Konstruktionssystematische Grundlagen - CATIA V5: Grundkurs fur Maschinenbauer - page 20

2.6 Allgemeine Konstruktionsprinzipien
Fr Anf￤nger und Praktiker gleichsam sehr einpr￤gsame Konstruktionsprinzipien sind nach-
stehend aufgefhrt und kurz erl￤utert. Sie gehen auf den Nestor der Konstruktionssystematik
in Deutschland, Kesselring, zurck. Kesselring hatte 1954 in seinem Buch „Technische Kom-
positionslehre“ /2/ fnf Prinzipien aufgestellt, die sp￤ter von Rugenstein pr￤zisiert wurden.
Diese in der Fachliteratur schon fasst vergessenen Konstruktionsprinzipien haben ihre Bedeu-
tung nicht verloren, sondern verdienen es, besonders hervorgehoben zu werden. Deshalb wur-
den sie vom Autor neu aufbereitet und erg￤nzt.
Den fnf Prinzipien wurden zwei weitere, das Prinzip der optimalen Zuverl￤ssigkeit und das
Prinzip der ausreichenden Sicherheit hinzugefgt. Das Prinzip der gnstigen Handhabung
wurde um die ￤sthetische Formgestaltung erweitert. Um das Einpr￤gen zu erleichtern, wurden
den Prinzipien Symbole (Rohr, Wrfel, Dichtring, Euro, Schraubschlssel, Lupe, Muster mit
Hand) zugeordnet.
Die Erfahrung zeigt, dass der Konstrukteur nach diesen miteinander konkurrierenden Prinzi-
pien Entwrfe gestalten, Schwachstellenanalysen durchfhren und Entwrfe bewerten kann.
Fr einige der Konstruktionsprinzipien bieten CAD-Systeme direkt Module zur Untersttzung
an z. B. fr Berechnungen nach der Finite-Element-Methode, Simulationsmodule fr das Pr-
fen funktioneller Zusammenh￤nge, Module fr ergonomische Untersuchungen, Module fr die
Gestaltung von Oberfl￤chen u. a.
Prinzip der minimalen Masse
Leicht bauen hei￟t in der Regel
kostengnstig bauen.
Es handelt sich bei diesem Konstruktionsprinzip um Regeln zum Erreichen minimaler Massen
durch Leichtbau.
Es wird zwischen Form-, Stoff- und Bemessungsleichtbau unterschieden.
Zum Formleichtbau z￤hlt man den Einsatz fr die Belastung gnstiger Profile wie z. B. den
Einsatz von Doppel-T-Profilen bei Biegetr￤gern, die Hohlbauweise bei Wellen, die Schalen-
und Wabenbauweise bei Geh￤usen und die Gitterbauweise bei Fachwerken. Durch gnstige
Formgebung lassen sich hohe Widerstandsmomente bei geringer Masse erzielen.
Unter Stoffleichtbau versteht man den Einsatz von Werkstoffen mit geringer Dichte z. B. von
Aluminium anstelle von Stahl. Im Maschinenbau wird vom Stoffleichtbau besonders bei ge-
ring belasteten Bauteilen Gebrauch gemacht. Im Fahrzeugbau werden auch hochbelastete Ge-
triebegeh￤use und Fahrzeugrahmen aus Aluminiumwerkstoffen hoher Festigkeit gefertigt.
Unter Bemessungsleichtbau versteht man den Ansatz der tats￤chlichen Belastungen, den Ein-
satz hochfester Werkstoffe, die Anwendung moderner Rechenverfahren zur Berechnung der
Bauelemente (wie z. B. durch die Anwendung der Finite-Element-Methode) und die Ausle-
gung von Maschinenelementen nach Zuverl￤ssigkeitsgr￶￟en (wie z. B. nach der Lebensdauer
bei W￤lzlagern).