Konstruieren für Einsteiger

Folge sechs unserer Reihe Konstruieren für Einsteiger behandelt das Thema Bauelemente. Anhand eines isolierverglasten Holzfensters zeigt Ihnen Autor Helmut Klein, wie Sie einmal erstellte Konstruktionen einfach variieren können.

IT-Fachbereichsleiter an der Marcel-Breuer-Schule in Berlin

BBei der Planung moderner Bauteile, wie z. B. isolierverglaster Holzfenster, unterstützt Sie das Programm Google SketchUp nicht nur bei der Lösung konstruktiver Details. Eine einmal erstellte Konstruktion kann auch relativ einfach variiert werden. Die Größenverhältnisse der Glasflächen eines zwei- oder mehrflügeligen Fensters können z. B. durch Verschiebung der Pfosten- bzw. der Stulppartie geändert oder das Bauteil an eine andere bauliche Situation angepasst werden.

Ein weiterer Vorteil liegt in den Möglichkeiten der plastischen Darstellung. Fachliche Details können vorab sichtbar gemacht werden, um z. B. mit den Kollegen Fragen der Fertigung und des Einbaus unmissverständlich zu klären.

Sechste Übung: Holzfenster

Sie konstruieren in dieser Übung ein zweiflügeliges Fenster mit Pfosten, das in eine Maueröffnung von 1,26 m Breite passen soll. Die Innen- und Außenprofile der Rahmenhölzer moderner Fenster sind durch DIN-Vorgaben, die üblichen Beschlagsysteme und die darauf abgestimmten Werkzeugssätze definiert.

Die für die Übung erforderlichen Maße entnehmen Sie bitte den Abbildungen 1 bis 3 unten. Details für die Ihnen keine Maße vorliegen, können Sie nach Augenmaß zeichnen bzw. den Katalogen der Werkzeug- und Beschlaghersteller entnehmen (z. B. unter http://www.gold-tools.de, http://www.gold-tools.de und http://www.gold-tools.de).

Die Einbausituation

Zeichnen Sie die linke Mauerkante zuerst als Rechteck (150 mm x 240 mm), von dem Sie den Falz (125 x 62,5 mm) heraustrennen. Ziehen Sie daraus einen Körper von z. B. 20 mm Dicke. Speichern Sie das Ergebnis als Komponente »Mauerkante«.

Kopieren Sie die Komponente Mauerkante nach rechts um die Komponentenbreite (150 mm) und spiegeln Sie die Kopie mit Hilfe des entsprechenden Kontextmenübefehls entlang der roten Achse. Danach verschieben Sie die Kopie auf der roten Achse um 1,26 m nach rechts. Legen Sie den Layer »Baustelle« an und weisen Sie die beiden Mauerkanten diesem Layer zu.

Aufrechte Blendrahmenhölzer

Beginnen Sie den Blendrahmen-Holzquerschnitt an einer beliebigen Stelle der XY-Ebene durch ein Rechteck (78 x 68 mm) von dem Sie dann den Falz A (53 x 15 mm) und anschließend den Falz B (27 x 19 mm) heraustrennen.

Um eine Ecke mit einem Radius von 3 mm abzurunden, zeichnen Sie dort zuerst ein entsprechendes Rechteck (3 x 3 mm), damit Sie Schnittpunkte erhalten, an denen Sie einen Bogen ansetzen können. Geben Sie als Wert der Rundung 3 r ein, wodurch ein Radius von genau 3 mm festgelegt ist.

Die Lage der beiden Nuten (ca. 8 x 6 mm) an der Außenkante können Sie nach Augenmaß bestimmen. Die Euronut am Falzprofil hat eine Tiefe von 4 mm.

Ziehen Sie aus dieser Fläche auch einen Körper von 20 mm Dicke und erstellen Sie die Komponente »Blendrahmenholz«. Legen Sie den Layer »Blendrahmen« an und weisen Sie die neue Komponente diesem Layer zu (Abb. 5)

Zeichnen Sie auf gleiche Weise den Pfosten (104 x 78 mm), der beidseitig das gleiche Falzprofil wie der Blendrahmen hat. Auch diese Komponente gehört auf den Blendrahmenlayer.

