Als Bleche werden gemeinhin metallische Walzwerkerzeugnisse betrachtet, deren Dimension in Breite und Länge die Halbzeugdicke um ein Vielfaches übertrifft. Angeliefert als Tafeln oder in aufgewickelter Form als Coil werden sie der weiteren Verarbeitung im industriellen Ablauf zugeführt.

Blechbearbeitung, Verfahrenseinordnung

Unter Blechbearbeitung ist der vollständige Prozess der trennenden, fügenden oder umformenden Bearbeitung sowie der thermischen oder beschichtenden Veredelung von Halbzeugen aus Blech zu verstehen. Zum Einsatz kommen dabei metallische Halbzeuge unterschiedlicher Materialien, wie Stahl, Edelstahl, Aluminium, Titan oder Kupfer sowie deren Legierungen. Diese können in Längen-Breiten-Dimension sowie in Dicke und chemischer Zusammensetzung variieren.

Blecharten und ausgewählte Eigenschaften

Stahlblech

Stahlblech gilt als robust und langlebig. Es wird für strukturelle Anwendungen in Maschinenbau, Automobilindustrie, Bauindustrie sowie dem Rohr- und Behälterbau eingesetzt. Bekannte Materialspezifikationen für Halbzeuge aus Stahl sind der S235 und der S355. Je nach Einsatzzweck ist eine Beschichtung der Oberfläche erforderlich, um das Bauteil vor Korrosion zu schützen.

Edelstahlblech

Dank seiner Beständigkeit gegen Korrosion genügen Bleche aus diesem Werkstoff höchsten hygienischen Anforderungen. Abhängig von den Legierungsbestandteilen weisen Edelstahlbleche zudem eine hohe Resistenz gegen aggressive Medien wie Laugen oder Säuren auf. Sie eignen sich hervorragend für Anwendungen in der chemischen Industrie sowie der Lebensmittelindustrie.

Aluminiumblech

Geringes Gewicht und Korrosionsbeständigkeit sind die in einer Vielzahl industrieller Bereiche hochgeschätzten Eigenschaften von Aluminiumblechen. Werkstoffe aus Aluminium-Silizium- oder Aluminium-Silizium-Magnesium-Legierungen erreichen dabei außerordentlich respektable mechanische Kennwerte. Ihr bevorzugter Einsatz erfolgt in der Luft- und Raumfahrtindustrie.

Seit einigen Jahren nutzt auch die Automobilindustrie Bleche aus Aluminium für die Fertigung von Karosseriebauteilen. Wegen deren Preisstellung im Vergleich zu Stahlblechen finden sich diese Komponenten jedoch bevorzugt in Fahrzeugen des Premiumsegmentes.

Kupferblech

Neben seiner guten elektrischen Leitfähigkeit besticht Kupfer durch seine besondere Form der Korrosion. Im Kontakt mit Luftsauerstoff bildet es eine schützende, markant grüne Patina. Kupferbleche finden Anwendung in der Elektro- und Elektronikindustrie sowie im Bauwesen. Letzteres vornehmlich bei der Restaurierung und Erhaltung historischer Bausubstanz, aber auch bei extravagant gestalteten Neubauten.

Blechbearbeitung, Verfahren

Konstruktion und Programmierung

Zu Beginn der Blechbearbeitung steht die Erstellung einer Zeichnung. Früher am Reißbrett mit spitzem Bleistift, heute meist mit CAD Software und Blechmodul. Hier werden Material und Formgebung festgelegt.

Wird das  Werkstück mit CNC-Maschinen bearbeitet, müssen für diese Programme erstellt werden. Dies geschieht an einem Computer mit geeigneter Programmiersoftware. Die erstellten Daten aus der CAD-Software können meist direkt durch das Programmiersystem eingelesen werden. Gegebenenfalls müssen sie konvertiert werden. Die Ausgabe erfolgt in Form eines NC-Codes, welcher an die CNC-Maschine übertragen wird.

Trennen

Für das Trennen von Blechen werden alle gängigen thermischen und mechanischen Trennverfahren eingesetzt. Geläufig ist das Scheren, manuell in der Feinblechnerei oder dem Prototypenbau, sowie automatisiert im Rahmen industrieller Anwendungen. Verbreitet ist die Herstellung von Blechzuschnitten auf CNC-gesteuerten Anlagen. Die hierfür eingesetzten Verfahren sind das Laserschneiden oder das Brenn- bzw. Wasserstrahlschneiden. Werden Formelemente im Halbzeug benötigt, kommen das Stanzen, meist ebenfalls CNC-gesteuert, oder das Scheren mit Konturwerkzeug auf einer Presse zum Einsatz.

Fügen

Grundsätzlich lassen sich sämtliche thermische und mechanische Fügeverfahren an Blechhalbzeugen einsetzen. Im Rahmen mechanischer Fügeverfahren, wie beispielsweise dem Schrauben, Nieten, Crimpen, Clinchen oder Kleben, bestehen kaum materialbedingte Einschränkungen.
Beim thermischen Fügen gibt es abhängig von der chemischen Zusammensetzung und der Dicke des Bleches geeignetere und weniger geeignete Verfahren.
Beispiele sind das:

• Metallinertgasschweißen (MIG)
• Metallaktivgasschweißen (MAG)
• Laserschweißen
• Unterpulverschweißen (UP)
• Lichtbogenhandschweißen (E)
• Widerstandsschweißen.

Das Löten ist ein oft unterschätztes Verfahren, um Bleche stoffschlüssig miteinander zu verbinden oder Formteile anzufügen. In der Feinblechnerei sowie der Schmuckindustrie wird dieses Fügeverfahren häufig angewendet.

Im Zuge der Blechbearbeitung wird das Fügen nicht ausschließlich zur Verbindung planer Halbzeuge eingesetzt. Vielmehr lassen sich auf diesem Wege auch funktionsgebende Formelemente mit Komponenten aus Blech verbinden. Prominente Beispiele sind das Anbringen von Schweißbolzen mit Außen- oder Innengewinde, Schweiß-Isoliernägeln, Einnietmuttern oder Aufschweiß-Erdungslaschen.

Umformen

Beim Umformen wird das plane Blech in die dritte Dimension gebracht. Damit werden Formteile gefertigt oder Formelemente bestehenden Strukturen hinzugefügt. Dies geschieht in der Regel mittels CNC-gesteuerter Anlagen. Übliche Anwendungen sind Rahmen, Gehäuse oder Strukturbauteile. Spezifische Verfahrensvarianten sind das Gesenkbiegen sowie das Biegen, Walzen, Formpressen, Tiefziehen oder Sicken.

Oberflächenbehandlung

Im Nachgang mechanischer Bearbeitungsschritte ist oftmals eine Oberflächenbehandlung erforderlich. Diese dient der Verlängerung der Lebensdauer, insbesondere in puncto Korrosionsbeständigkeit. Doch auch die Herstellung visuell ansprechender, ästhetisch anmutender Oberflächen spielt eine nicht unerhebliche Rolle.

Korrosionsschutz

Ein gebräuchliches Vorgehen, um Komponenten aus Stahl vor Korrosion zu schützen, ist die Beschichtung mit Zink. An der Kontaktfläche von Zink und Stahl bilden sich intermetallische Phasen, die zu einer beständigen Verbindung beider Materialien führen. Beim Feuerverzinken werden Bleche oder Strukturbauteile in ein Bad mit flüssigem Zink getaucht. Die so aufgebrachte Beschichtung weist eine Dicke von 30 bis 200 Mikrometer auf.

Eine besondere Art der Feuerverzinkung ist das Bandverzinken. Hier werden die Bleche direkt nach dem Walzen kontinuierlich verzinkt. Die weitere Blechbearbeitung findet am vorverzinkten Halbzeug statt. Die Schichtdicke beläuft sich bei diesem Verfahren auf 7 bis 41 Mikrometer. Das galvanische Verzinken, korrekter das elektrolytische Verzinken, nutzt eine elektrische Spannung für das Abscheiden von Zink auf der Bauteiloberfläche.

Die beim elektrolytischen Verzinken entstehende Schicht weist mit etwa 5 bis 30 Mikrometern eine deutlich geringere Dicke auf als beim Feuerverzinken. Für Anwendungen im Außenbereich ist das elektrolytische Verzinken zur Aufbringung eines Korrosionsschutzes daher nur eingeschränkt geeignet.

Ästhetische Oberflächen

Die Spezifikation K240 kennzeichnet eine in Längsrichtung geschliffene Oberfläche. Für deren Herstellung werden Schleifmittel der Körnung 240 eingesetzt. Die visuell attraktive Oberfläche ist weniger pflegeintensiv als eine unbehandelte Oberfläche. Analog entsteht ein Schliffbild K320 bei Verwendung einer Körnung 320.

Mittels Walzen hergestellte Strukturoberflächen wie die 5WL verleihen dem Blech eine höhere statische Steifigkeit. Damit wird der Einsatz geringerer Blechdicken und so die Nutzung von Gewichtsvorteilen möglich. Die Oberfläche ist pflegeleicht und in hygienischer Sicht vorteilhaft. Zudem ist sie kratzunempfindlicher als glatte Bleche.

Ästhetische Oberflächen mit Korrosionsschutz

Pulverbeschichten, Lackieren oder Eloxieren sind bekannte Verfahren, um metallische Oberflächen visuell aufzuwerten. Neben der ästhetischen Veredelung schützen sie das Blech oder Strukturbauteil vor Korrosion.

Rutschhemmende Oberflächen

In einer Vielzahl industrieller Anwendungen, insbesondere bei Laufflächen von Arbeitsbühnen oder Treppen, sind rutschhemmende Oberflächen gefordert. Entsprechend bearbeitete Halbzeuge, die über eine Tränenblechoberfläche oder Prägeoberflächen wie die ESTA Barfuß- oder Industrieprägung verfügen, erfüllen diese Anforderungen.

Technologien in der Blechbearbeitung

CNC-Steuerung

Mittels präziser Steuerung der Prozesse in der Blechbearbeitung lassen sich Effizienz und Reproduzierbarkeit der Bearbeitungsergebnisse, insbesondere im Rahmen von Trenn- und Umformschritten, signifikant steigern. Die Computer-Numerical-Control-Technologie ist in der Blechbearbeitung mittlerweile etabliert und weit verbreitet.

Industrie 4.0

Intelligente Systeme auf Basis vernetzter Anlagen führen zur Optimierung der Prozesse in der Blechbearbeitung. Sowohl die Abfolge der einzelnen Prozessschritte als auch Vorgänge der Qualitätssicherung mittels Datenanalyse und selbsttätiger Korrektur ermöglichen eine hohe Effizienz der Abläufe.

Anwendungsgebiete der Blechbearbeitung

Die Blechbearbeitung findet in einer außerordentlichen Vielzahl von Bereichen in Industrie und Handwerk Anwendung. Insbesondere im Maschinenbau, der Automobilindustrie, der Bauindustrie sowie dem Rohr- und Behälterbau werden Halbzeuge aus Blech verarbeitet.
Ausgewählte Branchen sind der

• Torbau
• Anlagen- und Behälterbau
• Brückenbau
• Schiffbau
• Bereich der erneuerbaren Energien, z.B. Windkraftanlagenbau

sowie die

• Fahrzeugtechnik
• Luft- und Raumfahrt
• Agrartechnik
• Medizintechnik
• Architektur
• Elektrotechnik
• Lüftungs- und Klimatechnik
• Isoliertechnik.

Blechbearbeitung bei der Firma ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH hat sich in ihrer nun beinahe einhundertjährigen Geschichte auf die Fertigung von Komponenten aus Blech spezialisiert. Hinsichtlich der Bearbeitungsverfahren sind wir breit aufgestellt.
Beginnend mit Entwurf mittels CAD-Konstruktion und  Programmierung decken wir eine große Bandbreite über das Trennen, Umformen und Fügen ab.  Hierzu gehören

• Scherenzuschnitt bis 6000 mm Länge 
• Laserschneiden bis zu einer Bearbeitungsgröße von 20 x 4000 x 2000 mm
• Trennen, Lochen und Prägen bis 6000 mm Länge
• Entgraten und Oberflächenschleifen
• Abkanten bis 6000 mm Länge.

Überzeugen Sie sich von unserer Flexibilität und der professionellen Qualität unserer Leistung. Nehmen Sie noch heute den Kontakt zu uns auf. Wir stehen Ihnen sehr gerne zur Verfügung.

Industrietore sind Zugänge zu industriell genutzten Bereichen wie Fabrikhallen, Produktionsstätten oder Lagerhäusern. In Gestaltung und Ausstattung entsprechen sie den spezifischen Anforderungen und Bedürfnissen eines Unternehmens. Insbesondere in puncto Sicherheit, Automatisierung und Isolierung stellen sich besondere Anforderungen an Industrietore. Abhängig von den Funktionserfordernissen sowie der räumlichen Situation des Nutzers stehen unterschiedliche Arten von Industrietoren zur Verfügung.

Funktionsanforderungen

Zugangskontrolle und Sicherheit

Industrietore ermöglichen den regulierten und gegebenenfalls überwachten Zugang zu industriell genutzten Arealen. Unbefugter Zutritt kann unterbunden werden. Dies vermeidet gesundheitsgefährdende Risiken sowie die Gefahr von Zerstörung und Diebstahl.

Isolierung

Eine Vielzahl von Industrietoren verfügt über wärmedämmende Eigenschaften. Dies trägt zur Regulierung von Temperatur und Klima in Innenräumen bei. Zudem wird auf diese Weise der Energieverbrauch vorteilhaft beeinflusst. Neben dem Schutz vor Witterungseinflüssen ist diese Eigenschaft für die Ausstattung von Lagerhäusern mit tiefgekühlten Waren bedingende Voraussetzung.

Lärmschutz

In industriellen Umgebungen, deren Nutzung mit erhöhter Geräuschemission einhergeht, übernehmen Industrietore eine schalldämmende Funktion. Dies bezieht sich sowohl auf die Abschirmung nach innen als auch nach außen.

