Trennspiel Kupplung

Kupplungsrupfen ist ein häufiges Problem bei (Largeframe-) Vespas, ganz unabhängig vom Kupplungstyp (Cosa, PX 108/96mm). Der Grund ist fast immer ein unzureichendes Trennen, bzw ein zu geringes Trennspiel in verbindung mit der originalen Schrägverzahnung der Primär. Die Gründe hierfür und mögliche Abhilfen werden in diesem Artikel erklärt.

Sympthome

Die typischen Sympthome sind folgende, wobei diese verstärkt bei schrägverzahnter Primär auftreten.

Beim Einlegen des 1. Ganges im Stand ist ein starker Ruck zu spüren und die Vespa will trotz gezogener Kupplung schon losfahren
Häufig bekommt man den Gang dann nicht mehr oder nur sehr schwer heraus solange man steht
Kommt man beim Heranfahren an die Ampel im 2. Gang zum Stehen, bekommt man diesen nicht mehr oder nur mit sehr viel Kraft heraus
Die oben genannte Sympthome verstärken sich durch Gasgeben (in der Hoffnung etwas würde sich "lösen")
Beim Schalten während der Fahrt in einen anderen Gang ist ein deutlicher Ruck zu spüren

Häufig bringt ein Austausch aller Verschleissteile (Beläge, Stahlscheiben, Messingscheibe, Rotmetallbuchse, Stahl-U-Scheibe) keine Verbesserung.

Erklärung

Der Grund liegt häufig im zu kleinen Trennspiel, welches zur besseren Unterscheidung hier als "dynamisches Trennspiel" und "statisches Trennspiel" bezeichnet wird.

Das statische Trennspiel kann einfach im ausgebauten (und komprimierten) Zustand mit Blattlehren ermittelt werden. Es bleibt unabhängig von dynamischen Effekten immer gleich, vergrössert sich aber im Betrieb durch Abnutzung der Beläge (Korb wandert dann Richtung Kupplungsdeckel).

Ein einfacher Test, um ein ausreichendes, statisches Trennspiel nachzuweisen, ist die Vespa mit abgestelltem Motor, eingelegtem 1. Gang und gezogener Kupplung zu schieben. Löst sich die Kupplung sauber und läuft frei, ist das statische Trennspiel offensichtlich ausreichend.

Sofern dies nicht der Fall ist, kann hier schon eine erste Diagnose gestellt werden: Es herscht generell zu viel Reibung zwischen den Scheiben und wahrscheinlich ist das Trennspiel generell zu gering, z.B. aufgrund zu dicker Beläge/Stahlscheiben oder stark verzogener Stahlscheiben.

Das dynamische Trennspiel umfasst alle dynamischen Effekte, die im eingebauten Zustand auftreten können:

Querverschiebung des Ritzels (das die letzte Stahlscheibe "hält")
Verwindungen des Kupplungskorbes aufgrund der Dynamik in Verbindung mit zu geringer Materialsteifigkeit, möglicherweise aber auch aufgrund zu starker Federn, die den Korb beim Ziehen verwinden
Verzogene Stahl-Zwischenscheiben (Temperatur)
Möglicherweise auch in der Kupplungskorbnut "hakelnde" Belagslaschen
Ölreibung (verschiedene Viskositäten)

Insbesondere der erste Punkt der obigen Liste ist häufig der Grund für scheinbar unerklärbare, wechselnde Effekte, die nicht sofort nachvollziehbar sind. Aus diesem Grund wird dieser im folgenden anhand einer Cosa Kupplung genauer erklärt (grundsätzlich ist das aber auch auf die alten PX-Kupplungen anwendbar).

Querverschiebung des Ritzels

Um die Verringerung des Trennspiels aufgrund der Ritzel-Querverschiebung zu erklären, muss man sich vorstellen was passiert, wenn im Stillstand ein Gang eingelegt wird. Hierfür nimmt man sich seine komprimierte Kupplung, ohne Beläge und nur mit der untersten Zwischenscheibe:

(Zur besseren Sichtbarkeit fehlt hier die Anlaufscheibe unter der Mutter)

Der Motor läuft, die Kupplung ist ausgerückt, die Kurbelwelle dreht, mit ihr der silberne Federteller und der daran hängende Kupplungskorb mit den Korkbelägen. Zwischen den Korkbelägen und Zwischenscheiben ist ein wenige Zehntel Millimeter grosser Spalt gefüllt mit Ölnebel.
Das grosse Primärrad steht bei eingelegtem Gang still, da das Getriebe über das stillstehende Hinterrad blockiert ist. Damit stehen auch das Kupplungsritzel und die Zwischenscheiben still.
Die Beläge reiben nun, abhängig von der Spaltgrösse, unter anderem über die Ölreibung ein klitzekleinwenig an den stillstehenden Zwischenscheiben. Die Reibbeläge wollen also die Zwischenscheiben und damit auch das Ritzel "mitnehmen". Das geht aber nicht, denn das steht ja, wie auch das Primärrad, still....oder doch nicht?

