Welche Schrauben für Druckkammerdeckel

Technik Mechanik & Konstruktion
#1

Hallo,

ich konstruiere gerade eine Druckkammer. Da ich kein Maschinenbauer bin und mich mit Verschraubungen nicht so gut auskenne hätte ich gerne gewusst, ob vier M8 Schrauben (8.8) einen Druckkammerdeckel halten, auf den eine Kraft von ca 40kN wirkt (F=P*A mit P=10 Bar und A =200*200mm^2). Also jede muss 10kN halten.
Wie rechne ich überhaupt aus, was eine Schraube inkl Vorspannkraft aushält, bzw. wo kann ich nachschauen, was eine M8 krafttechnisch abkann? Wenn ich mich nicht irre wird eine M8 Schraube mit 16,5 kN vorgespannt. Wieviel Luft hab ich dann noch bis zum Abriss (das Scenario will ich mir gar nicht vorstellen…)
Danke für Eure Hilfe

#2

Hallo,

Wie rechne ich überhaupt aus, was eine Schraube inkl
Vorspannkraft aushält, bzw. wo kann ich nachschauen, was eine
M8 krafttechnisch abkann? Wenn ich mich nicht irre wird eine
M8 Schraube mit 16,5 kN vorgespannt. Wieviel Luft hab ich dann
noch bis zum Abriss (das Scenario will ich mir gar nicht
vorstellen…)

Meine Schraubenliste fängt leider erst bei M12 an.
Selbst wenn Schrauben M8 rechnerisch reichen würden (weiß ich im Moment nicht), würde ich sie nicht nehmen.

Die Gefahr des Überdrehens (Anrisse) beim Anziehen wäre mir zu groß.
(Die Verwendung von Drehmo- Schlüsseln ist mir natürlich bekannt, aber nicht jeder hat einen).
Ich würde aus diesen Gründen M12 wählen, wenn es konstruktiv möglich ist.
Wichtig zu wissen wäre auch ruhende Belastung oder schwellende B.

Gruß:
Manni

#3

Die Belastung sind entweder feste Drücke oder auch Druckrampen. Auf M12 möchte ich nicht gehen, da es konstruktiv nicht so passt. Aber danke schon mal

Weiß sonst jemand, wie ich das berechnen kann?

#4

Die Belastung sind entweder feste Drücke oder auch
Druckrampen. Auf M12 möchte ich nicht gehen, da es konstruktiv
nicht so passt. Aber danke schon mal

Weiß sonst jemand, wie ich das berechnen kann?

Vielleicht hilft dir www. schraubenlexikon.de weiter.
Gruss Anja

#5

Hallo Morlos,

Da bliebe zunächst die Form des Druckbehälters.
Du beschreibst es, al wäre es eckig…rund wäre wergen der Druckbelastung besser. ( gleichmäßig )

Bei einer Deckelfläche innen von 400 mm² hättest Du nur eine Sicherheit
bis max. 12,5 bar. ( M8 mit Festigkeitsklasse 8.8 )
Hier liegst Du bereits incl. Druck und Vorspannkraft ( 16,5 KN ) jenseits der Streckgrenze…Flächenpressung der Dichtfläche verringert sich durch Schraubendehnung bei zunehmendem Druck…

Bei Verwendung von 4 Schrauben M10 ( 8.8 ) bei Vorspannung von 16,5 KN
pro Schraube würdest Du erst bei ca. 20 Bar Druck die Streckgrenze
der Schraube erreichen. ( 2 - fache Sicherheit )

Die Biegefestigkeit der Flansche ( Deckel und Zylinder ) bliebe hierbei noch unberücksichtigt.

Duch Verwendung von 8 Schrauben ( M8 / 8.8 ) könntest Du bei gleichmäßiger Verteilung der Bohrungen bei doppelter Flächenpressung an den Dichtflanschen ( unbelastet ) bis zu 12,9 Bar beaufschlagen
und wärest noch unterhalb der Streckgrenze.

Bei oben genannten Bedingungen könnte 8 X M10 ( 8.8 ) bis zu 60 Bar
unterhalb der Streckgrenze halten.

Bleiben letztlich noch Material, Stärke und Bauform des Behälters
entscheidend. Je nach Material des Behälters muß noch die zulässige
Flächenpressung am Schraubenkopf ( ggf. Mutter bei Durchsteck - Ver-
schraubung ) oder die Tragfähigkeit des Einschraubgewindes ( Flansch -
Material ) in Hinsicht auf die Einschraubtiefe errechnet werden.

