Hallo,
ich soll einen Hammer konstruieren, der aus genau 2 Teilen besteht. Beide Teile müssen aus Guss sein und FORMSCHLÜSSIG verbunden sein. Die formschlüssige Verbindung soll ohne Spezialwerkzeug zu montieren und demontieren sein. Der Hammer soll ausserdem leicht zu fertigen sein. Die Frage ist jetzt, wie genau verbinde ich den Hammerkopf und Stil miteinander? Ist eine Verschraubung mit Außengewinde am Stil und Innengewinde am Kopf eine formschlüssige Verbindung? Hält eine solche Verschraubung an dieser Stelle überhaupt eine Schlagbelastung aus?
Welche alternativen, formschlüssigen Verbindungsmöglichkeiten gibt?
Hoffe mir kann jemand helfen, es eilt leider…
Hallo!
Soweit ich weiß ist eine Schraubverbindung eine Kraftschlüssige Verbindung. Ich perönlich würde eine Keilverbindung wählen, da dadurch der Hammerkopf radial und axial gesichert ist(Vorgespannte Formschlussverbindung). Da deine Konstuktion aber zweiteilig werden soll wird das ganze etwas schwieriger. Da aber das ganze aus Guss gefertigt wird schlage ich dir vor die Gussform so aus zulegen dass der Keil beim Stil angeformt ist. Sollte es bereits ein fertiger Guss sein ist es kein Problem das Profil anzufräsen.
Ich hoffe ich konnte die weiterhelfen.
Gruß!
Hallo K101
Nun, deine Idee mit der Schraube wäre je nicht ganz verkehrt aber: Schrauben bzw. Gewinde dürfen nicht auf ihren Formschluß belastet werden, sondern nur auf Kraftschluß!!!
Das heißt auf gut Deutsch: vergiß es!!!
Lösungsvorschlag: den Hammerstil konisch (kegelig) zulaufen lassen. Und zwar am Griff der kleinere Durchmesser und am Kopf der Große. Jetzt brauchst du nur noch das „Auge“ des Hammerkopfes ein wenig kleiner halten als deinen größten Durchmesser am Stil. Und somit hast du aus zwei Teilen einen funktionsfähigen Hammer, der leicht zu montieren ist, und dazu rein formschlüssig verbunden ist.
MfG
Hallo Josef,
danke für deine schnelle Antwort! Eine konische Verbindung hört sich sinnvoll an, denke ich. Mit welcher Passung und Toleranzen sollte ich die Bohrungen bzw. die konische Verbindung machen?
Danke nochmal.
gruß
k101
Für dich sollte die DIN ISO 2768-1 m vollkommemd ausreichend sein.
Verjüngung größer 1:50, sonst kommst mit der Toleranz wieder net hin…
„Schraubverbindungen sind in den meisten Fällen kraftschlüssige Verbindungen da die Schrauben so fest angezogen werden (vorgespannt) dass die beiden verbundenen Teile durch die Reibung zusammenhalten“
wenn ich das richtig verstehe darfst du auch keinen splinnt oder niete verwenden um stiel und kopf miteinander zu verbinden, da dies ja das dritte teil ist.
jede formschlüssige verbindung benötigt aber eine art sicherung, da sich ansonst die beiden teile selbständig lösen können, so wie sie vorher montiert wurden sind.
denk aber nochmal drüber nach…
Hallo Konstruki,
die Frage klingt eher nach Philosophiestudium als nach Konstruktion.
Hammer und Stiel aus Gusseisen also.
2 Teile erlaubt, da kann man ja in die Vollen gehen!
Mir fällt leider auch nicht viel anderes ein als eine Schraubverbindung, so wie du sie beschrieben hast.
Ist natürlich in der geforderten Wirkungsrichtung eine Formschlussverbindung, bei Montage und Demontage eine Reibschlussverbindung.
Möglich wäre auch:
Innenkonus im Kopf, Aussenkonus im Stiel, allerdings zum Griff hin sich verjüngend, im Prinzip wie die Befestigung einer Spitzhacke an deren Holzstiel.
