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Was ist ein Rückschlagventil?

Ein Rückschlagventil ist ein Ventil, das den Flüssigkeitsstrom in einer Leitung nur in eine Richtung steuert und den Durchfluss in die entgegengesetzte Richtung verhindert. Synonyme für Rückschlagventile sind Spannventil und Spannfutterventil. Rückschlagventile werden so bezeichnet, weil sie einen Rückfluss verhindern. 

Anwendungen von Rückschlagventilen

Rückschlagventile werden, wie der Begriff schon andeutet, eingesetzt, wenn man nicht möchte, dass die Flüssigkeit zurückfließt. Zu den grundlegenden Anwendungen von Rückschlagventilen gehören:

• Verhinderung der Vermischung von zwei Fluiden
• Verhinderung von Rückfluss
• Kontrolle der Durchflussrichtung
• Verhinderung von Wasserschlag

Wenn es an der Stelle installiert wird, an der zwei Flüssigkeiten aufeinandertreffen, verhindert es die Vermischung der beiden Flüssigkeiten und steuert nur den Durchfluss einer von ihnen.

Wenn es im Steigrohr auf der Druckseite der Pumpe installiert wird, fließt die Flüssigkeit während des Betriebs der Pumpe und das Rückschlagventil schließt nach dem Stillstand der Pumpe, wodurch verhindert wird, dass die Flüssigkeit in den Rohrleitungen auf einem höheren Niveau hinter der Pumpe in die Pumpe zurückfließt.

In Dampfleitungen wird es auch zur Verhinderung von Wasserschlägen eingesetzt. Wasserschlag ist ein Phänomen, bei dem der Druck in einer Rohrleitung aufgrund einer plötzlichen Änderung der Flüssigkeitsgeschwindigkeit vorübergehend ansteigt und abfällt. Die Druckschwankungen des Wasserschlags können Pumpen und Rohrleitungen beschädigen, und Rückschlagventile werden als vorbeugende Maßnahme eingesetzt.

Funktionsweise von Rückschlagventilen

Bei Rückschlagventilen bewirkt der Druckunterschied zwischen dem Einlass (Primärseite P1) und dem Auslass (Sekundärseite P2) der Flüssigkeit das Öffnen und Schließen des Ventiltellers (Ventilkegel). Der Druckunterschied und die Wirkung des Ventils sind wie folgt:

• Öffnen: Druck auf der Einlassseite (Primärseite P1) höher als auf der Auslassseite (Sekundärseite P2) P1 > P2
• Geschlossen: Druck auf der Eingangsseite (Primärseite P1) niedriger als auf der Ausgangsseite (Sekundärseite P2) P1 < P2

Wenn der Druck auf der Ausgangsseite (Sekundärseite P2) höher ist, wird die Klappenscheibe durch den Gegendruck gegen die Sitzfläche gedrückt und haftet fest, wodurch ein Rückfluss der Flüssigkeit verhindert wird. Dieser Druckunterschied bewirkt, dass sich die Scheibe automatisch öffnet und schließt, so dass die Flüssigkeit fließen oder nicht fließen kann.

Arten von Rückschlagventilen

Es gibt fünf Arten von Rückschlagventilen. Die Merkmale der einzelnen Typen sind folgende:

1. Rückschlagklappe

Rückschlagklappen haben einen linearen Flüssigkeitsdurchfluss und sind direkt auf einem Arm oder einer Scheibe montiert, wobei die Scheibe an einem Gelenkmechanismus befestigt ist. Die Scheibe dreht sich aufgrund des Druckunterschieds in der Flüssigkeit um das Scharnier als Drehpunkt und öffnet oder schließt das Ventil.

Merkmale

• Wenn die Klappenscheibe bei vollem Durchgang vollständig geöffnet ist, blockiert sie im Allgemeinen nicht den Durchflussweg und der Druckabfall ist gering.
• Voller Durchgang bedeutet, dass der Durchflussweg im Ventilgehäuse den gleichen oder einen größeren Durchmesser hat als der Innendurchmesser der Rohrleitung.
• Bei schwereren Scheiben ist die Mindestdruckdifferenz zum Öffnen des Ventils und der Öffnungsdruck größer. Bei leichteren Scheiben ist die Mindestdruckdifferenz zum Öffnen des Ventils und der Öffnungsdruck kleiner.
• Der Öffnungsdruck ist die Druckdifferenz bei einer bestimmten Durchflussmenge.
• Da sich die Klappenscheibe auf einer Scharnierwelle dreht, unterliegen die Welle und die Lagerseite aufgrund langer Einsatzzeiten und häufiger Betätigung einem Verschleiß. Dies kann zu einem schlechten Öffnungs- und Schließverhalten der Klappenscheibe und einer verminderten Abdichtung zwischen Klappenscheibe und Sitz führen.
• Da die Klappenscheibe einen relativ großen Drehwinkel zwischen dem vollständigen Schließen und dem vollständigen Öffnen hat, reagiert sie weniger schnell auf plötzliche Druckänderungen. Schwere Klappenscheiben haben außerdem das Problem, dass sie beim abrupten Schließen der Klappe stärker auf den Sitz aufschlagen.

Einbau
Bei horizontalen Rohrleitungen wird das System eingesetzt, wenn die Rohrleitungen vertikal verlaufen und die Flüssigkeit von unten nach oben fließt. Es kann nicht verwendet werden, wenn der Durchfluss von oben nach unten erfolgt.

2. Heberückschlagventil

Hubrückschlagventile sind Mechanismen, bei denen der Flüssigkeitsstrom S-förmig ist und die auf der Welle montierte Scheibe sich hebt und senkt. Je nach Druckunterschied hebt und senkt sich die Scheibe und öffnet oder schließt das Ventil.

Merkmale

• Der Strömungsweg ist S-förmig und der Druckverlust ist hoch.
• Aufgrund des hohen Scheibengewichts sind die Mindestdruckdifferenz zum Öffnen des Ventils und der Öffnungsdruck groß.

Einbau
Dieser beschränkt sich auf die Erdung, wenn die Rohrleitungen horizontal verlegt sind. Das Ventil kann nicht verwendet werden, wenn die Rohrleitungen vertikal verlaufen und die Flüssigkeit vertikal fließt.

3. Zwischenflansch-Rückschlagventil

Zwischenflansch-Rückschlagventile sind eigentliche Zwischenflansch-Ventile, bei denen der Ventilkörper zwischen Flanschen liegt und mit Schrauben und Muttern befestigt wird. Der Flüssigkeitsstrom ist annähernd linear und umfasst zwei halbkreisförmige Scheiben mit einem Scharniermechanismus.

Die beiden Scheiben drehen sich und öffnen das Ventil aufgrund des Druckunterschieds in der Flüssigkeit am Drehpunkt des Scharniers und drehen sich in die entgegengesetzte Richtung und schließen das Ventil mithilfe von an den Scheiben befestigten Schraubenfedern.

Merkmale

• Der Durchflussweg ist fast gerade und der Druckverlust ist gering.
• Das Zwischenflanschgehäuse ist dünn und im Allgemeinen leicht.
• Es kann direkt auf Pumpen und andere Geräte montiert werden.
• Die Scheibe wird durch eine Feder in Drehung versetzt und kann sofort geschlossen werden, wodurch das Phänomen des Wasserschlags reduziert wird.
• Es hat eine hohe Dichtungsleistung und hohe Abdichtungsleistung.
• Es reagiert unter Umständen etwas schlechter auf Kavitation und unausgeglichene Flüssigkeitsströme und ist weniger haltbar.
• Einige Ventile haben einen eingebauten Bypass-Strömungsweg, so dass keine Restflüssigkeit abgelassen oder Bypass-Leitungen zum Ansaugen verlegt werden müssen.

Einbau
Die Rohrleitungen können in verschiedenen Ausrichtungen verwendet werden, u. a. horizontal, vertikal und schräg. Bei vertikaler Verrohrung kann die Flüssigkeit sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Flussrichtung verwendet werden.

4. Kugelrückschlagventil

Das Kugelrückschlagventil ist ein Mechanismus, bei dem der Flüssigkeitsstrom S-förmig ist und die Kugel des Ventilkegels sich hebt und senkt. Die Kugel hebt und senkt sich entsprechend der Druckdifferenz und öffnet und schließt das Ventil.

Merkmale

• Der Durchflussweg ist S-förmig oder gerade und der Druckabfall ist nicht sehr hoch.
• Die Bewegung der Klappenscheibe ist ungehindert, so dass einige Fremdkörper in der Flüssigkeit toleriert werden.
• Es ist nicht wirksam bei der Verhinderung von Wasserschlägen.

