Zahnriemen und Zahnscheiben

Funktionsprinzip des formschlüssigen Riementriebes

Bei Zahnriemen und Zahnscheiben entsteht die Kraftübertragung über ineinandergreifende Zahnprofile. Anders als bei glatten Riemen oder Keilriemen beruht die Übertragung nicht primär auf Reibung, sondern auf dem Eingriff der Zähne. Dadurch eignet sich das System für Anwendungen, in denen Drehwinkel, Taktung oder Wegstrecken reproduzierbar übertragen werden müssen. Die Zahnscheibe ist dabei auf Teilung und Profil des jeweiligen Zahnriemens abgestimmt.

Einsatzbereiche in Maschinenbau und Fördertechnik

Zahnriementriebe finden sich in Förderanlagen, Verpackungsmaschinen, Handhabungssystemen, Positioniereinheiten und allgemeinen Automatisierungslösungen. Sie werden verwendet, wenn Achsen synchron laufen sollen oder wenn lineare Bewegungen über Umlenkungen und definierte Hübe erzeugt werden. Auch bei kompakten Maschinenkonzepten mit grösserem Achsabstand sind sie verbreitet, da sie Bewegung zwischen räumlich getrennten Wellen übertragen können.

Ausführungen und technische Auswahlkriterien

Unterschieden werden Zahnriemen und Zahnscheiben unter anderem nach Zahnprofil, Teilung, Breite, Werkstoff und Ausführung der Zugträger. Bei Zahnscheiben spielen zudem Durchmesser, Zähnezahl, Nabenform und Befestigung auf der Welle eine Rolle. Für die Auswahl müssen Riemen und Scheibe zueinander passen; entscheidend sind dabei unter anderem Last, Drehzahl, Übersetzung, geforderte Positioniergenauigkeit und bauliche Einbausituation. In vielen Anwendungen gehören auch Spann- und Umlenkelemente zur Auslegung des Gesamtsystems.

Abgrenzung zu Riemen, Ketten und Zahnrädern

Innerhalb der Antriebstechnik unterscheiden sich Zahnriemen und Zahnscheiben klar von allgemeinen Riemen sowie von Riemenrädern und Riemenscheiben für reibschlüssige Antriebe. Dort steht die Kraftübertragung über Reibung im Vordergrund, während Zahnriemen synchron laufen. Gegenüber Ketten und Kettenrädern arbeiten Zahnriementriebe ebenfalls formschlüssig, jedoch mit einem elastischen Riemenelement statt mit gelenkigen Kettengliedern. Von Zahnrädern grenzen sie sich dadurch ab, dass die Verbindung zwischen den Wellen über einen flexiblen Riemen und nicht über direkt kämmende starre Räder erfolgt.