Muffe für hochfeste Rahmenverbindungen
(Idee patentrechtlich nicht geschützt)
Festigkeitssteigerungen sind immer gerne gesehen, wenn sie nicht mehr kosten.
Diese hier kostet keinen einzigen Pfennig, kein Gramm Mehrgewicht und keinen zusätzlichen Aufwand. Sie besteht aus einer schlichten Umgestaltung der bewährten Muffe, die aus statischer Sicht bislang einen kleinen Schönheitsfehler hatte:
Eine Berechnung mit der Methode der Finiten Elemente bringt ans Licht, was eigentlich niemand anders erwartet hätte: hinter der Spitze der Muffe auf der Ober- bzw. Unterseite des Ober- bzw. Unterrohres treten durch Kerbwirkung Spannungsspitzen auf, die zu den bekannten Rahmenbrüchen führen. Manche Experten führten diese bereits auf herabfallende Schweißtropfen von der Stirn zurück. Sehen Sie mir nach, dass ich mit dieser vor langer Zeit gemachten Simulation keine geeignete Vernetzung vorgenommen habe, um reelle Spannungswerte zu ermitteln. Aber das Prinzip wird durch die sicherlich sonst ziemlich unpräzisen Berechnungen erkennbar
Auf die Idee, diese Kerbstellen an Orte zu verlegen, an denen keine hohen
Spannungen auftreten, sind bislang allerdings nur wenige gekommen:
In der neutralen Faser der Rohre (bei Stoßbelastungen und beim Bremsen liegt diese Faser, in der Zug und Druckspannung sich ausgleichen, an den Seiten der Rohre) kann eine Zunge das Rohr bis hinter die Kerbstelle auf Ober- bzw. Unterseite verstärken. Die Gesamtspannung im kritischen Querschnitt nimmt daher ab und die Spitzenbelastungen auf in den hochbelasteten Randfasern (oben und unten) liegen somit nicht höher, als im freien Rohrquerschnitt. Die Dauerfestigkeit der Verbindung wurde somit absolut ohne Mehraufwand um rund 30% gesteigert.
Im ersten Step wurde noch nicht das ganze Potential ausgeschöpft.
Diese Muffe stellt ein vorläufiges Optimum dar.
Die Muffe ist wie gesagt nicht geschützt. Eine Umsetzung des Prinzips wird von mir gerne gesehen. Wenn Sie weitere Informationen wünschen, gebe ich Ihnen gerne Auskunft.