Projekte und Abschlussarbeiten bei Prof. Dr. Wittmann

Projekte/ Bachelorabschluss/ Masterabschluss

Polieren von Kupferleitern

Prof. Dr. Wittmann

Projektart: Konzeption, Konstruktion
Teilnehmer: 1-2*
Schwerpunkt: Konzeptentwicklung
Beginn: Nach Absprache

Ausgangssituation/Stand der Technik:
Das Labor für angewandte Produktionstechnik (LAP) der Hochschule Trier bietet umfangreiche Tests für Kabel und Leitungen an. In dem Zusammenhang wurden produktionsbedingte Oberflächenfehler wie Ziehriefen o.ä. als mögliche Schwachstellen für die Langlebigkeit von mechanisch belasteten Leitungen identifiziert.

Aufgabenstellung:
Es soll verschiedene Methoden recherchiert werden, wie zylinderförmige Leiter aus Kupfer poliert werden können. Nach der Entwicklung eines entsprechenden Konzepts, sollen die zwei/drei vielversprechendsten Methoden systematisch erprobt und gegeneinander verglichen werden. Je nach Teilnehmerzahl kann das Projekt um wirtschaftliche Aspekte ergänzt werden: Dazu sollen die erwartete Qualität des Polierergebnisses sowie betriebswirtschaftliche Aspekte des Verfahrens im Produktionsumfeld betrachtet werden.

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Simulation von oberflächenrauen Leitern

Prof. Dr. Wittmann

Projektart: Simulation
Teilnehmer: 1-2*
Schwerpunkt: Simulation, COMOL
Beginn: Nach Absprache

Ausgangssituation/Stand der Technik:
Das Labor für angewandte Produktionstechnik (LAP) der Hochschule Trier bietet umfangreiche Tests für Kabel und Leitungen an. In dem Zusammenhang wurden Rauheiten an der Oberfläche von Leitern als Indikator für die verbleibende Lebensdauer von mechanisch belasteten Leitungen identifiziert. Im Rahmen einer laufenden Promotion wird dieser (und weitere) Effekt(e) genutzt, um den Verschleißzustand der Leitung in-situ messbar zu machen. Genutzt wird dazu der Skineffekt.

Aufgabenstellung:
Im Rahmen der Arbeit sollen verschiedene Modelle zu simulativen Abbildung der Rauheit an Leiteroberflächen weiterentwickelt werden. Anschließend sollen die Auswirkungen der Rauheit, im Zusammenhang mit dem Skineffekt auf die Dämpfung hochfrequenter Wechselströme untersucht und in Einklang mit realen Messergebnissen gebracht werden.

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Softwareoptimierung Strombelastungs- und Bruchmeldegerät

Prof. Dr. Wittmann

Projektart: Software, Optimierung, Testen
Teilnehmer: 1
Schwerpunkt: Programmierung /Softwarearchitektur / Automatisierungstechnik / Mess- u. Regelungstechnik / Elektronik
Beginn: Ab sofort

Ausgangssituation/Stand der Technik:
Das Labor für angewandte Produktionstechnik (LAP) der Hochschule Trier bietet umfangreiche Tests für Kabel und Leitungen an. Neben der mechanischen Belastung sieht die Norm DIN EN 50396 unterschiedliche
elektrische Belastungen in Form von Strom und Spannung vor. Bei einem Bruch soll die Maschine angehalten (über den Remote-Kontakt) und die Strombelastung abgeschaltet werden (je nach Betriebsmodus, für Forschungszwecke soll bei Bruch ggf. weitergefahren werden können).
In einer vorangegangenen Arbeit wurde dazu das Strombelastungs- und Bruchmeldegerät entwickelt. Dieses stellt neben der elektrischen Belastung die Überwachung des Probanden auf einen Leiterbruch sicher.
Die Embedded Software des Geräts läuft auf einem Arduino Mega und befindet sich derzeit noch im Beta Status. Daher sind verschiedene Optimierungen notwendig.

Aufgabenstellung:
Ziel der Arbeit ist die Optimierung und das Debuggen der Embedded Software des Strombelastungs- und Bruchmeldegerät. Dazu zählen insbesondere eine verbesserte Auslesestrategie für den verbauten Poti, sowie Anpassungen der Fehlererkennung bzw. deren Schwellwerte unter Berücksichtigung verschiedener Sicherheitsaspekte.