Einbau
Rohrleitungen sind für horizontale und vertikale Anwendungen erhältlich; die vertikale Ausführung öffnet und schließt unter dem Eigengewicht der Kugel und kann nicht verwendet werden, wenn die Flüssigkeit von unten nach oben fließt.

5. Rückschlagventil mit Federscheibe

Das Rückschlagventil mit Federscheibe ist ein Mechanismus, bei dem der Flüssigkeitsstrom die Scheibe S-förmig umströmt und die an der Welle befestigte Scheibe sich hebt und senkt. Die Scheibe hebt sich aufgrund des Druckunterschieds und die Federkraft bewirkt das Absenken und damit das Öffnen und Schließen des Ventils.

Merkmale

• Der Strömungsweg ist S-förmig und umströmt die Klappenscheibe, was zu einem großen Druckabfall führt.
• Die Scheibe ist leicht und die Mindestdruckdifferenz zum Öffnen des Ventils und der Öffnungsdruck sind gering.
• Der Betriebsabstand zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen ist gering und das Ansprechverhalten ist ausgezeichnet.

Einbau
Die Rohrleitung kann sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Ausrichtung verwendet werden. Bei vertikaler Verrohrung kann die Flüssigkeit entweder in vertikaler oder horizontaler Durchflussrichtung verwendet werden.

Was ist Epoxidharzfarbe?

Epoxidharzfarben sind Anstriche, deren Hauptbestandteil Epoxidharz ist.

Sie sind durch einen netzartigen Vernetzungsprozess gekennzeichnet, bei dem das Epoxidharz als Hauptbestandteil mit einem Härter reagiert. Epoxidharzfarben spiegeln die Eigenschaften von Epoxidharzen wider und haben eine ausgezeichnete Wasser- und Korrosionsbeständigkeit.

Anwendungen von Epoxidharzfarben

Epoxidharzfarben werden als Beschichtungen für elektronische Bauteile wie Leiterplatten, Speicher und CPUs in vielen elektronischen Geräten und Apparaten sowie für nichtelektrische Teile verwendet. Wobei die Eigenschaften von Epoxidharzen genutzt werden, die eine hohe Isolierfähigkeit und eine ausgezeichnete Chemikalien- und Wasserbeständigkeit aufweisen.

Darüber hinaus eignet es sich aufgrund seiner hohen Korrosionsbeständigkeit auch als Lack für Autos und Schiffe sowie für die Innenwände von Dosen und als Industriekleber. Seit kurzem wird es auch als Material für die optische Modellierung, eine Art 3D-Drucker, verwendet.

Funktionsweise der Epoxidharzfarben

Epoxidharz, der Hauptbestandteil von Epoxidharzfarben, ist ein Sammelbegriff für Verbindungen mit reaktiven Epoxidgruppen an den Enden. Bisphenol A-Epoxidharze sind typische Beispiele.

Durch Zugabe eines Härtungsmittels wird ein Netzwerk von Vernetzungen gebildet und gehärtet, wodurch ein gehärtetes Harz mit einer Vielzahl von Eigenschaften entsteht. Die Eigenschaften von Epoxidharzfarben lassen sich im Allgemeinen durch Änderung der Art des Härters, des Mischungsverhältnisses und der Härtungsbedingungen einstellen.

Arten von Epoxidharzfarben

Epoxidharzfarben können „zweikomponentig“ sein, d. h. Hauptbestandteil und Härter, die aus Epoxidharz bestehen, werden unmittelbar vor der Verwendung gemischt, oder „einkomponentig“, d. h. Hauptbestandteil und Härter werden vorgemischt und zum Härten erhitzt.

1. Zweikomponenten-Epoxidharzfarben

Zweikomponenten-Epoxidharzfarben bilden nach der Aushärtung einen starken Beschichtungsfilm und zeichnen sich durch ihre starken wasser- und staubabweisenden Eigenschaften aus. Sie weisen außerdem eine ausgezeichnete Chemikalien- und Abriebbeständigkeit auf. Daher sind sie für den Einsatz unter rauen Bedingungen geeignet.

Darüber hinaus haben Zweikomponenten-Epoxidharzfarben je nach Art des beigemischten Härters unterschiedliche Anwendungsmöglichkeiten. Die wichtigsten Typen sind Polyamid-Amin-Effekt-Typen mit Wasser- und Alkalibeständigkeit und modifizierte Polyamin-Typen mit Wasser-, Alkali-, Säure- und Lösungsmittelbeständigkeit.

Als Rostschutzmittel eignen sich auch zweikomponentige modifizierte Epoxidharzgrundierungen und Teer-Epoxidharzfarben auf Basis modifizierter Epoxidharze. Zur Verbesserung des Korrosionsschutzes ist auch eine Mischung aus speziellen modifizierten Epoxidharzen und Aluminiumphosphatpigmenten erhältlich, die als leicht zu handhabendes Spray verkauft wird.

Obwohl diese Sprays oft als Korrosionsschutzmittel vermarktet werden, können sie in erster Linie sowohl für den Rostschutz als auch für die Reparatur verwendet werden, da sie oft für Reparaturzwecke konzipiert sind. Teer-Epoxidharzfarben sind überwiegend schwarz oder dunkel gefärbt und werden daher in Bereichen verwendet, in denen sie nicht lackiert werden müssen, um ein luxuriöses oder glänzendes Aussehen zu erhalten.

2. Einkomponentige Epoxidharzfarben

Einkomponentige Epoxidharzfarben haben hervorragende Korrosionsschutz- und Haftungseigenschaften. Einkomponentige Typen werden häufig für Reparaturspritzungen von Holz, Eisen und Stahl verwendet.

Weitere Informationen zu Epoxidharzfarben

1. Reaktionen von Epoxidharzfarben (Epoxidharze)

Epoxidharze enthalten funktionelle Gruppen, die Epoxidgruppen genannt werden. Wenn sie mit einem Härter gemischt werden, kommt es zu einer ringöffnenden Polymerisationsreaktion der Epoxidgruppen, wodurch eine dreidimensionale vernetzte Struktur entsteht, die aushärtet. Die hohen mechanischen Eigenschaften und die chemische Beständigkeit von Epoxidharzen sind das Ergebnis der Aushärtung.

Die Aushärtungsreaktion zwischen Epoxidharz und Härter ist grundsätzlich eine Reaktion, die Wärme erfordert, aber einige Kombinationen von Harz und Härter können bei Raumtemperatur aushärten. Die Aushärtungsgeschwindigkeit hängt von der Temperatur ab, wobei höhere Temperaturen zu einer schnelleren Aushärtung und niedrigere Temperaturen zu einer langsameren Aushärtung führen.

Da es sich bei der Aushärtungsreaktion um eine exotherme Reaktion handelt, neigt das Harz selbst dazu, bei hohen Außentemperaturen, wie z. B. im Sommer, heiß zu werden und kann in kürzester Zeit erstarren, weshalb Vorsicht geboten ist. Umgekehrt kann die Aushärtungsreaktion im Winter bei etwa 5 °C zum Stillstand kommen.

2. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung von Epoxidharzfarben

Es wird erwartet, dass Epoxidharzfarben im Freien mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 ㎛ pro Jahr abnehmen, wobei sich die Oberfläche durch UV-Licht verschlechtert und weiß wird. Um eine langfristige Leistung zu gewährleisten, ist ein Schutz mit Polyurethan- oder Fluorpolyurethanbeschichtungen erforderlich.

Was ist ein Energiemonitor?

Energiemonitore sind Produkte, die den Energiestatus auf einem Bildschirm abbilden.

Der Begriff wird häufig für Geräte verwendet, die den Stromverbrauch messen, vor allem in Haushalten und Gebäuden. Sie werden häufig in Industrie- und Haushaltsprodukten eingesetzt. Typische Anwendungsbeispiele sind die Überprüfung des Motorbetriebs von Hybridfahrzeugen und die Anzeige des Stromverbrauchs von Anlagen mit Stromerzeugungssystemen wie Solarenergie.

Anwendungen von Energiemonitoren

Energiemonitore können zur Überwachung des Energieverbrauchs von Infrastrukturen, wie Strom und Gas, eingesetzt werden. Auf diese Weise lässt sich der Verbrauch nach Tageszeit und Geräten überwachen, was zu Energieeinsparungen beiträgt.

