Kupplungsarten und Tipps zur Fehleranalyse im Überblick

Traktorkupplungen sind langlebige Komponenten, die in vielen Traktoren und Landmaschinen verbaut und für die Kraftübertragung zwischen Motor und Getriebe verantwortlich sind. Da defekte Kupplungen zur Fahrunfähigkeit und zu schweren Schäden am Fahrzeug führen können, ist die laufende Kontrolle der Kupplungskomponenten sehr wichtig.

Wir stellen Ihnen im Ratgeber gängige Kupplungsarten sowie hilfreiche Tipps zur Fehlerbehebung vor.

Kupplungsarten im Überblick

Einfachkupplungen ohne unabhängigem Zapfwellenantrieb

Die zur Kraftübertragung benötigte Kupplungsscheibe befindet sich zwischen Schwungrad und Anpressplatte der Druckplatte. Der Kuppelvorgang erfolgt über eine Tellerfeder oder über Hebeln. Beim Betätigen der Kupplung wird die Kraftübertragung im kompletten Antriebsstrang (Fahrantrieb und Zapfwelle) unterbrochen. Zum Betätigen wird ein Ausrücklager verwendet.

Einfachkupplungen mit unabhängigem Zapfwellenantrieb

Durch das Nabenprofil im Gehäuse der Einfachkupplung wird über eine Hohlwelle der unabhängige Zapfwellenantrieb im Getriebe erreicht. Wenn der Motor permanent läuft, wird so gewährleistet, dass die Zapfwelle angetrieben wird, ohne dass die Kupplung betätigt werden muss. Die Betätigung der Tellerfeder, das Auskuppeln und die Lage der Kupplungsscheibe sind identisch wie bei Einfachkupplungen ohne unabhängigem Zapfwellenantrieb.

Einfachkupplungen mit Sicherheitszapfwelle und torsionsgedämpfter Fahrscheibe

Dieser Kupplungstyp eignet sich für Traktoren mit Power Shuttle- oder Power Shift-Getriebe im Fahrantrieb und mechanischer Kupplung für den Zapfwellenantrieb. Im Normalzustand ist die Zapfwellenkupplung ausgekuppelt, am Schwungrad anliegend und wird bei Bedarf manuell vom Fahrer eingekuppelt. Eine torsionsgedämpfte feste Nabe für den Fahrantrieb befindet sich im Gussgehäuse der Kupplung.

Torsionsdämpfer

Torsionsdämpfer sind essentielle Komponenten zur Verbindung von Motor und Getriebe. Sie kommen bei vielen Fahrzeugen mit verschiedenen Motor- und Getriebevarianten (z. B. Halb- und vollautomatische Power Shift-Getriebe, Power Shuttle-Getriebe, CVT) zum Einsatz. Ist kein Dämpfer im Fahrzeug vorhanden, können aufgrund von Drehungleichförmigkeiten Vibrationen und Geräusche über das Schwungrad bis zum Getriebe befördert werden. Bei hoch belasteten, leistungsstarken Motoren sind diese Schwingungen am stärksten.Torsionsdämpfer verwenden den Ausrückmechanismus nicht.

Doppelkupplungen ohne Sicherheitszapfwelle

Bei dieser Bauart werden zwei unabhängig oder hintereinander geschaltete Kupplungen für Fahrantrieb und Zapfwellenantrieb zu einer Einheit kombiniert. Doppelkupplungen werden durch die Tellerfeder zwischen den Druckplatten für den Fahrantrieb und die Zapfwelle bedient. Im Normalzustand sind diese Kupplungen eingekuppelt. Doppelkupplungen sind extrem robust und haben eine hohe Lebensdauer und Verschleißreserve.

Unabhängig geschaltete Kupplungen werden von zwei separaten Ausrücksystemen unabhängig voneinander betätigt.
Sequentiell geschaltete Kupplungen haben nur ein arbeitendes Ausrücklager zum Betätigen der zwei Kupplungen. Bei Drücken des Pedals wird als erste Stufe die Fahrkupplung und als zweite Stufe die Zapfwellenkupplung betätigt.

Doppelkupplungen mit Sicherheitszapfwelle

Im Unterschied zu Doppelkupplungen ohne Sicherheitszapfwelle ist die Zapfwellenkupplung bei dieser Variante im Normalzustand ausgekuppelt. Um die Zapfwellenkupplung einzukuppeln, wird das Zapfwellendrucklager manuell über einen Kupplungshebel nach vorne bewegt. Die erzeugte Kuppelkraft überträgt das Drehmoment für die Zapfwellenkupplung. Der Vorteil einer Sicherheitszapfwelle ist, dass bei einer mechanischen Störung das Kupplungssystem sofort automatisch ausgekuppelt wird.

Kupplungsscheiben mit organischen Belägen

Diese Kupplungsscheiben bestehen aus Metall-Grundkörpern, die mit einem Reibbelag – ähnlich wie bei Bremsbacken oder -Belägen – belegt sind. Sie übertragen das Motordrehmoment direkt auf die Eingangswelle des Getriebes und sind für die Herstellung und Unterbrechung des Kraftflusses vom Motor zum Getriebe verantwortlich. Organische Beläge auf Kupplungsscheiben sind in der Regel durchgängig und aus Glasfasern. Kupfer- und Stahlfaser-Werkstoffe verbessern zusätzlich die Verschleißfestigkeit. Die meisten organischen Beläge halten Temperaturen von 100 °C bis 200 °C stand.