Wetter- und Umweltschutz

Industrietore bieten einen wirksamen Schutz der Innenräume gegen Witterungseinflüsse wie Wind, Regen, Schnee und Staub. Resultat sind verbesserte Arbeitsbedingungen sowie reduzierter Verschleiß von Material, Maschinen und Anlagen.

Brandschutz

Brandschutztore sind spezifisch ausgelegte Industrietore. Im Brandfall schränken sie die Ausbreitung von Rauch und Feuer ein. Damit werden Menschen und Sachwerte geschützt. Abhängig von den jeweils gültigen lokalen Brandschutzordnungen kann die Installation von Brandschutztoren vorgeschrieben sein.

Effizienz im Betriebsablauf

Automatisiert arbeitende Industrietore steigern die Effizienz betrieblicher Abläufe. Sie ermöglichen die reibungslose, schnelle Bewegung von Fahrzeugen und Personen. Schnelllauftore benötigen ein Minimum an Zeit für das Öffnen und Schließen.

Dekoration und Lichtquelle

Bei entsprechender Gestaltung unterstreichen Industrietore den Anspruch des Unternehmens an Hochwertigkeit und Hightech. Sie können zudem als Werbeträger genutzt werden oder dienen dazu, farbliche Akzente zu setzen. Gänzlich oder in Teilen transparente Industrietore leiten Tageslicht in die Innenräume. So kann zeitweise auf künstliche Lichtquellen verzichtet werden. Dies sorgt für eine visuell angenehme Atmosphäre im Inneren des Gebäudes.

Arten von Industrietoren

Rolltore

Rolltore bestehen aus mehreren Lamellen. Die sogenannten Torpanzer sind flächige, ein- oder doppelwandige Konstruktionen. Letztere verfügen über eine Polyurethan-Schaum-Isolierung. Seitliche Laufschienen, an denen die Torpanzer geführt werden, ermöglichen eine definierte Bewegung des Tores beim Öffnen oder Schließen.

Im oberen Teil des Tores befinden sich zu beiden Seiten fest mit dem Bauwerk verbundene Konsolen. Auf diesen wird die Wickelwelle in Stehlagern drehbar fixiert. Die Konsolen tragen das gesamte Gewicht des Tores. Wird das Rolltor geöffnet, wickeln sich die einzelnen Lamellen raumsparend auf der Welle auf. Die Breite verfügbarer Rolltore variiert von etwa 3 Meter bis zu über 20 Meter bei Flugzeughangars. Witterungseinflüssen, wie starkem Wind, kann durch den Einsatz von Sturmankern begegnet werden.

Sektionaltore

Sektionaltore bestehen aus mehreren horizontalen, mittels Scharnier verbundenen Paneelen, den sogenannten Sektionen. An jeder Sektion sind zu beiden Seiten Rollen angebracht. Die Rollen werden in Laufschienen geführt. Diese bilden eine J-förmige Nute, die die definierte Bewegung der Rollen sicherstellt. Beim Öffnen des Tores bewegen sich die Sektionen unterhalb der Gebäudedecke über einen Bogen in die Waagerechte und erreichen schließlich eine raumsparende Endposition. Sektionaltore stellen eine meist kostengünstigere Alternative zum Rolltor dar.

Hubstaffeltore

Hubstaffeltore gelten als Sonderform der Sektionaltore. Unterscheidungsmerkmal sind die nicht miteinander verbundenen Sektionen, die sich beim Öffnen hintereinander stapeln. Einer der Vorteile von Hubstaffeltoren ist ihre Langlebigkeit und Verschleißarmut.

Schiebe- und Falttore

Schiebe- und Falttore bestehen aus vertikal angeordneten Torflügeln. Das Schiebetor wird hängend in einer C-förmigen Laufschiene angebracht. Gleiter, Rollen oder Rollwagen, die fest mit dem Tor verbunden sind, bewegen sich innerhalb der Laufschiene und ermöglichen das Öffnen und Schließen des Tores. Sind die Laufschienen mehrreihig aufgebaut, können die Torflügel aneinander vorbeigeführt werden. Die Anwendung für Schiebetore erfordert mindestens zwei Laufwagen pro Torflügel. Mit diesen Laufwagen ist eine horizontale, seitwärts gerichtete Bewegung möglich. 

Die Torflügel für Falttore sind mit lediglich einem Laufwagen verbunden. Dieser verfügt über ein Drehlager. Dies gestattet zusätzlich zur Horizontalbewegung eine Rotation des Torflügels und ermöglicht so das Faltprinzip. Die vertikal beweglich miteinander verbundenen Segmente können auf diese Weise beim Öffnen dicht zusammengeführt werden. Falttore haben im geöffneten Zustand einen geringen Raumbedarf.

Folientore

Bei Folientoren, einer Sonderform des Rolltores, wird anstelle des Torpanzers eine Folie eingesetzt. Die daraus resultierende Gewichtsreduzierung ermöglicht hohe Bewegungsgeschwindigkeiten beim Öffnen und Schließen. Oftmals werden Folientore in Kombination mit herkömmlichen Industrietoren genutzt. Dies sorgt für eine bessere Isolierung und zusätzlichen Staubschutz.

Schnelllauftore

Eine weitere Sonderform von Roll- bzw. Sektionaltoren sind Schnelllauftore. Sie ermöglichen hohe Bewegungsgeschwindigkeiten beim Öffnen und Schließen des Tores. Die Sektionen bzw. Lamellen werden bei Schnelllauftoren in einzelnen Kulissen geführt. Dies begünstigt eine rasche Bewegung. Vorteilhaft einsetzbar sind Schnelllauftore in Bereichen, für die eine stärkere Isolation oder ein Staubschutz gefordert wird. Zudem sind hochfrequentierte Zuwegungen sowie Bereiche mit höheren Sicherheitsanforderungen häufige Anwendungsfelder.

Material von Industrietoren

Stahl

Stahl ist der mit Abstand meistgenutzte Werkstoff für die Laufschienen, Konsolen und Beschläge. Feuerverzinkte Komponenten sorgen für eine gute Korrosionsbeständigkeit.

Edelstahl

Werden höhere Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit gestellt, werden Edelstähle der Güte 1.4301 oder 1.4571 bzw. 1.4404 verwendet. Einsatzbeispiele sind Waschstraßen, die chemische Industrie, Anwendungen im Bereich der Medizintechnik oder Industrieanlagen in Meeresnähe.

Aluminium

Aluminium wird überwiegend für Torsektionen oder Torpanzer eingesetzt. Doch auch für die Fertigung von Laufschienen und Beschlägen aus Aluminiumdruckguss wird dieser Werkstoff genutzt.

Kunststoff

Der Einsatz von Kunststoffen erfolgt vorzugsweise in Form von Folien-Torpanzern, Gleitelementen und Rollen.

Richtlinien, normative und gesetzliche Vorgaben

Industrietore sind Teil gewerblich genutzter Einrichtungen. Damit unterliegen sie neben baurechtlichen Bestimmungen auch den normativen und gesetzlichen Vorgaben des Arbeitsschutzes. Grundlage für die Konstruktion und Ausführung von Industrietoren ist die EN ISO 12100:2010. Da Industrietore überwiegend mittels elektromotorischer Anlagen betrieben werden, unterliegen sie den Bestimmungen der Maschinenrichtlinie (RICHTLINIE 2006/42/EG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 17. Mai 2006). Ein entsprechender Verweis findet sich im Anhang ZA der DIN EN 12453:2022-08. Zudem müssen kraftbetätigte Tore den Anforderungen der EN 12604:2017+A1:2020 entsprechen.

Entwicklungen bei Industrietoren

Automatisierung und Sensorik

Größtenteils werden elektrische Antriebe für das Öffnen und Schließen der Tore genutzt. Intelligente Zubehörsysteme wie Automatisierungen mit entsprechender Sensorik ermöglichen die Bedienung per Knopfdruck, Fernbedienung oder Annäherungsschalter. Neben der Steigerung von Effizienz und Nutzungskomfort gestattet dies die Integration des Tores in industrielle Abläufe und Zugangs- oder Verkehrsleitsysteme. Eine Einbindung in Gebäudemanagementsysteme ermöglicht die zentrale Steuerung und Überwachung. Abläufe und Gebäude gewinnen so an Sicherheit.

Nachhaltigkeit

Viele Hersteller legen zunehmend Wert auf den Einsatz nachhaltiger Materialien sowie eine energieeffiziente Gestaltung. Neben den nutzbringenden Aspekten für die Umwelt kann dies zur Reduzierung der Betriebskosten beitragen. 

Einen  Prototyp zeigte die ITB-Industrietorbau GmbH auf der Weltleitmesse für Rollladen, Tore und Sonnenschutz, der R+T Stuttgart 2024. Die Fläche des ausgestellten Tores war mit  Photovoltaik-Elementen ausgestattet worden. So soll Sonnenenergie gewonnen und u.a. für den Betrieb des Tores genutzt werden.

Industrie 4.0

Industrie 4.0 hält nun auch Einzug in den Bereich der Industrietore. Als Pionier stellte BOTEVO Building Solutions GmbH auf der R+T Stuttgart 2024 seine Add-on-Plattform für Industrietore vor. Das Herzstück der Datenanalyse, der BOTEVO CORE liest die Daten von Antriebsencoder und Steuerplatine aus und macht die jeweiligen Systemzustände der betreffenden Toranlage transparent.

Die gewonnene Datenbasis bildet die Grundlage für smarte, vorausschauende Wartungsintervalle. Das BOTEVO Energy Tool unterstützt ein intelligentes Energiemanagement. Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte werden sensorbasiert überwacht. Optische und akustische Signale weisen auf unnötigen Toroffenstand hin und helfen so, einhergehenden Energieverlust zu vermeiden.

ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH hat sich in ihrer nun beinahe einhundertjährigen Geschichte auf die Konzeption und Fertigung von Komponenten für Industrietore spezialisiert. Das Lieferportfolio erstreckt sich über Laufschienen, Konsolen, Montagewinkel bis hin zu Kettentrieben, Ronden und Ballenverkleidungen.

Die Erfahrung und Handfertigkeit unserer qualifizierten Mitarbeiter sind Garant für die hochqualitative, präzise Ausführung in sämtlichen technischen sowie gestalterischen Details. Wir fertigen auch nach Ihren individuellen Vorgaben.

Überzeugen Sie sich von unserer ausgeprägten Flexibilität und der professionellen Qualität unserer Leistung. Nehmen Sie noch heute den Kontakt zu uns auf. Wir stehen Ihnen sehr gerne zur Verfügung.

Zudem ermöglichen sie den kontrollierten Zugang und sind damit sicherheitsgebende Elemente. Abhängig von den spezifischen Erfordernissen des Betreibers, den Anforderungen an Sicherheit und Automatisierungsgrad sowie den räumlichen Gegebenheiten stehen unterschiedliche Arten von Schiebetoranlagen zur Verfügung.

Arten von Schiebetoranlagen

Grundsätzlich werden zwei Kategorien von Schiebetoranlagen unterschieden. Dabei handelt es sich einmal um Anlagen mit im Boden liegender Laufschiene und zum anderen um freitragende Schiebetore. Deutlich moderner und ansprechender in ihrer Erscheinung ist die freitragende Variante. Ein Vergleich beider Bauarten zeigt folgende Vorteile und Nachteile:

Schiebetore mit im Boden liegender Laufschiene

Die fest im Boden verlegte Laufschiene ist kennzeichnendes Merkmal dieser Schiebetorvariante. Der horizontal verfahrbare Torflügel verfügt über Laufrollen. Ähnlich den Schienen einer Straßenbahn kann die U-förmige Laufschiene im Boden eingelassen sein. Alternativ wird sie als erhabene Konstruktion, beispielsweise in Form eines T-Trägers, mit aufgeschweißtem Rundstahl ausgeführt. Um einen hohen Laufkomfort zu ermöglichen, weisen die Laufrollen des Torflügels eine der jeweiligen Laufschienenvariante entsprechende Ausformung der Laufflächen auf.

Vorteile

• Es sind sehr große Durchfahrtsbreiten realisierbar.
• Der erforderliche Platz im Rücklaufbereich des Torflügels entspricht maximal der Durchfahrtsbreite.
• Durch die stützenden Laufrollen werden weniger hohe statische Anforderungen an den Torflügel gestellt.
• Meist die kostengünstigere Variante.

Nachteile

• Im Durchfahrtsbereich stellt die Laufschiene je nach Ausführung ein mögliches Hindernis dar.
• Diese Bauart ist anfällig für Verschmutzung, es besteht die Gefahr der Ansammlung von Schnee und Nässe.
• In optischer und funktionaler Hinsicht ist das Schiebetor mit im Boden liegender Laufschiene weniger attraktiv als die freitragende Variante.

Freitragende Schiebetore

Bei dieser Art von Schiebetoren ist die C-förmige Laufschiene mit der Öffnung nach unten fest mit dem beweglichen Torflügel montiert. Die Laufrollen, genauer gesagt die Laufrollenböcke, sind mit einem definierten Abstand paarweise links oder rechts neben der Durchfahrt montiert. Die Durchfahrt selbst bleibt frei von torbedingten Hindernissen.

Vorteile

• Hindernisfreier Durchfahrtsbereich.
• Deutlich resistenter gegen Verschmutzung sowie Schnee- oder Nässeansammlungen.
• Optisch und funktional ansprechende Torausführung.

Nachteile

• Sehr große Durchfahrtsbreiten erfordern gegebenenfalls eine zweiteilige Ausführung des Torflügels.
• Der Platzbedarf im Rücklaufbereich übersteigt die Durchfahrtsbreite.
• Meist die kostenintensivere Variante.

