V-riemaandrijvingen
Preventief onderhoud van groot belang

version française

Vergeleken met kettingen die voortdurend moeten worden gesmeerd of tandwielaandrijvingen die bij mechanische problemen hoge kosten vergen, vormen riemen de meest economische en betrouwbare manier om kracht over te brengen. Iedere Gates-riem staat borg voor een lange levensduur. De levensduur van een aandrijving is echter in grote mate afhankelijk van een correcte montage en onderhoud van de riemen. Vandaar het belang van preventief onderhoud.

Preventief onderhoud is enkel mogelijk als men zich bewust is van hoe en waarom riemen stukgaan. Uit een studie blijk dat er 6 oorzaken zijn. In de meeste gevallen is dat slecht onderhoud. Heel wat riemen hebben een te lage spanning of zijn gemonteerd op versleten of slecht uitgelijnde schijven. Een zwak aandrijvingsontwerp vormt een andere belangrijke oorzaak: een verkeerde riem/tandwiel-combinatie, bijvoorbeeld, of spanrollen die verkeerd worden gebruikt. Er wordt immers nog steeds nauwelijks rekening gehouden met aspecten zoals correcte spanning, het opnieuw aanspannen bij ingebruikname en correcte uitlijning. Een andere, minder belangrijke, maar zeker niet te verwaarlozen factor zijn omgevingsinvloeden. Chemische producten en olie kunnen het rubber beschadigen en verweken. Warmte heeft net het tegenovergestelde effect en maakt het rubber hard en schilferig. Stof of zand kunnen eveneens het slijtageproces van zowel riemen als schijven versnellen. Riemen kunnen tot slot ook stukgaan door andere gebrekkige aandrijvingsonderdelen. Het merendeel van bovengenoemde problemen kan worden voorkomen door een degelijk preventief onderhoud.

Controle
Preventief onderhoud omvat twee soorten controles: korte, regelmatige controles en meer grondige controles waarbij de machine voor langere tijd wordt stilgelegd. Voor een kritieke aandrijving verdient het aanbeveling om de twee weken snel even alles na te kijken en te luisteren of de aandrijving nog vlot draait. Bij de meeste aandrijvingen volstaat een dergelijke controle één keer per maand. Daarnaast dient de aandrijving om de 3 tot 6 maanden te worden stilgelegd om de riemen, schijven en andere aandrijvingsonderdelen grondig te kunnen controleren. Volgende factoren beïnvloeden het aantal controles: aandrijvingssnelheid, werkcyclus van de aandrijving, kritiek karakter van de machine, extreme omgevingstemperaturen, omgevingsfactoren, toegankelijkheid tot de machine.

Riemspanning
Een onjuiste spanning - te hoog of te laag - kan problemen veroorzaken. Een te lage spanning veroorzaakt slijtage van de riem. Een te hoge spanning daarentegen zorgt ervoor dat zowel riemen als schijven vroegtijdig stukgaan. Er wordt nog steeds te weinig belang gehecht aan de invloed van spanning op de doeltreffendheid van een aandrijving. Zowel een te hoge als een te lage riemspanning veroorzaakt een aanzienlijk verlies aan wrijving, dat wordt omgezet in warmte. In extreme gevallen kunnen dergelijke grote wrijvingsverliezen te wijten aan een onjuiste spanning oplopen tot 3 à 4%; op jaarbasis kost dit veel meer dan nieuwe V-riemen. Voor de statistisch correcte spanning van een aandrijving kan men een beroep doen op Gates’ ontwerphandboeken, Gates’ Designflex berekeningsprogramma of de berekeningen van de distributeur. Voor heel wat onderhoudsverantwoordelijken lijkt de aanpassing en controle van de juiste spanning nog steeds een moeilijke opdracht. Niets is echter minder waar. Er bestaan immers verschillende gemakkelijke methodes om de riemspanning te meten. Zo bepalen mechanische meters de doorbuigingskracht van een riem onder spanning. Sonische spanningsmeters, zoals de Gates 505C, meten de spanning door de geluidsgolven die een trillende riem produceert, te analyseren.

