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{|== Einsatz von Riementrieben ==|-Mit Hilfe eines Riementriebes kann ein [[Drehmoment]]! __TOC__* einfach|* erschütterungsfrei|* wartungsarm* auch bei großen Achsabständen zwischen zwei oder mehreren [[Bild:Achtung.jpgWelle]]|||- |}n übertragen werden.
Diese Funktionen lassen sich durch kraftschlüssige oder formschlüssige Riementriebe realisieren.
== Aufgabe ==Mit Hilfe eines Riementriebes soll mit relativ geringem Energieverlust ein großes Drehmoment einfach und erschütterungsfrei sowie möglichst wartunsarm auch bei großen Achsabständen zwischen zwei oder mehreren Wellen übertragen werden. Wobei man kraftschlüssige und formschlüssige Riementriebe unterscheidet. == Allgemeine Vor- und Nachteile gegenüber KettentriebeKettentrieben ==
'''Vorteile:'''
* Aufgrund der Einfachheit in Konstruktion und Herstellung sind Riementriebe kostengünstiger.
* Durch die elsatische elastische Kraftübertragung wirken Riementriebe stoß - und schwingungsdämpfend.
* Gekreuzter Wellenantrieb durch flexible Eigenschaften des Zugmittels möglich.
* Schmierstoffeinsatz wird aufgrund der sofflichen stofflichen Zusammensetzung der Wirkpartner nicht benötigt..
* Geringeres Gewicht durch Leichtbauweise
* Überlastungsschutz durch [[Haftreibung]] Reibungskraft bei kraftschlüssige Riementriebekraftschlüssigen Riementrieben.
* Ruhiger und geräuscharmer Lauf resultiert aus der stofflichen Zusammensetzung der Wirkpartner.
'''Nachteile:'''
* Gleichlauf (Synchronisierung) betroffener Wellen aufgrund des Dehnschlupfes bei kraftschlüssigen Riementrieben nicht möglich
* Um eine größt mögliche [[Haftreibung]] größtmögliche Reibungskraft zwischen Riemenscheibe und Zugmittel zu ermöglichen , wird eine hohe Vorspannkraft auf den Riemen ausgeübt, wodurch eine zusätzliche Lagerbelastung entsteht.* Riemenwerkstoff begrenzt durch seine Zusammensetzung den Einsatz in höheren Temperaturbereichen, sowie seine Empfindliche Reaktion und ist reagiert empfindlich gegenüber Öl, Benzin, Wasser, Schmutz und Staub. * Großer Platzbedarf resultiert aus der [[Dimensionierung]].
* Durch die elastische Eigenschaft des Riemens ist dieser einer fortlaufenden Dehnung unterlegen, was ein Nachspannen bis zum Ende der Lebenslaufzeit erforderlich macht.
* Für Montagezwecke läßt lassen sich der Zahnriemen Riemen gegenüber der Kette überwiegend nicht durch ein Schloss öffnen.* Aufgrund der stofflichen Zusammensetzung geringere Lebensdauer
== '''Kraftschlüssige Riementriebe''' ==
Kraftschlüssige Riementriebe übertragen das [[Drehmoment]] durch die in der Kontaktfläche zwischen Riemen und [[Riemenscheibe]] wirkenden Reibungskraft. Dies ist bei FlachriemenFlach-, Keilriemen Keil- oder Rundriemen der Fall. Die Größe der auftretenden Reibungskräfte hängt von der Riemenvorspannung ab, die durch Vergrößern von der richtigen Riemenlänge, der Möglichkeit zum Verstellen des Achsabstandes erreicht wirdoder der Verwendung von Spannrollen abhängig ist. Die Spannrolle muss jeweils auf der unbelasteten Riemenseite (Leertrum), in der Nähe der kleineren Riemenscheibe vorgesehen werden, um einen größtmöglichen Umschlingungswinkel zu gewährleisten. Zu beachten sind auch durch Riemenvorspannung auftretenden Spannkräfte , die bei den Lagerungen der Wellen zu berücksichtigen sind. Kraftschlüssige Riementriebe eignen sich nicht zur positionsgenauen Übertragung von Drehmomenten [[Drehmoment]]en ([[Synchronisation]]), da hierbei zwangsläufig durch die Dehnung des Riemens und der Umfangskraft ein ca. 2%´er -er Schlupf zwischen Riemen und [[Riemenscheibe]] auftritt.