Position der Rahmenhölzer

Positionieren Sie die Blendrahmenkomponente zuerst mit der linken oberen Ecke genau in die Innenecke der linken Mauerkante und verschieben Sie diese dann um 12,5 mm nach rechts und um 10 mm in der grünen Achsrichtung von der Mauerkante weg.

Kopieren Sie jetzt die Blendrahmenkomponente beliebig weit nach rechts, spiegeln Sie sie entlang der roten Achse und positionieren Sie sie entsprechend im Falz der rechten Mauerecke.

Den Pfosten können Sie mit dem Mittelpunkt der Außenkante an den Mittelpunkt einer Verbindungslinie zwischen den beiden Blendrahmen positi- onieren (Abb. 4).

Flügelrahmen und Dichtung

Beginnen Sie den Flügelrahmen-Holzquerschnitt wieder an einer beliebigen Stelle durch ein Rechteck (78 x 68 mm), von dem Sie mehrere Fälze als Rechtecke abtrennen. Für die Zeichnung der Dichtungsnut, der Ausfräsung für das Kantengetriebe, der Belüftungs- und Stütznut reicht für diese Übung Augenmaßgenauigkeit (Abb. 6).

Legen Sie den Layer »Flügelrahmen« an und weisen Sie die neue Komponente »Flügelrahmenholz« diesem Layer zu.

Die Umrisse der Dichtung zeichnen Sie mit dem Freihand-Werkzeug. Doch beginnen Sie zuerst mit einem Rechteck von 19 x 4 mm, das den äußeren Abmessungen der Dichtung entspricht. Verändern Sie den Maßstab dieses Rechtecks mit dem Skalierwerkzeug um den Faktor 10, damit Unsauberkeiten bei der Anwendung des Freihand-Werkzeugs durch spätere Rückskalierung kaum noch auffallen.

Zeichnen Sie nun die Dichtungsumrisse so gut es geht und löschen Sie danach die Reste des Rechtecks.

Nach der Verkleinerung mit dem Skalierwerkzeug um den Faktor 0,1 sind Ungenauigkeiten kaum noch von Bedeutung. Ziehen Sie aus der abgeschlossenen Fläche ein 20 mm langes Dichtungsstück und markieren Sie dieses dann, um über den Kontextmenübefehl Kanten abmildern/glätten eine zufriedenstellende Darstellung für die Dichtung zu erhalten. Zum Schluss erstellen Sie daraus eine Komponente (Abb. 7).

Um die Dichtung dauerhaft dem Flügelrahmen-Holzquerschnitt zuzuweisen, aktivieren Sie den Komponentenbearbeitungsmodus durch Doppelklick auf das Flügelrahmenholz, ziehen die Dichtung aus der Komponentenbibliothek und positionieren Sie diese mit etwas Fingerspitzengefühl an der richtigen Position (Abb 8).

Der Horizontalschnitt

Zur Vervollständigung des Horizontalschnittes platzieren Sie die Flügelholzkomponente bzw. gespiegelte Komponentenkopien mit 7 mm Aufschlag an die Blendrahmen und an den Pfosten. Überprüfen Sie zur Kontrolle die Falzluft. Sie sollte 11 mm bzw. 4 mm betragen (Abb. 9).

Mit Komponenten für Isolierverglasung, Verklotzung und Glasleisten können Sie die Darstellung eindrucksvoll ergänzen (Abb. 10).

Maße und Variationen

Aus der Schnittdarstellung können Maße wie z. B. Scheibenbreite und Flügelrahmenbreite entnommen werden.

Markieren Sie nach der Bemaßung die Pfostenpartie und verschieben Sie diese entlang der roten Achse z. B. um 200 mm nach rechts. Die Bemaßung wird automatisch daran angepasst (Abb. 11).

Wenn Ihnen das Konstruieren Spaß macht, versuchen Sie doch mal in gleicher Weise einen Vertikalschnitt des Fensters aufzubauen. Etliche Komponenten des Horizontalschnitts können dabei erneut verwendet werden.

In der nächsten und gleichzeitig abschließenden Folge werden einige interessante Programmerweiterungen beschrieben, die die Nutzungsmöglichkeiten von SketchUp deutlich erweitern. Außerdem finden Sie Hinweise zu den Möglichkeiten der Werkstückpräsentation sowie eine Checkliste zur Vermeidung von Fehlern.

Helmut Klein