Berechnung und Gestaltung von Kunststoff-Flanschverbindungen

FKM 1995
Heft Nummer 198
Vorhaben Nr. 173

Abschlußbericht
Kurzfassung:

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Gestaltungsrichtlinien zu erstellen, welche es ermöglichen, Thermoplastflansche hinsichtlich ihres Verhaltens unter äußeren Lasten, insbesondere bei erhöhter Temperatur, gezielt zu konstruieren. In einem ersten Schritt wurden geometrische Konstruktionskennzahlen von bestehenden Kunststoff Flanschen ermittelt und ein Modellflansch entwickelt, für den mit der Methode der Finiten Elemente der Zusammenhang zwischen diesen Geometriekennzahlen und den mechanischen Flanscheigenschaften untersucht wurde. Die Verifikation der Simulationsrechnungen erfolgte zunächst an hand von spannend hergestellten Modellflanschen. Um jedoch auch dem Einfluss der in der industriellen Praxis vorherrschenden Spritzgießfertigung Rechnung zu tragen, wurde ein Spritzgießwerkzeug konstruiert und in Betrieb genommen, das die Herstellung unterschiedlicher Geometrievarianten eines Modellflansches ermöglicht. Für die mechanische Prüfung dieser spritzgegossenen Modellflansche bei hohen Temperaturen wurde eine Prüfstation entwickelt. Die Untersuchungsergebnisse für unterschiedliche Flanschgeometrien, -werkstoffe und -belastungen sind in Form von Diagrammen und Auslegungshinweisen dokumentiert. Ergänzend wurden interferonmetrische Messungen der Deformationen der montierten Flansche durchgeführt. Die Versuche und Strukturanalysen an hand der Spritzguss-Modellflansche bestätigen die Eignung der ermittelten Geometriekennzahlen für die Auslegung von Thermoplastflanschen.
Berichtsumfang:
201 Seiten einschließlich Tabellen und Bilder sowie ein Anhang, 66 Literaturstellen
Beginn der Arbeiten:
01.07. 1992
Ende der Arbeiten:
30.06. 1994
Zuschussgeber:
BMWi I AIF-Nr. 9011
Forschungsstelle:
Institut für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk (IKV) an der RWTH Aachen
Leitung:
Prof. Dr.-lng. W. Michaeli Bearbeiter: Dipl.-lng. G. Aengenheyster(IKV) Dipl.-lng. D. Jürss (IKV)
Obmann des Vorhabens:
Dipl.-lng. K. Arnegger, Filterwerk Mann + Hummel GmbH, Ludwigsburg
Vorsitzender des Beirates:
Prof. Dr.-lng. H. Kipphan Heidelberger Druckmaschinen AG, Heidelberg