5.5.1 Kupplungen

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Welche Aufgabe haben Kupplungen?	Kupplungen verbinden zwei Wellen und übertragen das Drehmoment von der einen zur anderen Welle. Zum Teil dienen sie zum Zu- und Abschalten von Baugruppen, z.B. von Getriebewellen. Manche Kupplungsarten sind in der Lage, Wellenversetzungen auszugleichen.
Wie arbeitet eine Einscheibenkupplung?	Bei der Einscheibenkupplung wird eine, auf der Antriebswelle sitzende Kupplungsscheibe mit Reibbelägen gegen eine mit der Antriebswelle verbundene Reibscheibe gepresst. Dadurch wird das Drehmoment kraftschlüssig von der Antriebs- auf die Antriebswelle übertragen. Zum Lösen der Kupplung werden die beiden Reibbeläge mit einer Ausrückgabel auseinander gedrückt. (Siehe Bild Prüfungsbuch Metall S.172 Oben links)
Wo werden elastische Kupplungen eingesetzt?	Elastische Kupplungen werden eingesetzt, wenn stark schwankende Drehmomente übertragen werden müssen und/oder Stösse und Schwingungen sowie kleine radiale, axiale und winklige Wellenversetzungen auszugleichen sind. Als elastische Elemente werden Formteile aus Gummi sowie Schrauben- und Blattfedern, Metallbeläge und druckluftgefüllte Gummibälge eingesetzt.
Welche Vorteile bieten Metallbalgkupplungen?	Wichtige Vorteile der Metallbalgkupplungen sind: - Ausgleich von kleinem radialen, axialen und winkligem Wellenversatz. - Einfacher, robuster Aufbau mit hoher Verdrehfestigkeit sowie einfache Montage. - Keine Beeinträchtigung durch erhöhte Betriebstemperatur. (Siehe Bild Prüfungsbuch Metall S.172 unten links)
Wie werden Lamellenkupplungen geschaltet?	Beim Schalten der Kupplung werden die Innenlamellen gegen die Aussenlamellen gepresst. Damit wird das Drehmoment kraftschlüssig von der Antriebswelle auf die Antriebswelle übertragen. Beim Lösen der Kupplung werden die Lamellen voneinander getrennt, sodass sich die Aussenlamellen mit der Antriebswelle und die Innenlamellen mit der Abtriebswelle drehen. (Siehe Bild Prüfungsbuch Metall S.172 Oben rechts)
Welche Vorteile haben Durchrastkupplungen?	Durchrastkupplungen schalten bei Erreichen des eingestellten Überlastdrehmoments in wenigen Millisekunden ab und sind nach Unterschreitung des Überlastdrehmoments sofort wieder betriebsbereit.
Welche Aufgabe erfüllen Freilaufkupplungen?	Freilaufkupplungen schalten die Drehmomentübertragung ab, wenn der Abtriebsteil der Kupplung zeitweise schneller rotiert als der antreibende Kupplungsteil und die schnellere Rotation nicht durch die Antriebsmaschine gebremst werden soll.
Welche Wellenversetzungen können durch Kupplungen ausgeglichen werden?	Es können ausgeglichen werden: Radialversetzungen, Axialversetzungen, Winkelversetzungen sowie Kombinationen dieser Versetzungen (Siehe Bild Prüfungsbuch Metall S.172 unten rechts)
Wozu werden starre Kupplungen verwendet?	Starre Kupplungen werden zur Kraftübertragung zwischen zwei fluchtenden Wellen eingesetzt, die auch in axialer Richtung fest miteinander verbunden sind. Starre Kupplungen können keine Wellenversetzungen ausgleichen.
Welche Kupplungen gehören zu den drehstarren Kupplungen?	Zu den drehstarren Kupplungen zählen Bogenzahnkupplungen, Gelenkkupplungen und Gelenkwellen. Diese Kupplungen können Drehbewegungen drehstarr übertragen und gleichzeitig Winkel- und Axialversetzungen ausgleichen. Mit zwei Gelenken auf einer Welle können auch grosse radiale Versetzungen ausgeglichen werden.