[[Bild:Riemenvorspannung.jpg]]
=== Flachriemen ===
[[Bild:Flachriemen.jpg|left|]] Flachriemen werden meist aus Textilien hergestellt und an den Enden entweder verklebt, verschweißt oder vernäht. Die Flachriemen nutzen die Reibungskraft auf den [[Riemenscheibe]]n aus. Zudem können Flachriemen auch bei gekreuzten oder halbgekreuzten [[Riemenführungen]] eingesetzt werden, wobei aber bei diesen beiden Varianten der Riemenverschleiß größer als bei offenen Riementrieben ist. Flachriemen haben gegenüber anderen Riemenarten außerdem den Vorteil, dass sie auf flachen [[Riemenscheibe]]n seitlich verschoben werden können. So können sie von einer auf der Welle befestigten Scheibe auf eine daneben befindliche durchdrehende Scheibe verschoben werden und stellen dadurch eine einfache [[Kupplung]] dar. Durch die kleine Materialstärke sind sie biegsamer und der Scheibendurchmesser kann kleiner als bei Keilriemen sein.
Flachriemen werden meist aus Textilien hergestellt und an den Enden entweder verklebt, verschweißt oder vernäht. Die Flachriemen nutzen die [[Haftreibung]] auf den [[Riemenscheibe]]n aus. Zudem können Flachriemen auch bei gekreuzten oder halbgekreuzten [[Riemenführungen]] eingesetzt werden wobei aber bei diesen beiden Varianten der Riemenverschleiß größer als bei offenen Riementrieben ist.
Flachriemen haben außerdem den Vorteil gegenüber anderen Riemenarten, dass sie auf flachen [[Riemenscheibe]]n seitlich verschoben werden können. So können sie von einer auf der Welle befestigten Scheibe auf eine daneben befindliche durchdrehende Scheibe verschoben werden und stellen dadurch eine einfache Kupplung dar. Durch die kleine Materialstärke sind sie biegsamer und der Scheibendurchmesser kann kleiner als bei Keilriemen sein.
Um zu verhindern, dass der Riemen von den Scheiben läuft, sind diese ballig ausgeführt: der Riemen zentriert sich automatisch.
[[Bild:Normalkeilriemen.jpg|left]]
Fast alle [[Keilriemenarten]] sind meist endlos gefertigte Gummiriemen mit trapezförmigen trapezförmigem Querschnitt, die einvulkanisierten einvulkanisierte Polyesterfäden zur Erhöhung der [[Zugfestigkeit ]] enthalten. Im Gegensatz zum Flachriemen wird die Umfangskraft nicht durch Reibung auf der Innenseite des Riemens übertragen, sondern durch die Reibungskräfte als Folge der hohen Anpresskräfte an den schrägen Flanken des Keilriemens. Sie können bei gleichem Platzbedarf wesentlich größere [[Drehmoment]]e als Flachriemen übertragen. Durch die höhere Reibung sind die Kräfte auf die Lager wesentlich geringer. Man kann auch mehrere Keilriemen nebeneinander anordnen. Bei Antrieben mit mehreren parallelen Keilriemen ist aufgrund der Ausdehnung jedoch wichtig, dass alle Riemen zugleich getauscht werden sollen. Bei allen Vorteilen Trotz aller Vorteile gegenüber anderen Riemenarten bei der Kraftübertragung sind Keilriemen aufgrund ihrer [[Dimensionierung ]] bei den [[Riemenführungen]] nur eingeschränkt einsetzbar.Während Flachriemen nicht genormt sind, sind die Keilriemen weitgehend standardisiert, sodass sie herstellerneutral verwendet und getauscht werden können. Da der Keilriemen relativ hoch. ist, kommt es bei der Umlenkung innen zu einer Stauchung innen und somit zur Erwärmung. Man kann den Keilriemen auch zahnen, um kleine Scheibendurchmesser zu erlauben oder die Verluste zu verringern. Jedoch ist auch ein gezahnter Keilriemen immer noch ein Keilriemen, da er kraftschlüssig durch die Keilwirkung an den Flanken arbeitet.
Der Keilrippenriemen ist eine Mischform aus Flachriemen und Keilriemen. Der Riemen besitzt Rippen, die in Längsrichtung verlaufen. Die [[Riemenscheibe]] weist entsprechende Rillen auf.
