Twee manieren om een rollenbaan aan te drijven
Een rollenbaan verplaatst het product op twee manieren: een externe motor duwt de kracht door een ketting, tandwiel of riem naar een rij rollen, of een kleine motor zit in een enkele rollenbuis en drijft dat gedeelte zelfstandig aan. De eerste benadering is de ruggengraat van de meeste kettingaangedreven rollenbanen gebouwd voor zware palletladingen , waarbij een enkele tandwielmotor een as aandrijft die tientallen rollen achter elkaar door rollenkettingen of distributieriemen trekt. De tweede, bekend als een gemotoriseerde rol of MDR, vervangt die hele keten van componenten door een afgedichte motor en versnellingsbak ingebouwd in de rolbehuizing zelf.
Geen van beide ontwerpen is nieuw. Motorreductoren hebben sinds het begin pallets en dozen verplaatst standaard rollenbaanconstructies gebouwd voor continu gebruik zijn in gebruik genomen en blijven de standaardkeuze overal waar de lading zwaar is en de lijn met een constante snelheid loopt. Gemotoriseerde rollen kwamen later, speciaal gebouwd voor secties die onafhankelijk moeten starten, stoppen en stationair draaien in plaats van te bewegen als één doorlopende keten van componenten.
Dat structurele verschil bepaalt hoeveel energie het product daadwerkelijk bereikt en hoeveel energie er verloren gaat om daar te komen.
Waar het energieverlies feitelijk plaatsvindt
Elke mechanische schakel in een aandrijflijn geeft een beetje kracht af in de vorm van warmte en wrijving. Een reductiemotor laat een as draaien, de as laat een ketting draaien, de ketting laat een tiental tandwielen draaien – elke stap geeft een of twee procentpunten weg voordat het vermogen ooit de last bereikt. Een slecht gespannen ketting of een droog lager zorgt voor hogere verliezen, wat één van de redenen is dat zware, door kettingen aangedreven leidingen regelmatig moeten worden gesmeerd om hun nominale efficiëntie te behouden.
Gemotoriseerde rollen snijden het grootste deel van die ketting weg. Poly-V-riemen die aangrenzende rollen met elkaar verbinden, hebben een transmissie-efficiëntie van ongeveer 97%, en omdat de motor in de rol zelf zit, is er geen afzonderlijk pad van de versnellingsbak naar de as en de ketting waarbij op elke kruising energie verloren gaat.
De grotere besparingen komen voort uit de manier waarop het systeem zich gedraagt als er geen product op staat. Een conventionele reductiemotor draait doorgaans een hele dienst lang, waarbij elke rol wordt rondgedraaid, ongeacht of er iets op zit of niet. Drukloze accumulerende rollenbanen die per zone starten en stoppen draai die logica om: de motor van elke sectie wordt alleen ingeschakeld als een sensor detecteert dat er product binnenkomt. Dat is het mechanisme achter de cijfers voor een energiebesparing van 30 tot 70% die worden gerapporteerd bij MDR-installaties met meerdere zones: de motoren zijn individueel niet efficiënter, de meeste zijn simpelweg meestal uitgeschakeld.
Wanneer motorreductoren nog steeds zinvol zijn
Niets van dit alles maakt tandwielaandrijving overbodig. Gemotoriseerde walsen zijn gebouwd rond compacte motoren met een laag koppel, zodat ze hun voordeel verliezen zodra de lading het bereik overschrijdt dat typisch is voor dozen en bakken. Palletlijnen en andere kettingaangedreven rollenbanen voor zware lasten voor continu transport van grote tonnages routinematig lasten verplaatsen waarvoor een te grote, dure reeks gemotoriseerde rollen nodig is om te repliceren - één centrale reductiemotor die geschikt is voor de klus is eenvoudiger en goedkoper.
Continue werking met één snelheid is het andere geval waarin de tandwielaandrijving goed stand houdt. Een lijn die een hele dienst op één snelheid draait, zoals een standaard transportband gebouwd voor continu bulktransport , profiteert niet van zone-voor-zone start-stop-logica omdat er geen inactieve tijd hoeft te worden geëlimineerd. Hier wordt het hogere stroomverbruik per eenheid van de motorreductor gecompenseerd doordat er in totaal veel minder motoren nodig zijn.
Weeg de totale kosten af, niet alleen kWh
Het energieverbruik is slechts een deel van de berekening. Gemotoriseerde rollen kosten doorgaans meer per eenheid vooraf, maar ze verkorten de installatietijd omdat er geen kettinguitlijning of riemspanning hoeft te worden ingesteld, en het onderhoud beperkt wordt tot het af en toe verwisselen van rollen in plaats van het routinematig smeren van de ketting en het vervangen van het tandwiel.
Tandwielmotorsystemen blijven goedkoper om op grote schaal te installeren en gemakkelijker voor een onderhoudsteam dat al is opgeleid op het gebied van mechanische aandrijflijnen, vooral op het gebied van mechanische aandrijvingen kettingtransporteurs met dubbele snelheid, gebouwd voor productielijnen met gemengde snelheden , waarbij het verschuiven van de snelheid van een hele lijn in één stap belangrijker is dan controle per zone.
De juiste beslissing hangt minder af van een enkel efficiëntiepercentage en meer van hoe de lijn daadwerkelijk loopt: belastinggrootte, uitvoeringspatroon en hoeveel ongeplande downtime de operatie kan absorberen. Een faciliteit die pakketten door een druk sorteergebied verplaatst, heeft meestal de vrije tijd om gemotoriseerde rollen snel te laten renderen. Een lijn die acht uur lang één gewicht met één snelheid beweegt, krijgt vaak meer waarde als een goed onderhouden reductiemotor hetzelfde werk doet als hij al tientallen jaren doet.