Riemconstructie
De riemconstructie is een belangrijk aspect bij de keuze van de correcte riem voor een specifieke toepassing. Op die manier kunnen immers heel wat kosten worden bespaard. Er wordt maar al te vaak aangenomen dat de schijven die op de markt worden aangeboden perfect lopen met alle soorten riemen. Schijven met een kleine diameter kunnen weliswaar gebruikt worden met alle bestaande riemen, maar ze veroorzaken een groter rendementsverlies dan de nieuwe bandloze vormvertande riemen.

Uitlijnen van schijven
De uitlijning van schijven bij riemaandrijvingen wordt doorgaans als een tweederangsprobleem beschouwd, hoewel dit de slijtage kan verhogen en de levensduur aanzienlijk kan verkorten. Een foutieve uitlijning kan in het ergste geval leiden tot dure pannes. Correct uitgelijnde schijven hebben heel wat voordelen: een lager energieverbruik, minder slijtage van riemen en schijven, minder lawaai en trillingen, een hogere betrouwbaarheid van de aandrijving en een langere levensduur van riemen, schijven en lagers. Gezien de kost van een volledige riemaandrijving kan heel wat worden bespaard indien de levensduur van de aandrijving met 50% wordt verhoogd. Bijgevolg is de controle van schijven een belangrijk onderdeel bij het preventief onderhoud van riemaandrijvingen. De belangrijkste oorzaken voor een slechte uitlijning zijn: de schijven zijn niet juist op de assen afgesteld, de assen van de drijvende en gedreven schijf zijn niet evenwijdig of opgelichte schijven door slechte montage. Alvorens de schijven opnieuw uit te lijnen moeten de uitlijningstoleranties worden gecontroleerd. Als algemene regel geldt dat de afwijking bij V-riemaandrijvingen niet groter mag zijn dan 1/2° (5mm) per 500mm van de asafstand van de aandrijving. Hoe groter de uitlijningsfout, hoe kleiner de stabiliteit van de riem, hoe groter de slijtage en de kans dat de V-riem zich omdraait. Men kan de uitlijning controleren door een rechte lat langs de buitenzijde van de schijven te plaatsen. Dit vereist doorgaans twee personen en levert vaak onbetrouwbare resultaten op. Een uitlijningssyteem met laser, zoals Gates’ LASER AT-1, garandeert een snellere en meer precieze uitlijning. De LASER AT-1 toont verkeerde uitlijning bij zowel evenwijdige als divergerende schijven met schijfdiameters van 60 mm of groter.

Toestand van de schijven
Schijven zijn zelf ook onderhevig aan slijtage en hebben een bepaalde levensduur. Tijdens het preventieve onderhoud moeten de schijven daarom steeds worden gecontroleerd op uitzonderlijke slijtage of duidelijke tekenen van beschadiging. Slijtage is echter niet altijd zichtbaar. De Gates-schijfmallen zijn ideaal om de V-groeven te controleren.

Opslaan van riemen
In gunstige opslagomstandigheden blijven kwaliteitsriemen bruikbaar en behouden ze hun afmetingen. Ongunstige opslagomstandigheden leiden tot een lager rendement en dimensionele wijzigingen.
Bewaar riemen in een koele en droge omgeving en vermijd direct contact met het zonlicht. Leg de riemen niet op de grond. Zo kunnen ze niet worden beschadigd door water of vocht en lopen ze niet het risico vertrapt of stukgereden te worden. Stapel de riemen niet te hoog in de rekken, zodat de onderste riemen niet vervormen. Als ze in een container worden opgeslagen, mag die om dezelfde reden niet te hoog zijn. <<

Controlelijst voor het preventief onderhoud
1. Schakel de aandrijving uit. Sluit het controlepaneel af en breng een waarschuwingsbord aan: “Uitgeschakeld voor onderhoud. Niet aanraken!”
2. Plaats alle machineonderdelen in een veilige (neutrale) positie.
3. Verwijder en controleer de afscherming. Zoek naar sporen van slijtage en controleer of er niets tegen de aandrijvingsonderdelen schuurt. Indien nodig, reinig de afscherming.
4. Controleer of de riem versleten of beschadigd is. Vervang hem indien nodig.
5. Controleer of de schijven versleten of beschadigd zijn. Vervang hen indien nodig.
6. Controleer ook de andere aandrijvingsonderdelen zoals lagers, assen, bevestigingspunten en opspanrails.
7. Controleer de statisch geleidende aarding (indien die gebruikt wordt) en kijk welke onderdelen aan vervanging toe zijn.
8. Controleer de riemspanning en pas ze aan indien nodig.
9. Controleer opnieuw de uitlijning van de schijven.
10. Installeer de afscherming opnieuw.
11. Sluit de machine opnieuw aan en laat de aandrijving lopen. Kijk en luister of er geen abnormale dingen zijn.