Sie tragen zur Senkung der Betriebskosten bei, indem sie den Einsatz von Geräten mit hohem Stromverbrauch einschränken und energiesparende Geräte einführen. Die Unternehmen können auch die CO2-Emissionen verringern und so ihr Image verbessern. Weitere Vorteile sind die Möglichkeit der frühzeitigen Erkennung eines anormalen Verbrauchs.

Funktionsweise der Energiemonitore

Energiemonitore werden wie Stromzähler häufig auf der Grundlage der Strommesstechnik der Genauigkeitsklasse 1 entwickelt. Die Genauigkeitsklasse ist eine von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) festgelegte Norm, die in fünf Stufen unterteilt ist, von Klasse 0,1 bis Klasse 3. Die Klasse 0.1 ist die genaueste und die Klasse 3 die ungenaueste.

Bei strombezogenen Überwachungsgeräten wird der Stromverbrauch auf der Grundlage von Strom- und Spannungsmessungen berechnet. Er besteht daher aus einem Spannungssensor zur Messung der Netzwechselspannung und einem Stromsensor zur Messung des Netzwechselstroms. Diese Sensoren werden an das Netzkabel des Geräts angeschlossen und messen es. Der Spannungssensor misst mit einer Krokodilklemme o.ä. die Versorgungsspannung vom Ladegerät, während der Stromsensor oft mit einer Zange o.ä. den Strom durch den Kabelmantel misst.

Der gemessene Strom und die Spannung werden von einer internen Mikrocomputerplatine oder einer anderen Steuereinheit berechnet. Modelle mit Kommunikationsfunktionen verfügen auch über ein Kommunikationsmodul.

Die so berechneten Werte werden zur Berechnung des Stromverbrauchs verwendet, der in Echtzeit auf einem Monitor angezeigt oder in einem Datenprotokoll gespeichert wird. In großen Fabriken kann z. B. der EIN/AUS-Status verschiedener angeschlossener Maschinen angezeigt werden, und der Stromverbrauch kann in Echtzeit numerisch dargestellt werden.

Arten von Energiemonitoren

Es gibt verschiedene Arten von Energiemonitoren für unterschiedliche Anwendungen. Im Folgenden finden Sie Beispiele für Energiemonitore:

1. Eigenständiger Typ

Dies sind Energiemonitore, die als eigenständige Geräte verwendet werden können. Diese Monitore haben eingebaute Spannungs- und Stromsensoren und können den Stromverbrauch messen. Allerdings ist häufig eine separate Stromversorgung für den Betrieb des Energiemonitors erforderlich.

2. Smart-Meter-Typ

Diese Energiemonitore werden wie normale Stromzähler als Zähler des Versorgungsunternehmens installiert. Sie sind mit intelligenten Stromnetzen und Echtzeitkommunikation kompatibel und können Echtzeitmeldungen über den Stromverbrauch liefern. Dieser Typ kann verwendet werden, wenn das System über eine Solaranlage oder eine private Stromerzeugungsanlage mit Verbrennungsmotor verfügt.

Bei Solaranlagen wird er zur Messung der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs eingesetzt. Er kann auch zur Überwachung des Stromverbrauchs von Beleuchtungsanlagen und Klimaanlagen eingesetzt werden.

3. Inline-Typ

Hierbei handelt es sich um Energiemonitore, die direkt auf Schalttafeln oder Steuerpulten installiert werden können. Diese Monitore werden in der Regel für das Energiemanagement in Industrie und Gewerbe eingesetzt. Da sie mit Steuergeräten verbunden sind, werden sie oft von Herstellern von Instrumenten verkauft.

4. Tragbarer Typ

Dies sind Energiemonitore, die als kleine tragbare Geräte konzipiert sind. Sie werden verwendet, um den Energieverbrauch lokal oder nur für kurze Zeiträume zu messen. Es gibt auch Produkte mit eingebauten Batterien usw., so dass Messungen ohne Stromversorgung durchgeführt werden können. Sie können auch zur Messung des Stromverbrauchs von Haushaltsgeräten und Büroausstattung verwendet werden.

Was ist eine Druckluftpresse?

Druckluftpressen sind Blechbearbeitungsmaschinen, die durch pneumatischen Druck angetrieben werden.

Sie werden zu den mechanischen Pressen gezählt und auch als „pneumatische Pressen“ bezeichnet. Druckluftpressen verarbeiten Metalle, indem sie pneumatische Drücke zum Heben und Senken von Werkzeugen verwenden. Druckluftpressen zeichnen sich durch eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit aus. Sie eignen sich für die Massenproduktion und für Verfahren, bei denen eine hohe Produktivität erforderlich ist.

Anwendungen von Druckluftpressen

Druckluftpressen werden hauptsächlich zum Biegen, Stanzen, Schneiden und Nieten verwendet. Sie werden auch für die folgenden Verfahren eingesetzt: Ziehen, Tiefziehen, Schmieden und Prägen.

1. Ziehen

Bei diesem Verfahren werden nahtlose Zylinder, rechteckige Zylinder, Kegel und andere Behälter aus einem einzigen Blech hergestellt.

2. Schmieden

Beim Schmieden werden zum Teil Pressen eingesetzt, zum Teil werden andere Verfahren wie Materialzuführungen und Schmiereinrichtungen verwendet.

3. Prägen

Dies ist ein Bearbeitungsverfahren, wenn die Genauigkeit des Biegewinkels erforderlich ist.

4. Tiefziehen

Das Tiefziehen gilt als schwieriges Verfahren, da leicht Falten und Verformungen auftreten können. Es eignet sich insbesondere für die Nummerierung von Teilen für die Automobilindustrie und für die Rückverfolgbarkeit sowie für das Prägen von elektrischen und elektronischen Geräten und Automobilteilen, die eine Massenproduktion erfordern.

Funktionsweise der Druckluftpressen

Typische Druckluftpressen sind Kurbelpressen. Unter den Kurbelpressen ist die mit Druckluft betriebene Luftkupplungspresse am weitesten verbreitet. Andere Typen sind Gelenkmechanismen und Verbindungsmechanismen.

1. Luftkupplungstyp

Wenn das Schwungrad durch den Motor gedreht und die Kupplung mit einem Druckknopf oder ähnlichem betätigt wird, wird die Kraft auf die Kurbel übertragen. Diese Kraft wird auf die Pleuelstange übertragen und bewirkt, dass sich der Schlitten auf und ab bewegt.

Statische Genauigkeit, Druck, Drehmoment und Arbeitsvermögen sind wichtige Merkmale. Die statische Genauigkeit bezieht sich auf die Genauigkeit der Presse in Bezug auf Geradheit, Parallelität und Rechtwinkligkeit zwischen dem Stößel und dem Pressentisch (der Basis für die Aufnahme des Pressdrucks).

2. Kurbeltrieb

Ein Kurbeltrieb bewegt den Stößel über eine kurbelartige Drehachse auf und ab. Er wird in vielen Bereichen eingesetzt, z. B. beim Biegen, Ziehen und Schmieden.

3. Kniehebelmechanismus

Geeignet für Kaltschmiedepressen aufgrund der langsamen Geschwindigkeit in der Nähe des unteren Totpunkts (tiefster Punkt des Hubs).

4. Gelenkmechanismus

Die Geschwindigkeit während der Bearbeitung ist geringer als bei einem Kurbelmechanismus, während der Stößel schneller ansteigt. Dies reduziert Stöße, Lärm und Vibrationen während der Bearbeitung und verbessert die Umformbarkeit beim Tiefziehen.

5. Servopressen

Servopressen sind eine Art von mechanischen Pressen. Sie wird von einem Servomotor ohne Schwungrad angetrieben.

Mit Servomotoren kann die Drehrichtung umgeschaltet und die Hubbreite durch wiederholtes Drehen und Gegendrehen der Stößelbreite der Presse verändert werden.

Weitere Informationen zu Druckluftpressen

Regelungen und Gesetze von Druckluftpressen

Druckluftpressen unterliegen Regelungen und Gesetzen. Eine genaue Recherche ist je nach Einsatz und Situation unerlässlich, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. 

Was ist ein Luftschleier?

Ein Luftschleier ist ein Luftgebläse, das in Tür- und Fensteröffnungen installiert wird.

Er trennt den Innenraum von der Außenluft, indem er eine schnelle Brise abgibt. Er kann einen Raum vor Veränderungen der Außentemperatur und Luftfeuchtigkeit schützen und gleichzeitig die Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Inneren aufrechterhalten.

