Kunststoff-Abdeckbänder als Schutz für Linearantriebe

Bislang bestehen Abdeckbänder für Linearantriebe vorwiegend aus dünn gewalztem Stahl. Ein anderer Werkstoff, genauer gesagt hochwertiger technischer Kunststoff, besitzt jedoch mechanische Eigenschaften, die ihn für diese Anwendung als geradezu prädestiniert erscheinen lassen. Sein Name: Polyurethan. Seine Geschichte: „Vor rund zehn Jahren haben wir im Kundenauftrag Abdeckbänder für Linearantriebe aus Polyurethan entwickelt“, sagt Hermann Putzi, Key Account Manager beim Spezialisten für technische Kunststoffe Faigle, und dort verantwortlich für die Produktgruppe Linearantriebe. „In die Entwicklung der innovativen Abdeckbänder, bei der wir Stahl durch Kunststoff ersetzen, floss das gesamte Know-how aus über 60 Jahren Erfahrung in Entwicklung und Herstellung technischer Kunststoffe ein“, so Putzi weiter.

Auch heute noch stecken Entwickler und Ingenieure des Unternehmens ihr Expertenwissen in die ständige Weiterentwicklung und Verbesserung der Abdeckbänder. Denn der Werkstoff Polyurethan besitzt gegenüber Stahl oder Edelstahl entscheidende Vorteile: Er ist schlagzäher, langlebiger und erzielt eine höhere Präzision bei der Abdeckung. Nicht zuletzt ist Kunststoff außerdem günstiger in der Anschaffung. Zahlreiche Punkte also, die bei der Materialauswahl von Abdeckbändern für Linearantriebe aus Kunststoff sprechen.

Abdeckbänder werden im vorlaufenden Bereich des Schlittens aus dem Rahmenprofil gezogen und am Schlittenende wieder eingezogen. Aus diesem Grund müssen sie großen Belastungen standhalten. Faigle verwendet für die Herstellung der Abdeckbänder hydrolysebeständiges Polyurethan.

Der Kunststoff besitzt eine hohe Rückstellfähigkeit. „Selbst bei schnellem Anfahren und Abbremsen des Schlittens erhält das Band aus Polyurethan schnell seine ursprüngliche Form zurück und gewährleistet so jederzeit die präzise Abdeckung des Profils“, erläutert Hermann Putzi die Vorteile von Kunststoff gegenüber Metall. Bei Abdeckbändern ohne Verstrecksicherung bilden sich durch die andauernde Verformung nach einer gewissen Betriebszeit Wellen vor dem hin und her fahrenden Schlitten. Um die volle Funktionsfähigkeit auch über einen längeren Zeitraum zu erhalten und Wellenbildungen am Band dauerhaft zu verhindern, werden Verstrecksicherungen in die Kunststoff-Abdeckbänder eingearbeitet. Dies verhindert eine Dehnung der Abdeckbänder in der Längsrichtung. So wird eine hohe Dimensionsstabilität erreicht.

Neu ist, dass die Verstrecksicherungen nicht nur aus rostfreien Stahlseilen, sondern auch aus Aramidfasern oder anderen Materialien bestehen können. Gewalzter Stahl und Edelstahl sind aufgrund ihrer Widerstandsfähigkeit hierfür gut geeignet. Jedoch bedarf es zusätzlicher Absicherung, damit die schweren Bänder in den Profilen halten: Vor allem beim Über-Kopf-Betrieb müssen entlang des Bandes Magnete angebracht werden, um das Metallband in der Schiene zu halten. Bei Kunststoffbändern braucht man diese zusätzliche Absicherung nicht: Sie halten alleine durch Einclipsen in das Aluminiumprofil und können anhand ihrer mechanischen Eigenschaften sogar Toleranzschwankungen im Profil ausgleichen.

Besondere Vorteile spielen die Abdeckbänder aus Kunststoff in speziellen Umgebungen aus, beispielsweise in Reinräumen: Im Bereich der Lebensmittelverarbeitung und im medizinischen Umfeld herrschen strenge hygienische Vorschriften. Hier hat der schmier- und reinigungsmittelbeständige Kunststoff klare Vorteile gegenüber Abdeckbändern aus Metall. Er lässt sich auch mit scharfen Reinigungsmitteln säubern und ist zudem hydrolysebeständig.

Unter Hydrolyse versteht man die Zersetzung des polymeren Werkstoffs durch Wassermoleküle. „Unsere Entwickler haben dieses Problem erkannt und eine hydrolyseresistente Type eines Polyurethans entwickelt, welches in den Abdeckbändern zum Einsatz kommt“, erklärt Putzi. „Wasser, Wasserdampf oder andere Flüssigkeiten reagieren nicht mit dem Kunststoff. Zudem ist dieser nicht – wie etwa Stahlbänder – der Oxidation ausgesetzt.“

Geringere Reibung

Das von dem Spezialisten für technische Kunststoffe verarbeitete Polyurethan ist darüber hinaus unter extremen klimatischen Bedingungen einsetzbar: Temperaturen von -25 °C bis 80 °C haben geringe Auswirkungen auf die Eigenschaften des Kunststoffs. Auf Kundenwunsch entwickeln die Mitarbeiter spezielle Kunststoffmischungen, die sich bei noch höheren oder wahlweise tieferen Temperaturen einsetzen lassen, ohne dass der Kunststoff schmilzt oder spröde wird. Das für die Herstellung der Abdeckbänder verwendete Polyurethan ist ein sehr abriebfester Werkstoff. Dadurch erhöht sich zum einen die Lebensdauer des Abdeckbands. Zum anderen bedeutet geringere Reibung auch geringeren Energieverbrauch und weniger Geräuschentwicklung.

„Je nach Einsatzgebiet des Antriebs spielt auch die Optik eine Rolle“, weiß Putzi. „Kunststoffbänder haben eine extrem glatte Oberfläche, fransen nicht aus, sind in vielen Farben erhältlich und lassen sich bedrucken“. Auch die optische Attraktivität lässt sich steigern. „Mit den beschichteten Stahlbändern produzieren wir matte Oberflächen, welche die nach RAL-Norm frei wählbaren Farben sehr gut zur Geltung bringen“, schildert Putzi die optischen Vorzüge. So eröffnen sich zahlreiche Möglichkeiten für Design und Corporate Identity: Auf der Innenseite des Abdeckbandes lassen sich Typenbezeichnungen, Identifikationsnummern, Firmenlogo oder andere Strukturen dauerhaft anbringen.  aru