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Vielseitige Kraftübertragung durch Reibkraft mit Keilriemen und Kraftbändern

Bauformen, Normen und Leistungsklassen von Keilriemen

Keilriemen unterscheiden sich grob in zwei Bauformen: den klassischen Keilriemen und den Schmalkeilriemen.

Keilriemen sind genormte Maschinenelemente. Klassische Keilriemen sind nach DIN 2215 genormt, Schmalkeilriemen nach DIN 7753. Den Hauptunterschied der beiden Bauformen erkennt man im Querschnitt des Riemens: Während der klassische Keilriemen (links) eher flach ausfällt, ist der Schmalkeilriemen (rechts) deutlich höher und bietet somit mehr Reibefläche zur Kraftübertragung.

Vorteile von Schmalkeilriemen gegenüber klassischen Keilriemen

• höhere Leistungsfähigkeit

• besserer Wirkungsgrad

• höhere Riemengeschwindigkeiten

• geringere Gesamtsystemkosten

• geringerer Breitenbedarf bei gleicher Leistung

Kraftvolle Leistungsübertragung durch flankenoffene Keilriemen

Flankenoffene Keilriemen zeichnen sich durch eine Formverzahnung an der Innenseite aus und durch das Fehlen des Ummantelungsgewebes, das herkömmliche Keilriemen umspannt. Flankenoffene Riemen gibt es sowohl in klassischer Ausführung als auch als Schmalkeilriemen.

Die Vorteile dieser Keilriemen liegen in der erhöhten Leistungsfähigkeit und der besonders hohen Laufruhe des Riemens.

Die Formverzahnung an der Innenseite des Riemens erlaubt es zudem, kleinere Keilriemenscheiben zu verwenden – das spart Bauraum und Kosten für die Riemenscheibe. Abstriche muss man hingegen bei der Verschleißfestigkeit machen, da im Vergleich zu ummantelten Keilriemen die verschleißmindernde Wirkung der Gewebeummantelung fehlt.

Optimale Leistung durch Kraftbänder

Kraftbänder (auch Verbundkeilriemen oder Powerbänder) sind mehrere Einzelkeilriemen, die mit einer Deckplatte auf der Oberseite miteinander verbunden sind. Kraftbänder gewährleisten bei hohen Stoßbelastungen und großen Achsabständen eine gleichmäßige Kraftverteilung auf die einzelnen Riemen.

Weiters können Kraftbänder aufgrund ihrer Breite und der Deckplatte auch als Transportriemen zum Einsatz kommen.

Leistungsklassen

Keilriemen gibt es – abhängig vom Einsatzzweck – in verschiedenen Leistungsklassen. Während z. B. für einfache Lüfterantriebe ein Keilriemen der unteren Leistungsklasse durchaus ausreichend ist, ist für Anwendungen mit besonders hoher Leistungsanforderung und starker Stoßbelastung ein Riemen mit speziellen Gummimischungen und Zugträgern erforderlich.

Hier ein Überblick über die Einordnung der Riemenmarken unserer Top-Hersteller Gates und Optibelt zu den Leistungsklassen:

Leistungsklasse von Schmalkeilriemen

Keilriemen der unteren Leistungsklasse wie der Gates-Delta-Narrow bzw. Optibelt-SK eignen sich für Antriebe der unteren Leistungsklasse, z. B. Lüftungsantriebe.

Die Riemen aus dem mittleren und oberen Leistungsbereich finden meist bei Hauptantrieben im Maschinenbau Verwendung. Die exzellente Qualität unserer Lieferanten garantiert dabei hohe Ausfallsicherheit, einen hohen Wirkungsgrad und lange Lebensdauer.

Für Antriebe unter sehr rauen Betriebsumgebungen eignen sich die Hochleistungskeilriemen der Gates-Predator-Serie bzw. der Blue-Power-II-Serie von Optibelt. Beide Riemen besitzen Aramid Zugträger, die besonders für Stoßbelastungen und Leistungsspitzen hervorragende Eigenschaften besitzen.

Bezeichnungsschema und Riemengrößen von Keilriemen

Die Keilriemenbezeichnungen sind folgendermaßen aufgebaut:

Größen für klassische Keilriemen

Größen für Schmalkeilriemen

Flankenoffene Riemen werden meist mit einem „X“ gekennzeichnet. Die flankenoffene Variante eines Schmalkeilriemens SPZ wäre dann z. B. XPZ; im Falle eines klassischen Keilriemens wird aus z. B. B/17 dann ein BX/X17.

Achtung Bei der Riemenlänge gilt es zu beachten, ob es sich um die Innen-, Außen- oder Wirklänge handelt. Hier ergibt ein und derselbe Riemen je nach Messmethode eine andere Länge. Um die unterschiedlichen Messmethoden zu unterscheiden und somit zur richtigen Riemenlänge zu kommen, finden Sie hier eine kurze Erklärung.

