antriebstechnik 10/2015

GETRIEBE UND

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN Unerreichbares erreichbar machen Über die Zukunft des Zahnriemens in High-End-Anwendungen Wolfgang Körfer Seit der Markteinführung hat sich der Poly Chain Riemen von Gates in vielen Bereichen der Antriebstechnik als Konstruktionselement im High-End-Bereich etabliert. Die Erfolgsstory ist jedoch noch lange nicht an ihr Ende gekommen und weitere Produkt- und Materialentwicklungen innerhalb der Familie sollen dazu beitragen, dass zukünftig Bereiche erschlossen werden, die aus heutiger Sicht für Zahnriemenantriebe noch als unerreichbar gelten. B ei der ersten Poly Chain Generation wurde Aramid als Zugstrangmaterial verwendet. Damit wurde bereits eine deutlich höhere Leistungsfähigkeit im Vergleich zu Standard Zahnriemen erzielt. Die Entwicklung des Poly Chain GT Carbon-Zahnriemens stellte anschließend einen deutlichen Entwicklungsschritt in Richtung neuer Leistungsdimensionen für Riemenantriebe dar. Wo bislang Ketten oder Zahnradgetriebe zur Anwendung kamen, können Konstrukteure seitdem den Gates Poly Chain einsetzen. Neben diesen offensichtlichen Anwendungsbereichen wird der Riemen mittlerweile auch genutzt, um im Rahmen der heutigen CO 2 -Problematik den Wirkungsgrad von Riementrieben zu verbessern, indem er ursprünglich reibschlüssige Keilriemenantriebe mit seiner hohen Leistungsdichte ersetzt. Der Poly Chain zeichnet sich durch hohe Übertragungsleistung sowohl bei hoher dynamischer Belastung als auch bei niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment aus. Somit ermöglicht der Riemen eine kompaktere Antriebsauslegung bzw. die Reduzierung der Riementriebsbreite als Alternative zu breiteren Standard- Gummizahnriemen. Wichtigste Bestandteile dieses Zahnriemens sind der Carbonfaser-Zugstrang sowie der Riemenkörper aus widerstandsfähigem, leichtem und chemiebeständigem Poly- Wolfgang Körfer ist Business Unit Direktor Power Transmission bei der Gates GmbH in Aachen urethan-Verbundwerkstoff. Die zahnseitige Oberfläche bildet ein verschleißfestes Nylongewebe. Diese Nylon-Schutzschicht fungiert als Verschleißschutz, reduziert die Reibungsverluste im Kontakt mit der Riemenscheibe und vermindert dadurch den Temperaturanstieg während des Betriebs. Ein spezielles, nichtlineares Zahnprofil sorgt für eine gleichmäßigere Spannungsverteilung und ermöglicht höhere Gesamtbelastungen. Carbon statt Aramid Der Hauptvorteil bei Verwendung eines Zugstranges aus Carbonfasern liegt in der hohen Zugfestigkeit bei extremer Längenstabilität. Hier lag ein Manko des früher verwendeten Aramid-Zugstranges, nämlich die Längung unter Last. Ein weiterer Pluspunkt bei Verwendung von Carbon ist die exzellente Biegewechselfestigkeit, die im Gegensatz zu Aramid auch Gegenbiegungen erlaubt. Überdies sind die höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber Stoßbelastungen sowie die minimale Feuchtigkeitsaufnahme im Vergleich zu Aramid hervorzuheben. Dies alles führt dazu, dass die Riemenspannung, bei optimaler Auslegung des Antriebs, über die gesamte Lebensdauer konstant bleibt. Durch neue Werkstoff-Entwicklungen hat Gates die Verwendung von Riemenantrieben, nicht nur in der Automobilindustrie, vorangetrieben. Nun steht im Maschinen- und Anlagenbau ein weiterer Schritt bevor. Mit der Einführung des Poly Chain Carbon Volt Riemens wurde ein neuer Meilenstein innerhalb der Geschichte der Antriebstechnik gesetzt. Diese Weiterentwicklung des leistungsstärksten Synchronriemens auf dem Markt ermöglicht eine 22 antriebstechnik 10/2015

GETRIEBE UND GETRIEBEMOTOREN 01 Synchronriemen aus Polyurethan mit patentierten Carbonfasern 02 Die statische Leitfähigkeit wird über das „Black Jacket“ Gewebe sichergestellt zuverlässige Ableitung von elektrostatischen Ladungen, was aufgrund der verwendeten Materialen beim Poly Chain GT Carbon nicht der Fall war. Sobald sich Riemenantriebssysteme in potentiell explosionsgefährdeten Umgebungen befinden, ist dieser Faktor als kritisch einzustufen und antistatische Riemen sind ein absolutes Muss. Gemäß den Anforderungen der ATEX-Richtlinie entspricht der Poly Chain Carbon Volt der Norm für statische Leitfähigkeit ISO 9563 und eignet sich für jede Anwendung (einschl. Getreidesilos, Lagersilos, Gasindustrie, Ölraffinerien und Chemieanlagen). Neue Anwendungen in Sicht Aufgrund der wichtigsten Produkteigenschaften ergeben sich Anwendungsbereiche, die bisher von anderen Konstruktionselementen wie Keilriemen, Ketten und Zahnradgetrieben dominiert wurden. Dies gilt vor allem, wenn man auch den bauartbedingten Wirkungsgradvorteil berücksichtigt, den ein Zahnriemen im Vergleich zu den meisten Kraftübertragungselementen systembedingt mit sich bringt. Willkommen bei den Spezialisten für mechanische Bewegungstechnik! www.nadella.de Besuchen Sie uns auf der Motek in Stuttgart 5. – 8.10.2015 Halle 6, Stand 6431 www.durbal.de