620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
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One major problem of a continuous process like plastic extrusion is their incapability to deal with non-local gas pressure. This is an inherent problem because a continuous process has an open end in the feeding port where pressure can escape. In this study a novel feeding system was developed to enable granulate feeding into gas pressurized processes inside a single- or twin-screw extruder. With this apparatus gas pressure can be applied inside the extrusion process. The apparatus separates the pressurized extruder from the dosing equipment that feeds the extruder. It keeps the pressure inside the system while continuously feeding new material into the process. A small-scale prototype was designed for proof-of concept. The small size of the prototype was able to handle small amounts of granulates of around 100 - 200 g/h. An applied gas pressure of 8 bar was achieved. In future optimizations, throughput can be increased and maximum applied gas pressure towards 15-20 bar.
We present inductive power transfer (IPT) with a half-bridge converter based on differential relaxation self-oscillation. The oscillation dynamics of the converter automatically adapts to variation in the inductive coupling link and changes in the load, respectively. Design equations based on theoretical circuit analysis reveals a high power transfer efficiency (>90%) for alteration of coupling distance in the strong coupling regime. A prototype system employing GaN-HEMTs confirms the theoretically predicted characteristics of the proposed circuit.
Die ETB-Richtlinie „Bauteile, die gegen Absturz sichern“ aus dem Jahr 1985 ist eine der ältesten Vorschriften, die in den aktuellen Technischen Baubestimmungen (Teil A, Lfd. Nr. A 1.2.1.3) enthalten sind. Sie definiert ebenso wie der Eurocode 1 die Einwirkungen auf absturzsichernde Bauteile, enthält im Gegensatz zum EC1 jedoch auch Nachweismethoden und Anforderungen an Stoßlasten. Dieser Bericht umreißt den Anwendungsbereich, für den die ETB-Richtlinie heute noch relevant ist, und stellt die theoretischen Hintergründe für den Nachweis von Befestigungselementen für den weichen Stoß dar, die bisher nur schlecht dokumentiert sind. Zudem werden erweiterte Lastansätze und Nachweismethoden für die Fensterbefestigung in hochwärmedämmendem Mauerwerk vorgestellt, die im Rahmen eines durch das DIBt geförderten Forschungsprojekts erarbeitet wurden.
We present a novel differential relaxation oscillator for inductive power transfer. The proposed oscillator offers an automatic adaption of the oscillation period to a change in the power link impedance, which ensures a high efficient operation for variable loads and coupling factors. A detailed circuit model of the self-oscillation system is provided with analytical design equations. We find a large self-oscillation range for variable coupling factors and loads. The theoretical results are confirmed by circuit simulation and measurements carried out on a low-power demonstrator system. We demonstrate non-resonant and robust self-adaption of the relaxation oscillator to coupling factors ranging from k=0.6-0.9.
Passivhaus und regenerative Energiequellen als Lösungsansatz für den klimaneutralen Gebäudebestand
(2022)
Deutschland soll bis 2045 klimaneutrak werden. Dazu ist auch ein klimaneutraler Gebäudebestand nötig. Der Artikel zeigt die Anforderungen an Gebäude im Kontext des zukünftigen Energiesystems und beleuchtet die Notwendigkeit einer Reduktion der Heizlasten, um die Kosten für Energiespeicher gering zu halten.
Increasing demand for energy-efficient means of transport has steadily intensified the trend towards lightweight components. Thermoplastic glass fiber composites (organo sheets) play a major role in the production of functional automotive components. Organo sheets are cut, shaped and functionalized by injection molding to produce hybrid components, such as those used in car door modules. The cutting process produces a considerable amount of production waste, which has thus far been thermally recycled. This study develops a closed mechanical recycling process and analyzes the different steps of the process. The offcuts were shredded using two shredding methods and implemented directly in the injection-molding process. Using tensile tests and impact bending tests, the material properties of the recycled materials were compared with the virgin material. In addition, fiber length degradation via the injection-molding process and the influence of the waterjet-cutting process on the mechanical properties are investigated. Recycled offcuts are both comparable to new material in terms of mechanical properties and usability, and are also economically and ecologically advantageous. Recycling polypropylene waste with glass fiber reinforcement in a closed loop is an effective way to reduce industrial waste in a sustainable and economical production process.
Die dynamische Wert- und Stoffstrommodellierung bildet die In- und Output-Ströme von Prozessen mittels Digitalisierungstechnologien ab. In einem aus fünf Schritten bestehenden methodischen Vorgehen kann der Einstieg in die Digitalisierung der Produktion für KMU mit bestehenden Anlagen- und Maschinenparks (Brownfield-Ansatz) gelingen: Ein digitaler Schatten ermöglicht ein echtzeit- und realdatenbasiertes Monitoring von Einzel- und Kleinserienfertigungen zur Steigerung der Ressourceneffizienz.
Method of Value and Material Flow Analysis within the Digital Transformation of a Brownfield Approach. Dynamic value and material flow modeling maps input and output flows of processes by means of digitization. In a methodical approach consisting of five steps, SMEs with existing plant and machine parks (brownfield approach) can be successfully introduced to the digitization of production: A digital shadow of a defined process enables a real-time and real data-based monitoring and key figure system for individual and small series production.