Anwendungen von Luftschleiern

Luftschleier werden häufig in Gebäuden wie Geschäftsräumen und Krankenhäusern eingesetzt. Luftschleier können auch in großen Einrichtungen wie Fabriken und Lagern verwendet werden, um Abteilungen oder Arbeitsbereiche zu trennen. Im Folgenden sind einige Beispiele für den Einsatz von Luftschleiern aufgeführt

1. Temperaturkontrolle

Luftschleier können die Innentemperaturen aufrechterhalten, indem sie die Innen- von der Außenluft trennen. Im Winter blockieren sie kalte Luft und halten die Innentemperaturen aufrecht. Im Sommer halten Luftschleier die Außenluft vom Raum ab und erhöhen so die Effizienz der Klimaanlage.

Luftschleier werden auch zur Temperaturkontrolle in Kühl- und Gefrierschränken (Vitrinen) in Lebensmittelgeschäften eingesetzt. Luftschleier verhindern den Austritt von kalter Luft und ermöglichen es, Produkte ohne physische oder visuelle Hindernisse zu sehen und zu entnehmen.

2. Schutz vor Insekten und Staub

Luftschleier geben Wind ab, der Insekten und Staub von außen abhalten kann. Auf diese Weise kann die Hygiene in den Innenräumen aufrechterhalten werden.

3. Türaustausch

Luftschleier können an Gebäudeeingängen installiert werden, um Türen zu ersetzen. Dies ist in Bereichen nützlich, in denen Menschen häufig ein- und ausgehen, wie z. B. an Supermarkteingängen oder in Wartezimmern von Krankenhäusern. Dies erspart das mühsame Öffnen und Schließen von Türen.

4. Reduzierung von Lärm und Vibrationen

Durch die Erzeugung von Wind mit hohen Geschwindigkeiten können Lärm und Vibrationen innerhalb und außerhalb von Gebäuden reduziert werden. Luftschleier tragen dazu bei, den Lärm in Verkehrseinrichtungen wie Bahnhöfen und Flughäfen zu reduzieren.

5. Verhütung von Feuer und Rauch

Im Falle eines Brandes können sie die Ausbreitung von Rauch und Feuer verhindern. Im Falle von Rauch schließen sich die Luftschleier automatisch, um das Feuer einzudämmen.

Funktionsweise von Luftschleiern

Ein Luftschleier ist ein Hochgeschwindigkeits-Wind. Es handelt sich um ein Gerät, das die Innen- von der Außenluft trennt, indem es Luft mit hoher Geschwindigkeit ausbläst. Er besteht im Allgemeinen aus einem Gebläse, einer Luftschleiereinheit und einer Steuereinheit.

1. Gebläse

Das Gebläse ist die wichtigste Komponente eines Luftschleiers, die benötigt wird, um Luft mit hoher Geschwindigkeit auszublasen. Er saugt Luft von außen an, komprimiert sie und verarbeitet sie zu einem schnellen Luftzug. Die komprimierte Luft wird dann an das Luftschleiergerät weitergeleitet.

2. Luftschleiergerät

Das Luftschleiergerät ist ein Bauteil, das die vom Gebläse gelieferte Luft aufnimmt und Luft mit hoher Geschwindigkeit erzeugt. Er verfügt über eine Düse, die einen Luftschleier bildet. Diese Düsen konzentrieren den Luftstrom und halten Luft und Schadstoffe von außen zurück.

3. Steuereinheit

Die Steuereinheit ist die Komponente, die den Betrieb des Gebläses und der Düsen des Luftschleiers steuert. Sie ist häufig mit Funktionen zur Einstellung der Luftgeschwindigkeit und des Luftstroms ausgestattet. Sensoren für Temperatur und Luftfeuchtigkeit können den Luftschleier auch automatisch einstellen.

Auswahl eines geeigneten Luftschleiers

Bei der Auswahl eines Luftschleiers sollten Sie den Verwendungszweck, die Größe und Kapazität sowie die Wirtschaftlichkeit berücksichtigen.

1. Verwendungszweck

Die erforderlichen Funktionen und Leistungen hängen vom Verwendungszweck ab. Wenn eine Temperaturregelung erforderlich ist, eignen sich Luftschleier mit Wärmequelle oder Kühlluftschleier. Bei der Verwendung zur Insekten- und Staubbekämpfung sind Luftgeschwindigkeit und Luftmenge wichtig.

2. Größe und Kapazität

Die Größe und Kapazität des Luftschleiers sollte entsprechend dem Standort und der Größe der Tür/des Fensters, an dem er eingesetzt werden soll, ausgewählt werden. Es ist wichtig, die richtige Größe zu wählen, damit der Luftschleier die gesamte Tür-/Fensteröffnung abdecken kann.

Die Energieeffizienz und andere Faktoren hängen von der Umgebung ab, in der das System eingesetzt wird, und die geeignete Luftstromrate und die Installationsposition der Düsen sollten sorgfältig ausgewählt werden.

3. Wirtschaftliche Effizienz

Die Wirtschaftlichkeit bezieht sich auf die Wartungsfreundlichkeit und die Anschaffungskosten. Es ist vorzuziehen, ein Produkt zu wählen, das für eine einfache und effiziente Wartung ausgelegt ist, z. B. für die Filterreinigung.

Die Kosten hängen auch von der Leistung ab, sodass für den vorgesehenen Einsatz ein geeigneter Luftschleier ausgewählt werden sollte.

Was ist eine Polyurethan-Abdichtung?

Polyurethan-Abdichtungen sind Abdichtungsmaterialien, die auf Balkonen, Gemeinschaftseinrichtungen in Wohnungen und anderen Bereichen, in denen eine Abdichtung erforderlich ist, angebracht werden.

Polyurethan-Abdichtungen werden häufig verwendet, weil sie relativ preiswert sind, sich vor Ort leicht verarbeiten lassen und auf vielen Flächen angewendet werden können.

Anwendungen von Polyurethan-Abdichtungen

Polyurethan-Abdichtungen werden in vielen Gebäuden verwendet, z. B. auf Dächern, Balkonen (Fußböden), offenen Fluren und Treppen in Gemeinschaftsbereichen von Mehrfamilienhäusern. Polyurethan-Abdichtungen, die für die Abdichtung dieser Gebäude verwendet werden, lassen sich grob in einkomponentige und zweikomponentige Typen unterteilen, die nach dem Mischen mit einem Härter verwendet werden.

1. Einkomponentige Polyurethan-Abdichtungen

Einkomponentige Polyurethan-Abdichtungen werden für die Abdichtung von Balkonen verwendet, da sie sehr einfach zu verarbeiten sind.

2. Zweikomponentige Polyurethan-Abdichtungen

Es gibt zwei Arten von Zweikomponenten-Materialien: von Hand aufgetragene und gespritzte. Bei der manuellen Verarbeitung werden die Zweikomponenten-Materialien des Hauptmittels und des Härters gemischt und aufgetragen, die dann bei Raumtemperatur zu einem Beschichtungsfilm aushärten. Dieser Beschichtungsfilm ist gummielastisch und wird für die Abdichtung von Dächern und Balkonen verwendet.

Die Zweikomponenten-Sprühbeschichtung ist eine Polyurethan-Abdichtung, die mit der Entwicklung des supergehärteten Urethans in die Produktion kam. Es wird aufgetragen, indem das supergehärtete Urethan und der Härter aufgesprüht werden, während sie mit einer speziellen Maschine gemischt werden. Da es innerhalb weniger Sekunden nach dem Auftragen auszuhärten beginnt, wird es heute häufig in geneigten Bereichen und stark beanspruchten Fluren und Treppenhäusern verwendet.

Superhärtende Polyurethan-Abdichtungen werden auch im Bauwesen verwendet, z. B. bei Brücken, Wärmespeicherschichten und Abdichtungen im Untergrund. Der Einsatz von Polyurethan-Abdichtungen kann Bauwerke vor Wasser schützen, Beton vor Salzschäden und Kohlendioxidneutralisierung bewahren und Betonabplatzungen verhindern. Im Hoch- und Tiefbau werden Abdichtungsarbeiten auf Straßen eingesetzt, um eine Verschlechterung durch Ausdehnung und Schrumpfung aufgrund des Fahrzeugverkehrs und der Verwendung von Schneeschmelzmitteln zu verhindern.

