Technologie-Entwicklungsgruppe TEG

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  • Publication
    Dehnungsempfindliche Sensoren
    ( 2008)
    Sandmaier, H.
    ;
    Weis, D.G.
    Die Nanotechnologie birgt ein hohes Innovationspotential und gilt als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Kohlenstoff-Nanoröhren (carbon nanotubes, CNT) sind mitunter die wichtigsten Vertreter dieser neuen Materialklasse und haben seit ihrer Entdeckung 1991 rasant an Interesse in Forschung und Entwicklung gewonnen. Zurückzuführen ist dies auf die außergewöhnlichen Materialeigenschaften, die Nanoröhrchen aufweisen und sie für eine Vielzahl von potentiellen Anwendungen, darunter auch Sensoren, als Materialkomponente interessant machen.
  • Publication
    Strain sensitive films with spray-coated carbon nanotubes
    ( 2008)
    Ghahremanpour, M.
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    Sägebarth, J.
    ;
    Weis, D.G.
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    Kolaric, I.
    ;
    Sandmaier, H.
    We report on the fabrication and characterization of spray-coated films with carbon nanotubes (CNT) as strain sensitive resistors. Spray coating is a flexible method for film deposition, which allows for cost-efficient processing of CNT dispersed in organic solvents. Specimens were realized on polymer substrates and change of electrical resistivity of the fabricated specimens was measured under tensile strain controlled by a testing machine.
  • Publication
    Application of new front-end electronics for non-destructive testing of railroad wheel sets
    ( 2007)
    Kappes, W.
    ;
    Rockstroh, B.
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    Bähr, W.
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    Kröning, M.
    ;
    Rodner, C.
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    Goetz, J.
    ;
    Nemec, D.
    For more than 6 years, the automated ultrasonic and eddy-current systems for the inspection of railroad wheel sets, developed by Fraunhofer IZFP and Fraunhofer TEG, have been field-hardened through daily operation at various maintenance facilities of the Deutsche Bahn (DB). The testing stations are equipped with IZFP's multi-channel electronics, a modular PC integrated system operating inside 19" rack-mounted industrial computers. Special requirements for new installations of stationary systems (AURA) and underfloor testing stations (UFPE) called for the development of state-of-the-art miniaturized front-end ultrasonic and eddy-current test instrumentation. This innovation offers new dimensions for the concept and design of such systems, including features providing effortless maintenance of the inspection systems. Due to the small size of the electronic modules they can be placed in close proximity to the transducer assembly. High-speed networking techniques ensure the transfer of all the acquired digital ultrasonic and eddy-current data from the frontend modules to the workstation responsible for data acquisition and analysis. The new front-end technology is applied for the testing stations of the latest generation. One example is a system installed at the DB plant Krefeld, specifically designed for the ultrasonic testing of ICE train drive wheels. The transducer assembly for wheel rim and disk inspection includes hot-swap modules with integrated UT front-end modules adapted to inspect specific wheel disk configurations. A second example represents testing equipment operating at the Süddeutsche Rail Service GmbH, Kaiserslautern. Ultrasonic and eddy-current front-end modules are responsible for the inspection of the wheel rim of disassembled wheel sets of freight cars. In addition to the wheel rim the solid axle is inspected in the same test stand using GE's Phased Array system. Miniaturized front-end modules are also advantageous for the inspection with the wheel sets installed at the train. The concept of such an underfloor testing system is outlined.
  • Publication
    Untersuchung des Bewegungsverhaltens von künstlichen Muskeln auf der Basis elektrisch leitfähiger Polymere
    (Fraunhofer IRB Verlag, 2007)
    Weis, D.G.
    Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Bewegungsverhalten künstlicher Muskeln auf der Basis elektrisch leitfähiger Polymere im Hinblick auf eine mögliche Anwendung in der Mikrosystemtechnik, beispielsweise als aktive Elemente in Mikropumpen oder Mikroventilen. Dabei wurden die Aktorsysteme sowohl elektrochemisch als auch in Bezug auf ihre Aktuation untersucht. Die aus den Aktuationsmessungen erhaltenen Bewegungskurven wurden mit den zugehörigen Strom-Zeit-Kurven bzw. Strom-Potential-Kurven korreliert. Hieraus wurden messtechnische Größen von anwendungstechnischer Relevanz wie Auslenkung, Kraft und Geschwindigkeit der Bewegung in Abhängigkeit des jeweils gewählten Polymers, Elektrolytsystems und Formierungspotentials erhalten. Untersuchungen mit anderen in situ-Messmethoden wie der elektrochemischen Quarzmikrowaage und der Scherkraftdetektionsmethode des elektrochemischen Rastermikroskops (SECM) gaben zusätzlich Aufschluss über die im Polymer bei elektrischer Be- und Entladung ablaufenden Prozesse. Es konnte gezeigt werden, dass sich durch die Wahl der Materialien, welche die elektroaktive Matrix bilden, und deren Herstellungsbedingungen die Aktuation dieser Systeme gezielt steuern lässt.
  • Publication
    Kundeneinbindung in den Innovationsprozess
    ( 2006)
    Kohn, S.
    ;
    Niethammer, R.M.
    Kundenorientierung gilt als Erfolgsfaktor. Es stellt sich daher die Frage, wie stark, unter welchen Bedingungen und in welchen Phasen des Innovationsprozesses Kunden in die Produktneuentwicklung einbezogen werden sollen. Studien zeigen: Kundeneinbindung ist nicht in jedem Fall zweckmäßig.
  • Publication
    Ultraschallprüfsysteme für die Produktionsprüfung von Eisenbahnrädern
    ( 2006)
    Rockstroh, B.
    ;
    Walte, F.
    ;
    Kappes, W.
    ;
    Bessert, S.
    ;
    Kröning, M.
    ;
    Schäfer, W.
    ;
    Dath, R.
    ;
    Ueblacker, B.
    ;
    Montnacher, J.
    ;
    Minich, F.
    ;
    Kushnarev, A.
    ;
    Kamardin, V.
    ;
    Smorodinski, Y.
    Eisenbahnräder sind im Güter- und Personenverkehr hohen dynamischen Belastungen ausgesetzt. Der Hochgeschwindigkeitsverkehr von Eisenbahnen sowie der Transport von kostenintensiven und gefährlichen Gütern erfordern eine hochwertige Qualität von Eisenbahnrädern als wichtige Voraussetzung für den sicheren, störungsfreien Fahrbetrieb. Hochbelastete Räder müssen den Anforderungen der europäischen Norm EN 13262 entsprechen. Sie werden mittels Ultraschall geprüft.
  • Publication
    New ultrasound testing systems for the production testing of rail wheels
    ( 2006)
    Rockstroh, B.
    ;
    Walte, F.
    ;
    Kappes, W.
    ;
    Bessert, S.
    ;
    Kröning, M.
    ;
    Schäfer, W.
    ;
    Dath, R.
    ;
    Ueblacker, B.
    ;
    Montnacher, J.
    ;
    Minich, F.
    ;
    Kushnarev, A.
    ;
    Kamardin, V.
    ;
    Smorodinsky, J.
    Previous standards for the manufacturing inspection of railroad wheels using ultrasound, such as UIC 812, have been replaced by new standards, for example EN 13262 and RD32.144-2000, both requiring ultrasonic testing in immersion technique. These new standards require the development of an ultrasonic technique for 100% coverage of the wheel rim and wheel hub, and in special cases for both straight and curved wheel disks. In order to encompass a large variety of railroad wheel designs, inspection and handling techniques should be capable of dealing with wheel diameters ranging from 600 mm to 1300 mm (23" to 51") at testing cycles from 1 to 4 minutes per wheel. The current requirement for the minimum detectable flaw size is DSR 1 mm (disc shape reflector, DSR, 1 mm diameter) for high-speed train wheels rims and DSR 2 mm for all other wheel rims. The minimum detectable flaw size for all other wheel areas (hub and disk areas) is DSR 3 mm. To meet all these criteria, the Rail Wheel Inspection (RWI) System was developed by IZFP and their partners. The system consists of an ultrasonic testing sub-system, immersion tank and transportation/handling sub-systems. Test cycles of 1 minute per wheel require two immersion tanks and two transportation/handling sub-systems. The ultrasonic sub-system features modular computer-aided 6 to 16-channel UT electronics (PCUS 11) to employ 6 to 16 ultrasonic transducers (the precise numer is determined by the testing procedure). This presentation paper offers descriptions of, and results from three of these systems that have been integrated into manufacturing processes at German and Russian wheel manufacturers, and provides details on the following topics: Wheel rim inspection, single-tank immersion technique, 4 minutes inspection cycle per wheel (Bochum, Germany) Wheel rim, hub and disc inspection, single-tank immersion technique, 2 minutes inspection cycle per wheel (Ilsenburg, Germany) Wheel rim, hub and disc inspection, dual-tank immersion technique, 1 minute inspection cycle per wheel (Nishny-Tagil, Russia).
