Gelenkcoupler TV Zapfen

Doughty ist dein Freund

Der Artikel heißt Articulated Big Ben und ist im Blue Book von Doughty zu finden auf Seite 11.

http://www.fischer-online.de/cms/files/Doug…ebookissue7.pdf

Ich denke das müsste es sein was du suchst.

Auf Seite 53 gitbs noch ein Gelenk das eigentlich für eine knickbare Doppelmontageschelle gedacht ist, damit könntest du aber auch weiterkommen.

Falls der obige Link als Shop-Link gewertet wird bitte ich vielmals um Verzeihung und um entsprechenden Hinweis oder Löschung durch Admin.

Gruß

dann könnte es die Kombination T57249 und T84300 zzgl. eine Schelle Deiner Wahl werden.
(Seite 14 / 52)

ich denk du suchst sowas:

is' T74801 mit T30410 von Doughty

Grml.

Keine Ahnung was den morgen mit mir los war. ich hatte eigentlich verstanden was du wolltest, habe nur im halbwach Quasi Zapfen und Aufnahme verpeilt.......

*kopfschüttel*

Äh zum Vertauen:
Eine Tent Clamp darf 150 kg, aus unserer Sicht eher oft nur 75 kg.
Das sollte eine M10 Schraube, selbst wenn die Lampe Purzelbäume schlägt, in alle Richtungen aushalten.

Zum Vergleich: ein 500kg Handkettenzug, hat am Haken in der Regel eine M6 Schraube.

Generell neigt man in unserer Branche durch ständig betriebene Verunsicherung zu maslosen Überdimmensionierungen.

Trotzdem sei gesagt: Ob Dich das von einer zweiten Tentclamp (für den Safety) entbindet, sei dahingestellt. Hier ist als vorderstes Risiko sicher schlampiges Anschrauen der Klemme zu sehen.

Viel Erfolg
Tobias Kammerer

Hallo nochmal,

der Hebel ist ja durch das Gelenk nur so lang wie der Weg vom Gelenk zur Tentclamp, oder meinst DU im Fall ohne Gelenk oder meinst DU eine Längskraft (also gegen das Gelenk)?
Ansonsten glaube ich, dass bei allen normalen Belastungen, die auftreten können, keine Gefahr besteht.

Viele Gürße
Tobias Kammerer

Zitat von "tobias kammerer"

Ansonsten glaube ich, dass bei allen normalen Belastungen, die auftreten können, keine Gefahr besteht.

Definiere "normale Belastung"...

Man sollte sich dahingehend verständigen, das es eine 100%tige Bruchsicherheit ohnehin nicht gibt.
Dynamische Lastangriffe (Windlasten, Schwingungen) sind in dem beschriebenen Umfeld nicht bis nur schwierig zu erfassen.
Man kann sich helfen durch eine erprobte Überdimensionierung und die konstruktive Vorgabe, das die ausgeführte Konstruktion auf gar keinen Fall plötzlich nachgeben darf. D.h. die Geschichte darf sich verbiegen, darf anfangen zu wackeln, aber eben nicht plötzlich ausfallen.
Aus eben diesem Grund ist z.B. der Ersatz von Schrauben durch abmessungsgleiche Normteile mit anderen (hier: höheren) Festigkeitswerten als äusserst bedenklich einzustufen.

Wenn hier eine Schraube ohne Vorwarnung abreisst, liegt ein konstruktiver Mangel vor.
Anzugsdrehmomente sind einzuhalten, weil die Bruchlast der Schraube teilweise durch das Anzugsmoment schon "verbraucht" wird.
Werden Schraubverbindungen nachhaltig auf Abscherung beansprucht, liegt ein konstruktiver Mangel vor.
Das es trotzdem hält, weil es ja immer gehalten hat, ist kein Argument.

Wie schwer ist denn deine Box?

Gruß Johannes

Moin,

Zitat von "Mechwerkandi"

Das es trotzdem hält, weil es ja immer gehalten hat, ist kein Argument.

Auf dieser Grundlage basiert fast alles was wir so um uns herum haben. Der Unterschied ist nur, dass das von sehr gut ausgebildeten Leuten bewertet wird.

Gruß aus Australien
Andreas

Vielen dank für den Hinweis, wie konnte mir dieser Tippfeler nur unterlaufen...

