Fertigung von Polyurethanrädern nach Last und Maß

Ein Rad eines Staplers oder Transportwagens, das sich binnen zwei Monaten auf abrasivem Beton abnutzt, legt die Logistik still und zieht ständige Wechsel nach sich. Ein Gummireifen bröckelt in der Kälte, ein Vollmetallrad rattert und beschädigt den Boden. Ein Polyurethanrad rollt leise, scheut keine Öle und hält um ein Vielfaches länger als Gummi. Nachfolgend erläutere ich, worin Polyurethanräder die traditionellen übertreffen, wie man die Härte nach Last wählt und wie man ein Rad nach eigenem Maß bestellt.

Warum verdrängen Polyurethanräder die Gummi- und Metallräder?

Polyurethan verbindet die Elastizität von Gummi mit einer Lebensdauer, die näher am Kunststoff liegt, deshalb dämpft ein Rad Stöße und widersteht zugleich dem Abrieb. Die Verschleißfestigkeit des Polyurethans von TIMOL ist 2-5-mal höher als bei Standardgummi, und das bedeutet unmittelbar seltenere Wechsel und weniger Transportstillstände. Das Rad wird nicht durchstochen, braucht kein Nachpumpen und hinterlässt keine dunklen Spuren auf dem Lagerboden.

Anders als Gummi hält Polyurethan den Temperaturbereich von -60 bis +100 °C sicher ein. In der Kälte verhärtet der Gummireifen und reißt, während Polyurethan Elastizität und Grip behält. Auch Metall verliert bei dieser Baugruppe: Ein Stahlrad ist schwer, rattert, überträgt Schwingungen auf den Rahmen und zertrümmert den Boden, während das Polyurethanrad nahezu geräuschlos rollt.

Ein weiterer praktischer Vorteil ist die Medienbeständigkeit. Ein Polyurethanrad arbeitet im Kontakt mit technischen Ölen, Benzin und schwachen Lösungen und korrodiert nicht. Für Lager, Werkshallen und Plätze bedeutet das ein Rad für alle Bedingungen statt der Auswahl verschiedener Werkstoffe für jeden Bereich.

Wichtig ist auch die wirtschaftliche Seite. Ein Polyurethanrad ist im Einkauf teurer als ein Gummirad, aber man muss nicht den Preis eines einzelnen Teils rechnen, sondern die Kosten pro Laufkilometer unter Berücksichtigung von Wechseln und Stillständen. Beim Abrieb von 38-39 mm³ gegenüber 100-200 mm³ bei Gummi überlebt Polyurethan mehrere Sätze Gummiräder, und jeder Wechsel ist nicht nur ein Teil, sondern auch ein Stillstand der Technik und Personalarbeit. Bei einem großen Fuhrpark verwandelt sich der Unterschied in der Lebensdauer in eine spürbare Ersparnis bei der Wartung.

Technologie des freien Gießens der Bandage auf die Nabe

Die Fertigung eines Polyurethanrades ist um eine zuverlässige Verbindung von Bandage und Nabe herum aufgebaut. Zuerst wird die Metall- oder Kunststoffnabe gereinigt, entfettet und für die Rauheit sandgestrahlt, danach wird eine Haftschicht aufgebracht. Von der Qualität dieser Vorbereitung hängt ab, ob sich das Polyurethan unter Stoßlast ablöst.

Der Polyurethanreifen wird im Verfahren des freien Gießens direkt auf die Nabe in eine Form des gewünschten Profils gegossen. Die Methode erfordert keinen hohen Druck und erlaubt es, eine Bandage jeder Breite und jedes Durchmessers zu erhalten, auch für nicht genormte Sitze. Vor dem Guss wird die Masse entgast, damit im Reifen keine Blasen bleiben, die sich unter Last zu Rissen entwickeln. Nach der Polymerisation wird das Rad mechanisch auf die genaue Geometrie nachbearbeitet, um einen gleichmäßigen Lauf ohne Schlag zu gewährleisten.

Auch das Reifenprofil wird für die Aufgabe konstruiert. Ein flaches Profil ergibt eine größere Kontaktfläche und verteilt das Gewicht besser auf weichem Boden, ein abgerundetes erleichtert die Wendigkeit des Wagens. Bei Bedarf werden am Reifen ein Bord oder eine Nut für eine Führung geformt. All das wird bereits in der Phase der Form festgelegt, deshalb braucht das fertige Rad keine Anpassung an einen konkreten Wagen oder eine konkrete Schiene.

