Flanschberechnung
für mehr Sicherheit
hinter jeder Entscheidung
Montage-, Betriebs- und Prüfzustände gemeinsam bewerten und
Dichtheit sowie Festigkeit zuverlässig nachweisen.
Flanschverbindungen auf reale Betriebszustände vorbereiten
Bei Flanschverbindungen greifen viele Einflussgrößen direkt ineinander: Flanschgeometrie, Schraubenvorspannung, Dichtung, Werkstoff, Druck und Temperatur bestimmen gemeinsam, wie zuverlässig die Verbindung im Betrieb funktioniert.
MDESIGN betrachtet diese Größen als zusammenhängendes System und führt Dichtheits- und Festigkeitsnachweise nach DIN EN 1591-1 sowie AD 2000 in einer Berechnung zusammen. So wird sichtbar, wie sich Montage, Betrieb und Prüfung auf Schraubenkräfte, Dichtungskräfte und Flächenpressungen auswirken.
Das erleichtert die Auslegung, reduziert unnötige Iterationen und schafft früher Klarheit darüber, ob die Verbindung die geforderten Betriebsbedingungen erfüllt.
Berücksichtigte Normen und Regelwerke für Flansche und Druckgeräte
Flanschauslegung
DIN EN 1591
Druckgeräte
AD 2000
Standards schaffen, Engineering beschleunigen
MDESIGN schafft eine einheitliche Grundlage für Berechnungen im gesamten Team. Strukturierte Eingaben, zentral gepflegte Berechnungsgrundlagen und eine durchgängige Dokumentation sorgen dafür, dass Ergebnisse nachvollziehbar und über Projekte hinweg vergleichbar bleiben.
Seit über 40 Jahren unterstützt MDESIGN Unternehmen bei der Berechnung und Auslegung technischer Komponenten – heute mit mehr als 35.000 Anwendern weltweit.
Dichtheits- und Festigkeitsnachweis in einem Modell
Eine Flanschverbindung ist erst dann richtig ausgelegt, wenn nicht nur die Festigkeit stimmt, sondern auch die Dichtung unter allen relevanten Zuständen ausreichend belastet bleibt. MDESIGN berechnet unter anderem Montagevorspannkräfte, Schraubenkräfte, Dichtungskräfte, Dichtungsflächenpressungen, Anziehdrehmomente, Leckageraten und Sicherheitsbeiwerte. Montage-, Betriebs- und Prüfzustände werden dabei gemeinsam berücksichtigt. So lässt sich erkennen, welcher Zustand die Verbindung bestimmt und ob Änderungen an Vorspannung, Dichtung oder Geometrie notwendig sind. Konstrukteure können gezielter dimensionieren und vermeiden, dass Dichtheit und Festigkeit getrennt voneinander optimiert werden.
Flanschdichtungen direkt aus der Datenbank auswählen
MDESIGN enthält Flanschdichtungen verschiedener Hersteller mit hinterlegten Kennwerten zu Druck, Temperatur, Form, Dicke und Werkstoffart. Der passende Datensatz kann in die Berechnung übernommen oder durch eigene Dichtungen ergänzt werden. Das spart manuelle Datensuche, reduziert Übertragungsfehler und macht es einfacher, unterschiedliche Dichtungen direkt im konkreten Flanschsystem zu vergleichen.
Druck, Temperatur, Form, Dicke und Werkstoffart.
Auswählen und direkt für die Flanschberechnung verwenden.
Dichtungsdatensätze ergänzen und für Berechnungen nutzen.
Druck, Temperatur und Medium im realen Betrieb abbilden
Flanschverbindungen verändern sich im Betrieb. Innendruck, Prüfdruck, unterschiedliche Temperaturen von Flansch, Schrauben und Dichtung sowie zusätzliche Kräfte und Momente wirken gleichzeitig auf das System.
MDESIGN berücksichtigt diese Zustände direkt in der Berechnung. Bei Berechnungen nach AD 2000 können zusätzlich unterschiedliche Betriebsmedien wie Flüssigkeiten, Gase oder Dampf einbezogen werden.
So lässt sich nicht nur der Montagezustand beurteilen, sondern auch prüfen, wie sich Dichtungskraft, Schraubenbeanspruchung und Leckagerate unter realen Betriebs- und Prüfbedingungen entwickeln.