Komponenten und technische Ausführung

Schiebetore mit im Boden liegender Laufschiene

Komponenten dieser Schiebetorvariante sind der Torflügel mit montierten Laufrollen, die Laufschiene am Boden sowie zwei Torpfosten mit Führungsrollen. Die Länge der Laufschiene umfasst die vollständige Durchfahrtsbreite und den gesamten Rücklaufbereich. Sie bildet die horizontale Führung des Torflügels. Die vertikale Führung erhält der Torflügel von den oberen Führungsrollen. Anschlagpuffer an beiden Enden der Laufschiene oder alternativ am Torpfosten sowie am Torflügel sorgen für die Begrenzung der horizontalen Bewegung an den jeweiligen Endpositionen des Torflügels.

Freitragende Schiebetore

Freitragende Schiebetore bestehen aus dem Torflügel mit montierter Laufschiene, den beiden Torpfosten mit oberen Führungsrollen sowie zwei Laufrollenböcken mit Laufrollen. Die Laufschiene überragt die Durchfahrtsbreite, abhängig von den statischen Erfordernissen, um eine definierte Länge.

Dieser längere Bereich der Laufschiene verbleibt bei geschlossenem Tor im Rücklaufbereich. Mithilfe der Rollenböcke nimmt er die vertikal wirkende Last des Torflügels auf. Je nach Belastung werden Rollenböcke in ein- oder mehrreihiger Ausführung eingesetzt. Je nach Größe der Durchfahrtsbreite kann die Anlage auch zweiflüglig aufgebaut werden. Die oberen Führungsrollen sind vor und hinter dem Torflügel montiert. Sie verleihen dem Torflügel die vertikale Führung.

In der Mehrzahl der Fälle sind an beiden Enden der Laufschiene Kopfdeckel mit integrierten Auflaufrollen angebracht. In Kombination mit sogenannten Auflaufschuhen wird damit die Bewegung des Torflügels in der jeweiligen Endlage, bei geschlossenem oder geöffnetem Tor, begrenzt. Zudem werden so die Rollenböcke entlastet. Der Torflügel wird mit einer nach oben gerichteten Vorspannung versehen. Auf diese Weise werden ungewollte Verformungen oder Lageabweichungen während der Bewegung beim Öffnen und Schließen des Tores unterbunden. Auch bei großen Durchfahrtsbreiten ist so das positionsgenaue Erreichen der Auflaufschuhe durch die Auflaufrollen gewährleistet.

Visuelle Gestaltung / Anmutung

Die Gestaltung von Schiebetoranlagen ermöglicht die Anpassung an bereits vorhandene architektonische Gegebenheiten. Mittels Farbauswahl lässt sich eine eher dezent zurückhaltende Anmutung realisieren. Alternativ können visuelle Highlights gesetzt werden. Die Wahl der Materialität des Torflügels gestattet die harmonische Fortsetzung der bestehenden Einfriedung des Grundstücks. Mit vertikal verlaufenden Vierkant- oder Rundstäben ist eine reduziert elegante Anmutung zu verwirklichen. Darüber hinaus stehen Doppelstabmatten sowie Loch- und Dekorbleche für die Gestaltung des Torflügels zur Verfügung. Soll der Torflügel blickdicht ausgeführt werden, ist die Nutzung von Blechfüllungen sowie senkrecht oder waagerecht angeordneten Paneelen möglich.

Material von Schiebetoranlagen

Stahl

Meistgenutzter Werkstoff für Laufschienen, Rollenböcke, Beschläge sowie Torflügelrahmen ist Stahl. Mit feuerverzinkten Komponenten wird eine gute Korrosionsbeständigkeit erreicht.

Edelstahl

Die Verwendung von Edelstahl wird höheren Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit gerecht. Insbesondere in der chemischen Industrie sowie bei Installationen in maritimer Umgebung ist der Einsatz dieses Werkstoffes zweckmäßig.

Aluminium

Aluminium eignet sich für die Fertigung von Laufschienen und Rollenböcken. Insbesondere bei kleineren Toranlagen sind die guten statischen Eigenschaften in Kombination mit geringem Gewicht überzeugende Argumente.

Kunststoff

Für die Herstellung von Lauf- und Führungsrollen ist Kunststoff die bevorzugte Wahl. Abrollkomfort und geringe Geräuschentwicklung in Kombination mit überschaubaren Kosten sind wesentliche Vorteile dieses Werkstoffes.

Automatisierung

Der gut automatisierbare Betrieb von Schiebetoranlagen ist einer der herausragenden Vorteile dieser Installationen. Intelligente Zubehörsysteme wie sensorbasierte Automatisierungen ermöglichen die Bedienung per Knopfdruck, Fernbedienung oder Annäherungsschalter. Sowohl der Zuwachs an Effizienz und Nutzungskomfort als auch die Möglichkeit der Integration in Zugangs- oder Verkehrsleitsysteme sind attraktive Eigenschaften derartiger Torinstallationen.

Sicherheit

Automatisiert betriebene Schiebetoranlagen müssen sicherheitstechnisch abgesichert werden. Hierzu werden an allen potenziellen Klemmstellen Sicherheitskontaktleisten installiert. Der gesamte Rücklaufbereich muss durch Zäune oder Lichtschranken gegen Zutritt gesichert werden.

Richtlinien, normative und gesetzliche Vorgaben

Schiebetoranlagen können Teil gewerblich genutzter Einrichtungen sein. Damit unterliegen sie neben baurechtlichen Bestimmungen auch den Vorgaben des Arbeitsschutzes. Die EN ISO 12100:2010 ist Grundlage für die Konstruktion und Ausführung von Industrietoren.

Elektromotorisch betriebene Installationen unterliegen den Bestimmungen der Maschinenrichtlinie (RICHTLINIE 2006/42/EG DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 17. Mai 2006). Im Anhang ZA der DIN EN 12453:2022-08 wird darauf verwiesen. Zudem müssen kraftbetätigte Tore den Anforderungen der EN 12604:2017+A1:2020 entsprechen. Für die Errichtung der Torflügel als Tragwerk ist die DIN 18800 Teil 7 zu beachten.

Industrie 4.0

Industrie 4.0 gewinnt auch bei Schiebetoranlagen an Relevanz. Dies gilt insbesondere in der Produktion und Logistik sowie der Infrastruktur. Als Pionier in diesem Feld präsentierte sich auf der Weltleitmesse für Rolladen, Tore und Sonnenschutz, der R+T 2024 in Stuttgart das Herborner Unternehmen BOTEVO Building Solutions GmbH. Der auch im Bestand nachrüstbare BOTEVO CORE liest die Daten von Antriebsencoder und Steuerplatine aus. Die so gewonnene Datenbasis gibt Auskunft über die jeweiligen Systemzustände der betreffenden Toranlage. Zugleich bildet sie die Grundlage für smarte, vorausschauende Wartungsintervalle. 

ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH hat sich in ihrer nun beinahe einhundertjährigen Geschichte auf die Konzeption und Fertigung von Komponenten für Industrietore spezialisiert. Unter anderem erstreckt sich das Lieferportfolio über Bausätze für freitragende Schiebetoranlagen von 2 bis 18,5 Meter lichter Durchfahrtsbreite. Laufschienen, Laufrollenböcke, seitliche Führungsrollen mit Klemmschutz, Kopfdeckel, Auflaufschuhe und Zubehör für Zahnstangen können hier bezogen werden. Individuelle Blechfüllungen und Sonderanfertigungen sind realisierbar.

Die Erfahrung und Handfertigkeit unserer qualifizierten Mitarbeiter sind Garant für die hochqualitative, präzise Ausführung in sämtlichen technischen sowie gestalterischen Details. Wir fertigen auch nach Ihren individuellen Vorgaben. Überzeugen Sie sich von unserer ausgeprägten Flexibilität und der professionellen Qualität unserer Leistung. Nehmen Sie noch heute den Kontakt zu uns auf. Wir stehen Ihnen sehr gerne zur Verfügung.

Aus der Materialspezifikation S235JR lassen sich mehrere Informationen ableiten. Der Buchstabe S steht für „Structural Steel“ und bezeichnet einen Baustahl. Die folgende Zahl 235 stellt den Bezug zur Mindeststreckgrenze des Werkstoffes in Megapascal (MPa) her. Sie verweist darauf, dass die Streckgrenze dieses Baustahls nicht weniger als 235 Megapascal beträgt. Das Kürzel JR schließlich kennzeichnet die Kerbschlagzähigkeit des Materials bei Raumtemperatur und verweist darauf, dass bei 20 Grad Celsius für diesen Parameter ein Wert von 27 Joule (J) erreicht wird.

Eigenschaften des Baustahls S235JR

Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung nach Mengenanteilen vorhandener Legierungsbestandteile stellt sich für den S235JR folgendermaßen dar:

• Eisen (Fe) ca. 98,5 %
• Kohlenstoff (C) max. 0,17 %
• Mangan (Mn) max. 1,40 %
• Phosphor (P) max. 0,035 %
• Kupfer (Cu) max. 0,55 %
• Schwefel (S) max. 0,035 %
• Stickstoff (N) max. 0,012 %

Hauptbestandteil dieses Baustahls ist Eisen mit etwa 98,5 Massenprozent. Der Kohlenstoffanteil ist niedrig und beträgt maximal 0,17 Masseprozent. Daraus resultiert die sehr gute Schweißbarkeit. Mangan als Legierungselement in Stahlwerkstoffen bewirkt hohe Zähigkeitswerte auch bei niedrigen Temperaturen.

Im S235JR führt der Anteil an Mangan zu einer guten Duktilität. In der Literatur wird auf eine gewisse Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse durch den Kupfergehalt hingewiesen. Eine Resistenz gegen Korrosion wird damit jedoch nicht erzielt.

Massenanteile über 0,4 Prozent Kupfer können beim Warmumformen die Neigung des Werkstoffes zur Warmrissigkeit fördern. Von Warmumformung wird dann gesprochen, wenn die Temperatur des Werkstoffes beim Umformen oberhalb der Rekristallisationstemperatur liegt. In Verbindung mit Phosphor steigert das Kupfer die Zugfestigkeit und Streckgrenze. Die Phosphor- und Schwefelanteile beeinflussen die mechanische Bearbeitbarkeit vorteilhaft.

Ausgewählte mechanische Eigenschaften

• Zugfestigkeit: 360 – 510 Megapascal (MPa)
• Streckgrenze: Min. 235 Megapascal (MPa)
• Bruchdehnung: Min. 26 %
• Elastizitätsmodul: 210 Gigapascal (GPa)

Umformbarkeit

Der Werkstoff S235JR weist eine sehr gute Eignung zum Umformen auf. Die Herstellung von Bauteilen mit anspruchsvoller Formgebung ist auf dem Wege der Kaltumformung möglich. Die Neigung zur Rissbildung ist wegen der guten Zähigkeitseigenschaften gering.

Auf das Warmumformen, das heißt ein Umformen oberhalb der Rekristallisationstemperatur, sollte wegen der Gefahr der Rissbildung infolge des Kupferanteils verzichtet werden. Für diesen Werkstoff ist eine Kaltumformung zu präferieren.

Schweißbarkeit

Der mit 0,17 Masseprozent geringe Kohlenstoffgehalt im S235JR bewirkt eine geringe Aufhärtungsneigung sowie eine geringe Tendenz zur Rissbildung. Mit der Entstehung von Sprödphasen in der Wärmeeinflusszone und damit einer Rissanfälligkeit ist nicht zu rechnen. Vor diesem Hintergrund ist dieser Stahl sehr gut schweißbar. Ein Vorwärmen der Komponenten vor dem Prozess des thermischen Fügens ist in der Regel nicht erforderlich. Bei höheren Erzeugnisnenndicken oder niedrigen Umgebungstemperaturen kann ein Vorwärmen jedoch vorteilhaft sein. Alle gängigen Schweißverfahren sind anwendbar.

Korrosionsbeständigkeit

Wenn dem S235JR auch eine gewisse Witterungsbeständigkeit nachgesagt wird, darf nicht davon ausgegangen werden, dass das Material rostfrei ist. Zur Ausbildung einer Passivschicht an der Oberfläche dieses Werkstoffes kommt es nicht. Um die Lebensdauer von Komponenten aus S235JR zu erhöhen, sind sowohl für Anwendungen im Innen- als auch Außenbereich zusätzliche Maßnahmen erforderlich. Bei Außenanwendungen sind geeignete Beschichtungen, beispielsweise ein Feuerverzinken, zu wählen.

Kerbschlagzähigkeit

Der S235JR verfügt wegen seines Mangananteils über gute Zähigkeitswerte. Für den technologischen Prozess der Formgebung sowie für den Einsatz in Außenbereichen ist diese Eigenschaft vorteilhaft.

Einsatzbereiche des S235JR

Bauindustrie

Träger, Stützen sowie Strukturelemente sind Anwendungen des S235JR in der Bauindustrie und Architektur. Aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften wird er für tragende Konstruktionen im Hoch-, Tief- und Brückenbau sowie in Gebäuden eingesetzt.

Maschinenbau und Fahrzeugbau

Im Maschinenbau wird S235JR für Maschinenteile, Halterungen und Rahmenkonstruktionen verwendet. Hierbei sind nicht nur seine Festigkeitswerte, sondern auch die gute Umformbarkeit gefragte Eigenschaften. Beim Bau von Fahrzeugen, in der Automobilindustrie, tritt der S235JR oftmals im Zuge der Herstellung tragender Komponenten in Erscheinung. Eine gute Wirtschaftlichkeit sowie die Option, auch anspruchsvoll geformte Bauteile zu fertigen, prädestinieren diesen Stahl für derartige Anwendungen.

Rohrleitungsbau

Häufiges Einsatzgebiet des S235JR ist der Bau von Rohrleitungen. Aufgrund seiner guten Zähigkeitswerte eignet er sich für Leitungen und Trassen, die neben dem Transport von Medien mechanischen Belastungen standhalten müssen. Insbesondere jedoch seine sehr gute Schweißbarkeit machen den S235JR zu einer bevorzugten Wahl in diesem Industriebereich.

