“Een spindel is toch gewoon een spindel en een tandriem een tandriem”, horen we weleens aan de telefoon. Maar in de praktijk leidt de verkeerde keuze tot stilstand, hogere energiekosten of problemen met nauwkeurigheid. Dit is heel gemakkelijk te voorkomen door vooraf te bepalen welke aandrijving u nodig heeft.

In dit artikel doorlopen we de vijf belangrijkste mechanische aandrijvingen voor lineaire bewegingen, van spindels tot lineaire servomotoren. Daniël, technisch manager, laat zien wat hun sterke en zwakke punten zijn, geeft praktische tips voor de juiste toepassing en hoe u met een slimme keuze problemen voorkomt, nog voordat ze ontstaan.

In dit artikel (klik op de titel om er snel heen te gaan)

• Spindelaandrijvingen
• Tandheugelaandrijvingen
• Tandriemaandrijvingen
• Kettingaandrijvingen
• Lineaire motor aandrijvingen
• Hoe kies je de juiste aandrijving? (tabel van de verschillen tussen de aandrijvingen)
• Hulp nodig: vraag onze engineers om advies

1 – Spindelaandrijvingen

Onze engineers zien in de praktijk dat spindels een van de meest gebruikte lineaire aandrijvingen zijn, dankzij hun betrouwbaarheid en precisie. Bij spindelaandrijvingen zijn er drie hoofdtypes:

• Trapeziumspindels: eenvoudig en robuust, maar door wrijvingswarmte is de inschakelduur beperkt tot ongeveer 20%. Het rendement ligt tussen 25% en 45%, afhankelijk van de spoed;
• Leadscrews: hebben een beter rendement en hogere inschakelduur tot 55%. Bij gecoate spindels kan het rendement zelfs oplopen tot 76%.
• Kogelomloopspindels: Deze worden opgedeeld in transportspindels voor verplaatsing naar vaste posities en positioneerspindels voor hoge precisie. Ideaal voor toepassingen waar nauwkeurigheid cruciaal is.

Trapeziumspindel

Leadscrews

Kogelomloopspindels

2 – Tandheugelaandrijvingen

Tandheugels en rondsels bieden een veelzijdige oplossing. Hier kan je kiezen uit:

• Gehard en geslepen tandheugels en rondsels: geschikt voor hoge nauwkeurigheid en belasting;
• Gefreesde tandheugels en rondsels: Prima voor standaard toepassingen. De meeste tandheugels zijn geschikt voor doorlopende montage. Hiermee kun je theoretisch een oneindig lange slag maken. De juiste tandgrootte bepaald in combinatie met het materiaal (al dan niet gehard) hoeveel aandrijfkracht overgebracht kan worden.

Geslepen rechte vertanding

Gefreesde tandheugels

Rondsels

3 – Tandriemaandrijvingen

Een tandriem aandrijving is schoon, onderhoudsvriendelijk en werkt zonder smeermiddel.

De aandrijfkracht wordt bepaald door de tandvorm en de breedte van de riem, terwijl het geluidsniveau en de maximale snelheid vooral afhangen van de tandvorm.
De meest toegepaste tandvormen bij lineaire aandrijvingen zijn de AT (trapeziumvormige tand) en de HTD (ronde tand). HTD-tandriemen hebben het voordeel bij lineaire bewegingen dat ze geen omkeerspeling hebben én stiller zijn. De dikte van de interne trekkoorden bepalen de buigradius en de max. trekkracht. 

4 – Kettingaandrijvingen

Over het algemeen worden kettingaandrijvingen niet voor lineaire bewegingen toegepast. Dit komt door de rek in de ketting en door de manier waarop de ketting gespannen wordt.

Bij heen- en weergaande bewegingen heb je een grote omkeerspeling wat ongunstig is. Bij verticale bewegingen, zoals liftbewegingen, is de kettingen wel geschikt omdat door het gewicht de speling altijd naar 1 kant wordt getrokken. Een ketting is dan een zeer betrouwbare aandrijfwijze.

5 – Lineairmotoraandrijving

Kort gezegd is dit een lineaire servomotor. Deze bestaat uit een:

• Forcer: het bewegende deel met spoel, met of zonder metalen kern. Zonder kern voor hoge dynamica, met kern voor hoge kracht.
• Stator: de vaste magneetsegmenten, die theoretisch eindeloos gekoppeld kunnen worden.

Lineaire motoren zijn ideaal voor hoge snelheden, precisie en dynamische toepassingen. Lineairmotoren werken bijna altijd in combinatie met (geïntegreerd) meetsysteem. Het meetsysteem bepaald in grote mate de precisie.

Hoe kies je de juiste aandrijving?

1. Allereerst kies je een aandrijving op basis van de mechanische belasting, snelheid, nauwkeurigheid en slag die gemaakt moet worden.
2. Omgevingsfactoren: vervuiling kan een rol spelen. Spindels kunnen worden afgeschermd met vouw- of spiraalbalgen. Tandheugel-, tandriem- en lineairmotoren kunnen vaak zo ingebouwd worden dat vuil niet op de aandrijving valt.
3. Maar natuurlijk wordt de keuze ook bepaald door de kosten. En dan hebben we het niet alleen over aanschafkosten, maar ook over energiekosten (rendement), montage kosten en onderhoudskosten.

In onderstaande tabel vindt u een overzicht met de verschillen tussen de aandrijvingen voor lineaire bewegingen.

• Positioneernauwkeurigheid afhankelijk van type motor en in combinatie met eventueel meetsysteem 
• Onderhoudskosten op basis van reinigen en smeerintervallen
• Montage/uitlijning: hoe nauwkeuriger hoe belangrijker uitlijning is.

* Max. belasting voor moduul 10
** Afhankelijk van spoed, lengte en toerental

Twijfelt u welke lineaire aandrijving het beste past bij uw machine?

Twijfelt u over snelheid, nauwkeurigheid of onderhoud? Neem contact op, laat ons uw scenario analyseren en kies de juiste aandrijving met vertrouwen. Bel  +31 (0)571 27 20 10 of vul vrijblijvend onderstaand contactformulier in.

Waarom u bij MCA wilt bestellen

• 1 bedrijf voor lineair, motion & robotics (en dat is handig)
• Direct antwoord op uw vragen. U krijgt technisch advies en oplossingen (op maat) waar u echt iets aan heeft
• We hebben meer dan 30 jaar kennis en ervaring
• We vinden een oplossing. En anders maken we er samen één.

Liever mailen? Vul dan onderstaand formulier in en wij nemen contact met u op.

Antonio