Fliehkraftkupplung: Aufbau und Vorteile

Fliehkraftkupplungen haben eine ganz besondere Eigenschaft: Sie sind unabhängig! Für den Betrieb ist keine externe Energieversorgung nötig.

Durch die fehlende externe Energieversorgung kann die Fliehkraftkupplung auch im Sinne von Sicherheitsanwendungen einen guten Dienst leisten.

Die Fliehkraftkupplung gehört zu der Familie der selbstschaltenden Wellenkupplungen. Sie ist drehzahlenabhängig.

Die Fliehkraft

Ohne äußere Kraft würde sich der Bewegungszustand eines Objektes nicht verändern. Er würde entweder in Ruhe bleiben oder sich gradlinig fortbewegen.

Unterscheiden Sie stets zwischen dem Gedanken der Fliehkraft (Zentrifugalkraft) und dem Gedanken der Zentripetalkraft (Radialkraft). Beide Kräfte treten in einem beschleunigten Bezugssystem auf. Es gibt jedoch einen wichtigen Unterschied: Die eine Kraft wirkt nach außen, die andere Kraft wirkt nach innen.

Die Fliehkraft (Zentrifugalkraft) ist eine Scheinkraft bzw. Trägheitskraft. Sie wirkt nach außen und wird durch die Trägheit des Körpers verursacht. Diese Kraft führt zum Kraftschluss bei unserer Fliehkraftkupplung.

Die Zentripetalkraft richtet sich nach innen und sorgt für eine gleichmäßige rotierende Bewegung.

Wie ist eine Fliehkraftkupplung aufgebaut?

Der Aufbau einer Fliehkraftkupplung ist recht simpel, aber dennoch unheimlich effektiv.

Von dem Antriebsflansch 1) oder der Antriebsnabe 2) geht der Kraftfluss auf ein hochelastisches Gummielement 3). Das hochelastische Gummielement ist mit Druckvorspannung eingebaut und erhält hierdurch seine volle Leistungsfähigkeit. An diesem Gummielement sind mehrere Fliehkörper 4) montiert.

Die Fliehkörper sind zusätzlich über reichlich dimensionierte Zugfedern 5) miteinander verbunden und mit hochwertigem verschleißfestem Reibbelag 6) versehen. Die Zugfedern wirken beim Anlauf der Fliehkraft entgegen, sie bestimmen die Einschaltdrehzahl der Fliehkraftkupplung.

Sobald die Einschaltdrehzahl überschritten wird, die Fliehkraft also größer als die Rückhaltekraft der Zugfedern wird, bewegen sich die Fliehkörper radial nach außen. Sie werden mit dem Reibbelag 6) gegen die Abtriebsglocke 7) gedrückt und diese wird schonend beschleunigt. Antriebsseite und Abtriebsseite sind jetzt über das hochelastische Gummielement verbunden.

Im eingeschalteten Zustand wird die Leistung ohne Schlaf, das heißt verlustlos, übertragen. Sobald die Betriebsdrehzahl wieder unter die Einschaltdrehzahl absinkt, gehen die Fliehkörper wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Antriebsseite und Abtriebsseite sind wieder vollständig voneinander getrennt.

Die Kupplungsglocke ist das Gehäuse der Fliehkraftkupplung. Den Namen Kupplungsglocke hat das Gehäuse aufgrund seiner Bauform erhalten.

Varianten von Fliehkraftkupplungen

Ausführung Flansch- Kardanwelle gelagert

Ausführung Flansch - Kardanwelle gelagert

Ausführung Flansch-Welle

Ausführung Flansch - Welle

Ausführung Welle-Welle

Ausführung Welle - Welle

Wie funktioniert eine Fliehkraftkupplung?

Bei der Fliehkraftkupplung wird die Verbindung zwischen Motor und Getriebe ab einer bestimmten Drehzahl hergestellt. Es soll also ein Kraftschluss zwischen einem außenliegenden Abtrieb und einem innenliegenden Antrieb hergestellt werden. Beginnt sich die Antriebsseite an zu drehen, wird durch die Fliehkraft Kontakt mit der Abtriebsseite geschaffen.

Hierbei werden die Kupplungsbacken durch die Fliehkraft gegen die Kupplungsglocke gedrückt. Die Kupplungsbacken werden durch Federn gehalten. Diese bestimmen je nach Federstärke die Drehzahl, bei der die Kupplung einkuppelt.

Merke: Die Zentrifugalkraft der Fliehgewichte sorgt für die Anpresskraft für die Reibbeläge.

Fliehkraftkupplungen können besonders dann eingesetzt werden, wenn die Geschwindigkeit bei laufendem Motor gedrosselt werden soll.

Welche Vorteile hat eine Fliehkraftkupplung?

  • optimale und verlustlose Leistungsübertragung
  • exakte Einschaltdrehzahl einstellbar, dann weiches Einkuppeln
  • thermisch hochbelastbare Konstruktion
  • Schutz vor Überlast
  • erprobtes Konstruktionsprinzip: Sichere Dimensionierung aller Bauteile
  • Einschaltdrehzahlen werden exakt durch reichlich dimensionierte Zugfedern bestimmt und können je nach Anwendung und Bedarf variiert werden
  • die Fliehkraftkupplung ist kompakt, kurzbauend glattflächig unfallsicher und wartungsfrei
  • die Reibbeläge aus hochwertigem, verschleißfestem und temperaturbeständigem Material sind reichlich dimensioniert, daher eine sehr hohe Lebensdauer
  • hohe thermische Belastbarkeit durch innere und äußere Kühlung
  • die Konstruktion ist abwandlungsfähig und kann dadurch bedingt einfach und kostengünstig den verschiedensten Einbausituationen angepasst werden

Typische Anwendungsbereiche für Fliehkraftkupplungen

Unsere Fliehkraftkupplungen gibt es sowohl in Standard – als auch in Sonderformen. Die Oberflächenbeschichtungen können je nach Einsatzbereich angepasst werden.

Die Anwendungsbereiche sind vielfältig. Die Kupplungen werden unter anderem im Agrar-, Industrie- und Marinebereich eingesetzt. Gerade Schiffsantriebe profitieren vom System der Fliehkraftkupplung (Ruderpropelleranlagen, Wasserjetantriebe).

Weitere Einsatzbereiche können sie gerne hier einsehen.