Aufgrund des Misch- und Sprühverfahrens können Abdichtungsarbeiten auf unebenen Flächen und in unterirdischen Bereichen, in denen eine ausreichende Trocknung nicht zu erwarten ist, durch Sprühen durchgeführt werden. Darüber hinaus verfügen supergehärtete Polyurethan-Abdichtungen über eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit, Hitzebeständigkeit, Rissverfolgung und Abriebfestigkeit und werden für die Beschichtung von abwassertechnischen Anlagen, Offshore-Bauten, Stahltanks und -konstruktionen usw. verwendet.

Funktionsweise der Polyurethan-Abdichtungen

Urethan, das in Polyurethan-Abdichtungen verwendet wird, ist der Oberbegriff für Urethan-Harze oder Polymerverbindungen (Polymere). Urethan hat hervorragende Eigenschaften in Bezug auf Druckbeständigkeit, Wasserdichtigkeit und Elastizität.

1. Einkomponentige Polyurethan-Abdichtungen

Einkomponentige Polyurethan-Abdichtungen bilden eine wasserdichte Membran durch eine Polymerisationsreaktion zwischen Isocyanat (dem Hauptbestandteil) und Polyol (dem Härter). Wenn einkomponentige Polyurethan-Abdichtungen aufgetragen werden, reagieren die Verbindungen mit Isocyanatgruppen mit der Luftfeuchtigkeit und härten bei Raumtemperatur aus. Die Aushärtung dauert etwa 24 Stunden, hat aber den Vorteil, dass die Installation relativ einfach ist.

2. Zweikomponenten-Polyurethan-Abdichtungen

Zweikomponentige Abdichtungen können in zwei Typen unterteilt werden: von Hand aufgetragene und gespritzte.

Handaufgetragener Typ
Handaufgetragene Typen werden durch Mischen eines Grundmittels auf Polyisoanatbasis und eines Härters auf Polyolbasis vor dem Auftragen abgedichtet. Das Hauptmittel ist eine viskose Flüssigkeit mit Isocyanatgruppen an den molekularen Enden des Polyurethan-Prepolymers. Der Härter ist eine pastöse Flüssigkeit, die mit Aminen, Polyolen usw. vermischt ist, die mit den Isocyanatgruppen des Hauptmittels, Füllstoffen, Weichmachern und Stabilisatoren reagieren.

Bei der Verwendung dieser zweikomponentigen Polyurethan-Abdichtungen, die von Hand aufgetragen werden, gibt es ein System zur Zuführung mittels einer Druckpumpe. Damit entfällt die Notwendigkeit, ein Zweikomponenten-Mischgerät auf das Dach oder den Balkon zu bringen. Die Verwendung dieses Systems hat den Vorteil, dass die Arbeitseffizienz verbessert, die Abladevorgänge verkürzt und der Materialabfall erheblich reduziert wird. Darüber hinaus erfolgt die Mischung automatisch durch einen Mischer, wodurch das Risiko von Mischfehlern ausgeschlossen wird und eine gleichmäßige Qualität der Polyurethan-Abdichtungen gewährleistet ist.

Art des Spritzens
Spritzbare zweikomponentige Polyurethan-Abdichtungen mit superhärtendem Urethan reagieren ebenfalls mit Isocyanat als Hauptbestandteil und Polyol als Härter, um eine wasserdichte Membran zu bilden. Der Spray-on-Typ zeichnet sich dadurch aus, dass Hauptmittel und Härter jeweils unter hohem Druck gepumpt, in der Spritzpistole gemischt und aufgespritzt werden.

Der Vorteil ist, dass es in kurzer Zeit aushärtet, so dass allgemeine und aufsteigende Abschnitte mit demselben Material ausgeführt werden können. Da die Spritzmaschinen jedoch je nach Hersteller der Abdichtungsmaterialien unterschiedlich sind, ist es notwendig, sich bei der Verlegung der Abdichtungsmaterialien vom Hersteller der Abdichtungsmaterialien beraten zu lassen.

Weitere Informationen zu Polyurethan-Abdichtungen

1. Verlegeverfahren für flüssige Polyurethan-Abdichtungen

Sowohl bei einkomponentigen als auch bei zweikomponentigen Polyurethan-Abdichtungen, die von Hand aufgetragen werden, verfestigt sich das flüssige Abdichtungsmaterial zu einer Abdichtungsbahn, was den Vorteil hat, dass eine Abdichtungsbahn in einem relativ einfachen Verfahren hergestellt werden kann. In der Praxis wird das Abdichtungsmaterial über einer haftungsverbessernden Grundierungsschicht auf das Grundmaterial aufgetragen.

Ein Nachteil dieser Methode ist jedoch, dass die Abdichtungsmembran beim Auftragen auf Beton oder andere Materialien reißt, da sich Risse im Beton direkt in der Abdichtungsmembran widerspiegeln. Ein weiterer Nachteil war, dass die am Untergrund haftende Feuchtigkeit zur Bildung von Wasserdampf und damit zum Aufquellen führte.

Aus diesem Grund wurde eine Bauweise entwickelt, die Belüftungspufferbahnen und Urethan kombiniert. Bei dieser Methode wird auf den Untergrund eine Grundierung aufgebracht, die mit einer Entlüftungsfolie abgedeckt wird, und auf die Grundierung wird ein flüssiger Urethan-Inhibitor aufgetragen, der aushärten kann. Die Folie befindet sich zwischen dem Abdichtungsmaterial und dem Untergrund und verhindert so das Aufbrechen des Untergrunds und das Aufquellen aufgrund von Feuchtigkeit im Untergrund. Seit der Einführung dieses Verfahrens werden Urethanabdichtungen, die früher hauptsächlich für kleinere Sanierungsarbeiten verwendet wurden, nun auch für Neubauten und großflächige Abdichtungssanierungen eingesetzt.

2. Deckbeschichtung für Polyurethan-Abdichtungen

Der Decklack ist ein Material, das als Endbeschichtung bei Malerarbeiten verwendet wird. Bei Anstrichen mit Polyurethan-Abdichtungen wird der Decklack nach dem Auftragen der Polyurethan-Abdichtungen als Schlussbeschichtung aufgetragen.

Der Schwachpunkt von Polyurethan-Abdichtungen ist ihre Neigung zur Verfärbung, wenn sie ultraviolettem Licht ausgesetzt werden. Außerdem besteht aufgrund ihrer Aushärtungseigenschaften die Gefahr der Rissbildung und der Verschlechterung der wasserdichten Schicht. Daher wird eine Deckbeschichtung aufgetragen, um sie vor UV-Strahlen zu schützen und die oben erwähnte Verschlechterung zu verhindern.

Da Polyurethan-Abdichtungen außerdem adhäsive Eigenschaften haben, können Staub und Schmutz leicht an der Oberfläche haften bleiben, wenn die Oberfläche so belassen wird, wie sie ist, und sind dann schwer zu entfernen. Daher wird eine Deckbeschichtung aufgetragen, um die Haftung zu verhindern.

Durch das Aufbringen eines Deckanstrichs können Beschädigungen, die durch die Polyurethan-Abdichtungen allein nicht verhindert werden können, und die Schwächen der Polyurethan-Abdichtungen selbst ausgeglichen werden. Aus diesem Grund ist das Aufbringen des Deckanstrichs ein wichtiger Vorgang bei der Ausführung.

3. Verfahren zur Berechnung der Auftragsmenge von Polyurethan-Abdichtungen

Die Auftragsmenge ist ein Wert, der angibt, wie viel Beschichtung erforderlich ist, um die Leistung des Beschichtungsmaterials zu erreichen; die erforderliche Menge kann durch Multiplikation der Beschichtungsmenge pro m2 berechnet werden.

Wenn die angegebene Auftragsmenge an Polyurethan-Abdichtungen 0,7 kg beträgt, ergibt sich daraus, dass für eine 10 m2 große Fläche 7 kg benötigt werden. In der Realität kann die Oberfläche des Untergrunds jedoch uneben sein, und wenn die Fläche nicht unter Berücksichtigung der Form der Oberfläche berechnet wird, weicht die berechnete erforderliche Auftragsmenge erheblich ab. 

Was ist Urethan-Harz?

Urethan-Harz ist ein Oberbegriff für Polymere, die durch die Polyadditionsreaktion von Verbindungen mit Isocyanatgruppen und Hydroxylgruppen hergestellt werden. Die Bindungsstelle wird als Urethanbindung bezeichnet und entsteht im Allgemeinen durch die Polyaddition von Diisocyanat und Polyol.

