Open Access

Die Untersuchungen zum vorliegenden Beitrag wurden im Rahmen des deutsch-französischen Gemeinschaftsprojektes "Entwicklung von Manganknollenabbau- und Gewinnungsverfahren" durchgeführt. Auf deutscher Seite waren die Unternehmen PREUSSAG AG, Abteilung Meerestechnik in Hannover, die Versuchsanstalt für Wasser- und Schiffbau in Berlin, das Institut für Förderwesen der TH Karlsruhe, das Institut für Strömungsmechanik der Universität GH Paderborn und das Institut für Konstruktion der Universität GH Siegen beteiligt. Im zuletzt genannten Institut wurden elektrohydraulische Antriebe für Versuchsprototypen von geschleppten Manganknollenkollektoren und deren Steuerungen ausgelegt und auf ihre Einsatzfähigkeit im Tiefsee-Simulator getestet.

Sie sind im Bereich Qualitätsmanagement tätig und haben die Aufgabe bekommen, ein Problem systematisch zu untersuchen und methodisch zu lösen? Sie haben zu viele Aufgaben und wissen nicht, wie Sie diese priorisieren sollen? Oder haben Sie zu begrenzte Ressourcen, um alle Reklamationen gleichzeitig bearbeiten zu können? Oder wissen nicht, wie Sie einen bestimmten Prozess in seinen Grenzen zielführend verbessern können?

Bei den bisher üblichen Kannenwagen werden beim Wechseln von Spinnkannen an Spinnmaschinen meistens rotatorisch, z. B. mittels Drehkreuz bewegt. Die neue Lösung soll ohne Rotation eine exakte Positionierung der Spinnkannen beim Wechseln ermöglichen.$A Die Erfindung besteht darin, daß ein Kannenwechselwagen als schmales, raumsparendes modular aufgebautes Fahrzeug gestaltet ist, welches einen definierten translatorischen Wechsel der Spinnkannen in einem Kannenkreislauf ermöglicht. Das Fahrzeug kann ein- und/oder zweireihige Kannenreihen wechseln.$A Die Anwendung des erfindungsgemäßen Kannenwechselwagens kann an allen faserbandspeisenden und faserbandgespeisten Spinnereimaschinen, wie z. B. Karden, Strecken, Ring- und Rotorautomaten, erfolgen.

Die Erfindung betrifft eine Spritzeinheit (1) für eine durch eine elektronische Steuerung gesteuerte Spritzgießmaschine, bestehend aus einer eine Schnecke (2) aufweisende Plastifiziereinheit (3), einem Antriebsmotor (4) und einem Getriebe (5) für den rotatorischen Antrieb der Schnecke (2). Das Getriebe (5) besteht aus einem Gehäuse, in dem eine mit dem Antriebsmotor (4) verbundene hydraulische Pumpe (7) angeordnet ist, die mit einem hydraulischen Motor (8) gekoppelt ist, der hydraulische Motor (8) treibt vorzugsweise über ein mechanisches Getriebe (9) die Schnecke (2) der Plastifiziereinheit (3) an. Erfindungsgemäß wird es damit möglich, mit geringem Aufwand die Rotationsdrehzahl der Schnecke (2) stufenlos zu regeln und so die gesamte Drehmomentenkennlinie des Antriebsmotors (4) zu nutzen. Das Getriebe wird vorzugsweise in kompakter Form ausgeführt, wobei die hydraulische Pumpe (7), der hydraulische Motor (8) und das mechanische Getriebe (9), das vorzugsweise als Planetengetriebe ausgeführt ist, koaxial angeordnet sind.

