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Die vorliegende Bachelor-Thesis wurde im Rahmen des Bachelorstudiengangs an der Hochschule Offenburg in der Sparte S der Fertigungsplanung der Hugo Kern und Liebers GmbH und Co. KG verfasst. Ziel dieser Abschlussarbeit ist es, die Lagerung der vorderen Kettenumlenkung weiter zu optimieren, um die Standzeit zu verbessern. Der Fokus der Arbeit liegt dabei in der Optimierung des Seriengleitlagers, bzw. der Entwicklung und Herstellung eines speziell gekapselten Gleitlagers. Als Optimierungen im seriennahen Bereich, das heißt möglichst ohne große Änderungen am Fertigungs- bzw. Montageablauf, findet vor allem das Borieren der Reibpartner besondere Beachtung. Durch erste Feldversuche zeigte sich, dass das Borieren des Umlenksterns positive Auswirkungen auf die Reibung hat und den Widerstand gegen abrasiven Verschleiß durch Erhöhung der Randschichthärte deutlich verbessert. Zusätzlich zum Einsatz eines borierten Umlenksterns wird untersucht, ob das zusätzliche Borieren des HM-Rings weitere Vorteile bringt, vor allem hinsichtlich der entstehenden zusätzlichen Notlaufeigenschaften durch die Boridschicht. Als weitere Variante wird der eingesetzte Hartmetallring, welcher aktuell lediglich eine einzige Schmiernut enthält, mit optimierten Schmiernuten hergestellt. Als Vorbild hierfür wird die Gestaltungsrichtlinie von Schmiernuten von hydrodynamischen Gleitlagern verwendet. Der größte Block und damit auch der, welcher am vielversprechendsten ist, ist die Neuentwicklung und Herstellung einer gekapselten Gleitlagervariante. Diese soll es ermöglichen, dass die Reibpartner komplett von Öl umschlossen sind und so eine Verbesserte und dauerhafte Schmierung erreicht werden soll. Außerdem soll die gekapselte Gleitlagerung so gestaltet werden, dass eine Nachförderung von Öl aus einem in den Bolzen angebrachten Schmiermittelreservoir ermöglicht wird und so eine Lebensdauerschmierung erreicht werden kann. Um die unterschiedlichen Mustervariationen bewerten zu können, werden jeweils Prüfstandversuche durchgeführt, bei dem die entstehenden Drehmomente und die Temperatur gemessen werden. Als Vergleich dient jeweils der Serienstand mit seinen festgelegten Grenzen. Außerdem wird für jede Variante ein Sägeversuch durchgeführt, bei welchem die Bau-gruppen bei den beiden kritischen Sägerichtungen Rückwärts und Einstechen überprüft wird. Auch hier erfolgt die Beurteilung über etwaige Verbesserungen mit den Ergebnissen der Sägesysteme aus dem aktuellen Serienzustand. Bei der Prüfung der Musterbaugruppen zeigt sich, dass vor allem das Borieren der Reibpartner Vorteile gegenüber der Serie bringt und durchaus die Möglichkeit der Umsetzung in der Serienbaugruppe besteht. Die Tests verliefen äußerst positiv, vor allem im Bereich höherer Belastungen zeigt sich, dass das Borieren des Umlenksterns deutliches Verbesserungspotenzial im Vergleich zum aktuellen Serienstand zeigt. An ein Umsetzen der Baugruppen mit gekapselter Gleitlagervariante ist aktuell nicht zu denken. Die geprüften Baugruppen zeigen deutliche Schwächen bei den Prüfstandsversuchen. Die Ergebnisse der Sägeversuche stellen sich jedoch noch deutlich schlechter dar. Unabhängig vom verwendeten Schmieröl, bzw. den darin enthaltenen Festschmierstoffpartikeln, besteht keine einzige Baugruppe auch nur annähernd die festgelegten Mindestanforderungen. Um die gekapselte Gleitlagervariante auf einen Stand zu bringen, bei welchem an ein Umsetzen in die Serienbaugruppe gedacht werden kann, bedarf es noch weiterem Entwicklungsaufwand. Das Aufbiegen des Schwertes während des Sägens muss verhindert werden. Außerdem muss die Materialpaarung, die Härte und die Oberflächenqualität von Umlenkstern und Bolzen angepasst werden, um die Ausbildung von Kaltverschweißungen zu vermeiden. Die Kaltverschweißungen zwischen Umlenkstern und Bolzen bewirken, dass der Bolzen nicht mehr drehbar ist was unmittelbar zum Ausfall der Baugruppen führt.