Innenlänge (Li): gibt die Riemenlänge am Innenumfang des Keilriemens an

Außenlänge (La): gibt die Riemenlänge am Außenumfang des Keilriemens an

Wirklänge/Richtlänge (Ld): gibt die Länge des Riemens auf Höhe des Zugträgers an

Ausführungen von Keilriemen

Je nach Anwendungsfall können unterschiedliche Ausführungen von Keilriemen eingesetzt werden.

Satzkonstanz bei Keilriemen

Gewisse Anwendungen erfordern es, dass mehrere Keilriemen parallel auf einer Scheibe laufen. Dabei ist darauf zu achten, dass alle Keilriemen in der Länge übereinstimmen. Die Vorgaben in der Norm hinsichtlich der Riemenlänge sind recht weitläufig und nicht immer lassen sich die Keilriemen dann gleichmäßig spannen. Achten Sie daher bei der Auswahl der Riemen auf das Prädikat „satzkonstant“. Damit ist garantiert, dass die Riemen gleicher Länge unvermessen zu einem Satz zusammengestellt werden können. Das spart Geld in der Lagerhaltung und vereinfacht die Beschaffung der Riemen.

Beim Tausch eines Riemens ist jedoch darauf zu achten, dass immer der ganze Riemensatz getauscht wird, da sich die Riemen während des Betriebs längen. Sonst kommt es zu Längenunterschieden zwischen bereits eingesetzten und neuen Riemen – sie passen nicht mehr zusammen und der Antrieb läuft nicht rund. Satzkonstant sind z. B. Optibelt­­-Red-Power-Riemen mit dem Kennzeichen „S=C“ (oder „M=S“ beim Riemen Super-XE-Power-Pro) oder Gates-Quad-Power-Riemen (mit der Kennzeichnung „Uniset“).

Antistatisch

Keilriemen, die in Bereichen eingesetzt werden, die explosionsgefährdet sind, erfordern oft besondere Eigenschaften. Ein Großteil unserer Keilriemen sind ATEX-konform, also elektrisch leitfähig (antistatisch) gemäß ISO 1813.

Wartungsfrei

Keilriemen müssen meist nach der erstmaligen Inbetriebnahme nach einer gewissen Einlaufzeit nachgespannt werden. Das liegt daran, dass sich die Zugträger in den ersten Betriebsstunden etwas dehnen und die Vorspannung des Keilriemens dadurch wieder nachlässt.

Keilriemen mit der Aufschrift „Wartungsfrei“, „Service Free“ oder „Maintenance Free“ haben während der Einlaufphase keinen nennenswerten Spannungsabfall und können somit ohne Nachspannen weiterbetrieben werden.

Hochtemperaturanwendungen

Keilriemen, die in sehr warmen Umgebungen laufen, sind besonderen Herausforderungen unterworfen. Bei Standardkeilriemen aus Chloropren-Kautschuk (CR) kann es schnell zum Riemenausfall kommen. Alternativ kommen in diesem Fall Keilriemen aus EPDM zum Einsatz, deren Verwendungsbereich von -50 °C bis +130 °C reicht.

Hochleistungskeilriemen

Es ist möglich, mehr Energie und Kosten zu sparen, indem man Hochleistungskeilriemen einsetzt, da sie einen höheren Wirkungsgrad haben als Standardriemen. Durch den Einsatz eines Seilcord-Zugstranges in Kombination mit einem Unter- und Oberbau ist es den Hochleistungskeilriemen möglich, fast keine Dehnung im Betrieb aufzuweisen.

Der Riemenschlupf, der für einen Wirkungsgradverlust von bis zu 10 % sorgen kann, wird somit stark verringert. Laut Angaben der Hersteller haben Standard-Schmalkeilriemen einen Wirkungsgrad von ca. 90 % bis 94 %; Hochleistungskeilriemen weisen hingegen einen Wirkungsgrad von bis zu 97 % auf.

Die richtige Riemenauslegung

Die Auslegung von Keilriemen richtet sich nach der Anwendung und der zu übertragenden Leistung sowie den Umgebungsbedingungen. Passend zu den Keilriemen und Kraftbändern liefern wir entsprechende Keilriemenscheiben in unterschiedlichen Größen und Ausführungen – vorgebohrt, mit Taperlock-Buchse oder lt. Zeichnung nach Kundenwunsch.

Sollten Sie Hilfe bei der Auswahl von Profil, Riemengröße oder bei der Wahl der Keilriemenscheiben benötigen, können Sie gerne unser Berechnungsformular (PDF, 159,14 KiB) nutzen oder gleich unsere Expertin kontaktieren.

Einfach da.

Stefanie Piesch

Sortimentsmanagerin Maschinenelemente

+43 1 74 074 1430 E-Mail schreiben

Lagerung, Montage und Wartung von Riemen

Um bei den Antrieben für hohe Betriebssicherheit und optimale Lebensdauer zu sorgen, ist es wichtig, die Riemen richtig zu montieren, zu warten und zu lagern.

