Geschmiedete Haken, Ösen und Riegel gehören zu den unverzichtbaren Komponenten in der Hebe- und Sicherheitstechnik. Besonders in Anwendungen, die extremen Belastungen ausgesetzt sind, sind sie von entscheidender Bedeutung. Ihre Fertigungsmethode, das Gesenkschmieden, bietet einzigartige Vorteile, die durch andere Fertigungsverfahren wie Gießen nicht erreicht werden können. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf die technischen Hintergründe und die Bedeutung dieser Bauteile, die durch ihre hohe Zugfestigkeit und den optimierten Faserverlauf besonders herausragen.

Die nachfolgende Abbildung zeigt die Simulation des Faserverlaufs eines geschmiedeten Hakens. Mit Erfahrung und Schmiedesimulationen lassen sich Grate (orangefarbene Bereiche im Bild) auf ein Minimum reduzieren, was sowohl Materialeinsatz als auch Energie spart. Im Idealfall kann, abhängig von der Bauteilgeometrie, sogar vollständig gratfrei geschmiedet werden, wodurch zusätzliche Prozessschritte wie Entgraten oder Schleifen obsolet werden.

Dieser Artikel ist der nunmehr dritte Beitrag aus der Reihe "Technikgeschichte" über Schmiedeteile und Stahlanwendungen im Alltag. Die anderen Artikel der Reihe waren Ketten und Gesenkschmieden - Bedeutung der Schmiedetechnik für die Entwicklung der Menschheit. Der Fokus dieses Beitrags liegt auf den spezifischen Vorteilen des Gesenkschmiedens, insbesondere bei der Herstellung von Haken, Ösen und auch geschmiedeten Riegeln für hochbelastete und kritische Anwendungen. Wie durch Schmiedeteile sogar „Energie gespart“ werden kann, wurde in einem früheren Beitrag behandelt:

Energiesparen durch Zerspanung optimierter Schmiederohlinge.

Warum Schmieden? – Maximale Zugfestigkeit durch optimierten Faserverlauf (Grain Flow)

Das Schmieden ermöglicht eine präzise Steuerung der Mikrostruktur des Materials. Durch das gezielte Ausrichten der Fasern im Metall während des Schmiedeprozesses (Grain Flow) wird die Zugfestigkeit des Werkstoffs maximiert. Dies ist besonders wichtig für Bauteile, die unter extremen Belastungen stehen, wie etwa Haken und Zugösen, die bei Hebe- und Sicherheitsanwendungen eingesetzt werden. Die gerichtete Faserstruktur sorgt dafür, dass die Bauteile die auftretenden Kräfte zuverlässig aufnehmen und ihre Festigkeit und Stabilität auch unter widrigsten Bedingungen erhalten.

Info: Die Bezeichnung 'Faserverlauf' gehört zur umgangssprachlichen Fachsprache und ist nicht ganz korrekt. Die genaue Bezeichnung lautet 'Kornfluss' (Grain Flow), doch 'Faserverlauf' ist anschaulich und veranschaulicht das Konzept verständlich.

Geschmiedete Haken und Riegel

Haken sind in allen Transport- und Hebeanwendungen unerlässlich. Vom Abschleppen von Autos und Geräten über die Materialhandhabung bis hin zum Beladen von Lkw und Schiffen sind Haken in sämtlichen logistischen Bereichen unverzichtbar. Ihre Stärke und Vielseitigkeit gewährleisten Sicherheit und Effizienz beim Heben, Sichern und Bewegen von schweren Lasten. Ein ähnliches Bauteil ist der Riegel, der Türen, Klappen und Verschlüsse sichert. Vom Maschinenbau über Schiffsluken bis hin zu Nutzfahrzeugen sorgen Riegel für Sicherheit und zuverlässigen Verschluss, indem sie kritische Verbindungen in hochbelasteten Systemen gewährleisten.

Das obige Foto zeigt geschmiedete Riegel mit Gewinde: gesenkgeschmiedet und CNC-bearbeitet.

Geschmiedete Ketten und Schäkel

Ketten markieren einen wichtigen Meilenstein in der industriellen Entwicklung. Besonders die westdeutsche Region Sauerland, insbesondere die Stadt Iserlohn, erlangte im Mittelalter große Bekanntheit für die Herstellung von Kettenhemden, basierend auf der dort ansässigen Drahtindustrie. Diese Tradition setzt sich bis heute fort, da Ketten in verschiedenen industriellen und logistischen Anwendungen eine zentrale Rolle spielen.

Anschlagmittel und geschmiedete Zugösen

Um eine Kette mit einem Haken oder einem Schäkel an einem Objekt zu befestigen, benötigt man einen sicheren Gegenpart: geschmiedete Augenschrauben, Ösen oder Ringe. Solche geschmiedeten, „ringförmigen“ Schmiedeteile aus Stahl sind hierbei ebenso entscheidend wie die verbindenden Ketten und Schäkel, um zuverlässigen Zusammenhalt zu gewährleisten, der hohen Zugkräften unter rauen Bedingungen standhält. Nicht umsonst lautet ein englischsprachiger Werbeslogan des Autors für geschmiedete Ösen: „Eyebolts, Eyelets, Eye Nuts – Forgings For Your Trust!“. Dieser Slogan unterstreicht die Bedeutung von geschmiedeten Ösen und Ringschrauben als unverzichtbare Verbindungsstücke für sichere und zuverlässige Verbindungen in der Hebe- und Befestigungstechnik.

Das nachfolgende Foto zeigt den Autor mit klassischen Schmiedeteilen aus der Hebetechnik an einem Messestand: ein geschmiedetes "Auge" und eine Zugöse in den Händen, ein spezielles Kettenteil aus der Fördertechnik und eine Hydraulikkomponente auf dem Tisch.

Zusammenfassung
Geschmiedete Komponenten wie Haken, Riegel, Ketten, Schäkel und Ösen sind in unzähligen industriellen und alltäglichen Anwendungen von grundlegender Bedeutung. Diese essentiellen Teile gewährleisten Sicherheit, Effizienz und Zuverlässigkeit bei Arbeiten mit schweren Lasten, Heben und Abschleppen. Ob beim Sichern von Materialien, Verbinden von Ketten oder bei komplexen Hebevorgängen – ihre Stärke und Vielseitigkeit machen sie unverzichtbar, um reibungslose Arbeitsabläufe in verschiedenen Branchen zu sichern.

Der Autor, Thomas Henneke, ist Geschäftsführer-Gesellschafter der Gesenkschmiede KB Schmiedetechnik GmbH in Hagen (NRW) und wuchs in der Region Sauerland auf. In seinem neuen Blog, drop-forge.com, konzentriert er sich nicht nur auf das Schmieden und die Stahlverarbeitung, sondern beleuchtet auch die industrielle Geschichte und aktuelle Entwicklungen in der Region Hagen-Iserlohn-Sauerland.

Die KB Schmiedetechnik GmbH ist eine hochzertifizierte Präzisionsschmiede in Hagen, gelegen zwischen Solingen und Dortmund, am Rande des Sauerlandes. Das Unternehmen hat sich auf die Kleinserienproduktion sicherheitskritischer Gesenkschmiedeteile im Gewichtsspektrum von 200 g bis 130 kg spezialisiert und arbeitet mit einer breiten Palette von Materialien, darunter alle Stahlsorten einschließlich Duplexstähle, Nickelbasislegierungen und Titan.