Zu den Vorteilen von Polyurethanrollen zählen geringerer Oberflächenverschleiß, hohe Weiterreißfestigkeit, kontrollierte Lastaufnahme, Dämpfung und eine nutzbringende Traktion. Diese Eigenschaften hängen von der Rezeptur, der Rollenkonstruktion und den Einsatzbedingungen ab. Ein Vorteil ist immer dann relevant, wenn er ein konkretes Kontakt- oder Ausfallproblem löst.
Der Austausch einer verschlissenen Laufoberfläche kann beispielsweise einen Zuführmechanismus verbessern; ein Wechsel der Beschichtung behebt jedoch kein festgefressenes Lager. Ausgangspunkt sollte stets das zu lösende Problem sein. Anschließend ist zu prüfen, welche der folgenden Eigenschaften dafür geeignet sind.
Sieben potenzielle Vorteile
1. Geringerer Verschleiß der Laufoberfläche
Eine geeignete Polyurethanrezeptur kann dem Abrieb durch wiederholten Kontakt wirksam standhalten. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn Materialabtrag den Rollendurchmesser verändert, die Haftung verringert oder das Spiel über den zulässigen Grenzwert hinaus vergrößert.
Vergleichen Sie Verschleißdaten stets mit derselben Prüfmethode und unter identischen Bedingungen. ASTM D5963 beschreibt die Trommelabriebprüfung für definierte Elastomerproben. Die Prüfergebnisse helfen beim Vergleich von Werkstoffen, lassen jedoch keine direkte Aussage über die Standzeit des eingebauten Rollers zu.
Beispiel zur Veranschaulichung: Ein Volumenverlust der Probe von 50 mm³ liegt um 50 % unter 100 mm³. Dabei handelt es sich um hypothetische Werte, nicht um Prüfdaten von LILY Bearing. Der Unterschied belegt nicht, dass ein fertiger Roller doppelt so lange hält.
2. Weiterreißfestigkeit bei lokalen Kontaktstellen
Eine hohe Weiterreißfestigkeit ist vor allem dort von Vorteil, wo Kanten oder punktuelle Kontakte Schäden in der Beschichtung auslösen. Sie wirkt einem anderen Ausfallmechanismus entgegen als der schleichende Abrieb: Eine Oberfläche kann sich langsam abnutzen und dennoch nach einem scharfen Schnitt aufreißen.
Vor der Festlegung auf eine zähere Rezeptur sollte das beschädigte Bauteil sorgfältig untersucht werden. Scharfe Fremdkörper sind zu entfernen, und Kantenbelastung oder Fehlausrichtung sind nach Möglichkeit zu beseitigen. Ein reiner Werkstoffwechsel lässt die Schadensursache unter Umständen bestehen.
3. Lastaufnahme mit kontrollierter Durchbiegung
Polyurethan bietet verschiedene Formulierungsoptionen, um Tragfähigkeit und elastische Rückstellung in Einklang zu bringen. Bei geeigneter Kontaktbreite und Beschichtungsdicke kann der Roller seine Betriebsbelastung aufnehmen und die Verformung innerhalb eines zulässigen Bereichs halten.
Die zulässige Belastung bezieht sich immer auf die komplette Baugruppe. Entscheidend sind Beschichtung, Verbund oder Kern, Lager, Welle oder Bolzen sowie der Montagebügel. Eine alleinige Betrachtung von Zugfestigkeit oder Lagertragzahl reicht für eine vollständige Bewertung des beschichteten Rollers nicht aus.
4. Dämpfung an der Kontaktoberfläche
Eine nachgiebige Beschichtung kann den Kontakt mit dem Werkstück oder der Laufbahn abmildern. Das ist insbesondere dann hilfreich, wenn harter Kontakt eine bearbeitete Oberfläche beschädigt oder einen unerwünschten Stoß in die Mechanik überträgt.
Wählen Sie die erforderliche Durchbiegung und nicht einfach das weichste Material. Eine zu hohe Nachgiebigkeit kann die Positioniergenauigkeit beeinträchtigen. Eine Geräuschreduzierung sollte an der Maschine bei der relevanten Drehzahl und Belastung geprüft werden; sie ist durch die Kennzeichnung als Polyurethan nicht automatisch gegeben.
