Bei einem Zahnriemenantrieb wird Leistung zwischen zwei parallelen Wellen übertragen, an denen Zahnriemenscheiben befestigt sind, die wiederum über Zahnriemen miteinander verbunden sind. Bisweilen wird diese Konstruktion auch als Synchronantrieb bezeichnet, da sie ein festes Übertragungsverhältnis aufweist und, anders als bei einem Keilriemenantrieb, kein Schlupf auftreten kann. Die in einem Zahnriemen eingearbeiteten Zugstränge sind ein Faktor, der die Riemenfestigkeit bestimmt. Sie können aus Glasfaser, Stahl, Kohlenstoff oder Aramid bestehen.
Es gibt viele Arten von Standard- und kundenspezifischen Zahnriemen, wobei sich jeder für einen eigenen Anwendungsbereich eignet. Nehmen wir zum Beispiel den Zahnriemen aus dem Synthesekautschuk Polychloropren (PCP): Er ist in der klassischen Zollverzahnung (MXL, XL, L, H und XH) sowie mit Powergrip HTD- oder Powergrip GT-Verzahnung erhältlich. Daneben gibt es Polyurethan-Zahnriemen in metrischen Maßen mit T- und AT-Profil, die außer zur gängigen Kraftübertragung auch oft zu Transportzwecken eingesetzt werden. Diese Riemen können auf Wunsch auf Maß geschweißt und bei Bedarf auch mit einer zusätzlichen Deckschicht mit höherem Reibungskoeffizient oder Mitnehmern versehen werden.
Gummiriemen mit kleiner Teilung werden im Allgemeinen verwendet, wenn die Genauigkeit (beim Positionieren) eine wichtige Rolle spielt und dennoch eine angemessene Leistungsübertragung aufzubringen ist. Gummiriemen mit großer Teilung eignen sich demgegenüber besser für Antriebe, bei denen eine große Leistung übertragen werden muss.
Für Antriebe mit extrem hohem Drehmoment bei niedriger Drehzahl sind die Zahnriemen des PolyChain-Sortiments eine passende Lösung. Der PolyChain Carbon Volt beispielsweise stellt den stärksten Riemen dar, der momentan erhältlich ist. Dieser Riemen eignet sich nicht nur optimal zur Übertragung eines hohen Drehmoments bei niedriger Drehzahl, sondern ist zugleich auch der einzige Polyurethan-Zahnriemen auf dem Markt, der die ATEX-Richtlinien erfüllt und somit in einem explosionsgefährdeten Umfeld eingesetzt werden kann.
Zahnriemen sind in PU- wie in Gummiausführung auch in endlicher Variante erhältlich und eignen sich in dieser Form für Omega-Antriebe. Dabei werden die Außenenden des Riemens mit Klemmplatten befestigt, sodass eine Hin-und-Her- bzw. Auf-und-Ab-Bewegung möglich ist.
Mehrere Faktoren entscheiden, welcher Zahnriementyp für einen bestimmten Antrieb am besten geeignet ist, zum Beispiel die Anwendung (was muss angetrieben werden?), die zu übertragende Leistung, die gewünschte Drehzahl (Beschleunigung oder Verzögerung) sowie der Mittenabstand (HOH) der Scheiben. Wichtig zu wissen ist auch, welche Umgebungsbedingungen vorliegen und ob der verfügbare Raum eingeschränkt ist (welchen Durchmesser und welche Breite dürfen die Scheiben maximal haben?).
Die korrekte Vorspannung eines Zahnriemens ist sehr wichtig, damit der Antrieb optimal funktioniert. Diese Spannung lässt sich mit einem Vorspannungsprüfer wie etwa dem Sonic Tension Meter messen. Dieser ermittelt anhand der Schallwellen, die der Riemen überträgt, dessen Vibrationsfrequenz und rechnet diese in einen Spannungswert um. Neben der korrekten Spannung ist auch die passende Ausrichtung der Scheiben von Bedeutung: Diese lässt sich mithilfe eines lasergestützten Ausrichtungssystems erzielen.
Gängige Normen für Zahnriemenantriebe sind DIN7721 und ISO5294. Schließlich spielt es eine Rolle, ob Zahnriemen gemäß ISO9563 (ATEX-Umgebungen) statisch leitfähig sein müssen.