…

Mfg

nutzlos

#6

Danke für die Antworten!
Ok dann mal ein paar Details
ein Bild ist unter http://www.abload.de/image.php?img=clipboard01l1yz.jpg

Für den ersten Eindruck. Die Kammer hat die Außenmaße 200 x 200mm und eine Wanddicke von 15mm. An den Ecken hab ich die M8 Schrauben vorgesehen. Eine Nut für den O-Ring ist auch drin und dichtet den Deckel (nicht abgebildet)zur Druckkammer ab.

Würde denn M8 mit Festigkeitsklasse 12.9 reichen? Der Druck wird wohl doch eher bei 8 bar bleiben…
Woher weiß ich denn jetzt, was eine M8 an Kraft aushält. Du sprichst von Dehnungsgrenzen. Wo kann ich die nachschauen bzw. wie kann ich die berechnen?

#7

Hi…

Würde denn M8 mit Festigkeitsklasse 12.9 reichen? Der Druck
wird wohl doch eher bei 8 bar bleiben…

Ja, aber nur gerade so. Es ist unbedingt sinnvoll, ich meine sogar vorgeschrieben, eine Prüfung mit einem höheren Druck durchzuführen, als im Betrieb zu erwarten ist.

Eine korrekt angezogene M8 12.9 hält ziemlich genau die geforderten 10 kN, ohne sich merklich zu dehnen. Eine Druckprüfung mit 14-15 bar wird mindestens zur Dehnung, vielleicht sogar zum Bruch der Schrauben führen.

Wenn es unbedingt nur vier Schrauben sein dürfen, brauchst Du mindestens M10 10.9. Auch über die mögliche Durchbiegung der Platte solltest Du Dir Gedanken machen, obwohl ich bei 15 mm keine großen Bedenken habe.

Woher weiß ich denn jetzt, was eine M8 an Kraft aushält. Du
sprichst von Dehnungsgrenzen. Wo kann ich die nachschauen bzw.
wie kann ich die berechnen?

Allerlei Zahlen und Tabellen zum Thema Schrauben findest Du bei http://www.schrauben-normen.de

genumi

#8

Hallo,

ich konstruiere gerade eine Druckkammer. Da ich kein
Maschinenbauer bin und mich mit Verschraubungen nicht so gut
auskenne hätte ich gerne gewusst, …

Morlos,
mir sträuben sich sämtliche Nackenhaare! Gefahrenpotential!
Bitte lass die Finger von diesem Projekt. Nicht ohne Grund unterliegen solche Druckkammern der europäischen Druckgeräterichtlinie und werden von den Überwachungsbehörden von der Konstruktion bis zur Abnahme durch einen Sachverständigen begleitet.
Grüße
Christian

#9

Hallo Morlos

Für druckbeaufschlagte Deckel nimmt man grundsätzlich keine 8.8 Schrauben weil deren Streckweg bis zum erreichen der Streckgrenze zu kurz ist. Deckelschrauben sind Dehnschrauben, haben eine eigene festigkeitsklasse und sind in ihrem Verhalten so dass sie sich bis zum Bruch in ihrer Länge viel weiter strecken. Der Deckel hebt sich vor Schraubenbruch dann meistens schon soviel dass der Druck entweicht und die Schrauben eben nicht abreissen und wie Geschosse durch die Gegend fliegen. Vor Gericht gilt: Nicht gewusst und trotzdem gemacht = Fahrlässig.

Gruss Lois

#10

Hallo,

Die Festigkeiten von Schrauben sind in Tabellen(büchern) zu finden oder auch im Internet. Hast ja schon ein paar gescheite Links bekommen.
ich halte das ganze für höchst heikel.
Je nach dem welches Volumen der Behälter hat kann das bei Versagen der Verbindung einen ordentlichen Knall mit umherfliegenden Schrapnellen geben. In einem 50l Behälter befinden sich bei 10bar 500l Luft, die sich dann schlagartig ausdehnt.
Bevor du den Behälter das erste Mal mit Druckluft beaufschlagst, fülle ihn mit Wasser und lege dann erhöhten Druck an. Bei Undichtigkeiten und Schwachstellen wirds nur naß und gibt keine Explosion. Dieser Vorgang heißt Abdrücken.

Zudem wäre das Anbringen eines Sicherheitsventils sinnvoll.

Warum eigentlich keinen normalen Windkessel? Was baust du denn?

LG
Chris