Regeln fUr ein rnethodisches Konstruieren

l. In del' zu konstruierenden Maschine, zuerst darzustellen durch einen "Schwar­zen Kasten", werden Energie, Stoff und Signale umgesetzt. Sie werden gekennzeich­net durch Angaben uber Menge, Qualitat und Kosten im Ein- und Ausgang del' Maschine (Eigenschaftsiinderung des Produktes).

2. Del' Zweck odeI' die Funktion del' Maschine ist es, diesen Umsatz zu bewirken. Del' "Schwarze Kasten" ist konkreter darzustellen durch die Funktionsstruktur del' zu konstruierenden Maschine. Sie laJ3t sich darstellen als eine Schaltung von Verknii.pfungs- und Trenngliedern, verbunden durch Leitungen.

Die Variations- und Kombinationsmoglichkeiten sind: Mehrere Verknupfungsglieder z. B. Zahnrader Mehrere Trennglieder z. B. logische Schaltungen Kombination von Trenn- und z. B. angetriebene Schalter, schaltbare Verknupfungsgliedern Kopplungen und selbststeuernde

Unterbrecher

3. Den Verknupfungs- und Trenngliedern ist ein Ausfuhrungsprinzip zugrunde zu legen, das die EingangsgroJ3e mit del' AusgangsgroJ3e, del' Funktion entspre­chend, verknupft, konkretisierbar als experimentelle Anordnung zur Verwirk­lichung des physikalischen Ge8chehens.

Die Variations- und Kombinationsmoglichkeiten sind: Physikalische Effektc z. B. mechanisch, hydraulisch, elektrisch,

thermisch Kraftanordnungen z. B. Schwellkraft, Gegenkraft, Wende-

Bewegungen

Physikalische Systeme

angetriebene Systemc Systeme mit bestimmtem zeit­lichen Ablauf des Geschehens

Bereich

kraft z. B. gleichformig, beschleunigt,

Anlauf, Stillstande z. B. ruhende odeI' bewegte Systeme in

ruhendem odeI' bewegtem Bezugs­system

z. B. MeJ3systeme, RegIer, Schwingsysteme z. B. Reaktor

z. B. Energie-, Stoff-, Signalumsatz

4. Das physikalische Geschehen wird erzwungen durch Wirkfiiichen mit be­stimmter Kinematik, darzustellen als die grundlegenden Merkmale del' Konstruk­tionszeichnung.

Die Variations- und Kombinationsmerkmale sind: Wirkflache, Wirkraum, Wirkstoff

Abwandlungen: KraftschluJ3, FormschluB, Lage, Form. GroBe, Zahl Kinematik z. B. FlieB-, Verschicbe-, Drehbewegung,

Lenkel'-, Gleit-, Walzglieder, Zwanglauf, Schlupflauf, Schaltlauf

Regeln fur ein methodischcs Konstruieren 227

5. Der Energie-, Stoff- und Signalumsatz unterliegt dem Einflu13 von Storgropen, die Mengen- und Qualitatsschwankungen zur Folge h.aben (gemessen als Streuung der Me13werte).

Streuungserhohend wirken: bei Antrieben bei Zustanden bei festen Stoffen bei flussigen Stoffen bei Me13geraten

Streuungserniedrigend wirken : bei Antrieben

bei Zustanden

bei festen Stoffen

bei flussigen Stoffen bei Me13geraten

z. B. Ungleichformigkeit von Bewegungen z. B. Feuchte, Temperatur, Druck z. B. Verstreckung dureh Walzen, Ziehen z. B. Schneckenforderung (Schlupflauf) z. B. I~ager, Gelenke, Verstarker

z. B. Synchronisation von Folge­bewegungen

z. B. Regelung: Feuchte, Temperatur, Druck

z. B. Zerspanung (Fremdstreuung der W erkzeugmaschinen)

z. B. Zahnradpumpe (Zwanglauf) z. B. reibungsfreie Lagerung, Vermeidung

von \Varmeeinflussen

6. Die Gesamtkonstruktion ergibt sich aus der Dimensionierung (Bemessung) des physikalischen V organges, Dimensionierung der Wirkflache und des benotigten Getriebes, \Vahl des Baustoffes und der Dimensionierung nach der Beanspruchung, \Vahl des Herstellungsverfahrens, Wahl der Gebrauchseigenschaften, Berucksichtigung ergonomiseher Gesichtspunkte, Wahl des Gestells, Formgcstaltung.

7. Die Losung der Aufgabe wird gewahlt nach den Auswahlkriterien Menge, Qualitat und Kosten. Zur Einschrankung der Zahl der Variationen lassen sich die Kriterien bei den einzelnen Arbeitsschritten vorwegnehmen, z. B. bei der Fest­legung

der Funktion des physikalisehen Geschehens der Wirkflache del' Kinematik

del' Gesamtkonstruktion

z. B. dureh einfache Funktionsstruktur z. B. durch intensive Effekte z. B. durch leicht herstellbare Form z. B. durch Anwendung der Dreh-

bewegung z. B. durch \Vertanalyse

15*

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Sachverzeichnis

Abwandlungen 64,103££.,148,154,171,184, 196, 202

.Angetriebene Schalter (Sperrungen) 36, 94

.Angetriebene Systeme 51, 80

.Anlauf 55, 83 Anwendungsbeispiele 145 Arbeitsschritte 20, 24, 73 Auswahlkriterien s. Kriterien

Bereiche, physikalische 57 Bernoullische Gleichung 46, 75 Beriicksichtigung ergonomischer Gesichts-

punkte 128, 165 Beschleunigte Bewegung 50, 83 Bewegungen s. Kinematik

Denkebenen 220 Dimensionierung - des physikalischen Vorganges 125, 216 - der Wirkflache des benotigten Getriebes

71 Drehbewegung 33

Eigenschaftsanderung 25, 150, 159, 169, 180 Elektrische Effekte 79 Energieumsatz 61, 77, 101, 147, 194

Fehler s. StorgroJ3en Feinwerktechnische Beispiele 14, 37, 45, 75,

77, 78, 81, 83, 92, 97, 99, 108, 113, 168££., 179ff.

