Klauenkupplung

2025-01-14T12:03:39Z

193.25.47.201: Welle meint in diesem Zusammenhang das Maschinenelement, nicht die physische Welle. Link wurde korrigiert.

[[Datei:Claw coupling-tech diagram.png|mini|Zeichnung einer Klauenkupplung:<br />1: Fixe Kupplungsbacke als Gegenhalt zur dazu rechts liegenden, axial verschieblichen Kupplungsmuffe (Schnitt in derjenigen Radialebene, in die auch die axiale Mittellinie hineinfällt), 2: Spielpassung, 3: Umfangsprofil der Klauen im Eingriff, 4: Schraubenfeder]]
[[Datei:Dog clutch-1.jpg|mini|Die Glasplatte eines Mikrowellenherdes wird über eine Klauenkupplung gedreht]]
Eine '''Klauenkupplung''' ist eine Bauform eines [[Maschinenelement]]s zur Übertragung von [[Rotation (Physik)|Drehbewegungen]] bzw. [[Drehmoment]]en. Sie stellt eine der einfachsten Bauformen einer [[Kupplung]] zur Verbindung der Enden von zwei [[Welle (Maschinenelement)|Wellen]] dar und ist weit verbreitet.

Zur Dämpfung von Stößen und Schwingungen sowie zum Ausgleich eines Versatzes zwischen den beiden Wellen kann zwischen den Klauen ein [[Elastomer]] eingelegt werden, ''siehe [[Elastomerkupplung]]''.

Die [[Hirth-Verzahnung]] ähnelt der Klauenkupplung. Die Kraftübertragung erfolgt jedoch über eine angeschrägte Verzahnung, statt über Zähne mit Flanken, die parallel zur Drehachse liegen ("Klauen"). Durch die schrägen Flächen lässt sich die Hirth-Verzahnung auch als Sicherheitskupplung einsetzen, die bei Überschreitung eines bestimmten [[Drehmoment]]s ''([[Losbrechmoment]])'' durchrutscht.

Der Begriff ist auch bei der Anwendung von [[Schaltgetriebe]]n bei der Eisenbahn bekannt geworden, siehe [[TAG-Getriebe]]. Eine der Klauenkupplung ähnliche Konstruktion wird häufig als Verbindungselement, beispielsweise bei Verschlüssen oder Steckverbindern (Feuerwehrschlauch) verwendet. Dieser Steck-Dreh-Mechanismus wird [[Bajonettverschluss]] genannt.

== Funktionsprinzip ==
Die Klauenkupplung gehört zur Gruppe der [[Formschluss|formschlüssigen]] Kupplungen. Ihr Name leitet sich ab von der Greiffunktion einer [[Kralle|Klaue]] im Tierreich.

Analog dazu greifen bei einer Klauenkupplung zwei oder mehr Fortsätze an einem der beiden [[Welle (Mechanik)|Wellen]]enden hinter entsprechende Verdickungen am gegenüberliegenden Wellenende und ermöglichen eine Momentübertragung durch Drehen.

Klauenkupplungen können schaltbar ausgelegt werden. Dabei wird zumeist bei Stillstand der Maschine die „Klaue“ einfach vom gegenüberliegenden Wellenende abgezogen. Die Schaltung der betreffenden Gänge bei Fahrzeugen mit mechanischer [[Kraftübertragung]] wurde bei [[Schienenfahrzeug]]en durch die größeren zu übertragenden Lasten und Minderung des Zahnradverschleißes beim Schalten schon sehr zeitig praktiziert. Schon die [[BSt 6001 bis 6003|Benzoltriebwagen]] der [[Spandau-West–Hennigsdorfer Kleinbahn]] besaßen zu ihrer Inbetriebnahme 1923 mechanische Getriebe mit Klauenschaltung und ständig im Eingriff stehende Übertragungsräder.<ref>K. R. Repetzki ''Diesellokomotiven in Glasers Annalen 1895–1936'', Transpress Reprint, Berlin 1987, ISBN 3-344-00127-2, Seite 47</ref> Da die Klauen die Drehzahlen von Motor und Abtriebswelle nicht stoßfrei synchronisieren können, benötigen solche Getriebe zusätzlich eine [[Einscheibentrockenkupplung]]. Die Steuerung der Klauen geschieht meist über [[Druckluft]]. Heute finden diese Art von Klauenkupplungen noch Verwendung bei [[Wendegetriebe]]n, bei denen die Übertragungsräder ebenfalls ständig im Eingriff stehen und die lediglich im Stillstand geschaltet werden.

Eine weitere Möglichkeit der Klauenkupplung ist, die nicht kraftübertragende Rückseite abzuschrägen. Dadurch wird die Kupplung bei einer schnelleren Bewegung der angetriebenen Welle ausgespurt. Es ist eine Art [[Freilauf (Mechanik)|Freilauf]], wie er früher bei Andrehkurbeln von [[Motor]]en benutzt wurde.

Beide Seiten der Kupplung können auch symmetrisch gestaltet werden.

== Anwendung ==
Die Kraft an der Verbindung von Schraubendreher und Schraube wird nach dem Prinzip der Klauenkupplung übertragen, wobei der Schraubenkopf einer Schlitzschraube als Klaue fungiert. In den meisten [[Fahrzeuggetriebe]]n werden beim Schalten abwechselnd Zahnradpaare je nach Gangstellung über Klauenkupplungen mit den Wellen gelöst oder drehfest verbunden. Bekannte Anwendungsfälle waren das [[NAG-Triebwagengetriebe]], das [[TAG-Getriebe]] oder das [[Mylius-Getriebe]] im Triebwagenbau. Da bei den Schalthandlungen der Lokführer von der Streckenbeobachtung abgelenkt war, wurde diese Art von Getrieben später durch [[Automatikgetriebe]] abgelöst.

Je nach spezieller konstruktiver Ausführung gleicht die Klauenkupplung Axialversatz aus und dämpft rotatorische Bewegungen, speziell stoßartiger Belastungen und [[Schwingung]]en.

Hochdynamische Zwischenachsen, kombiniert mit Klauenkupplungen, werden verstärkt im gesamten [[Maschinenbau|Maschinen-]] und [[Anlagenbau]] eingesetzt. Wichtige Einsatzgebiete sind beispielsweise [[Hubspindelgetriebe]], [[Linearführung]]en, Palettier- oder Verpackungsanlagen.

Sobald die Klauenflanken eine von 90° verschiedene Abschrägung aufweisen, kann über eine definierte axiale Vorspannung im Zusammenwirken mit dem Reibungskoeffizienten der Kontaktflächen eine [[Rutschkupplung]] realisiert werden, die oberhalb eines bestimmten Drehmomentes die Kraftübertragung unterbricht.

== Siehe auch ==
* [[Oldham-Kupplung]]

== Literatur ==
* Wilhelm Tochtermann, Ferdinand Bodenstein: ''Konstruktionselemente des Maschinenbaues …, Teil 2: Elemente der drehenden und der geradlinigen Bewegung, Elemente zur Übertragung gleichförmiger Drehbewegungen.'' 9. verb. Auflage Springer, Berlin 1979, ISBN 3-540-09265-X, S. 100ff. und 112ff.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Kupplung]]
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