Ergebnisse nutzen, um Dichtheit und Auslegung gezielt zu verbessern
MDESIGN stellt Schraubenkräfte, Dichtungskräfte, Flächenpressungen, Spannungen, Belastungsgrade und Leckageraten im Zusammenhang dar.
Dadurch wird sichtbar, welche Größe die Verbindung begrenzt: zu geringe Dichtungspressung, zu hohe Schraubenbelastung, kritische Flanschbeanspruchung oder ein ungünstiger Betriebszustand.
Konstrukteure können daraus konkrete Maßnahmen ableiten – etwa Vorspannung anpassen, eine andere Dichtung wählen, Geometrien verändern oder Flanschvarianten vergleichen. Das hilft, schneller zu einer tragfähigen und dichten Lösung zu kommen.
01
Dichtheit und Festigkeit bewerten
Tabellarische und grafische Auswertungen zeigen, wie sich Montage-, Betriebs- und Prüfzustände auf Dichtung, Schrauben und Flansch auswirken. So wird schnell klar, welcher Lastfall maßgebend ist und wo konstruktiv angesetzt werden sollte.
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02
Intuitive 3D-Modellierung
Flanschtyp, Schrauben, Dichtung und Belastungen können im 3D-Modell erstellt werden. Dadurch lassen sich Aufbau und Zusammenwirken der einzelnen Komponenten leichter verstehen und unterschiedliche Varianten anschaulich gegenüberstellen.
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Dokumentation und Nachweis auf Knopfdruck
Technische Dokumentation automatisch erstellen.
Alle Eingaben, Normen, Randbedingungen, Ergebnisse und Grafiken werden automatisch zu einer vollständigen Dokumentation zusammengeführt. So entstehen nachvollziehbare Nachweise für interne Entwicklung, Kunden, Prüforganisationen oder Fertigung.
STEP-Export direkt aus der Berechnung
Bauteile werden in MDESIGN modelliert, berechnet und bewertet. Die validierten Ergebnisse können anschließend direkt als STEP-Datei exportiert und in CAD-Systeme überführt werden. So bleibt der gesamte Entwicklungsprozess konsistent – ohne Medienbruch und ohne manuelle Übertragung von Geometrien.
Funktionsumfang der MDESIGN Flanschberechnung
Flanschverbindungen nach EN 1591 und Flanschverbindungen nach AD 2000.
-
Berechnungsgrundlage
- DIN EN 1591-1
- AD 2000-Merkblatt B 0
- AD 2000-Merkblatt B 7
- AD 2000-Merkblatt B 8
- DIN V 2505
- DGRL 2014/68/EU
-
Flanschverbindungen nach EN 1591
Eingabewerte
Randbedingungen, Lastdaten, Geometrie, Dichtung, Verschraubung und Werkstoffdaten.
Eingabewerte
- Vorgabe der Montagewerte
- Festgelegte Einbau-Schraubenkraft
- Festgelegtes Nenn-Drehmoment
- Mediendruck
- Temperatur Flansch 1
- Temperatur Flansch 2
- Temperatur Schrauben
- Temperatur Scheiben
- Temperatur Dichtung
- Äußere axiale Zusatzkraft
- Resultierendes äußeres Zusatzbiegemoment
- Resultierende Querkraft
- Externes Zusatztorsionsmoment
Ausgabewerte
- Erforderliche Einbau-Schraubenkraft
- Erforderliches Nenn-Drehmoment
- Zulässige Einbau-Schraubenkraft
- Zulässiges Nenn-Drehmoment
- Mindest-Schraubenkraft
- Nennwert der Schraubenkraft
- Maximale Schraubenkraft
- Mindest-Dichtungskraft
- Nennwert der Dichtungskraft
- Maximale Dichtungskraft
- Mindest-Dichtungsflächenpressung
- Nennwert der Dichtungsflächenpressung
- Maximale Dichtungsflächenpressung
Übersicht der Belastungszustände
Montage, Betrieb, Prüfung.
Eingabewerte
- Montage
- Betrieb
- Prüfung
- Kriechrelaxationsfaktor
- Streuwert der Einbau-Schraubenkraft
- Reibungskoeffizient im Gewinde
- Reibungskoeffizient in den Auflageflächen
Ausgabewerte
- Belastungsgrad für Schrauben
- Belastungsgrad für Dichtung
- Belastungsgrad für Flansch 1
- Belastungsgrad für Flansch 2
- Dichtheit gewährleistet
- Festigkeit gewährleistet
-
Flanschverbindungen nach AD 2000
Eingabewerte
Randbedingungen, Lastdaten, Geometrie, Dichtung, Schrauben und Flanschwerkstoff.
