwicklungszeiten machen es erforderlich, Berechnungsbausteine
in die CAD-Umgebung, das gewohnte Umfeld des Konstrukteurs, zu integrieren. Diesem Umstand Rechnung
tragend, verfolgte dieses Projekt das Ziel, Entwicklungsbausteine für ebene und räumliche Kurvengetriebe
in das 3D-CAD-System Pro/Engineer zu integrieren. Das betrifft sowohl Bausteine zur kinematischen Synthese
als auch zur weitgehend automatisierten konstruktiven Grobgestaltung dieser Getriebe. Die Umsetzung erfolgte
auf einer UNIX-Workstation unter Verwendung der Programmiersprachen Tcl/Tk und C sowie Pro/Toolkit.
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