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• Definiere Produktionsanlagen Planvolle Zusammenstellung von in räumlichem Zusammenhang stehenden Maschinen, die funktional, steuerungstechnisch oder sicherheitstechnisch verknüpft sind
• Definiere flexible Fertigungssysteme sie bestehen aus mehreren CNC-gesteuerten Fertigungsmaschinen, die über ein automatisches Materialflusssystem für die Ver- und Entsorgung von Werkstücken und -Zeugen oder Spannmittel verknüpft sind. Sie werden von einem gemeinsamen Leitrechner koordiniert und von einer vom Arbeitstakt abgekoppelten Arbeitsgrppe geführt. Sie können sich schnell auf Varianten oder Produktwechsel oder Mengenänderungen anpassen
• In welche Form kann der betriebliche Informationsfluss strukturiert werden? ZEICHNE Automatisierungspyramide ( siehe Blatt)
• Wonach werden Spanneinrichtungen unterteilt? Nenne 4 Hauptgruppen mit je 2Beispielen! WIRKPRINZIP! Mechanische Spanner Winkel, Kniehebel Keil, SChraube Magnetische Spanner Dauermagnet Elektromagnet Saugluft-Spanner Scheibensauger Düsenplatte Sonstige Wirkprinzipien Haftfolien Rheologische Flüssigkeiten
• Was versteht man unter der OEE? Wie bestimmt man sie? -Schaubild? Overall Equipment Effectiveness zeigt die Notwendigkeit automatisierte Produktionsanlagen anhand geeigneter Methoden zu optimieren. BILD SIEHE BLATT
• Antriebe bestehen aus Regelung, Energiewandlung und Übertragung. Nenne 3 Energiewandler mit je Vor und Nachteilen Elektrisch+ direkte Energieumwandlung, Verbreitete Energieform, Gute Steuerbarkeit, hoher WIrkungsgrad-  Übersetzung notwendig, Wärmeentwicklung, Gefahr von Funken Hydraulische+ für harte Bedingungen, geringes Leistungsgewicht, hohe Kräfte, gute Regelbarkeit, hoher Schutzgrad- geringer Wirkungsgrad, hohe Wärmeentwicklung, geringe Lebensdauer Pneumatisch+ unempfindlich geg. Staub, Schmutz,    Explosionssicher, Einfache Geräte, einfache Wartung- geringe Dynamik, gereinigte Luft nötig, schlechte Regelbarkeit
• Wovon hängt die Feldstärke H im Feld um einen durchflossenen Leiter ab? H = I / 2*pi*r  Stromstärke und Abstand bzw.   I = Ringintegral  (H   ds)
• Wie ist der Zusammenhang zwischen magnetischer Feldstärke und magnetischer Flussdichte?   B = y * H        Einheit Tesla   mit y ( Permeabilität)      = y0    * yryr  = Permiabilitätszahl und is abhängig vom Stoff
• Was versteht man unter der Lorenzkraft? Sie beschreibt die Wirkung eines magnetischen Felds auf eine bewegte elektrische Ladung   F = B*l* I         linke Hand   F(daumen)   B(zeigefinger)   magnetisches Feld immer vom Nord zum Südpol!!!
• Was passiert, wenn man eine Leiterschleife in einem konstanten Magnetfeld rotiert? Es wird eine Spannung induziert, deren Strom ein Magnetfeld erzeugen würde, dass dem äußeren Magnetfeld entgegenwirkt!   uind   =     -         (d magnetischer Fluss) /( d t)     Mehr Wicklungen/höhere Flussdichte   -> höhere induzierte Spannung
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• Erkläre das Prinzip der mechanisch kommutierten GSM! Schleifkontakte kehren die Richtung des Rotorspulenstroms um! Magnete oder Spulen im Stator erzeugen Erregerfeld hohe Permeabilität des Stator und Rotormaterials -> hohe Flussdichte B Rotor ist geblecht ausgeführt um Wirbelströme zu reduzieren Durch Schrägung der Ankernuten können Rasmomente reduziert werden!
• Wie verhalten sich Drehzahl und Drehmoment bei der GSM? Je stärker die Drehzahl durch Lastmomente sinkt, desto niedriger ist die induzierte Ankerspannung und umso größer ist der Motorstrom und damit das Drehmoment!
