Algemeen
De tandwielen zijn vervangen door holle cilinders waarbij de krachten door wrijving worden overgebracht (foto: IMSystems).

Frustraties vormen vaak de directe oorzaak van uitvindingen of ontwikkelingen. Jack Schorsch, oprichter van IMSystems, liep bij de huidige generatie tandwielkasten bijvoorbeeld aan tegen het feit dat het maar niet lukte om de efficiëntie verder te verbeteren. Tot hij een ‘Eureka-momentje’ kreeg en de principes van een planetaire tandwielkast combineerde met die van een wrijvingskoppeloverbrenging. Het eindresultaat was de Archimedes Drive, die bij compacte afmetingen hogere krachten nauwkeurig kan overbrengen. En dat tegen lagere kosten. Ideaal voor onder meer toepassing in de robotica.

De uitvinding en doorontwikkeling van de Archimedes Drive begon met onderzoekswerkzaamheden van Jack Schorsch voor het ministerie van defensie in de Verenigde Staten. Hij richtte zich daarbij op de ontwikkeling van een nieuwe generatie tandwielkasten die vooral compacter moest worden met behoud van koppel. Wat hij ook probeerde: het lukte niet.

“In feite lopen we al vijftig jaar tegen dit probleem aan”, geeft hij aan. “In de jaren negentig werd al geroepen dat we tien jaar later veelvuldig gebruik zouden maken van robots – iedereen zou er zelfs eentje hebben – maar niets is minder waar. En dat komt onder andere omdat we niet in staat zijn om met compacte oplossingen de benodigde koppels over te brengen. De ontwikkelingen in de software gaan goed; het is de hardware die achterblijft.”

Lichtgewicht, compact en nauwkeurig

Tijdens zijn promotiewerkzaamheden aan de TU Delft liep hij wéér tegen dezelfde beperkingen van de huidige generatie tandwielkasten op. Ditmaal in het kader van onderzoek dat hij verrichte aan exoskeletten die uitsluitend hun functie kunnen vervullen wanneer het gewicht laag genoeg blijft voor de gebruiker.

Dit was het moment dat het befaamde ‘Eureka’ moment optrad en Schorsch in zijn hoofd twee verschillende principes combineerde tot een lichtgewicht, compacte en nauwkeurige transmissie die in staat zou zijn grotere krachten over te brengen. De tijd was rijp om al het vooronderzoek dat hij jaren daarvoor had gedaan naar de meest exotische vormen van tandwielkasten, in te zetten.

Geen tanden maar cilinders

Schorch bedacht verder dat tandwielen zijn te vervangen door cilinders waarbij de krachten door wrijving worden overgebracht. In dat geval zou het aantal toe te passen cilinders vele malen hoger kunnen zijn. In eerste instantie was het idee om hiervoor massieve cilinders te gebruiken maar in dat geval zouden er hoge krachten nodig zijn om de krachtenoverbrenging te realiseren. Dit leidt weer tot metaalmoeheid in de cilinders en hiermee een korte levensduur.

Daarom zijn geen vaste cilinders toegepast maar is gekozen voor holle cilinders. Deze worden tijdens gebruik licht ingedrukt waardoor de spanning over een groter oppervlak wordt verdeeld en het probleem van metaalmoeheid is opgelost. Eigenlijk een verend systeem. Hiermee dook echter een ander probleem op: doordat de cilinders hol zijn, is het niet mogelijk de applicatie hieraan te koppelen.

Het complete artikel over de mechanische transmissie Archimedes en de mensen erachter, is te lezen in de nieuwe Aandrijftechniek, die 30 november uitkomt.

  • Sigmacontrol XR4industry Codian Robotics

    XR4Industry: digital twin voor bedrijfsleven & onderwijs

    Met de pick & place robot van Codian en I/O, HMI en besturingssoftware van SigmaControl wordt een digital twin gemaakt zodat de applicatie al voor daadwerkelijke bouw kan worden geprogrammeerd (foto's: SigmaControl)Daar waar onze meest bekende Nederlandse supermarktketen op de kleintjes let, wordt in Druten… Lees verder →

  • Lenze Schmidhauser Bucher Gruppe

    Lenze verkoopt Mobile Drives divisie aan Bucher Hydraulics

    Enkele van de producten die door Lenze Mobile Drives gemaakt worden (foto: Lenze)Bucher Hydraulics, een divisie van Bucher Industries, neemt het bedrijfsonderdeel Mobile Drives over van Lenze Schmidhauser in Romanshorn (CH). Bucher richt zich met de overname sterker op de trend naar elektromobiliteit bij bedrijfsvoertuigen… Lees verder →

  • webinar aandrijftechniek

    Nieuw overzicht technische webinars om bij te blijven

    Interessante webinars deze week over koppelingen en connectiviteit van machines Aandrijftechniek blijft een overzicht plaatsen van technische webinars vanuit de industrie. Ideaal voor engineers en technici die thuis werken, maar ook voor diegenen die op kantoor of in de fabriek aan het werk zijn en… Lees verder →

  • solar team twente 2021

    Solar Team Twente naar zonneautorace in de Sahara

    In de Solar Challenge Morocco neemt het Solar Team Twente het dit najaar op tegen andere mondiale topteamsSolar Team Twente heeft een alternatieve race gevonden voor het afgelaste wereldkampioenschap in Australië. In de Solar Challenge Morocco neemt het Twentse studententeam het dit najaar op tegen… Lees verder →

  • Festo Mercedes benz production batteries

    Festo ziet kansen en verhoogt omzet in elektromobiliteit

    Festo ziet een forse groei in machine-oplossingen voor de productie van accu’s, zoals hier bij Mercedes-Benz in Untertürkheim (foto: Mercedes-Benz) In 2020 wist Festo de verkoop-omzet in het segment ‘machines en systemen voor de productie van accu’s’ met 40 procent te verhogen. De vraag naar… Lees verder →

  • Cybersecurity Hudson Kiwa

    Cybersecurity-expert Hudson Cybertec en Kiwa bundelen krachten

    Cybersecurity-expert Hudson Cybertec en Kiwa bundelen krachten (foto: Pixabay)Hudson Cybertec, gespecialiseerd in cybersecurity voor Industrial Automation & Control Systems (IACS), is per 5 mei 2021 gelieerd aan de Kiwa Groep. De onafhankelijke test-, inspectie- en certificeringsorganisatie Kiwa wil met een deelneming in Hudson Cybertec het… Lees verder →

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven