Keilriemenscheiben auswählen: Profil, Rillen, Taper-Buchse

Kurz gesagt

Eine Keilriemenscheibe ist über vier Größen bestimmt: Rillenprofil, Rillenzahl, Richtdurchmesser dd und Wellenanbindung. Profil und Rillenzahl folgen zwingend dem Riemen und dem Antrieb, der Richtdurchmesser muss über dem Mindestdurchmesser des Riemenprofils liegen und bestimmt zusammen mit der Gegenscheibe die Übersetzung. Die Wellenanbindung ist die einzige Größe mit echtem Spielraum: Eine Scheibe mit Taper-Buchsensitz deckt über die Buchsenreihe viele Wellendurchmesser ab.

Die vier Größen und ihre Reihenfolge

Die Reihenfolge ist nicht beliebig. Profil und Rillenzahl sind durch den Antrieb vorgegeben, der Richtdurchmesser ist die eigentliche Auslegungsgröße, und die Wellenanbindung wird zuletzt entschieden — sie ändert nichts an der Kraftübertragung.

Profil: die Rille folgt dem Riemen, nicht umgekehrt

Der Rillenwinkel ist nicht der Flankenwinkel des Riemens. Keilriemen nach DIN 2215 und DIN 7753-1 haben eine Flanke von 40°; die zugehörige Scheibenrille ist nach DIN 2211 durchmesserabhängig gestaffelt mit 34°, 36° oder 38° ausgeführt — je kleiner der Richtdurchmesser, desto kleiner der Rillenwinkel. Wer eine Altscheibe nachmisst und 34° findet, hat also keine falsche Scheibe vor sich.

Ein Rillenprofil bedient dabei mehrere Riemenausführungen: Die als SPZ geführte Rille nimmt ebenso XPZ und das klassische Profil 10 (Z) auf, die SPB-Rille entsprechend XPB und Profil 17 (B). Welcher Riemen davon der richtige ist, entscheidet die Bauart — dazu die Keilriemen-Profilwahl.

Rillenzahl: sie gehört dem Antrieb, nicht der Scheibe

Die Rillenzahl ergibt sich aus der zu übertragenden Leistung je Riemen und ist damit eine Eigenschaft des Antriebs, nicht der einzelnen Scheibe. Üblich sind ein- bis vierrillige Ausführungen; die Bezeichnung trägt sie hinter dem Schrägstrich — TB-SPA140/3 ist eine dreirillige SPA-Scheibe. Antriebs- und Abtriebsscheibe müssen dieselbe Rillenzahl führen. Zur Auslegung des Antriebs selbst siehe Keilriemen & Antrieb.

Richtdurchmesser dd: die harte Untergrenze

Der Richtdurchmesser ist der Durchmesser auf der Wirklinie des Riemens — nicht der Außendurchmesser. Jedes Riemenprofil hat einen kleinsten zulässigen Richtdurchmesser; darunter wird der Riemen stärker gebogen, als das Profil es vorsieht. Flankenoffene Ausführungen dürfen enger laufen als ummantelte desselben Querschnitts:

Profil (ummantelt)	dd_min	Profil (flankenoffen)	dd_min	Sitztiefe je Seite
SPZ	63 mm	XPZ	56 mm	2,0 mm
SPA	90 mm	XPA	71 mm	2,75 mm
SPB	140 mm	XPB	112 mm	3,5 mm
SPC	224 mm	XPC	180 mm	4,8 mm

Für die klassischen Profile gilt dieselbe Logik mit eigenen Werten: Profil 10 (Z) ab 50 mm, 13 (A) ab 71 mm, 17 (B) ab 112 mm, 22 (C) ab 180 mm, 32 (D) ab 355 mm, 40 (E) ab 500 mm. Praktische Folge: Eine Scheibe mit dd 60 mm und SPZ-Rille liegt unter dem SPZ-Mindestwert von 63 mm — sie ist eine XPZ- beziehungsweise Profil-10-Scheibe, auch wenn die Rille dieselbe ist.

Das Verhältnis der Richtdurchmesser beider Scheiben ergibt die Übersetzung. Verändert wird eine Antriebsdrehzahl deshalb über dd, nicht über die Rillenzahl.

Wellenanbindung: Taper-Buchse oder zylindrische Bohrung

Eine Scheibe mit Taper-Buchsensitz hat keine fertige Bohrung, sondern einen kegeligen Sitz. Die Buchse zieht sich beim Anziehen der Schrauben in diesen Sitz und zentriert sich dabei selbst. Die Buchsengröße ist über zwei Maße definiert — Sitzdurchmesser und Buchsenbreite. Die Größen 3525 und 3535 sitzen beide auf 127 mm, bauen aber 64,9 mm gegen 88,9 mm breit; 1210 und 1215 sitzen beide auf 47 mm bei 25,4 mm gegen 38,1 mm Breite. Die Nabenbreite der Scheibe entscheidet also mit, welche Größe überhaupt in Frage kommt.