[[Bild:Rundriemen.jpg|left|]]
Für kleine Kräfte werden häufig auch Rundriemen verwendet. Diese kommen heute als Vollkunststoffriemen oder aus geflochtenen Kunststofffaserriemen zur Anwendung. Sie haben den Vorteil, dass sie sehr flexibel anwendbar sind. Sie werden beispielsweise bei Textilmaschinen Textil- oder Büromaschinen verwendet. Sie vertragen hohe Geschwindigkeiten, haben eine ähnlich hohe Reibung wie Keilriemen, sind aber leichter zu kreuzen. Die Riemenscheiben müssen nicht unbedingt fluchten ([[Riemenführungen]]). == '''Formschlüssige Riementriebe''' == [[Bild:einseitige Bordscheibe.jpg|left]]
== '''Formschlüssige Riementriebe''' == Bei formschlüssigen Riementrieben (Zahnriementriebe) wird das [[Drehmoment]] durch Ineinandergreifen der Zähne des Riemens und der [[ZahnriemenSynchronriemenscheibe]](z.B. Zahnrad mit seitlichen Bordscheiben, welche das Abspringen des Riemens verhindern)von der Antriebswelle auf das Zugmittel bzw. dem Zugmittel auf die Abtriebswelle übertragen.
Zahnriemen verbinden die Vorteile der Flach- und Keilriemen mit der Schlupffreiheit der [[BildKettentriebe]], wobei der Umschlingungswinkel des Riemens auf dem Zahnrad nicht so groß sein muss wie bei den Keil- oder Flachriemen. Zahnriemen zeichnen sich aus durch Laufruhe, geringere Riemenvorspannung und der daraus geringeren Lagerbelastung, die durch profillosen Spannrollen auf der Riemenaussenseite eingestellt wird. Darüber hinaus ist eine Riementriebkonstruktion meist eine kostengünstigere Alternative zu Antriebsketten. Da kein Durchrutschen zwischen den eingreifenden Partnern möglich ist, können formschlüssige Riementriebe auch für Steueraufgaben eingesetzt werden, z.B. in [[Verbrennungsmotor]]en zur [[Synchronisation]] der Kurbelwellen- mit der Nockenwellenbewegung (siehe:einseitige Bordscheibe.jpg|left|[[Zahnriemen]]).
Bei Formschlüssigen Riementrieben (Zahnriementriebe) wird das [[Drehmoment]] durch Ineinandergreifen der Zähne des Riemens und der [[Synchronriemenscheibe]] (z.B. Zahnrad mit seitlichen Bordscheiben, welche das Abspringen des Riemens verhindern) von der Antriebswelle auf das Zugmittel bzw. dem Zugmittel auf die Abtriebswelle übertragen.
Zahnriemen verbinden die Vorteile der Flach- und Keilriemen mit der Schlupffreiheit der [[Kettentriebe]].
Wo der Umschlingungswinkel des Riemens auf dem Zahnrad nicht so groß sein muss wie bei den Keil- oder Flachriemen, und dass diese Form der Kraftübertragung änlich des Kettentriebes keinen Schlupf aufweist. Zahnriemen zeichnen sich durch seine Laufruhe, geringere Riemenvorspannung und der daraus geringeren Lagerbelastung, die durch profillosen Spannrollen auf der Riemenaussenseite eingestellt wird aus. Sowie das eine Riementriebkonstruktion nicht zuletzt durch den Preis eine kostengünstigere Alternative zu Antriebsketten ist.
Da kein Durchrutschen zwischen den eingreifenden Partnern möglich ist, können formschlüssige Riementriebe für Steueraufgaben eingesetzt werden, z.B. in [[Verbrennungsmotor]]en zur [[Synchronisation]] der Kurbelwellen- mit der Nockenwellenbewegung (siehe: [[Zahnriemen]])oder in Druckmaschinen.
Als Nachteile gegenüber Ketten sind die schlechtere Temperaturbeständigkeit und die geringere Lebensdauer zu nennen.
Zu den Auslegungskriterium zählen hier vom Hersteller ermittelte Tabellen, die die maximale zu übertragende Leistung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und der Zähnezahlen darstellen.
Zu den Auslegungskriterien zählen u.a. vom Hersteller ermittelte Tabellen, die die maximale zu übertragende Leistung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und der Zähnezahlen darstellen.
