Tandwieloverbrenging met de juiste specificatie

De Britse ‘planthopper’ heeft een rij tandjes op elke poot, die in elkaar grijpen. Als zo’n insect springt, zorgen die ervoor dat zijn pootjes tegelijk draaien en uitklappen, waardoor dit diertje eigenlijk tandwielen heeft. Net als in de natuur zijn industriële tandwielen ook onmisbaar om kracht en beweging over te brengen, maar de specificatie van dit materieel loopt veel sterker uiteen. Marek Lukaszczyk, Europe and Middle East Marketing Manager bij fabrikant van tandwieloverbrengingen WEG, legt hieronder uit hoe u de correcte unit voor uw toepassing specificeert.

Tandwieloverbrengingen dienen om kracht en beweging tussen twee elementen over te brengen, doorgaans een motor en een machine, waardoor beide gecoördineerd samenwerken. Ze worden ingezet als precisieregeling, om lawaai en trillingen te verminderen en om de efficiëntie te verhogen.

Tandwieloverbrenging in allerlei soorten, maten en materialen

Er is tegenwoordig een breed aanbod aan tandwieloverbrengingen, waardoor ze in allerlei soorten, maten en materialen verkrijgbaar zijn. Ze kunnen tevens specifiek voor verschillende industriële toepassingen zijn gebouwd, waaronder robotica, automotive en luchtvaart, maar ook om inwendig in andere machines te functioneren. De juiste keuze van een tandwieloverbrenging hangt af van het einddoel.

Een verkeerd gekozen tandwieloverbrenging kan een hele reeks nadelige gevolgen hebben. Dit kan leiden tot een te hoog energieverbruik, te veel lawaai, slijtage, een verminderde efficiëntie en soms ook storingen, waardoor de productie tot stilstand komt. In sommige gevallen veroorzaakt de verkeerde tandwieloverbrenging zelfs veiligheidsproblemen, bijvoorbeeld ten gevolge van zware trillingen.

Het is belangrijk dat de ontwerptechnici en eigenaars de tijd nemen om uit te zoeken welke tandwieloverbrenging optimaal presteert in een specifieke toepassing. Maar waar beginnen we?

Tandwieloverbrenging: de basis

Het formuleren van de technische vereisten is fundamenteel om de juiste tandwieloverbrenging te vinden. Deze eisen kunnen niet duidelijk genoeg, want als de verkeerde unit wordt gekozen — bijv. te groot of te klein, dan wel met een korte levensduur voor de toepassing — dan heeft de eindgebruiker op lange termijn hogere energie- en bedrijfskosten.

Deze technische specificatie omvat minimaal het vereiste uitgangskoppel, het vereiste toerental en vermogen van de motor en de benodigde montage-afmetingen. Voordat een koper tot aanschaf overgaat, moeten de technische specificaties door de eigen technici van het bedrijf worden nagelopen. Alleen zo is gewaarborgd dat de tandwieloverbrengingen daadwerkelijk het vereiste vermogen, betrouwbaarheid en kosten-effectiviteit in een specifieke toepassing bieden.

Technisch gezien zijn er twee doorslaggevende factoren bij het kiezen van een tandwieloverbrenging: de toepassingsvereisten en de beschikbare ruimte. Dit hangt steeds af van de betreffende locatie. Deze twee factoren moeten helemaal helder zijn om de juiste keuze te kunnen maken.

Rechte tandwieloverbrengingen zijn de gebruikelijkste varianten in de industrie, maar er zijn ook andere types. Schuine of haakse tandwielen, parallelle assen en wormoverbrengingen komen we het vaakst tegen en in mindere mate ook planetaire overbrengingen.

Het design verschilt per industrie die de tandwieloverbrengingen gebruikt. Factoren zoals vermogen (kW), toerental (tpm) en koppel (Nm) zijn altijd van invloed op de omvang en de kosten. Als een motorreductor — daarmee bedoel ik de combinatie van een motor en tandwieloverbrenging — onjuist is bemeten, heeft dat nadelige gevolgen voor de systeemprestaties.

Hoe zijn de omstandigheden?

Zodra de basisgegevens bekend zijn, moet een technicus de bedrijfsomstandigheden van de unit in ogenschouw nemen. Welke inbouwplaats of ruimte is er beschikbaar? Waar plaatst men de tandwieloverbrenging? In sommige industrieën, die bijvoorbeeld in gevaarlijke gebieden werken, moeten ook het vele vuil en stof, extreme temperaturen en het explosiegevaar worden beoordeeld.

De gebruiker moet bovendien bedenken in welke geografische regio de unit uiteindelijk zal gaan werken. Er zijn eventueel verschillende certificaten vereist, waardoor het gunstig kan zijn units te kiezen met certificeringen als CE (Europa), CSA (VS en Canada) of UL en EA (wereldwijd). WEG’s WG20 serie tandwieloverbrengingen — de eerste unit die WEG helemaal zelf heeft ontworpen — voldoet aan deze wereldwijde certificering. Ook heeft deze standaard montage-afmetingen en kan de WG20 op meerdere spanningen worden ingesteld om overal te functioneren.

Efficiëntievereisten

oordat tandwieloverbrengingen voornamelijk in combinatie met elektromotoren worden toegepast, speelt ook de efficiëntie een belangrijke rol bij de juiste keuze. Een hoge efficiëntie kan ook de CO2-uitstoot en bedrijfskosten van de aandrijving verminderen. Deze kosten kunnen enorm oplopen vanwege de extreem hoge energiekosten waarmee de maakindustrie momenteel wordt geconfronteerd. De energiekosten beslaan zelfs bijna 90 procent van de totale levensduurkosten van motorreductoren, wat de efficiëntie tot een cruciaal aspect maakt.

Investeringen in energiezuinige tandwieloverbrengingen zijn doorgaans relatief snel terugverdiend. Dit is niet alleen belangrijk voor een technicus of eigenaar, maar ook voor de machinebouw en de oorspronkelijke fabrikanten (OEM’s). Hierbij geldt het volgende: hoe efficiënter de hele aandrijflijn is, des te economischer deze zal draaien. Deze besparing wordt doorgegeven aan de eindklanten, waardoor u een goed verkoopargument in handen hebt.

Deskundig advies

Als wereldwijde fabrikant is WEG uitstekend in staat om technici te helpen bij de juiste keuze van industrieel materieel, zoals tandwielkasten en motorreductoren. Het bedrijf heeft een serie handleidingen over dit onderwerp uitgebracht. Hieronder ook de whitepaper Wat technici en fabrieksmanagers moeten weten als ze motorreductoren kopen. Deze kunt u gratis kunt downloaden als hulpmiddel bij uw aankoop. Hoewel de tandwielpootjes van de ‘planthopper’ een ideale natuurlijke oplossing voor dit snelle beestje zijn, lopen de industriële toepassingen van onze tandwieloverbrengingen veel sterker uiteen.