Verarbeitung von S235JR

Trennen

Für das Trennen des Baustahls S235JR können sämtliche mechanische und thermische Verfahren genutzt werden. So sind das Scheren, Stanzen, Sägen oder Bohren ebenso unkompliziert einzusetzen wie das Plasma- , Wasserstrahl- oder Laserschneiden. Der Werkstoff erlaubt abhängig vom jeweils gewählten Trennverfahren sehr gute Schnittqualitäten in hoher Präzision. Wegen seiner vorteilhaften mechanischen Eigenschaften sind auch technisch weniger aufwendige Trennverfahren sehr gut anwendbar.

Fügen

Aufgrund seines niedrigen Kohlenstoffgehaltes gestattet der S235JR den Einsatz aller gängigen thermischen Fügeverfahren. Die Nutzung manueller Schweißverfahren, zum Beispiel dem Gasschmelzschweißen (G) oder dem Lichtbogen-Handschweißen (E) ist problemlos möglich. Gerade in der Bauindustrie sowie im Rohrleitungsbau dominieren diese Schweißverfahren. Mechanisierte oder automatisierte Schutzgas-Schweißverfahren, wie das Metallaktivgas-Schweißen (MAG) und das Wolframintertgas-Schweißen (WIG) sind ebenso gut einsetzbar wie das Unterpulver-Schweißen (UP).

Grundsätzlich lassen sich auch Laserstrahl- und Plasmaschweißen für das Verbinden von Komponenten aus S235JR nutzen. Diese Anwendungen sind jedoch Fügeverbindungen vorbehalten, bei denen ein Höchstmaß an Präzision gefordert ist. Üblicherweise werden hierfür auch Hochleistungswerkstoffe eingesetzt. Mechanische Fügeverfahren, beispielsweise das Schrauben, stellen keine Herausforderung für diesen Werkstoff dar.

Umformen

Der S235JR verfügt über eine hervorragende Eignung zur Kaltumformung. Übliche Umformverfahren wie das Biegen sind unkompliziert zu realisieren. Wegen seines Kupfergehaltes neigt dieser Baustahl jedoch zur Bildung von Warmrissen. Das Warmumformen ist vor diesem Hintergrund nicht zu empfehlen.

Oberflächenbeschichtung

Wie bereits oben angeführt, verfügt der S235JR über keine nennenswerte Korrosionsresistenz. Um die Beständigkeit gegen Korrosion für Anwendungen im Außenbereich zu optimieren, sind Verfahren der Oberflächenbeschichtung, wie das Feuerverzinken, geeignet.  Für Bauteile zum Einsatz im Innenbereich bieten sich das Pulverbeschichten oder das galvanische Verzinken an.

Sollte das Verzinken als Verfahren der Oberflächenbeschichtung gewählt werden, muss bei der Bestellung des Werkstoffes auf die Grenzwerte von Silizium und Phosphor geachtet werden.

Wirtschaftlichkeit des S235J

Der Baustahl S235JR gilt als wirtschaftlich vorteilhafte Option im Metall-, Hoch-, Tief- und Brückenbau sowie für den Einsatz im Fahrzeug- und Maschinenbau. Neben der üblicherweise absolut wettbewerbsfähigen Preisstellung des Materials selbst erlauben seine guten Verarbeitungseigenschaften die Nutzung technisch weniger aufwändiger Verfahren. Mit Blick auf die Prozesskette werden Unternehmen so in die Lage versetzt, qualitativ hochwertige Produkte bei optimierten Fertigungskosten zu realisieren.

Anwendungen bei ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH

Bei ESTA gehört der Baustahl S235 zu den am häufigsten eingesetzten Werkstoffen. Wir fertigen Auffahrrampen, Konsolen für den Torbau, Treppenwangen, Stahl-Treppenstufen, Komponenten für den Sondermaschinenbau wie z.B. Klappen, Abdeckungen, Siebe, Trichter und Rinnen aus diesem Material. Tafeln bis zu 6 × 1500 × 6000 mm oder in den Abmessungen bis 20 × 2000 × 4000 mm werden in unserem Hause verarbeitet. Wir sind zertifizierter Hersteller von Bauprodukten aus S235. Verlassen Sie sich jederzeit auf unsere Kompetenz sowie die Güte unserer Produkte. Sowohl in Beratung als auch Ausführung stehen wir Ihnen mit unserer langjährigen Erfahrung und fundiertem Know-how zur Verfügung. Nehmen Sie gerne den Kontakt zu uns auf – wir freuen uns auf Sie!

Verfahrensvarianten

Freies Biegen


Merkmal des freien Biegens ist die Auflage des umzuformenden Bleches auf lediglich zwei Kanten der Matrize. Zudem drückt der Stempel das Blech beim Umformen nicht bis zum Grund der Matrize. Die Kontur des umgeformten Werkstückes wird durch den Grad der Abwärtsbewegung des Stempels (Eintauchtiefe) bestimmt. Hierfür ist eine präzise Steuerung der Stempelbewegung erforderlich. Vorteil des freien Biegens ist die Möglichkeit, an Werkstücken unterschiedliche Biegewinkel mit ein und derselben Werkzeugkombination zu fertigen. Selbst unterschiedliche, einander nicht entsprechende Konturen von Stempel und Matrize können genutzt werden.

Prägebiegen


Beim Prägebiegen müssen Stempel und Matrize genau aufeinander abgestimmt werden. Das Blech wird mit deutlich höherem Druck als beim freien Biegen in die Matrize gedrückt. Der Stempel presst das Werkstück dabei vollständig in die Matrize. Mit dem Prägebiegen lassen sich sehr präzise Biegewinkel realisieren. Diese Verfahrensvariante ist weniger flexibel einsetzbar. Der Werkzeugsatz muss spezifisch auf den zu erzeugenden Biegewinkel ausgelegt werden.

Dreipunktbiegen


Beim Dreipunktbiegen drückt der Stempel das Werkstück in eine U-förmige Matrize bis zu deren Boden. Das Bauteil berührt die Matrize bei der Umformung an drei Punkten, den oberen Innenkanten sowie dem Matrizenboden. Dieser fungiert als Gegenhalter. Meist ist er ebenfalls vertikal verfahrbar. Dies erfordert das Steuern einer weiteren Achse und erhöht die Anforderungen an die Prozessführung. Unterschiedliche Biegewinkel sind ohne das Erfordernis eines Werkzeugwechsels herzustellen.

Anlagen und Steuerungen

Maschinentypen

Oberantriebsmaschinen

Charakteristisch für Oberantriebsmaschinen ist die vertikale, nach unten gerichtete Bewegung des Stempels in Richtung Matrize. Diese wird mithilfe des Oberpressbalkens realisiert. Die Matrize ist fest mit dem Unterpressbalken verbunden und verharrt während des Umformvorganges in ihrer Position. Dieser Maschinenaufbau entspricht dem aktuellen Stand der Technik und ist am weitesten verbreitet.

Unterantriebsmaschinen

Unterantriebsmaschinen realisieren eine vertikale, nach oben gerichtete Bewegung der Matrize in Richtung Stempel. Dies erfolgt mit dem Unterpressbalken. Stempel und Oberpressbalken sind fest miteinander verbunden. Sie bewegen sich beim Umformen nicht. Dieser Maschinenaufbau ist veraltet und wird heute kaum noch eingesetzt.

Antriebssysteme

Hydraulische Antriebe


Kraftquelle hydraulisch arbeitender Systeme ist ein Hydraulikzylinder. Dieser bewegt den Stempel und ermöglicht die Kraftwirkung auf das zu biegende Werkstück. Hydraulisch angetriebene Pressen werden eingesetzt, wenn erhebliche Kräfte für das Umformen erforderlich sind. Abkantlängen von mehr als 15 Metern und Presskräfte von 10.000 Kilonewton sind realisierbar. Das hydraulische System erfordert jedoch eine regelmäßige Wartung. Zudem muss die Hydraulikpumpe im Betriebsmodus kontinuierlich laufen. Dies führt zu erhöhten Wartungs- und Betriebskosten.

Servoelektrische Antriebe


In Gesenkbiegepressen mit servoelektrischen Antrieben steuern elektrische Servomotoren die Bewegung des Stempels. Damit sind präzise, gut reproduzierbare Biegeergebnisse zu erzielen. Werkstücke mit Abkantlängen von bis zu 4 Metern können bei Presskräften bis zu 2000 Kilonewton umgeformt werden. Servoelektrisch betriebene Pressen verfügen über eine hohe Energieeffizienz, Betriebsgeschwindigkeit und geringe Geräuschentwicklung. Im Betrieb kommt es zu keiner signifikanten Verformung des Maschinengestells. Sie eignen sich für Anwendungen, bei denen eine hohe Genauigkeit sowie Prozessgeschwindigkeit gefordert sind. Der Wartungsaufwand servoelektrisch betriebener Pressen ist gering. In Kombination mit der guten Energieeffizienz führt ihr Einsatz zu Betriebskostenvorteilen.

Maschinensteuerung

Abgesehen von kleineren Handwerksbetrieben oder technischen Versuchseinrichtungen dominieren heute CNC-Steuerungen in Abkantpressen. Damit wird den Erfordernissen an die Positioniergenauigkeit der Abkantwerkzeuge sowie des Hinteranschlages entsprochen. Dies betrifft die zwei großen Achsen des Oberpressbalkens bei hydraulischen Pressen, das mehrachsige Hinteranschlagsystem sowie die Bombierung des Unterpressbalkens. Die Eintauchtiefe des Stempels in die Matrize lässt sich so bis auf ein hundertstel Millimeter genau steuern. Die Programmierung der Maschinensteuerung ist an externen Computerarbeitsplätzen oder direkt an der Maschine möglich.

Maschinensicherheit

Unsachgemäß ausgeführt birgt der Abkantprozess Risiken für die Gesundheit des Bedieners sowie die Unversehrtheit der Ausrüstung. Diese gehen primär von den bewegten Maschinenteilen aus. Zudem vollziehen Bereiche des umzuformenden Werkstückes während des Biegeprozesses Lageänderungen. Darum werden die Pressen mit entsprechenden Betriebsmodi, sicherheitsgebenden Bedienkonzepten sowie Schutzeinrichtungen versehen.

Betriebsmodi und sicherheitsgebende Bedienkonzepte

Reduzierte Geschwindigkeit

Löst der Bediener den Abkantvorgang mit einem Fußschalter aus, beträgt die Bewegungsgeschwindigkeit des Werkzeugs maximal 10 Millimeter pro Sekunde. Maschinen ab Baujahr 2001 verfügen über einen dreistufigen Fußschalter mit den Funktionen „Stopp-Start-Stopp/Umsteuern“.

Zweihandsteuerung

Der Bediener löst das Absenken des Oberwerkzeuges sowie den Abkantvorgang mit beiden Händen jeweils an getrennten Bedienknöpfen aus. Bei Maschinen ab Baujahr 2001 erfolgt dies ausschließlich in Verbindung mit einer Sicherheitseinrichtung.

Zweihand-Fußsteuerung

Der Bediener löst das Absenken des Oberwerkzeugs mit beiden Händen an jeweils getrennten Bedienknöpfen aus. Der eigentliche Abkantvorgang wird mittels Fußschalter ausgelöst. Bei Maschinen ab Baujahr 2001 erfolgt dies ausschließlich in Verbindung mit einer Sicherheitseinrichtung.

Fußsteuerung

Der Bediener löst zunächst das Absenken des Oberwerkzeugs und anschließend den Abkantvorgang mit einem Fußschalter aus. Dieser Betriebsmodus ist ausschließlich in Verbindung mit einer Sicherheitseinrichtung zulässig.

Sind zwei Bediener für den Betrieb der Presse erforderlich, gelten analoge Sicherheitskonzepte. Erst wenn beide Bediener die Freigabebedingungen erfüllen, wird der Abkantvorgang ausgelöst.

Sicherheitseinrichtungen

Aktive optoelektronische Sicherheitseinrichtungen, sogenannte AOPDs, tragen ebenfalls zur Minimierung möglicher Risiken bei der Bedienung von Abkantpressen bei. Je nach Auslegung handelt es sich um fest verbaute, vertikale oder mitfahrende, horizontale Systeme.

Lichtvorhangbasierte AOPD

Fest verbaute, vertikale Sicherheitseinrichtung mit Lichtvorhang vor den Abkantwerkzeugen. Detektiert der Lichtvorhang eine Störung, beispielsweise durch die Hand des Bedieners, wird der Abkantvorgang unmittelbar gestoppt.

Kamerabasierte AOPD

Mitfahrende, horizontale Sicherheitseinrichtung mit Kamerasystem neben dem Oberwerkzeug. Detektiert das System eine optische Veränderung im Bereich des Oberwerkzeugs, führt dies zum Stoppen des Abkantvorganges.

Laserbasierte AOPD

Mitfahrende, horizontale Sicherheitseinrichtung mit Laserstrahl dicht unter dem Oberwerkzeug. Ein Unterbrechen des Laserstrahls führt zum Stoppen des Abkantvorganges.

Neben den benannten Sicherheitssystemen muss das unmittelbare Umfeld der Maschine mittels Schutzgitter oder Lichtschranke vor unbeabsichtigtem Zutritt geschützt werden.

Automatisierung

Automatisierungsmaßnahmen tragen dazu bei, den Umformprozess effizienter zu gestalten. So kann sowohl das Rüsten der Maschine als auch der Abkantvorgang durch Unterstützung eines Roboters erfolgen. In diesem Falle spricht man von einer Biegezelle. Das Integrieren derartiger Biegezelle in eine Fertigungsstraße ermöglicht die personalfreie Fertigung von Blechbiegeteilen.

Richtlinien, normative und gesetzliche Vorgaben

Die DIN 8586 „Fertigungsverfahren Biegeumformen – Einordnung, Unterteilung, Begriffe“ regelt die Verfahrenszuordnung des Gesenkbiegens. Vorgaben zur Maschinensicherheit enthält die DGUV-Information 209-008 „Einrichten von Pressen“. Prüf- und Wartungsvorgaben für die Maschinen werden in der DGUV-Information 209-030 „Pressenprüfung“ behandelt. Die Berufsgenossenschaft Holz und Metall stellt im Dokument „Arbeitsschutz Kompakt, Nr. 001 – Arbeiten an Gesenkbiegepressen“ relevante Informationen bereit. Zudem gilt die Betriebssicherheitsverordnung des Bundesministeriums der Justiz.

