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Fahrzeugtechnik - Mechanische Reibkupplung

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Fahrzeugtechnik

Mechanische Reibkupplung

Der einfache schematische Aufbau einer mechanischen Reibkupplung ist in der nachfolgenden Abbildung dargestellt.

Einfache Darstellung einer Reibkupplung
Einfache Darstellung einer Reibkupplung

 

Bestandteile

Eine Reibkupplung besteht aus einer mehrteiligen Kupplungsscheibe, die auf der Getriebeeingangswelle sitzt, einer Druckplatte, dem Ausrücklager und dem Ausrückmechanismus. Auf der Kurbelwelle des Motor sitzt die Schwungscheibe, die ebenfalls zu der Kupplung gezählt wird. 

Axiale Verschiebbarkeit

Die auf der Getriebeeingangswelle sitzende Kupplungsscheibe ist axial verschiebbar. Damit mit dieser auch Drehmomente übertragen werden können, ist ein Formschluss notwendig. So befindet sich auf der Getriebeeingangswelle ein Außenkeilprofil und auf der Kupplungsscheibe ein Innenkeilprofil.

Der innere Teil der Kupplung mit dem Keilwellenprofil ist gegenüber der Scheibe mit Reibbelägen drehbar. Die Reibbeläge sind entweder aufgenietet oder aufgeklebt. Sie werden im nicht betätigten Zustand durch die Druckplatte an die Reibflächen auf der Schwungscheibe und an der Druckplatte selbst gepresst.
Die vorliegende Flächenpressung schwankt dabei zwischen $ 0,15 - 0,5 \frac{N}{mm^2} $. Der Minimalwert von $ 0,15 \frac{N}{mm^2}$ tritt meistens bei LKW-Kupplungen auf und der Maximalwert von $ 0,5 \frac{N}{mm^2} $ ist typisch für Pkw-Kupplungen. 

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Eine mechanische Reibkupplung ist so ausgelegt, dass sie normalerweise eine Lebensdauer von ca. $ 450.000 \,km $ erreicht. 

Die radial angeordneten Schraubenfedern federn beim Einkuppeln und ermöglichen somit eine Drehmomentübertragung ohne Drehmomentstöße. 

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Die Membranfeder, früher Schraubenfeder, erzeugt die notwendige Anpresskraft der der Druckplatte und liefert auch nach Verschleiß eine annähernd konstante Anpresskraft. Bei früher eingesetzten Schraubenfedern war letzteres nicht der Fall. 

Um die Kupplung zu öffnen, bewegt man das Aurücklager mit Hilfe der Ausrückmechanik in Richtung Schwungscheibe. Aktiviert wird die Ausrückmechanik über einen Hydraulikzylinder oder einen Seilzug, welche über Leitungen mit dem Kupplungspedal verbunden sind. 

Trennvorgang

Die Membranfeder befindet sich zwischen der Druckplatte und dem Ausrücklager an der Schwungscheibe, weshalb sie defomiert wird und dadurch vom Wirkprinzip stark an einen Kipphebel erinnert. Wird die Druckplatte von der Schwungscheibe weggezogen, so kann sich die Kupplungsscheibe frei zwischen Druckplatte und Schwungscheibe bewegen. 

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Nimmt die Durchbiegung der Mebramfeder zu, so wird sie weicher, wodurch die notwendige Kraft zum Öffnen der Kupplung mit zunehmenden Pedalweg abnimmt. 

Das Ausrücklager soll nur im Bedarfsfall rotieren, weshalb es die Membranfeder immer nur dann berührt, wenn der Fahrer das Kupplungspedal betätigt. Zudem muss es infolge des Reibmoments an der Membranfeder beim Auskuppeln direkt von null auf die aktuelle Motordrehzahl beschleunigt werden. 

Verschleiß

Damit der Verschleiß an den Berührungsflächen der Ausrücklager zur Membranfeder möglichst reduziert werden kann, trägt man verschleißarme polymerbasierte Beschichtungen auf.