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Hallo zusammen
Ich habe folgende Frage bzw. fehlt mir das Verständnis für folgende Situation:
Bis anhin dachte ich, ein Zahnriemenspanner wirke der Abhebekraft / Fliehkraft des Zahnriemens entgegen. Folglich würde ich einen Zahnriemenspanner immer nach innen drückend einbauen.
Das ist scheinbar aber eine Fehlüberlegung. Effektiv wirkt der Zahnriemenspanner dem „Raufwandern des Zahnriemens entlang der Zahnflanke“ entgegen und kann nach innen oder nach aussen „drückend“ eingebaut werden. Nach aussen ist besser, da der Zahnriemen dann nur in eine Richtung durchgebogen wird (Wechselbiegebelastung vermeiden).
So weit so gut – jetzt zu meinen Fragen:

1.) Meine eigentliche Frage lautet: wie sehen die Kräfte im System „Zahnriemen mit Zahnriemenspanner“ aus?
2.) Meine zweite Frage: was macht eigentlich ein Zahnriemenspanner? Logischerweise den Zahnriemen spannen, jaja. Was ich nicht ganz checke: scheinbar wirkt der Zahnriemenspanner dem „Raufwandern des Zahnriemens entlang der Zahnflanke“ entgegen. Wo genau geschieht dieses Raufwandern? Am Zahnrad, am Ritzel, auf der treibenden oder auf der losen Trumseite, beim Eingreifen des Zahnes, am Scheitelpunkt des Zahnrades, etc. Kann das jemand mit ein paar Kräftepfeilen mir einleuchtend erklären?

Eine Skizze beilegen bringt nach meiner Meinung wenig!  Wäre eh nur das Zahnrad, das Ritzel, den Zahnriemen und der Zahnriemenspanner „ersichtlich“.

Falls dies hier noch weiter helfen würde: die Situation sieht folgendermassen aus:
Eine Rolle wird auf einen Pneumatikzylinder montiert. Dies ist der Zahnriemenspanner. Dieser drückt den Zahnriemen nach aussen. Der Zahnriemen ist vorgespannt. Mit welcher Kraft muss der Pneumatikzylinder nach aussen drücken, um eine Erhöhung der Vorspannkraft um XX % zu erhalten?

Gruss aus der Schweiz
Lego_Tom

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Hallo Tom,
mit dem „Raufwandern des Zahnriemens entlang der Zahnflanke“ kann ich nicht so recht etwas anfangen. Bei den Kräften kann ich dir aber glaub ich weiterhelfen.

Beider Zahnriemenauslegung wird ja immer auc die Riemenvorspannung in Abhängigkeit von den zu übertragenden Drehmomenten vorgeschrieben. Diese Trumkraft ist in Ruhestellung in An- und Abtriebstum gleich. mit deiner Spannrolle im Abtriebstum kanst Du jetzt ein Kräfteparallelogramm bilden mit den zwei gleichen Kräften im Riemen links und rechts der Spannrolle, sowie dein Spannzylinder. Bei bekannten, zu erreichenden Riemenkräften kannst Du die erforderliche Spannkraft schnell geometrisch ausrechnen.

Andreas

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Hallo Andreas
Zuerst mal Danke für die Antwort. Mein Problem auch komplett richtig erkannt.
Ich sage nicht, dass Dein Ansatz falsch ist, aber:
Mit dem Parallelogram-Ansatz: wie gross wäre die Zunahme im Zahnriemen bei gleich grossem Zahnrad und Ritzel? Wenn ich hier das Parallelogram (in diesem Falle ein Rechteck) aufzeichne, erhalte ich KEINE Zunahme im Zahnriemen (in Zahnriemenrichtung). Würde heissen, der Riemenspanner würde in diesem Falle nichts nützen. Ob das wohl so stimmt? Mein Bauchgefühl sagt eher nein.

Deine Überlegung war übrigens auch unsere erste Überlegung. Als zweiter Ansatz haben wir mit dem Parallelogram bei sich dehnendem Zahnriemen gearbeitet. Ergäbe also wieder einen Rhombus (da Kraft nicht mehr rechtwinklig auftritt) und eine Zunahme im Zahnriemen. Da sich aber die Zahnriemen gar nicht so viel dehnen scheint auch hier die Parallelogram Idee nicht so richtig zu funktionieren...

Gruss
Lego_Tom

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Hallo Tom,

Auch ein Zahnriemen braucht im losen Trum eine, wenn auch kleine, Zugkraft, denn wenn die wegfällt kann das Antriebsrad "durchdrehen" bzw. der Zahnriemen überspringen.
Wie Du diese Mindest-Zugkraft im losen Trum sicherstellst ist egal - entweder durch exakten Achsabstand, oder durch Spannrollen (federnd oder einstellbar, am Rücken oder auf der Zahnseite), oder durch Achsabstand-Verstellung, ist fast egal bzw. wird auch von weiteren Randbedingungen mitbestimmt (insbes. Umfangsgeschwindigkeit).
Es gibt (je nach Aufgabe) auch z.B. die Möglichkeit einen "Ausspringschutz" um das Antriebsrad zu bauen.

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mfg - Leo

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