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Mindestwandstärke einer Kunststoffhülse berechnen

ROLL Lab · App 6 von 7 · Prof: Urteil sofort, vollständiger Bericht per E-Mail · aktualisiert am 24.10.2026

Kurz gesagtDie Mindestwand ist die größere aus zwei Nachweisen: Fließen des Werkstoffs (Lamé) und Beulen der Wand, das mit der dritten Potenz von Wand zu Durchmesser wächst. Kriechen und Temperatur senken Steifigkeit und Festigkeit: Bei 6 Zoll braucht es viel dickere Wände als bei 3 Zoll.

Mindestwand der KunststoffhülseKunststoff bricht nicht: Er gibt langsam nach, mit Wärme und mit der Zeit. Nennen Sie mir Folie, Rolle und Temperatur, und ich schätze die Mindestwand mit der richtigen Reserve.

Mindestwand · PP

Was Sie wickeln Ø der Rolle Lagertemperatur

Wand je Werkstoff	mm

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Schätzung des ROLL Lab, kein Prüfzeugnis. Anfrage an den Hersteller vorbereiten →

So funktioniert die Rechnung

1. Druck auf die Hülse. Aus der Spannung im Wickelgut σ (aus dem Folientyp geschätzt oder vom Nutzer eingegeben) und dem Verhältnis von Rollenradius R zu Außenradius der Hülse r: P = k × σ × ln(R/r). Das einfache elastische Modell (k = 1) ist eine Obergrenze; das ROLL Lab setzt k = 0,6 an, um die Kompressibilität der Lagen zu berücksichtigen. Das ist eine Kalibrierung ohne öffentliche Quelle und kann bei sehr elastischen oder stark schrumpfenden Folien zu optimistisch sein: Dann kann der Nutzer k = 1 einstellen.

2. Auslegungsdruck. P × Sicherheitsfaktor (voreingestellt 1,5).

3. Fließnachweis (Lamé). p = σ_zul × (r_a² − r_i²) ÷ (2 r_a²), mit σ_zul = Grenzspannung × Langzeitfaktor × Temperaturfaktor.

4. Beulnachweis. p_kr = 2E ÷ (1 − ν²) × (t ÷ D_m)³, mit E = Modul × Langzeitfaktor × Temperaturfaktor.

5. Mindestwand: die kleinste Wand, die beide Nachweise erfüllt.

Voreingestellter Parameter	PVC	PP	PE-HD
Kurzzeitmodul, 23 °C (MPa)	3.000	1.500	1.000
Grenzspannung (MPa)	50	32	25
Querkontraktionszahl	0,38	0,42	0,42
Langzeitfaktor, Wochen bei 23 °C	0,65	0,45	0,45
Temperaturfaktor bei 50 °C	0,8 (Neuware) · 0,7 (Rezyklat)	0,6	0,55

Bezüge: Moduln und Spannungen aus der technischen Polymerliteratur; Langzeitfaktoren passend zu den Kriechverhältnissen der EN 13476-2 (PVC-U ≤ 2,5; PP und PE ≤ 4 nach zwei Jahren); PVC-Faktor bei 50 °C aus Schätzungen des ROLL Lab; Faktoren für PP und PE-HD Annahmen des ROLL Lab.

Grenzen: freier Ring ohne Stützung durch die Welle; homogener, isotroper Werkstoff; keine Punktlasten durch Auflagen oder Stopfen. Die Kriech- und Temperaturfaktoren sind Annahmen, die mit Dauerlastversuchen zu kalibrieren sind. Schätzung des ROLL Lab, mit einem Linien- und Lagertest zu bestätigen.

Häufige Fragen

Warum braucht eine 6-Zoll-Hülse viel dickere Wände?

Weil der kritische Beuldruck von der dritten Potenz des Verhältnisses von Wand zu Durchmesser abhängt: Bei gleicher Wand teilt der doppelte Durchmesser ihn durch acht.

Was sind Langzeitfaktoren?

Abminderungen von Steifigkeit und Festigkeit, die das Kriechen unter Dauerlast berücksichtigen. Für Wochen bei 23 °C nutzt das ROLL Lab 0,65 für PVC und 0,45 für PP und PE-HD, passend zu den Kriechverhältnissen der EN 13476.

Berücksichtigt die Rechnung die Welle?

Nein: Sie betrachtet die Hülse als freien Ring, den kritischsten Fall nach dem Abziehen von der Welle. Auf der Spannwelle wird die Hülse von innen gestützt.

Kann ich die gemessene Festigkeit meiner Hülse eingeben?

Ja: Haben Sie eine Ringsteifigkeit nach ISO 9969 oder einen gemessenen Versagensdruck, können Sie ihn statt der Schätzung nutzen. So wird das Ergebnis am verlässlichsten.

Quellen

ISO 9969:2007
EN 13476-2 und EN ISO 9967
Formeln nach Lamé und für das Ringbeulen unter Außendruck
Auswertung ROLL Lab

Sie wollen den echten Wert? Die Schätzungen des ROLL Lab helfen bei der Wahl. Für eine Spezifikation braucht es eine Prüfung an der realen Hülse, bei Einsatztemperatur und Einsatzlast. Anfrage vorbereiten →