Projekt 20345/01

Machbarkeitsstudie für die Entwicklung einer Sondermaschine zur Herstellung von ECO-Dichtungen

Projektträger

Jungtec GmbH & Co. KG
Donatusstr. 127 - 129 Halle 5
50259 Pulheim
Telefon: 02234/9647-23

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Die Firma Jungtec GmbH & Co. KG hat einen Ersatz für Flachdichtungen entwickelt, der in der Lage ist die diffusen Emissionen aus Flanschverbindungen um über 90 % gegenüber herkömmlichen Dichtungen zu reduzieren.
Die bis jetzt angewandte Fertigungsmethode (prägen und stanzen) ist für Nennweiten über 200 mm und bei Sonderabmessungen nicht möglich oder wirtschaftlich vertretbar.
Um den Forderungen mehrerer Chemiekonzerne und große Anlagenbauer auf der einen Seite und der enormen Umweltentlastung auf der anderen Seite gerecht zu werden entschloss sich die Firma Jungtec GmbH & Co. KG zur Entwicklung einer Sondermaschine.
Schon nach den ersten Kontaktaufnahmen zu Sondermaschinenbauern und Konstruktionsbüros traten die ersten Schwierigkeiten zu Tage:
- die geringen Toleranzen für die Prägeteile
- die exakte Führung der Metallringe
In enger Zusammenarbeit mit einem Konstruktionsbüro wurden zwei Möglichkeiten entwickelt. Beide Konzepte sehen vor, dass die Prägung durch eine Rolle in gelaserte Metallringe hineingedrückt wird, wobei die Machbarkeit bis jetzt nur theoretischer Natur ist. Um die Machbarkeit und die Vor- und Nachteile einer jeden Konstruktion abschätzen zu können, entschloss sich die Firma Jungtec GmbH & Co. KG zur Durchführung einer Machbarkeitsstudie.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenNach Erstellung der Zeichnungen für den Maschinenaufbau wird ein detaillierter Arbeitsablauf formuliert. Es werden beide Lösungswege untersucht und die technischen Vor- und Nachteile erarbeitet und aufgezeigt. Ebenso werden die beiden Varianten hinsichtlich unterschiedlicher Stückzahlen miteinander verglichen.
Die erforderlichen Kräfte zum Rollen der Querschnitte werden berechnet und in Versuchen ermittelt. Für die Versuche wird eine Standardmaschine umgebaut und mit mehreren Proberollen ausgestattet. Die Versuche werden dokumentiert, die erstellten Entwürfe werden unter Umständen den Versuchsergebnissen angepasst und ein endgültiges Konzept erarbeitet.


Ergebnisse und Diskussion

Nach der Eliminierung vieler kleinerer Probleme wurden erste Rollversuche durchgeführt. Diese Versuche waren nicht zufriedenstellend, da die Rohlinge zu große Verwerfungen aufwiesen und das ECO-Profil war nicht ausreichend ausgebildet. Nach einer intensiven Fehleranalyse wurden mögliche Fehlerursachen gefunden:
1. die Blechrohlinge waren vom Konstruktionsbüro Schenkl mittels einer Blechringschneidemaschine geschnitten. Durch die Blechringschneidemaschine werden die Randbereiche kalt verformt und führen somit zu einer zu großen Härte der Randbereiche, so dass das ECO-Profil nicht mehr eingerollt werden kann.
2. Die gefertigten Prägerollen entsprachen nicht den Erfordernissen.Um die Randverhärtung zu umgehen, wurden von der Jungtec GmbH & Co. KG Blechrohlinge in ver-schiedenen Abmessungen gelasert. Das Konstruktionsbüro Schenkl hat neue Prägerollen erstellen las-sen, die eine genaue Prägung des ECO-Profils ermöglichen sollen. Die Rohlinge des zweiten Rollversuches wiesen keinerlei Verwerfungen mehr auf, was die Vermutung der Randverhärtung bestätigte. Beim ECO-Profil war der äußere Zahn perfekt ausgebildet, der innere Zahn nur teilweise, was auf die behelfsmäßige Führung der Blechrohlinge zurückzuführen ist. Die Prägerollen wurden entsprechend den Versuchsergebnissen überarbeitet.


Fazit

Die Ergebnisse der Rollversuche und der Lösungsansätze sind so Erfolg versprechend, dass mit der Entwicklung einer Sondermaschine zur Herstellung von ECO-Dichtungen begonnen werden könnte.