• Auf welche Art und Weise kann in GSM das Erregerfeld erzeugt werden? Nenne 4 Arten Permanent erregte GSM besitzt Permanentmagnete Große Antriebe haben häufig Spulen zur Erregerfeld-erzeugung REIHENSCHLUSSMOTOR:  Erregerstrom und Ankerstrom in SerieErregerstrom = Rotorstrom NEBENSCHLUSSMOTOR: Erregerstrom und Ankerstrom parallelErregung ist unabhängig vom Rotor; verhält sich wie Permanenterregte GSM
• Nenne je 3 Vor und Nachteile von mechanisch kommutierten GSM gegenüber Drehstromantrieben. Vorteile einfach zu steuern einfach zu betreiben geute Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie hohes(maximales) Anlaufdrehmoment Nachteile i.d.R teurer verschleißintensiver geringere max. Leistung geringerer Wirkungsgrad wird hauptsächlich noch für Kleinantriebe eingesetzt
• Nenne Eigenschaften der Synchronmaschine Läufer rotiert synchron mit dem magnetschen Drehfeld des Ständers Wicklungen meist im Ständer untergebracht geblächter Ständer um Wirbelströme zu reduzieren Rotorposition muss für gezielten Drehmomentaufbau erfasst werden
• Auf welche beiden Arten kann die Synchronmaschine betrieben werden? Wobei ergibt sich die höhere Ausgangsleistung? SternschaltungJeder Strang liegt an Leiterspannung Ul   Dreieckschaltung Jeder Strang liegt an Spannung zwischen 2 um 120° phasenversetzten Leiterspannungen Ul Dreieckschaltung hat höhere Ausgangsleistung!höherer Strangstrom und höheres Drehmoment! 3 mal so groß!!!
• Nenne Vor und Nachteile von Synchromaschinen Vorteile hoher Wirkungsgrad ( 94%) Robust Nachteile Zum Anlaufen lassen -> zusätzliche Vorkehrungen (Frequenzumr.) Benötigt Permanentmagnete(bzw. Schleifrichte oder induktive Stromübertragung) Aufwändige Regelung von Drehzahl und Drehmoment
• Nenne die Unterschiede zwischen Asynchron und Synchronmaschine Selber Ständeraufbau Rotor besitzt keine Permanentmagnete sonder lediglich Spulen Rotorposition nicht vorgegeben im Betrieb läuft der Rotor langsamer als das Ständerfeld Durch Unterschied zwischen Rotordrehzahl und Drehfelddrehzahl wird in Rotorwicklung Spannung induziert Drehmoment iost abhängig vom Schlupf   -> Um ein Drehmoment zu erzeugen muss beim ASM immer eine Relativgeschwindigkeit zwischen Ständermagnetfeld und Rotor vorliegen!
• Vergleiche GSM, SM und ASM bzgl Anschaffungskosten, Wartungsaufwand und Wirkungsgrad.    Anschaffungskosten  Wartungsaufwand     Wirkungsgrad GSM         hoch                       hoch                       gut SM            mittel                       gering                      sehr gut ASM          niedrig                   gering                         gut
• Was versteht man unter einem Servoantrieb, Führungsgrößen? welche Aufgabe hat die Regelung? Antriebe, deren Drehmoment, Winkelgeschwindigkeit und Postion hochgenau gesteuert werden können. Führungsgrößen sind Solllage/drehzahl/Moment/Beschleunigung... Regler -> Regelgrößen den Führungsgrößen nachzuführen   Stromregelung schützt vor thermischer Überlastung
• Was versteht man unter Reluktanzmotoren? Rotor besteht aus ferromagnetischem Material mit hoher Permeabilität Rotor besitzt keine Permanentmagneten , aber ausgeprägte Pole und dreht sich dadurch in die Richtung des mimalen magnetischen Widerstands. -> kostengünstige Sm mit niedrigem Wirkungsgrad, aber verschleißfrei, da keine Bürsten o.ä. Rotor wird in Lage minimaler Reluktanz ( magn. Widerstand) gezogen
• Nenne 5 Eigenschaften von Linearpiezomotoren kompakte Bauform präzise lineare Bewegungen max. Stellkraft 5 N direkter Antribe, kein Getriebe erforderlich beliebig langer Stellweg
• Wie kann Druckluft erzeugt werden? Nenne strukturierte Beispiele KOMPRESSOREN Verdrängerverdichter oszillierend(Tauchkolbenkompressor, Membrankompressor) rotierend (Schraubenkompressor, Vielzellenkompressor) Turboverdichter (axial, Radialverdichter)
• Erkläre das Funktionsprinzip eines Verdrängerkompressors anhand eines Hubkoolbenkompressors. Kolben abwärts-> saugt an, Aufwärts > schiebt aus... selbstständige Druckventile Förderluftstrom pulsiert, ebenso Drehmoment hoher Wirkungsgrad laut, teuer in Anschaffung große Fördermenge -> mehrzylinderisch großer Druck -> mehrstufig wenn mehrstufig, dann zwsichenkühlen!
