Walzen, Polyurethanbeschichtung von Walzen für den Schienenverkehr: Vorteile und Betrieb

Bei der Reparatur von Waggonausrüstungen oder der Modernisierung von Fördereinheiten stehen Ingenieure im Schienenverkehr oft vor dem Problem des schnellen Verschleißes von Walzen und Beschichtungen. Gummiauflagen reißen schnell, verlieren ihre Elastizität, und Stahloberflächen korrodieren und übertragen Vibrationen auf die gesamte Konstruktion. Polyurethan löst diese Probleme: Es hält 10-mal länger als Gummi, dämpft Stöße und funktioniert unter extremen Temperaturbedingungen. In diesem Artikel erläutern wir, warum die Polyurethanbeschichtung von Walzen die optimale Lösung für die Bahnindustrie ist, welche Einheiten am meisten von diesem Austausch profitieren und welchen Effekt das Unternehmen erzielt.

Warum ist die Polyurethanbeschichtung von Walzen im Schienenverkehr besser als Gummi oder Stahl?

Polyurethan übertrifft Gummi und Stahl erheblich in Bezug auf Verschleißfestigkeit, Stabilität unter Belastung und Stoßdämpfung. Diese Eigenschaften bestimmen die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von Walzen unter den Bedingungen des Schienenverkehrs, wo Stoßbelastungen, Abrieb und Temperaturschwankungen auftreten.

In realen Bedingungen von Waggondepots oder Rangierbahnhöfen arbeiten Walzen und Beschichtungen in einer Umgebung, die mit Staub, Schmiermitteln, Feuchtigkeit und abrasiven Partikeln gesättigt ist. Gummi-SBR- und NBR-Auflagen haben einen Abrieb nach DIN 53516 von 80-200 mm3, während Polyurethan nur 20-45 mm3 aufweist. Das bedeutet, dass Polyurethanbeschichtungen 10-mal länger halten als Gummibeschichtungen, ständigen Kontakt mit Schüttgütern aushalten und selbst bei Temperaturen von -60 °C ihre Elastizität nicht verlieren und nicht spröde werden.

Stahl mag auf den ersten Blick ewig erscheinen, aber im Schienenverkehr korrodiert er schnell in Bereichen, in denen sich Feuchtigkeit und Schmierstoffe ansammeln, überträgt Stöße auf die Lager und schützt die Konstruktion nicht vor Vibrationen. Polyurethan arbeitet im Temperaturbereich von -60…+100 °C, fürchtet keine Stoßbelastungen und hält seine Geometrie stabil, was besonders wichtig für die korrekte Funktion von Einheiten im Waggonbetrieb ist.

Welche Einheiten sollten auf Polyurethan umgestellt werden und warum?

Die Umstellung von Walzen und Beschichtungen auf Polyurethan ist in Fördereinheiten für Schüttgüter, Antriebs- und Spannwalzen von Förderbändern, Waggonbewegungsmechanismen und Lade-Entladeausrüstungen gerechtfertigt. In diesen Einheiten wirken komplexe Belastungen: Stöße, Verschiebungen, abrasiver Verschleiß, Einflüsse von Schmiermitteln und Feuchtigkeit.

Insbesondere ist die Polyurethanbeschichtung von Walzen in Transportsystemen für die Förderung von Kohle, Schotter, Sand, in Förderlinien von Waggondepots, in Hebe- und Transportausrüstungen und in Mechanismen zur Reinigung von Radsätzen effektiv. Gummiauflagen in solchen Einheiten verschleißen innerhalb von Monaten, und Stahldetails führen zu lauten Geräuschen, Vibrationen und erhöhtem Lagerverschleiß. Polyurethanbeschichtungen sorgen für gleichmäßigen Grip, dämpfen effektiv Stöße und Vibrationen und werden durch Temperaturschwankungen nicht zerstört.

Dank ihrer hohen Elastizität und Flexibilität behält die Polyurethanbeschichtung unter Belastung ihre Form, reißt nicht und schichtet sich nicht an Kontaktstellen mit Metall ab. Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der Stillstandszeiten und Wartungsarbeiten, und die Einheiten arbeiten auch unter kritischen Betriebsbedingungen stabil.

Ingenieurtipp: Für die Beschichtung von Walzen im Schienenverkehr ist es optimal, eine Polyurethanhärte von 80-95 Shore A zu wählen: Dieser Bereich bietet die Elastizität, die zur Stoßdämpfung erforderlich ist, und maximalen Abriebwiderstand. Es ist wichtig, die Walzenoberfläche für die Haftung vorzubereiten, Sandstrahlen oder Rillen erhöhen die Lebensdauer der Beschichtung erheblich.

Praktische Spezifika: Wie wird Polyurethanbeschichtung hergestellt und montiert?

