Success Story

Ketten für tiefe Temperaturen und heiße Umgebungen

Das MCL hat sich zusammen mit der Firma pewag damit Beschäftigt, die Beanspruchungen von Reifenschutz- und Hebezeugketten zu analysieren und deren Qualität zu verbessern.

Reifenschutzketten

Klassische Gummireifen sind dem rauen Betrieb in Stahlwerken sowie im Bergbau oft nicht gewachsen. Der hoch belastende Untergrund in Verbindung mit dem hohen Eigengewicht von Maschinen wie Radladern und Muldenkippern würde die Gummireifen in wenigen Tagen zerstören. Erst mit sogenannten Reifenschutzketten werden wirtschaftlich sinnvolle Standzeiten erzielt. Der österreichische Spezialist für Ketten ist die Firma pewag austria GmbH, die unter dem Markennamen Tycoon derartige Ketten im Premium-Segment erzeugt.

Aufgabe der Reifenschutzketten ist es, die Laufflächen und Flanken der Reifen zu schützen – etwa vor den Temperaturen beim Durchfahren glühender Stahlschlacke oder vor großen, massiven Steinen und scharfen Schrottteilen. Dafür bestehen diese Ketten aus einem dichten, beweglichen Kettennetz aus Vergütungsstahl. Jedes Kettenglied ist mit geschweißten Ringen zu einem Kettennetz verbunden, so dass die hohen Kräfte sicher übertragen werden. Diese flexible Konstruktion passt sich allen Reifenverformungen im Einsatz an.

Im Rahmen eines COMET Projektes haben das Material Center Leoben, die Montanuniversität Leoben und die voestalpine Stahl Donawitz GmbH sowie die pewag austria GmbH bei der Weiterentwicklung der Werkstoffkonzepte, der Prozesstechnik und der Geometrie für die Reifenschutzkettenglieder unterstützt. Durch gezielte Experimente zur Werkstoffcharakterisierung und durch den Einsatz von Finite Elemente Berechnungen wurde unter anderem die Entwicklung schädlicher Spannungen bei der Vergütung der Reifenschutzketten untersucht. Festgestellt wurde, dass sich niedrigere Spannungsniveaus beim Durchlaufen der Wärmebehandlung unmittelbar positiv auf die Lebensdauer der Kette auswirken. Die Untersuchungsergebnisse fließen in die Weiterentwicklung der Reifenschutzketten in allen Qualitätssegmenten ein.

Hebezeugketten

Hebezeugketten sind sicherheitsrelevante Strukturen. Aus diesem Grund sind die Werkstoffzähigkeit und die Sicherheit gegen Bruch unter den im Einsatz vorliegenden Bedingungen neben der Tragfähigkeit von entscheidender Bedeutung. Spezielle Anforderungen an Hebezeugketten sind beispielsweise ein ausreichender Bruchwiderstand bei kryogenen Temperaturen bis –40° C oder nachdem die Ketten einer Temperatur von bis zu 380°C ausgesetzt waren. Detaillierte Forschungsarbeiten haben sich mit der Untersuchung der Einflussfaktoren auf den Bruchwiderstand unter solch extremen Belastungsbedingungen beschäftigt, um Hebezeugketten mit entsprechenden Gefügen herzustellen, die solchen Bedingungen widerstehen können.

Bedeutung

Zusammen mit den Forschungspartnern Materials Center Leoben, Montanuniversität Leoben und der voestalpine Stahl Donawitz GmbH konnte die pewag austria GmbH ein detailliertes Verständnis der Einflussfaktoren auf Festigkeit und Bruchwiderstand von Hochleistungsketten aufbauen, erfolgreich zur Verbesserung von Produkteigenschaften einsetzen und sich zu einem führenden Anbieter im höchsten Qualitätssegment entwickeln.

Die Ergebnisse tragen auch zur Entwicklung der pewag Group zu einem weltweit führenden und agierenden Hersteller auf dem Gebiet von Hochleistungs- und Spezialketten bei, z.B. Hebezeug- und Reifenschutzketten für extreme Belastungen.