Abkanten bei der Firma ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH hat sich in ihrer nun beinahe einhundertjährigen Geschichte auf die Fertigung von Komponenten aus Blech spezialisiert. Im Maschinenportfolio befinden sich drei Abkantbänke. Davon gestattet eine das Abkanten von Werkstücken mit 5 Meter Abkantlänge bei bis zu 1200 Kilonewton Presskraft. Mit den übrigen Abkantbänken lassen sich Presskräfte bis zu 1500 Kilonewton und 3 Meter Abkantlänge realisieren. Durch Koppelung zu einer Tandemanlage wird eine Abkantlänge von 6 Metern ermöglicht. Mit unserem gut ausgestatteten Werkzeugsortiment sind wir in der Lage, auch extreme Geometrien, wie 160 Millimeter hohe und sehr schmale Laufschienen, zu kanten.

Überzeugen Sie sich von unserer Flexibilität und der professionellen Qualität unserer Leistung. Nehmen Sie noch heute den Kontakt zu uns auf. Wir stehen Ihnen sehr gerne zur Verfügung.

Aufgrund der festen Einspannung führt die Elastizität des Materials sowie die konstruktive Gestaltung des Federpaketes zur Fähigkeit der Torsionsfeder, potenzielle Energie zu speichern und wieder freizusetzen. Bei Torsionsfedern für Tore wird diese Eigenschaft genutzt, um die Bewegung des Tores beim Öffnen und Schließen zu unterstützen.

Insbesondere bei schweren, groß dimensionierten Torblättern tragen Torsionsfedern dazu bei, die teils erheblichen Kräfte zu relativieren, ähnlich der Wirkung von Gegengewichten in Aufzügen. Die Lastverteilung erfolgt durch den Einsatz von Torsionsfedern gleichmäßiger. Dies ermöglicht eine ausgeglichen präzise Bewegung des Tores und schont die Antriebseinheiten. Die Lebensdauer der Installation wird vorteilhaft beeinflusst.

Vorteile von Torsionsfedern

Kompakte Bauweise bei hoher Belastbarkeit

Die im Vergleich zu anderen Federtypen kompakte Bauweise von Torsionsfedern gestattet deren Einsatz in räumlich beengten Situationen. Dadurch sind sie ideal für Anwendungen geeignet, bei denen der verfügbare Platz begrenzt ist. In Kombination mit ihrem Vermögen, große Kräfte und Momente aufzunehmen, sind sie optimale Energiespeicher für den Einsatz in Toren.

Möglichkeit der Anpassung

Die hohe Variabilität der Geometrie von Torsionsfedern erlaubt die individuelle Anpassung von Baugröße und Federkraft an spezifische Anforderungen.

Hohe Lebensdauer

In der Regel sind Torsionsfedern robust und langlebig. Der Einsatz hochwertiger Werkstoffe wie legierter Stähle für die Fertigung von Torsionsfedern führt zu einer konstant hohen Betriebssicherheit und geringer Ermüdungsneigung.

Anwendungen von Torsionsfedern für Tore

Sektionaltore

Der überwiegende Einsatz von Torsionsfedern für Tore erfolgt bei Sektionaltoren. Grundsätzlich besteht ein Sektionaltor aus Laufschienen, dem Torblatt aus einzelnen Sektionen, einer Federwelle mit Seilrollen, zwei Drahtseilen, diversen Beschlägen sowie je nach Anwendungsfall aus ein oder zwei Torsionsfedern. Abhängig vom Gewicht des Torblatts variieren Anzahl und Größe der Federn. Die Torsionsfeder wird um die Federwelle positioniert.

Während eine Seite der Feder an der Torkonsole fixiert wird, ist die andere Seite mittels Spannkopf und Stellschrauben unter Vorspannung mit der Federwelle verbunden. Ein über eine Seilrolle geführtes Drahtseil leitet die Federkraft an die unterste Sektion des Tores weiter. Beim Schließen des Tores wird die Torsionsfeder zunehmend gespannt. Öffnet sich das Tor, unterstützt die Torsionsfeder diese Bewegung durch Freisetzen der gespeicherten Energie.

Das Torblatt befindet sich während der Bewegung in allen Positionen im Kräftegleichgewicht. Damit ist für das Initiieren der Bewegung beim Öffnen und Schließen des Tores ein lediglich geringer Kraftaufwand vonnöten. Sektionaltore sind im privaten Einsatz ebenso wie im industriellen Umfeld, in Fabriken und Lagerhäusern, zu finden. Ihre Robustheit prädestiniert sie für den intensiven Gebrauch, sowohl für kleine als auch große Tore.

Automatisch betriebene Tore

In automatisch arbeitenden, motorisch betriebenen Toren im Wohn- und Industrieumfeld ermöglicht der Einsatz von Torsionsfedern die Nutzung von Antriebsaggregaten mit geringeren Leistungskennwerten. Damit lassen sich Kosten für Anschaffung und Betrieb der Installation vorteilhaft beeinflussen.

Auslegung von Torsionsfedern für Tore

Die Auslegung von Torsionsfedern für Tore erfolgt über folgende Parameter:

• Länge der Torsionsfeder (Anzahl der Windungen)
• Durchmesser der Torsionsfeder
• Durchmesser des Wickeldrahtes
• Anzahl der Torsionsfedern (ein oder zwei Federn)

Um eine einwandfreie Funktion der Installation über die gesamte Lebensdauer sicherzustellen, muss die Auslegung der zugehörigen Torsionsfedern den spezifischen Anwendungskriterien entsprechen.

Torgröße und Gewicht

Wesentliche Funktionsanforderung an eine Torsionsfeder ist es, das Gewicht des Torblattes zu kompensieren. Größer dimensionierte, schwerere Tore erfordern größere Federkräfte. Die notwendige Ausgleichskraft wird folglich vom Gewicht des Torblattes vorgegeben. Berechnungsprogramme ermöglichen die präzise Festlegung der Dimension einzelner Parameter sowie der Anzahl der Torsionsfedern.

Während kleinere, leichte Tore üblicherweise mit einer Torsionsfeder ausgestattet werden, erfordern größere, schwere Tore mindestens zwei Torsionsfedern. Beim Einsatz mehrerer Federn dürfen diese unterschiedlich ausgelegt werden und damit verschieden große Kräfte aufbringen. Die in der Summe auf die Federwelle wirkende Kraft ist die relevante Größe. Werden zwei Federn genutzt, ist jedoch zu beachten, dass beide gegenläufig zueinander gewickelt werden. Andernfalls heben sich die wirkenden Federkräfte auf.

Material der Feder

Die Auswahl des Materials beeinflusst die Lebensdauer und Betriebssicherheit der Feder. Überwiegend kommen Stahllegierungen zum Einsatz. Diese gelten als robust und langlebig. Neben der Festigkeit des Werkstoffes kann je nach Einsatzort dessen Korrosionsbeständigkeit von Bedeutung sein.

Umgebungsfaktoren

Für die mögliche Betriebsdauer des Tores spielen die herrschenden Umgebungseinflüsse eine wesentliche Rolle. Temperatur, Feuchtigkeit und korrosiv wirkende Atmosphäre in maritimem Klima oder bei Chemikalienbelastung setzen dem Material zu und können zu vorzeitigem Verschleiß führen. Dies betrifft auch die Torsionsfedern. Mit der Wahl des geeigneten Federwerkstoffes wird dem begegnet.

Sicherheit

Torsionsfedern sind so auszulegen, dass im Falle eines Federbruchs keine Gefahr von ihnen ausgeht. Die Wahl des Federwerkstoffes sowie die konstruktive Gestaltung der Feder müssen auf Basis der normativen Richtlinien und gesetzlichen Vorgaben erfolgen.

Montage und Installation

Die ordnungsgemäße Installation gewährleistet eine zweckentsprechende Funktion sowie die erforderliche Betriebssicherheit. Dies betrifft insbesondere die korrekte Vorspannung und Positionierung der Torsionsfeder sowie die Wahl geeigneter Befestigungspunkte am Torrahmen.

Abmessungen von Torsionsfedern für Tore

Torsionsfedern für Tore sind in folgenden Standardabmessungen verfügbar

• Innendurchmesser: 50,8 bis 152,4 mm
• Drahtdurchmesser: 5,0 bis 12,0 mm
• Federlänge: je nach Bedarf

Ab einer Länge von 1000 Millimetern sollte die Feder durch einen Federträger unterstützt werden.

Richtlinien, normative und gesetzliche Vorgaben 

Die DIN EN 13906-3:2014-06 „Zylindrische Schraubenfedern aus runden Drähten und Stäben – Berechnung und Konstruktion – Teil 3: Drehfedern“ regelt die Auslegung von Torsionsfedern. In der DIN EN 12604:2021-05 „Tore – Mechanische Aspekte – Anforderungen und Prüfverfahren“ wird auf die diesbezüglich spezifischen Anforderungen an Torinstallationen eingegangen.

Material für Torsionsfedern für Tore

Stahl und Edelstahl sind die gebräuchlichsten Werkstoffe für Torsionsfedern für Tore. Abhängig vom Hersteller und den jeweils vorliegenden spezifischen Anforderungen kommen unterschiedliche Legierungen zum Einsatz. Alternativ dazu stehen weitere Materialien für Sonderanwendungen zur Verfügung.

ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH hat sich in ihrer nun beinahe einhundertjährigen Geschichte auf die Konzeption und Fertigung von Komponenten für Industrietore spezialisiert. Unser Lager verfügt über ein breites Spektrum an Torsionsfedern für Sektionaltore. Unser Standardprogramm mit den Typen analog L/R 700 bis analog L/R 709 verfügt bei einem Innendurchmesser von 50 Millimetern über Drähte der Dicke 4,25 bis 7 Millimeter. Sondergrößen mit einem Innendurchmesser von 50,8; 66,68; 95,25 sowie 152,4 Millimetern und Drahtdicken von 5,0 bis 12,0 Millimetern stellen wir auf Anfrage bereit. Torsionsfedern ab einer Länge von 1000 Millimetern werden mit einem Federträger versehen.

Passend zu unseren Federn erhalten Sie von uns Federköpfe in den Dimensionen 1 Zoll oder 1 ¼ Zoll. Unsere Torsionsfedern zeichnen sich durch eine hohe Qualität und Langlebigkeit aus. Ganz gleich, ob Standardsortiment oder individuelle Kundenlösung; wir sind Ihr kompetenter Ansprechpartner. Überzeugen Sie sich von unserer ausgeprägten Flexibilität und der herausragenden Qualität unserer Leistung. Nehmen Sie noch heute den Kontakt zu uns auf. Wir stehen Ihnen sehr gern zur Verfügung.

Die besondere Raumeffizienz der Spindeltreppe prädestiniert sie für den Einsatz im Innen- und Außenbereich. Als Verbindungstreppen zwischen Stockwerken in Ein- und Mehrfamilienhäusern oder Wohnungen sowie als Zugang zu Gärten finden diese Treppen im privaten Umfeld Anwendung. In der industriellen Nutzung kommen Spindeltreppen aus Stahl als Flucht- und Feuerschutztreppen sowie als Zugang zu Arbeits- und Lagerbühnen zum Einsatz.

Nicht geeignet sind Spindeltreppen für häufig genutzte Verkehrswege. 

Konstruktion von Spindeltreppen aus Stahl

Essenzielle Bestandteile einer Spindeltreppe sind die Spindel, die Grundplatte für die Bodenbefestigung, die Tritt- bzw. Spindelstufen sowie ein oder mehrere Austrittspodeste. Optionale Elemente sind Ruhepodeste sowie eine mitlaufende Wange, die aus ästhetischen oder statischen Gründen verbaut werden kann. Spindeltreppen im Innenbereich müssen ab einer Anzahl von drei Trittstufen über ein Geländer verfügen, dessen Handlauf eine Höhe von 80 bis 115 Zentimeter aufweist.

Ausführung der Komponenten

Bei einer Spindeltreppe aus Stahl werden die Trittstufen in Form von Lochblech-Prägestufen, Gitterroststufen oder gekanteter Tränenblechstufen ausgeführt.

Für die Fertigung der Wangen wird Stahlblech eingesetzt. Die Geländer sind Konstruktionen aus Stahl, Edelstahl oder Aluminium. Sie bestehen überwiegend aus einem wendelgebogenen Rohr, dem Geländerpfosten und einer Füllung. Diese kann, abhängig vom Gestaltungswunsch, ebenfalls aus wendelgebogenen Rohren, Formstählen, Lochblechen oder Feldern senkrecht eingeschweißter Stäbe bestehen. Alternativ sind Systemgeländer mit Bügeln möglich. Eine Sonderform des Geländers stellt eine bis auf die Höhe des Handlaufes gezogene Wange dar.

Anbindung der Trittstufen

Stoffschlüssig

Mittels Schweißen lassen sich die Spindelstufen stoffschlüssig direkt mit der Spindel verbinden. Alternativ kann die Anbindung indirekt unter Nutzung eines Überstülprohres erfolgen. Hierbei werden zunächst Spindelstufe und Überstülprohr miteinander verschweißt. Anschließend wird das Überstülprohr über die Spindel geführt. Verschraubungen oder Bolzen sichern die Baugruppe gegen Verdrehung.

Die Nutzung eines Anschweißschuhs oder Stufenstummels ist eine weitere Anbindungsoption. Dieser wird direkt mit der Spindel verschweißt. Die Spindelstufe wird später mit dem Anschweißschuh verschraubt.