5. Für Zuführ- und Führungsaufgaben geeignete Traktion
Werkstoffmischung, Härte, Profil und Oberflächenbeschaffenheit lassen sich so auswählen, dass ein zweckmäßiger Kontakt mit dem Werkstück entsteht. Bei einer Zuführanwendung kann dies dazu beitragen, ungewolltes Schlupfen zu verringern und gleichzeitig den Werkstückzustand innerhalb akzeptabler Grenzen zu halten.
Die Haftung muss anhand des tatsächlichen Gegenmaterials, der Anpresskraft, der Verschmutzung und der Geschwindigkeit bewertet werden. Eine härtere oder weichere Rolle ist nicht automatisch die bessere Wahl. Eine höhere Traktion bedeutet zudem weder automatisch einen geringen Rollwiderstand noch einen niedrigeren Energieverbrauch.
6. Verträglichkeit mit vorgegebenen Ölen oder Prozessmedien
Ein geeigneter Werkstoff kann seine funktionsrelevanten Abmessungen und Eigenschaften im vorgesehenen Medienumfeld beibehalten. Das ist besonders wichtig, wenn Quellung, Erweichung oder Festigkeitsverlust zum Ausfall der vorhandenen Rolle führt.
Geben Sie das Medium, die Konzentration, die Temperatur, die Expositionsdauer und den Reinigungszyklus an. Eine allgemeine Ölbeständigkeit ist kein Nachweis für Lösungsmittelbeständigkeit. Wasser, Dampf, Säuren, Laugen und Reinigungsmittel müssen jeweils hinsichtlich der exakten Rezeptur und der vollständigen Baugruppe bewertet werden.
7. Weniger austauschbedingte Ersatzteile infolge von Verschleiß
Wenn eine ausgewählte Rolle den Ausfallmechanismus reduziert, der den Austausch erforderlich macht, kann sich das Wartungsintervall verlängern und die Zahl verschleißbedingter Stillstände sinken. Dies ist der betriebliche Nutzen einer verbesserten Leistung und nicht eine separate Garantie für eine lange Lebensdauer.
Vergleichen Sie erreichte Einsatzstunden oder Zyklen, Austauschaufwand und Stillstandszeiten über denselben Betriebszeitraum. Berücksichtigen Sie Anschaffungskosten und Energieverbrauch, sofern sie für die Entscheidung wesentlich sind. Wartung der Lager, Ausrichtung und Kontaminationskontrolle sollten dabei in der Planung enthalten bleiben.
Machen Sie aus einem potenziellen Vorteil einen Abnahmekriteriumstest
Festgestelltes Problem | Sinnvolle Abnahmeprüfung |
Verschleiß der Beschichtung verändert die Kontaktgeometrie | Messen Sie den Durchmesser- oder Profilverlust nach einem definierten Lastspiel. |
Werkstücke rutschen oder weisen Markierungen auf | Vergleichen Sie den Zuführgleichlauf und den Oberflächenzustand anhand repräsentativer Werkstücke. |
Die belastete Rolle verformt sich übermäßig | Messen Sie die Durchbiegung unter Last und die Rückfederung nach der vorgegebenen Einwirkzeit. |
Rollen müssen häufig ersetzt werden | Dokumentieren Sie das Ausfallbild und die erreichte Standzeit unter vergleichbaren Bedingungen. |
Für eine Entscheidung über den Ersatz von Gummi verwenden Sie den Vergleich von Polyurethan- und Gummiwalzen. Er berücksichtigt die Stärken und Grenzen beider Werkstoffe. Der Überblick über Ausführungen und Einsatzbereiche zeigt, wo unterschiedliche Rollenbauarten eingesetzt werden.
Definieren Sie die gewünschte Verbesserung
Prüfen Sie die verfügbaren Polyurethan-Rollenausführungen anhand einer definierten Anforderung. Geben Sie das aktuelle Ausfallbild, die Last, die Geschwindigkeit, die Gegenlauffläche sowie den zulässigen Verschleiß oder die zulässige Verformung an. Die detaillierten Berechnungen und Montageprüfungen finden Sie im Rollen-Auswahlleitfaden.
Wenn Sie eine Zeichnung oder ein verschlissenes Bauteil prüfen lassen möchten, kontaktieren Sie uns unter Angabe der Einsatzbedingungen und der gewünschten Verbesserung.
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