Mit dem Formschluss verhält es sich so wie oben.
Sonst habe ich momentan keine Idee.
Melde dich wenn du noch etwas wissen willst oder wenn es noch genauere Angaben gibt.
Gruß,
Doggerland
ja ich darf in der Tat keinen Splint etc. nehmen. Es sollen nur 2 Teile sein, deshalb scheint wohl eine konische Verbindung am sinnvollsten, wobei ich mich frage ob ich sie sichern müsste und wenn ja wie…
Aber danke schonmal für deine Antwort!
danke für deine schnelle Antwort,
ja ich finde auch ein Hammer aus Metall der nur aus 2 Teilen bestehen soll ist recht realitätsfern… Aber leider ist wirklich genau das meine Aufgabe. Die Verbindung mit Innenkonus und Außenkonus der sich zum Stil hin verjüngt scheint ja die sinnvollste Lösung zu sein, aber warum ist diese Verbindung formschlüssig und nicht kraftschlüssig? Kann man das so begründen, dass der Radius am Stilende größer ist, als der größte Durchmesser des Bohrungslochs und deshalb eine formschlüssige Verbindung vorliegt?
Vielen Dank, hilft mir schonmal ungemein!
Kannst du mir noch einmal genau sagen was eine Verjüngung von 1:50 bedeutet? Auf einen mm länge 1/50 mm verjüngung?
Hast du zufällig einen link o.ä. wo ich sehen kann, wie eine solche Passung in einer technischen Zeichnung dargestellt wird?
Danke nochmal!
Ja so ist das.
Wenn du den Kopf nach aussen verlieren würdest, dann müsste das Material zerstört werden oder eben die Form mind. eines der Verbindungspartner deformiert werden. Bei der Schraube verhält sich das auch so. In die andere Wirkrichtung, also Kopf löst sich nach innen, zur Hand hin, ist es in dem Beispiel nur ein Reibschluss. Bei der Schraube ist es auch hier ein Formschluss. Der Reibschluss besteht bei der Gewindeverbindung in der Behinderung der Drehbewegung.
Gruß,
Doggerland
Tut mir leid, kann zur Zeit nicht helfen.
VG
canuma
da muss ich dich leider enttäuschen, eine konische verbindung ist immer kraftschlüssig und damit nicht zulässig
Hmm aber sicher dass eine solche konische Verbindung formschlüßig ist? Volleytom meinte jetzt oben, dass jede konische Verbindung kraftschlüssig sei? Kannst du mir einen Link schicken, wo ich eine solche konische Verbindung mal als technische Zeichnung sehen kann?
???
Ich schlage vor, Du schnappst Dir Dein Fachkunde Buch, Dein Tabellenbuch o.ä. und beginnst noch mal von vorn.
Eine Verschraubung ist eine Schraubverbindung.
Sorry, aber ich bin nicht gewillt auf diesem Level Hausaufgaben anderer Leute zu machen.
Ann
Wer stellt dir denn so eine Aufgabe ???
Na ja … früher waren hämmer immer eine Holz-Stahlkonstruktion.
Das hatte auch seinen Sinn, da du mit dem leichten Holz
kein unnötiges Gewicht mit Dir rumschleppen mußtest… Nur der Kopf ist schwer mit dem man(n) mit dem richtigen Schwung auch richtig viel Energie auf den Nagelkopf bringen konnte.
Später wurden dann Kunststoffgriffe und Leichtmetallgriffe verwendet.
Eine Verschraubung wie Du dir Sie offensichtlich vorstellst hält eine Schlagbeanspruchung sicherlich stand. Ein Hammer trifft aber nicht immer richtig auf.Sodass der Kopf sich eventuell losdrehen kann.
Dieses Problem könntest du lösen indem Du eine Sicherung einbaust.( Stift, Kontermutter)
Das ist aber wieder ein zusätzliches Bauteil.
Oder du bringst an Deinen Stihl einen Absatz.
Auf diese zusätzlich entstehende Fläche bringt du eine Rändel an oder fräst Fächer an.
