Al-Schwerlastprofile

Light for Weight

Aluminium statt Stahl ist auch bei Schwerlastprofilen ein Thema. Die Al-Variante vereint ein geringes Gewicht mit hohen Biege- und Torsionssteifigkeiten und gestattet so die Realisierung großer Maschinengestelle in Leichtbauweise.

20 Meter misst die typische Pultrusionsanlage, die von Schwerlastprofilen aus Aluminium getragen wird. (Bild: Thomas Technik + Innovation)

Thomas Technik aus Bremervörde nutzt diese Vorteile beim Bau ihrer kundenspezifischen Pultrusionsanlagen zur Herstellung gebogener Profile aus Faserverbundstoffen.

Thomas Technik entwickelte 2008 die Radius-Pultrusion. Das preisgekrönte modifizierte Strangziehverfahren gestattet die kontinuierliche Fertigung von theoretisch unendlich langen Kreis- und Schraubenbögen aus glas-, kohlenstoff- oder naturfaserverstärkten Kunststoffen (GFK, CFK, NFK) beliebiger Radien und Steigungen bis hin zu Schraubenfedern. Dabei können die Profile unidirektional oder mit Geweben bzw. Geflechten verstärkt werden. Ihr großer Vorteil ist die hohe Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht. Die Einsatzgebiete für Pultrusionsprofile reichen vom Automobil- und Flugzeugbau über die Bauindustrie und den Maschinenbau bis hin zur Sportindustrie. Im Pipelinebau eingesetzt wirken sie beispielsweise als externe Pipelineverstärkung wie ein Druckmantel für die Leitung und verdrängen die hierfür bislang verwendeten Stahlfedern. Auch im Sonnendach von Automobilen ersetzen Pultrusionsprofile Profile aus Stahl und sorgen damit für eine Gewichtsersparnis von 70 Prozent.

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Das Unternehmen aus Bremervörde stellt nicht nur selbst Pultrusionsprofile her, sondern fertigt seit rund zwei Jahren auch Pultrusionsanlagen für Unternehmen, die dann als Lizenznehmer ebenfalls faserverstärkte Profile produzieren. Die typische Pultrusionsanlage ist 20 Meter lang und einen Meter breit und abhängig von der Zugkraft in zwei grundsätzlichen Anlagengrößen lieferbar: als 5 t- oder 8 t-Maschine.

Das modulare Grundgestell der Pultrusionsanlagen fertigt Thomas Technik aus Aluminiumschwerlastprofilen. „Unsere Anlagen werden individuell auf die Anforderungen der Kunden angepasst. Die Schwerlastprofile aus Aluminium gewähren uns dabei die größtmögliche Flexibilität“, erklärt Sebastian Mehrtens, Vertriebsingenieur bei Thomas Technik. Bei der kleineren Anlage kommen Profile der Baugröße 80 x 160 zum Einsatz. Bei der größeren Maschine findet die Baugröße 160 x 160 Verwendung. Lieferant dieser Profile ist RK Rose+Krieger aus Minden.

Weniger Fehler beim Aufbau

Der Einsatz von Aluminiumschwerlastprofilen aus dem Blocan-Profilbaukasten des Mindener Spezialisten für Linear-, Profil-, Montage- und Verbindungstechnik vereinfacht die Montage gegenüber herkömmlichen Lösungen erheblich. Statt mehrerer kleiner, mit einander verbundener Aluminiumprofile oder massiver Stahlkonstruktionen reicht jetzt ein Schwerlastprofil, um die erforderlichen Steifigkeiten zu erzielen. Dabei sind die Aluminiumprofile nicht nur leichter als Stahl, sondern warten auch mit hohen Biege- und Torsionssteifigkeiten auf. Zudem minimiert der geringere Installationsaufwand die Montagefehler und reduziert die Baukosten. Ein weiteres Plus ergibt sich durch die typische Gestaltung der Schwerlastprofile: Über eine 18 mm breite Nut und entsprechende DIN-Nutsteine können diverse Peripherieeinrichtungen an den Profilen befestigt werden. Thomas Technik nutzt Nutensteine beispielsweise für die Anbringung der Linearführungen für die beiden Greifertische sowie für die Befestigung der Bedienfelder der Notaustaster und auch für Montage der seitlichen Abdeckbleche. „Durch das Einschieben der Nutensteine werden flexible Anbindungsmöglichkeiten geschaffen, ohne diese aufwendig ins Profil schneiden zu müssen. Das erleichtert die Montage enorm“, erläutert Mehrtens. Für einen sicheren Stand wird die Anlage fest im Boden verschraubt. Verbindungsknoten stützen die hoch beanspruchte Konstruktion in einem 45°-Winkel ab. Zusätzlich sorgen Knotenbleche für die flächenmäßige Versteifung der Profilverbindung.

Die Aluminiumprofile werden durch Druck sowie eine hochbelastbare und jederzeit wieder lösbare Schraubverbindung zusammengehalten.

Die Montage der Blocan-Schwerlastprofile zu einer Pultrusionsanlage wird durch spezielle Verbindungselemente, die RK-Druckverbinder, vereinfacht. Die Mindener Ingenieure entwickelten diese Verbindungskomponenten, die den D-Profilen ihren Namen gaben, speziell für den Schwerlastbereich. Die Aluminiumprofile werden lediglich auf Länge geschnitten und durch Druck sowie eine hochbelastbare und jederzeit wieder lösbare Schraubverbindung zusammengehalten. Eine anderweitige Bearbeitung ist nicht erforderlich. Dadurch fallen die Konstruktions- und Montagekosten verglichen mit denen anderer Profilsysteme oder Stahlkonstruktionen deutlich geringer aus. Ein Bohren, Schweißen oder Lackieren entfällt gänzlich.

Ein weiterer Vorteil: Konstruktionen aus D-Profilen lassen sich einfach demontieren und an anderer Stelle oder in neuer Form wieder aufbauen. Die pro Anlage erforderliche Anzahl der Druckverbinder ermittelt RK Rose+Krieger anhand der Profilzuschnittlisten bei der Bestellung.

Damit aus den einzelnen auf Länge geschnittenen Schwerlastprofilen eine Pultrusionsanlage wird, braucht es neben den Druckverbindern noch zahlreiches Zubehör. Dazu zählen neben den bereits erwähnten standardisierten Nutensteinen, Verbindungsknoten und Knotenblechen auch Eckverbindungsplatten, die zur Unterstützung der Druckverbinder eingesetzt werden, beispielsweise zur Entlastung bei starker Zugbeanspruchung. Thomas Technik nutzt außerdem Anschlussstellplatten für Stellfüße und Gelenkstellfüße mit Befestigungswinkel. Dabei nehmen die Gelenkstellfüße hohe Stützkräfte auf und erlauben die präzise Ausrichtung der Konstruktion. Bei Bedarf können sie – wie bei den Pultrusionsanlagen von Thomas Technik – mit dem Boden verschraubt werden.

Spezielle Anschlussplatten ermöglichen die Ergänzung bestehender Konstruktionen und die nachträgliche Verlängerung der Profile. Stirnseitig angebracht, können sie damit „stumpf“ zusammengeflanscht werden. Zu guter Letzt können Kunststoff-Abdeckprofile die Längsnuten bündig schließen – als Schutz vor Schmutz und zum Fixieren von in den Nuten verlegten Kabeln. cs

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