This thesis deals with the design of a single-purpose manipulator for automatic tool changing with a three-cams generator of the working cycle. At the beginning of the paper, general background information about tool trays and manipulators for the change of tools is briefly described. The scheme of the kinematic manipulator is proposed in this work as well. The thesis also includes the calculation of the shapes of the grooves in the cams. The result of this work is the design of the manipulator, including an animation of tool changing.

This research focuses on the Crash Analysis Methodology for Segments (CAMS) which provides a way for engineers at the Utah Department of Transportation (UDOT) to prioritize safety improvements on state-owned roadways. Unlike the Utah crash analysis methodologies that come before it, the CAMS focuses exclusively on segment-related crashes. The benefits of such an analysis can be found in identifying locations that have safety concerns unbiased from intersections and their related crashes. The CAMS uses UDOT data to create a spreadsheet of roadway segments and their associated crashes. Each segment is homogeneous with respect to five variables: Annual Average Daily Traffic (AADT), functional class, number of lanes, speed limit, and urban code. In the statistical analyses performed on the data, four years of crash data (2014-2017) are used to predict distributions of crashes for the most recent year of data (2018). Observed crash counts are compared to the predicted distributions and assigned a percentile value within the distributions, and segments are subsequently ranked in order of safety concern according to those percentiles. Two-page technical reports are created for segments that rank high in the state or UDOT Region. These reports consist of concise tables of roadway data and crash trends pertaining to each segment. Research analysts also add observations made in virtual site visits to the reports. In the end, the results and the reports are sent to UDOT where UDOT Region engineers may review and study identified segments in further detail. This research also includes modifications made to the Intersection Safety Analysis Methodology (ISAM) which focuses exclusively on intersection-related crashes. The modifications made to the ISAM mirror the abilities of the CAMS, thus allowing the pair of methodologies to analyze the entire state route network without overlapping any crash data.

Die Firma VÚTS, a.s., beschäftigt sich mit der Konstruktion und Herstellung von speziellen Einzweckmaschinen, die sie mit ihren entwickelten die Umsetzung der zuständigen Technologie ermöglichenden Steuerungssystemen bestückt. Die Abteilung für Mechatronik führt mehr als 10 Jahre die Anwendungsforschung von elektronischen Kurvenscheiben basierend auf HW und SW-Komponenten von Yaskawa (Japan) / 2 / durch. Da die Anwendung von elektronischen Kurvenscheiben mit den eigenen Steuersystemen zusammenhängt, wurde ein allgemeines Steuersystem entwickelt, das auf dem Konzept einer Zustandsmaschine mit manueller und automatischer Betriebsart basiert. Dieses Konzept ist im Bereich der Steuersysteme für Werkzeugmaschinen üblich. Der grundlegende Unterschied liegt jedoch in der automatischen Betriebsart, bei der die Programmlogik der elektronischen Kurvenscheiben zum Steuern einzelner NC-Achsen verwendet wird. Die Bewegung der Arbeitsglieder bzw. einzelner Achsen wird von den Bewegungsgesetzen abgeleitet, einschließlich der ersten und der zweiten Ableitungen, die in den Vorwärtskopplungen der Geschwindigkeit und des Momentes der Kaskadenregelstruktur in dem Servo-Wandler verwendet sind. Das Konzept des Steuersystems mit elektronischen Kurvenscheiben wurde für eine Anzahl von Einzweckmaschinen verwendet, von denen zwei Vertreter erwähnt werden. [... aus der Einleitung]

The master thesis contains a theoretical part with the topic of valve train. It contains measured data and their processing. The processed data are used to create the 1D engine’s simulation. Valve train’s parameters were modified for increased power and torque. Contained two variants of changes can serve as guide for final draft because of next adjustments.

Das Fräsen der Nutkurve von Zylinderkurvenkörpern räumlicher Kurvengetriebe erfolgt durch das Nachstellen des Bewegungsablaufs des Kurvengetriebes. Anstelle der Rolle fährt ein Fräser mit gleichem Durchmesser die Bahnkurve ab und erzeugt so die Nut. Die entstehende Hüllfläche entspricht der Hüllfläche des Kontaktes zwischen Rolle und Kurvenflanke. Durch den Verschleiß des Fräsers wird diese Übereinstimmung nicht mehr gewährleistet. Abhilfe schafft hier nur eine Fertigung mit beliebig kleinerem Fräserradius. Die theoretische Grundlage dieses Problems, die im Zusammenhang mit der Berechnung der Hüllkontur räumlicher Kurvenkörper steht, wird im Beitrag aufgezeigt und unter dem Einsatz von Mathcad realisiert. Die hier vorgestellte Methode benutzt die Hüllfläche als Referenz zur Ermittlung der Fräserbahn. Die in Mathcad notwendigen Berechnungsansätze werden aufgezeigt und die Abfolge mit den Ergebnissen an einem Beispiel demonstriert.

