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2025-03-15T09:28:38Z

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{{Dieser Artikel| beschäftigt sich mit dem Maschinenelement; für weitere Bedeutungen siehe [[Kupplung (Begriffsklärung)]].}}

[[Datei:Meyers b10 s0336 b4.png|mini|Eine lösbare kraftschlüssige [[Kegelkupplung]] zur Übertragung von Drehmoment zwischen a und b]]

Eine '''Kupplung''' im weiteren Sinne ist ein [[Maschinenelement|Element]] zur i. d. R. beweglichen oder lösbaren Verbindung von Gerätschaften oder Bauteilen. Eine Kupplung im engeren Sinne ist ein [[Maschinenelement]] zur starren, elastischen, beweglichen oder lösbaren [[Verbindungstechnik|Verbindung]] zweier [[Welle (Mechanik)|Wellen]]. Im Gegensatz zu einer [[Verbindungstechnik#Formschluss|formschlüssigen]] erlaubt eine [[Verbindungstechnik#Kraftschluss (Reibschluss)|kraftschlüssige]] Verbindung eine Anpassung des übertragenen [[Drehmoment]]s, wie es etwa in Kraftfahrzeugen mit [[Verbrennungsmotor]] erforderlich ist.

Eine Wellenkupplung überträgt das [[Drehmoment]] einer [[Rotation (Physik)|Rotationsbewegung]] und so auch mechanische [[Arbeit (Physik)|Arbeit]].

== Allgemeines ==
[[Datei:TireClutch.JPG|mini|Eine [[Improvisation|improvisierte]], nicht-lösbare elastische Kupplung aus Reifenstücken verbindet die Wellen eines Motors und einer Wasserpumpe. Sie gleicht den Versatz der Wellen oder ihr Nicht-[[Fluchtung|Fluchten]] aus. Aufgenommen in [[Kerala]] ([[Indien]])]]
Kupplungen existieren in einer Vielzahl von Bauformen. Die Auswahl der Bauform erfolgt in Abhängigkeit der vorliegenden Randbedingungen. Eine Unterteilung der Kupplungen kann erfolgen in schaltbare Kupplungen und nicht schaltbare Kupplungen.<ref>{{Literatur |Autor=A. Lohrengel, P. Dietz |Hrsg=Karl-Heinrich Grote, Beate Bender, Dietmar Göhlich |Titel=Kupplungen und Bremsen |Sammelwerk=Dubbel – Taschenbuch für den Maschinenbau |Band=25 |Nummer= |Verlag=Springer |Ort= |Datum=2018 |ISBN=978-3-662-54805-9 |Seiten=G65–G79}}</ref> Einer breiten Allgemeinheit sind vor allem die schaltbaren Kupplungen bekannt, beispielsweise durch die Anwendung im Kraftfahrzeug (s. [[Kupplung (Kraftfahrzeug)]]).

Kupplungen können [[Drehmoment]] und [[Drehzahl]] übertragen. Drehzahl und Drehmoment der Kupplungs-Eingangswelle sind gleich den Werten der Ausgangswelle. Kupplungen sind somit keine [[Wandler]]. Das unterscheidet sie von den [[Getriebe]]n. Zum Teil bilden Kraftschlüssige Kupplungen jedoch eine Ausnahme. Bei diesen tritt ein [[Schlupf]] auf, der prinzipiell zur Verringerung der Ausgangsdrehzahl gegenüber der Eingangsdrehzahl genutzt werden kann, wobei sich auch das übertragene Drehmoment ändert. Einige Kraftschlüssige Kupplungen, die diese Eigenschaften verwenden, sind also Abwärtswandler. Besondere Bedeutung haben in diesem Zusammenhang Hydrodynamische Kupplungen (Kraftfahrzeuge; siehe [[Föttinger-Prinzip]]).

Neben den primären Funktionen einer Kupplung (''Drehmoment übertragen'' sowie bei schaltbaren Kupplungen ''Schalten und Trennen'') existieren weitere Funktionen, die durch eine Kupplung erfüllt werden können:
* Mit einer Kupplung können in begrenztem Maße [[Fluchtung]]sfehler wie Versatz oder Winkelfehler der Wellen ausgeglichen werden.
* Eine Kupplung kann [[Elastizität (Physik)|elastisch]] gegenüber [[Torsion (Mechanik)|Torsion]] gestaltet werden, wodurch Ungleichförmigkeiten von Drehmoment und Drehgeschwindigkeit [[Dämpfung|gedämpft]] werden.
* Der in einer Kupplung verwendete Werkstoff (zum Beispiel [[Elastomerkupplung|Elastomer]]) kann die Ausbreitung von [[Körperschall]] dämpfen.
* Eine Kupplung kann einen Überlastschutz herstellen, beispielsweise durch die Verwendung von definiert brechenden oder rutschenden Elementen.