In welchen Fällen werden elastische Kupplungen eingesetzt?	Elastische Kupplungen werden eingesetzt, wenn z.B. eine Maschine weich angefahren werden muss oder wenn in Umfangsrichtung Stösse und Schwingungen gedämpft werden sollen. Häufig verwendet man elastische Kupplungen zum Antrieb von Arbeitsmaschinen mit stark schwankender oder stossartiger Belastungen, wie z.B. bei Kolbenpumpen und Kolbenverdichtern.
Wozu werden Sicherheitskupplungen verwendet?	Sicherheitskupplungen werden verwendet, um z.B. hochwertige Maschinenteile bei Überlastung vor Beschädigung zu schützen.
In welchen Fällen verwendet man Lamellenkupplungen?	Lamellenkupplungen werden verwendet, wenn der Kraftfluss der verbundenen Wellen häufig unterbrochen werden muss und grosse Drehmomente mit einer kompakten Kupplung übertragen werden sollen. Lamellenkupplungen mit elektromagnetischer Betätigung eignen sich besonders für automatisch gesteuerte Werkzeugmaschinen.
Wozu dienen Anlaufkupplungen?	Anlaufkupplungen ermöglichen ein unbelastetes Anlaufen der Kraftmaschine. Sie kuppeln erst ab einer vorgewählten Drehzahl die Arbeitsmaschine zu. Anlaufkupplungen sind bei Kraftmaschinen erforderlich, die bei niedrigen Drehzahlen ein kleines Drehmoment besitzen, wie z.B. Verbrennungsmotore.
Worin besteht der Unterschied zwischen formschlüssigen und kraftschlüssigen Schaltkupplungen?	Bei den formschlüssigen Schaltkupplungen wird die Verbindung der Wellen durch zwei ineinander passende Formteile hergestellt. Bei kraftschlüssigen Schaltkupplungen erfolgt die Drehmomentübertragung durch Reibungskräfte. Zu den formschlüssigen Schaltkupplungen gehören die Klauenkupplung und die Zahnkupplung. Kraftschlüssige Schaltkupplungen sind die Einscheibenkupplung und die Lamellenkupplung.
Wie sind Freilaufkupplungen aufgebaut?	Freilauf- bzw. Überholkupplungen enthalten Klemmkörper (z.B. Kugeln), die bei schnellerem Lauf der Antriebswelle die Klemmkörper zwischen Antriebs- und Abtriebswelle einklemmen und dadurch eine formschlüssige Verbindung herstellen. Bei langsamerem Lauf der Antriebswelle werden die eingeklemmten Kugeln freigesetzt und die Abtriebswelle überholt die Antriebswelle frei laufend. (Siehe Bild Prüfungsbuch Metall S.173 Oben rechts)
Welche Kupplung zählt nicht zu den Reibungskupplungen? a) Die Einscheiben Kupplung b) Die Lamellenkupplung c) Die Kegelkupplung d) Die Klauenkupplung e) Die elektromagnetische Kupplung	d)
Welche Aufgabe hat eine Sicherheitskupplung? Mit ihr werden.... a) Wellen stoffschlüssig miteinander verbunden. b) Stösse gedämpft c) Wellen fest miteinander verbunden. d) axiale Verschiebungen zweier Wellen ausgeglichen. e) Maschinenteile vor Beschädigung geschützt.	e)
In welche drei Untergruppen können Nichtschaltbare Kupplungen unterteilt werden?	In Feste Kupplungen, Bewegliche Kupplungen und Elastische Kupplungen.
