De evolutie van industriële wielen door de eeuwen heen

Het lijkt interessant om niet één, maar meerdere stappen terug te zetten om te analyseren wat de bijdrage van de industriële wereld is geweest aan wielen voor professioneel gebruik en hoe deze processen zich door de eeuwen heen hebben ontwikkeld.

Het ontstaan van het wiel

Het wiel bestaat uit een cirkelvormig mechanisch orgaan dat ronddraait om een as die door de wielkern loopt. De uitvinding van dit element is ongetwijfeld een historisch moment van groot belang geweest voor het transport over land. Het wiel stelde de mens in staat zware voorwerpen te vervoeren, waardoor hij niet langer de last zelf of op dieren hoefde te dragen.

Volgens onderzoek dateert de ontdekking van het wiel uit de tijd van de Mesopotamische beschaving (die rond het vierde millennium voor Christus begon), met name in Centraal-Azië, waar het werd ontwikkeld en toegepast door Chinezen. Het lijkt er ook op dat het in Afrika ten zuiden van de Sahara en Australië niet bekend was voordat er contacten met de rest van de wereld ontstonden.

De eerste wielen waren delen van een schijfvormige boomstam met parallelle vlakken, die met behulp van houten wiggen aan de twee uiteinden van een as waren bevestigd.

De lichtere spaakwielen bestonden aanvankelijk uit slechts vier spaken, later werden dat er zes en vervolgens acht. In het Nationaal Museum van Iran in de hoofdstad Teheran is een wiel met 12 spaken te zien dat dateert uit 2000 voor Christus.

Duizend jaar later (rond 1000 v.Chr.) bracht de noodzaak om overmatige slijtage aan de buitenkant van het wiel te verminderen de Kelten ertoe om naar geschikte beschermingssystemen te zoeken.

De eerste rudimentaire technische werken op wielen

Rond 300 v.Chr. was de eerste methode om wielen te versterken en ervoor te zorgen dat ze gedurende een acceptabele periode gebruikt konden worden, het gebruik van spijkers met brede koppen die naast elkaar in het loopvlak werden geslagen om een slijtvaste metalen band te vormen; in een tweede fase werden de wielen volledig voorzien van een ijzeren ring.

De daaropvolgende eeuwen werden gekenmerkt door afwisselende perioden van vooruitgang en stagnatie, afhankelijk van de verschillende culturen en hun kennis van materialen.

Een beslissende stap voorwaarts werd gezet aan het einde van de 19e eeuw, toen het gegoten wiel werd geïntroduceerd en op industriële schaal geproduceerd. Als we dichter bij het heden komen, werd aan het begin van de 20e eeuw het eerste gegoten wiel met een gevulkaniseerde rubbercoating gemaakt.

Toen de eerste mechanisch aangedreven voertuigen op de markt kwamen en de metaalindustrie zich parallel daaraan begon te ontwikkelen, evolueerde, naast de enorme vooruitgang die door oorlogsgeweld werd geboekt, ook het wiel zelf mee met deze nieuwe voertuigen.

Vandaar het ontstaan van het zwenkwiel (rond 1930), een essentieel onderdeel voor het moderne gebruik van het wiel dat leidde tot een bredere toepassing ervan voor diverse huishoudelijke doeleinden.

De evolutie van industriële wielen

Laten we beginnen met een bijzonder belangrijke aanname met betrekking tot wielen voor industrieel gebruik: het industriële zwenkwiel is ontworpen als een onmisbaar element voor de handmatige afhandeling van trolleys met bijzonder zware lasten. Het zwenkwiel deed daarom zijn intrede aan het begin van de Eerste Industriële Revolutie (1760-1780) in de textiel- en metaalindustrie, dankzij de introductie van de vliegende schietspoel en de stoommachine.

Ondanks de exponentiële toename van de productievolumes kon het metalen wiel (van gietijzer of ijzer), geplaatst onder min of meer speciale constructies, nog steeds voldoen aan de behoeften van die tijd. Het kogellager was nog niet uitgevonden en de naaf had een doorlopend gat.

Dankzij de Franse uitvinding van het kogellager voor fietsen maakte het industriële zwenkwiel een beslissende evolutionaire stap met de eerste productie van wielen die waren uitgerust met kogel- en rollagers.

De Tweede Industriële Revolutie (tweede helft van de 19e eeuw)

De tweede industriële revolutie, die plaatsvond tussen 1870 en 1880, viel samen met de introductie van elektriciteit, chemicaliën en olie.

Op het gebied van industriële wielen waren de belangrijkste ontwikkelingen in die jaren de ontdekking van gevulkaniseerd rubber door Charles Goodyear.

Vulkanisatie houdt in dat rubberlatex bij hoge temperaturen een verbinding aangaat met zwavel en zich transformeert tot een product met mechanische en fysische eigenschappen die superieur zijn aan die van ruwe rubber.

