Edelstahlwinkel als Laufflächen für Förderbandrollen
Wird ein Winkelprofil als Lauffläche für Polyurethanrollen eingesetzt, ist es kein reines Tragelement mehr, sondern ein Präzisionsbauteil. Die Rollen laufen über die gesamte Länge des Förderers auf dem Schenkel, sodass jede Abweichung in der Geradheit und jede Rauheit der Oberfläche direkt zu Vibrationen und ungleichmässigem Verschleiss führt. Ein Kunde, der ein mehrachsiges Förderbandsystem baute, benötigte für genau diese Aufgabe Winkelprofile 65x30x5 mm aus Edelstahl 304L, in Prototypenmenge und kurzfristig. Montanstahl lieferte sie lasergeschweisst, mit Geradheit und Verdrehung unter 1 mm pro Meter und einer Oberfläche ohne weitere Nachbehandlung, innerhalb von zwei Wochen.
Fördersysteme und das Profil, auf dem die Rollen laufen
Ein Gurtfördersystem ist um zwei motorisierte Trommeln aufgebaut, die ein geschlossenes Band antreiben und bei ihrer Drehung das Band samt Fördergut vorwärts bewegen. Förderer dieser Art durchziehen Lager für die automatisierte Distribution und Produktionsbetriebe, um Material entlang der Fertigungslinie zu transportieren, und sie bleiben in allen Branchen eine Grundlage der industriellen Automation. In einem solchen System leisten die Führungselemente die unauffällige Arbeit. Polyurethanrollen laufen auf einer metallischen Lauffläche, die über lange Strecken eben, gerade und glatt bleiben muss, denn der Bandlauf ist nur so genau wie die Fläche, die ihn führt. In diesem Projekt entwickelte der Kunde ein Prototypprofil für ein Handlingsystem im Aussenbereich; deshalb wurde von Anfang an Edelstahl spezifiziert, denn eine witterungsexponierte Lauffläche kann sich weder auf Lack noch auf eine Beschichtung verlassen, die die Rollen nach und nach abtragen würden. Anwendungen wie diese finden sich in den Branchen, die Montanstahl bedient, vom Maschinenbau bis zur Logistik.
Geradheit, Rauheit und ein Prototyp-Termin
Der Kunde verlangte Winkelprofile aus Edelstahl 304L als Lauffläche für Polyurethanrollen, und die Spezifikation liess sich auf drei Parameter reduzieren. Der erste ist die Geradheit, denn das Profil muss geradlinig sein, damit sich das System korrekt bewegt, und eine Durchbiegung über die Länge führt dazu, dass die Rollen beim Überfahren be- und entlastet werden. Der zweite ist die Oberflächenrauheit, begrenzt auf 6 µm Ra, damit die Rollen gleichmässig gleiten, denn eine rauere Lauffläche erhöht den Rollwiderstand und verschleisst das Polyurethan schneller. Der dritte ist die Zeit, denn das Profil wurde für eine Prototypenphase benötigt, und eine lange Lieferzeit hätte den gesamten Entwicklungszyklus aufgehalten. Jeder dieser Punkte ist für sich beherrschbar. Zusammen schliessen sie die meisten Wege aus, denn warmgewalzte Winkel erreichen diese Oberflächenklasse in der Regel nicht ohne zusätzliche Nachbearbeitung, und ein Profil spanend auf Spezifikation zu bringen ist langsam und teuer für ein Bauteil, das im Grunde ein Stück Winkelprofil ist.
Anwendungskontext
Lasergeschweisste Profile erfüllten alle drei Punkte zugleich. Da der Wärmeeintrag beim Schweissen gering ist, bleibt der Verzug begrenzt, und die Stäbe halten Geradheit und Verdrehung unter 1 mm pro Meter – genau das macht sie als Führungselemente in dieser Art von Maschinen geeignet. Die Standardoberfläche lasergeschweisster Profile liegt in einem Rauheitsbereich von 3,5 bis 5,5 µm, also deutlich innerhalb der Grenze von 6 µm Ra; die Profile benötigten daher keine zusätzliche Behandlung, bevor sie dort eingesetzt wurden, wo eine glatte Lauffläche gefordert ist, wobei Polieren oder Bürsten auf Wunsch weiterhin möglich sind. Der schnelle Fertigungsprozess ermöglichte die Lieferung der Stäbe innerhalb von zwei Wochen, im Takt der Prototypenphase. Profile dieser Art gehören zum Montanstahl-Sortiment an ungleichschenkligen Winkeln und zum breiteren Programm an Edelstahlwinkeln; die Oberflächen- und Toleranzvorteile des Verfahrens beschreibt unser Artikel über lasergeschweisste Profile aus Edelstahl. Fragen zu Abmessungen und Oberflächen beantworten die technischen Q&A.