Riemenspannung messen
Für Antriebsriemen in industriellen Anwendungen
Ermitteln Sie schnell und einfach die richtige Spannung von Antriebsriemen mit Original-Technik von Hilger u. Kern.
Nur ein optimal gespannter Antriebsriemen erreicht seine maximale Lebensdauer. Ebenso vermeidet er frühzeitige Lagerschäden. Mit regelmäßigen Überprüfungen beugt man Motor- und Riemenschäden effektiv vor. Das Messgerät Trummeter liefert hierfür zuverlässige und dokumentierbare Ergebnisse.
Sowohl der Elektromotor als auch der Antriebsriemen sind für den Maschinenbau und die industrielle Produktion unentbehrlich. Fällt ein Elektromotor aus, verursacht dies häufig erhebliche Kosten. Zudem werden im Zuge der fortschreitenden Automatisierung immer mehr Arbeiten von Robotern erledigt. Deren Antrieb im Roboterarm besteht oft aus Schrittmotoren mit Zahnriemen, um die Kraft von einem Armsegment zum anderen zu übertragen. Die dreidimensionalen Verfahrwege des Roboters, seine Knick- und Rotationsbewegungen erfordern hochgenaue und äußerst robuste Kraftübertragungen am Antrieb.
Neben dem Schrittmotor muss auch der Zahnriemen hohen Ansprüchen gerecht werden: synchrone Drehzahlübertragung mit hohem Drehmoment sowie große Beschleunigungswerte ohne Spiel. Vor allem darf es nicht zu einem Überspringen der Zähne kommen. Die Voraussetzung hierfür sind präzise Zahngeometrien, eine hohe Zahntragfähigkeit und geringe Dehnbarkeit des Riemens.
Die hohe Genauigkeit des Antriebs kann nur gewährleistet werden, wenn die Riemenspannung optimal und präzise eingestellt wird. Generell ist die Zuverlässigkeit von Riemenantrieben sehr hoch. In der Regel wird eine Lebensdauer erreicht, die anderen Antrieben mit Rädergetrieben in nichts nachsteht – und das ohne Wartung. Dennoch können Riemenausfälle entstehen, etwa wenn das Dimensionieren der Riemen und das Aufstellen der Anlage nicht fachgerecht ausgeführt wurde. Antriebsriemen können frühzeitig verschleißen, wenn die Vorspannung des Riemens nicht korrekt eingestellt ist.
Mögliche Probleme bei falscher Riemenspannung:
- Geringe Vorspannung: Riemen schwingen, flattern oder Riemenzähne werden übersprungen.
- Zu hohe Vorspannung: Hoher Verschleiß von Zahnriemenflanken.
Riemenspannung messen mit dem Trummeter
Schnell und einfach lässt sich die Riemenspannung mit dem von Hilger u. Kern Industrietechnik entwickelten Trummeter messen – sowohl bei der Inbetriebnahme eines neuen Riemenantriebs als auch bei regelmäßigen Wartungen.
So funktioniert die Messung der Vorspannkraft:
- Der Antriebsriemen wird durch Anschlagen in Eigenschwingung versetzt.
- Das Trummeter beleuchtet den Riemen mit getaktetem LED-Licht.
- Die Messung wird durchgeführt.
Das Trummeter ermittelt die Eigenfrequenz des Zahnriemens und gibt den Wert in Hertz (Frequenz), Newton (Zugkraft) oder Pound-force aus. Zur Beurteilung des Messergebnisses wird dieser Wert mit dem Soll-Wert der Riemenspannung verglichen.
Lieferanten von Riemenantrieben geben diesen Soll-Wert für die Riemenspannung entweder als Eigenfrequenz in Hertz (Hz) oder als Trumkraft in Newton (N) vor. Der Soll-Wert ist dabei immer abhängig von den Eigenschaften des Antriebs.
Was ist der Trum und die Trumkraft?
In der Technik wird der Trum als die freie Länge eines Riemens zwischen zwei Auflagepunkten definiert. Die Trumkraft ist die Kraft, die den Riemen spannt und kann mit dem Trummeter ermittelt werden.
In Lehrbüchern des Maschinenbaus wird der Trum als ein Teil oder Zweig eines laufenden Zugstrangs beschrieben. Er bezeichnet genau den Abschnitt einer Anordnung, der von einem zentralen Punkt weg- oder zu ihm hinführt. In einem Riemengetriebe ist ein Trum der freie, nicht aufliegende Riemenabschnitt.
Bezeichnungen für die Trumkraft
Die Begriffe Riementrumkraft, Trumspannung und Trumkraft bezeichnen dieselbe physikalische Größe. Sie sind gleichzusetzen mit:
- Riemenspannung
- Riemenzugkraft
- Riemenvorspannkraft
- Riemenspannkraft
Berechnung der Trumkraft
Zur Berechnung der Trumkraft müssen im Trummeter die Riemenmasse und die Riemenlänge eingegeben werden. Bei der Messung der Riemenfrequenz in Hertz (Hz) ist dies nicht erforderlich.
Die Riemenmasse kann entweder:
- einer Tabelle entnommen werden oder
- durch Wiegen des Riemens und Umrechnung auf einen Meter bestimmt werden.