Erst innerhalb einer Buchsengröße wird nach dem Wellendurchmesser gewählt. Eine durchgerechnete Kette:

• Scheibe TB-SPA90/1 — Profil SPA (ebenso XPA und 13/A), 1 Rille, Richtdurchmesser 90 mm, Außendurchmesser 95,5 mm, Nabenbreite 25 mm, Buchsensitz 47 mm.
• Buchse Größe 1210 — Außendurchmesser 47 mm, Breite 25,4 mm.
• Wellendurchmesser — die Reihe 1210 umfasst unter anderem 1210-11, 1210-12, 1210-16, 1210-18, 1210-22 und 1210-28, also Bohrungen von 11 bis 28 mm.

Ein Scheibenmodell deckt damit einen ganzen Wellenbereich ab; gewechselt wird bei anderer Welle nur die Buchse. Am oberen Ende funktioniert es genauso: TB-SPC630/3 sitzt auf Buchsengröße 4040 (Sitz 146 mm, Breite 101,8 mm), deren Bohrungen im Bereich 40 bis 95 mm liegen. Über das gesamte Taper-Programm reichen die Bohrungen von 10 mm bis 120 mm.

Die Baugrößen und Buchsenbreiten stammen aus dem Zollraster (25,4 mm, 38,1 mm, 76,2 mm) — für Umrechnungen beim Nachmessen hilft der Einheitenrechner.

Eine zylindrische Fertigbohrung ist dann sinnvoll, wenn Bohrung und Passfedernut ohnehin feststehen und die Scheibe nicht mehr umgesetzt wird. Sie ist die unflexiblere, aber schmaler bauende Lösung.

Der häufigste Messfehler: dd gegen D

Beim Nachmessen einer alten Scheibe wird fast immer der Außendurchmesser über die Rillenkanten gemessen — der ist aber größer als der Richtdurchmesser.

FAQ

Was bedeutet die Zahl hinter dem Schrägstrich in der Scheibenbezeichnung?

Sie gibt die Rillenzahl an. TB-SPA140/3 ist eine Keilrillenscheibe für Profil SPA mit Richtdurchmesser 140 mm und drei Rillen; TB-SPZ125/1 hat eine Rille.

Kann ich eine SPZ-Scheibe mit einem XPZ-Riemen fahren?

Ja, das Rillenprofil ist für beide dasselbe. Der Unterschied liegt beim zulässigen kleinsten Richtdurchmesser: SPZ verlangt mindestens 63 mm, der flankenoffene XPZ kommt bis 56 mm herunter. Eine kleine Scheibe kann also für XPZ zulässig und für SPZ zu klein sein.

Warum ist der Rillenwinkel der Scheibe kleiner als die 40° des Riemens?

Das ist so vorgesehen. Der Flankenwinkel des Riemens nach DIN 2215 und DIN 7753-1 beträgt 40°, der Rillenwinkel der Scheibe nach DIN 2211 je nach Richtdurchmesser 34°, 36° oder 38° — kleine Scheiben erhalten den kleineren Winkel. Ein am Bauteil gemessener Winkel von 34° ist damit kein Hinweis auf eine falsche Scheibe.

Wie finde ich die passende Taper-Buchse zu einer vorhandenen Scheibe?

Die Buchsengröße steht in den Scheibendaten und ergibt sich aus dem kegeligen Sitzdurchmesser und der Nabenbreite. Beispiel: TB-SPA90/1 hat einen Sitz von 47 mm bei 25 mm Nabenbreite und nimmt die Größe 1210 auf. Erst danach wird die Bohrung nach dem Wellendurchmesser bestimmt, hier zwischen 11 und 28 mm.

Kurz gefasst

• Profil folgt dem Riemen; eine Rille bedient ummantelte, flankenoffene und klassische Ausführung desselben Querschnitts.
• Rillenzahl ist eine Antriebsgröße — beide Scheiben tragen dieselbe.
• Richtdurchmesser dd muss über dem Mindestwert des Profils liegen (SPZ 63, SPA 90, SPB 140, SPC 224 mm) und bestimmt mit der Gegenscheibe die Übersetzung.
• Wellenanbindung ist die flexible Größe: Eine Buchsengröße deckt einen ganzen Bohrungsbereich ab, über das Programm hinweg 10 bis 120 mm.
• Beim Nachmessen gilt dd = D − 2 × Sitztiefe — der Außendurchmesser ist nicht der Richtdurchmesser.

Passende Riemen zum ausgelegten Antrieb: ummantelte Keilriemen. Wie die Riemenlänge dazu bestimmt wird, steht unter Keilriemen richtig messen.