Also, nehmen wir mal an, du könntest das Gelenkigkeit fest anziehen:

Belastet wird die M12-Schraube durch den Hebel aus Gelenk und Scheinwerfer, laut deiner Aussage mit einer Länge von 0,45 m. Somit erhältst du ein Moment aus den ca. 15 kg Nutzlast von 0,45 m x 150 N = 67,5 Nm. Dieses erzeugt in dem Bolzen durch das Kippen über die Kante des Gelenkfußes eine Normalkraft, keine Querkraft. Der wirkende Hebel beträgt hier 15 mm, da der Flachstahl dort 30 mm breit ist und sich die Bohrung für die Schraube genau mittig befindet. Normalkraft durch die Nutzlast also 67,5 Nm : 15 mm = 4,5 kN in der M12-Schraube. Durch den wirksamen Spannungsquerschnitt einer M12-Schraube von 84,3 mm2 ergibt sich eine Spannung von 53 N/mm2. Dann wird die Schraube noch im ungünstigsten Fall ordentlich festgezogen. Angenommene Vorspannkraft: 30 kN, das entspricht ca. einem Anzugmoment von 80 Nm. Als Vergleichsspannung erhalten wir also 53 N/mm2 + 30 kN : 84,3 mm2 = 409 N/mm.

Die Schraube kann 640 N/mm2 ohne Verformung und reißt bei 800 N/mm2 ab. Also deutlich drunter.

Ergebnis: die Aussage, es hält, ist auch unter ungünstigsten Bedingungen (hohe Vorspannkraft, Scheinwerferbügel horizontal festgestellt, somit längster wirksamer Hebel) korrekt.
Ziehst du das Gelenk nicht an, verkleinert sich der Hebel auf 41 mm (halbe Gelenklänge). Dann beträgt die Spannung durch die Nutzlast nurnoch 5 N/mm2. Hält also auch.

Dann noch was zur Praxis: du wirst es nicht schaffen, das angegebene Gelenk so festzustehen, dass es 67,5 Nm überträgt. Die beiden Schrauben müssten so festgezogen werden, dass die Streckgrenze sicher überschritten wird. So ein Gelenk sollte man ruhig etwas schmieren, dann wird es ganz unmöglich.

Gruß Johannes

Zitat von "JohannesP"

Die Schraube kann 640 N/mm2 ohne Verformung und reißt bei 800 N/mm2 ab. Also deutlich drunter.

Du gehst offensichtlich von einer Schraube Festigkeitsklasse 8.8 aus.
Ist das irgendwo beschrieben oder Annahme?

Mit welcher Sicherheit für dynamische Lastfälle würdest Du rechnen?

Ja, 8.8. Das ist die Festigkeit der Schraube auf dem Foto. Da die Aufnahme sehr groß ist, kann man das recht gut erkennen.

Die Frage der Dynamik ist sehr berechtigt.
Ob das ganze noch als "vorwiegend ruhend" betrachtet werden kann, ist natürlich zur Diskussion zu stellen. Die Formulierung mit der "Sicherheit gegen Dynamik" ist mir gerade etwas unverständlich.

Wie man ja erkennen kann, ist in der Rechnung keine dynamische Betrachtung enthalten. Ich denke, dass bei der gezeigten Anwendung (Scheinwerfer an Tent-Klemme im Zelt, benutzt wie vorgesehen) der dynamische Anteil vernachlässigt werden kann, da er verschwindend gering ist; besonders, wenn die Tentklemme vernünftig festgeschraubt ist. Dazu eine kleine überschlägige Rechnung um das abzuschätzen: Der schlimmste Fall wäre eine lockere Tentklemme. Diese würde Spiel in der Nut des Zeltprofils zulassen. Die gesamte Konstruktion könnte auf- und abschwingen.

Annahme: 5 mm Spiel in der Nut. In der Realität vermutlich eher weniger, die Klemmen passen ja doch recht gut rein.

Mit dem kurzen Hebel des Gelenks (41 mm) wird es noch weniger, aber lassen wir es mal bei den 5 mm Auf- und Abbewegung.

Wenn sich das Ganze bewegt, muss die Konstruktion Kräfte aufnehmen um die Bewegungen abzubremsen bzw. zu beschleunigen. Am einfachsten vorzustellen, ist der Fall, wenn die Lampe gerade hochwippt. Aufgrund des Spiels kann sie nun 0,5 cm frei herabfallen. Dabei wird sie durch die Erdbeschleunigung nach und nach schneller. Das dauert t=sqrt(s/0,5*g)=0,032 Sekunden. Die Lampe kommt dann mit einer Geschwindigkeit von g * t = 0,32 m/s am Ende an. Danach wird der Fall gebremst und das braucht Kraft. Diese wird von der Konstruktion aufgenommen und erzeugt eine Biegung. Das ist die Bremsstrecke.
Diese sei mal angenommen mit s = 1 mm. (Zur vereinfachung sei auch die Bremsbeschleunigung durch die Biegung in der Konstruktion konstant) Auf 1 mm wird nun also bis auf v=0 herabgebremst. Die Bremsbeschleunigung beträgt somit a= -50 m/s^2.