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Vergleichende Analyse von Sterilisationsverfahren für Mund-Nase- Schutzmasken + Realisierung eines Verfahrens

Prof. Dr. Wittmann

Projektart: Recherchieren, Analysieren und Realisieren
Teilnehmer: 1-2
Schwerpunkt: Biologie, Mikroorganismen, Medizintechnik
Beginn: Ab sofort

Ausgangssituation/Stand der Technik:
Unter dem Einfluss des Coronavirus hat sich das öffentliche Leben u.A. in Deutschland stark geändert. Viele Einschränkungen bestimmen derzeit das Leben. So dürfen Geschäfte entsprechend der Empfehlung des RKI1 beispielsweise nur noch mit einer sog. Mund-Nase-Bedeckung (MNB) betreten werden. Bei den empfohlenen MNB sind ausdrücklich auch nicht-medizinische Produkte („DIY-Maske“, „Behelfs-Mund-Nasen-Maske“, „Community-Maske“) erlaubt2. Als Konsequenz ist eine Vielzahl an unterschiedlichen Masken im Einsatz, welche sich in Form, Funktion und eingesetzten Materialien stark unterscheiden. Mit Ausnahme der (medizinischen) Einwegprodukten sind die Masken für eine wiederholte Verwendung vorgesehen. Damit einher gehen bedenken, welche die verbleibende Viruslast an der Maske zum Zeitpunkt der erneuten Verwendung angeht. Als Lösung werden teils abenteuerliche Desinfektions- oder Sterilisationsmethoden vorgeschlagen.

Aufgabenstellung/Vorgehensweise:
Ziel dieses Projekts ist es, ein möglichst allgemeingültiges Verfahren zu identifizieren, mit dem die größtmögliche Bandbreite an Masken sterilisiert werden kann. Die Erkenntnisse müssen dabei ausschließlich auf Recherchen und bereits abgeschlossene Studien gestützt werden.
Nach der Identifizierung möglicher Verfahren, bewerten Sie diese und stellen ein Gewinnerkonzept vor.
Dieses Konzept wird anschließend im kleinen Maßstab durch Sie realisiert und trägt damit zum Infektionsschutz an der Hochschule Trier bei.

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Kabel für Industrie 4.0

Prof. Dr. Wittmann

Projektart: Forschung
Teilnehmer: 1-2
Schwerpunkt: Recherche, Wissenschaftliche Methodik
Beginn: Ab sofort

Ausgangssituation/Stand der Technik:
Das Labor für angewandte Produktionstechnik (LAP) der Hochschule Trier bietet umfangreiche Tests für Kabel und Leitungen an. Daneben beschäftigt sich das Labor mit der Grundlagenforschung für elektrische Leitungen in bewegten Anwendungen. Für die Zukunft soll ein intelligentes Kabel entwickelt werden, das die Betriebssicherheit von Anlagen verbessert.

Aufgabenstellung:
Industrie 4.0 und das „Internet Of Things“ (IOT) stellen neue Anforderungen an elektrische Leitungen der Zukunft. Diese Anforderungen sollen im Rahmen dieser Arbeit geklärt werden.
Zusätzlich soll ein Benchmark durchgeführt werden, welche Anforderungen bereits heute erfüllt werden und welche es noch zu erfüllen gilt. Hierbei sollen aktuelle Trends der Kabelindustrie durchleuchtet werden, um die ersten Reaktionen der Kabelhersteller zu identifizieren.

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Elektrisch geregelter Antrieb für ein Verseilungsmodell

Prof. Dr. Wittmann

Projektart: Konstruktion / Inbetriebnahme
Teilnehmer: 1 - 2
Schwerpunkt: Elektrotechnik / Regelungstechnik
Beginn: sofort

Ausgangssituation/Stand der Technik:
Das Labor für angewandte Produktionstechnik (LAP) der Hochschule Trier bietet umfangreiche Tests für Kabel und Leitungen an. Das Labor verfügt über ein Modell,das in der Lage ist Elektrische Leitungen unter Berücksichtigung verschiedenster Parameter zu verseilen. Dazu zählen Abwicklungsprinzip (rotatorisch oder translatorisch), Schlagrichtung, Schlagweite und viele Weitere. Momentan wird das Modell von Hand betrieben, wodurch die Qualität der Verseilung stark von äußeren Einflüssen abhängt.