Die Herstellung von Polyurethanbeschichtungen für Walzen erfolgt im Freigussverfahren. Das Material wird in eine Form oder direkt auf die vorbereitete Walzenoberfläche gegossen, was eine enge Passform und genaue Geometrie ohne zusätzliche mechanische Bearbeitung ermöglicht. Um maximale Haftung zu gewährleisten, wird die Walzenoberfläche gereinigt, sandgestrahlt oder gerillt, bevor spezielle Primer aufgetragen werden.

Die Montage der Beschichtung kann sowohl an stationären Geräten als auch mit einem mobilen Montageteam vor Ort erfolgen. Die Polyurethanschicht wird oft mit zusätzlichen Rippen, einem Profil oder Rillen entworfen, um die Haftung mit dem transportierten Material zu verbessern. Bei Verschleiß der Beschichtung kann diese leicht ersetzt, erneut mit Polyurethan gegossen oder eine fertige Auflage nach Zeichnung oder Muster des Kunden installiert werden.

Der Wartungsaufwand für Polyurethanbeschichtungen ist minimal: Das Material erfordert keine häufige Schmierung, reißt unter Belastung nicht, und das Fehlen von Korrosion ermöglicht den Einsatz in feuchten und aggressiven Umgebungen. Dies reduziert die Kosten für Reparaturen und Ausfallzeiten der Ausrüstung erheblich.

Vergleichstabelle: Polyurethan, Gummi, Stahl, Kaprolon

Die Zahlen in der Tabelle zeigen, dass Polyurethan die Verschleißfestigkeit von Gummi um das 10-fache übertrifft und einen Temperaturbereich bietet, der für alle Bedingungen des Schienenverkehrs ausreichend ist. Im Gegensatz zu Kaprolon ist Polyurethan bei Stößen nicht spröde und behält seine Elastizität, und der Unterschied in der Dichte ermöglicht es, das Gewicht der Einheiten im Vergleich zu Stahl zu reduzieren.

Wie man die Härte und Konstruktion der Beschichtung für die Aufgabe auswählt

Die Wahl der Härte von Polyurethan für die Beschichtung von Walzen im Schienenverkehr hängt von der Art der Belastungen ab. Für Rollen und Walzen, die mit trockenem, abrasivem Material arbeiten, wird ein Bereich von 85-95 Shore A empfohlen. Für Einheiten, bei denen zusätzliche Dämpfung wichtig ist (z. B. in Zuführ- oder Fixiermechanismen von Waggons), ist es optimal, 80-90 Shore A zu verwenden.

Bei der Herstellung von Beschichtungen nach Zeichnung ist es wichtig, die Schichtdicke, das Vorhandensein eines Profils oder von Rippen sowie die Befestigungsmethode an der Basis (direktes Gießen oder Auflage) zu berücksichtigen. Die TIMOL-Fabrik stellt solche Produkte in einem breiten Härtebereich (50 Shore A, 70 Shore D) her, aber für Beschichtungen und abrasive Teile wird der obere Bereich der Shore A-Skala verwendet.

Wirtschaftlicher und betrieblicher Effekt für das Unternehmen

Der Umstieg auf Polyurethanbeschichtungen für Walzen reduziert die Häufigkeit von Notstopps und Reparaturkosten erheblich. Dank der 10-fachen Verschleißfestigkeit im Vergleich zu Gummi verlängern sich die Intervalle zwischen den Wechseln um ein Vielfaches. Dies ist besonders wichtig für Unternehmen, bei denen jede Stunde Stillstand einer Waggonlinie oder eines Förderbands erhebliche Verluste bedeutet.

Zusätzlich dämpft Polyurethan Vibrationen, reduziert Lärm und Belastungen auf die Lager, was die Lebensdauer nicht nur der Beschichtung, sondern auch der benachbarten Einheiten verlängert. Das Ergebnis ist ein stabiler, vorhersehbarer Betrieb der Ausrüstung, weniger Notfälle und geringere Kosten für Ersatzteile und Wartung.

Wie man Walzenbeschichtungen nach Zeichnung bestellt und Beratung erhält

Die TIMOL-Fabrik stellt Polyurethanbeschichtungen für Walzen im Schienenverkehr nach den Maßen und Zeichnungen des Kunden her. Wenn Sie sich an die Spezialisten wenden, erhalten Sie Beratung zur Auswahl der Härte, der optimalen Konstruktion sowie Unterstützung bei der Montage und dem Betrieb. Sie können das Sortiment im Katalog der Polyurethanprodukte einsehen und mehr über die Besonderheiten der Bahnindustrie auf der Seite Branche „Schienenverkehr“ erfahren.

Für Bestellungen und individuelle Berechnungen nutzen Sie die Kontakte der Fabrik oder erhalten Sie zusätzliche Informationen über das Material. Die Spezialisten der Fabrik helfen Ihnen, die optimale Lösung für Ihre Betriebsbedingungen und Ihr Budget zu finden.