Ein Metallanschlag in Landmaschinen nimmt ständige Stöße und Schwingungen auf, zerstört den Sitzplatz und leitet die Belastung weiter durch die Konstruktion. Ein Gummidämpfer an seiner Stelle verschleißt schnell und reißt durch Ölkontakt. Ein Polyurethan-Stab arbeitet in dieser Baugruppe anders: Er absorbiert den Stoß, nimmt die Form wieder an und hält um ein Vielfaches länger als beide Alternativen. Dieser Artikel erklärt, wie ein Dämpferstab aus Polyurethan Gummi und Metall ersetzt und wie er nach Maß bestellt werden kann.
Was ein Polyurethan-Stab ist und wo er eingesetzt wird
Ein Stab ist ein gegossener Rohling zylindrischer Form, der als Dämpfer- oder Tragelement in Baugruppen mit dynamischer Belastung dient. Seine Hauptfunktion ist die Stoss- und Schwingungsdämpfung: Der Stab wird zwischen beweglichen Teilen eines Mechanismus eingesetzt und nimmt die Belastung auf, wobei er sie von den Metallteilen fernhält. Das Wirkprinzip ähnelt einem Silentblock, der Anwendungsbereich ist jedoch breiter.
Am häufigsten arbeiten Polyurethan-Stäbe in Land- und Bergbaumaschinen, wo Baugruppen ständigen Stößen und Schwingungen durch unebenes Gelände und hartes Material ausgesetzt sind. In der Schwerindustrie werden sie an Werkzeugmaschinen, Vibrationsmaschinen und Stanzwerkzeugen als elastische Auflager und Puffer eingesetzt. Das Material behält seine Elastizität im Bereich von -60 bis +100 °C und ist unempfindlich gegen technische Schmierstoffe, sodass es im Freien und im Kontakt mit Betriebsflüssigkeiten verwendet werden kann.
Stäbe mit einer Härte ab 90 Shore A können mechanisch bearbeitet werden: Sie werden gedreht, geschnitten, gebohrt und geschliffen, um die gewünschte Geometrie zu erhalten. Das erlaubt es, aus einem Rohling ein Teil der erforderlichen Form für eine Sonderbaugruppe herzustellen.
Vergleich des Stabs mit Gummi und Stahl
Ein Dämpferstab ersetzt in der Baugruppe entweder ein Gummielement oder einen starren Metallanschlag. Die folgende Tabelle vergleicht Polyurethan mit Nitrilgummi NBR und Konstruktionsstahl St3 anhand der für die Dämpferarbeit maßgeblichen Eigenschaften.
| Eigenschaft | Polyurethan TIMOL | Gummi NBR | Stahl St3 |
|---|---|---|---|
| Abrieb DIN 53516, mm³ | 38-39 | 80-150 | k.A. |
| Betriebstemperatur, °C | -60…+100 | -30…+100 | -40…+500 |
| Zugfestigkeit, MPa | 39-87 | 10-25 | 370-700 |
| Dichte, g/cm³ | 1,05-1,25 | 1,0-1,3 | 7,7-7,9 |
| Schwingungsdämpfung | ausgezeichnet | gut | schlecht |
| Ölbeständigkeit | ausgezeichnet | gut | hoch |
Die Tabelle zeigt, warum Polyurethan die vorteilhafte Mitte zwischen Gummi und Stahl einnimmt. Gegenüber Gummi gewinnt es bei Verschleißfestigkeit (Abrieb 38-39 gegenüber 80-150 mm³) und Festigkeit (39-87 gegenüber 10-25 MPa), hält also länger und trägt höhere Lasten. Gegenüber Stahl verliert Polyurethan bei der Festigkeit, dämpft aber Schwingungen, die Metall überhaupt nicht absorbiert, und wiegt etwa siebenmal weniger: Dichte 1,05-1,25 gegenüber 7,7-7,9 g/cm³. Für eine Dämpferbaugruppe bestimmt die Stoßabsorption, nicht die Grenzzugfestigkeit, die Standzeit der benachbarten Teile.
