UNIVERSITÄTSBIBLIOTHEK

Beitrag zur Auslegung von Gewindehülsen in Spezialbeton für den Maschinenbau

  • Maschinenbetten und -gestelle werden vorwiegend aus Grauguss und als Stahlschweißkonstruktion gefertigt. Aufgrund technischer und wirtschaftlicher Vorteile haben sich seit den 80er Jahren zusätzlich Mineralguss oder epoxidharzgebundener Polymerbeton etabliert. Seit mehreren Jahren wird Ultra High Performance Concrete – UHPC – erfolgreich bei Werkzeugmaschinen eingesetzt. Auf diesen Grundgestellen aus Beton werden neben Gehäusen, Getrieben, Werkzeughaltern, Trafos usw. vor allem die beweglichen Teile der Maschine befestigt. Gängige Praxis hierfür ist die Verwendung von Linearführungsschienen. Diese Arbeit untersucht die vorgespannte, geschraubte Befestigung der Linearführung auf geschliffenen Betonoberfläche mit Hilfe von speziellen Gewindehülsen. In rechnerischen Voruntersuchungen mittels der FE-Methode wurde der Kraftfluss von der Linearführung über die Befestigungsschraube zur Gewindehülse bis in den Betonuntergrund untersucht und darauf aufbauend ein Versuchsprogramm festgelegt. Probekörper aus hochfestem Beton des Marktführers wurden hergestellt und experimentell untersucht. Nach der Auswertung der Versuche wurde ein Bemessungskonzept entwickelt und in Form einer schrittweisen Anleitung festgehalten. Mehrere Beispiele zeigen die Anwendung des Verfahrens. Berechnungen, Versuchskonzeption, Durchführung der Versuche, Versuchsauswertung sowie die Entwicklung des Bemessungskonzeptes erfolgten durch den Verfasser. Die Versuche wurden in seiner Anwesenheit in seinem Betrieb, in spezialisierten Unternehmen mit entsprechender Geräteausstattung und zum größten Teil an der TU Kaiserslautern durchgeführt. Die hier betrachteten Untersuchungen und Bemessungsvorschläge betrachten ausschließlich Maschinenbauteile und dürfen nicht auf Situationen im Bauwesen übertragen werden.
  • Machine beds and frames are predominantly manufactured from grey cast iron and in the form of welded steel structures. On account of their technical and economic advantages, cast minerals or epoxy resin-bound polymer concretes have additionally established themselves since the 1980s. Ultra-High Performance Concrete (UHPC) has been used successfully in machine tools for some years now. Housings, gearboxes, tool holders, transformers, etc., are fixed on this concrete body. The most important fixing is the mounting of monorail guidance systems for the moving axes of the machine. This paper investigates the prestressed mounting of the linear guiding rail on grinded concrete surfaces by means of bolts and special threaded sleeves. In preliminary investigations by means of the FE-method, the force flow from the linear guiding rail via the fastening bolt over the threaded sleeve towards the concrete body was examined. Based on this, a test program was established. Test specimens made of high-strength concrete from the market leader were produced and experimental testing was performed. After evaluating the experiments, a design concept was developed and documented in the form of a step-by-step instructions. Several examples show the application of the method. Calculations, test procedure and design of speciments, execution of the experiments, test evaluation and the development of the design concept were made by the author. The tests were carried out in his presence in his company, in specialized companies with appropriate equipment and for the most part at the Technical University of Kaiserslautern. The examinations and design proposals considered here exclusively consider machine components and must not be transferred to situations in the construction industry.

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Metadaten
Author:Bernhard Sagmeister
URN (permanent link):urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-58770
Serie (Series number):Schriftenreihe der Fachgebiete Baustofftechnologie und Bauschadenanalyse, Massivbau und Baukonstruktion, Stahlbau des Studienganges Bauingenieurwesen (28)
Advisor:Jürgen Schnell
Document Type:Habilitation
Language of publication:German
Publication Date:2020/01/30
Date of first Publication:2020/01/30
Publishing Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Granting Institute:Technische Universität Kaiserslautern
Acceptance Date of the Thesis:2020/01/15
Date of the Publication (Server):2020/02/03
Number of page:X, 178
Faculties / Organisational entities:Fachbereich Bauingenieurwesen
CCS-Classification (computer science):A. General Literature
DDC-Cassification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
MSC-Classification (mathematics):00-XX GENERAL / 00-01 Instructional exposition (textbooks, tutorial papers, etc.)
PACS-Classification (physics):00.00.00 GENERAL
Licence (German):Creative Commons 4.0 - Namensnennung, nicht kommerziell, keine Bearbeitung (CC BY-NC-ND 4.0)