Stöbern Sie in der
Publikationsliste »

0 Dokumente
auf der Merkliste »

EFB-Forschungsbericht Nr. 105

Technologiespeicher mechanische Fügetechniken – Einseitiges Verbinden mit Nietelementen

EFB105.jpg

Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Ortwin Hahn, Dr.-Ing. Uwe Klemens, Dr.-Ing. Herbert Zorn, Dr.-Ing. Klaus Dehlke, Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik der Universität-Gesamthochschule Paderborn

122 Seiten (Sw 97 Abb., 15 Tab.)

ISBN: 978-3-86776-237-3

Preis (Digital) EUR 49,00

Preis (Print) EUR 55,60

Schlagworte: Fügetechnik, Blindniet

Zusammenfassung

Zunehmend gewinnen mechanische Fügeverfahren wie das einseitige Verbinden mit Nietelementen an Bedeutung. Dem industriellen Einsatz der Blindniettechnik stehen häufig noch unzureichende Kenntnisse in Bezug auf die verfahrensspezifischen Besonderheiten entgegen. Es ist derzeit äußerst schwierig, zu einer fundierten Entscheidungsgrundlage bei der Auswahl einer Technologie für konkrete Anwendungen zu kommen.

Ein Überblick über das Fachgebiet erfordert das Studium zahlreicher Fachpublikationen. In der Praxis erweist sich dieses als zeit- und kostenaufwendig und nicht immer effektiv. Das verfügbare Angebot an Wissen über die Blindniettechnik ist nur eingeschränkt überschaubar und häufig nicht zielgerecht auszuwerten und anzuwenden.
Elektronische Informationssysteme können dem potentiellen Nutzer dieser Technologie eine entscheidende Unterstützung bieten. Wissensbasierte Systeme bieten die Möglichkeit, schnell und effektiv zu informieren und bei konkreten Verbindungsaufgaben zu assistieren. Sie ermöglichen es, das Potential dieser Fügetechnologie einem größeren Kreis von Anwendern verfügbar zu machen.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Fakten und Kenntnisse bezogen auf das einseitige Verbinden mit Nietelementen (Blindniete, Blindnietmuttern und -bolzen) zusammengetragen, durch experimentelle Untersuchungen eine einheitliche Darstellung der Nietsysteme ermöglicht, das damit verfügbare Know-how systematisch aufbereitet, strukturiert, u. a. mit Hilfe von Konstruktionskatalogen, und in einem wissensbasierten System abgebildet. Dieses fachspezifische Wissen wird den betrieblichen Bereichen Entwicklung, Konstruktion, Fertigung und Qualitätswesen zur Verfügung gestellt. Es ist ein wissensbasiertes System zum Blindnieten, der Technologiespeicher Mechanische Fügetechniken - Beispiel Blindnieten, entwickelt worden. Der Technologiespeicher Blindnieten bietet Hilfe bei der Auswahl einer Technologie für konkrete Anwendungen und informiert über die Möglichkeiten und Grenzen dieser Fügetechnologie.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, gliedert sich der Technologiespeicher Blindnieten in verschiedene Informationsteile. Es werden Informationen zum Blindnieten und zu Besonderheiten beim Einsatz dieser Technik bereitgestellt. Der Anwender kann sich in der Art eines elektronischen Buches über diese Technologie und die angrenzenden technischen und wirtschaftlichen Wissensgebiete informieren. Dabei werden die Möglichkeiten dieses Mediums konsequent genutzt, z. B. auch mittels Videos und Animationen. Neben den umfangreichen und flexiblen Verknüpfungsmöglichkeiten bietet der Computer die Möglichkeit, individuell auf den Kenntnisstand des Allwenders einzugehen. Mehrere Kapitel gliedern das Wissen über das Blindnieten und führen entsprechend den Anforderungen den Anwender durch das Wissensgebiet.

Eine Vorgehensweise, die sich sequentiell an den einzelnen Kapiteln orientiert, ist ebenso möglich wie die direkte Auswahl der jeweils in Frage kommenden Themen. Mittels der Rechnertechnik kann der Anwender schneller über neue Daten und Fakten, beispielsweise neue Werkzeuge und Untersuchungsergebnisse, informiert werden als mit konventionellen Untersuchungsberichten und Veröffentlichungen.

Dieser Ansatz spiegelt sich auch in der Verknüpfung des Technologiespeichers mit dem Internet wider. Aktuelle Informationen, z. B. zu Nietsystemen oder Fügeeinrichtungen, lassen sich direkt von den Systemanbietern über das weltweite Datennetz abrufen.

Der Technologiespeicher zeichnet sich durch seine modulare und offene Bauweise aus. Die konsequente Aufteilung in einzelne, überschaubare Wissens- und Datenbanken erleichtert die Pflege des Systems. Die Implementierung des Wissens wurde soweit wie möglich derart durchgeführt, daß Änderungen und Ergänzungen ohne Programmiererfahrung möglich sind. Die Einbindung externer Daten ist ebenso möglich wie die Portierung bestehender Datenbestände. Es liegt ein System vor, das jederzeit durch neue Forschungsergebnisse und Verfahrensvarianten aktualisiert und an die Bedürfnisse der Anwender angepaßt werden kann.