Was ist die Verwendung von Nichtschaltberen, Festen Kupplungen?	Unterteilen und Verlängern von Wellen (vereinfachte Montage, verschiedene Werkstoffe)
Nenne Beispiele für Nichtschaltbare, Feste Kupplungen.	Flanschkupplung Schalenkupplung
Welche arten von Nichtschaltbaren, Beweglichen Kupplungen gibt es?	Längsbewegliche Querbewegliche Winkelbewegliche
Was ist die Verwendung von Nichtschaltbaren, beweglichen Kupplungen?	- Aufnahme der Längenausdehnungen infolge Temperaturschwankungen - Bei nicht fluchtenden Wellen (Durchbiegung, Abtrieb ortsveränderlich)
Nenne Beispiele für Nichtschaltbare, Längsbewegliche Kupplungen.	Klauenkupplung
Nenne Beispiele für Nichtschaltbare, querbewegliche Kupplungen.	Oldham-Kupplung
Nenne Beispiele für Nichtschaltbare, Winkelbewegliche Kupplungen.	Kugelgelenk-Kupplung
Was ist die Verwendung von Elastischen Kupplungen?	- Dämpfen von Stössen und Schwingungen - Ausgleichen von geringen Wellenverlagerungen
Nenne Beispiele für Nichtschaltbare, Elastische Kupplungen.	Gummibolzen-Kupplung
Nichtschaltbare Kupplungen sind in der Regel....	... formschlüssig.
In welche zwei Untergruppen werden Schaltbare Kupplungen unterteilt?	Fremdgeschaltete Kupplungen Selbstgeschaltete Kupplungen
Was sind Fremdgeschaltete Kupplungen?	mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch geschaltete Kupplungen Kombinationen sind möglich.
Was ist die Verwendung von Fremdgeschalteten Kupplungen?	Wenn Maschinen Pferds ein- oder umgeschaltet werden müssen.
Nenne Beispiele für Fremdgeschaltete Kupplungen.	Lamellen-Kupplung
In welche drei Untergruppen werden die Selbstgeschalteten Kupplungen unterteilt?	drehrichtungswirksam schaltende Kupplungen drehzahlwirksam schaltende Kupplungen drehmomentwirksam schaltende Kupplungen
Was sind drehrichtungswirksam schaltende Kupplungen?	Freilaufkupplungen
Was sind Drehzahlwirksam schaltende Kupplungen?	Anlaufkupplungen
Was sind drehmomentwirksam schaltende Kupplungen?	Sicherheitskupplungen
Was ist die Verwendung von drehrichtungswirksam schaltenden Kupplungen?	Anwurfmotoren, Fahrrad, Parallelantrieb, Rücklaufsperre
Was ist die Verwendung von drehzahlwirksam schaltenden Kupplungen?	Für sanften Anlauf und bei grossen Antriebsmassen
Was ist die Verwendung von drehmomentwirksam schaltenden Kupplungen?	Wo eine Überlast eine Maschine zerstören könnte.
Nenne Beispiele für drehrichtungswirksam schaltende Kupplungen.	Überholkupplung
Nenne Beispiele für Drehzahlwirkam schaltende Kupplungen.	Fliehkraft-Kupplung
Nenne Beispiele für drehmomentwirksam schaltende Kupplungen.	Scherbolzen-Kupplung
Welche Kupplungen sind Fremdgeschaltet und kraftschlüssig?	Einscheiben-Reibungskupplung Lamellenkupplung Kegelkupplung Doppelkonus-Reibungskupplung
Welche Kupplungen sind selbstgeschaltet, drehzahlwirksam und kraftschlüssig?	Strömungskupplung Fliehkraftkupplung
Welche Kupplungen sind nichtshaltbar, längs-, quer-, winkelbeweglich und formschlüssig?	Kettenkupplung Bogenzahnkupplung
Welche Kupplungen sind nichtschaltbar, elastisch und formschlüssig?	Gummibolzenkupplung Gummiwulstkupplung Stahlbandkupplung
Welche Kupplungen sind nichtschaltbar, winkelbeweglich und formschlüssig?	Kreuzgelenkkupplung
Welche Kupplungen sind schaltbar, fremdgeschaltet und formschlüssig?	Klauenkupplung Zahnkupplung Planzahnkupplung mit Kerbverzahnung
Welche Kupplungen sind Nichtschaltbar, Fest und formschlüssig?	Flanschkupplung Schalenkupplung Scheibenkupplung
Welche Kupplungen sind nichtschaltbar, querbeweglich und formschlüssig?	Oldham-Kupplung (Kreuzscheibenkupplung)
Welche Kupplungen sind schaltbar, drehrichtungswirksam schaltend und kraftschlüssig?	Freilaufkupplung
Welche Kupplungen sind schaltbar, drehmomentwirksam schaltend und kraftschlüssig?	Rutschkupplung
Welche Kupplungen sind schaltbar, drehmomentwirksam schaltend und formschlüssig?	Scherbolzenkupplung
Welche Kupplungen sind nichtschaltbar, längsbeweglich und formschlüssig?	Klauenkupplung
Was ist wenn schaltbare Kupplungen formschlüssig sind?	Sie sind jederzeit ausschaltbar, können jedoch nur im Stillstand oder bei Synchronlauf eingeschaltet werden.
