- Riemenantrieb
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Riemengetriebe, auch Riementrieb, Hülltrieb oder Riemenantrieb, zeichnen sich durch ihr prägendes Lastübertragungsmittel, den Riemen aus. Sie gehören zur Gruppe der Zugmittelgetriebe und finden vielfältige Anwendung im Maschinenbau.
Die einzelnen freien Riemenabschnitte bezeichnet man als Trum. Je nach Belastung spricht man vom ziehenden Trum (Lasttrum) oder gezogenem Trum (Leertrum).
Keilrippenriemen an einem PKWInhaltsverzeichnis
Einsatz
Früher wurden Riemengetriebe unter der Bezeichnung Transmission geführt. Die klassische Transmission ist heute nur noch äußerst selten anzutreffen. Die Entwicklung vor allem kleiner und leistungsstarker Elektromotoren und Sicherheitsaspekte (Gefahr bei Riemenriss) haben die klassische Transmission aus den Industriebetrieben verdrängt.
Bei modernen Riemengetrieben wurde der Flachriemen weitestgehend durch den Keilriemen ersetzt, da dieser große Kräfte bei kleiner Vorspannung übertragen kann. Er übernimmt bei seinem Einsatz gleichzeitig auch die Funktion einer Sicherheitskupplung. Einsatz finden Riemengetriebe z. B.: im KFZ zum Antrieb der Lichtmaschine, aber auch in Waschmaschinen oder Werkzeugmaschinen. Er wird jedoch nicht mehr für die Überwindung großer Wege eingesetzt. Bei einfachen Anwendungen wird er auch als Kupplung verwendet. Dabei wird eine Spannrolle gelockert und der sonst gespannte Riemen rutscht durch. (Anwendung beispielsweise bei Rasenmähern)
Die Entwicklung neuer Riemenarten, wie Treibriemen, hat sich jedoch in diversen Bauformen erhalten, die die Vorteile der Transmission erhalten, und die Nachteile wieder aufwiegen oder bei denen sie im speziellen Fall nicht relevant sind.
Riemenantrieb in einer MühleDie Vorteile des Riementriebes sind etwa:
- ruhiger und geräuscharmer Lauf
- Stoßdämpfung
- geringe Wartung (keine Schmierung)
- geringen Kosten (besonders bei großen Wellenabständen),
- kurzzeitige Überlastfähigkeit (Riemenschlupf – nicht bei Zahnriemen)
- geringes Gewicht/Leistung
- hohe Umlaufgeschwindigkeiten (Drehzahlen)
Die Nachteile:
- begrenzter Temperaturbereich
- Riemendehnung (Nachspannen)
- Empfindlichkeit gegen äußere Einflüsse (Öl, Benzin, Temperatur, Schmutz, Wasser, Staub)
- ständiger Dehnschlupf (ca. 2 % – nicht bei Zahnriemen)
- große Wellenbelastungen (1,2–2,5-fach mal Umfangskraft) je nach Riemenart
Transmissionen (Riemen- und auch Zahnradgetriebe) dürfen wegen der großen Verletzungsgefahr heute nur noch umhaust (Kästen oder Gitter) betrieben werden.
Einteilung
Riemengetriebe können unterschiedlich eingeteilt werden:
Nach Riemenart
Nach Riemenführung
Offene, gekreuzte und geschränkte Riemenführung
Mehrfachantrieb in einem modernen AutomotorOffen
Offene Riemengetriebe sind die einfachste Bauart ohne Spannvorrichtung. Bei ihnen läuft der Riemen über zwei Riemenscheiben, deren Achsen parallel und deren Drehrichtung gleich ist.
Die Drehrichtung ist ohne weiteres umkehrbar. Es können sehr große Riemengeschwindigkeiten gefahren werden.Gekreuzt
Gekreuzte Riemengetriebe werden eingesetzt, wenn sich die Riemenscheiben in entgegengesetzten Drehrichtungen bewegen sollen. Sie benötigen einen relativ großen Abstand zwischen den Scheiben und müssen so konstruiert sein, dass sich die Riemen nicht berühren.
Halbgekreuzt (geschränkt)
Durch geschränkte Riementriebe lassen sich Drehbewegungen von zwei Achsen übertragen, welche im Winkel 90° zueinander angeordnet sind (ebenso wie bei einem Schneckengetriebe). Ihr Abstand muss nicht so groß sein, wie bei der gekreuzten Anordnung, da die Gefahr einer Berührung der beiden Riemenseiten nicht gegeben ist.
Winkelgetriebe
Mehrfachantriebe
Der Riemen läuft meist über eine Antriebsriemenscheibe und mehrere Abtriebswellen und/oder -scheiben
Einteilung durch Nachspannmöglichkeit
Dehnungsgetriebe
Der Riemen ist kürzer als eigentlich notwendig und wird elastisch gedehnt
Spannrollengetriebe
Es befindet sich eine oder mehrere zusätzliche Spannrollen am Leertrum. Die Spannrollen können entweder fest oder federnd angebracht werden.
Spannwellengetriebe
Beim Spannwellengetriebe kann die An- oder Abtriebswelle bzw. der Motors bzw. die Arbeitsmaschine in seiner Halterung bewegt werden, um den Riemen zu spannen. Eine bekannte Anwendung ist der Lichtmaschinenantrieb beim Automobil.
Selbsttätiges Spannen
- Motor auf Wippe befestigt – Spannung durch Masse des Motors
- Antriebsscheibe mit Zahnrad zur Motorwelle verbunden. Die Antriebswelle ist um die Motorwelle schwenkbar. Die Drehbewegung des Motors schwenkt die Antriebsscheibe und spannt so den Riemen.
Nach Verstell-/Schaltbarkeit
Ausrückgetriebe
Das Ausrückgetriebe entspricht der oben bei der klassischen Transmission erklärten Kupplung für Flachriemen.
Stufenscheibe
StufenscheibenSie wird verwendet, um mit Riemengetrieben Schaltgetriebe aufzubauen. Siehe ebenfalls klassische Transmission (Flachriemen)-Anwendung bei Werkzeugmaschinen. Die Schaltung erfolgt jedoch oft im Stillstand.
Kegelscheibe
Zwei entgegengesetzte konische Rotationskörper auf denen ein etwas breiterer Keilriemen in Achsrichtung verschoben wird. Es ist das Grundprinzip aller kontinuierlich verstellbaren (CVT)-Riemengetriebe.
Keilriemenverstellgetriebe
Stufenlos stellbares Getriebe Sammelbegriff CVT-Getriebe, bei dem ein breiter Keilriemen zwischen axial verstellbaren Kegelrädern läuft. Anwendung im Kleinkrafträdern und Ständerbohrmaschinen. Siehe auch Variomatic und Kettengetriebe
Normen und Standards
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