Kraftschlüssig

Das kraftschlüssige Verbinden von Spindelstufe und Spindel erfolgt unter Nutzung einer zusätzlichen Komponente, der sogenannten Anschraubplatte. Diese wird entsprechend der Kontur des Spindelradius vorgeformt. Spindelstufe und Anschraubplatte werden zunächst stoffschlüssig mittels Schweißen zu einer Baugruppe gefügt. Für die Montage von Spindel und Anschraubplatte mit Spindelstufe werden Schrauben genutzt. Im Rahmen der Vorfertigung werden dazu Anschlussbohrungen mit Innengewinde in die Spindel eingebracht.

Formschlüssig

Eine formschlüssige Verbindung von Spindelstufe und Spindel wird durch Einhängen oder Einschieben realisiert. Dafür werden beide Komponenten mit einander entsprechenden Formelementen versehen. Zusätzliche Sicherungselemente, wie Schrauben, Bolzen oder Sicherungsclips, verhindern das ungewollte Lösen der Verbindung. Bei dem Spindeltreppensystem „ESTA-SYS“ der Firma ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH wird diese Methodik in hochqualitativer Form umgesetzt.

Anbindung an Gebäude und Boden

Das Austrittspodest oder zusätzliche, direkt mit der Spindel verbundene Stahlstreben bilden die obere Anbindung an das Gebäude. Die Fixierung der Spindeltreppe mit dem Boden erfolgt über die Grundplatte. Sie bildet die untere Anbindung.

Installation

Außenliegend

Wird die Spindeltreppe aus Stahl als Schweißkonstruktion ausgeführt, sind die Einzelkomponenten unlösbar miteinander verbunden. Dies ist beim Transport, insbesondere jedoch bei der Installation, zu berücksichtigen. Abhängig von der Dimension der Spindeltreppe sollten die verfügbaren räumlichen Verhältnisse das Aufstellen und Betreiben eines Kranes zulassen.

Modular ausgelegte Spindeltreppen können vor Ort montiert werden. Dies vereinfacht den Transport erheblich.

Innenliegend

Die Installation einer geschweißten Spindeltreppe aus Stahl in innenliegenden Bereichen von Gebäuden kann wegen eingeschränkter Raum- und Zugangsverhältnisse herausfordernd sein. Im Vorfeld der Installation sind gegebenenfalls zusätzliche Zugänge, beispielsweise über das Dach, zu schaffen.

Für innenliegende Installationen sind modulare Konstruktionen mit geschraubten oder formschlüssig montierten Stufen die vorteilhaftere Wahl. Im Bedarfsfall kann die Spindel geteilt werden.

Das Spindeltreppensystem „ESTA-SYS“ der ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH bietet dafür eine hervorragende Lösung. Der hohe Vorfertigungsgrad vereinfacht die Montage und Installation außerordentlich. Die mittels Rohrlaser gefertigte Spindel dieses Systems erfordert lediglich das Einhängen der Spindelstufen.

Richtlinien, normative und gesetzliche Vorgaben 

Neben baurechtlichen und gestalterischen Richtlinien unterliegen Spindeltreppen den Bestimmungen des Arbeitsschutzes. Dies sind die DIN 18065:2020-08 „Gebäudetreppen – Begriffe, Messregeln, Hauptmaße“, die „ArbStättV – Verordnung über Arbeitsstätten“ vom 12. August 2004 sowie die jeweiligen Landesbauordnungen der zuständigen Landesbehörden. Werden Spindeltreppen aus Stahl als ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen genutzt, sind die Vorgaben der DIN EN ISO 14122 „Sicherheit von Maschinen – Ortsfeste Zugänge zu maschinellen Anlagen“ aus dem Jahre 2016 maßgebend. Bei Industrietreppen handelt es sich um Bauprodukte gemäß Bauproduktenverordnung „BauPVO, Verordnung (EU) Nr. 305/2011“ vom 01. Juli 2013. Wird der freie Warenverkehr innerhalb der Europäischen Union angestrebt, sind Industrietreppen als Stahl- oder Aluminiumtragwerke nach DIN EN 1090 zu zertifizieren und mit dem CE-Kennzeichen zu versehen.

Auslegung

Bei der Auslegung von Spindeltreppen aus Stahl ist besonderes Augenmerk auf den Gehbereich, die Lauflinie und das Steigungsverhältnis zu legen.

Gehbereich

Beim Begehen einer Spindeltreppe ist grundsätzlich die gesamte Treppenlaufbreite nutzbar. Diese umfasst den Bereich zwischen der äußeren Begrenzung, der Innenseite des Außengeländers, sowie der inneren Begrenzung, der Außenseite der Spindel. Die Treppenlaufbreite muss mindestens 80 Zentimeter betragen. Faktisch wird jedoch davon ausgegangen, dass lediglich 20 Prozent bzw. zwei Zehntel der eigentlichen Treppenlaufbreite genutzt werden. Konzeptionell wird der Gehbereich in der Mitte der nutzbaren Treppenlaufbreite positioniert.

Beispielhaft ergeben sich damit folgende rechnerische Werte:

• Spindeltreppe mit 80 cm nutzbarer Laufbreite; der Gehbereich beträgt 16 cm. Der Abstand zur äußeren und inneren Begrenzung misst 32 cm.
• Spindeltreppe mit 120 cm nutzbarer Laufbreite; der Gehbereich beträgt 24 cm. Der Abstand zur äußeren Begrenzung misst 40 cm, zur inneren Begrenzung 56 cm.

Lauflinie

Die Lage der Lauflinie nimmt den Weg an, den der Nutzer geht. Die Platzierung der Lauflinie ist frei wählbar, muss jedoch innerhalb des Gehbereiches liegen. Empfohlen wird eine mittige Anordnung.

Steigungsverhältnis

Das Steigungsverhältnis basiert auf der menschlichen Anatomie. Sie geht von der mittleren Schrittlänge einer erwachsenen Person aus. Nach der Schrittmaßregel gilt die folgende Formel zur Berechnung:

• 2s + a = Schrittmaß.

Während die Größe „s“ für die Treppensteigung steht, kennzeichnet die Größe „a“ den Treppenauftritt. Die DIN 18065 gibt hierfür einen Wert von 59 bis 65 Zentimetern an. Beim Besteigen einer Treppe vermindert sich die Schrittlänge um das Doppelte der Höhe.

Für die Berechnung des Steigungsverhältnisses können neben der Schrittmaßregel zwei weitere Methoden angewendet werden:

• die Sicherheitsregel a + s = 46 cm
• die Bequemlichkeitsregel a – s = 12 cm.

Wesentlichste Richtlinie ist jedoch die Schrittmaßregel.

Die Neigung von Treppen ist abhängig von deren Nutzung. Der Steigungswinkel für bequem zu begehende Treppen wird mit 25 bis 37 Grad angegeben. Die für Industrietreppen gültige Norm DIN EN ISO 14122 benennt hierfür Werte von 20 bis 45 Grad. Bei Spindeltreppen aus Stahl ist dies der Bereich der theoretischen Lauflinie.

ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH 

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH hat sich in ihrer nun beinahe einhundertjährigen Geschichte auch auf die Konzeption und Fertigung von Komponenten für Stahltreppen spezialisiert. Bei unseren Konstruktionen kommen vorrangig Stahl, Aluminium sowie Edelstahl zum Einsatz. Die Ausstattung erfolgt je nach Anwendungsfall mit Gitterroststufen, im eigenen Hause gefertigten Blechprägestufen oder gekanteten Tränenblechstufen.

Sämtliche an den Halbzeugen erforderlichen Umform-, Trenn- und Fügeverfahren führen wir im eigenen Hause aus. Dazu gehört auch das Wendelbiegen der Handläufe. Unsere umfassende Kenntnis aller relevanten Normen und Vorschriften in der jeweils aktuellen Fassung stellt sicher, dass bei Ihrem Auftrag alle gültigen Bestimmungen umgesetzt werden. 

Zusammensetzung und Bezeichnung

Die Werkstoffnummer 1.4301 basiert auf der Systematik der DIN EN 10027. Wesentliche Legierungsbestandteile sind Eisen, Chrom und Nickel sowie Anteile an Mangan, Silizium und Kohlenstoff.

Die Mengenverteilung der Legierungselemente nach DIN EN 10088-4 stellt sich wie folgt dar:

Chrom (Cr) 17,5-19,5 Prozent

Nickel (Ni) 8,0-10,5 Prozent

Mangan (Mn) bis zu 2 Prozent

Silizium (Si) bis zu 1 Prozent

Kohlenstoff (C) maximal 0,07 Prozent

Phosphor (P) maximal 0,045 Prozent

Schwefel (S) maximal 0,015 Prozent

Stickstoff (N) bis zu 0,10 Prozent.

Eigenschaften von V2A Edelstahl

Korrosionsbeständigkeit

Die ausgezeichnete Beständigkeit gegen Korrosion ist wohl eine der am meisten geschätzten Eigenschaften von V2A Edelstahl. Der in hohen Anteilen enthaltene Chrom führt im Kontakt mit Sauerstoff zur Bildung einer schützenden Oxidschicht. Diese ist beständig gegen die korrosive Wirkung einer Vielzahl von Medien. Der Werkstoff 1.4301 weist damit eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit in normaler Atmosphäre und bei Kontakt mit Wasser auf. Eine ideale Voraussetzung für die Anwendungen im Innen- und Außenbereich.

Ebenso können leicht saures oder alkalisches Wasser der Oberfläche nichts anhaben. Der Einwirkung schwach organischer und anorganischer Säuren, wie beispielsweise Essigsäure und Salpetersäure in niedrigen Konzentrationen sowie vieler Alkohole und haushaltsüblicher Desinfektions- und Reinigungsmittel, widersteht das Material ebenfalls problemlos. Eine bedingte Beständigkeit besteht in Umgebungen mit hoher Salzkonzentration, zum Beispiel in Meeresnähe oder bei direktem Kontakt mit Salzwasser. Hier tritt das Risiko einer Lochfraßkorrosion auf.

Zudem können stark oxidierende Säuren in hoher Konzentration das Material ebenfalls schädigen. Dieser Effekt wird durch die Einwirkung höherer Temperaturen verstärkt. Gegenüber chloridhaltigen Lösungen sowie stark alkalischen oder sauren Medien ist keine Korrosionsbeständigkeit gegeben.

Mechanische Kennwerte

Die Edelstahllegierung 1.4301 verfügt über eine hohe mechanische Festigkeit und Zähigkeit. Die Zugfestigkeit (Rm) erreicht Werte von 520 bis 750 Megapascal. Für die Dehngrenze (Rp) werden 210 bis 260 Megapascal genannt. Die Bruchdehnung (A5) liegt bei 45 Prozent. Der Elastizitätsmodul (E) erreicht temperaturabhängig 165 bis 200 Kilonewton pro Quadratmillimeter.

Die Härte wird mit 70 bis 95 Rockwell B (HRB) beziehungsweise 150 bis 200 Vickers (HV) angegeben. Damit hat dieser Stahl eine gute Polierfähigkeit und ist sehr gut verformbar. Umformverfahren wie das Tiefziehen, Biegen und Rollformen sind auch bei nicht erwärmtem Material anwendbar. Zudem ist der Werkstoff bestens für das Schmieden geeignet. Hierfür sind jedoch Temperaturbereiche zwischen 950 und 1180 Grad Celsius üblich. Auch bei niedrigen Temperaturen büßt der Werkstoff seine gute Zähigkeit nicht ein.

Temperaturbeständigkeit

Der Edelstahl 1.4301 behält seine Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auch bei höheren Temperaturen. Er ist für eine thermische Beanspruchung bis 600 Grad Celsius zugelassen.

Schweißeignung

V2A weist eine ausgezeichnete Schweißeignung auf und ist mittels thermischer Fügeverfahren sehr gut zu verbinden. Alle gängigen Schweißverfahren sind mit und ohne Zusatzwerkstoff nutzbar. Üblich sind Schutzgas-Schweißverfahren, wie das Wolframintertgas-Schweißen (WIG) und das Metallaktivgas-Schweißen (MAG) sowie das Lichtbogen-Handschweißen (E). Für das Unterpulver-Schweißen (UP) sowie das Laserstrahl-Schweißen ist dieser Edelstahl ebenfalls geeignet. Eine Ausnahme bildet das Autogen-Schweißen mit Sauerstoff-Acetylen-Flamme.

Aufgrund des hohen Chromanteils neigt der Werkstoff zur Bildung von Chromkarbiden an den Korngrenzen. Dies begünstigt die interkristalline Korrosion. Geringe Wärmeeinbringung verhilft dazu, die Bildung von Chromkarbiden einzuschränken. Dies wird durch hohe Schweißgeschwindigkeiten ermöglicht. Eine völlige Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion ist in geschweißtem Zustand dennoch nicht gegeben.

Im Nachgang des Schweißens sind eine Reinigung und Passivierung zu empfehlen. Dies entfernt Anlauffarben oder Zunder im Bereich der Fügezone und stellt die Korrosionsbeständigkeit sowie eine homogen anmutende Oberfläche in diesem Bereich wieder her. Beizen, Passivieren oder mechanisches Polieren sind geeignete Verfahrensschritte dazu.

Oberflächenbeschaffenheit

Der Edelstahl 1.4301 hat insbesondere als Blech in kaltgewalzter Ausführung eine leicht glänzende, ansprechende Oberfläche. Aufgrund seiner Resistenz gegen korrosive Einwirkung verändert sich die visuelle Anmutung über die Zeit nicht signifikant. Oftmals wird V2A darum auch für dekorative Anwendungen genutzt, bei denen ästhetische Aspekte eine Rolle spielen und eine qualitativ hochwertige Erscheinung gefordert wird. Hinzu kommt der geringe Aufwand, mögliche Verschmutzungen zu entfernen – Edelstahloberflächen sind sehr pflegeleicht.