Bei einem Streckwerk für eine Spinnereimaschine, insbesondere eine Regulierstrecke für Baumwolle, mit wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Walzenpaaren, die jeweils eine mittels eines eigenen Elektromotors angetriebene Walze besitzen, ist eine elektronische Regeleinrichtung, die die Drehzahl wenigstens eines der Elektromotoren zum Ausgleichen von Ungleichmäßigkeiten eines zu verarbeitenden Faserbandes regelt, vorhanden.$A Um ein Streckwerk mit möglichst einfachen Mitteln so auszubilden, daß ein Zurückdrehen der Walzen bei Stillstand ausgeschlossen wird, ist den durch den einen Elektromotor angetriebenen Walzen mindestens ein Freilauf und der oder den durch den weiteren Elektromotor angetriebenen Walze oder Walzen mindestens ein weiterer Freilauf zugeordnet.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Schaltungskonzepts und Labormusters einer externen Beleuchtung für den Einsatz in der Forschung an Time-of-Flight (ToF) Kameras mit Amplitude-Modulated Continuous Wave (AMCW)-Verfahren. Die externe Beleuchtung stellt einen leistungsstarken Repeater der internen Beleuchtung einer ToF Kamera dar und ist in der Lage die von ToF Kameras genutzten hochfrequenten Rechtecksignale zu emittieren. Da von ToF Kameras in der Regel kein elektrisches Steuersignal (Triggersignal) für den Einsatz einer externen Beleuchtung zur Verfügung gestellt wird, wird dieses aus dem optischen Signal der ToF Kamera gewonnen. Dafür wird ein Konzept für einen optischen Detektor (Trigger) vorgestellt. Dieser setzt sich aus einer Photodiode, einem Transimpedanzverstärker und einer anschließenden Signalaufbereitung zusammen. Außerdem wird gezeigt, wie eine schnelle externe Beleuchtung mit hoher Strahlungsleistung mithilfe eines Metal-Oxid-Semiconductor Field-Effekt-Transistor (MOSFET) und vier Vertical-Cavitiy Surface-Emitting Laser (VCSEL) umgesetzt werden kann. Dafür werden mit der Serien- und Parallelschaltung von MOSFET und VCSEL zwei Schaltungskonzepte vorgestellt. Als Lichtquellen kommen VCSEL mit einer für ToF Kameras typischen Wellenlänge von 940 nm im Nahinfraroten (NIR) zum Einsatz. Es konnte gezeigt werden, dass mit dem optischen Trigger Signale von bis zu 100 MHz in elektrische Ausgangssignale gewandelt werden können. Außerdem wurden rechteckige Triggersignale mit Anstiegszeiten von 650 ps und Abfallzeiten von 440 ps erzielt. Mit der externen Beleuchtung konnten Signale mit bis zu 100 MHz emittiert werden. Es wurden im Zusammenspiel mit dem optischen Trigger optische Signale mit Anstiegszeiten von 1,5 ns und Abfallzeiten von 960 ps erreicht. Dabei konnten Strahlungsleistungen von knapp 7 W erzielt werden. Das gesamte System aus optischem Trigger und externer Beleuchtung weist eine Latenz von 16 ns auf. Als Ergebnis dieser Arbeit konnte ein System aufgebaut werden, das aufgrund der erzielten Ergebnisse höchstwahrscheinlich als externe Beleuchtung zu Forschungszwecken mit verschiedenen ToF Kameras eingesetzt werden kann. Außerdem besteht die Möglichkeit den optischen Trigger und die Beleuchtung separat zu nutzen.

In (dynamic) adaptive mesh refinement (AMR) an input mesh is refined or coarsened to the need of the numerical application. This refinement happens with no respect to the originally meshed domain and is therefore limited to the geometrical accuracy of the original input mesh. We presented a novel approach to equip this input mesh with additional geometry information, to allow refinement and high-order cells based on the geometry of the original domain. We already showed a limited implementation of this algorithm. Now we evaluate this prototype with a numerical application and we prove its influence on the accuracy of certain numerical results. To be as practical as possible, we implement the ability to import meshes generated by Gmsh and equip them with the needed geometry information. Furthermore, we improve the mapping algorithm, which maps the geometry information of the boundary of a cell into the cell's volume. With these preliminary steps done, we use out new approach in a simulation of the advection of a concentration along the boundary of a sphere shell and past the boundary of a rotating cylinder. We evaluate the accuracy of our approach in comparison to the conventional refinement of cells to answer our research question: How does the performance and accuracy of the hexahedral curved domain AMR algorithm compare to linear AMR when solving the advection equation with the linear finite volume method? To answer this question, we show the influence of curved AMR on our simulation results and see, that it is even able to outperform far finer linear meshes in terms of accuracy. We also see that the current implementation of this approach is too slow for practical usage. We can therefore prove the benefits of curved AMR in certain, geometry-related application scenarios and show possible improvements to make it more feasible and practical in the future.

The utilization of simulation procedures is gaining increasing attention in the product development of extrusion blow molded parts. However, some simulation steps, like the simulation of shrinkage and warpage, are still associated with uncertainties. The reason for this is on the one hand a lack of standardized interfaces for the transfer of simulation data between different simulation tools, and on the other hand the complex time-, temperature- and process-dependent material behavior of the used semi crystalline polymers. Using a new vendor neutral interface standard for the data transfer, the shrinkage analysis of a simple blow molded part is investigated and compared to experimental data. A linear viscoelastic material model in combination with an orthotropic process- and temperature-dependent thermal expansion coefficient is used for the shrinkage prediction. A good agreement is observed. Finally, critical parameters in the simulation models that strongly influence the shrinkage analysis are identified by a sensitivity study.