Als Abkürzungssymbol wird PU für Kunststoffe und U für Gummi verwendet. Urethan Harze haben eine hervorragende Zugfestigkeit, Abrieb-, Öl- und Chemikalienbeständigkeit und werden daher auch in Farben und Lacken eingesetzt. Sie haben jedoch auch den Nachteil, dass sie sich durch Hydrolyse und UV-Strahlung allmählich zersetzen.

Anwendungen von Urethan-Harzen

Aufgrund ihrer großen Vielseitigkeit werden Urethan-Harze in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, das von bekannten Haushaltsprodukten bis hin zu Industriegütern reicht. Beispiele für bekannte Produkte sind Kleidung und Stoßstangen für Autos, während industrielle Anwendungen schalldämpfende Materialien und Klebstoffe umfassen.

Aufgrund seiner hohen Flexibilität wird es auch für die Sohlen von Sportschuhen verwendet, was es zu einem der unentbehrlichsten Harze in unserem täglichen Leben macht. Dieses Material wurde ursprünglich als Ersatz für Naturkautschuk verwendet. Infolgedessen werden Anwendungen entwickelt, die die hohe Elastizität und Zugfestigkeit von Gummi nutzen.

Rückstände in der Umwelt und Recycling von Urethan-Harzen

Urethan-Harze werden aufgrund ihrer hervorragenden Wärmedämmungseigenschaften häufig als Wärmedämmung in Kühlschränken, Gefriergeräten und Kühlboxen eingesetzt. Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften lassen sie sich jedoch nur schwer recyceln und weiterverarbeiten, und dies ist ein Bereich, in dem Forschung betrieben wird.

Zersetzungs- und Recyclingtechnologien wie thermische, Hydrolyse-, Glykol-, Ammoniak- und Amin-Zersetzungsmethoden sind bereits etabliert, aber es gibt immer noch Probleme, die hinsichtlich der Zersetzungseffizienz und der Kosten gelöst werden müssen.

Funktionsweise von Urethan-Harzen

Urethan-Harze haben eine ausgezeichnete Flexibilität, Schlagzähigkeit, Zugfestigkeit und chemische Beständigkeit, aber sie verschlechtern sich nach etwa drei Jahren. Obwohl sie viele dieser Merkmale aufweisen, variieren ihre Eigenschaften je nach Herstellungsverfahren stark.

Die Zersetzung kann durch eine Vielzahl von Faktoren wie Sauerstoff, Ozon, Licht und Wärme, Hydrolyse durch Reaktion mit Wasser und mikrobiellen Abbau verursacht werden. Polyurethan zeichnet sich auch dadurch aus, dass seine Eigenschaften je nach Herstellungsverfahren variieren können. Es gibt daher verschiedene Arten von Urethan-Harzen, je nach ihrem Verwendungszweck. Typische Beispiele sind die folgenden:

Auf Schaumstoffbasis

Bei Materialien auf Schaumbasis handelt es sich um Urethan-Harze, bei denen durch Polymerisation unter Zugabe eines Schaumbildners Luft in das Harz eingearbeitet wird. Dieses Material kann in weichen Urethanschaum und harten Urethanschaum unterteilt werden. Ersterer wird z. B. für Autositze verwendet, da er leicht ist und eine hervorragende Dämpfung und Haltbarkeit aufweist. Letzterer hat hervorragende Wärmedämmeigenschaften und wird als Wärmeisolierung für Kühlschränke, Gefriergeräte und Klimaanlagen verwendet.

Von den Urethanschaum-Herstellungsverfahren erfordern das Plattenformen, das Gießen und das Laminatformen große Produktionsanlagen. Sprühschaumverfahren hingegen sind leicht zu handhaben, da sie an Ort und Stelle gemischt und geschäumt werden können, wo die Isolierung benötigt wird.

Nicht-geschäumte Systeme

Zu den nicht geschäumten Systemen gehören die in Sportschuhen verwendeten Elastomere, d. h. Urethan-Harze mit Gummielastizität. Urethan-Harze mit diesen Eigenschaften werden aufgrund ihrer hohen Elastizität für Sportbekleidung und Hosen verwendet.

Unterschiede zwischen Urethan-Harzen, Epoxidharzen und Acrylharzen

Alle drei Begriffe werden oft synonym verwendet, vielleicht weil sie alle das Wort Harz enthalten, aber sie beziehen sich auf völlig unterschiedliche Materialien.

Urethan-Harz ist ein Oberbegriff für ein polymeres Material mit Urethan-Bindungen, wie zu Beginn dieses Artikels erläutert. Epoxidharze hingegen beziehen sich auf wärmehärtende Harze mit einem hochreaktiven Epoxidring am Ende des Moleküls.

Acrylharze sind ebenfalls Polymere und Copolymere der Acrylsäure und ihrer Derivate. Mit anderen Worten, ihre Bedeutung ist durch ihre unterschiedlichen Strukturen und chemischen Eigenschaften streng definiert, sodass bei ihrer Verwendung Vorsicht geboten ist. Strukturelle Unterschiede zwischen Urethan-Harzen, Acrylharzen und Epoxidharzen

Positionierung von Urethan-Harzen in Klebstoffen

Zu den Klebstoffen gehören feste Klebstoffe wie doppelseitiges Klebeband und Falzband sowie Flüssigklebstoffe, bei denen der aufgetragene Klebstoff gepresst wird und aushärtet, um eine Klebewirkung zu erzielen.

Flüssigklebstoffe lassen sich nach der Art der Verklebung in zwei Haupttypen einteilen: trockenhärtend und reaktionshärtend. Beim trockenhärtenden Typ wird der Klebstoff durch die Verflüchtigung des im Klebstoff enthaltenen Wassers oder Lösungsmittels verklebt. Der reaktionshärtende Typ hingegen ist ein Klebstoff, bei dem die Aushärtung durch eine chemische Reaktion zwischen den im Klebstoff enthaltenen Komponenten erfolgt.

Reaktionshärtende Klebstoffe lassen sich in zwei weitere Typen unterteilen. Klebstoffe auf Epoxidharzbasis, bei denen die Aushärtung durch den Hauptbestandteil und den Härter verursacht wird, und Klebstoffe auf Urethan-Harz-Basis, bei denen die Aushärtung durch die Luftfeuchtigkeit verursacht wird. Die Klebstoffe auf Urethan-Harz-Basis werden aufgrund ihrer hohen Haftfähigkeit und schnellen Aushärtung in einer Vielzahl allgemeiner Anwendungen eingesetzt, was sie vielseitig macht.

Bodenbeschichtungsmittel auf Basis von Urethan-Harzen

Es gibt zwei Arten von Bodenbeschichtungsmitteln: auf Wasserbasis und auf Ölbasis. Ursprünglich wurden auch Beschichtungsmittel auf der Basis von Urethan-Harzen in Systeme auf Wasser- und Ölbasis unterteilt. Da jedoch Fragen zu den Sicherheitsaspekten von ölbasierten Systemen aufkamen, sind jetzt allgemein Systeme auf Wasserbasis gemeint.

Wasserbasierte Urethanbeschichtungsmittel zeichnen sich durch eine geringere Haltbarkeit aus als ölbasierte Bodenbeschichtungsmittel wie Glas- und Silikonbeschichtungen. Sie haben jedoch auch die Eigenschaft, dass sie kostengünstig sind. Aus diesem Grund werden Urethanbeschichtungen auf Wasserbasis häufig anderen Bodenbeschichtungsmitteln vorgezogen.

Die Vorteile von Urethanbeschichtungen auf Wasserbasis liegen darin, dass sie aufgrund ihrer schnellen Aushärtung schnell trocknen und praktisch geruchlos sind, ohne den flüchtigen Geruch von Verdünnern. Außerdem sind sie mit den meisten Bodenbelägen kompatibel und können auf jeder Art von Bodenbelag verwendet werden.

Ein Nachteil ist hingegen die altersbedingte Verschlechterung, die als Schwäche der Urethan-Harze angesehen werden kann. Die meisten Urethanbeschichtungen auf Wasserbasis haben eine Haltbarkeit von weniger als 10 Jahren. Abgesehen von den genannten Vorteilen sind Urethanbeschichtungen auf Wasserbasis jedoch nach wie vor die beliebteste Wahl für Beschichtungen, da sie sehr sicher und einfach in der Anwendung sind.

Was ist Urethan-Gummi?

Urethan-Gummi ist ein polymeres Material mit Urethan-Bindungen und gehört zu den synthetischen Kautschuken mit ausgezeichneter Elastizität und Steifigkeit.

