Eine Lamellenkupplung ist ein Maschinenelement. Sie kann als Antriebskupplung oder als Bremskupplung fungieren. Als Antriebskupplung verbindet die Lamellenkupplung zwei Wellen miteinander, als Bremskupplung (Lamellenbremse) stellt sie eine Verbindung zwischen Welle und Gehäuse her.
Die Lamellenkupplung sorgt für die Übertragung des Drehmoments. Diese Übertragung kann form- oder kraftschlüssig erfolgen:
- Bei formschlüssigen Verbindungen greifen mindestens zwei Verbindungspartner ineinander. So bleibt die Verbindung auch bei unterbrochener Kraftübertragung bestehen.
- Für kraftschlüssige Verbindungen müssen die miteinander zu verbindenden Flächen über eine Kraft verbunden sein. Wirkt diese Kraft nicht, besteht auch kein Kraftschluss.
Bei der Lamellenkupplung wird das Drehmoment in einer Kombination aus Form- und Kraftschluss übertragen.
Aufbau und Funktionsweise
Lamellenkupplungen besitzen zwei Lamellenpakete, die das Drehmoment kraftschlüssig übertragen (Mehrscheibenkupplung). Charakteristisch ist die parallele Anordnung mehrerer Reibbeläge. Dabei ist die Anzahl der Reiblamellen in der Praxis auf zehn bis zwanzig Scheiben begrenzt.
Die Lamellen des einen Lamellenpakets sind außen mit dem Kupplungsgehäuse verbunden. Das andere Lamellenpaket sitzt formschlüssig innen auf der Welle in Drehrichtung. Beide Pakete können in Achsenrichtung verschoben werden.
Beim Einschalten der Kupplung werden die Lamellen mit Druck gegeneinander gepresst, sodass die Antriebs- die Abtriebswelle mitnimmt. Dabei wirkt die gleiche Anpresskraft auf alle Reibpaare. Beim gegenseitigen Verpressen der Außen- und Innenlamellenscheiben entsteht Schlupf, der zu einer Drehzahlannäherung zwischen den Lamellenscheiben führt.
Schaltung
Lamellenkupplungen sind unter Last schaltbar. Die Schaltung einer Lamellenkupplung kann mechanisch, hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch erfolgen.
Kühlung
Der Schlupf der Lamellenscheiben erzeugt Reibungswärme. Diese muss abgeführt beziehungsweise gekühlt werden. Die Schaltwärme wird meist durch eine Öl-Innenkühlung abgeführt. Neben dem Lauf im Ölbad ist auch der Einsatz als Trockenkupplung möglich. Diese ermöglicht einen höheren Reibewert, ist jedoch verschleißanfälliger.
Einsatz
Lamellenkupplungen sind relativ kompakt und preisgünstig. Ihre Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig. Lamellenkupplungen kommen überall dort zum Einsatz, wo Wellen temporär getrennt werden müssen, insbesondere im Antriebstrakt von Maschinen und Fahrzeugen. Der Einsatz als Antriebskupplung überwiegt gegenüber dem Einsatz als Bremskupplung.
Beispiele
- Automatikgetriebe
- Verteilergetriebe
- Achsantriebe
- Windkraftanlagen
- Schiffsantriebe
- Papiermaschinen
- Schaltelemente
- Anfahrkupplungen
- Sperrdifferenziale
- Betriebs- und Parkbremsen in Baumaschinen
- zur Drehmomentbegrenzung