Keilrippenriemen

zwei parallel laufende Keilriemen, schematisch

Keilriemen sind Treibriemen von Riementrieben, die einen trapezförmigen Querschnitt besitzen.

Die Reibung in einer keilförmigen Rille ist wesentlich höher als bei einer flachen Auflage. Diesen Umstand nutzen die Keilriemen aus. Sie bestehen aus Gummi mit einer Textil- oder Stahlseileinlage und werden endlos gefertigt. Sie können bei gleichem Platzbedarf wesentlich größere Drehmomente als Flachriemen übertragen. Durch die höhere Reibung sind die Kräfte auf die Lager wesentlich geringer. Im Vergleich zum Flachriemen ist der Wirkungsgrad allerdings etwas geringer.

Man kann auch mehrere Keilriemen nebeneinander anordnen. Bei Antrieben mit mehreren parallelen Keilriemen ist es aufgrund der Ausdehnung jedoch wichtig, dass alle Riemen zugleich getauscht werden.

In der Praxis werden hauptsächlich vier unterschiedliche Keilriemenarten verwendet.

  • Klassische Keilriemen - Keilriemen, die mit einer Gewebelage ummantelt sind und in den Profilen 5, 6, 8, 10, 13, 17, 20, 22, 25, 32 und 40 hergestellt werden. Sie zeichnen sich durch eine sehr hohe Betriebssicherheit aus. Der Einsatz ist aber sehr rückläufig.
  • Schmalkeilriemen - ebenfalls ummantelt, aber mit verbesserter Leistungsübertragung. Eingesetzt in den Profilen SPZ (9,7), SPA (12,7), SPB (16,3), SPC (22)
  • Flankenoffene Keilriemen - Keilriemen mit offenen Flanken (FO) mit Vorteilen im Verschleißverhalten, der Laufgenauigkeit und dem Reibschluss. Profile: XPZ, XPA, XPB, XPC
  • Formgezahnte Keilriemen - wie der flankenoffene Keilriemen, aber zusätzlich mit formgezahnter Innenseite (FOZ). Dieser Riemen ist der auf neuen Antrieben bevorzugteste, bedingt durch längere Laufzeiten, geringeren Energieverbrauch und höhere Leistungsübertragung.

Der Keilriemen ist wohl der bekannteste Vertreter der Antriebsriemen. Er findet in Kraftfahrzeugen Verwendung, um die Lichtmaschine, häufig auch den Ventilator und die Wasserpumpe oder die Hydraulikpumpe für die Servolenkung anzutreiben. Aber ebenso wird er im Haushalt in Waschmaschinen zum Drehen der Trommel verwendet.

Normalerweise werden Keilriemen auf Keilriemenscheiben mit einem fixen Durchmesser verwendet. Man kann jedoch auch zwei konische Scheiben weiter zusammen oder auseinander schieben, so dass der Riemen weiter innen oder außen läuft. Es entsteht so ein verstellbares Getriebe. Eine dieser Bauformen, die sich drehzahlabhängig selbst nachstellt, ist auch unter der Bezeichnung Variomatic bekannt und wird bei Motorrollern eingesetzt.

Während Flachriemen nicht genormt sind, sind Keilriemen weitgehend standardisiert, sodass sie herstellerneutral verwendet und getauscht werden können. Da es Unterschiede in der Normung gibt, DIN 7753 Teil 1/ISO 4184 Europäisch und RMA/MPTA Amerikanisch, wird ein Umrechnungsfaktor Ld auf La (s. u.) benutzt.

Da der Keilriemen relativ hoch (dick) ist, kommt es bei der Umlenkung zu einer Stauchung innen und somit zur Erwärmung. Man kann den Keilriemen nun 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.

Keilrippenriemen an einem Waschmaschinenantrieb; Riemenscheiben-Durchmesser 22,4 mm

Keilrippenriemen

Der Keilrippenriemen (auch Keilrippriemen) ist eine Weiterentwicklung des Keilriemens. Keilrippenriemen vereinen die Vorteile des Flachriemens (geringe Radien) mit denen des Keilriemens (geringere Umschlingungswinkel bzw. größere Reibung).
Der Riemen besitzt Rippen, die in Längsrichtung verlaufen. Die Riemenscheibe weist entsprechende Rillen auf. Keilrippenriemen werden zum Beispiel in sogenannten Serpentinentrieben zum Antrieb mehrerer Nebenaggregate, z. B. Kühlwasserpumpe, Klimakompressor, Lichtmaschine, Lenkhilfepumpe, usw., aber auch in Waschmaschinen verwendet. Mit Keilrippenriemen können mehrere Aggregate mit einem Riemen angetrieben werden, indem zum Beispiel auch die glatte Außenseite benutzt wird. Keilrippenriementriebe in Kraftfahrzeugen können auf eine Lebensdauer von 160.000 km ausgelegt sein. Sie benötigen im Gegensatz zum Keilriemen, der oft statisch gespannt ist, automatische Spannsysteme, um unter allen Betriebsbedingungen eine möglichst konstante Riemenkraft gewährleisten zu können.

Die Gebrauchsnummer des Keilrippenriemen (auf jedem Keilrippenriemen vermerkt) gibt Auskunft über Rippenanzahl, Riemenprofil und die Bezugslänge. „5pk940“ hat also 5 Rippen, das Profil pk und eine Bezugslänge von 940 mm.

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