Spelingsarme tandwielkasten, tandheugels en rondsels

Wat is een planetaire tandwielkast?


Welke millennia-oude techniek staat aan de basis van veel van de meest innovatieve technische doorbraken van dit moment? Robotica, 3D printing en nieuwe vervoermiddelen hebben allemaal één ding gemeen: vaak staat een een planetaire tandwielkast aan de basis van hun aandrijving. Als leverancier van planetaire tandwielkasten weten wij natuurlijk alle ins- en outs maar wat als je voor het eerst met deze techniek geconfronteerd wordt? Voor ons reden om het eens helder uiteen te zetten. In dit artikelen bespreken we de basis van de planetaire tandwielkast.

Wat is een planetaire tandwielkast?

Een planetaire tandwielkast is een tandwielkast waarbij de ingaande as en de uitgaande as in één lijn liggen. Een planetaire tandwielkast wordt gebruikt om op de kleinste footprint de grootste koppels te kunnen overbrengen.

De versnellingsnaaf van een fiets is een mooi voorbeeld van een planeetwielmechanisme: Heb je jezelf eens ooit afgevraagd hoe het kan dat je zoveel kracht en mogelijkheden in zo’n kleine naaf kunt krijgen? Voor een drieversnellingsnaaf wordt één planeetwielstelsel gebruikt, voor een vijfversnellingsnaaf twee stelsels. Elk planeetwielstelsel heeft een reductiestand, een directe koppeling en een versnellingsstand.

Rekenkundig gezien is de kleinste overbrengverhouding 3:1, de grootste is 10:1. Bij een ratio kleiner dan 3 wordt het zonnewiel te groot tegenover de planeetwielen, bij een ratio groter dan 10 wordt het zonnewiel te klein en zakken de koppels in. De overbrengingen zijn veelal absoluut, een geheel getal.

Wie precies de planetaire tandwielkast uitvond is niet bekend, maar hij werd functioneel beschreven door Leonardo da Vinci in 1490 en wordt dus al eeuwen toegepast.

Waarom heet het een planetaire tandwielkast?

De planetaire tandwielkast krijgt zijn naam door hoe de verschillende tandwielen zich tot elkaar bewegen. In een planetaire tandwielkast zien we namelijk een zonnewiel, satellietwiel en twee of meer planeetwielen terug. Normaal gesproken wordt het zonnewiel aangedreven en bewegen daardoor de planeetwielen die in de planeetwieldrager opgesloten zitten en de uitgaande as vormen.Het satellietwiel heeft een vaste positie ten op zichte van de vaste wereld. Dit is natuurlijk precies ons planetair stelsel en waar de naam vandaan komt. Wat hielp is dat in de oudheid tandwielconstructies veel gebruikt werden in de astrologie voor het in kaart brengen en volgen van onze hemellichamen. Het was dus niet zo’n grote stap om te maken.
In de praktijk spreken we vaak vanuit het perspectief van de inzet van planetaire tandwielkasten voor de industriële automatisering. Daarom noemen we het zonnewiel de ingaande as, de planeetwielen en -drager de uitgaande as en het satellietwiel de behuizing.

Mogelijkheden planetaire tandwielkast

Het is mogelijk om verschillende toerentallen en draairichtingen te realiseren met dezelfde constructie. Dit kan door bv de tandwielkast andersom aan te drijven, dat biedt de volgende mogelijkheden:

Aangedreven Vaste wereld Drijvend Resultaat
Ingaande as Behuizing Uitgaande as Reductie
Ingaande as Uitgaande as Behuizing Omkeerbeweging + vertraging
Uitgaande as Ingaande as Behuizing Vertraging
Uitgaande as Behuizing Ingaande as Versnelling
Behuizing Uitgaande as Ingaande as Omkeerbeweging + versnelling
Behuizing Ingaande as Uitgaande as Vertraging
In- en uitgaande as N.v.t. Behuizing 1:1

Waar bevindt de planetaire tandwielkast zich doorgaans (in de aandrijving)?

Verpakkingsmachines met Apex Dynamics tandwielkastEen planetaire aandrijving is veelal de verbinding tussen motor en last en zorgt voor een verhoging van het aandrijfkoppel, verlaging van het toerental en om de massatraagheidsverhouding te verbeteren. Gangbare toepassingen zijn:

  • In een robot om het koppel te verhogen
  • In een drukpers om de snelheid van de walsen te verlagen
  • Aan een verstelmotor voor een nauwkeurige positie
  • In een verpakkingsmachine voor een reproduceerbaar product

Planetaire tandwielkast kopen: waar moet u op letten

Wat zijn aankoopcriteria voor een planetaire tandwielkast? Dat is een moeilijk te beantwoorden vraag, het is namelijk sterk afhankelijk van waar de tandwielkast precies toegepast wordt. Allereerst moeten de primaire (bv koppels, speling, ratio) specificaties kloppen, maar dan komen ook de secundaire (bv roestbestendigheid, geluidsniveau, bouwvorm) en de tertiaire (bv levertijd, prijs, wereldwijde beschikbaarheid, service) om de hoek kijken.

Omdat Apex Dynamics harder loopt kan u met ons contact opnemen voor al uw vragen. Wij komen dan snel, vaak nog dezelfde dag, met een antwoord en/of aanbieding op maat. Zo hoeft u nooit lang te twijfelen of te wachten, wij leveren elke tandwielkast uit voorraad en sneller dan wie dan ook.

Vet of olie als smeermiddel in een planetaire tandwielkast

Hoe precies de planetaire tandwielkast ook gemaakt is en in elkaar steekt, er zijn altijd langs elkaar rollende of glijdende oppervlakken. Daarom bevat elke tandwielkast een smeermiddel – of dat nu olie, vet of een synthetische gel is – dat de tandwielen goed laat functioneren en slijtage voorkomt. Daarbij zorgt het smeermiddel vaak ook voor koeling en reduceert het geluid of trillingen. Apex Dynamics gebruikt standaard een speciaal smeermiddel van de firma Nye Lubricants, feitelijk een soort gel.

Ook hier schreven wij een artikel over:
SMART smeermiddel i.p.v. reductor met olie!

6 argumenten voor een planetaire tandwielkast in combinatie met een servomotor

  1. Het koppel wordt verdeeld over 3 tandwielen (de planeetwielen) en daardoor is –bij gelijke afmetingen- het koppel vrijwel het 3-voudige dan van een “normale” tandwielkast.
  2. Het geheel is spelingsarm te maken.
  3. Compact en daardoor een lage eigen massatraagheid.
  4. Hoog rendement.
  5. Gesloten systeem.
  6. Gehele overbrengingen tussen 3:1 en 10:1 per trap.

Waarom een planetaire tandwielkast van Apex Dynamics

Apex Dynamics tandwielkasten zijn ideaal voor bijvoorbeeld de hedendaagse servo-techniek, mede door de uitgekiende Viton afdichtingen, schuine vertanding en een gebalanceerde zonnewielas. Wij voeren zo’n 49 productseries planetaire tandwielkasten en bieden ongeëvenaarde service, ondersteuning en een lokale voorraad. Dat maakt ons een onverslaanbare aanbieder van spelingsarme tandwielkasten.

Persbericht, Helmond 14-11-2017