Anwendungen von V2A Edelstahl

Nahrungsmittelindustrie

Aufgrund seiner Beständigkeit gegen eine Vielzahl korrosiv wirkender Medien sowie seiner guten Reinigungseigenschaften genügt V2A Edelstahl hohen Hygienestandards. Darum ist dieser Werkstoff insbesondere in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie sehr verbreitet. Die Herstellung von Tanks, Rohren, Zentrifugen oder Förderanlagen, bei denen ein direkter Kontakt zu Lebensmitteln besteht, erfolgt unter Nutzung der Legierung 1.4301.

Bauwesen

Ästhetik und Dauerhaftigkeit der Edelstahloberfläche machen diesen Werkstoff zum gefragten Material für die Fassadengestaltung sowie für Geländer und Treppen. Wegen seiner vorteilhaften mechanischen Eigenschaften kommt V2A jedoch auch für anspruchsvolle strukturelle Konstruktionen zum Einsatz, die eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit bei hoher statischer und dynamischer Beanspruchung aufweisen müssen. Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH fertigt Kantprofile, Laserzuschnitte, Treppenstufen und Konsolen aus V2A. Diese kommen in der Abwassertechnik, im Torbau sowie für den Bau von Maschinen zum Einsatz.

Chemische und energieerzeugende Industrie

Auch für Anwendungen in der chemischen und energieerzeugenden Industrie sind geringe Anfälligkeit für Korrosion in Kombination mit hervorragenden mechanischen und thermischen Eigenschaften vorteilhaft. Reaktoren, Rohrleitungen und Lagertanks, die aggressiv wirkende Chemikalien aufnehmen oder erhöhter thermischer Beanspruchung widerstehen müssen, werden aus der Legierung 1.4301 gefertigt.

Medizintechnik

Die Erfüllung höchster Hygienestandards spielt im medizinischen Bereich eine herausragende Rolle. Biokompatibilität sowie die Möglichkeit, das Material zu sterilisieren, sind von entscheidender Bedeutung. V2A Edelstahl wird für chirurgische Instrumente, Implantate sowie Geräte im medizinischen Umfeld verwendet.

Haushaltsgeräte

Kühlschränke, Geschirrspüler oder Küchenspülen enthalten Komponenten aus V2A Edelstahl. Reinigungsfreundlichkeit, Langlebigkeit sowie Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit werden im Küchenumfeld großgeschrieben. Zudem sind auch hier die hochwertig dekorativen Eigenschaften des Edelstahls ein geschätztes Merkmal. Haushaltsgeräte mit Edelstahlkomponenten vermitteln Solidität und einen hohen Qualitätsanspruch ihrer Nutzer.

Bearbeitung von V2A Edelstahl

Trennen

Die Bearbeitung von V2A Edelstahl kann mittels unterschiedlicher Trennverfahren wie Laser-, Plasma und Wasserstrahlschneiden erfolgen. Zudem sind das Scheren und Stanzen häufig angewendete Verfahren.

Fügen

Die Eignung der Legierung 1.4301 für das Schweißen wurde bereits hinreichend erwähnt. Doch auch nicht thermische Verfahren wie das Schrauben sind für das Fügen von Edelstahlkomponenten von Bedeutung. Für hoch beanspruchte Verbindungen kommen HV-Verschraubungen zur Anwendung, bei denen die hochfesten Fügeelemente unter Vorspannung montiert werden. Das Vorspannen ermöglicht das Schließen von Spalten, eine gesteigerte Widerstandsfähigkeit gegenüber dynamischen Belastungen sowie die Begrenzung von Verformungen des Gesamtbauwerkes.

Umformen

Die guten Zähigkeitseigenschaften des V2A Edelstahls verhelfen dem Material zu hervorragenden Umformeigenschaften. Tiefziehen, Biegen und Rollformen sind häufig angewendete Verfahren der Formgebung.

Oberflächenbehandlung

Im Zuge der Nacharbeit vorausgegangener Arbeitsschritte wie dem Schweißen spielen das Beizen und Passivieren der Oberfläche von 1.4301 Werkstoffen eine wesentliche Rolle. Ziel ist es dabei, die Korrosionsbeständigkeit im Bereich der Fügezone wiederherzustellen. Im dekorativen Bereich dominieren das Polieren, Schleifen oder Bürsten. Diese verleihen der Oberfläche eine attraktive Anmutung und werten Bauteile aus V2A visuell auf.

ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH ist auf die Verarbeitung von Blechen spezialisiert. Wir verarbeiten Stahl-, Edelstahl- und Aluminiumhalbzeuge. Sämtliche Umform-, Trenn- und Fügeverfahren führen wir im eigenen Hause aus. Für Sie bedeutet dies hochprofessionelle, präzise ausgeführte Prozesse beim Laserschneiden, Scheren, Sägen, Bohren, CNC-Stanzen und Schweißen. Damit stellen wir die gleichbleibend hohe Qualität unserer Produkte sicher. Sie als unsere Kunden können sich jederzeit auf unsere Leistungsfähigkeit sowie die Güte unserer Produkte verlassen.

Sowohl in Beratung als auch Ausführung stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Sprechen Sie uns an – wir freuen uns auf Sie!

Funktionsweise von Kettentrieben

Bei Kettentrieben handelt es sich um Zugmitteltriebe; auch Zugmittelgetriebe oder Umschlingungsgetriebe. Charakteristisches Merkmal ist die Übertragung von Kräften und Momenten zwischen räumlich getrennten Getriebegliedern. Dabei umschlingt ein Zugmittel, bei Kettentrieben eine Kette, die einzelnen Glieder. Die Übertragung erfolgt mittels fixen oder variablen Übersetzungsverhältnisses.

Fest mit der treibenden beziehungsweise getriebenen Welle verbundene Kettenräder bilden die Getriebeglieder. Anders als bei kraftschlüssigen Riemen- oder Seiltrieben erfolgt die Transformation von Kräften und Momenten auf die einzelnen Kettenglieder durch Formelemente der Kettenräder. Die Kette umschlingt die Zahnscheibe jedoch nicht ideal rund, sondern vieleckig. Infolgedessen schwankt der jeweils wirksame Durchmesser am Kettenrad.

Damit variiert trotz konstanter Winkelgeschwindigkeit die Geschwindigkeit der Kette. Diese Ungleichförmigkeit ist als Polygoneffekt bekannt. Ist dieser ausgeprägt, kommt es zu unruhigem Lauf und zu Schwingungen. Mit steigender Zahl der Zähne nimmt der Polygoneffekt ab. Kettentriebe sind formschlüssige Getriebe. Die Kraftübertragung erfolgt schlupffrei. Antriebs- und Abtriebswelle laufen synchron. Mechanisch arbeitende Anlagensteuerungen nutzen dies. In Viertaktmotoren wird das definierte Winkelverhältnis von Nocken- und Kurbelwelle mittels Steuerkette realisiert.

Ausgewählte Arten von Kettentrieben

Rollenkettentriebe

Die Rollenkette zählt zu den verbreitetsten Arten von Kettentrieben. Dabei werden Innenglieder paarweise durch Hülsen miteinander verbunden und bilden ein Kettenglied. Die auf den Hülsen sitzenden Rollen sind Namensgeber dieser Kettenvariante. Ebenfalls paarweise angeordnete Außenlaschen, an denen zwei Bolzen fixiert sind, dienen zur Verbindung der einzelnen Kettenglieder. Die Bolzen werden hierfür zunächst mit einer Außenlasche fest verbunden und in jeweils eine Hülse benachbarter Kettenglieder eingeführt.

Aufgrund ihrer Länge ragen die Bolzen auf der gegenüberliegenden Seite des Kettengliedes heraus. Dort wird eine zweite Außenlasche aufgepresst. Es entsteht eine unlösbare Verbindung. Durch fortlaufende Aneinanderreihung von Kettengliedern lassen sich beliebig lange Ketten herstellen. Rollenketten ermöglichen eine vorspannungsfreie Kraftübertragung. Zu einer zusätzlichen Belastung der Lager kommt es damit nicht. Die DIN ISO 606 ist das normgebende Dokument für Rollenketten.

Zahnkettentriebe

Anstelle der Rollen bei Rollenketten kommen bei Zahnketten gehärtete Zahnlaschen mit Wiegegelenken zum Einsatz. Die Wiegelenke sorgen für einen optimalen Eingriff der Zahnlasche in die Evolventenverzahnung des Zahnkettenrades. Sehr hohe Übertragungsleistungen, ausgeprägte Laufruhe sowie geringe Baugrößen werden so ermöglicht. Zahnketten werden gewählt, wenn platzsparende Lösungen gefordert werden oder sehr große Kräfte zu übertragen sind. Normative Vorgaben für Zahnketten mit Wiegegelenk dokumentiert die DIN 8190.

Vor- und Nachteile von Kettentrieben

Kettentriebe zeichnen sich durch eine sehr hohe mechanische Belastbarkeit aus. Anders als bei Riementrieben erfolgt die Übertragung von Kräften und Momenten schlupffrei. Dies ermöglicht eine hohe Laufpräzision und absolute Synchronität zwischen Antriebs- und Abtriebswelle. Da die Kette im Betrieb keine signifikante elastische Verformung aufweist, lassen sich kleinere Umschlingungswinkel und geringere Achsabstände realisieren.

Kettentriebe gelten wegen ihrer robusten und vergleichsweise unkomplizierten Konstruktion als zuverlässig und wartungsarm. Einer der wesentlichen Nachteile von Kettentrieben ist die Geräuschentwicklung. Bei geringen Laufgeschwindigkeiten ist dies jedoch unerheblich. Für vertikal angeordnete Wellen eignen sich Kettentriebe weniger gut, da dies zu einer einseitigen Beanspruchung der Kettenlaschen führt. Bei Wellen in horizontaler Position hängt die Kette am unteren Rad durch. Ungünstige Laufeigenschaften können die Folge sein.

Ideal ist eine leicht schräg versetzte Anordnung der Wellen. Im Bereich der rücklaufenden Kettenstrecke können Schwingungen auftreten. Zusätzliche, wenn nötig, gefederte Dämpfer oder Spannrollen helfen dem ab. Im Vergleich zu anderen Transmissionssystemen erfordern Kettentriebe deutlich weniger Wartung. Regelmäßige Inspektionen und gelegentliches Schmieren sind jedoch empfehlenswert und reduzieren den Verschleiß.

Anforderungen für den Einsatz im Torbau

Kraftübertragung und Zuverlässigkeit

Die Bewegung schwerer Industrietore erfordert teils erhebliche Kräfte. In Kombination mit entsprechend ausgelegten Antriebseinheiten ist dies mittels Kettentrieb gut realisierbar. Die charakteristische Schlupffreiheit der Kettentriebe ermöglicht einen ruckfreien, gleichmäßigen Lauf des Tores. Dies schont die mechanischen Komponenten und minimiert den Verschleiß.

Langlebigkeit und Wartungsfreundlichkeit

Kettenantriebe gelten generell als langlebig und verschleißarm. Wartungs- und Inspektionsarbeiten sind unkompliziert möglich.

Flexibilität und Anpassungsfähigkeit

Die hervorragende Konfigurierbarkeit von Kettentrieben ermöglicht ein nahezu uneingeschränktes Einsatzspektrum für Tore unterschiedlichster Dimensionen. Die Anpassung an sehr spezifische bauliche Gegebenheiten ist mit wenig Aufwand möglich.

Offene und geschlossene Kettentriebe

Offene Kettentriebe

Wesentliches Erkennungsmerkmal offener Kettentriebe ist ihre freiliegende Kette. Die gute Zugänglichkeit ermöglicht eine einfache Wartung und Inspektion. Eine Anfälligkeit gegen Verschmutzung ist jedoch gegeben. In staub- und schmutzbelasteter Umgebung sollte die Kette gelegentlich gereinigt werden. Bei offenen Kettentrieben im Torbau werden die Antriebseinheit mit Ritzel und die Wickelwelle mit Kettenrad durch eine Kette vorspannungsfrei miteinander verbunden.

Antriebseinheit und Wickelwelle können voneinander unabhängig am Bauwerk montiert werden. Den Montageplätzen kommt eine besondere Bedeutung zu. Sie müssen die vom Antrieb erzeugten radialen Kräfte vollständig aufnehmen. Durch den Einsatz von Verstärkungen und Befestigungselementen aus höherfesten Werkstoffen wird zusätzliche Stabilität erreicht. Große Untersetzungen sind so realisierbar.

Geschlossene Kettentriebe

Bei geschlossenen Kettentrieben nimmt ein Gehäuse Kettenräder und Kette auf. Es bietet Schutz gegen Verschmutzung und Feuchtigkeit. Geschlossene Kettentriebe stellen eine saubere, ästhetisch ansprechende Lösung dar. Wesentlich ist dies in Bereichen mit hohen Hygienestandards, wie der Lebensmittelindustrie oder in Reinräumen. Bei geschlossenen Kettentrieben werden die antriebsseitig erzeugten radialen Kräfte vollständig vom Gehäuse aufgenommen. Es ist lediglich gegen das bei der Krafteinleitung entstehende Drehmoment zu sichern.

Sicherheit

Gemäß DIN EN 12604:2017 + A1:2020 sowie DIN EN 12453:2017+A1:2021 ist bei kraftbetätigten Toren eine Sicherung gegen mechanische Gefährdungen sicherzustellen. Dies gilt bis zu einer Höhe von 2,50 Metern über dem Boden und schließt auch Kettentriebe ein. Demnach müssen offene Kettentriebe über einen Schutz, beispielsweise in Form eines Kettenschutzbleches verfügen.

Bei geschlossenen Kettentrieben, wie der KT Mini-Serie der ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH, bildet bereits der Kettenkasten diesen Schutz. Die Notwendigkeit eines weiteren, zusätzlichen Kettenschutzes entfällt damit. Zudem erfüllt die KT Mini-Serie die Sicherheitsanforderungen der EN ISO 12100:2010.

ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH verfügt im Produktsegment Torbau über fundierte Erfahrung, so auch bei Kettentrieben für Tore.

