Lanxess: Polyurethan-Radbeläge halten Achterbahnwagen in der Spur

30.09.2019

Polyurethan-Radbeläge auf Basis von Adiprene LF pPDI halten Achterbahnwagen auch bei extremen Anforderungen sicher in der Spur. (Foto: Lanxess)

Polyurethan-Radbeläge auf Basis von Adiprene LF pPDI halten Achterbahnwagen auch bei extremen Anforderungen sicher in der Spur. (Foto: Lanxess)

Sie sind Nervenkitzel pur und Attraktion jedes Freizeitparks. Manch einer macht einen großen Bogen um sie, andere wiederum können von ihnen nicht genug bekommen. Die Rede ist von Achterbahnen. Neueste Anlagen jagen ihre Wagen mit über 230 Kilometern pro Stunde durch das wilde Vergnügen. Kein Wunder, dass in den Wagenrädern Hightech steckt, denn sie müssen Extremstbelastungen standhalten. „Wir haben unser Angebot an Adiprene LF pPDI PU-Präpolymeren um maßgeschneiderte Produkte erweitert. Diese erfüllen zuverlässig die Anforderungen an die Radbeläge neuester Achterbahnen in puncto dynamischer Belastung, Materialermüdung, Haftungsverhalten, Abriebfestigkeit und Rollwiderstand“, erklärt Gerald King, der im Geschäftsbereich Urethane Systems von Lanxess, Köln, die Anwendungsentwicklung und den technischen Service für die Region Europa leitet. „Außerdem haben wir mit unseren US-amerikanischen Kollegen ein Material- und Konstruktionsmodell entwickelt, mit dem wir das Verhalten der Räder und Beläge voraussagen und dadurch unsere Kunden bei der Materialwahl und Auslegung unterstützen können.“ Die neuen Präpolymere zeigt Lanxess auf der K 2019.

Sicher fixiert auf der Schiene

Es ist das Fahrwerk, das die Achterbahnwagen sicher in der Spur hält. Es besteht meist aus drei Radpaaren pro Achse, die den Wagen in allen Richtungen an der Schiene fixieren. Mit den Laufrädern rollt der Wagen auf der Schiene. Die Führungsräder an der Seite verhindern, dass der Wagen in engen Kurven durch die Fliehkräfte ausbricht. Die sogenannten Up-stop-Räder rollen auf der Unterseite der Schiene und sorgen dafür, dass der Wagen nicht abhebt.

Kaum Erwärmung bei zyklischer Verformung

Synthesekautschuk ist mit seinen dynamischen Eigenschaften den hohen Beschleunigungs- und Bremskräften, die auf die Achterbahn-Räder wirken, nicht gewachsen und wird daher nicht für die Beläge verwendet. Dagegen zeichnet Adiprene LF pPDI Heißgießelastomere eine exzellente dynamische Performance aus. Sie entwickeln bei häufigen, schnellen Verformungen kaum Wärme (geringe Hysterese), so dass die Radbeläge im Dauereinsatz nicht überhitzen. Sie halten den Belastungen dadurch besser stand, und die Räder rollen exakt mit der vorgesehenen Geschwindigkeit. „Die PU-Elastomere zeigen eine hervorragende Abrieb, Reiß-, Weiterreiß- und Schnittfestigkeit, was zusammen mit dem dynamischen Verhalten für eine lange Lebensdauer der Räder sorgt“, so King. „Auch die Nachhaltigkeit profitiert: Denn die PU-Elastomere können in aktuell laufenden Erprobungsläufen zu thermoplastischen Polyurethanen rezykliert werden und leisten so einen Beitrag zu geschlossenen Stoffkreisläufen.“

Exzellente industrielle Hygiene, steuerbare Viskosität

Adiprene LF pPDI wird mit der Low Free(LF)-Technologie hergestellt. Die Präpolymere enthalten daher weniger als 0,1 Prozent an freiem Isocyanat-Monomer und erfüllen neueste regulatorische Standards in puncto Gesundheits-, Arbeits- und Umweltschutz. „Der Verarbeiter kann sie deshalb leichter handhaben und auf aufwändige Schutzmaßnahmen verzichten“, erläutert King. Mit LF-Präpolymeren ist zudem die Polymer-Morphologie präziser steuerbar, was zu einer hoch strukturierten Phasentrennung zwischen kristallinen Hart- und amorphen Weichsegmenten führt. Dies schlägt sich in besseren physikalischen und mechanischen Eigenschaften der Elastomerteile nieder. Weiterhin ist die Molekulargewichtsverteilung enger und die physikalische Vernetzung ausgeprägter. „Die Viskosität der Präpolymere lässt sich bei konstantem Isocyanat-Gehalt breit variieren und auf Verarbeitungsbedingungen, Anlagen und gewünschte Produkteigenschaften abstimmen. Auf Lösemittel kann bei der Formulierung der Reaktionssysteme in vielen Fällen verzichtet werden“, erklärt King. Urethane Systems ist weltweit der einzige Hersteller, der PU-Präpolymersysteme auf Basis von pPDI (p-Phenylendiisocyanat) mit niedrigen Gehalten an freiem Isocyanat-Monomer anbietet.

Breites Anwendungspotenzial

Die neuen Adiprene LF pPDI Präpolymere eignen sich auch für andere extrem belastete Radbeläge und Rollen. King: „Gute Chancen bestehen zum Beispiel bei Reifen für Stapler- und Kommissionierfahrzeuge, Führungsrollen für Hochhaus- und Industrieaufzüge sowie Rollen für landwirtschaftliche Maschinen oder Inline-Skates.“ Denkbare Anwendungen sind ferner Siebdruckrakeln und Kupplungssterne.

www.lanxess.de

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