Der Weg zum Hochleistungsprodukt: die Entwicklung von Zahnriemen

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febi Zahnriemen bestehen aus hydriertem Nitril-Butadien-Kautschuk (HNBR).
febi Zahnriemen bestehen aus hydriertem Nitril-Butadien-Kautschuk (HNBR).

Über die vergangenen Jahrzehnte hat sich nicht nur der Verbrennungsmotor weiterentwickelt. Auch die Motorsteuerung ist immer mehr zu einem Hochleistungsprodukt geworden. Das gilt insbesondere für den Zahnriemen.

1962 wurde erstmals ein Automotor in Massen produziert, der mit einem Zahnriemen ausgestattet war. Diese bahnbrechende Erfindung war damals eine echte Revolution für den Riementrieb. Seither setzen weltweit unterschiedlichste Marken und Modelle auf diese Art der Motorsteuerung. Mit der Entwicklung neuer Werkstoffe und Zahnkonstruktionen ist auch die Lebensdauer der Zahnriemen gestiegen, da sie beständiger gegen extreme Temperaturen sind und hohen Belastungen besser standhalten können.

Riemen-Material: Keins wie das andere

Über die Jahrzehnte wurden verschiedene Materialien in der Riemenproduktion eingesetzt:

  • Chloropren-Kautschuk (CR): Die Riemen der ersten Generation wurden bei einer Betriebstemperatur von 80 °C bis 90 °C weder hohen Betriebslasten noch großen thermischen Belastungen ausgesetzt. Diese Riemen hatten eine kurze Lebensdauer, da der Kautschuk schnell brüchig wurde. Das wurde noch beschleunigt, wenn er mit eventuell austretendem Motoröl in Berührung kam.
  • Hochgesättigter Nitrilkautschuk (HSN): Bietet eine verbesserte Beständigkeit gegen Belastungen und Betriebstemperaturen bis zu 110 °C.
  • Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR): Bietet eine verbesserte Beständigkeit bei Last- und Arbeitstemperaturen bis zu 110 °C. Wird in der neuesten Generation von Zahnriemen verwendet, z. B. auch für febi Zahnriemen. HNBR zeichnet sich durch eine ideale Temperaturbeständigkeit, geringe Reibung und Geräuschentwicklung während des Betriebs aus. Darüber hinaus verfügt er über eine erhöhte Lebensdauer und hält die EURO-5- und EURO-6-Emissionsnormen für Steuer- und Verbrennungswerte ein.
  • Riemen in Öl: Dieser Zahnriemen ist für den Betrieb in Öl ausgelegt und beständig gegen Verschmutzung und hohe Motoröltemperatur.

Unterschiedliche Zahnformen

Die ersten Zahnriemen nutzten bestehende Zahnformen, die bereits in industriellen Anwendungen eingesetzt wurden. Hier hatte jeder Zahn eine Trapezform. Mit steigenden Anforderungen sollten die Riemen weniger Geräusche und Vibrationen erzeugen sowie mit einer höheren Haltbarkeit und Lastübertragung überzeugen. Um das zu erreichen, setzte sich die Verwendung von gekrümmten Zahnformen durch.

Die Kreisform ermöglicht eine gleichmäßige Verteilung der auf den Zahn wirkenden Kräfte und vermeidet Spannungsspitzen auf dem Riemen. Neben einseitig verzahnten Zahnriemen gibt es einige Sonderausführungen von doppelseitig verzahnten Zahnriemen, die einen beidseitigen Antrieb des Riemens ermöglichen und zum Antrieb von Motorsteuerungen oder Nebenaggregaten gerippt sind oder auf der Rückseite Zähne haben.

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