1878/79 entwickelte [[Carl Benz]] einen verdichtungslosen [[Zweitaktmotor]] und später einen leichten [[Viertaktmotor]]. Benz entwickelte hierzu die Riemenverschiebung als Kupplung, den [[Vergaser]], den [[Wasserkühler]] und die [[Gangschaltung]].

== {{Anker|Lösbare Kupplung}}Lösbare Kupplungen ==

[[Datei:Dry clutch.JPG|mini|[[Fliehkraftkupplung]] einer [[Motorsäge]]<br />Lösen beim Unterschreiten einer Mindestdrehzahl<br />
'''1''' Reibsegment,
'''2''' radiale Koppel,
'''3''' Zugfeder]]

* Während des Betriebs lösbare Kupplung:
** [[Kupplung (Kraftfahrzeug)]]
** [[Kegelkupplung]],
* [[Sicherheitskupplung]]en:
** [[Rutschkupplung]] für Unterbrechung des Kraftschlusses bei Überlastung des Motors bzw. der Welle(n): zum Beispiel in Fahrzeugen, [[Baumaschine]]n und [[Werkzeugmaschine]]n
** Kupplungen mit [[Sollbruchstelle]] als Überlastschutz: zum Beispiel Bolzenkupplung mit [[Scherstift]]
* Abhängig von der Drehzahl selbsttätig lösende Kupplungen:
** [[Fliehkraftkupplung]]: selbsttätiges Koppeln beim Überschreiten einer bestimmten Drehzahl der Antriebswelle
** [[Visco-Kupplung]]: selbsttätiges Koppeln beim Auftreten einer Drehzahldifferenz
* Überholkupplung: selbsttätiges Trennen bei Drehrichtungs- oder Drehmomentumkehr, zum Beispiel [[Freilauf (Mechanik)|Freilauf]] beim [[Fahrrad]]

== {{Anker|Ausgleichskupplung}}Ausgleichskupplungen ==
[[Datei:Helical U-Joint (Beam Style Coupling) - Angular Misalignment.jpg|mini|Spiralkupplung]]
Ausgleichskupplungen erlauben Abweichungen der lateralen und axialen Position sowie Winkelversatz und Relativbewegungen zwischen den gekoppelten Wellen:
* [[Torsionssteife Kupplung]]en sind ''drehstarr'':
** axial beweglich: [[Zahnkupplung]], [[Klauenkupplung]], [[Federstegkupplung]], [[Parallelkurbelkupplung]]
** gering axial, radial und winklig beweglich: [[Kreuzschlitzkupplung]]
** „knickbar“: [[Stahllamellenkupplung]], [[Kardangelenk]] bzw. [[Kreuzgelenk]] (je nach Bauform treten periodische Abweichungen der Winkelgeschwindigkeit zwischen An- und Abtriebswelle auf)
* Drehnachgiebige Kupplungen:
** dreh- und querelastisch: Gummikupplung
** drehnachgiebig (mit Schlupf): [[Magnetorheologische Flüssigkeit|Magnetpulverkupplung]], [[Visco-Kupplung]]
** [[Drehschwingungsdämpfer]] ([[Torsionskupplung]]), [[Zweimassenschwungrad]]

== Unterscheidung nach Kraft- beziehungsweise Formschluss ==

Kraftschlüssige Kupplungen (Reibkupplungen) sind besonders als lösbare Kupplungen und selbstlösende Kupplungen ([[Rutschkupplung]]en) bei Überlast (wozu auch Anlauf und Anfahren gehören) geeignet. Sie können mehr als eine oder zwei kraftschlüssige Flächenkontakte haben (zum Beispiel bei Ausrüstung mit mehreren Lamellen). Die Kontaktflächen sind eben oder keglig.

[[Verbindungstechnik#Formschluss|Formschlüssige]] Kupplungen sind einfacher gebaut. Sie schließen Schlupf in der Übertragung aus, bieten aber keinen Schutz bei Überlast (außer bei zusätzlicher Sollbruchstelle, zum Beispiel mit Scherstift). Ausführungsformen sind zum Beispiel [[Klauenkupplung]]en und [[Zahnkupplung]]en. Lagefehlern und Stößen nachgebende formschlüssige Kupplungen sind entsprechend aufwändiger, zum Beispiel die Hardyscheibe, die [[Metallbalgkupplung]], das Kreuzgelenk, das homokinetische Gelenk, die [[Parallelkurbelkupplung]] und die [[Oldham-Kupplung]].