Das wissensbasierte System versetzt insbesondere die mittelständische Industrie in die Lage, bei der Auswahl einer für das jeweilige Fügeproblem technologisch geeigneten und wirtschaftlichen Blindniettechnik sowie bei der Bauteilkonstruktion und -fertigung auf den Kenntnisstand zurückzugreifen, der an Forschungsstellen und in einzelnen Bereichen der Praxis bereits vorhanden ist. Da das System auf einem PC lauffähig ist, kann es auf die bestehenden Hard- und Softwareumgehungen übertragen werden. Die grafische Benutzeroberfläche ist einfach zu bedienen und setzt nur geringe Rechnerkenntnisse des Allwenders voraus. Dem Anwender wird fachspezifisches Wissen für einen erfolgreichen und wirtschaftlichen Einsatz von Nietverfahren zur Verfügung gestellt.
Aus der Wissensstrukturierung und -aufbereitung ergeben sich vor dem Hintergrund der betrieblichen Praxis, insbesondere der zahlreichen Werkstoffe und Anwendungsfälle, Unstimmigkeiten und Wissenslücken. Die Durchführung von weiteren experimentellen, numerischen und analytischen Untersuchungen mit technisch und wirtschaftlich wichtigen Werkstoffen und Beschichtungen sowie die Erarbeitung von zusätzlichen Berechnungskonzepten ist notwendig. Die Ergebnisse dieser zukünftigen Untersuchungen sollten zur Erweiterung des Technologiespeichers dienen.

Das Forschungsvorhaben „Technologiespeicher mechanische Fügetechniken – Einseitiges Verbinden mit Nietelementen“ wurde unter der Fördernummer AiF 10450B von der EFB e.V finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AIF e.V) mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWI) gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 105 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle erhältlich.   

Inhalt

Abkürzungen
1 Einleitung
2 Stand der Erkenntnisse
2.1 Einseitiges Verbinden mit Nietelementen
2.1.1 Begriffsbestimmung
2.1.2 Klassifizierung
2.1.3 Blindniete - Einseitiges Verbinden mit Nietelementen
2.1.4 Blindnietmuttern und –bolzen -Einseitiges Verbinden mit Funktionsträgem mit Vorlochen
2.2 Wissensbasierte Systeme
2.2.1 Grundlagen
2.2.2 Entwicklungswerkzeuge
2.2.2.1 Wissensbasierte Systeme
2.2.2.2 Datenbanken
2.2.3 Entwicklung
3 Aufgabenstellung und Zielgruppendefinition
3.1 Aufgabenstellung
3.2 Analyse und Abgrenzung der Aufgabenstellung
3.3 Beschreibung der Zielgruppe
4 Software- und Hardwarevoraussetzungen
4.1 Softwarevoraussetzungen
4.1.1 Grundvoraussetzungen
4.1.2 Entwicklungswerkzeug ToolBook
4.1.3 Entwicklungswerkzeug Nexpert Object bzw. Smart Elements
4.1.4 Entwicklungswerkzeug Paradox für Windows
4.1.5 Schnittstellen zu Internet und Intranet
4.1.6 Laufzeitversionen
4.2 Hardwarevoraussetzungen
5 Wissensakquisition und Wissensstrukturierung
5.1 Wissensakquisition
5.2 Strukturierung und Aufbereitung des Wissens zum Blindnieten
6 Auslegung und Berechnung von blindgenieteten Verbindungen
6.1 Begriffe und Formelzeichen
6.2 Auslegungsarten
6.3 Festigkeitsangaben und Festigkeitsnachweise
6.4 Auslegung nach Nietberechnungswerten
6.5 Auslegung nach Versagensgrenzlinien
7 Einsatz von Konstruktionskatalogen bei Blindnietsystemen
8 Programmiertechnische Realisierung des Technologiespeichers
8.1 Installation
8.2 Übersicht
8.3 Systemarchitektur
8.4 Oberfläche und Navigation
9 Konsultationsmöglichkeiten des Technologiespeichers
9.1 Übersicht
9.2 Modul Blindnieten
9.2.1 Fertigung des Blindnietes
9.2.2 Anwendungsteil
9.2.3 Blindniet
9.2.4 Verarbeitungsgerät
9.2.5 Blindniettypen
9.2.6 Nietvorgang
9.2. 7 Weitere Informationen
9.3 Modul Blindnietmuttern/-bolzen
9.3.1 Fertigung von Blindnietmutter/ -bolzen
9.3.2 Anwendungsteil
9.3.3 Funktionsträger
9.3.4 Verarbeitungsgerät
9.3.5 Funktionsträgertypen
9.3.6 Nietvorgang
9.3.7 Weitere Informationen
9.4 Modul Datensammlung
10 Zusammenfassung und Ausblick
11 Literatur.