title: Anforderungen an Antriebe bei Geräten zur Röntgenstrukturanalyse
Creators: name: Prischnegg, Roman
Publisher: name: FH CAMPUS 02 (CAMPUS 02 Fachhochschule der Wirtschaft)
Year: 2023
Subjects: subject: 681 Präzisionsinstrumente und andere Geräte

description: Die Röntgenstrukturanalyse ist ein Messverfahren, welches zur Charakterisierung von Materialparametern, wie zum Beispiel Kristallstruktur und Kristallgröße, eingesetzt wird. Derzeit bietet die Anton Paar GmbH, mit Sitz in Graz Straßgang, verschiedene Geräte und Zusätze für die Röntgenstrukturanalyse an. Um das Produktportfolio zu erweitern, soll ein neues Gerät entwickelt werden. Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung eines Konzepts für den Antrieb des neuen Röntgenstrukturanalysegeräts. Des Weiteren sollte sie als Basis für den Aufbau eines Prototyps dienen. Zusätzlich erfolgte noch eine Analyse von bereits am Markt etablierten Geräten der Mitbewerber, um damit die Anforderungen an den Antrieb, wie auch an das Gesamtgerät, definieren zu können. Nach einigen theoretischen Grundlagen der Röntgenstrukturanalyse erfolgte der Vergleich von Geräten der Mitbewerber. Aus den Ergebnissen der Analyse wurden die Anforderungen an das Gerät und den Antrieb abgeleitet. Im Anschluss daran wurde ein Konzept für den Antrieb erarbeitet. Dabei wurden mehrere mögliche Varianten aufgezeigt und miteinander verglichen, um die beste Variante zu ermitteln. Danach wurden die einzelnen Komponenten der ausgewählten Variante bestimmt und entsprechend der angreifenden Kräfte und Momente ausgelegt. Am Schluss erfolgte auf Basis der vorangegangenen Erkenntnisse die Konstruktion eines 3D-Modells. Die Zielvorgaben an den Antrieb im Bereich der Genauigkeit und Auflösung konnten erfüllt werden. Auch wurde eine kompakte Bauweise mit niedrigen Herstellkosten realisiert. Es wurden bereits zwei Prototypen in Fertigung gegeben, welche auf den 3D-Modellen dieser Arbeit basieren. Abschließend lässt sich sagen, dass die in dieser Arbeit gestellten Anforderungen erfüllt werden konnten und ein umsetzungsfähiges Konzept entstanden ist. Dieses zeigt, dass auch mit geringen Herstellkosten die hohen Anforderungen an den Antrieb realisiert werden konnten.
description: The X-ray analysis of crystals is a method of measuring material parameters, for instance crystal structure and the size of crystals. The Anton Paar GmbH, which is currently located in Graz Straßgang, presently provides several devices and options for the X-ray analysis of crystals. To expand the product portfolio in this field, a new measuring instrument should be developed. The aim of this study was to develop a concept for the drivetrain of such a new measuring instrument, to be the basis for building a prototype. Another aim was to analyse the well-established devices on the marketplace, to determine the requirements for the drivetrain and the measuring device as a whole. Initially, the basics for the X-ray analysis of crystals were explained. A comparison of the competitor devices followed. The requirements for the measuring device and the drivetrain were derived from the results of the comparison. Following this, a concept for the drivetrain was acquired. Therefore several opportunities were elaborated and compared with each other, to find the best concept for the drivetrain. After that, the components of the drivetrain were chosen and designed for the forces and torques which would bear upon the system. Finally a 3D-model was designed on the basis of the previous perceptions. The objectives for the drivetrain regarding accuracy and resolution could be fulfilled. Moreover a compact design with low construction costs was realised. Two prototypes have already been produced. They are based on the 3D-models of this study. In conclusion, the desired requirements could be fulfilled and a useful concept was developed. It shows that the high requirements of the drivetrain could be realised with low production costs.