Riemenspannungsmessgerät

Die Bewegungsenergie von Bauteilen, die sich um ihre Achse drehen, kann mit Hilfe von Zahnrädern, Ketten, Seilen oder Riemen auf andere Bauteile übertragen werden. Seil- und Riemenantriebe sind nicht formschlüssig, sondern über Reibung kraftschlüssig an die Scheiben angebunden. Sie ermöglichen hohe Drehzahlen bei geräuscharmem Lauf und benötigen keine Schmierung. Voraussetzung für eine verlustarme Übertragung der Energie bei Riemenantrieben sind aufeinander abgestimmte und korrekt ausgerichtete Riemen und Riemenscheiben, der perfekter Sitz des Riemens auf den Scheiben und die korrekt eingestellte Riemenspannung.

Riemenantriebe werden oft mit fest eingebauten Spannvorrichtungen ausgestattet. Bei Bedarf kann die zu hohe oder zu niedrige Spannung dann einfach korrigiert werden. Dazu geben die Hersteller von Maschinen und Fahrzeugen in der Regel für jeden verbauten Riemen die zulässigen Vorspannwerte an. Mit einem speziellen Riemenspannungsmessgerät kann die Vorspannkraft am Riemen bei Stillstand des Antriebs jederzeit geprüft werden.

Als Riemenspannung oder statische Vorspannung wird die Zugkraft bezeichnet, die bei nicht laufendem Antrieb auf den Riemen wirkt. Sie entsteht beim Aufspannen des Riemens auf die Riemenscheiben. Die Riemenlänge kann sich durch Belastung, aber auch durch Umgebungseinflüsse verändern, wogegen der Abstand der Riemenscheiben gleichbleibt. Die Änderung der Riemenlänge hat deshalb Auswirkungen auf die Vorspannkraft und damit auch auf die Wirksamkeit des Antriebs und die Lebensdauer des Riemens.

An vielen Riemenantrieben kann die Spannung durch die eingebauten Vorrichtungen unkompliziert erhöht oder verringert werden. Die meisten Riemenarten müssen nach der ersten Inbetriebnahme des Antriebs bereits nach ein bis vier Stunden nachgespannt werden. Dazu wird die Riemenspannkraft im Stillstand mit einem Riemenspannungsmessgerät ermittelt, dann erhöht und noch einmal mit dem Riemenspannungsmessgerät geprüft.

Zu hohe Vorspannwerte führen zu höheren Belastungen und höherem Verschleiß an Riemen und Lagern. Zu niedrige Vorspannung bewirkt dagegen das Schwingen, Flattern oder sogar Durchrutschen des Riemens und verschlechtert damit die Leistungsübertragung. Die Einhaltung der vorgegebenen Vorspannwerte sichert die Kraftübertragung und das Erreichen der maximalen Lebensdauer der Riemen. Deshalb sollte die Riemenspannung regelmäßig mit einem Riemenspannungsmessgerät überwacht und bei Bedarf nachgestellt werden. Für die Häufigkeit der Kontrollen gibt die Betriebsanleitung Empfehlungen. Diese sollten immer an die konkreten Betriebsbedingungen angepasst werden.

Zur unkomplizierten Ermittlung der Riemenspannung kann bei Stillstand entweder der Durchhang des Riemens bei Druckbelastung mechanisch oder die Schwingfrequenz des Riemens nach dem Anschlagen optisch oder akustisch gemessen.

Messprinzip, Mess- und Rechenwerte
Bei einem mechanischen Riemenspannungsmessgerät wird ausgewertet, wieviel Kraft erforderlich ist, um den Riemen ein definiertes Maß aus seiner Lage zu bringen oder wie weit der Riemen sich bei definierter Krafteinwirkung verschieben lässt. Optische Messsonden erfassen die Eigenfrequenz des zu Schwingungen angeregten Riemens mit getaktetem Licht. Auch bei den akustisch arbeitenden Geräten wird die Frequenz des schwingenden Riemens bestimmt.

Die gemessene Frequenz wird sowohl bei der optischen als auch bei der akustischen Messung zum Vergleich mit den Frequenzen bei korrekt gespanntem Riemen genutzt. Bei bekannter Trumlänge des schwingenden Riemenabschnitts und bekannter Masse des Riemens kann auch die Trumkraft berechnet werden. Viele Modelle vom Riemenspannungsmessgerät bieten dazu Eingabemöglichkeiten für Länge und Masse.

Bei der mechanischen Messung ist Berührungskontakt erforderlich und zwar genau an der festgelegten Stelle des Riemens. Die optische und die akustische Messung funktionieren berührungslos, aber die Sonde des Messgerätes muss nah an den Riemen gebracht werden. Für die Frequenzmessung ist es aber unerheblich, an welcher Stelle des angeregten Riemens die Schwingung erfasst wird.

Display und Bedienung
Die verfügbaren Geräte unterscheiden sich auch in Bezug auf die Bedienbarkeit und die Ablesbarkeit. Einige zeigen nur den Messwert an und andere gleichzeitig auch den Rechenwert der Vorspannkraft und die zu Grunde liegenden Materialdaten. Bei einigen Modellen können über das Gerätemenü Grenzwerte definiert werden. Solange der gemessene Wert außerhalb der Grenzen liegt, gibt das Riemenspannungsmessgerät dann spezielle optische oder akustische Signale.

Speicher und Übertragungsmöglichkeiten
Werden umfangreiche Messungen durchgeführt, deren Ergebnisse in Protokolle und Wartungsbücher eingetragen werden müssen, bietet es sich an, ein Riemenspannungsmessgerät mit Messwertspeicher zu wählen. Bei einigen Geräten können die Messdaten auch direkt per Datenschnittstelle übertragen werden.

Gerätezubehör Für ein Riemenspannungsmessgerät mit optischem oder akustischem Messprinzip wird oft passendes Zubehör angeboten. Dazu gehören beispielsweise:

• Frequenzschlägel zum Erzeugen einer geeigneten Schwingung,
• Stativ zum Aufstellen des Messgerätes,
• Magnethalter zur schnellen Befestigung an magnetischen Untergründen und
• zusätzliche Messsonden für schwer zugängliche Messstellen.