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feldbett/docs/01-designuebersicht.md
Axel Meyer d849c4e86d Initial commit: Feldbett Design-Dokumentation und FreeCAD-Scripts
Modulares Schwergewicht-Feldbett aus Alu-Rohren (25×1.5) mit Stahl-Konnektoren (33.7×2.5).
Design-Docs, Materialrecherche, Gewichtsberechnung, Korrosionsschutz-Analyse,
und zwei getestete FreeCAD-Makros (Struktur + Konnektoren-Detail).

Co-Authored-By: Claude Opus 4.6 (1M context) <noreply@anthropic.com>
2026-04-09 14:30:35 +02:00

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# Feldbett — Designübersicht
## Projektziel
Konstruktion eines **Schwergewicht-Feldbetts** aus modularen Stahlrohren (bzw. Aluminiumrohren) mit zwei Sorten von Konnektoren. Alle Strukturrohre haben die **gleiche Länge** (~35 cm) und werden durch Zusammenstecken verbunden.
- **Ziel-Liegelänge**: ~2 Meter
- **Ziel-Breite**: ~70 cm (Abstand AA)
- **Tragfähigkeit**: 200 kg Personenlast, Sicherheitsfaktor 2
- **Designprinzip**: Vollständig modular, zerlegbar, alle Rohre austauschbar
## Strukturprinzip
Das Bett besteht aus sich wiederholenden **Modulen** in X-Form:
```
Draufsicht (X = Längs, Z = Quer):
A ════════╤══════════╤══════════╤═══════ A ← Längsstange (oben)
│╲ ╱│╲ ╱│
│ D D │ D D │ ← Diagonalen
│ ╲╱ │ ╲╱ │
Q────┼─────Q────┼─────Q ← Querstreben (mitte)
│ ╱╲ │ ╱╲ │
│ B B │ B B │ ← Beine
│╱ ╲│╱ ╲│
F──────────F──────────F ← Fußpunkte (unten)
A ════════╤══════════╤══════════╤═══════ A ← zweite Längsstange
```
### Koordinatensystem
| Achse | Richtung | Beschreibung |
|-------|----------|-------------|
| X | Längs | Liegeachse |
| Y | Vertikal | Höhe |
| Z | Quer | Breite |
### Bauteile
| Typ | Beschreibung | Richtung | Anzahl (3 Module) |
|-----|-------------|----------|-------------------|
| **A** | Längsstangen | X (horizontal, oben) | 10 Stück (5 pro Seite, segmentiert) |
| **Q** | Querstreben | Z (horizontal, mitte) | 3 Stück (1 pro Modul) |
| **D** | Diagonalen | 3D (oben→mitte) | 12 Stück (4 pro Modul) |
| **B** | Beine | 3D (mitte→unten) | 12 Stück (4 pro Modul) |
### Knotenpunkte
Jedes Modul erzeugt diese Knotenpunkte:
- **Oben** (Y=totalH): 4 A-Knoten (xAL/xAR × ±hwA) — hier treffen A und D
- **Mitte** (Y=legH): 2 Q-Enden (xQ × ±hwQ) — hier treffen Q, D und B
- **Unten** (Y=0): 4 Fußknoten (xAL/xAR × ±hwA) — hier enden B
## Konnektoren
### Connector 1 — A↔D / Fuß (24 Stück)
Verbindet Längsstange (A) mit Diagonale (D) an den oberen Knotenpunkten. **Identisches Teil, um 180° gedreht**, dient auch als Fußkonnektor (B↔Boden).
- 2 Hülsen pro Connector: eine für A-Richtung, eine für D-Richtung
- Hülsen werden auf Gehrung gesägt und zusammengeschweißt
- 12× oben (A↔D) + 12× unten (B↔Fuß) = **24 Stück**
### Connector 2 — Q↔D↔B Kreuzknoten (6 Stück)
Verbindet Querstrebe (Q, durchlaufend) mit Diagonale (D, von oben) und Bein (B, nach unten) an den Q-Enden.
- 4 Hülsen pro Connector: Q-links, Q-rechts, D, B
- Alle auf Gehrung gesägt und sternförmig zusammengeschweißt
- 3 Module × 2 Q-Enden = **6 Stück**
### Inline-Verbinder (Stift) für A-Stangen (8 Stück)
Die Längsstangen bestehen aus 5 Segmenten pro Seite. Zwischen je zwei Segmenten sitzt ein **dünnerer Stift** (Rohr mit kleinerem Durchmesser), der von innen in beide Standardrohre eingeführt wird und dort durch **Federbolzen** gehalten wird.
- 4 Verbindungen pro Seite × 2 Seiten = **8 Stück**
- Stiftlänge: ~100 mm (50 mm Einstecktiefe pro Seite)
## Geometrie (berechnete Werte bei L=350mm, Breite=700mm, 3 Module)
| Parameter | Wert | Beschreibung |
|-----------|------|-------------|
| L | 350 mm | Einheitliche Stangenlänge |
| BREITE_AA | 700 mm | Abstand zwischen Längsstangen |
| hwA | 350 mm | Halbe Breite (AA) |
| hwQ | 175 mm | Halbe Q-Länge |
| dZ | 175 mm | Z-Einzug von A nach Q |
| legH | 247.5 mm | Höhe einer Ebene (A→Q oder Q→Boden) |
| totalH | 495 mm | Gesamthöhe (~49.5 cm) |
| aEnd | 1750 mm | Liegelänge (175 cm) |
| step | 700 mm | Modulabstand |
**Hinweis**: 175 cm Liegelänge ist kürzer als das 2m-Ziel. Optionen:
- L auf 400 mm erhöhen → 2.0 m
- 4. Modul hinzufügen → 2.45 m (zu lang)
- Halbes Modul am Ende
## Nächste Schritte
→ Siehe [02-materialauswahl.md](02-materialauswahl.md) für Rohrauswahl
→ Siehe [03-kontaktkorrosion.md](03-kontaktkorrosion.md) für Korrosionsschutz
→ Siehe [04-gewichtsberechnung.md](04-gewichtsberechnung.md) für Stückliste und Gewichte