Keilriemen-Spannung

Keilriemen-Spannung

Keilriemen- und Riemenscheibensystem

Abbildung 1: Keilriemen- und Riemenscheibensystem

Die richtige Keilriemenspannung ist der Schlüssel für einen langen, effizienten und störungsfreien Betrieb. Sobald die Riemenscheiben auf den Riemen ausgerichtet sind, müssen die Riemen entsprechend den Empfehlungen des Herstellers gespannt werden. Eine falsche Keilriemenspannung beeinträchtigt die Zuverlässigkeit und Effizienz des Riemenantriebs. Dieser Artikel beschreibt die Bedeutung der Keilriemenspannung und wie die Spannung eines Keilriemens bestimmt wird. Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel über Keilriemen.

Inhaltsübersicht

Warum ist das Spannen von Keilriemen wichtig?

Ein Keilriemen ist ein Antriebsriemen mit trapezförmigem Querschnitt. Er besteht aus Kautschukpolymer. Keilriemen ermöglichen eine höhere Drehmomentübertragung bei Anwendungen mit mehrrilligen Riemenscheiben. Die richtige Keilriemenspannung ist die niedrigste Kraft, bei der der Riemen unter der maximalen Belastung nicht durchrutscht. Keilriemen sind sehr wartungsarm; eine falsche Riemenspannung kann jedoch Probleme in Riemenantriebssystemen verursachen. Es gibt zwei Fälle, in denen der Riemen nicht richtig gespannt ist:

  • Keilriemen zu eng: Wenn ein Keilriemen in einem System zu stark gespannt ist, kann er die Lager zusätzlich belasten. Die zusätzliche Belastung führt zu einer übermäßigen Stromaufnahme des Motors und schließlich zum Ausfall des Motors.
  • Keilriemen zu locker: Ein lockerer Keilriemen in einem Riemenscheibensystem kann während der Bewegung durchrutschen und zusätzliche Reibung verursachen. Die zusätzliche Reibung führt zu einem Hitzestau am Riemen und an der Riemenscheibe, was zu einer vorzeitigen Beschädigung der Riemen führt.

Zu den Symptomen einer unsachgemäßen Vorspannung gehören:

  • Quietschen beim Starten
  • Vorzeitiger Verschleiß von Riemenscheiben
  • Rissbildung am Gürtel
  • Gehärtetes Aussehen
  • Zu hohe Stromstärke des Motors

Testen Sie immer die Spannung eines Keilriemens, wenn Sie einen neuen Keilriemen einbauen oder wenn eines der oben genannten Symptome auftritt.

Minimale Scheibendurchmesser

Der Durchmesser der Riemenscheiben bestimmt den Betrieb eines Keilriemenantriebs. Die ARPM (Association for Rubber Product Manufacturers) gibt den empfohlenen Mindestscheibendurchmesser für jedes Keilriemenprofil an. Die Verwendung von Riemenscheiben, die kleiner als die empfohlenen Durchmesser sind, führt zu einer erheblichen Erhöhung der Riemenspannung und verringert die Gesamtlebensdauer des Riemens.

Prüfen der Keilriemenspannung

Bei der Herstellung von Keilriemen werden unterschiedliche Materialien und Spannseile verwendet; daher fühlen sich nicht alle Keilriemen gleich an, wenn sie angemessen gespannt sind. Das physische Berühren des Riemens, um seine Spannung zu bestimmen, führt möglicherweise nicht zu korrekten Ergebnissen. Verwenden Sie beim Einbau eines neuen Keilriemens einen Spannungsmesser, um die richtige Spannung zu ermitteln. Überprüfen Sie dann regelmäßig die Riemenspannung oder wenn eines der Symptome einer falschen Spannung auftritt; dies hilft, die Leistung des Keilriemens zu erhalten.

Kraft-Durchbiegung-Methode

Die Spannung des Keilriemens hängt von zwei Parametern ab: der Durchbiegung des Riemens und seiner Kraft. Bestimmen Sie die Keilriemenspannung nach der folgenden Methode.

Kraft-Durchbiegungs-Methode zum Spannen von Keilriemen; A: Spannweite, B: Durchbiegungslänge und C: durch die Durchbiegung verursachte Kraft oder Spannung

Abbildung 2: Kraft-Durchbiegungs-Methode zum Spannen von Keilriemen; Spannweite (A), Durchbiegungslänge (B) und durch die Durchbiegung verursachte Kraft oder Spannung (C)