• Erkläre den rotierenden Verdrängungsverdichters anhand des Schraubenkompressors geringe Anschaffungskosten gegenläufige Drehkolben komprimieren Gase kontinuierliche pulsationsfreie Verdichtung geringe Installations und Wartungskosten geringe Größe/ Gewicht
• Erkläre den rotierenen Verdrängungsverdichter anhand eines Vielzellen bzw. Lamellenkompressors Rotor besitzt verschiebbare Lamellen die auf exzentrischer Welle im Kompressorgehäuse sitzten. Druckräume häufig durch Öleinspritzung geschmiert. kleine Baugröße ruhiger Lauf geringer Platzbedarf niedriger Wirkungsgrad Hohe Instandhaltungskosten durch Lamellenverschleiß rel. konst. Fördermenge, geringe Pulsation
• Nenne Eigenschaften von Turbokompressoren. dynamische Verdichtung durch rotierende Laufräder Axial, oder Radial Fördermenge stark abhängig vom Gegendruck Für große Fördermengen gut geeignet Gleichmäßig, Pulsationsfrei meist 2-4 stufig ausgeführt schnell drehend, sorgfältige Überwachung nötig
• Das Abscheiden von Kondensat aus einem Druckluftsystem ist wichtig. Warum und wie funktionierts? Probleme die entstehen können: im Druckluft-Netz:   Korrosion, Druckverluste, Einfrieren, Verschmutzung... bei den Produkten:  Verschmutzung, Werkzeugverschleiß. Ausschuss Zyklonabscheider versetzt Luftstrom in Rotation, dabei werden Komponenten mit hoher Dichte an Außenwand getrieben -> Abscheidung Abgegebene Luft hat eine relative Luftfeuchte von 100%!!!!!1
• Welche 3 Komponenten bereiten Luft ideal auf? Druckluftfilter mit Wasserabscheider Druckregelventil (meist 6 bar Überdruck) Druckluftöler ( mnachmal nötig um Aktoren zu schmieren)
• Nenne typische Eigenschaften von Pneumatikzylindern Erzeugen lineare Bewegungen einfach(feder stellt zurück) oder doppeltwirkend Zylinder nie biegen! hautanwendung: heben, verschieben, verspannen von Werkstücken
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• Skizziere einen Lamellen-Druckluftmotor und nenne Vorteile! S.29 VE 03, (ähnlich wie Lamellenpumpe...)   + geringe Abmaße +Einsatz im Exschutz-Bereich +großer Drehzahl und Druckbereich + Maximales Drehmoment bei Anlauf + hohe Drehzahlen möglich
• Wie ist die Energieeffizienz pneumatischer Anlagen? Wo treten Verluste auf? geringe Effizienz!!!   Verluste durch: Kompression, je nach Zwischenkühlung Filter, Leckagen Motorverluste etwa 5% nutzbar
• Nenne je 5 Vor und Nachtele pneumatscher Anlagen. PRO GERINGE ANSCHAFFUNGSKOSTEN Explosionssicher Druckluft ist einfach zu speichern beliebig überlastbar robust CONTRA NIEDRIGE ENERGIEEFFIZIENZ aufwendige Aufbereitung Schallemission geölte Luft ist gesundheitsgefährdend kontinuierliche Bewegungen aufgrund der Kompressibilität der Luft schwer zu realisieren
• Beschreibe zwei Funktionsweisen von Axialkolbenpumpen zum Druckaufbau bei Hydraulikanlagen Schrägscheibenpumpe, S. 42 Taumelscheibenpumpe
• Beschreibe die Wirkungsweise von Radialkolbenpumpen S. 43 VE03Zylinderstern mit radial angebrachten Kolben. Hubbewegung findet radial statt und ist abhängig von Exzentrität zwischen ZYlinderstern und Hubring ( einstellbar)
• Beschreibe die Funktionsweise von Zahnradpumpen. nenne 3 Bauformen = rotierende Verdrängerpumpe - in Zahnlücken wird Fluid eingeschlossen.... S. 44 VE03Außenzahnradpumpe INnenzahnradpumpe Duo-Pumpe
• Erkläre die Funktionsweise einer Flügelzellenpumpe. VE03. S.45= Lamellenkompressor Flügel werden durch Fliehkraft an Hubring gedrückt. resultierendes Fördervolumen kann über Exzentrität eingestellt werden.
• Beschreibe die Funktionsweise von Kreiselpumpen = Radial-TurbokompressorLAufrad beschleunigt Fluid, welches bei kleinem Radius eingesaugt wird. Fliehkraft.... Einfache Bauart, weit verbreitetv.a. für niedrig viskose Flüssigkeiten, niedrige bis mittlere Drücke, mittlere bis große Volumenströme
• Nenne 3 Arten von Ventilen ( Wegeventile???) A/B Wegeventil Schieberventiele Sitzventile   S.53 VE 03

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