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3 Konstruktion des Drehkanalgestells 14 3 Konstruktion des Drehkanalgestells Ausgangspunkt für die konstruktive Bearbeitung war ein Drehkanal mit Drehflanschen wie ihn die Abbildung 3.1 darstellt. Aufgrund von Toleranzen bei der Fertigung der Drehflansche wurde das zum Drehen des Drehkanals benötigte Drehmoment deutlich erhöht, so dass schon im Vorfeld dieser Arbeit ein Zahnriemenantrieb vorgesehen wurde. Das über diesen Antrieb aufgebrachte Drehmoment sollte über die Stahlwinkel (7) abgestützt werden. 2 1 3 4 Abbildung 3.1: Ausgangssituation des Drehkanals für die konstruktive Gestaltung des Gestells: 1, 2, 3: Drehflanschelemente, 4: Zahnscheibe, 5: Rohr des Drehkanals, 6: Zugangsklappe, 7: Stahlwinkel. Für diesen Drehkanal galt es ein Gestell zu konstruieren, welches dessen Lagerung und Antrieb aufnimmt, so dass diese Einheit auch getrennt vom Prüfstand stehen kann. Außerdem musste über dieses Gestell eine Höhenverstellung des Drehkanals möglich sein. Für die Gestaltung der Gestellkonstruktion wurden Aluminiumprofile aus dem Systembaukasten der Firma item [21] verwendet. Der Konstruktionsprozess beinhaltete im wesentlichen drei Schritte: • Im ersten Schritt wurde ein Testgestell aus dem vorhandenen Material aufgebaut, um das Konstruktionsprinzip und den Antrieb zu testen. • Der nächste Schritt diente, ausgehend von den Erfahrungen mit diesem Testgestell, der Vervollständigung der Konstruktion und der Beschaffung des dazu benötigten Materials. Fachhochschule Düsseldorf Diplomarbeit 2002/03, Terence Klitz 5 7 6
3 Konstruktion des Drehkanalgestells 15 • Der dritte Schritt beinhaltete eine Nachberechnung ausgewählter Elemente des Gestells hinsichtlich ihrer Belastung. Die Berechungen werden in den Abschnitten 4 und 5 behandelt. 3.1 Aufbau des Gestells Die umgesetzte Gestellkonstruktion besteht im Grunde aus zwei ineinander verschachtelten Gestellen (Abbildung 3.2). Das innere Gestell (a)) trägt dabei den Drehkanal und den Antrieb, während es selbst vom äußeren Gestell (b)) gehalten wird und in diesem vertikal verstellbar ist. Zum Ausgleich von Bodenunebenheiten besitzt das äußere Gestell verstellbare Füße (9). a) b) 6 5 4 1 2 3 Abbildung 3.2: Darstellung der beiden Gestellteile: a) Innerer Gestellteil, b) Äußerer Gestellteil, 1: Querträger, 2: Längsträger, 3: Montageflächen für die Motorsteuerung und ein Netzteil, 4: Zahnriemen, 5: Antriebseinheit (Schrittmotor, Getriebe), 6: Entlastungsstütze, 7, 8: kleine und große Winkel, mit denen beide Gestellteile verbunden werden, 9: Stellfüße. Der Drehkanal wurde oberhalb der Antriebseinheit (5) platziert, um die Bauhöhe des Gestells zu beschränken. Zudem vereinfacht sich dadurch die Montage, weil der Drehkanal dadurch von oben in das Gestell hineingesetzt werden kann, ohne einen Antrieb demontieren zu müssen. Die Belastung durch den Drehkanal wird über Quer- und Längsträger (1, 2) in die senkrechten Stützen geleitet. Der darunter befestigte Antrieb erhielt einen vergleichbaren Trägerrahmen. Eine senkrechte Stütze (6) unterstützt die Verbindungselemente bei der Auf- Fachhochschule Düsseldorf Diplomarbeit 2002/03, Terence Klitz 7 8 9
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Ausgangspunkt für die konstruktive Bearbeitung war ein Drehkanal mit Drehflanschen wie<br />
ihn die Abbildung 3.1 darstellt. Aufgrund von Toleranzen bei der Fertigung der Drehflansche<br />
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Abbildung 3.1: Ausgangssituation des Drehkanals für die konstruktive Gestaltung des Gestells:<br />
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Für diesen Drehkanal galt es ein Gestell zu konstruieren, welches dessen Lagerung und<br />
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Der Konstruktionsprozess beinhaltete im wesentlichen drei Schritte:<br />
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