Die daraus resultierende Kraft ist F=m * a = 15 kg * 50 m/s^s = 750 N.

Ergebnis: Im Verhältnis zur Gesamtbelastung der Schraube (34,5 kN) beträgt der Anteil aus der betrachteten Dynamik nur ca. 2%. Bei einer (wie hier aufgeführten) eher überschlagsmäßigen Betrachtung also durchaus vernachlässigbar. Da wird es vermutlich interessanter zu prüfen, in wie weit der Schraubenkopf nicht exakt mittig belastet wird...

Zum Abschätzen reicht also ein kurzes durchrechnen. Was man daraus dann auch sieht: auch hier wäre ein Feststellen des Gelenkes nicht machbar. Am langen Hebel wäre die in der Schraube resultiernede Kraft immens.

Gruß Johannes

"Sicherheit gegen dynamische Lastangriffe" meint: Ein Empfinden für Lasten, die sich ausserhalb der statischen Berechnung entwickeln. Das kann schon bei der Montage (Schrägzug?) entstehen.

Ich hatte im Rahmen sachverständiger Stellungnahmen einen ähnlich gelagerten Fall zu bearbeiten, bei dem Befestigungsschrauben (dort: M10) in einer Outdoor-Festinstallation nach einer Weile Betriebs nachgaben, es entstand Sachschaden.
Ausfallgrund: Ermüdungsbruch.
Es stellte sich dann heraus, das es seitens des Herstellers keine Vorgaben zum Anzugsdrehmoment der Schraube gab. Es gab auch in der mit der Montage betrauten Firma (irgend so eine Elektrobude...) keinen geeigneten Drehmomentschlüssel, bzw. einen entsprechend sachkundigen Mitarbeiter, weder wurden die Anzugsdrehmomente in geeigneter Weise protokolliert.
Die Schrauben wurden offensichtlich schon bei bei der Montage deutlich überbeansprucht, die im Betrieb angreifenden Windlasten führten dann über die Dauer zu dem beschriebenen Ausfall.
Rein statisch betrachtet hätte jeder die Montage als "sicher" bezeichnet.

Interessant in dem Zusammenhang waren auch die Bilder von dem Fahrgeschäft, von dem sich in Bremen während des Betriebes eine Gondel gelöst hatte. Zwischendrin war mal die gebrochene Traverse zu sehen, der Kommentar verweis auf einen "Haarriss".
Angesichts der Ausführung dieser Traverse (quer durchbohrtes Rechteckrohr mit eingeschweisster Hülse) muss es jeden Sachkundigen geschüttelt haben. Das musste irgendwann mal nachgeben.

Ah, so war das gemeint.

Fälle wie z. B. Rigger fällt in die Truss, oder andere außergewöhnlichen Einwirungen müssen natürlich dezidiert betrachtet werden. Wenn es allerdings um dynamische Anteile, wie z. B. Bremsen und Anfahren von Kettenzügen geht, dann liegt man mit einem Aufschlag von 20% nicht falsch.

Wie du in der ersten Rechnung sehen konntest, spielt das korrekte Anzugsmoment eine große Rolle. Weiterhin kann ein Material nunmal immer nur eine gewisse Anzahl von Lastwechseln (belastet-unbelastet) überstehen, bevor es versagt. Sowas wird in Schwingversuchen ermittelt (Wöhler). Eine Stahlprobe kann z. B. 22.000 Lastwechsel von +-250 N ertragen, bis sie bricht, bei 180 N sind es schon 109.000 Lastspiele und bei 160 N sind es 10 Mio. Lastspiele (Quelle Lasttabelle Wöhlerversuch Wikipedia). Dein Ermüdungsbruch ist also ein typisches Beispiel.

Daher haben auch Kettenzüge/Kräne in der Industrie, wo es täglich bis zu mehrere hundert Lastspiele bis auf Maximallast geben kann eine Nutzungsdauer, nach der sie nichtmehr verwendet werden dürfen, abhängig von der Intensität der Nutzung.

Was ist denn dort genau runtergefallen?

Gruß Johannes