Entraînements par courroie en V
L’importance de l’entretien préventif

En comparaison avec les chaînes qui doivent être continuellement lubrifiées ou les entraînements par engrenage qui entraînent des frais élevés en cas de problèmes mécaniques, les courroies constituent la solution la plus économique et la plus fiable pour transmettre une puissance. Chaque courroie Gates garantit une grande longévité. La durée de vie d’un entraînement dépend toutefois en grande mesure du montage et de l’entretien corrects des courroies. D’où l’importance de l’entretien préventif.

L’entretien préventif est uniquement possible si l’on sait pourquoi et comment les courroies se sont cassées. Une étude souligne l’existence de six causes. Dans la plupart des cas, la défaillance est liée à un mauvais entretien. Bon nombre de courroies ont une tension trop faible ou sont montées sur des disques usés ou mal alignés. Un faible concept d’entraînement est une autre cause importante : une mauvaise combinaison de courroie/engrenage par exemple ou des poulies-tendeurs mal utilisées. On tient en effet toujours trop peu compte d’aspects tels que la tension correcte, la nouvelle tension lors de la mise en service et l’alignement correct. Les influences de l’environnement constituent un autre facteur, moins important certes, mais qui ne doit toutefois pas être négligé. Les produits chimiques et l’huile peuvent endommager et ramollir le caoutchouc. La chaleur a l’effet inverse et le rend dur et écailleux. La poussière ou le sable peut également accélérer le processus d’usure des courroies et des disques. Finalement, les courroies peuvent aussi se casser suite à la défaillance d’autres pièces d’entraînement. Un bon entretien préventif permet d’éviter la majeure partie des problèmes cités ci-dessus.

Contrôle
L’entretien préventif comprend deux types de contrôle: les contrôles brefs et réguliers et les contrôles plus approfondis pour lesquels la machine est arrêtée pendant une période plus longue. Un entraînement critique mérite d’être vérifié toutes les deux semaines. Il faut écouter s’il tourne toujours correctement. Ce contrôle peut être effectué une seule fois par mois pour la majorité des entraînements. Par ailleurs, l’entraînement doit être arrêté tous les 3 à 6 mois afin de vérifier sérieusement ses différents composants. Les facteurs suivants influencent le nombre de contrôles : la vitesse d’entraînement, le cycle de travail de l’entraînement, le caractère critique de la machine, les températures ambiantes extrêmes, les facteurs environnants, l’accessibilité à la machine.

Tension de la courroie
Une tension incorrecte – trop forte ou trop faible – peut être une source de problèmes. Une tension trop faible provoque l’usure de la courroie. En revanche, une tension trop élevée conduit à une rupture précoce des courroies et des disques. On attache toujours trop peu d’importance à l’influence de la tension sur l’efficacité d’un entraînement. Une tension de courroie trop élevée ou trop faible provoque une perte considérable de friction, transformée en chaleur. Dans les cas extrêmes, les pertes de frottement dues à une tension incorrecte peuvent s’élever à 3 à 4 %. Sur une base annuelle, cela coûte nettement plus cher que de nouvelles courroies en V. Pour déterminer la tension statique correcte d’un entraînement, vous pouvez faire appel aux manuels de conception Gates, au programme de calcul Designflex de Gates ou aux calculs du distributeur. Bon nombre de responsables de l’entretien considèrent encore l’adaptation et le contrôle de la bonne tension comme une tâche difficile. Rien n’est moins vrai. Il existe en effet différentes méthodes faciles à utiliser pour mesurer la tension de la courroie. Des compteurs mécaniques définissent le pouvoir de flexion d’une courroie sous tension. Des compteurs de tension soniques comme le Gates 505C mesurent la tension en analysant les ondes sonores produites par les vibrations d’une courroie.