Für beengte Montagesituationen bei Sektionaltoren sind die Kettentriebe 90 N und 140 N der KT Mini-Serie der ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH echte Problemlöser. Sie kommen zum Einsatz, wenn es die verfügbaren räumlichen Verhältnisse nicht gestatten, den Antrieb unmittelbar auf die Sektionaltorwelle aufzustecken. Durch exzentrische Platzierung des Antriebes meistern Sie herausfordernde Platzverhältnisse. Die vollständig geschlossene Blecheinhausung, massive verzinkte Kettenräder aus Stahl und die von 0 bis 45 Grad direkt einstellbare Drehmomentstütze sind charakteristisch für diese Produktserie. Dies ermöglicht die passgenaue Adaption auf Ihre individuelle Montagesituation. 

Nach Ummontage lassen sich mit unseren Kettentrieben auch Winkel von 0 bis 360 Grad realisieren. Unser Komplettset aus Kettentrieb, Drehmomentstütze und Welle macht raumsparende Installationen und geringe Montagezeiten möglich. Den Anforderungen von Installationen im überdachten Außenbereich sowie in Innenbereichen mit höherer Staub- und Schmutzbelastung werden unsere Kettentriebe selbstverständlich gerecht. Gehäuse aus feuerverzinktem oder bandverzinktem Blech sowie galvanisch verzinkte Kettenräder und Steckachsen bieten eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Dies bietet Schutz vor Witterungseinflüssen und sorgt für einen nachhaltig störungsfreien Betrieb. 

Flexibilität ist unsere Philosophie. Die konstruktive Auslegung und Dimensionierung unserer Kettentriebe gestattet einen uneingeschränkten Einsatz für unterschiedlichste Torgrößen. Wählen Sie ganz nach Ihrer spezifischen Situation Kettentriebe aus unserem Produktprogramm mit Drehmomenten bis zu 90 Newtonmetern oder 140 Newtonmetern. Selbstverständlich stellen wir Ihnen kompatibles Montagezubehör zur Verfügung. Unsere Drehmoment-Haltelaschen HL4-295, HL4-395 und HL4-495 ermöglichen die zusätzliche Stabilisierung der KT Mini-Serie mit montiertem Sektionaltorantrieb. Überzeugen Sie sich von der Leistungsfähigkeit unserer Produkte. Wir beraten Sie gern und finden die optimale Lösung für Ihre spezifische Anwendung. Wir freuen uns auf Sie!

Der mikrolegierte Feinkornstahl mit der Kurzbezeichnung S355MC ist ein Baustahl mit hoher Festigkeit, guter Schweißbarkeit und sehr guter Kaltumformbarkeit. Nach DIN EN 10027 trägt er die Werkstoffnummer 1.0976. Halbzeuge in Form von Blechen werden bei diesem Material mittels Warmwalzen hergestellt. Seine mechanischen Eigenschaften ermöglichen die Verarbeitung zu gewichtseffizienten, dünnwandigen Stahlkomponenten. Die Bezeichnung S355 verweist auf eine Mindeststreckgrenze von 355 Megapascal. Der Zusatz MC kennzeichnet die Art der Halbzeugherstellung „thermomechanically rolled“ (thermomechanisch gewalzt).

Chemische Zusammensetzung

Wesentliche Legierungsbestandteile des mikrolegierten Werkstoffes S355MC sind Mangan, Silizium und Kohlenstoff. Kleinere Mengen an Niob , Titan und Vanadium können vorhanden sein. Diese begünstigen die Feinkornbildung und verbessern die mechanischen Eigenschaften.

Übliche Mengenanteile der chemischen Elemente dieses Baustahls sind gemäß
DIN EN 10149-2:

• Kohlenstoff (C) maximal 0,12 Prozent
• Mangan (Mn) maximal 1,5 Prozent
• Silizium (Si) maximal 0,5 Prozent
• Phosphor (P) maximal 0,025 Prozent
• Schwefel (S) maximal 0,015 Prozent
• Aluminium (Al) minimal 0,015 Prozent
• Niob (Nb) maximal 0,09 Prozent
• Vanadium (V) maximal 0,20 Prozent
• Titan (Ti) maximal 0,15 Prozent.

Eigenschaften des S355MC

Mechanische Kennwerte

Der Baustahl S355MC verfügt über eine hohe mechanische Festigkeit. Seine Dehngrenze (Rp) beträgt mindestens 355 Megapascal und seine Zugfestigkeit (Rm) erreicht Werte zwischen 430 und 550 Megapascal. Für die Bruchdehnung (A5) werden je nach Blechstärke 19 Prozent oder 23 Prozent angegeben. Damit ist dieser Werkstoff ideal für Anwendungen, die hohe Festigkeitswerte bei guter Duktilität erfordern. Die hohe Dehngrenze in Kombination mit vorteilhaftem Bruchdehnungsverhalten ermöglicht die Konstruktion leichter und dennoch robuster Bauteile. Die Eignung des Materials für die spanende Bearbeitung ist gut.

Hervorragende Kaltumformbarkeit

Im Ergebnis des Warmwalzens liegen S355MC-Halbzeuge in einer feinkörnigen Mikrostruktur vor. Der hohe Reinheitsgrad des Materials sowie dessen Gefügestruktur tragen wesentlich zu einer signifikant guten Umformbarkeit bei. Die sehr gute Eignung zum Kaltumformen, das heißt ein Umformen unterhalb der Rekristallisationstemperatur, ist eines der markanten Merkmale dieses Baustahls. Die Herstellung von Bauteilen mit anspruchsvoller Geometrie ist mittels Kaltumformung sehr gut möglich. Dabei ist die Neigung zur Rissbildung gering.

Der 1.0976 verfügt über eine ausgeprägte Kaltrisssicherheit sowie eine nur geringe Neigung zur Aufhärtung. Ein Warmumformen, das heißt das Umformen oberhalb der Rekristallisationstemperatur, ist hingegen nicht empfehlenswert. Hier besteht die Gefahr der nachteiligen Beeinflussung der Gefügestruktur mit dem Ergebnis der Verschlechterung der guten Werte in puncto Zugfestigkeit und Dehngrenze.

Gute Schweißbarkeit

Der mit Werten unter 0,2 Prozent recht geringe Kohlenstoffgehalt führt zu einer nur geringen Aufhärtungsneigung sowie nur geringer Tendenz zur Rissbildung. Dies sowie der hohe Reinheitsgrad bescheren dem S355MC eine hervorragende Schweißbarkeit. Ein Vorwärmen des Werkstoffes vor dem eigentlichen Fügen ist nicht erforderlich.

Die Gefahr von Spannungsrissen besteht nicht. Vorteilhaft ist es, die Wärmeeinbringung beim Schweißen auf das erforderliche Mindestmaß zu begrenzen. Auf diese Weise wird eine nachteilige Beeinflussung des feinkörnigen Gefüges, insbesondere in der Wärmeeinflusszone, verhindert. Mechanisiert oder automatisiert arbeitende Hochleistungsverfahren mit höheren Schweißgeschwindigkeiten bieten sich an.

Anwendungen von S355

Agrarindustrie

Aufgrund seiner mechanischen Kennwerte sowie der sehr guten Be- und Verarbeitungseigenschaften bestehen im Bereich agrarbezogener Anwendungen breite Einsatzmöglichkeiten für den Werkstoff 1.0976. Beispiele sind Strukturteile und Rahmen landwirtschaftlich genutzter Maschinen wie Mähdrescher, Traktoren und Anhänger.

Robustheit und Langlebigkeit prädestinieren den S355MC für diese Anwendungen sowie für den Einsatz in agrartechnischen Anbaugeräten wie Saatmaschinen, Eggen, Pflügen und Düngerstreuern. Förderanlagen wie beispielsweise Förderschnecken oder Förderbändern verleiht der 1.0976 eine hohe Zuverlässigkeit und Haltbarkeit. Landwirtschaftliche Transportgeräte in Form von Ladewagen, Silageanhängern oder Containern sind unter Nutzung dieses Baustahls gewichtssparend und dennoch stabil auszuführen.

Automobilindustrie

Insbesondere wegen ihrer hervorragenden Umformeigenschaften sind Halbzeuge aus S355MC in der Automobilindustrie gefragt. Robuste Strukturen sind bei sehr effizientem Materialeinsatz zu realisieren. Dies ermöglicht eine signifikante Gewichtsreduktion, ohne auf die erforderliche Stabilität verzichten zu müssen. Dieser Vorteil wird auch für tragende Karosserieteile, beispielsweise Längs- und Querträger, genutzt.

Darüber hinaus bestehen oftmals der Fahrzeugrahmen und Teile des Chassis, die Achsaufhängung und Querlenker aus S355MC. Bauteile aus 1.0976 kommen zudem für die Herstellung von Verstärkungen und Sicherheitsstrukturen, wie Türverstärkungen und energieabsorbierenden Komponenten im Bereich der Knautschzone, zur Anwendung.

Bauindustrie und Architektur

Tragende Strukturen aus S355, wie Säulen, Stützen und Träger, spielen im Brückenbau und bei Rahmenkonstruktionen für Gebäude und Industrieanlagen eine wesentliche Rolle. Für den Einsatz als Fassadenelemente und Paneele werden hohe Festigkeitswerte in Kombination mit geringem Gewicht gefordert. Komponenten aus 1.0976 erfüllen in diesem Bereich funktionale und ästhetische Aufgaben. Dies gilt auch für Geländer, Leitern und Plattformen.

Weitere Einsatzbereiche sind Trennwände, Stützelemente und dekorative Strukturen im Innenausbau. Anspruchsvolle Dachkonstruktionen mit unkonventioneller Gestaltung und großen Spannweiten lassen sich durch Einsatz dieses Baustahls verwirklichen. Die Umsetzung kreativer architektonischer Konzepte wird so ermöglicht.

Containerbau

Im Containerbau wird S355MC für die Herstellung von Struktur- und Rahmenkomponenten sowie Verstärkungselementen verwendet. Hohe Stabilität bei geringer Masse sind starke Argumente für den Einsatz dieses Werkstoffes. Wände und Böden von Containern sind robust genug, um den physischen Beanspruchungen sowie den Umweltbedingungen während Lagerung und Transport standzuhalten. Scharniere und Rahmen für Türkonstruktionen aus 1.0976 ermöglichen wegen ihrer Robustheit eine hohe Lebensdauer, auch bei häufigerem Gebrauch.

Einsatz bei ESTA

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH verwendet diesen Werkstoff zur Herstellung von Montagekomponenten mit höherer statischer Tragfähigkeit sowie für den Bau von Auffahrrampen. Darüber hinaus kommt S355MC bei uns für die Fertigung von Sieben für Zerkleinerungsanlagen, die besonders hoher Beanspruchung standhalten müssen, zum Einsatz.

Bearbeitung von S355MC

Trennen

Der Werkstoff 1.0976 gestattet die Anwendung sämtlicher thermischer und mechanischer Trennverfahren wie dem autogenen Brennschneiden, dem Laser-, Plasma- oder Wasserstrahlschneiden sowie dem Scheren, Stanzen, Bohren oder Sägen. Präzise Schnitte in hoher Qualität sind bei diesem Material unkompliziert zu realisieren.

Fügen

Aufgrund seiner sehr guten Schweißeignung lassen sich beim S355MC alle gängigen thermischen Fügeverfahren einsetzen. Dabei sind jedoch hinreichend hohe Schweißgeschwindigkeiten zu empfehlen, um ungewollte Veränderungen der feinkörnigen Gefügestruktur im Bereich der Wärmeeinflusszone zu reduzieren oder idealerweise zu vermeiden. Schutzgas-Schweißverfahren mit hohem Mechanisierungs- und Automatisierungsgrad, wie das Metallaktivgas-Schweißen (MAG) und das Wolframintertgas-Schweißen (WIG) dominieren.

Das Unterpulver-Schweißen (UP) kommt für größere Blechdicken zur Anwendung. Manuelle Fügeverfahren, zum Beispiel das Lichtbogen-Handschweißen (E) oder das Gasschmelzschweißen (G) sind ebenfalls möglich. Mit dem Laserstrahl- und Plasmaschweißen lassen sich Komponenten verbinden, bei denen anspruchsvolle Toleranzvorgaben hohe Anforderungen an die präzise Ausführung der Verbindung stellen. Dies ist in der Luft- und Raumfahrt sowie der Automobilindustrie der Fall. Insbesondere das Laserschweißen wird für das Fügen von tailored blanks im Automobilbau eingesetzt.

Umformen

Wie bereits erwähnt, eignet sich der Werkstoff S355MC hervorragend für die Kaltumformung. Verfahren wie das Biegen und Tiefziehen sind wegen der feinkörnigen Mikrostruktur dieses Materials auch bei größeren Umformgraden sehr gut anwendbar. Die Neigung zur Rissbildung ist gering. Aufgrund der Gefahr von Gefügeveränderungen und damit einhergehender ungewollter Beeinträchtigung der mechanischen Kennwerte ist jedoch erhöhte Vorsicht beim Warmumformen geboten. Idealerweise wird der Einsatz dieser Verfahrensvariante beim S355MC vermieden.

ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH

Die ESTA E. Stahl Metallwarenfabrik GmbH ist auf die Blechbearbeitung spezialisiert. Wir verarbeiten Stahl-, Edelstahl- und Aluminiumhalbzeuge. Sämtliche Umform-, Trenn- und Fügeverfahren führen wir im eigenen Hause aus. Für Sie bedeutet dies höchste Professionalität und Präzision beim Laserschneiden, Scheren, Sägen, Bohren, CNC-Stanzen oder Schweißen. Die gleichbleibend hohe Qualität unserer Produkte ist ein wesentlicher Teil unseres Leistungsversprechens. Verlassen Sie sich jederzeit auf unsere Kompetenz sowie die Güte unserer Produkte.

Sowohl in Beratung als auch Ausführung stehen wir Ihnen mit unserer langjährigen Erfahrung und fundiertem Know-how zur Verfügung. Nehmen Sie gern den Kontakt zu uns auf – wir freuen uns auf Sie!