Was ist wenn schaltbare Kupplungen kraftschlüssig sind?	Sie sind beliebig schaltbar.
In welche drei Untergruppen können Kupplungen geteilt werden?	nichtshaltbare Kupplungen schaltbare Kupplungen Kupplungen für Sonderzwecke
Welche Arten von Sonderkupplungen gibt es?	Sicherheitskupplungen Anlaufkupplungen Freilaufkupplungen
Wozu dienen nicht schaltbare, starre Kupplungen?	Sie dienen zum Verlängern von Wellen
Wozu dienen nicht schaltbare, drehstarre Kupplungen?	Sie gleichen bei Temperaturschwankungen die Ausdehnung aus Sie sind nicht fluchtend
Was sind die Aufgaben von nicht schaltbaren, elastischen Kupplungen?	- Dämpfen von Stössen - Ausgleich von geringen Wellenverlagerungen
Was sind schaltbare, formschlüssige Kupplungen?	- jederzeit ausschaltbar - nur im Stillstand einschaltbar (schaltbar)
Was ist der Vorteil von schaltbaren, kraftschlüssigen Kupplungen?	Sie sind beliebig schaltbar.
Was ist die Aufgabe von Sicherheitskupplungen?	Schützen vor Überlast
Was ist der Vorteil von Anlaufkupplungen?	Sanfter Anlauf bei grossen Motoren
Wo werden Freilaufkupplungen verwendet?	Anwurfmotoren Fahrrad
Wie erfolgt bei kraftschlüssigen Kupplungen die Drehmomentübertragung?	Die Drehmomentübertragung erfolgt bei kraftschlüssigen Kupplungen durch Reibung. Die Reibflächen müssen aufeinander gepresst werden.
Wonach richtet sich die Art der Kupplung vor allem?	Die Art der Kupplung richtet sich vor allem nach der zu erfüllenden Aufgabe.
Wovon ist die Baugrösse der Kupplung abhängig?	Die Baugrösse einer Kupplung ist abhängig vom zu übertragenden Drehmoment.
Welche Aufgaben können Kupplungen erfüllen?	- Verbindung von Wellen, z.B. Motorwelle mit Getriebewelle - Unterbrechung oder Übertragung von Drehmomenten, z.B. Kraftfahrzeugkupplungen - Schalten von Getriebestufen, z.B. bei Getrieben an Werkzeugmaschinen - Schutz vor Überlastung, z.B. im Kollisionsfall bei NC-Maschinen - Dämpfung von Stössen, z.B. Kupplungen in Förderanlagen - Ausgleich von Wellenversetzungen, z.B. Gelenkkupplungen
Was kann bei nicht schaltbaren Kupplungen nicht gemacht werden?	Bei nicht schaltbaren Kupplungen kann die Antriebswelle während des Betriebes nicht von der Abtriebswelle getrennt werden.
Was sind starre Kupplungen und wofür werden sie verwendet?	Starre Kupplungen werden zur Kraftübertragung zwischen zwei fluchtenden Wellen eingesetzt, die auch in axialer Richtung fest miteinander verbunden werden sollen. Sie können keine Wellenversetzungen ausgleichen. Starre Kupplungen sind meist kostengünstige und kleinbauende Kupplungen für einfache Antriebe. Sie werden aber auch bei sehr hohen Drehmomenten und Drehzahlen. z.B. mit angeschmiedeten Flanschen, eingesetzt.
Was sind drehstarre Kupplungen?	Diese Kupplungen können Drehbewegungen drehstarr übertragen und gleichzeitig Wellenversetzungen ausgleichen.