Aufgabenstellung:
Um eine konstante und wiederholbare Qualität der Verseilung zu ermöglichen, soll das Modell elektrisch angetrieben und geregelt werden. Dazu gehört nicht nur der Antrieb, sondern auch weitere Aktuatoren, wie beispielsweise die Bremsen der Einzelader-Trommeln.
Hierdurch soll es ermöglicht werden bei verschiedenen Verseilungsparametern unter konstanten Bedingungen Elektrische Leitungen herzustellen. Hierbei stellen die Regelungstechnischen Aspekte eine interessante Herausforderung dar.

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Optimierung von Klemmung und Einspannung an der Mehrfachrollenbiegeanlage

Prof. Dr. Wittmann

Projektart: Konstruktion
Teilnehmer: 1
Schwerpunkt: Analysieren, Konstruieren, Fertigen, Erproben
Beginn: sofort

Ausgangssituation/Stand der Technik:
Im Labor für angewandte Produktionstechnik (LAP) der Hochschule Trier werden verschiedene genormte Prüfungen verwendet, um die Lebensdauer von Leitungen unter mechanisch-dynamischer Belastung zu untersuchen. Neben der Schleppketten-, Biege- und Torsionsanlage steht dafür die Mehrfachrollenbiegeanlage zur Verfügung. Mit ihrer Hilfe können die Leiter kontrolliert und reproduzierbar geschädigt werden.
Die Leiter werden hierzu mit einer Quetschvorrichtung an einem Stab befestigt, welcher die Belastungsgewichte trägt und pneumatisch geklemmt werden kann. Problematisch sind sowohl die Klemmung als auch die Quetschung. Die Klemmvorrichtung hat zu viel mechanisches Spiel, sodass bei jeder Bewegung des Aktuators der Stab wackelt. Dies bringt ungewollte Kräfte in den Leiter ein. Gleichzeitig ist der Kraftschluss zu optimieren.
Die Quetschung birgt das Problem, dass Leiter zu sehr verformt werden und daher die Querschnitte von Leiter und Dielektrikum verändert werden. Dies ist kontraproduktiv für Hochfrequenzmessungen.

Aufgabenstellung:
Die vorhandenen Probleme sind zu analysieren und verschiedene Lösungswege aufzuzeigen. Nach einer Bewertung der Lösungswege wird die beste Variante auskonstruiert und gefertigt. Anschließend folgt eine Erprobung auf der Anlage.

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Entwicklung einer Schleppketten-Substitutionsprüfung

Prof. Dr. Wittmann

Projektart: Konzeption, Konstruktion, Literaturarbeit
Teilnehmer: 1-2*
Schwerpunkt: Konzeptentwicklung
Beginn: Nach Absprache

Ausgangssituation/Stand der Technik:
Derzeit existiert keine Norm für die Testung beweglicher Leitungen auf ihre Schleppkettentauglichkeit. Hersteller testen daher ihre Leitungen entweder direkt in Schleppketten oder bedienen sich (ungeeigneter) anderer Normtests. Das Testen direkt in einer Schleppkette ist dabei überaus zeitaufwändig (5 Mio. Zyklen sind > 1Jahr) und die Ergebnisse nichtig, sobald sich auch nur ein Parameter ändert. Als ubstitutionsprüfung wird gerne die Mehrfachrollenprüfung nach DIN EN 50396 herangezogen, welche an sich schon Mängel aufweist und die Kinematik der Schleppkette zudem nicht ausreichend abbildet.

Aufgabenstellung:
Im Rahmen einer laufenden Masterarbeit wurde die Kinematik der Schleppkette untersucht und ein erster Entwurf für eine geeignete Substitutionsprüfung entwickelt. Ziel der Arbeit ist es, den vorhandenen, provisorischen Versuchsaufbau konstruktiv zu verbessern, ihn anschließend zu verifizieren und daraus eine Normeneinreichung zu entwickeln. An der Hochschule sind diverse Normen einsehbar an denen sich ein solcher Vorschlag orientieren kann. Auch ist ein gewisser Erfahrungsschatz zu Normeneinreichungen vorhanden, von dem Sie profitieren können.
Wichtig für die erfolgreiche Einreichung ist dabei eine lückenlose Argumentationskette zur Übertragbarkeit der Ergebnisse. Dazu muss ein ausgeprägtes Verständnis über die Kinematik der Schleppkettenanlage entwickelt werden.

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