Dienstleistungsangebot auf dem Gebiet:

Verbesserung / Ersatz / Neukonstruktion der Isolierung beheizter Pressen und anderer technischen Einrichtungen mit druckfesten, temperaturbeständigen Kunststoffen

Was tun wir für Sie? Überprüfen - Berechnen - Verbessern - Liefern

Schema:

Für die thermische Isolation im Bauwesen gibt es bewährte Standardlösungen.  Die Ausführung der Isolierung, die zugelassenen Materialien und die Mindestanforderungen sind in den relevanten Normen genau beschrieben. Für die Isolierung von Maschinenteilen kann man die meisten der im Bauwesen gebräuchlichen Materialien nicht einsetzen: Die Temperaturbeständigkeit und/oder Festigkeit reicht für diese Anwendung nicht aus.

Bei der Verarbeitung von Gummi und Kunststoffen (dies ist das wichtigste Einsatzgebiet der hier besprochenen Isolierung) wird überwiegend im Temperaturbereich von 180-250^oC gearbeitet. Die Isolierteile müssen wegen den in den Maschinen gegebenen Drücken und wegen der Beanspruchung bei dem meistens notwendigen häufigen Werkzeugwechsel mechanisch stabil sein. Für diese Anwendungen haben sich glasfaserverstärkte Kunststoffe bewährt.

Optimale Isolierung wird unter der Berücksichtigung folgender Parameter konstruiert:

• Druckbeanspruchung
• Temperaturen 
• Anforderungen an die einzuhaltende Temperaturkonstanz innerhalb der  isolierten Bauteile 
• Minimierung der Summe aus Investitions- und Betriebskosten

Nachfolgend wird der Auslegungsschritt: "Kostenminimierung durch den optimalen Plattenaufbau" erläutert.

Aufgabe:
Festlegung der kostenoptimalen Konstruktion für eine mehrschichtige Isolierplatte, die einem gegebenen Druck und gegebener Temperatur standhalten muß (mehrschichtiger Aufbau ist nur bei Temperaturen über ca. 200^oC sinnvoll)

Lösung:
Die Auslegung erfolgt unter dem Einsatz der Tabellenkalkulation: „Isolierung zwischen Maschinenteilen“ in folgenden Schritten:

1)    Berechnung des Temperaturverlaufes am Beispiel einer Isolierplatte, die aus 2 gleich starken Schichten besteht. Die Gesamtstärke gemäß Maschinenkonstruktion. Zwischenergebnis: Temperatur jeder Grenzfläche zwischen den Maschinenteilen. Auf der warmen Seite muß ein (teuerer) Werkstoff berücksichtigt werden, der die Heizplatten-Temperatur verträgt.
2)    Vergleich der errechneten Temperatur an den Grenzflächen mit der zulässigen Betriebstemperatur der Platten.
3)    Erhöhung / Reduktion der Stärke der preiswerteren Platte so, daß ihre Temperaturbeständigkeit ausgenutzt wird.
4)    Kontrollberechnung
5)    Druckfestigkeitskontrolle: Vergleich der Druckfestigkeit des Werkstoffes (unter der Betriebstemperatur)  mit dem Betriebsdruck.

Ergebnis: Zweischichtiger Aufbau, siehe: Beispiel1.pdf

Anmerkungen:
1) Die Betriebstemperatur des Maschinenrahmens muß geschätzt werden; eine brauchbare Berechnung wäre sehr aufwendig.
2) Der Materialpreis steigt mit der Temperaturbeständigkeit beträchtlich an

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