Was machen Gleichlaufgelenke?	Gleichlaufgelenke (homekinetische Gelenke) übertragen die Drehzahlen der Antriebswelle auch bei grösseren Winkelversetzungen ohne Drehzahlunterschied auf die Antriebswelle.
Was sind die Vorteile der Metallbalgkupplungen?	- Spielfreie Drehmomentübertragung - geringes Massenträgheitsmoment - hohe Verdrehfestigkeit - Einsatz bis 250°C - einfache, schnelle Montage - sichere Drehmomentübertragung auch bei hohen Drehzahlen - Ausgleich von radialem, axialem und winkligem Wellenversatz -wartungsfrei
Was ist bei formschlüssigen Schaltkupplungen zu berücksichtigen?	Formschlüssige Schaltkupplungen sind nur im Stillstand oder bei geringem Drehzahlunterschied der beiden Wellen schaltbar.
Was ist der Vorteil von Kraftschlüssigen Schaltkupplungen?	Kraftschlüssige Schaltkupplungen sind im Stillstand und im Betrieb schaltbar.
Wie kann der Schaltvorgang bei Kraftschlüssigen Schaltkupplungen erfolgen?	Der Schaltvorgang kann mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch erfolgen.
Welche Wellenversetzungen können durch Kupplungen ausgeglichen werden?	axiale radiale winklige
Wozu werden starre Kupplungen verwendet?	Unterteilen von Wellen Verlängern von Wellen
Worin besteht der Unterschied zwischen formschlüssigen und kraftschlüssigen Schaltkupplungen?	kraftschlüssig -> jederzeit schaltbar formschlüssig -> nur im Stillstand schaltbar
Nenne Anwendungsbeispiele für die Strömungskupplung.	Fahrzeuggetriebe Automatikgetriebe Werkzeugmaschinen Landmaschinen
Was sind die besonderen Merkmale von Mechanisch geschalteten Kupplungen?	Feinfühliges Schalten geringe Schaltgenauigkeit ungeeignet für Fernbedienung und Programmsteuerung
Nenne Beispiele wo mechanische geschaltete Kupplungen Verwendung finden.	Werkzeugmaschinen Bootsgetriebe Verladegeräte
Erkläre die Funktionsweise von mechanisch geschalteten Kupplungen.	Die Lamellen werden durch Drücken des Hebels zusammengepresst.
Was sind die besonderen Merkmale von hydraulisch geschalteten Kupplungen?	Sehr kleine robuste Bauart Übertragung grosser Drehmomente grössere Schaltgenauigkeit als bei mechanischen Schaltungen weitgehend Wartungsfrei
Nenne Beispiele wo hydraulisch geschaltete Kupplungen Verwendung finden.	Maschinen mit eigener Hydraulig, z.B. Bagger, Baumaschinen, Werkzeugmaschinen
Erkläre die Funkionsweise von hydraulisch geschalteten Kupplungen.	Das Öl drückt den Ringkolben auf die Lamellen.
Was sind die besonderen Merkmale von elektrisch geschalteten Kupplungen?	Sehr hohe Schaltgenauigkeit sehr gut geeignet für Fernbedienung und Programmsteuerung
Nenne Beispiele wo elektrisch geschaltete Kupplungen Verwendung finden.	Fernbediente Förderanlagen programmgesteuerte Maschinen
Erkläre die Funktionsweise von elektrisch geschalteten Kupplungen.	Der Magnet „zieht“ die Lamellen zusammen.
Welche Folgen treten für eine elastische Kupplung auf, wenn die beiden Wellen nicht genau ausgerichtet sind?	Verformung der elastischen Kupplungselemente, was zu einer schnelleren Abnützung, einer Erwärmung der Kupplung und zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades führt.
Wie können Sie die Übertragungskraft einer Reibkupplung vergrössern?	grössere Reibfläche Erhöhung der Reibungszahl Vergrössern der Normalkraft (Anpresskraft)
Zwei Wellen stehen genau gegenüber. Die Wellen haben jedoch eine geringe Winkelbeugung zueinander. Schlagen Sie eine Kupplung vor, die nicht schaltbar sein muss.	Gummibolzenkupplung Gummiwulstkupplung Stahlbandkupplung Kettenkupplung Bogenzahnkupplung

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