Kupplungsscheiben mit cerametallischen Belägen

Cerametallische Belagsfelder bestehen aus in Form gepressten Sintermetallen und sind für Temperaturen bis zu 400 °C geeignet. Sie profitieren von einem höheren Reibungskoeffizienten (Reibungszahl) als organische Beläge, wodurch die Übertragung des Drehmoments mit niedrigerer Anpresskraft ermöglicht wird. Sinter-Beläge sind sehr massenträge und können daher starken Verschleiß an Schwungrad und Anpressplatte bewirken.

Frontzapfwellen-Lamellenkupplungen

Frontzapfwellen-Lamellenkupplungen sind trockene Mehrscheibenkupplungen bzw. Tellerfederkupplungen, die aus einem Kupplungskörper und drei Kupplungsscheiben (Innenlamellen) mit cerametallischen Belägen bestehen und über ein Ausrücklager bedient werden. Da die Innenlamellen von der Kurbelwelle angetrieben werden, drehen sie sich immer in Höhe der Motordrehzahl.

Trockene Mehrscheibenkupplungen besitzen keine Ölpumpe zur Schmierung und sind sowohl kostengünstiger als auch wartungsärmer als nasse Mehrscheibenkupplungen. Frontzapfwellen-Lamellenkupplungen verfügen über keine Zapfwellenbremse zum Auskuppeln, da auch bei hohem Drehmoment im ausgerückten Zustand nur geringe Kräfte übertragen werden. Diese Kupplungsart wird vorwiegend bei CNH verwendet.

Ausrückmechanismus

Ausrücklager verbinden die rotierende Kupplungsdruckplatte beim Motor und den feststehenden Ausrückmechanismus im Getriebegehäuse. Um die Ausrückkräfte auf die Kupplungsdruckplatte zu übertragen, werden heutzutage Druckkugellager (Schrägkugellager) verwendet. Ausrücklager werden auf einer Hülse, die am Getriebe angeflanscht ist, geführt.

Bauarten:

Graphitring
Kugellager zum Einpressen in ein vorhandenes Gehäuse
Ausrücklager zum Aufpressen auf einen Lagerträger

Problemvorbeugung bei Traktorkupplungen

Traktorkupplungen sind je nach Einsatz natürlichem Verschleiß ausgesetzt. Trotz einer defekten Kupplung kann das Fahrzeug häufig noch verwendet werden, allerdings können so gröbere Schäden am Traktor entstehen, weshalb stark davon abzuraten ist. Störungen bei Traktorkupplungen sollten so schnell wie möglich festgestellt und behoben oder ganz vermieden werden.

Die nachfolgende Checkliste deckt die häufigsten Ursachen von Traktorkupplungsausfällen ab und hilft bei der Diagnose von Kupplungsstörungen und -defekten.

Checkliste zur Fehlerbehebung

Schwungrad

Überprüfung der Oberfläche auf vorhandene Anzeichen von Verglasung, Aushöhlung oder Riefen
Prüfung des Anlasserzahnkranzes
Nachschleifen der Oberfläche gemäß der vom Hersteller festgelegten Toleranzen
Es ist wichtig, dass im gleichem Maße auch auf der Kupplungsmontagefläche nachgeschliffen wird.

Führungslager

Wenn Kupplung nicht auskuppelt: Überprüfung, ob die Lager festsitzen oder sich festgefressen haben
Kontrolle der Lager bei Störgeräuschen
Kontrolle der Ausrichtung der Eingangswelle (korrekter Winkel)

Öldichtungen

Eine der häufigsten Gründe für Kupplungsausfälle sind Undichtheiten bei der Öldichtung.

Kupplungsscheiben

Prüfung jeder Scheibe auf Seitenschlag vor der Montage (max. zulässig: 0,5 mm)

Kupplungszug

Ersetzen von Kupplungszügen beim Wechsel der Kupplung
Auf korrekte Verlegung der Kupplungszüge beim Einbau achten

Ausrichtung

Verwendung der korrekten Ausrichtungswerkzeuge bei Montage von Kupplung und Kupplungsscheibe

Die Verwendung falscher Werkzeuge kann Schäden am Keil oder an der Scheibe erzeugen.

Ausrückmechanismus

Erneuerung der Ausrücklager bei jedem Wechsel der Kupplung
Die Lager müssen frei auf dem Führungsrohr gleiten können, ohne dabei abzukippen.
Überprüfung der Montage des Führungsrohres: Führungsrohre müssen zur gemeinsamen Mitte angeordnet auf den Getriebeeingangswellen sitzen
Prüfung der Drehgelenke von Lagerträger und Ausrückgabeln auf Verschleiß
Überprüfung der Buchsen der Ausrückwellen auf übermäßiges Spiel (verringert den Verfahrweg des Lagers)
Wenn Kupplung nicht auskuppelt: Prüfung der Ausrückgabeln auf Verschleiß, Verbiegen oder Defekt
Schmierung aller beweglichen Teile

Der Verfahrweg des Ausrücklagers wird durch übermäßiges Spiel in den Buchsen der Ausrückwelle verringert.

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