Construction de courroie
La construction de la courroie revêt un aspect important dans le choix de la courroie adéquate pour une application spécifique. Cela permet de réaliser de sérieuses économies sur les coûts. On suppose trop souvent que les disques proposés sur le marché fonctionnent parfaitement avec tous les types de courroies. Les disques affichant un petit diamètre peuvent en effet être utilisés avec toutes les courroies existantes mais elles provoquent une plus grande perte de rendement que les nouvelles courroies à flancs nus et crantées.

Alignement des disques
L’alignement des disques des entraînements à courroie est généralement considéré comme un problème de second rang même si cela peut augmenter l’usure et réduire sensiblement la longévité. Toutefois, un alignement défectueux peut induire au pire des pannes très coûteuses. Des disques bien alignés présentent de nombreux avantages : une consommation énergétique réduite, une usure plus faible des courroies et disques, moins de bruit et de vibrations, une plus grande fiabilité de l’entraînement et une longévité accrue des courroies, disques et roulements. Vu le coût total d’un entraînement par courroie, on peut réaliser de belles économies si la longévité de l’entraînement est augmentée de 50%. Par conséquent, le contrôle des disques représente une part importante de l’entretien préventif des entraînements par courroie. Les principales causes d’un mauvais alignement sont: des disques mal réglés par rapport aux axes, des axes du disque d’entraînement et du disque entraîné non parallèles ou des disques non soulagés suite à un mauvais montage. Avant d’aligner à nouveau les disques, il faut contrôler les tolérances d’alignement. De manière générale, l’écart des entraînements par courroie en V ne peut dépasser ½° (5mm) par 500 mm de distance d’axe de l’entraînement. Plus l’erreur d’alignement est grande, moins la courroie est stable, plus l’usure est importante et plus il y a de risque que la courroie en V se torde. L’alignement peut être contrôlé en plaçant une règle droite sur le flanc extérieur des disques. Cela réclame généralement deux personnes. Toutefois, cette méthode donne rarement des résultats fiables. Un système d’alignement au laser, comme le LASER AT-1 de Gates, garantit un alignement plus rapide et plus précis. Le LASER AT-1 montre une erreur d’alignement tant avec des disques parallèles que divergents présentant des diamètres de 60 mm et plus.

Etat des disques
Les disques sont également sujets à l’usure et ont une certaine durée de vie. Durant l’entretien préventif, les disques doivent donc toujours être contrôlés pour vérifier s’ils ne présentent pas une usure exceptionnelle ou des signes évidents d’endommagement. L’usure n’est cependant pas toujours visible. Les gabarits de disque Gates sont idéaux pour contrôler les rainures en V.

Stockage des courroies
Si les conditions de stockage sont bonnes, les courroies de qualité restent utilisables et préservent leurs dimensions. Des conditions de stockage défavorables induisent un rendement inférieur et des modifications dimensionnelles. Conservez les courroies dans un environnement frais et sec et évitez tout contact avec la lumière solaire. Ne placez pas les courroies sur le sol. Ainsi, l’eau ou l’humidité ne peut les endommager et elles ne courent pas le risque d’être piétinées ou déformées. N’empilez pas trop de courroies les unes sur les autres dans les étagères afin d’éviter les déformations des courroies du bas. Si vous les stockez dans un conteneur, surveillez la hauteur d’empilage pour la même raison. <<

Liste de contrôle pour l’entretien préventif
Coupez l’entraînement. Fermez le pupitre de contrôle et placez un panneau d’avertissement ‘Hors service pour raison d’entretien. Ne pas toucher !’
1. Placez tous les composants de la machine en position (neutre) de sécurité.
2. Déposez et vérifiez la protection. Recherchez des traces d’usure et contrôlez si rien ne frotte contre les éléments d’entraînement. Si nécessaire, nettoyez la protection.
3. Vérifiez si la courroie est usée ou abîmée. Remplacez-la si nécessaire.
4. Vérifiez si les disques sont usés ou abîmés. Remplacez-les si nécessaire.
5. Vérifiez aussi les autres éléments d’entraînement comme les roulements, les axes, les points de fixation, …
6. Vérifiez la mise à la terre pour l’électricité statique (si elle est utilisée) et vérifiez quelles pièces doivent être remplacées.
7. Vérifiez la tension de la courroie et adaptez-la si nécessaire.
8. Vérifiez à nouveau l’alignement des disques.
9. Replacez la protection.
10. Raccordez la machine et faites tourner l’entraînement. Ecoutez et vérifiez si tout semble normal.