Durch sachgemäße Lagerung bleiben Riemen in ihren Eigenschaften über mehrere Jahre erhalten und können ohne Probleme eingesetzt werden. Hierfür müssen folgende Punkte beachtet werden:

• Der Lagerraum muss trocken (relative Luftfeuchtigkeit < 65 %) und staubfrei sein.

• Riemen sollten nicht gemeinsam mit Chemikalien, Lösungsmitteln, Kraftstoffen, Schmierstoffen und Säuren gelagert werden.

• Die Lagertemperatur sollte zwischen +15 °C und +25 °C liegen. Dabei ist auch zu beachten, dass Heizkörper mindestens einen Meter von den Keilriemen entfernt sein müssen.

• Direkte Sonneneinstrahlung sowie starkes künstliches Licht sind zu vermeiden.

• Ozonerzeugende Einrichtungen wie fluoreszierendes Licht oder elektrische Hochspannungsgeräte dürfen nicht in der Nähe der Riemen sein.

• Riemen müssen immer spannungsfrei und ohne sonstige Verformungen gelagert werden.

• Werden die Riemen gestapelt gelagert, sollte die Stapelhöhe 300 mm nicht überschreiten.

Bei der Montage von Riemenantrieben sind ebenfalls einige Faktoren zu beachten. Selbstredend muss im ersten Schritt der alte Riemen ausgebaut werden, bevor der neue Riemen montiert werden kann. Ersterer sollte stets auf allfällige Verschleißstellen geprüft werden, da diese ein Hinweis auf Problemstellen sein können. Als nächster Schritt sollten die Scheiben mit einem in nichtflüchtigem Lösungsmittel getränkten Lappen gereinigt und auf Kerben und Verschleiß geprüft werden. Sind starke Verschleißspuren erkennbar, sollten die Scheiben ebenfalls ersetzt werden. Sind die Scheiben in Ordnung oder ersetzt, kann der neue Riemen eingesetzt werden. Der Achsabstand ist so zu verringern, dass die Riemen ohne Zwang auf die Scheiben aufgelegt werden können – eine gewaltsame Montage kann zu Beschädigungen führen. Bei Mehrfachriemenantrieben ist zu beachten, dass alte und neue Riemen nicht gemeinsam verwendet werden, da die Last hauptsächlich auf den neuen, noch nicht gelängten Riemen liegen würde, was zu einem vorzeitigen Ausfall führen könnte. Auch sollten die Riemen verschiedener Hersteller nicht gemischt werden. Anschließend wird der Achsabstand des Antriebes eingestellt und der Riemen per Hand mit den Scheiben bewegt, bis er sich gesetzt hat und die richtige Vorspannung eingestellt worden ist. Diese ist mit Riemenspannungsmessgeräten zu kontrollieren. Nach etwa 0,5 bis 4 Stunden Laufzeit unter Volllast muss der Riemen erfahrungsgemäß nachgespannt werden.

Bei der Wartung von Riemenantrieben wird zwischen der einfachen Antriebskontrolle und der vollständigen Inspektion unterschieden. Die einfache Antriebskontrolle setzt sich zusammen aus:

• Beobachten und Hören: Ein gut gewarteter und ausgelegter Antrieb sollte ruhig und geräuscharm laufen.

• Prüfung der Schutzvorrichtungen: Die Schutzvorrichtung sollte auf Spiel, Schaden und Verschmutzungen untersucht werden.

• Achten auf Öl und Fett: Es sollte auf tropfendes Öl und Fett geachtet werden.

• Motorhalterung: Prüfung der Motorhalterung auf Festigkeit.

Bei einer vollständigen Inspektion wird die Maschine abgeschaltet und der Riemen auf Verschleiß und Risse geprüft. Zudem kann unmittelbar nach dem Stopp der Maschine der Riemen mithilfe von Anlegefühlern oder Infrarotthermometern auf seine Betriebstemperatur geprüft werden – maximal sollte diese bei +45 °C liegen. Bei der vollständigen Inspektion werden auch die Scheiben auf Verschleiß geprüft.
Die Kontrollintervalle hängen stark von den Betriebs- und Umgebungsbedingungen ab. Problematische Antriebe – also Antriebe mit hoher Betriebsgeschwindigkeit, schwerer Belastung, häufigen Start- und Stopp-Vorgängen, extremen Umgebungstemperaturen oder ungünstigen Umgebungseinflüssen – sollten etwa alle zwei Wochen einer einfachen Sichtprüfung unterzogen werden. Bei normalen Antrieben ist ein Intervall von einem Monat ausreichend. Eine vollständige Inspektion sollte je nach Antrieb alle drei bis sechs Monate durchgeführt werden.

Leitfaden für die Montage

In unserem Leitfaden für die Auswahl energieeffizienter Riemen finden Sie noch viele weitere spannende Informationen zum Thema Riemen sowie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung bzw. Checkliste für die Montage. Damit kann nichts mehr schiefgehen!