  1. Messen Sie die Länge der Keilriemenspannweite (Abbildung 2, Kennzeichnung A) mit einem Maßband.
  2. Berechnen Sie die Durchbiegungsstrecke (Abbildung 2, Bezeichnung B). Der Durchbiegungsabstand beträgt etwa 1/64 Zoll (0,4 mm) der Spannweite.
  3. Stellen Sie den oberen kleinen O-Ring (Abbildung 3, Bezeichnung A) auf dem Stößel (Abbildung 3, Bezeichnung B) auf Null gegen den Körper des Spannungsmessers.
  4. Schieben Sie den unteren O-Ring (Abbildung 3, Kennzeichnung D) gegen die Ablenkungsskala (Abbildung 3, Kennzeichnung C), um sie auf den in Schritt 2 berechneten Ablenkungsabstand einzustellen.
  5. Halten Sie den Spannungsmesser senkrecht zur Keilriemenspannweite. Drücken Sie den Riemen nach unten, so dass er sich durchbiegt, bis die Unterseite des großen O-Rings mit der Oberseite des angrenzenden Riemens fluchtet. Dadurch wird das Messgerät auf die berechnete Ablenkungsstrecke eingestellt.
  6. Lassen Sie den Druck los. Der obere kleine O-Ring bewegt sich auf der Skala und zeigt auf die Kraft (Spannung), die durch die Auslenkung entsteht. Der untere O-Ring legt also den Ablenkungsabstand fest, während der obere O-Ring die erforderliche Spannung (in Pfund) berechnet, die durch die Ablenkung verursacht wird.
  7. Die empfohlene metrische Keilriemenspannung für den verwendeten Riementyp finden Sie im Handbuch des Herstellers. Der Wert der Durchbiegekraft sollte innerhalb der im Herstellerblatt angegebenen Mindest- und Höchstwerte liegen.
  8. Ein Wert für die Durchbiegekraft, der unter dem empfohlenen Mindestwert im Bereich liegt, deutet auf einen zu schwach gespannten Antrieb hin. Eine Durchbiegekraft, die höher ist als der empfohlene Maximalwert, deutet auf einen überspannten Antrieb hin. Stellen Sie die Keilriemenspannung ein, bis die zum Erreichen der gewünschten Durchbiegung erforderliche Kraft innerhalb des empfohlenen Bereichs liegt.

Hinweis

  • Schalten Sie das Gerät aus, bevor Sie den Keilriemen spannen oder Wartungsarbeiten daran durchführen; dadurch wird die Sicherheit des Benutzers gewährleistet.
  • Neue Riemen benötigen eine höhere Spannung (etwa das 1,3-fache des Nennwertes) als gebrauchte Riemen, da sie nicht eingelaufen sind.
  • Bei Gurtbändern multipliziert man die Bandumlenkkraft mit der Anzahl der Rippen im Griffband. Legen Sie einen Stahlstab über den Keilriemen und üben Sie die Umlenkkraft des Riemens so auf den Stab aus, dass alle einzelnen Rippen gleich stark umgelenkt werden.
Spannungsmessgerät zur Bestimmung der Keilriemenspannung; A: Großer O-Ring, B: Körper mit Auslenkkraftskala, C: Kleiner O-Ring und D: Stößel mit Auslenkwegskala

Abbildung 3: Spannungsmesser zur Bestimmung der Keilriemenspannung; A: Großer O-Ring, B: Körper mit Durchbiegekraft-Skala, C: Kleiner O-Ring, und D: Stößel mit Skala für den Auslenkungsabstand.

Beispiel

Nehmen wir einen Keilriemen mit einer Spannweite von 48 Zoll.

  1. Die Durchbiegung des Gurtes beträgt 48/64 Zoll (19 mm).
  2. Berechnen Sie mit Hilfe eines Spannungsmessers die Kraft, die erforderlich ist, um den Riemen auf den in Schritt 1 angegebenen Wert auszulenken.
  3. Prüfen Sie anhand des Herstellerblattes, ob der Kraftwert innerhalb des Nennbereiches des Keilriemens liegt.
  4. Ggf. den Riemen nachspannen
  1. Liegt der Spannungswert unter dem empfohlenen Mindestbereich, ist der Keilriemen zu schwach gespannt.
  2. Überschreitet der Spannungswert den maximal empfohlenen Bereich, ist der Keilriemen überspannt.

Weitere Informationen finden Sie in unseren Artikeln über das Messen eines Keilriemens und den Austausch von Keilriemen.

FAQs

Was passiert, wenn ein Keilriemen zu eng ist?

Ein zu enger Keilriemen kann die Lager zusätzlich belasten, was zu einer Überlastung des Motors und einem möglichen Motorausfall führen kann.

Wodurch brennen Keilriemen?

Verschlissene Riemenscheiben und falsch gespannte Keilriemen verursachen Quietschen (Schleuderbrand).

Wodurch rutscht ein Keilriemen?

Eine unzureichende Keilriemenspannung erzeugt Wärme, die zum Durchrutschen des Riemens führt.