Eingabewerte
- Nachweisverfahren
- Betriebsmedium
- Vorgabe der Montagewerte
- Ausnutzung der Streckgrenze beim Anziehen
- Rohrzusatzkraft
- Zusatzbiegemoment im Rohr
- Innendruck
- Betriebstemperatur
- Innerer Prüfdruck
- Prüftemperatur
- Flanschtyp
- Nenndruck
- Nennweite
Ausgabewerte
- Dichtungskraft
- Mindestschraubenkraft
- Erforderlicher Schaftdurchmesser
- Erforderlicher Gewindekerndurchmesser
- Flanschkraft
- Rohrinnendruckkraft
- Rohrzusatzkraft
- Vorhandene Spannung Einbau
- Vorhandene Spannung Betrieb
- Vorhandene Spannung Prüfung
- Sicherheitsbeiwert für Flansch
- Sicherheitsbeiwert für Schrauben
- Sicherheitsbeiwert gegen Undichtheit
Ausgabewerte
Flanschberechnung nach AD 2000-Merkblatt B 8.
Eingabewerte
- Flanschabmessungen
- Dichtungskennwert
- Schraubenbezeichnung
- Festigkeitsklasse
- Flanschwerkstoff
Ausgabewerte
- Erforderliche Höhe des Flanschblattes
- Erforderliche Mindestrohrwanddicke
- Erforderlicher Schaftdurchmesser
- Erforderlicher Gewindekerndurchmesser
- Anziehdrehmoment
- Zulässige Spannung Einbau
- Zulässige Spannung Betrieb
- Zulässige Spannung Prüfung
-
Flanschtyp
- Integrierte Flansche
- Vorschweißflansch
- Aufschweißflansch
- Überschieb-Schweißflansch mit Ansatz
- Integralflansch mit zylindrischem Ansatz
- Integralflansch mit konischem Ansatz
- Blindflansch
- Lose Flansche mit Bund oder Bördel
- Loser Flansch mit glattem Bund
- Loser Flansch mit gebördeltem Rohrende
- Loser Flansch mit Vorschweißring
- Loser Flansch mit Pressbördel
- Loser Flansch mit Vorschweißbund
-
Verschraubung
- Verschraubungsart
- Ausrichtung der Schrauben
- Schraubentyp
- Schraubenbezeichnung
- Schraubenlänge
- Anzahl der Schrauben
- Nenndurchmesser
- Anziehverfahren
- Anzahl der Montage- und Nachziehvorgänge
- Reibungskoeffizient im Gewinde
- Reibungskoeffizient in den Auflageflächen
- Festigkeitsklasse
- Muttern
- Scheibe / Dehnhülse
-
Dichtung
- Dichtungsbezeichnung
- Dichtungshersteller
- Werkstoff
- Dichtungsart
- Dichtungsform
- Dichtungsdicke
- Außendurchmesser
- Innendurchmesser
- Dichtheitsklasse
- Reibungsfaktor zwischen Dichtung und Flanschdichtfläche
- Erforderliche Mindest-Flächenpressung bei Montage
- Erforderliche Mindest-Flächenpressung im Betrieb
- Maximal zulässige Dichtungsflächenpressung
- Elastizitätsmodul
- Kriechrelaxationsfaktor
-
Werkstoffdaten
- Werkstoffname
- Werkstoffnummer
- Erzeugnisform
- Norm
- Mindestbruchdehnung
- Zugfestigkeit
- 0,2 %-Dehngrenze
- 1,0 %-Dehngrenze
- Nenn-Berechnungsspannung
- Sicherheit
- Elastizitätsmodul
- Wärmeausdehnungskoeffizient
- Ermittlung von Berechnungsspannungen nach
-
Ergebnisse
- Minimal erforderliche Montagewerte
- Maximal zulässige Montagewerte
- Festgelegte Montagewerte
- Innere Kräfte resultierend aus FB0nom
- Schraubenkraft
- Dichtungskraft
- Dichtungsflächenpressung
- Belastungsgrad für Schrauben
- Belastungsgrad für Dichtung
- Belastungsgrad für Flansch
- Dichtheit gewährleistet
- Festigkeit gewährleistet
- Hinweise
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