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Die wichtigsten Anforderungen, die an Riemenwerkstoffe gestellt werden, sind gute Adhäsion zwischen Riemen und Scheiben (hohe Reibungszahl), eine hohe Zerreißfestigkeit und Elastizität sowie die Unempfindlichkeit gegen äußeren Einflüssen. Diese Einflüsse lassen sich nicht von einem Werkstoff zufriedenstellend erfüllen und entsprechend werden Mehrschicht- oder Verbundriemen zunehmend verwendet. Diese bestehen aus einer hochfesten, dehnungsarmen Zugschicht sowie einer Reibschicht mit sehr niedrigem E-Modul und hoher Reibungszahl. Die Zugschicht wird dabei durch eine Deckschicht geschützt. Als Werkstoffe für Riemen kommen neben den Verbundwerkstoffen vorwiegend Leder, Gewebe und Kunststoffe zur Anwendung.

Mit Lederriemen wurden Reibungszahlen erreicht, die anderen Werkstoffen weit überlegen sind. Für Riemen kommt Kernleder (mit pflanzlichen Stoffen gegerbt) oder Chromleder (mit mineralischen Stoffen gegerbt) zum Einsatz. Dabei wird für nicht besonders hoch beanspruchte Triebe Kernleder und für höher beanspruchte Triebe Chromleder verwendet. Je nach Fettgehalt des Leders wird noch zwischen Standardleder (S), geschmeidiges Leder (G) und hoch-geschmeidige Leder (HG) unterschieden. Hochgeschmeidige Leder ist für alle Antriebsfälle geeignet, während das Standardleder bei kleinen Riemengeschwindigkeiten verwendet wird.

Geweberiemen aus organischen oder synthetischen Stoffen haben gegenüber den Lederriemen eine gleichmäßigere Struktur und können endlos hergestellt werden. Sie sind aber Kantenempfindlicher und kleine Anrisse führen meistens zum Durchreißen des Riemens. Die Zugschicht besteht meist aus Baumwolle, Polyamid- oder Polyestergewebe und kann durch Nähen, Kleben, etc. mehrlagig hergestellt werden. Das Kleben erfolgt mit Balata oder Guttapercha. Balata ist ein elastischer Klebstoff, der aus dem geronnenen Saft des tropischen Sternapfelbaums hergestellt wird. Balatariemen sind zwei- bis dreimal so fest wie Lederriemen. Die Laufschicht besteht meist aus Gummi oder Polyurethan und wird durch Vulkanisieren mit der Gewebefläche verbunden.

Bild: Qierschnittsaufbau der Extremultus-Mehrschichtriemen

a) Bauart 80
b) Bauart 81

T  Textilgewebe mit Kunststoff als Deckschicht
P  Polyamid-Zugschicht
L  Leder-Laufschicht
E  Polyester-Kordfäden-Zugschicht

Kunststoffriemen aus Polyamid oder Polyester werden als Einschichtriemen verwendet, werden aber wegen der niedrigen Reibzahl nur selten eingesetzt.

Durch neuartige Verfahren ist es möglich, Kunststoffbänder (Zugschicht) mit Chromleder, Gummi oder Elastomere (Laufschicht) zu versehen. Bei diesen Mehrschicht- oder Verbundriemen (Bild 1) gibt die Zugschicht aus Kunststoff dem Riemen eine hohe Zugfestigkeit und die Laufschicht aus Leder oder Gummi sorgt für eine hohe Reibungszahl. Mehrschichtriemen sind sehr fest und laufen praktisch schlupflos. Sie sind sehr biegsam und gegen Schmiermittel oder sonstige äußere Einflüsse unempfindlich.

Die Tabelle enthält Kennwerte für Flachriemen, wobei aber hier nur Anhaltswerte aufgeführt sind. Maßgebend bei einer Riemenauslegung sind die Herstellerangaben!

Tabelle: Eigenschaften und Kennwerte für Flachriemen [2]
Riemen
Zugschicht
Lauf-
schicht
E
N/mm2
sB
N/mm2
s
mm
b
mm
r
kg/dm3
szul
N/mm2
m
Gewebe einlagig aus
PA-o.
PE-Fasern
Gummi
oder PU
350..1200 50..60 0,5..1,5 10..50 1,1..1,4 3,3..5,4 0,5
mehrlagig aus
PA-o.
PE-Fasern
Gummi
oder
Balata
900..1200 45..60 (3..7) x
(0,5..1,3)
10..500 1,1..1,4 3,3..5,4 0,5
Mehr-
schicht/
Verbund
Kordfaden
aus PA-o.
PE-Fasern
in Gummi
o. PU
gebettet
Gummi
oder PU
600..700 220..260 1,5..3,3 ..500 1,1..1,4 5..12 0,75
CH 500..600 180..200 1,7..8,2 ..500 1,1..1,4 4..10 wie
Leder
ein oder
mehrere
PA-Bänder
geschichtet
und vorgeregt
Gummi
oder PU
500..600 180..220 1,5..3,3 ..500 1,1..1,4 4..10 0,75
CH 400..500 140..180 1,7..8,2 ..1200 1,1..1,4 3..8 wie
Leder
Textil z.B.
Baumwolle
- 500..1400 36..52 4..12 20..270 1,3 2,3..5 0,3
PA oder
Perlon
- 500..1400 180..220 0,4..1,2 10..200 1,1 9 0,3
Leder Standard - 200..300 25 3..20 20..180 1,0 3,9 0,3
hoch-
geschmeidig
- 250..400 30 3..20 20..1800 0,9 4,4
Stahl Stahlband Korkauf-
lage auf
Riemen-
scheibe
2,1·105 1500 0,6..1,1 20..250 7,8 300
..330
0,25

PA Polyamid
PE Polyester
PU Polyurethan
B Baumwolle
CH Chromleder

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