Ein zweistufiger Operationsverstärker wird parallel in einer 180nm CMOS Technologie in der Entwicklungsumgebung von Cadence ADE und in MATLAB/Simulink in einem modellbasierten Ansatz entworfen und simuliert. Für den Entwurf in MATLAB/Simulink wird das Kleinsignalersatzschaltbild der physikalischen Schaltung verwendet. Mit Hilfe der Co-Simulation zwischen Cadence und MATLAB/Simulink wird das Verhalten simuliert und ausgewertet. Die Ergebnisse aus beiden Modellen stimmen überein, wodurch festgestellt werden kann, dass die Co-Simulation erfolgreich war.
Für eine Einführung in die fertigungstechnischen Grundlagen der Aufbau- und Verbindungstechnik sind im Wahlfach „Leiterplattentechnik Praktikum“ an der Technischen Hochschule (TH) Rosenheim Inhalte der Prozesstechnik und des Leiterplattendesigns miteinander kombiniert. Zu Beginn der Veranstaltung zeichnen die Praktikumsteilnehmer ein Layout für eine Leiterbahn-Teststruktur, welche anschließend im Haus gefertigt wird. Nach der Fertigung folgt eine elektrische und optische Charakterisierung zur Kontrolle der Prozessqualität. Die praxisnahe Erstellung eines einlagigen Layouts für eine LED-Taschenlampe auf Basis eines vorgegebenen Schaltplans und innerhalb einer begrenzten Platinenfläche sowie dessen Fertigung befähigen die Kursteilnehmer später, eigene Layouts für elektronische Schaltungen selbstständig zu entwickeln. Die anspruchsvolle, teilautomatische Bestückung einer zweilagigen, vorgegebenen SMT(Surface Mount Technology)-Leiterplatte, die ein FM-Radio mit Capacitive Touch-Steuerung bildet, rundet die erfolgreiche Qualifizierung in der Leiterplattentechnik ab.
The use of wood in geotechnical applications has seen renewed interest. However, concerns related to the durability and service life of wood in ground contact applications remain. Wood has the potential to substitute commonly used steel and concrete in the geotechnical engineering sector, but solutions to extending the service life and maintenance intervals require long-lasting wood protection systems capable of inhibiting fungal and bacterial decay. Cement, one of the constituents of concrete was identified as a potential coating material for wood used in soil stabilisation works. Spruce and beech wood rest rolls from commercial veneer peeling has been identified as a potential source for cement-coated geotechnical wood products. Norway spruce and European beech wood was subsequently used in this study.
In this study, a series of tests related to dimensional stability and fungal durability were undertaken to investigate the adhesion of a cement coating to wood and to assess the effect of a cement coating on the resistance to fungal decay. Swelling and shrinkage tests of uncoated specimens were undertaken to investigate dimensional stability. Laboratory fungal durability tests assessed changes in wood durability of specimens coated with a novel, flexural cement coating. Wood impregnated with Polyethyleneglycol-dimethacrylate (PEGDMA) prior to cement coating was investigated to improve wood dimensional stability and reduce cracking of the cement coating under changing wood moisture conditions. Cement coating thickness and delamination tests then assessed the durability of the novel cement coating itself. Results from fungal durability tests showed that a continuous, flexural, and crack-free cement coating was imperative to a wood durability improvement. Double cement-coated spruce wood showed improved resistance to decay by basidiomycetes (Coniphora puteana and Trametes versicolor). Results from swelling and shrinkage tests showed that an improvement in dimensional stability would assist in achieving a durable cement coating and impregnation with Polyethyleneglycol-dimethacrylate (PEGDMA) is one manner to improve dimensional stability and therefore cement adhesion to the wood substrate.
LFT- „Hype or Hope“
(2019)
Forschungsbericht 2012
(2013)
Forschungsbericht 2013
(2014)
Forschungsbericht 2014
(2015)
Forschungsbericht 2015
(2016)
Die empirische Studie „Elektromobilität: Status, Bedarf und Potentiale öffentlicher Ladeinfrastruktur“ beschäftigt sich mit dem Status und den Geschäftsstrukturen von Versorgungsunternehmen im Geschäftsfeld der Elektromobilität sowie dem aktuellen Stand, den Planungen und den Entwicklungen im Bereich der öffentlichen Ladeinfrastruktur. Sie liefert Informationen zu der Bedeutung, der Struktur und der marktseitigen Ausgestaltung von den Geschäftsmodellen der öffentlichen Ladeinfrastruktur von Versorgungsunternehmen sowie den strategischen Implikationen hinsichtlich der zukünftigen Investitionen, Hürden, Anreize sowie dem erforderlichen Netzausbau und den Auswirkungen auf die Geschäftsmodelle der öffentlichen Ladeinfrastruktur.
Die Studie wurde im Zeitraum April bis Juli 2019 erhoben. Insgesamt haben 33 Energieversorgungsunternehmen (EVU) aus dem gesamten Bundesgebiet an der Studie teilgenommen. Die 33 teilnehmenden Unternehmen sind je zu einem Drittel kleine, mittelgroße und große EVU, wobei sich die Charakterisierung nach der Größe an der Anzahl der Mitarbeiter orientiert.