Vanaf dat moment werden industriële wielen ofwel van metaal gemaakt, ofwel voorzien van een rubberen loopvlak, met een naaf met doorlopend gat en een kogel- of rollager. Deze nieuwe functie heeft uiteraard het toepassingsgebied verbreed en zorgt voor een grotere bewegingsvrijheid op gladde oppervlakken. Door de economische groei nam de behoefte toe om machines en trolleys van wielen te voorzien voor het verplaatsen ervan.

Storia ruote 2.jpg

De ontwikkelingen van de 20e eeuw

Aan het begin van de twintigste eeuw, na de economische terugval als gevolg van de Grote Depressie van 1929, werd het scharnierende zwenkwiel (of zwenkwiel) uitgevonden, waardoor de mogelijkheden voor het gebruik van industriële zwenkwielen verder toenamen.

Tegelijkertijd leidde de ontwikkeling van de chemie tot nieuwe ontdekkingen. De andere belangrijke stappen waren: de introductie van bakeliet (1909); de ontwikkeling van synthetisch rubber (1930); en de synthese van nylon (1935).

Deze ontdekkingen bevorderden de ontwikkeling van geheel nieuwe oplossingen: de eerste kunststof wielen werden gecreëerd en de mogelijkheden voor loopvlakken van synthetisch rubber namen toe.

In 1940 werd de eerste band van synthetisch rubber ontwikkeld en kon het pneumatische wiel ook op zwenkwielen worden toegepast.

Tijdens de Tweede Wereldoorlog kregen de chemische en metallurgische sectoren een impuls, wat de weg vrijmaakte voor de naoorlogse economische bloei.

In 1955 werd polyurethaan uitgevonden, een synthetisch rubber gemaakt van isopreen. In 1954 produceerde de Italiaanse chemicus Giulio Natta isotactisch polypropyleen.

De ontwikkeling van ergonomie en de daaruit voortvloeiende vraag naar ergonomisch gebruik, samen met een groter collectief welzijn, bevorderde in die jaren de ontwikkeling van meubels, waardoor het aanbod verder werd uitgebreid.

Wielen kunnen tegenwoordig gemaakt worden van staal, kunststof, RVS, aluminium en zamak. Industriële wielen kunnen gemaakt zijn van metaal, rubber of met polyurethaan gecoat metaal, thermohardende kunststof of thermoplast, rubber of met polyurethaan gecoate kunststof, of pneumatische wielen met een metalen of kunststof kern.

De toepassingen zijn ook zeer divers: van medisch tot industrieel, van meubelwielen tot wielen voor de horeca.

De wielen passen zich aan elk type ondergrond aan, dankzij de talloze varianten die in de loop der tijd zijn ontwikkeld, en kunnen elke soort belasting dragen.

Verificatietesten en veiligheidsnormen voor industriële wielen

De noodzaak om de veiligheid te waarborgen en de werkelijke prestaties te testen, bracht fabrikanten ertoe om in 1980 een machine te bouwen voor het testen van wielen en hun zwenkwielen. De parameters varieerden van 30 tot 2000 kg, met rijsnelheden van maximaal 16 km/u.

Het project werd gefinancierd door de Gruppo Ruote & Supporti di Anima en geïnstalleerd bij Cerisie (Centrum voor Onderzoek en Ontwikkeling van Elastomeren). Diezelfde machine is vandaag de dag nog steeds beschikbaar voor iedereen die testen wil uitvoeren om de prestaties van een bepaald type wiel of zwenkwiel te controleren.

Enkele jaren later, in 1988, besloten de Europese fabrikanten de bestaande normen te verbeteren om het gebruik van industriële wielen en zwenkwielen te reguleren op basis van specifieke toepassingen in bepaalde sectoren. Er werden specifieke normen vastgelegd, bijvoorbeeld voor wielen die in ziekenhuizen mogen circuleren, voor steigers en voor afvalbakken.

Italiaanse bedrijven hebben met enthousiasme en bekwaamheid meegewerkt aan de realisatie van dit project. Dankzij de inzet van de technici uit ons land is Italië aangewezen om de conversiewerkzaamheden van de verschillende projecten te coördineren volgens de diverse UNI-EN- en ISO-normen.

Meest geschikte industriële wielen in relatie tot het daadwerkelijke gebruik

Kortom, de behoefte om lasten en producten ergonomisch te verplaatsen, zowel met de hand als met mechanische tractie, en de wens van de moderne maatschappij om de inspanning bij elke activiteit te verminderen, zijn de factoren die het succes van industriële wielen door de eeuwen heen hebben bepaald. De grote fabrikanten hebben eindstrepen kunnen overschrijden, dankzij hun vermogen om aan de marktvraag te voldoen met behulp van alle beschikbare technologieën.