Er hat den Vorteil, dass er über einen langen Zeitraum hinweg verwendet werden kann, insbesondere aufgrund seiner hohen mechanischen Festigkeit und Abriebfestigkeit. Die Eigenschaften von Urethan-Gummis sind je nach Zusammensetzung des Materials und des Bindungssystems sehr unterschiedlich.

Sie lassen sich grob in zwei Typen unterteilen: Polyester-Urethan-Kautschuke (AU) mit Esterbindungen in der Hauptkette und Polyether-Urethan-Kautschuke (EU) mit Etherbindungen.

AU hat Esterbindungen und ist daher anfällig für Hydrolyse, hat aber eine ausgezeichnete Ölbeständigkeit und mechanische Festigkeit.

EU hingegen ist AU in Bezug auf Ölbeständigkeit und mechanische Festigkeit unterlegen, neigt aber weniger zur Hydrolyse und hat eine ausgezeichnete Wasserbeständigkeit sowie eine höhere Kältebeständigkeit, Gummielastizität und Abriebfestigkeit.

Anwendungen von Urethan-Gummi

Urethan-Gummi wird in Walzen, Reifen, Förderbändern und Sportschuhsohlen verwendet. Ein typisches Beispiel für ein Produkt, das sich seine Abriebfestigkeit zunutze macht, sind Gurtvergleiche, die in Fabriken eingesetzt werden.

Bei der Verwendung in säurehaltigen Umgebungen oder bei hoher Luftfeuchtigkeit ist jedoch Vorsicht geboten, da sie sich verschlechtert. Es wird auch für die Sohlen von Sportschuhen verwendet, wobei seine hohe Elastizität genutzt wird.

Der Grund für dieses breite Anwendungsspektrum liegt darin, dass die Zusammensetzung des Materials und das Herstellungsverfahren es ermöglichen, die Elastizität und andere Eigenschaften nach Belieben zu verändern.

Ursachen für die Zersetzung von Urethan-Gummi und Gegenmaßnahmen

Licht, Wärme, Sauerstoff, Wasser und Mikroorganismen sind die Hauptursachen für den Abbau von Urethan-Gummi in der natürlichen Umgebung. Der durch Licht und Wärme verursachte Abbau ist die Zersetzung durch Oxidationsreaktionen, die zur Spaltung der Urethanbindungen und damit zu einer Verringerung der physikalischen Eigenschaften führen.

Um dem entgegenzuwirken, ist der Zusatz von UV-Absorbern und Antioxidantien wirksam. Das nächste Beispiel für einen wasserinduzierten Abbau ist die Hydrolyse der Urethanbindungen, wobei Polyester-Urethan-Kautschuke anfälliger für einen Abbau sind als Polyether-Urethan-Kautschuke.

Bei Polyestersystemen werden auch die Esterbindungen durch Hydrolyse abgebaut. Diese Art des Abbaus kann durch den Zusatz von Carbodiimidverbindungen verhindert werden.

Der mikrobielle Abbau durch Pilze ist ein typisches Beispiel für einen durch Mikroorganismen verursachten Abbau. Urethan-Gummis sind bekanntermaßen anfälliger für mikrobiellen Abbau als Polymerverbindungen wie Kunststoffe im Allgemeinen.

Dies gilt auch für Polyester-Urethan-Kautschuk, der anfälliger für den Abbau ist als Polyether-Urethan-Kautschuk.

Zu den berichteten Mechanismen gehört die Hydrolyse von Esterbindungen durch von Mikroorganismen produzierte Esterasen.

Funktionsweise des Urethan-Gummis

Urethan-Gummis werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Ihre Eigenschaften können auch durch das Herstellungsverfahren gesteuert werden.

Die Synthesemethode beruht auf einer Polyadditionsreaktion zwischen Polyolen, wie z. B. Glykol, und Diisocyanat. Es werden im Wesentlichen drei Herstellungsverfahren angewandt

1. Fräsbarer Typ

Hierbei handelt es sich um eine der gängigsten Herstellungsmethoden für synthetischen Kautschuk, bei der aus den Rohstoffen ein Teig hergestellt wird, der dann in eine Form gegossen und in Form gepresst wird.

Aufgrund der sehr einfachen Methode kann eine hohe Produktionseffizienz erreicht werden. Auf der anderen Seite hat es Nachteile wie Hydrolyseanfälligkeit und schlechte Materialeigenschaften.

2. Thermoplastischer Typ

Bei diesem Herstellungsverfahren wird ein Harz verarbeitet, das auch als Injektionsverfahren bezeichnet wird. Nach dem Erhitzen und Schmelzen von Urethan-Gummi in Pelletform wird er in eine Form gespritzt und geformt. Diese Methode hat den Vorteil, dass sie kostengünstig ist, aber die Herstellungsausrüstung ist teuer, so dass die Massenproduktion eine Voraussetzung für diese Methode ist.

3. Gießbarer Typ

Flüssiger Urethan-Gummi wird mit einem Vulkanisiermittel gemischt und in der Form vulkanisiert. Durch die Vulkanisation werden die Moleküle des Urethan Gummis vernetzt, was zu einer hohen Elastizität führt.

Nach diesem Prozess, der einen Tag dauert, wird das Produkt geformt und hergestellt. Viele Unternehmen haben diese Methode eingeführt, weil die Herstellungsausrüstung kostengünstig ist und komplexe Formen gleichzeitig verarbeitet werden können. Allerdings ist die Produktionseffizienz aufgrund des hohen Zeitaufwands geringer.

Was ist Polyurethanschaumstoff?

Polyurethanschaumstoffe (offizieller Name: Polyurethan) sind Polymere mit Urethanbindungen, die durch Mischen und Reagieren von zwei Hauptrohstoffen gewonnen werden.

Es wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, die von der Mischung der Hauptrohstoffe und der Formmethode abhängen. Es ist in geschäumte (im Folgenden als „Urethanschaumstoffe“ bezeichnet) und ungeschäumte (im Folgenden als „ungeschäumte“bezeichnet) Produkte unterteilt. Polyurethanschaumstoffe werden in Weich- und Hartschaumprodukte unterteilt, die für unterschiedliche Zwecke verwendet werden. Die nicht geschäumten Produkte reichen von gummiartig weich und flexibel bis hin zu zäh, elastisch und hart, die in Reifen verwendet werden.

Anwendungen von Polyurethanschaumstoffen

Unter den Urethanschaumstoffen ist weicher Polyurethanschaum das am häufigsten verwendete Produkt, das in alltäglichen Gegenständen wie Kissen, Sofas und anderen Möbeln, Bettzeug, Kleidung und Dingen des täglichen Bedarfs verwendet wird.

Polyurethanschaumstoffe werden aufgrund ihrer hervorragenden Wärmedämmungseigenschaften, ihres geringen Gewichts und ihrer leichten Formbarkeit auch in einer Vielzahl von Industrieprodukten wie Baumaterialien als Wärmeisolatoren und Schalldämpfer verwendet. Sowohl Weich- als auch Hartschaumstoffe können beliebig geformt werden, was die Herstellung von Bauteilen mit einer hohen Designqualität ermöglicht.

Nicht formgebundene Produkte hingegen werden als Rohmaterial für Reifen, Schläuche und Walzen verwendet. Sie werden auch in verschiedenen Bereichen wie Farben und Abdichtungsmaterialien, Textilien und Kunstleder verwendet, wobei ihre hohe Witterungsbeständigkeit und ihre wasserabweisenden Eigenschaften genutzt werden.

Funktionsweise der Polyurethanschaumstoffe

Die Rohstoffe Polyisocyanat und Polyol bilden durch Polyurethanschaumstoffe Polymere, die durch die Wahl des Typs und der Zusatzstoffe je nach Verwendungszweck hergestellt werden.

Polyisocyanate sind Verbindungen mit zwei oder mehr Isocyanatgruppen in einem Molekül. Typische Beispiele sind Tolylendiisocyanat (TDI) und Diphenylmethandiisocyanat (MDI).

Diese Polyisocyanate reagieren mit Polyolen, die zwei oder mehr Hydroxylgruppen in einem Molekül aufweisen, unter Bildung einer Polyurethanschaumstoff-Bindung. Wird bei Bedarf ein Vernetzungsmittel hinzugefügt, können Büretten- und Allophanatbindungen gebildet werden. Die Elastizität hängt von der Vernetzungsdichte ab, wobei höhere Dichten zu einer größeren Härte führen.

