Kupplung

Die Kupplung ist ein Maschinenteil zur festen, flexiblen, verschiebbaren oder abnehmbaren Befestigung von zwei Achsen. Ein nicht starrer Anschluss kann sowohl eine formschlüssige als auch eine formschlüssige sein. Der Anschluss ermöglicht es, die Drehung zwischen beiden Achsen und damit das Moment und letztendlich die mechanischen Arbeiten zu übertrag. Die am häufigsten in Fahrzeugen eingesetzte Einscheiben-Trockenkupplung ist eine formschlüssige Kupplung, die während des Betriebes ausgekuppelt werden kann.

Damit wird der Leistungsfluss zwischen Maschine und manuellem Antrieb unterbrochen, wenn der Schaltvorgang geschaltet wird oder das Auto bei eingeschaltetem Antrieb steht. Bei der Inbetriebnahme wird der Reibschluss mit der "gleitenden" Kupplung bis zum Erreichen des vollen Schaltzustandes stetig vergrößert. Anders als bei einem Untersetzungsgetriebe mit unterschiedlichen An- und Abtriebsdrehzahlen oder An- und Abtriebsdrehmomenten können Kopplungen nur Momente und Geschwindigkeiten übermitteln, nicht aber umsetzen.

D. h. Geschwindigkeit und Moment an der Kupplungseingangswelle sind grösser oder gleich den Abtriebswellenwerten. Generell ist jede Kupplung zwischen zwei Achsen eine Kupplung, aber im Volksmund wird nur eine abnehmbare Kupplung als solche genannt (z.B. in einem Kraftfahrzeug). Neben der Steifigkeit und Demontierbarkeit kann eine Kupplung weitere Aufgaben erfüllen:

Er kann in begrenztem Umfang kompensieren, dass die beiden Achsen nicht ausgerichtet sind, d.h. gegeneinander verschoben sind oder /und nicht die selbe Drehrichtung haben. Eine Kupplung kann torsionsflexibel ausgeführt werden, was Drehmoment- und Drehzahlstöße dämpft. Der in einer Kupplung eingesetzte Werkstoff (z.B. Gummi) kann die Schallausbreitung unterdrücken.

Mit einer Kupplung kann ein Überlastungsschutz, z.B. durch definierte Brems- oder Gleitelemente, erreicht werden. Die Riemenschaltung als Kupplung, der Vergasermotor, der Wasserspender und die Schaltung wurden von Benz entwickelt. Am bekanntesten ist die Kupplung zwischen Maschine und Getriebe, die bei Pkw und Motorrädern manuell gelöst werden kann.

Es handelt sich um eine formschlüssige Kupplung, die das Starten und Schalten der Schaltstufen überhaupt erst erlaubt. Bei der Wiederherstellung der Kupplung zwischen Rotor und Getriebemotor wird ein eventueller Geschwindigkeitsunterschied durch einen kurzen Rutsch in der Kupplung ausgleichen. In der Regel wird eine Kupplungslamelle (3) mit beidseitigen Ringreibbelägen zwischen zwei an der Kurbelwelle (1) des Motors angebrachten Lamellen eingespannt.

Mit der Zahnradwelle (6) ist die Kupplungslamelle über eine Verzahnung verwindungssteif gekoppelt. Um die Tellerfeder zu entlasten, deren Außenkante über die Tellerfeder auf die Kupplungslamelle aufdrückt, wird diese durch axiales Spannen der Innenkante "angehoben". Die Entriegelung (7) wird durch die Pedalkraft des Kupplungspedals gegen die Tellerfeder gepresst, die um die Lager (10)/(11) verdreht ist.

Der Schleiftopf bewegt sich leicht von Kupplung und Schwungrad weg. Das Außenteil der Kupplungslamelle mit den Reibringern ist verwindungssteif mit der Radnabe mit der Verzahnung für den Anschluss an die Eingangswelle des Getriebes gekoppelt. Mit dieser winkelbeweglichen Kupplung wird die federbelastete vertikale Bewegung der Antriebsachse gegenüber dem grundsätzlich feststehenden Zahnrad ermöglicht.

Es beinhaltet eine Gummi-Scheibe, die durch Winkelausschläge zwischen den beiden Achsen und durch Drehgelenke elastifiziert wird. Die nicht ausrückbaren Schaltkupplungen können auf verschiedene Weise flexibel sein: Kraft- und Sicherheitskupplungen (Reibkupplungen) eignen sich besonders als ausrückbare Schaltkupplungen und selbstauslösende Schaltkupplungen (Reibkupplungen) im Falle einer Überlastung (dazu gehört auch das Anlassen und Anfahren). Diese können mehr als einen oder zwei potentialfreie Oberflächenkontakte haben (z.B. bei Ausstattung mit mehreren Lamellen).

Die formschlüssigen Verbindungen sind einfach aufgebaut. Diese schliessen ein Verrutschen des Getriebes aus, schützen aber nicht vor Überlastung (außer bei einer zusätzlichen Sollbruchstelle, z. B. mit Scherstift). Dementsprechend komplexer sind formbeständige Verbindungen, die Positionsfehlern und Erschütterungen nachgeben, zum Beispiel die Hardy-Scheibe, die Metallbalg-Kupplung, das Kardangelenk, das homokinetische Verbindungsstück, die Parallelkurbel-Kupplung und die Oldham-Kupplung.

Ein besonderes Merkmal gegenüber den meist mechanisch wirkenden Verbindungen ist die Visco-Kupplung und die Flüssigkeitskupplung. Diese sind nicht steif, deshalb gehören sie mehr zur Gruppe der kraftschlüssig wirkenden Verbindungen, haben aber einen Dauerschlupf in der Grössenordnung von 10 vH. Auch diese Kupplung ist nicht steif.