Polyurethaan tandriemen: industriële selectiegids voor hogesnelheidslijnen

Op een formuliervul- en sluitlijn die 120 cycli per minuut draait, is de distributieriem zelden het duurste onderdeel op de stuklijst, maar vaak wel het onderdeel dat de productie stopzet. Wanneer die lijn dozen, folie en licht gesmeerde kettingen verwerkt, bepaalt de keuze tussen een polyurethaan distributieriem en een rubberen distributieriem meestal hoe vaak het onderhoudsteam terugkeert naar dezelfde poelie.

Eerst het korte antwoord. Distributieriemen van polyurethaan zijn de betere standaard voor positioneringsaandrijvingen met hoge snelheid die schoon lopen, olienevel of snijvloeistof zien en de riemlengte tussen onderhoudsintervallen moeten behouden. Rubberen distributieriemen blijven de betere standaard wanneer een aandrijving heet wordt, zware schokbelastingen ondergaat of in hete, vochtige lucht zit waar hydrolyse polyurethaan aantast. De meeste fabrieken hebben beide nodig, en de snelste manier om te kiezen is door de werkelijke bedrijfsomstandigheden te vergelijken met een klein aantal meetbare eigenschappen in plaats van met een algemene materiaalvoorkeur.

Waarvan is een polyurethaan distributieriem gemaakt?

Een tandriem van polyurethaan wordt uit één stuk gegoten. Het lichaam is van thermoplastisch polyurethaan, normaal gesproken tussen 85 en 95 Shore A, en het trekkoord wordt in het lichaam gecoëxtrudeerd in plaats van in een tweede bewerking te worden gebonden. Omdat de tanden worden gevormd in plaats van gesneden, blijven de tandflanken glad en behoudt de riem zijn spoed over de volledige lengte, waardoor een aandrijving zijn positiecyclus duizenden keren per dienst kan herhalen.

Het snoer draagt ​​de last. Gegalvaniseerd staalkoord is standaard voor aandrijvingen met een hoog koppel, omdat het zeer weinig uitrekt en spanning vasthoudt; roestvrij koord verschijnt waar washdown of corrosie een factor is; Aramidekoord wordt gekozen wanneer gewicht en buigvermoeidheid belangrijker zijn dan absolute stijfheid. De koordkeuze, en niet de riemkleur, is meestal het echte verschil tussen twee riemen die hetzelfde tandprofiel delen en tegen dezelfde prijs zitten.

Profielen volgen de gebruikelijke internationale families: T5, T10, AT5 en AT10, plus de HTD-familie in 3M-, 5M-, 8M- en 14M-velden. Deze afmetingen zijn gepubliceerd in de riemaandrijfnormen, dus een correct gespecificeerde riem moet tussen fabrikanten worden uitgewisseld zonder de poelies opnieuw te bewerken. Een PU-band kan open worden geleverd om op locatie te worden gesplitst of als eindloos gelaste band voor een vaste hartafstand.

PU-synchrone riem Producten aanbevolen Bekijk Product →

Waar polyurethaan distributieriemen het beste passen

PU-banden verschijnen steeds weer in dezelfde groep machines, omdat deze machines dezelfde combinatie van snelheid, zuiverheid en blootstelling aan chemicaliën delen.

• Apparatuur voor het verpakken en vullen van formulieren, waarbij de band de filmaanvoer- en sealkaken met hoge cyclussnelheden aandrijft.
• Print-, etiketteer- en afwerkingslijnen, waarbij registratienauwkeurigheid en weinig stof belangrijker zijn dan de bruto koppelcapaciteit.
• Behandeling van fotovoltaïsche cellen en batterijcellen, waarbij de deeltjesproductie wordt gecontroleerd en de band in een droge omgeving draait.
• Logistieke sorteer- en kruisbandsystemen, waarbij honderden banden zich gedurende jaren van start-stop-cycli identiek moeten gedragen.
• Draad- en kabelmachines, waarbij trek- en strandaandrijvingen dicht bij smeermiddelen en fijn metaalafval zitten.
• Voedselverwerking en licht transport, waarbij de washdown-chemie onbeschermd rubber uitsluit.