Eine Besonderheit im Vergleich zu den im Allgemeinen mechanischen Kupplungen sind die [[Visco-Kupplung]] und die [[Strömungskupplung]]. Sie sind nicht starr, deshalb eher den kraftschlüssigen mechanischen Kupplungen zuzuzählen, haben aber permanent einen Schlupf in der Größenordnung von 10 %.

Ähnlich ist die Wirbelstromkupplung (Prinzip wie [[Wirbelstrombremse]]) einzuordnen. Diese Kupplung ist auch nicht starr.

Einsatzgebiete von Kupplungen:
in der Technik:
* Übertragung von Drehmomenten (als Maschinenelement zur Verbindung von Wellen):
** [[Rutschkupplung]], Sicherheitselement vor zu hohem Drehmoment
** [[Magnetkupplung]], magnetfeldbasierte Schaltung
** [[Einscheibentrockenkupplung]], Reibungskupplung im Fahrzeugbau, s. a. [[Kupplung (Kraftfahrzeug)]]
* Lösbare Verbindungen zwischen Segmenten von Transportleitungen:
** [[Schlauchkupplung]], lösbare Verbindung von Schlauchleitungen
** [[Feuerwehrkupplung]] zum Verbinden von Feuerwehrschläuchen und Armaturen
** [[Steckkupplung]], Verbindung für verschiedene gasförmige und flüssige Medien
** [[Steckverbinder]], Verbindung für unterschiedliche Stecker an Kabelenden
** [[Gleichstromkupplung]], Anlage zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung
* Spezielle Kupplungsanwendungen
** [[Anti-Hopping-Kupplung]] (Motorräder)
* Anbindung von Fahrbetriebsmitteln an einen externen Antrieb
** [[Schleppkupplung]], Einrichtung zum lösbaren Befestigen des Schleppseils zum Starten von Segelflugzeugen
* Bildung von Gespannen aus mehreren Fahrzeugen:
** [[Kupplung (Bahn)]], Einrichtung zum Verbinden von Loks und Wagen zu Zügen
** [[Anhängerkupplung]], Vorrichtung für Kraftfahrzeuge zum Ziehen von Anhängern

== Siehe auch ==
* [[Anfahrelement]]
* [[Fahrzeuggetriebe]]
* [[Kupplungsspiel]]
* [[Automatisches Kupplungssystem]] (AKS)
* [[Doppelkupplungsgetriebe]] (= 'Direktschaltgetriebe' = DSG)
** andere Kfz-Hersteller benennen diese Technik mit [[Direktschaltgetriebe#Geschichte und Markennamen|anderen Bezeichnungen]]

== Literatur ==

* August Schalitz: ''Kupplungs-Atlas: Bauarten und Auslegung von Kupplungen und Bremsen.'' 4., geänderte und erweiterte Auflage. A.G.T-Verlag Thum, Ludwigsburg 1975.
* Heinz Peeken, Christoph Troeder: ''Elastische Kupplungen: Ausführungen, Eigenschaften, Berechnungen.'' Springer, Berlin 1986, ISBN 3-540-13933-8.
* Siegfried Winkelmann, Harry Harmuth: ''Schaltbare Reibkupplungen: Grundlagen, Eigenschaften, Konstruktionen.'' Springer, Berlin 1985, ISBN 3-540-13755-6.

== Einzelnachweise und Bemerkungen ==
<references />

== Weblinks ==


{{Wiktionary|Kupplung}}
{{Commonscat|Clutches}}
* [https://www.sachsperformance.com/de/sachs-service-kupplung-fehlerdiagnose Kupplung-Fehlerdiagnose und Prüfung]
* [https://www.oldtimers-im-fokus.ch/kupplung.html So funktioniert die Kupplung]
* [https://www.all-electronics.de/texte/anzeigen/51365/eClutch-elektronisch-gesteuerte-Kupplung eClutch: Die elektronisch gesteuerte Kupplung]
* [https://www.konstruktionsatlas.de/antriebstechnik/kupplungen-drehsteif.shtml Übersicht drehsteifer Wellenkupplungen]

[[Kategorie:Kupplung| ]]

Kupplung - Versionsgeschichte

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