Häufige Konstruktionsfehler und wie Sie sie vermeiden: Fehler #1

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Die Folgen von schwerwiegenden Konstruktionsfehlern treiben so manches Unternehmen in den Ruin.

Eine Faustformel besagt, dass sich die Kosten jeweils um den Faktor 10 erhöhen, wenn Bauteiländerungen bei den unterschiedlichen Entwicklungsstufen (Planung, Fertigung, Prüfung, Kundeneinsatz) erforderlich sind.

Wirklich teure Schadensfälle passieren also erst bei Ihrem Kunden.

Umso erstaunlicher ist es, dass bei Schadensanalysen immer wieder die gleichen Fehler in den Konstruktions- und Entwicklungsabteilungen gemacht werden. Kennt man diese, kann man bereits bei der Entwicklung von Bauteilen und Baugruppen darauf achten, diese zu vermeiden.

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Fatale Folgen von Konstruktionsfehlern

Schadensfälle sind in diesem Zusammenhang nicht nur, wenn Bauteile brechen, sondern wenn sie die zugesagten Eigenschaften entweder sofort oder im Laufe der Zeit nicht mehr erfüllen.

Schadensanalysen waren schon immer mein Steckenpferd – herauszufinden, was die Ursachen sind, wenn Bauteile nicht das tun, was die entwickelnden Ingenieure gedacht haben.

Dabei machte ich eine erstaunliche Entdeckung: In keinem einzigen von mehreren hunderten Schadensfällen in über 26 Jahren meiner Berufslaufbahn war die Ursache eine unglückliche Verkettung von Umständen wie z.B.

  • schlechtes Material
  • leicht höhere Lasten
  • schlecht ausgeführte Schweißnähte
  • zu große Toleranzen

Diese spielten zwar eine Rolle und brachten das Fass zum Überlaufen.

Es gab in aller Regel aber eine einzige Hauptursache!

Und diese Hauptursache war ein Konstruktionsfehler, der als solcher erkannt hätte werden können.

Diese Fehler treten immer wieder auf und können in wenige Gruppen eingeteilt werden.

Ich werde in zukünftigen Blogs und in speziellen Webinaren auf einzelne Konstruktionsfehler eingehen, die mir immer wieder begegnet sind.

Fehler #1: Falsche Lage von Rippen

Bei der Verrippung von Bauteilen sollten die Rippen auf Zug- und Druck beansprucht werden, nicht auf Biegung.

Falsche und richtige Verrippung
Falsche und richtige Verrippung

Die nebenstehende Abbildung zeigt, was hier falsch laufen kann:

Bei der linken Abbildung laufen die Rippen nicht auf gemeinsame Knotenpunkte. Rippen enden auf anderen Rippen und belasten diese somit auf Biegung.

Sind Rippen falsch angeordnet, ist der Einfluss auf die Steifigkeit geringer, an den Stellen, an denen der Kraftfluss unterbrochen bzw. umgelenkt wird, treten aufgrund der Biegung unnötig hohe Spannungen auf.

Spannungskonzentrationen führen dazu, dass von diesen Stellen Risse ausgehen.

Wird das grundlegende Prinzip verstanden, sieht man sehr schnell, dass sich diese Überlegungen auch auf Maschinengestelle, Rahmenkonstruktionen usw. übertragen lassen.

Fazit: Falsche oder schlechte Verrippungen nutzen weniger und versagen schneller.

Ich freue mich auf Ihre Fragen.

➞ Jetzt Teil 2 des Artikels lesen

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