Hydraulische Kupplung der langsam mit Flüssigkeit gefüllten Kammer: Funktionsprinzip, Vorteile und Anwendung

Eine Flüssigkeitskupplung mit Verzögerungskammer ist eine spezielle hydrodynamische Kupplung, die einen besonders sanften Start von Mechanismen mit hoher Trägheit und einen wirksamen Schutz des Antriebs vor Überlastung ermöglicht. Das Hauptmerkmal ist das Vorhandensein einer zusätzlichen Kammer (Verzögerungskammer), die während des Startvorgangs vorübergehend einen Teil des Arbeitsfluids zurückhält. Dadurch kann der Motor nahezu lastfrei schnell beschleunigen. Anschließend fließt das Fluid allmählich in die Arbeitskammer und erhöht so das übertragene Drehmoment gleichmäßig. Dieser Mechanismus macht ihn zur idealen Lösung für Bandförderer, Brecher, Mühlen und andere Maschinen mit schwierigen Startbedingungen.

Was ist eine Flüssigkeitskupplung mit Verzögerungskammer?

Eine Standard-Flüssigkeitskupplung überträgt die Drehung von der Antriebswelle (Motor) auf die Abtriebswelle (Arbeitsmaschine) über die Arbeitsflüssigkeit und sorgt so für Laufruhe und Schutz vor Überlastungen ohne starre mechanische Verbindung. Eine Flüssigkeitskupplung mit Verzögerungskammer verbessert dieses Konzept durch Hinzufügen einer oder mehrerer Verzögerungskammern. Diese Kammern kommunizieren über kalibrierte Löcher (Düsen) mit dem Hauptarbeitsbereich der Kupplung. Deren Größe kann manchmal angepasst werden, um den Startzeitpunkt einzustellen.

Das Funktionsprinzip einer Kupplung mit Verzögerungskammer

Das Funktionsprinzip einer Flüssigkeitskupplung mit Verzögerungskammer besteht darin, das Volumen des Arbeitsfluids in der Hauptkammer während der Motorbeschleunigung vorübergehend zu reduzieren:

Leerlauf: Ein Teil der Flüssigkeit befindet sich in der/den Verzögerungskammer(n).

Anlauf: Der Motor dreht das Pumpenrad. Aufgrund der geringen Flüssigkeitsmenge im Arbeitsbereich ist das übertragene Drehmoment minimal (je nach Ausführung 120–150 % des Nenndrehmoments). Der Motor beschleunigt schnell mit geringem Anlaufstrom.

Maschinenbeschleunigung: Unter Einwirkung der Zentrifugalkraft fließt die Flüssigkeit aus der Verzögerungskammer allmählich durch die Düsen in die Hauptarbeitskammer. Das übertragene Drehmoment steigt gleichmäßig an und beschleunigt die Arbeitsmaschine.

Arbeitsweise: Die gesamte Flüssigkeit befindet sich in der Arbeitskammer, die Kupplung überträgt das Drehmoment mit minimalem Schlupf (üblicherweise 1,5–6 %).

Ausführungen mit vergrößerter oder doppelter Verzögerungskammer (z. B. Typen TVV, CCK) ermöglichen noch längere und sanftere Starts, was für Anwendungen wie lange Flüssigkeitskupplungen für Förderbänder wichtig ist.

Hauptvorteile der Nutzung

Der Einsatz einer Flüssigkeitsverzögerungskammerkupplung bietet erhebliche Vorteile:

Außergewöhnlich sanfter Start: Durch die Reduzierung des Startdrehmoments auf 120–150 % des Nenndrehmoments werden Stoßbelastungen minimiert und die Lebensdauer aller Geräte (Riemen, Getriebe, Ketten) verlängert.

Motorschutz: Der Leerlaufanlauf reduziert Anlaufströme, verhindert Überhitzung, ermöglicht den Einsatz von Standard-Asynchronmotoren und vereinfacht die Steuerung.

Zuverlässiger Überlastschutz: Die Turbokupplung begrenzt automatisch das maximal übertragene Drehmoment und verhindert so Schäden an Motor und Maschine bei Blockieren oder starkem Lastanstieg.

Schwingungsdämpfung: Die hydraulische Verbindung absorbiert effektiv Drehschwingungen und Stöße.

Energieeinsparung: Durch die Reduzierung der Spitzenanlaufströme wird der Gesamtenergieverbrauch gesenkt.

Lastausgleich: Bei Mehrmotorenantrieben helfen Flüssigkeitskupplungen, die Last gleichmäßig zu verteilen.

Langlebigkeit und niedrige Betriebskosten: Der Verzicht auf verschleißende Reibelemente bei der Übertragung des Hauptdrehmoments gewährleistet eine lange Lebensdauer und minimalen Wartungsaufwand der Flüssigkeitskupplung.

Hauptanwendungsgebiete

Der Einsatz von langsam füllenden Flüssigkeitskupplungen ist vor allem bei Hochleistungsantrieben mit großen Trägheitsmassen sinnvoll:

Band- und Kratzerförderer (besonders lang und beladen).

Schwere Brecher (Backen-, Kegel-, Hammerbrecher) und Mühlen (Kugel-, Stabmühlen).

Leistungsstarke Pumpen und Ventilatoren.

Zentrifugen, Separatoren, Dekanter.

Antriebe von Drehbaggern, Hebemechanismen.

Andere Maschinen, die einen kontrollierten, sanften Start durch eine Flüssigkeitskupplung erfordern.

So wählen Sie eine Flüssigkeitskupplung mit Verzögerungskammer

Die richtige Auswahl einer Flüssigkeitskupplung mit Verzögerungskammer erfordert eine Analyse der folgenden Parameter:

Motorleistung und Drehzahl: Bestimmen Sie die Hauptgröße der Kupplung.

Belastungskennwerte: Trägheitsmoment der Arbeitsmaschine (WR²), erforderliches Anlaufdrehmoment, Betriebsart (stabil, intermittierend, reversibel), Anlaufhäufigkeit.

Erforderliche Beschleunigungszeit: Beeinflusst die Wahl des Verzögerungskammertyps (Standard, Erweitert, Doppelt) und der Einstellungen (falls zutreffend).

Betriebsbedingungen: Umgebungstemperatur, Vorhandensein von Staub, Feuchtigkeit, explosive Atmosphäre (ATEX-Version erforderlich).

Befestigungsart: Art der Wellenverbindung (direkt, über ein elastisches Element, mit einer Riemenscheibe, mit einer Bremsscheibe/-trommel).