Mit der neuen Abgasnorm Euro VI und den steigenden Kraftstoffpreisen müssen Nutzfahrzeugantriebe eine Reduzierung der CO2-Emission und eine höhere Effizienz vorweisen (Umweltbundesamt, 2015). Um diese Anforderungen erfüllen zu können, wird bei vielen Nutzfahrzeugherstellern intensiv an Systemen zur Rückgewinnung von Abgasenergie, den sogenannten Waste-Heat-Recovery-Systemen, geforscht. Eine Kraftstoffersparnis von rund 5 % wird dabei angestrebt. Das System basiert auf einem ORC-Prozess. Bei diesem thermodynamischen Kreisprozess wird die Abwärme des Abgases über einen Wärmetauscher geführt, der das organische Arbeitsfluid Ethanol in einem geschlossenen Kreislauf erhitzt. Durch den Dampfdruckaufbau wird eine Turbine angetrieben. Zur Transformation der Enthalpie des Ethanoldampfes in mechanische Energie sind Drehzahlen von bis zu 120000 U/min notwendig, um eine hohe Effizienz des Systems vorweisen zu können. Systemdrücke bis 50 bar und Temperaturen des Ethanoldampfes von maximal 300 °C treten im WHR-System auf und führen zu extremen Beanspruchungen. Eine besondere Herausforderung stellen hierbei die Wellendichtungen, vor allem bei nutzfahrzeugtypischen Lebensdauern, dar. Als interessante Alternative zeigt sich die Zentrifugal-Wellendichtung, um die hohen Dichtungsanforderungen über die geforderten Laufzeiten zuverlässig zu erfüllen. Durch methodisch stufenweise ablauforientiertes Vorgehen wird die Analyse der Zentrifugal-Wellendichtungen durchgeführt. Hierbei wird zuallererst das Wirkprinzip untersucht. Ein besonderes Augenmerk wird dabei auf die Wärmeeinträge aus der Umgebung und Verwendung unterschiedlicher Sperrfluide gelegt. Für eine Testdrehzahl von 15000 U/min ergibt sich, bei einer beidseitig glatten Scheibe mit einem Scheibenradius von 8,7 mm, eine maximal abdichtbare Druckdifferenz von 0,04 bar. Im Sperrfluid herrschen hierbei Temperaturen von rund 50 °C. Die Versuche zeigen Korrelationen zu den bekannten theoretischen Ansätzen von Ketola und McGrey. Die maximale Druckdifferenz beträgt in diesem Fall 0,043 bar. Nachdem stationäre Betrachtungen ausreichend untersucht werden, widmet sich diese Arbeit dem Anfahr- und Not-Aus-Verhalten. Die Optimierung des Projekts wird durch abschließende Verbesserungsvorschläge, für die Realisierung höherer Sperrdrücke, erzielt.

The objective of this thesis is the quantification and qualification of neonicotinoid insecticides using thin-layer chromatography (TLC). Neonicotinoids are a relatively new form of pesticides, which have been proven to be extremely lethal to the honey bee, Apis mellifera. In this paper six forms of neonicotinoid insecticides (i.e. Acetamiprid, Thiacloprid, Imidacloprid, Clothianidin, Thaimethoxam, and Nitenpyram) are analysed. The initial steps are to first find a suitable mobile phase eluent, followed by the search for a reagent causing a luminescence effect of the neonicotinoids on a TLC plate. Subsequently, a calibration method is then used to find the detection limit of this TLC experiment. The aim is, therefore, to achieve a standard method of quantifying and qualifying neonicotinoids via TLC. Whilst a suitable mobile phase has been established, an optimal fluorescent reagent has yet to be found and more research on the subject must be carried out.

Im Projekt der Abschlussarbeit wird an der Konstruktion eines sich automatisch zusammenbauenden Baukastensystems für einen Detektor in Anlagen zur optischen Teileprüfung gearbeitet. Der behandelte Detektoraufbau, bestehend aus Bildsensor, Objektiv und Beleuchtung, detektiert dabei Innen- und Außenmantelflächenfehler bei Serienteilen mit Außendurchmessern von 5 mm bis 80 mm und Höhen von 1 mm bis 60 mm. Der Detektor, auch allgemeiner als Sensor bezeichnet, weist im Konstruktionsprozess eine Problematik auf, welche durch die Erzeugung eines Baukastens gelöst werden soll.

Eine zentrale Frage der Arbeit ist, wie sich die Änderungen der Probengeometrien, in Abhängigkeit der Versuchs- und Regelparameter, auf die Messergebnisse auswirken. Ziel ist es, Referenzlösungen für eine optimale und reproduzierbare Versuchsdurchführung zu erstellen. Gegebenenfalls muss dabei von der Norm ISO 37 abgewichen werden. Des Weiteren wird die optische Dehnungsmessung untersucht und auf die Versuche angepasst.