Ingenieurhinweis: Orientieren Sie sich bei der Auswahl eines Stabs für einen Dämpfer am Arbeitshub und an der Belastung, nicht nur an der Abmessung. Ein zu hartes Element absorbiert den Stoß schlecht und leitet ihn weiter, ein zu weiches Element setzt sich schnell und verliert die Arbeitshöhe. Für die meisten Puffer und elastischen Auflager ist der optimale Bereich 85-95 Shore A. Reinigen Sie die Stab-Sitzbohrung von Graten, um ein Einschneiden des Materials an scharfen Kanten unter Belastung zu vermeiden.
Vorteile von Polyurethan in Dämpferbaugruppen
Der Hauptvorteil ist die Kombination aus Verschleißfestigkeit und Dämpfungsvermögen. Polyurethan dämpft Schwingungen wie Gummi, verschleißt aber um ein Vielfaches langsamer und trägt höhere Lasten. Das beeinflusst die Standzeit der gesamten Baugruppe direkt: Je stabiler der Dämpfer Stöße absorbiert, desto weniger Belastung wird auf die Metallteile übertragen und desto länger halten sie. Der Ersatz eines Metallanschlags durch einen Polyurethananschlag reduziert zusätzlich den Lärm, da Metall auf Metall ein Poltern erzeugt, das der Kunststoff dämpft.
Das Material nimmt nach Kompression ohne Restverformung seine ursprüngliche Form wieder an, sodass der Dämpfer über die gesamte Standzeit die Arbeitshöhe behält. Es ist beständig gegen Feuchtigkeit, Pilze, UV-Strahlung und technische Flüssigkeiten, sodass das Teil unter schwierigen Bedingungen ohne Schutz eingesetzt werden kann. Das Sortiment der Produkte, in denen Polyurethan eingesetzt wird, finden Sie im Werkkatalog.
Ein weiterer praktischer Vorteil ist die Reparierbarkeit. Ein verschlissener Stab lässt sich einfach durch ein neu gedrehtes Gegenstück ersetzen, ohne die gesamte Baugruppe tauschen zu müssen. Das ist besonders wertvoll für Landmaschinen, die saisonal und unter hohem Tempo arbeiten: Der Dämpfer wird in wenigen Minuten gewechselt, und die Maschine kehrt ohne langen Stillstand auf das Feld zurück. Wenn ein Muster des alten Teils vorhanden ist, wird der neue Stab nach denselben Maßen gefertigt, sodass man keine Originalzeichnungen des Geräteherstellers suchen muss.
Fertigung von Stäben nach Maß
Stäbe werden im Werk TIMOL im Freigießverfahren hergestellt, das einen massiven, monolithischen Rohling ohne Nähte und innere Hohlräume ergibt. Für ein Dämpferelement ist das grundlegend: Lunker und Nähte werden zu Spannungskonzentratoren, an denen das Teil unter zyklischer Belastung versagt. Der gegossene Rohling ist über den gesamten Querschnitt homogen und hält wiederholte Kompression aus.
Die Fertigung ist für einen konkreten Durchmesser, eine Länge und eine Härte nach Zeichnung oder nach einem Muster des verschlissenen Teils möglich. Wenn die Parameter nicht vorliegen, bestimmt der Technologe sie anhand der Belastung und des Arbeitshubs der Baugruppe. Der Gesamthärtebereich umfasst 50 Shore A bis 70 Shore D, was sowohl weiche Dämpfer als auch harte Tragelemente abdeckt. Weitere Informationen zur Auftragsfertigung finden Sie im Bereich Leistungen.
So bestellen Sie einen Polyurethan-Stab beim Werk TIMOL
Einen Polyurethan-Stab kaufen Sie direkt beim Hersteller in Dnipro, ohne Händleraufschläge. Der direkte Kontakt mit dem Werk ermöglicht die Auswahl von Härte und Rohlingsgröße für die konkrete Dämpfer- oder Trägerbaugruppe und bei Bedarf die Lieferung eines fertig gedrehten Teils nach Maß.
Geben Sie für die Bestellung Durchmesser, Länge und gewünschte Härte des Stabs an und beschreiben Sie die Betriebsbedingungen der Baugruppe: Maschinentyp, Belastung, Temperaturbereich. Der Technologe empfiehlt die Polyurethan-Rezeptur und bereitet den Rohling oder das fertige Teil vor. Kontakt mit dem Werk und Beratung erhalten Sie über die Kontaktseite. Die Fertigung eines maßgeschneiderten Stabs gewährleistet die genaue Passung des Dämpfers und eine vorhersehbare Standzeit der Baugruppe.