* Die [http://mulco.gwj.de/de/staticpages/berechnung.htm?lang=de&comp=all Fa. Mulco] bietet die Möglichkeit, einen Riementrieb online zu berechnen. Login als bbswl, pw ist fsm03.* Ein Anwendungsbeispiel für das [[:Kategorie:Entwicklung und Konstruktion|Fach Entwicklung & Konstruktion]] zeigt die [[Projektarbeit Riementrieb]].
'''1. Aufgabe (Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine)'''Für den Antrieb einer Spezial-Bohrmaschine mit einer konstanten Spindeldrehzahl n<sub>ab</sub> = 1000/min ist ein geeigneter Synchronriemenantrieb auszulegen. Zum Antrieb wird ein Synchronmotor mit P = 1,5 kW bei n<sub>an</sub> = 3000/min mit einer Zähnezahl der Synchronriemenscheibe von z<sub>k</sub> = 38 sowie einer Teilung von p = 5 mm vorgesehen. Aus konstruktiven Gründen soll der Wellenabstand e´ = 290 mm und die Zahnscheibendurchmesser maximal 200 mm betragen. Erschwerte Betriebsbedingungen sind nicht zu erwarten; K<sub>A</sub> = 1.Die Berechnung erfolgt in Anlehnung an dem Ablaufplan zum Auslegen von Riementriebe.[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]''* '2. Aufgabe (Wellenantrieb)'''Ein Motor (n<sub>1</sub> = 1250/min, d<sub>dk</sub> = 115 mm) treibt eine Welle an, die 250/min machen soll. Berechne den Scheibendurchmesser der anzutreibenden Welle und das daraus resultierende Übersetzungsverhältnis, sowie die entstehende Riemengeschwindigkeit basierend auf den bekannten Daten.[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| LösungBerechnungsaufgaben]] '''2.1. Aufgabe (Wellenantrieb)'''Berechne die theoretische Riemenlänge zur vorherigen Aufgabe, bei einem Achsabstand von 1150 mm, die notwendig ist um eine Übertragung der Antriebskraft durch einen Keilriemen zu ermöglichen.[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]'''3. Aufgabe (Wäscheschleuder)'''[[Bild:Wäscheschleuder.jpg|left|]] Motordrehzahl n<sub>1</sub> = 3500/minMotorriemenscheibe d<sub>1</sub> = 50 mmÜbersetzungsverhältnis i = 2,5Gesucht:* Durchmesser der getriebenen Riemenscheibe* Drehzahl der Schleuder* Die höchste Umfangsgeschwindigkeit der Schleuder in m/s.[[Riementriebe:_Lösungen#_Lösung| Lösung]]
=Wiederholungsfragen=
Frage 1: Welche Gründe sprechen für den Einsatz einer Riementriebkonstruktion gegenüber einem [[Kettentriebe|Kettentrieb]]?
* [[Riementriebe:_Antworten#_Frage 1| Antwort]]
Frage 2: In welcher Weise findet bei kraftschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?
* [[Riementriebe:_Antworten#_Frage 2| Antworten]]
Frage 3: Welchen Vorteil weisen Flachriemen gegenüber allen anderen Riemenarten auf?
* [[Riementriebe:_Antworten#_Frage 3|Antworten]]
[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 3| Antworten]] Frage 4: Wodurch unterscheiden sich hinsichtlich der Keilriemen Kraftübertragung Keil- von dem Flachriemen im Bezug zur Kraftübertragung? * [[Riementriebe:_Antworten#_Frage 4| Antworten]]
Frage 5: In welcher Art und Weise findet bei formschlüssigen Riementrieben die Kraftübertragung statt?
* [[Riementriebe:_Antworten#_Frage 5|Antworten]]
[[Riementriebe:_Antworten#_Frage 5| Antworten]] Frage 6: Wodurch sind die Nachteile des Zahnriementriebes gegenüber des Kettenantriebes dem Kettenantrieb begründet? * [[Riementriebe:_Antworten#_Frage 6| Antworten]]
=Händler=
Verlag Europa Lehrmittel: Fachkunde Metall, 48. Aufl. 1987. ISBN 3-8085-1028-5
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=Unterrichtseinheit kraftschlüssige Riementriebe FSM2-2007 am 13.11.2010=
# [[Media:Riementriebe_97-03.ppt]]
# [[Media:Aufgabenstellung.doc]]
# [[Media:Lösungen.doc|Lösungen]]
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[http://www.youtube.com/watch?v=HbrSsYojsms]Keilriemenwechsel beim Käfer in 5 sek.<br />