(Prinzip: siehe Fächerscheibe)
Das wird allerdings alles wieder teuer in der Herstellung.
Wäre aber die Lösung.
Ich würde aber eine andere Variante wählen.
Da kann wieder unser Holzstiel/Stahl-Konstruktionsprinzip helfen. Zumindest schauen wir uns etwas davon ab.
Deine beiden Gussteile werden bearbeitet
Beim Kopf wird die Bohrung bearbeitet.
Beim Siel ein Ende ein Durchmesser angedreht.
Das alles nach dem ISO System für Passungen
(früher DIN ISO 286; jetzt bestimmt mit neuer Normbez.)
Wähle daraus eine Übermaßpassung für Deine beiden Bauteile und füge Sie zusammen.
Die beiden Teile können kalt zusammengepresst werden.
Dafür brauchst Du aber etwas Kraft zumindest eine Spindelpresse.
Du kannst die Beiden auch Schrumpfen:
Den Hammerkopf erwärmen und über den den Stiel schieben.
Oder das ganze umkehren.
Den Stiel abkühlen und in den Hammerkopf stecken.
Das ist eine sichere und kostengünstige Konstruktion
Na dann noch Viel Spaß beim Konstruieren!!
Hast Du noch Fragen bitte melden!
Hallo Konstruki,
leider habe ich den ganzen Artikelbaum nicht gelesen.
Oben hat Josef_W die Lösung ja schon beschrieben, die mit dem Konus die ich auch erwähnt hatte.
Schau in
wikipedia: Morsekonus
und auch
wikipedia: Verbindungstechnik
Dort ist Formschluss und Kraftschluss erklärt.
Es kommt immer auf die gesuchte Richtung an!
Gruß
Doggerland
Hallo,
All Verbindungen, wo ein ungewolltes Lösen der Fügepartner geometriebedingt verhindert wird - (in anderen Worten: ein Fügepartner ist dem anderen „im Weg“) sind formschlüssig. Im Gegensatz dazu steht der Kraftschluß, wo die Anpreßkraft reibungsbedingt ein ungewolltes Lösen verhindert. Demzufolge ist eine Schraubverbindung auch formschlüssig.
Eine andere Möglichkeit eines Formschlusses ist eine Bajonettverbindung oder eine Mehrkant (zb. Vierkant- oder Sechseck-) Vern´bindung.
Hallo,
ich denke, ein Gewinde ist nicht unbedingt ideal für diese Belastung gußtechnisch auch nicht ganz einfach). Wie wäre es beim Stiel mit einem leicht angeschrägten Außenvierkant und entsprechend beim Hammer mit einem Innenvierkant? Der Stiel muß dann von oben in den Hammer eingeführt werden und wird beim Schlagen nicht verloren, sondern presst sich noch fester ein.
Gruß
Klaus
Hallo Konstrukieren_101,
zum rein technischen Thema:
die Verwendung eines Gewindes zur Fixierung ist charmant, hat aber wie Sie bereits erwähnt haben, den Nachteil, dass es bei mechanischer Belastung zerstört werden kann. Wäre dies überhaupt ein Nachteil oder nicht sogar ein Vorteil, so dass sich der Hammerkopf nicht mehr versehentlich lösen kann?
Was halten Sie folgendem Ansatz? Montage des Hammerkopfes über den gesamten Griff hinweg.
Am Griff (Hammerkopfseite) dann eine konische Aufweitung, so dass der Hammerkopf nicht wegfliegen kann.
Könnte mir vorstellen, dass duktile / schlagzähe Materialien verwendet werden müssen und dass spröde Werkstoffe wahrscheinlich verboten sind. (Habe noch nie von einem Keramikammer gehört)
Bezüglich der Rahmenbedingungen für die Konstruktion würde ich nachhaken, ob eine Richtlinienrecherche und eine Normenrecherche stattgefunden hat… Vielleicht existiert ja eine harmonisierte Produktnorm für Hämmer oder für Werkzeuge?
http://ec.europa.eu/enterprise/policies/single-marke…
http://www.springer.com/cda/content/document/cda_dow…
Grüße
-SMT-