Im ersten Teil der vorliegenden Master-Thesis geht es um die Entwicklung einer Low-Power Wireless-Lichtschranke. Der Hardware-Aufbau wird ausführlich beschrieben und Besonderheiten für die Low-Power-Auslegung, wie beispielsweise Power-Management, werden vorgestellt. Optische Einheiten, Power-Management-Einheiten, System-On-Chip und Funkstufe werden ausführlich angesprochen. Die interrupt-gesteuerte und zeitlich optimierte Programmierung wird im Anschluss an den Hardware-Aufbau vorgestellt. Auch hier werden Low-Power-Eigenschaften diskutiert. Die Anbindung der Lichtschranke an einen Hub im 868 MHz ISM Band (engl.: Industrial, Scientific and Medical Band) und die Datenübertragung mittels Bluetooth an einen Computer, sowie die Programmierung einer Anzeige-GUI zur Visualisierung der Funkdaten mit LabVIEW werden weiterführend behandelt. Ergänzend hierzu wird die entwickelte Hardware vermessen und charakterisiert. Die Messergebnisse werden ausgewertet und vorgestellt. Im zweiten Teil der Master-Thesis geht es um die Entwicklung eines Schulungskonzepts. In der Sick AG halten sich alle Abteilungen (Divisions) beim Entwickeln eines Produktes an einen vorgegebenen Produktentstehungsprozess. Division 1 hat im Rahmen dieses Produktentstehungsprozesses eine Konkretisierung vorgenommen: den Masterplan. Für die Einführung des Masterplans wurde ein teilnehmerorientiertes Schulungskonzept entwickelt. Es wird zuerst auf die Inhalte eingegangen. Im Anschluss werden die Teilnehmer untersucht und Motive und Lernvoraussetzungen charakterisiert. Nachdem diese und weitere Rahmenbedingungen geklärt sind, wird ein didaktisch durchdachtes Schulungskonzept entwickelt, ausführlich vorgestellt und diskutiert.

Quarz crystal microbalances allow the monitoring of the adsorption process of mass from a liquid to their surface. The adsorbed mass can be analysed regarding to its protein content using mass spectromety. To ensure the protein identification the results of several measurements can be combined. A high content QCM-D array was developed to allow up to ten measurements parallel. The samples can be routed inside the array distributing one sample to several chips. The fluidic parts were prototyped using 3D printing. The assembled array was tight and the sample routing function could be demonstrated. A temperature controller was developed and implemented. The parameters for the PID controller were determined and the controller was shown to be able to keep the temperature constant over long time with high accuracy.

Das Projekt „Tilty“ befässt sich mit der Konstruktion eines Speed- Pedelecs. Dieses verfügt über eine Vorderachse mit 2 Rädern und Neigemechanismus. Hinten besitzt es ein Rad. Der Sitz dieses Fahrzeuges sollte ein Fahren in aufrechter Sitzhaltung ermöglichen. Dabei ist der Sitz auf derselben Höhe wie bei einem Auto, um im Straßenverkehr besser wahrgenommen werden zu können als bei einem Liegefahrrad. Ein Ziel dieser Arbeit war es, einen Sitz unter Berücksichtigung der Physiologie eines Menschen zu konstruieren. Die Position der Kurbel war ebenso ein zentrales Thema dieser Arbeit. Dabei spielte der sogenannte runde Tritt eine wichtige Rolle. Beide Komponenten mussten ebenfalls gemeinsam betrachtet werden um eine Aussage treffen zu können. Die Lenkung und damit die Position der Arme sind auch von Bedeutung. Die Konstruktion dieser Lenkung übernimmt eine Masterstudentin, daher ist die Lenkung nur ein Randthema. Eine Aussage über die Position der Arme konnte ebenfalls aufgrund der physiologischen Parameter getroffen werden.

Die vorliegende Bachelorthesis befasst sich mit der Konstruktion einer Schweißvorrichtung mit automatischem Brennervorschub zu dem anlassfarbenfreien Schweißen einer Ecknaht in verschiedenen Längen und dem damit verbundenen Wolfram-Intergas-Schweißen und Formieren. Ziel des ersten Teiles dieser Bachelorthesis ist es, die benötigten Funktionsgruppen und deren Aufgaben festzulegen. Aus den daraus gewonnenen Informationen werden verschiede Konzepte erarbeitet. Diese werden bezüglich ihrer Funktionserfüllung und Einsetzbarkeit beurteilt. Anhand dieser Bewertung werden die besten Konzepte ausgewählt. Im zweiten Teil dieser Bachelorthesis werden diese dann ausgearbeitet und mit den für die Gesamtfunktion erforderlichen Bauteilen zusammengefügt. Die Ausarbeitung bezieht sich sowohl auf die Funktionserfüllung als auch auf die Anbindung an weitere Bauteile.