FlieBbewegung 33 Form 64, 103, 104, 105 Formgestaltung 130 FormschluJ3 64 Funktion 25, 26, 31, 85, 86, 93, 181 Funktionsstruktur 26, 29, 93ff., 96ff., 101,

160, 169, 181

Gebrauchseigenschaften 127, 137 Gegenkraftanordnung 32 Gelenk 69 Gesamtkonstruktion 125 Getriebe 69, 71 Gleichformige Bewegung 71 Gleitglieder 61, 155 GroBe der Wirkflache 64, 103, 104, 105

Herstellverfahren 113, 158, 201 Hydraulische Effekte 78

InformationsfluI.l Kriterien 132 Intuition 5

Kapillare 21, 23, 24, 46, 171 Kinematik 68, 106, 107, 108, 109, lll, 112,

171 Kombinationsmoglichkeiten 36, 52, 68, 8lff_ Kombination von Trenn- und Verkniipfungs-

gliedern 36, 94 Kopplungen 30, 82, 89, 153f£., 180 Kosten 30, 132, 221 Kraftanordnungen 32, 154 KraftschluB 64 Kriterien 13lff., 136, 165, 224

Lage 64, lO:l, 104, 105, 185 Lehre 224 Leitungen 31, 87££., 127, 162 Lenkerglieder 61, 155 Lernvorgang 6, 222 Logische Schaltungen (Steuerungen) 38, 93

lUaschinentechnische Beispiele 12, 13, 35, 54, 60, 70, 71, 75, 76, 77, 78, 82, 87, 90, 94, 99, 100, 103, 104, 107, Ill, 113, 150£f., 159ff.

:Mechanische Effekte 76, 77 :Menge (Quantitat) 30, 132, 221 Mengenschwankungen 114, 205 Mensch und Maschine 128, 165 Merkmalliste 127, 217 MeI.lsysteme 81 Methode 8, 10, 214, 216, 224

Normzahlen 141

Optimierung 189

Physikalische Effekte 41, 48, 76 Physikalisches Geschehen 25, 53, 55, 79, 160,

170, 182, 192, 208 Physikalische Systeme 48, 54, 80, 81, 83,

206 Produkt (s. auch Stoffumsatz) 18, 25, 159,

168, 179

Qualitat 30, 120, 132, 221 Qualitatsschwankungen 114

Reaktor 208 RegIer 81 Ruhende bzw. bewegte Systeme 49, 81

Schadensanalyse 214 Schaltbare Kopplungen 36, 94 Schaltlauf 72

Sachverzeichnis 233

Schaltung 33ff., 99, 160, 169, 181 Schiefe Ebene 20, 23, 45 Schlupflauf 72 Schneckenbewegung 69 "Schwarzer Kasten" 53, 159 Schwellkraftanordnung :32, V;:3 Schwingsystem 82 Selbststeuerndc Unterbrecher 36, 83, 95 Signalurnsatz (s. auch EncrgieulllHatz) 27, 62

101, 147, 196 Sperrungen 30, 90ff., 180 Stillstand 70 StiirgriiBen 113, 116, 164, 204 StoffUlllsatz (s. auch Energieumsatz) 44, 61,

63, 77, 101, 147, 195 Streuung der MeBwerte 117, 124, 211 Streuungsbeeinflussung 124, 20() Stufung, Stufenspriinge 141, 143 Systeme mit bestimmtem zeitlichen Ablauf

des Geschehens 48, ;";1

Thermische Effekte 43 Toleranzcn 117 ff. Trennglieder (s. auch Sperrungen) 30, 90,180 Trennglieder, rnehrere 92

Variationsllliiglichkeiten 32, 41, 48 Verfahren 26

Verfahrenstechnische Beispiele 43, 57, 59, 63, 78, 79, 98, 100, 105, 106, 109, Ill, 113, 122, 147, 196ff., 203ff.

Vergleichende Betrachtungen 7, 17 Verkniipfungsglieder (s. auch Kopplungell)

30, 82, 89, 153f£., 180 Verkniipfungsglieder, rnehrere 92 Verschiebebewegung 33 Vorrichtung 26 Vorwegnahme der Auswahlkriterien 138H.

WiiJzglieder (n, 155 Wahl des Baustoffes und der Dimensionie-

rung nach der Beanspruchung 126 Wahl der Gebrauchseigenschaften 127 Wahl des Gestells 129, 176 Wahl des Herstellungsverfahrens 126, 158 Wendekraftanordnung 32 WirkfHichp - Wirkflachenpaare 58, 66, 103,

107, 108, 109, 162, 184 Wirkraum 59 Wirkstoff 59

Zahl 64, 103, 104, 105, 185, 197 Zuverlassigkeit 137 Zwanglauf 72 Zweck s. Funktion