HPG - Bierens High Performance Gear ©

DE ACHTERLIGGENDE GEDACHTE (Naar: http://www.hpg-nl.com/nl/)

Hoogbelaste tandwielen worden na het hardingsproces (om te komen tot slijtvaste onderdelen) nabewerkt om aan de gevraagde toleranties te voldoen. Als nabewerkingsproces wordt slijpen of hardcut toegepast.

De benodigde machines zijn meestal zeer stijf geconstrueerde CNC speciaal-machines. Deze machines zijn enkel geschikt om één soort vertanding na te werken in een beperkt bereik. De gereedschappen zijn relatief duur en in sommige gevallen product afhankelijk.

Het zijn dan ook vaak kleine series tandwielen of een prototype wat geproduceerd moet worden. Het investeren in bovenstaande machines loont derhalve niet (altijd) omdat dit een grote investering vraagt waarvoor geen gegarandeerde omzet is.

Om flexibel te blijven en concurrerend voelde Bierens steeds meer behoefte aan een universeel productieproces om meerdere tandvormen op een en dezelfde machine te kunnen nawerken. Tevens was er een wens om beter verkrijgbare en goedkopere gereedschappen te kunnen inzetten.

DE INNOVATIE

Om deze reden heeft Bierens een samenwerking opgezet met HPG Nederland BV om te komen tot een nieuwe productiemethode voor tandwielen. De missie was om een universele productiemethode te ontwikkelen voor alle soorten en maten tandwielen, bij voorkeur door elkaar te produceren op een en dezelfde machine. Na vele jaren van marktverkenning, brainstormen, uitwerken en testen is dat bijzonder goed gelukt. Uitgangspunt is een mathematische beschrijving van tandwielen met als basis de bolevolvente. Met deze methode kunnen tandwielen foutloos gemodelleerd worden. Met behulp van een set aan formules kan een puntenwolk gemaakt worden die als het ware de huid van de tanden vormt. Deze huid kan toegevoegd worden aan de drager van de vertanding. Tezamen vormen zij het model. Om ook weer zo foutloos mogelijk te kunnen produceren is er een eigen post-processor ontwikkeld voor de gekozen productiemachine, een nauwkeurige 5-assig, volledig simultaan bewegend bewerkingscentrum. De post-processor is niet alleen afgestemd op de machine, maar met name ook op het te maken product. In de ontwikkeling van de post-processor, de keuze van de beste machine, het testen van de software en het gebruiksvriendelijk maken van deze processing is veel tijd geïnvesteerd.

Vanwege het commerciële succes is al snel na de eerste machine een 2e machine aangeschaft waar ook weer een post-processor voor ontwikkeld is. Op dit moment zijn er ca 10 machines waarop vrijwel alle soorten tandwielen door elkaar geproduceerd kunnen worden.

Uiteraard is de techniek geschikt voor alle tandwielen waarvoor een mathematische beschrijving is ontwikkeld zoals cilindrische tandwielen met rechte, schuine of V-vormige vertanding, conische tandwielen met rechte of gebogen vertanding, wormen en wormwielen, kroonwielen, heugels en diverse soorten vormgesloten koppelingen. In het bijzonder is de techniek echter geschikt om producten na te frezen indien er hoge eisen worden gesteld aan de oppervlaktegesteldheid of aan de vertandingskwaliteit. Zelfs in geharde tandwielen is een vertandingskwaliteit 1 haalbaar (foutloze tandwielen). Doorgaans volstaat echter kwaliteit 4 tot 6. Voor meer specifieke informatie over tandwielen klik hier

Omdat deze techniek volledig met HPG Nederland ontwikkeld is noemen we deze techniek de Bierens/HPG© techniek. (Klik hier voor de foto's)

Figuur 1. Diverse producten die met Bierens/HPG© techniek geproduceerd zijn.

Met Bierens/HPG© techniek is het mogelijk om die tandvormen of correcties te ontwikkelen die met bijvoorbeeld afwikkelgereedschap niet produceerbaar zijn. Dit proces vereist een nieuwe manier van ontwerpen, berekenen, voorbereiden en produceren. De mogelijkheden en voordelen worden bepaald door de vindingrijkheid van Bierens en haar klant en niet langer alleen maar door de instelmogelijkheden van de productiemachines.

Resultaat van de High Perfomance Gear techniek is een proces:

• dat geschikt is voor prototypes en kleine series;
• dat geschikt is voor zacht (voor)bewerken en hard (na)bewerken op een en dezelfde machine;
• waarbij meerdere bewerkingen (draaien, frezen, vertanden, boren, tappen) zijn te combineren op een machine;
• waarbij het aantal op- en omspanningen kan worden teruggebracht,
• waarbij de doorlooptijd verkort kan worden;
• waarbij de vertanding machinaal afgebraamd kan worden;
• waarbij het product direct op de machine gemeten kan worden en eventueel nabewerkt;
• waarbij het draagbeeld van een tandwielstel met berekeningen kan worden gesimuleerd;
• waarbij de productietijd nauwkeurig kan worden berekend;
• dat gebruik maakt van standaard freesgereedschap;
• dat zo flexibel is dat elke gewenste vertandingskwaliteit (klasse 1 tot klasse 12) voortgebracht kan worden;
• waarbij elke gewenste correctie mogelijk is;
• dat nauwelijks beperkingen heeft;
• dat bij uitstek geschikt is om zeer grote spiraalwielen te produceren (in beginsel tot 3,5 meter diameter);
• dat ook geschikt is om zeer grote kroonwielen te produceren (in beginsel tot 3,5 meter diameter).