Temperatuur: het eerste getal dat moet worden gecontroleerd

De horizontale balken hierboven laten zien hoeveel continue warmte elk elastomeer normaal gesproken kan absorberen voordat de veroudering versnelt. Polyurethaan zit rond de 80 graden Celsius, wat lager is dan de 100 graden Celsius die typisch is voor nitril- of HNBR-rubber en ver onder siliconen. Dat ene cijfer verklaart waarom een ​​PU-band die in de buurt van een hete droogtrommel of een verwarmde degel is gemonteerd, binnen een paar maanden de neiging heeft om uit te harden, te glazuren en te barsten, ook al gaat dezelfde band jaren mee op een koele aandrijving. Het verklaart ook waarom PU-riemen zo vaak voorkomen bij aandrijvingen die op omgevingstemperatuur maar op hoge snelheid draaien, waarbij de warmte afkomstig is van interne buiging in plaats van van de omgeving. Als werkregel geldt dat als de gemeten luchttemperatuur rond een PU-riem onder de 60 graden C blijft, het materiaal comfortabel is; tussen 60 en 80 graden C wordt de levensduur korter en moet de riem bij elke onderhoudsbeurt opnieuw worden gecontroleerd; boven 80 graden C, geef in plaats daarvan rubber of siliconen op. Meet de temperatuur nadat de machine minimaal een uur op volle belasting heeft gedraaid, omdat een koude startwaarde altijd misleidend is.

Waarom riemen falen: uitlijning gaat vóór materiaal

Het kolomdiagram laat zien waarom het vervangen van een rubberen riem door een polyurethaanriem zelden een aandrijving oplost die al defect is. Een verkeerde uitlijning is de grootste oorzaak en beschadigt een PU-riem zelfs sneller dan een rubberen riem, omdat het stijvere koord de belasting op één rand van de tand concentreert. Overspanning is de volgende, en het is de fout die het vaakst wordt gemaakt tijdens een snelle reparatie, omdat een riem die met de hand strak aanvoelt, naar ontwerpnormen meestal al te strak is. Versleten katrollen volgen, en het klassieke teken is een riem die een paar weken meegaat, waarna de tanden worden verwijderd terwijl de katrollen er op het oog acceptabel uitzien. Chemische aantasting is verantwoordelijk voor een kleiner, maar zeer voorspelbaar aandeel, en het gaat bijna altijd om een ​​riem van polyurethaan die zich in hete, vochtige lucht bevindt of in contact staat met een specifieke snijvloeistof. De praktische les is om de asuitlijning binnen ongeveer 0,5 mm te controleren, de slingering van de poelie en groefslijtage te bevestigen voordat u iets nieuws installeert, en de aandrijving opnieuw op spanning te brengen volgens de gegevens van de leverancier in plaats van te voelen.

Verlenging en herspanning gedurende de levensduur

De twee curven laten zien hoe verschillend de twee gordelfamilies in dienst treden. Een rubberen riem rekt de eerste paar honderd uur snel uit en blijft dan kruipen. Daarom vereisen onderhoudsschema's meestal een herspanningscontrole na de eerste week en opnieuw na de eerste maand. Een polyurethaan riem met staalkoord heeft een veel kleinere initiële set nodig en blijft daarna vrijwel vlak, waardoor de aandrijving zijn hartafstand behoudt en de positienauwkeurigheid van de as niet afwijkt. Die stabiliteit is de belangrijkste reden dat voor index- en registratieaandrijvingen voor PU-banden wordt gekozen, waarbij een verandering van 0,5 mm in de bandlengte zich manifesteert als een zichtbare drukfout. Het nadeel is dat een PU-riem minder tolerantie heeft voor een fout, omdat er, als hij eenmaal te strak is gespannen, heel weinig rek overblijft om de fout rustig op te vangen. Als de rek van een PU-riem ongeveer 0,8 procent van de nominale lengte overschrijdt, of als de riem ver buiten de door de leverancier aangegeven waarde kan worden doorgebogen, vervang hem dan in plaats van hem opnieuw te spannen.

Polyurethaan tegen rubber, eigendom per eigendom

De radarplot plaatst de twee materialen naast elkaar op de zes eigenschappen die bepalend zijn voor de meeste industriële toepassingen. De oranje vorm reikt het verst in de richting van slijtvastheid, olie- en chemische bestendigheid, laag geluidsniveau en lengtestabiliteit, wat overeenkomt met de praktijkervaring met PU-banden op verpakkings-, druk- en schone verwerkingslijnen. De blauwe vorm reikt het verst in de richting van hittetolerantie en hydrolysebestendigheid. Daarom behouden rubberen banden hun plaats in uithardingsovens, vochtige wasruimtes en oudere machines met royale katroldiameters. Waar de twee vormen elkaar overlappen, wordt de keuze meestal bepaald door de kosten van de riem versus de kosten van een stop, en niet door het materiaal zelf. Een nuttige gewoonte is om de grafiek van binnen naar buiten te lezen: elke as waar een aandrijving minder dan drie punten scoort, zal de storingsgeschiedenis domineren, waar de riem ook van gemaakt is. Het is ook de moeite waard om te onthouden dat PU-riemen stiller en schoner werken, wat van belang is in voedsel-, medische en elektronische gebieden waar zwart rubberstof helemaal niet acceptabel is. Als een aandrijving zowel qua warmte als hydrolyse zwak is, is geen van beide materialen een perfect antwoord en moet de indeling van de aandrijving zelf worden herzien.

Match de riem met de katrol

Een riem is slechts de helft van een aandrijving. De tandvorm van de poelie, de slijtage van de groeven en de slingering bepalen de limiet voor hoe goed een polyurethaan distributieriem kan presteren, en inspecteurs vinden regelmatig poelies waarvan de groeven na een paar jaar schuren met meer dan 0,2 mm breder zijn geworden. Een versleten poelie zorgt ervoor dat de riem dieper in de groef zit, verandert de effectieve spoed en versnelt de tandafschuiving op het punt waar de riem het gaas binnengaat. Controleer ook de flenzen, omdat een gebogen flens de riem in de zijwand zal geleiden en de rafelrand zal veroorzaken die vaak aan de riem zelf wordt toegeschreven. Stel de asuitlijning in binnen ongeveer 0,5 mm en de parallelle verkeerde uitlijning binnen ongeveer 0,1 graden per 100 mm hartafstand voor indexeringsaandrijvingen met hoge snelheid. Als de riem een ​​open lengte heeft, bepaalt de kwaliteit van de verbinding de levensduur van de riem. De las moet dus vierkant, schoon en uitgehard zijn, precies volgens de instructies van de leverancier.

Synchrone katrol Toepassingsgebied: Bekijk Product →

Wanneer rubber nog steeds logischer is

Rubber is niet de verouderde optie. Bij een aandrijving die boven de 80 graden Celsius draait, herhaaldelijk schokbelastingen oploopt door een storing, of het grootste deel van de dienst in hete, vochtige lucht werkt, zal een rubberen distributieriem doorgaans langer meegaan dan een polyurethaanriem en minder kosten om te vervangen. Rubber tolereert ook grotere katrollen, meer verkeerde uitlijning en ruwere herspanningspraktijken, wat past bij oudere machines en aandrijvingen die in het veld worden onderhouden. Als een fabriek al één riemfamilie in voorraad heeft en de storingsgeschiedenis acceptabel is, brengt het wisselen van materiaal puur om een ​​klein technisch voordeel te behalen vaak risico met zich mee in plaats van het wegnemen ervan. De verstandige aanpak is om beide families beschikbaar te houden, PU te gebruiken waar nauwkeurigheid en reinheid zichzelf terugbetalen, en rubber te gebruiken waar hitte en misbruik de dominante omstandigheden zijn.

Rubberen synchrone riem Producten aanbevolen Bekijk Product →

Specificatiechecklist voordat u bestelt

1. Noteer de exacte hartafstand en bevestig de bandlengtecode, inclusief of een eindloze band of een open lengte vereist is.
2. Meet de stabiele luchttemperatuur rond de band na één uur bij volledige belasting en vergelijk deze vervolgens met het materiaalplafond.
3. Bevestig het tandprofiel en de steek op de poelie, en niet alleen op de oude riem, want na een reparatie kunnen de twee het oneens zijn.
4. Controleer de slijtage van de poeliegroeven, de toestand van de flens, de uitlijning van de as en de slingering voordat u nieuwe riemen installeert.
5. Let op eventuele olienevel, snijvloeistof, ozon, UV of stoom in de buurt van de aandrijving, aangezien deze bepaalde verbindingen uitsluiten.
6. Vraag schriftelijk naar het koordtype, want twee riemen met hetzelfde profiel kunnen een factor meerdere verschillen in stijfheid.

Een distributieriem van polyurethaan is geen universele upgrade, en door deze als een upgrade te behandelen, vervangen fabrieken uiteindelijk de riemen om de paar maanden. Gebruik de temperatuurgrafiek om de aandrijving te screenen, de storingskolomgrafiek om de machine te repareren voordat u het materiaal de schuld geeft, de rekcurven om een ​​realistisch herspanningsschema in te stellen, en de radarplot om de twee materialen te vergelijken op de eigenschappen die feitelijk het leven bepalen. Wanneer de schijf koel, schoon en snel draait, behoudt PU jarenlang zijn lengte en nauwkeurigheid. Als het warm, vochtig en ruw wordt, verdient rubber nog steeds zijn plaats. Kiezen tussen beide op basis van gemeten omstandigheden in plaats van gewoonte is het verschil tussen een riem die een verbruiksartikel is en een riem die een terugkerend probleem is.