Arten von Polyurethanschaumstoffen

Polyurethanschaumstoffe gibt es in Form von Urethanschaumstoffen und Nichtschaumstoffen.

1. Polyurethanschaumstoffe

Zu den Urethanschaumstoffen gehören weiche Polyurethanschaumstoffe, harte Polyurethanschaumstoffe und halbharte Polyurethanschaumstoffe, die Eigenschaften aufweisen, die zwischen den beiden liegen. Beide werden durch Zusatz von Katalysatoren, Treibmitteln, Schaumbildnern und Flammschutzmitteln zu den Rohstoffen Polyisocyanat und Polyol hergestellt.

Polyurethanschaumstoffe
Der Schaum in Polyurethanschaumstoffen wird durch Kohlendioxidgas gebildet, das beim Mischen und Reagieren von Isocyanat und Polyol entsteht. Der Schaum hat die Form einer kontinuierlichen Reihe von Blasen. Der Schaum ist aufgrund seiner kontinuierlichen Schaumform weich, dämpfend und elastisch und wird, wie bereits erwähnt, für Kissen und Sofas verwendet.

Polyurethanschaumstoffe
Bei Polyurethanschaumstoffen entsteht der Schaumstoff nicht nur durch Rühren und Mischen, sondern auch durch die Reaktionswärme von Isocyanat und Polyol, die den Schaumstoff verdampfen lässt. Jeder unabhängige Schaum in Polyurethanschaumstoffen ist mit Gas gefüllt, das aus dem Treibmittel stammt, was zu einer hohen Wärmedämmwirkung führt.

Aus diesem Grund wird er, wie bereits erwähnt, als Baumaterial zur Wärmedämmung und Schallabsorption verwendet. Da die Aushärtungsreaktion schnell abläuft, werden die Rohstoffe häufig gemischt und auf der Baustelle versprüht, um eine Schaumform zu erzeugen.

Halbharter Polyurethanschaumstoff
Dieses Material hat eine Härte, die zwischen der von weichem und hartem Polyurethanschaumstoff liegt. Er zeichnet sich durch eine hohe Elastizität aus und wird in Matratzen verwendet.

2. Nicht-Schaumstoff-Produkte

Nichtschaumstoffprodukte gibt es in duroplastischer und thermoplastischer Ausführung. Duroplastische Produkte werden in Auto- und Motorradreifen verwendet, während thermoplastische Produkte als Material für geformte Gegenstände wie Stoßstangen und Kunstleder eingesetzt werden. Weitere Verwendungszwecke sind Farben, elastische Fasern, Klebstoffe und wasserabweisende Materialien.

Was ist ein Schneckengetriebe?

Ein Schneckengetriebe ist eine Art Getriebe.

Es ist eine Kombination aus einer Schnecke (Schneckenwelle), die mit einem Gewinde versehen ist, und einem schrägverzahnten Schneckenrad, dessen Drehachse im Winkel von 90 ° zur Schneckenachse verläuft. Der Mechanismus ist so aufgebaut, dass die Drehung der Schnecke die Zähne des Schneckenrads, die in das Schneckenrad eingreifen, in Drehung versetzt.

Anwendungen von Schneckengetrieben

Schneckengetriebe sind orthogonale Wellen, die eine Leistung übertragen können, indem sie die axiale Richtung um 90 ° ändern, und die auch mit kleinen Zahnrädern große Untersetzungsverhältnisse erzeugen können. Sie werden daher in einer Vielzahl von Bereichen und Geräten eingesetzt, z. B. in Förderbändern in Fabrikanlagen, Spindelhubgetrieben, Lenksystemen in Autolenkrädern, Scheibenwischerantrieben, Schwenkmechanismen in elektrischen Ventilatoren, Materialzuführungen in Produktionsanlagen der Lebensmittel- und Pharmaindustrie, Spieldosen und Wirbeln für Saiteninstrumente.

1. Wirbel für Saiteninstrumente (Spulen)

Ein bekanntes Beispiel ist der Wirbel, um den die Saiten von Saiteninstrumenten wie Gitarren und Bässen gewickelt werden. Der Wirbel besteht aus einer Schneckenwelle, die von Hand gedreht wird, und einem Schneckenrad, um das die Saiten gewickelt werden. Die Selbsthemmung sorgt dafür, dass die aufgewickelten Saiten festgehalten werden, ohne sich zu lockern.

2. Schneckenvorgelege

Schneckenuntersetzungsgetriebe sind in der Lage, große Gegenstände mit geringer Kraft zu bewegen, und werden in Maschinen und Anlagen zur Kraftübertragung eingesetzt. Sie werden z. B. in Pressen- und Walzwerkantrieben, Hub- und Senkantrieben von Aufzügen und Rolltreppen mittlerer und geringer Geschwindigkeit, Förderantrieben usw. eingesetzt.

Die selbsthemmende Funktion von Schneckengetrieben wird manchmal in Untersetzungsvorrichtungen für Aufzüge und Fahrtreppen genutzt, um eine Rücklaufsperre zu gewährleisten. Im Allgemeinen werden Schneckengetriebe zur Konfiguration von Geräten in industriellen Anwendungen eingesetzt. Sie können besonders große Untersetzungsverhältnisse erreichen, was bedeutet, dass ein geringes Eingangsdrehmoment zur Reduzierung der Geschwindigkeit verwendet werden kann. Dadurch können Untersetzungsgetriebe relativ kompakt gefertigt werden.

Schneckengetriebe werden in platzsparenden Anwendungen eingesetzt, bei denen ein großes Untersetzungsverhältnis erforderlich ist und bei denen die An- und Abtriebswellen die Leistung auf orthogonalen Achsen übertragen oder bei denen eine selbsthemmende Funktion für die Kraftübertragung genutzt wird.

Funktionmsweise des Schneckengetriebes

Bei Schneckengetrieben wird durch eine Umdrehung der Schnecke (Eingangswellenseite) das Schneckenrad (Ausgangswellenseite) um einen Zahn gedreht. Die Anzahl der Zähne der Schnecke wird in diesem Fall als Zähnezahl oder „eine Schnecke“ bezeichnet. Bei einer Schnecke mit zwei Schneckenzähnen dreht eine Umdrehung der Schnecke das Schneckenrad um zwei Zähne.

Das Untersetzungsverhältnis des Schneckengetriebes kann wie folgt berechnet werden:

Die Drehrichtung des Schneckengetriebes kann bidirektional sein (z. B. im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn, von der Eingangswelle aus gesehen). Dies kann durch Auswahl der Schneckendrehrichtung als links- oder rechtsdrehend erreicht werden, für die Torsionsrichtung des Schneckengetriebes und die Drehrichtung der Welle.

Merkmale von Schneckengetrieben

Schneckengetriebe zeichnen sich durch folgende Merkmale aus.

• Die Achsrichtung kann auf der An- und Abtriebsseite orthogonal sein (aber nicht umgekehrt, koaxial).
• Große Untersetzungsverhältnisse sind möglich (z. B. von 1/10 bis 1/100).
• Geringes Spiel (Lücken zwischen den Zahnrädern, Spiel). Daraus resultieren ein guter Zahneingriff und geringe Eingriffsgeräusche.
• Ein großes Ausgangsdrehmoment kann mit einem kleinen Eingangsdrehmoment erzielt werden.
• Selbsthemmung tritt auf.

Das Schneckengetriebe überträgt die Drehung von der Schnecke auf das Schneckenrad, kann aber keine Drehung vom Schneckenrad auf die Schnecke in der Gegenrichtung übertragen. Diese Unfähigkeit, sich von der Ausgangswellenseite aus zu drehen, wird als „Selbsthemmung“ bezeichnet. Daher ist die Schneckenseite immer die Seite der Eingangswelle, an der die Antriebs- oder Kraftquellenwelle montiert ist.

Die Schneckenradseite ist die Seite der Abtriebswelle, auf der die Vorrichtung zur Kraftübertragung montiert ist. Es muss jedoch ein separater Bremsmechanismus vorgesehen werden, um eine Rückwärtsdrehung vollständig zu verhindern. Der Teilungsfehler und andere Faktoren hängen von der Genauigkeit der Zahnräder ab. Prüfen Sie daher die erforderliche Genauigkeit und wählen Sie die richtige Genauigkeit für die Anwendung.

Schneckengetriebe sind aufgrund des Spiels nicht für hochpräzise Positionierungen geeignet. Für eine hochpräzise Positionierung ist es möglicherweise besser, den Getriebetyp neu zu wählen.