620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
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In this paper, the electrochemical alkaline methanol oxidation process, which is relevant for the design of efficient fuel cells, is considered. An algorithm for reconstructing the reaction constants for this process from the experimentally measured polarization curve is presented. The approach combines statistical and principal component analysis and determination of the trust region for a linearized model. It is shown that this experiment does not allow one to determine accurately the reaction constants, but only some of their linear combinations. The possibilities of extending the method to additional experiments, including dynamic cyclic voltammetry and variations in the concentration of the main reagents, are discussed.
Alkaline methanol oxidation is an important electrochemical process in the design of efficient fuel cells. Typically, a system of ordinary differential equations is used to model the kinetics of this process. The fitting of the parameters of the underlying mathematical model is performed on the basis of different types of experiments, characterizing the fuel cell. In this paper, we describe generic methods for creation of a mathematical model of electrochemical kinetics from a given reaction network, as well as for identification of parameters of this model. We also describe methods for model reduction, based on a combination of steady-state and dynamical descriptions of the process. The methods are tested on a range of experiments, including different concentrations of the reagents and different voltage range.
The general method of topological reduction for the network problems is presented on example of gas transport networks. The method is based on a contraction of series, parallel and tree-like subgraphs for the element equations of quadratic, power law and general monotone dependencies. The method allows to reduce significantly the complexity of the graph and to accelerate the solution procedure for stationary network problems. The method has been tested on a large set of realistic network scenarios. Possible extensions of the method have been described, including triangulated element equations, continuation of the equations at infinity, providing uniqueness of solution, a choice of Newtonian stabilizer for nearly degenerated systems. The method is applicable for various sectors in the field of energetics, including gas networks, water networks, electric networks, as well as for coupling of different sectors.
Selbstfahrende Arbeitsmaschinen für den Einsatz auf dem Boden der Tiefsee von beispielsweise 6000 m Tiefe existieren derzeit noch nicht. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchungen wird das Problem des Antreibens und Steuerns schwerpunktmäßig mit dem Ziel behandelt, die Grundlagen für weiterführende Entwicklungen eines elektrohydraulischen Fahr- und Lenkantriebes zu schaffen. Hierzu wird ein Versuchsaggregat unter einem Umgebungsdruck von 60 MPa (600 bar) im Tiefsee-Simulator getestet. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse sind bei der konstruktiven Weiterentwicklung solcher Antriebe übertragbar.
Entwicklung eines elektrohydraulischen Antriebsaggregats für den Einsatz in 6000 m Meerestiefe
(1986)
Selbstfahrende Arbeitsmaschinen für den Einsatz auf dem Boden der Tiefsee von beispielsweise 6000 Meter Tiefe existieren derzeit noch nicht. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung (BMFT-Förderkennzeichen MTK 0328) wurden die Grundlagen elektrohydraulischer Antriebe für Umgebungsdrücke von 60 MPa geschaffen und in einer Druckkammer erfolgreich getestet. Die dabei erhaltenen Erkenntnisse sind bei der konstruktiven Weiterentwicklung solcher Antriebe übertragbar.
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?
Die Erfindung befasst sich mit einer Sicherheitsvorrichtung zur Verhinderung von Unfällen mit Personenschäden durch Maschinen, die ein Flächenelement enthält, welches auf der Oberfläche des Bereichs des Roboters, innerhalb dessen ein Unfall verhindert werden soll, durch ein Gelenk beweglich angeordnet ist. Des Weiteren weist die Sicherheitsvorrichtung Sensoren auf, die unter dem Flächenelement angeordnet sind und die Verkippung des Flächenelements erfassen.
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.
Der vorliegende Beitrag befaßt sich mit Automatisierungsmöglichkeiten in Textilbetrieben für konventionelle als auch für nichtkonventionelle Spinnverfahren. Aus der Vielzahl derzeit existenter Produktionsschritte werden die standardisierbaren Automatisierungskombinationen zwischen den eingesetzten Textilmaschinen von Karden bis zu Spinnautomaten herausgearbeitet. Hierfür werden die heute in der Praxis befindlichen Transportmittel aufgezeigt und, vom Materialfluß ausgehend, die Zuordnungsmöglichkeiten der Maschinen in den Produktionsschritten und deren Automatisierungsbausteine definiert. Durch eine ganzheitliche Betrachtungsweise werden je nach Automatisierungsziel die verschiedenen Lösungsansätze diskutiert und als Bausteine gegenübergestellt. Hierdurch werden neue mechatronische Automatisierungslösungen vorgestellt, die eine Integration von Produktionsschritten oder die Automatisierung zwischen den einzelnen Produktionsschritten ermöglicht.
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.
Yams of the most widely differing nature are produced in textile mills. The production stages necessary for this are carried out with the aid of textile machines. Between these individual textile machines - from cards to spinning machines - sliver cans serve as a rule as transport containers, in which the sensitive sliver material is temporarily stored, and presented to the next production stage.
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.
Mathematische Modellbildung zur Befahrbarkeitssimulation einer mobilen Tiefsee-Arbeitsmaschine
(1988)
Die Forderung nach dem systematischen Gewinnen von Tiefsee-Erzen, wie beispielsweise Manganknollen, mit selbstfahrenden Arbeitsmaschinen führt auf das schwierige Problem der Befahrbarkeit (Traffikabilität) des Tiefseebodens. Im vorliegenden Beitrag wird ein mathematisches Modell zur Befahrbarkeitssimulation einer ferngesteuerten Sammelmaschine vorgestellt. Am Beispiel eines, als Konstruktionsentwurf spezifizierten, aktiven Manganknollenkollektors im großtechnischen Maßstab werden die Modellannahmen und Voraussetzungen für den zugrundeliegenden Tiefseeboden, das Fahrwerk und die betrachteten Betriebszustände und Lastsituationen beschrieben. Mit Hilfe eines koordinatentransformierten Kräftesystems werden die Wechselbeziehungen zwischen Tiefseeboden und einem Vierraupen-Fahrwerk in einem Algorithmus zusammengefaßt. Als Anwendungsbeispiele werden mittels EDV-Programmierung interessierende Betriebszustände und Lastsituationen simuliert. Abschließend werden weitere Modellvarianten aufgezeigt.