Tipp des Ingenieurs: Für schwere Lasten auf glattem Boden nehmen Sie härteres Polyurethan, es verformt sich weniger in der Kontaktfläche und erfordert weniger Kraft zum Rollen. Für unebene Böden mit Schwellen und Stößen wählen Sie eine elastischere Sorte, damit das Rad Stöße dämpft und nicht auf das Lager schlägt. Wenn das Rad unter ständiger Seitenlast arbeitet, prüfen Sie gesondert den Sitz der Bandage auf der Nabe: Genau hier beginnt am häufigsten die Ablösung.

Vergleichstabelle: Polyurethan gegen Gummi für Räder

Die Zahlen unten stammen aus technischen Standardnachschlagewerken (DIN 53516, ISO 4649, Matweb) und erklären den Unterschied in der Lebensdauer der Räder auf gleichen Routen.

Die wichtigste Zeile für das Rad ist der Abrieb: 38-39 mm³ beim Polyurethan gegenüber 100-200 mm³ bei SBR-Gummi ergeben eine 3-5-mal längere Laufleistung bis zum Wechsel bei gleichem Abrasiv. Polyurethan übertrifft zudem alle drei Gummisorten in der Reißfestigkeit (39-87 MPa), deshalb reißt der Reifen unter Seitenlast nicht an den Kanten. Naturkautschuk hat eine hohe Elastizität, aber eine niedrige Ölbeständigkeit und einen engeren Temperaturbereich, deshalb verliert er in einer Werkshalle mit technischen Flüssigkeiten.

Wie man ein Rad nach Last und Bedingungen auswählt

Die richtige Auswahl eines Rades beginnt mit drei Parametern: Lastgewicht, Bodenart und Temperatur des Bereichs. Für diese Bedingungen wählt der Technologe die Härte des Polyurethans im Bereich von 50 Shore A bis 70 Shore D und berechnet Durchmesser und Breite der Bandage. Ein größerer Durchmesser verbessert die Überwindung von Unebenheiten und senkt den Rollwiderstand.

Härteres Polyurethan verformt sich weniger in der Kontaktfläche, deshalb rollt der schwere Wagen leichter und dem Reifen reicht es länger auf glattem Beton. Eine elastischere Sorte arbeitet besser auf unebenem Boden mit Schwellen, Plattenstößen und Schmutz, weil sie Stöße dämpft und das Lager schont. Für feuchte und chemisch belastete Bereiche ist die Wahl von Polyurethan offensichtlich: Es korrodiert nicht und hält den Kontakt mit Ölen aus.

Nicht weniger wichtig ist auch die Fahrgeschwindigkeit. Für langsame Lagerwagen eignen sich weichere Sorten mit besserem Grip, für schnelle Antriebsräder nimmt man härtere, weil sich weiches Polyurethan bei hoher Geschwindigkeit in der Kontaktfläche erwärmt und schneller verschleißt. Daher ist die Radauswahl stets eine Balance aus Gewicht, Belag und Geschwindigkeit und kein einziger universeller Härtewert für alle Fälle.

Das Sortiment an Rädern und Rollen ist im Produktkatalog zusammengestellt, und die vollständige Liste der Fertigungsmöglichkeiten des Werks ist im Bereich Leistungen beschrieben. Wenn es keine fertige Lösung gibt, wird das Rad nach Ihrer Zeichnung oder Ihrem Muster gefertigt.

Wie man die Fertigung von Rädern im Werk TIMOL bestellt

Für eine Bestellung stellen Sie eine Zeichnung oder ein verschlissenes Rad als Muster bereit, geben Sie Durchmesser, Breite und Art des Sitzes für Achse oder Lager an und beschreiben Sie die Arbeitsbedingungen: Lastgewicht, Belag, Temperatur, Vorhandensein von Ölen. Der Technologe nimmt die Maße auf, wählt die Härte des Polyurethans nach der Last und berechnet die Geometrie der Bandage so, dass das neue Rad ohne Nacharbeit an der Baugruppe anstelle des alten passt.

Die Fertigung ist sowohl einzeln als auch in Serie möglich, und verschlissene Räder mit intakter Nabe werden durch erneutes Auskleiden statt vollständigen Austauschs wiederhergestellt. Das senkt die Kosten für die Wartung des Fuhrparks deutlich, denn statt des Kaufs eines neuen Rades zahlen Sie nur für die neue Polyurethanschicht, während die teure Metallnabe im Einsatz bleibt. Für die Berechnung von Fristen und Kosten wenden Sie sich über die Kontakte des Werks TIMOL: Die Fachleute wählen den Werkstoff aus und fertigen die Räder genau für Ihre Betriebsbedingungen.