La sclérose en plaques (SP) est une maladie neuro-inflammatoire caractérisée par l’invasion de cellules immunitaires périphériques dans le système nerveux central (SNC), entraînant une perte de myéline à des endroits bien délimités appelés « plaques » ou lésions. Les processus neuroinflammatoires sont associés au dommage des neurones et oligodendrocytes (OLs) en SP. Les mécanismes sous-tendant cette dégradation des OLs par les cellules immunitaires en SP sont toutefois encore mal compris. Les lymphocytes T CD4 activés, notamment les sous-types proinflammatoires Th1 et Th17, jouent un rôle clé dans la pathobiologie de la SP et de son modèle murin l’encéphalite auto-immune expérimentale (EAE). Nous avons donc choisi d’investiguer leur contribution à l’endommagement des OLs en neuroinflammation. Pour ce faire, nous avons premièrement caractérisé les interactions entre les lymphocytes Th17 et les OLs matures in vivo à l’aide de l’imagerie intravitale chez la souris EAE (microscopie deux photons) et in vitro en utilisant des cultures primaires humaines. Ceci nous a permis de mettre en évidence que les lymphocytes pro-inflammatoires Th17 adhèrent de façon prolongée aux OLs et leur causent plus de dommage que les lymphocytes anti-inflammatoires Th2. Après avoir établi que le contact avec les lymphocytes Th17 entraîne tout d’abord la perte des prolongements cellulaires puis la mort des OLs, nous avons identifié deux mécanismes à l’origine de ces dommages. En effet, tandis que la sécrétion de glutamate par les lymphocytes Th17 à proximité des OLs entraîne une perte des prolongements cellulaires de ces derniers et une diminution de leur capacité à myéliniser, la sécrétion de granzyme B mène à la mort des OLs. Dans le but de comprendre comment prévenir les dommages causés par les lymphocytes Th17 aux OLs en SP, nous avons par la suite étudié les mécanismes sous-tendant le contact entre les deux types cellulaires. Comme nous avons confirmé que les OLs matures n’expriment pas le MHC II au niveau protéique, nous avons caractérisé l’expression par les OLs de molécules d’adhérence cellulaire (CAMs) qui seraient susceptibles de sous-tendre l’adhérence des lymphocytes Th17. Nous avons découvert que cette interaction est notamment médiée par ALCAM, et que bloquer cette molécule permet de diminuer le dommage aux OLs médié par les Th17 in vitro. A l’inverse, l’expression et/ou la sécrétion d’ICAM-1 par les OLs semble avoir un effet protecteur face aux lymphocytes Th17. En résumé, nous avons distingué de nouveaux mécanismes impliqués dans le dommage aux OLs en neuroinflammation et identifié de nouvelles cibles thérapeutiques prometteuses pour la protection des OLs en SP. / Multiple Sclerosis (MS) is a neuroinflammatory disease characterized by infiltration of immune cells into the central nervous system (CNS), demyelination in multifocal areas called “plaques” or lesions, and damage to neurons and oligodendrocytes (OLs). The mechanisms underlying immune-mediated injury to OLs in MS remains only partially understood. Activated CD4 T cells, in particular pro-inflammatory subsets Th1 and Th17, play an important role in the pathobiology of MS and its animal model experimental autoimmune encephalitis (EAE). We set out to investigate their contribution to immune-mediated oligodendrocytic damage in neuroinflammation. We first characterized the interactions between Th17 cells and mature OLs in vivo using live imaging of EAE mice (two photon microscopy) and in vitro using human primary cell cultures. We found that pro-inflammatory Th17 cells form prolonged contacts with OLs and cause greater harm compared to anti-inflammatory Th2 cells. After demonstrating that contact with Th17 cells leads first to destruction of cell processes and then death of OLs, we identified two mechanisms underlying these deleterious impacts. Indeed, while secretion of glutamate by Th17 cells in contact with OLs is associated with damage to OLs cell processes and impairment of their myelinating capacity, secretion of granzyme B leads to OLs death. To better understand how to prevent Th17-mediated OLs injury in MS, we next studied mechanisms involved in the interaction between these two cell types. As we confirmed that mature OLs do not express MHC II at the protein level, we characterized expression of cell adhesion molecules (CAMs) by OLs that could mediate Th17 cell adhesion. We discovered that ALCAM contributes to OLs and Th17 cells interactions, and that blocking this olecule reduces Th17-mediated OL damage in vitro. Inversely, ICAM-1 expression and/or secretion by OLs seems to have a protective effect in neuroinflammatory conditions. In summary, we have uncovered new mechanisms implicated in OLs njury in neuroinflammation and have identified potential novel therapeutic targets for neuroprotection in MS.

In der mechanischen Konstruktion wissen die Maschinenentwickler seit Jahrzehnten, dass Maschinen schneller, ruhiger und verlässlicher laufen, wenn man sich mit der Gestaltung der Bewegungen Mühe gibt und im Hinblick auf die Dynamik optimiert. Seit etlichen Jahren ersetzen mehr und mehr Servoantriebe die mechanischen Kurven, und die Verantwortung für die Bewegungsgestaltung geht auf SPS-Programmierer bzw. E-Techniker über. An Hand von Beispielen wird aufgezeigt, warum es auch bei flexiblen Antriebskonzepten mit Servomotoren wichtig ist, sich mit Bewegungsdesign jenseits des beliebten Polynoms 5. Grades zu beschäftigen, und was man durch Bewegungsdesign für die Maschinen erreichen kann.