Slience bedeutet schnellere und längere Lebensdauer.
Synchronriemen sind in Bewegungssystemen weit verbreitet. Sie bieten einen gleichmäßigeren Betrieb und eine bessere Leistung bei hohen Geschwindigkeiten als Ketten und weisen keine Probleme mit Schlupf und Dehnung auf, die bei Keilriemen in Präzisionsanwendungen auftreten können. Ein Nachteil von Synchron- oder Zahnriemen ist jedoch der Lärm, den sie erzeugen. Obwohl ein Synchronriemen leiser als ein Kettenantrieb ist, kann er dennoch Geräusche erzeugen, die für manche Anwendungen und Umgebungen unakzeptabel sind.
Der Lärm eines Synchronriemens wird größtenteils durch genau das Merkmal verursacht, das Synchronkonstruktionen zu einer besseren Wahl als Ketten oder Keilriemen macht: den Eingriff zwischen Riemen und Riemenscheibe. Erstens erzeugt der einfache Aufprall des Riemens in die Riemenscheibe Geräusche, die häufig mit einem „klatschenden“ Geräusch verglichen werden, das besonders bei niedrigeren Riemengeschwindigkeiten deutlich auftritt. Zweitens wird beim Eingriff der Riemenzähne in die Rillen der Riemenscheibe Luft zwischen den beiden Komponenten eingeschlossen und dann evakuiert, wodurch ein Geräusch entsteht, das mit dem Entweichen von Luft aus einem Ballon verglichen werden kann. Dieses Phänomen trägt maßgeblich zum Riemengeräusch bei höheren Geschwindigkeiten bei.
Ein weiterer Faktor, der zum Synchronriemengeräusch beiträgt, ist die Riemenspannung. Synchronriemen werden typischerweise unter hoher Spannung betrieben und geraten daher leicht in Resonanz (wie eine gezupfte Gitarrensaite). Riemen- und Riemenscheibenmaterialien können ebenfalls eine Rolle bei der Geräuschentwicklung spielen. Polyurethan-Riemen sind beispielsweise in der Regel lauter als Materialien aus Neopren (Gummi), und Riemenscheiben aus Polycarbonat (thermoplastisches Polymer) neigen dazu, lauter zu sein als Riemenscheiben aus Metall. Der von Riemenscheiben erzeugte Lärm hängt auch mit der Maßgenauigkeit der Riemenscheibe zusammen, die die Glätte des Eingriffs zwischen Riemenzähnen und Riemenscheibenrillen bestimmt.
Wenn man die Auswirkungen dieser verschiedenen Faktoren zusammenzählt, kann es leicht zu einem riemengetriebenen System kommen, das unangenehme oder sogar schädliche Geräusche erzeugt – insbesondere, wenn mehrere Riemensysteme in unmittelbarer Nähe betrieben werden. Es gibt jedoch Möglichkeiten, den Geräuschpegel von Zahnriemen zu reduzieren.
Aus Sicht der Dimensionierung und des Designs steht der von einem Synchronriemen erzeugte Lärm in direktem Zusammenhang mit der Riemenbreite und der Riemengeschwindigkeit. (Riemen mit größeren Breiten neigen dazu, stärker zu schwingen, und höhere Riemengeschwindigkeiten erzeugen nicht nur mehr Lärm, sondern auch Lärm mit höherer Frequenz.) Lärm hängt auch umgekehrt vom Durchmesser der Riemenscheibe ab. Daher bestehen einige einfache Möglichkeiten zur Geräuschreduzierung – sofern die Anwendung dies zulässt – darin, die Riemengeschwindigkeit zu verringern, einen Riemen mit geringerer Breite zu verwenden oder eine Riemenscheibe mit größerem Durchmesser zu verwenden.
Aus Sicht der Montage und des Betriebs können Geräusche reduziert werden, indem sichergestellt wird, dass die Riemenscheiben richtig ausgerichtet sind, da eine Winkelfehlausrichtung (Parallelität der Riemenscheibenwellen) zu einem Kontakt zwischen dem Riemen und den Riemenscheibenflanschen führen kann. Und wenn der Riemen nicht richtig gespannt ist, kann es zu unnötigen Beeinträchtigungen zwischen den Riemenzähnen und den Riemenscheibenrillen kommen, was ein weiterer Faktor ist, der zu unnötigem Lärm beiträgt.
Einige Hersteller bieten Synchronriemen an, die „geräuscharm“ ausgelegt sind. Aus fertigungstechnischer Sicht lässt sich Lärm durch Anbringen einer Nylonabdeckung auf der gezahnten Seite des Riemens bekämpfen, wodurch die Geräusche reduziert werden, die beim Eingriff entstehen. Und das Schneiden von Rillen in die Riemenscheibe sorgt für einen Niederdruckweg, durch den Luft entweichen kann, wenn Riemen und Riemenscheibe ineinandergreifen.
Eine weitere geräuscharme Modifikation besteht darin, die Geometrie des Zahnprofils zu ändern, um den „Rollvorgang“ beim Eingriff der Riemenzähne mit der Riemenscheibe zu verbessern. Ein solches Design verwendet ein sogenanntes „versetztes Doppelhelixmuster“ für die Riemenzähne. Bei dieser Konstruktion verfügt der Riemen über zwei Sätze Zähne nebeneinander, jedoch um 180 Grad versetzt, sodass die Frequenz des von einem Satz Zähne des Riemens (einer Seite des Riemens) erzeugten Geräuschs um 180 Grad phasenverschoben ist Frequenz des von der anderen Seite erzeugten Lärms, wodurch der Lärm effektiv unterdrückt wird.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Februar 2020