Was ist eine Federkupplung?
Eine Federkupplung ist eine Methode, mit der Unregelmäßigkeiten in der zwischen einem Antriebssystem und einem angetriebenen System übertragenen Leistung ausgeglichen werden. Diese Systeme stützen sich auf Federn, um Energie zwischen zwei Systemen aufzunehmen und umzuleiten. Wenn eine Unregelmäßigkeit auftritt, nimmt die Feder den größten Teil des Aufpralls auf und lässt dem System Zeit zum Ausgleich. Durch die Verwendung einer Federkupplung werden Vibrationen drastisch reduziert und die Lebensdauer beider Systeme erhöht.
Eine Kupplung ist eine Methode zum Verbinden zweier Wellen. Im Allgemeinen ist die Verwendung einer Kupplung aus zwei Gründen der Verwendung einer längeren Welle überlegen: Es ist einfacher, die Wellen auszurichten und die Verbindung zu ändern. Wenn zwei Systeme in eine größere Maschine eingebaut werden, sind die Wellen immer perfekt ausgerichtet. Dies gilt insbesondere, da die Maschine im Laufe der Zeit funktioniert. Um Fluchtungsfehler zu vermeiden und Wellenschäden zu vermeiden, sind die Wellen so miteinander verbunden, dass die Systeme etwas mehr Spielraum haben.
Zusätzlich zur Freiheit werden Kupplungen verwendet, um die Art und Weise zu ändern, in der sich die Kraft von einer Welle zur anderen bewegt. In einigen Fällen, wie bei Automobilen, kann die Welle dadurch die Drehrichtung ändern. Andere Systeme, wie eine Federkupplung, werden verwendet, um die Leistung zu ändern, wenn sie sich von einem System zum anderen bewegt.
Federn absorbieren und speichern Energie. Wenn sich die Feder zusammenzieht, nimmt sie Kraft auf, die sie beim Abwickeln freigibt. Im Grunde genommen halten verkürzte Federn die Kraft und verlängerte Federn übertragen sie. Aus diesem Grund werden Federn in einer Vielzahl von Herstellungsprozessen und Maschinentypen eingesetzt, um zu bestimmten Zeiten Energie zu speichern oder freizugeben. Zum Beispiel verringern die Federn in einem Auto Stöße, die durch Unebenheiten und Löcher in der Straße verursacht werden, indem sie einen Großteil der Kraft aufnehmen und sie dann langsam freigeben.
Dieses Prinzip erstreckt sich auf die Federkupplung. Wenn ein Antriebssystem eine Welle dreht, nimmt eine Federkupplung Leistung auf und gibt sie an ein angeschlossenes System frei. Wenn alles richtig läuft, gibt die Kupplung genau so viel Energie ab, wie sie aufnimmt. Das heißt, die Kupplung verbindet einfach die Systeme, anstatt Energie zu übertragen oder zu absorbieren.
Wenn im System etwas schief geht, tritt die Federkupplung in Kraft. Schwankungen der vom Antriebssystem abgegebenen Leistung bewirken, dass sich das Ende der Kupplung schneller oder langsamer bewegt als das mit der Abtriebswelle verbundene Ende. Wenn sich die Welle verlangsamt, wird die Feder durch die Geschwindigkeitsänderung gedehnt, wodurch zusätzliche Kraft übertragen und die angetriebene Geschwindigkeit beibehalten wird. Wenn die Antriebswelle schneller wird, verkürzt der Drehzahlunterschied die Feder, da sie die zusätzliche Kraft aufnimmt. In beiden Fällen kehrt die Feder langsam in ihre normale Form zurück, wenn die angeschlossenen Systeme mit Strom versorgt werden.