  • Patent
    Elektrowerkzeug
    ( 2006)
    Haid, M.
    ;
    Scholl, T.
    ;
    Hoercher, G.
    Es wird ein Elektrowerkzeug angegeben, das ein Lage- und Orientierungserfassungssystem mit einer Datenverarbeitungseinheit und mindestens einem Beschleunigungssensor und/oder Drehratensensor aufweist, das mindestens zur Drehratenerfassung, zur Drehratenueberwachung, zur Bestimmung einer Vibrationsdosis, zur Positionserfassung, zur Positionsueberwachung, zur Diebstahlsicherung, zur Drehwinkelerfassung, zur Drehwinkelueberwachung, zur Neigungsmessung, zum Ein- und/oder Ausschalten des Werkzeugs oder zum Freigeben einer zeitabhaengigen Benutzung verwendet wird.
  • Patent
    Computer-Eingabegeraet
    ( 2006)
    Haid, M.
    ;
    Luebtow, K. von
    ;
    Schneider, U.
    Die Erfindung betrifft ein Computer-Eingabegeraet (2), mit zwei Beschleunigungssensoren (14, 16), deren lineare Sensorachsen (10, 12) beim bestimmungsgemaessen Gebrauch im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene und in einem Winkel, insbesondere von 90°, zueinander verlaufen, und dass eine Neigung des Geraets (2) durch Vergleich der Signale der beiden Beschleunigungssensoren (14, 16) ermittelbar ist und in Abhaengigkeit davon und von weiteren Bedienungsmassnahmen Steuervorgaenge am Computer ausloesbar sind.
  • Patent
    Vorrichtung und Verfahren zum Bestimmen wenigstens eines charakteristischen Punktes eines orthopaedisch zu vermessenden Gelenks
    ( 2006)
    Lissek, K.
    ;
    Schneider, U.
    ;
    Luebtow, K.v.
    ;
    Haid, M.
    ;
    Fuchs, A.
    ;
    Bauernfeind, R.
    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Bestimmen wenigstens eines charakteristischen Punktes (48) eines orthopaedisch zu vermessenden, zwei Glieder (18, 32) miteinander verbindenden Gelenks (12), wobei die Vorrichtung (10) ein erstes Kopplungselement (16), das an einem an das Gelenk (12) angrenzenden ersten Glied (18) anbringbar ist, ein relativ zu dem ersten Kopplungselement (16) bewegbares zweites Kopplungselement (26), das an einem an das Gelenk (12) angrenzenden zweiten Glied (32) anbringbar ist, und eine Messeinrichtung (24, 34) zum Bestimmen der Lage des ersten Kopplungselements (16) realtiv zu dem zweiten Kopplungselement (26) umfasst. Bei dieser Vorrichtung ist vorgesehen, dass die Messeinrichtung (24, 34) wenigstens einen Bezugspunkt (36, 38) aufweist, der fest mit einem (26) von erstem und zweitem Kopplungselement (16, 26) verbunden ist, und ferner eine Bezugspunkt-Erfassungseinrichtung (24) aufweist, die fest mit dem jeweils anderen (16) von erstem und zweitem Kopplungselement (16, 26) verbunden ist, wobei die Bezugspunkt-Erfassungseinrichtung (24) bei einer Bewegung von erstem und zweiten Glied (18, 32) zueinander eine Mehrzahl von Positionen des Bezugspunktes (36, 38) relativ zu der Bezugspunkt-Erfassungseinrichtung (24) erfasst und daraus den wenigstens einen charakteristischen Punkt (48) ermittelt.