Poly(ethylene oxide) (PEO), poly(acrylic acid) (PA), dextran, and some oligomeric saccharides were found to be adsorbed from the aqueous phase on a dealuminated FAU-type zeolite (Si/Al = 110). PEO was also adsorbed on a MFI-type zeolite (Si/Al > 1000), but dextran was not. Inulin and levan were excluded from the FAU-type zeolite. Addition of ethanol (dextran) or increase of pH (PA) caused a strong decrease of the adsorption equilibrium. The Fickian diffusity D of the trimer of dextran (isomaltotriose, M w = 504) related to that in the aqueous bulk phase D 0 was D/ D 0 = 10-3 and decreased to D/D 0 = 10-8 at M w = 40 000. D/D 0 values for PEO (M w = 9000, 20 000, and 40 000) in the FAU zeolite were situated between 2 and 5 × 10-7. The high specific interaction indicates that the polymer not only is deposited on the surface of the zeolite crystal but must penetrate to some extent into the pores. The FAU zeolite can selectively adsorb oligomers and polymers containing α(1−6) glycosidic linkages (raffinose, stachyose, isomaltotriose, dextran) while those built up by β(1−6) or α,β(1−4) bonds are sterically excluded.

This paper discusses structure model based correction of thermal induced errors at machine tools. Using a machine model evaluated in thermal real-time, the thermal induced errors at the tool center point (TCP) are calculated based on information gotten from the machine control (e.g., axes velocities, positions, and motor currents) and ambient temperature. The machine model describes the physical relationships and considers the structure and structural variability resulting in traverse movements of the feed axes – the so-called structure model. To create this, finite elements are used as thermal and thermo-elastic models, and model order reduction (MOR) techniques are used to enable the calculation of high-resolution models in thermal real-time. Subsequent parameter updates can improve the accuracy of the initial parameter set of thermal models. A systematic procedure developed for this purpose and its application to a demonstrator machine are presented. For the update, parameters are selected which can change over the operating time, e.g., due to wear. Temperature sensor positions are chosen, sensitive to changes in these parameters. Simulations with parameters varied in a plausible range are used to determine whether parameter optimizations are reasonable. The parameter optimization runs in a trusted execution environment (TEE) on a server in parallel to the calculation of the correction model on the machine control. The confidential input data of the model and the model itself have to be protected from unauthorized access. The efficient model calculation and parameter optimization in a secure server environment leads to an adaptive thermal model (digital twin).

Kurzfassung Dämpfungseffekte tragen einen entscheidenden Anteil zum dynamischen Verhalten von Werkzeugmaschinen bei. Nach derzeitigem Stand der Wissenschaft und Technik ist die simulationsunterstützte Abbildung und Prognose der Dämpfung für das Gesamtsystem Werkzeugmaschine jedoch nur punktuell möglich. Die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderte Forschergruppe „Dämpfungseffekte in Werkzeugmaschinen“ soll diese Defizite abbauen. Dazu werden die Dämpfungseinflüsse der einzelnen Maschinenkomponenten systematisch ermittelt und Simulationsmodelle für die Komponenten entwickelt. Anschließend können diese Komponentenmodelle in ein Gesamtmaschinenmodell integriert werden, um so die Dämpfung genauer und gesicherter als bisher abbilden zu können.

Kurzfassung Im Rahmen der Analyse und Bewertung des dynamischen Verformungsverhaltens und der Prozessstabilität von Werkzeugmaschinen kommt der modellgestützten Ermittlung von Nachgiebigkeitsfrequenzgängen eine zentrale Bedeutung zu. Die Aussagekraft dieser Frequenzgänge wird dabei wesentlich von der treffenden Berücksichtigung der Dämpfung – in Ansatz und Parametrik – bestimmt. Einen wesentlichen Anteil an der Systemdämpfung leistet dabei die lokale Fugendämpfung in Pressverbindungen, deren Wirkung wiederum von der Flächenpressung und der Beanspruchung in den verschiedenen Schwingungsformen abhängt. Der vorliegende Beitrag stellt aktuelle Ergebnisse zur effizienten experimentellen Ermittlung dieser Dämpfung und zur Ableitung geeigneter Modellparameter vor.

Kurzfassung Für alle Aufgaben der dynamischen Strukturanalyse an Werkzeugmaschinen, sowohl beim Entwurf als auch im Betrieb, bei denen die absoluten Amplituden der Schwingungen – ob im Frequenz- oder Zeitbereich – relevant sind, ist die „treffende“ Berücksichtigung der Dämpfungskräfte von entscheidender Bedeutung. Dies trifft ganz besonders dann zu, wenn über die Schwingungseigenschaften der rein mechanischen Baugruppen hinaus das dynamische Verhalten gekoppelter Systeme interessiert, wie z.B. zur Bewertung von Antriebs- und Bewegungssystemen oder zur Beurteilung der Zerspanungsstabilität. Der vorliegende Beitrag stellt ein prinzipielles Verfahren zur Bestimmung von Dämpfungsparametern vor, welches auf der Systematisierbarkeit der Dämpfungseffekte beruht und damit die für eine Berechnung erforderliche Auswahl geeigneter Modellansätze zur Dämpfungsbeschreibung ermöglicht.