Nein! Denn durch das Spiel zwischen U-Scheibe und Ritzelstirnseite kann das Ritzel grundsätzlich ein klein wenig Richtung Kurbelwelle wandern. Die Kraft die dies bewirkt, rührt aus der Schrägverzahnung: Das Ritzel will sich duch die vorherrschende Reibung ein wenig mitdrehen und die Schrägverzahnung lässt dies auch zu, bis das Ritzel an der U-Scheibe anliegt!

Genauer gesagt, sorgt das durch die Ölreibung übertragene Antriebsmoment auf den schrägen Zahnflanken des Primär für eine Querkraft. Oder noch anders ausgedrückt: Das Ritzel "stützt" sich auf den schrägen Zähnen des Primärrades ab, drückt sich mitsamt der untersten Zwischenscheibe Richtung Kurbelwelle und verringert so das Trennspiel.

Das Dumme dabei ist, das sich dieser Effekt selbst verstärkt: Sobald das Ritzel ein paar Zehntel zur Kurbelwelle wandert, verringert sich das Trennspiel und die Reibbeläge haben nun noch mehr Kontakt zu den stillstehenden Zwischensscheiben und als Folge davon wird die Querkraft auf das Ritzel grösser, es rutscht noch mehr Richtung Kurbelwelle und das Trennspiel wird noch kleiner, usw. usw...da hilft dann oft nur Motor abstellen.

Zur besseren Veranschaulichung, kann man einen einfachen Versuch aufbauen: Primär im den Schraubstock fixieren, Kuppungskorb mit Ritzel in Einbauposition bringen (etwas Öl an die Zahnflanken) und dann den Kuppungskorb drehen. Man sieht sofort, dass das Ritzel sich aus dem Korb herausbewegt.

Eindeutige Zeichen für diesen Effekt sind verbrannte Kupplungsbeläge und blau angelaufene Scheiben ohne ersichtlichen Grund: Das passiert gerne, wenn man aus lauter Verzweiflung, dass der Gang nicht raus will, wild am Gas herumdreht. Da entsteht dann sehr viel Reibungswärme und Abnutzung an der Anlaufscheibe.

Gründe für zu hohes Querspiel

Die Abnutzung der Anlaufscheibe ist ein typischer Grund warum die Kupplung irgendwann (dynamisch) nicht mehr sauber trennt. In extremen Fällen sieht die Anlaufscheibe so aus wie in den nachfolgenden Bildern:

Vor allem das Ölpumpenzahnrad zeigt sehr häufig solche Abnutzungsspuren! Vermutlich wegen der geringeren Fläche und der Zähne die "schaben" können.

Ein ebenfalls sehr häufiger Grund sind die in neuerer Zeit verfügbaren Zubehörteile, deren Masshaltigkeit leider nicht immer dem Original entspricht. Ein typisches Beispiel ist die F.A. Italia Grundplatte (im Bild links), die eine andere Höhe aufweist als das PIAGGIO Originalteil (19.2 mm):

Wenn man z.B. 0.8-0.9 mm Querspiel hat, dazu noch eine abgenutzte Anlaufscheibe und dann die (original) gebogene Zwischenscheibe berücksichtigt, ist man schnell bei über einem Millimeter Trennspiel das verloren geht.

Btw.: Im Gegensatz zur PX alt Kupplung bestimmt bei der Cosa die unterste Korkscheibe (nicht die Stahlscheibe) in Verbindung mit der Tiefe des Korbausschnitts, wie gross das Trennspiel maximal sein kann. Das Trennspiel ist bei Alubelägen mit den dickeren Nasen darum meist etwas kleiner als bei Stahlbelägen. Die Praxis zeigt aber, dass dies unproblematisch ist (Bezug: SIP Ring Corb, Malossi Ring Korb)

Anleitung für ausreichendes Trennspiel

Querspiel Ritzel Soll im zusammengebauten Zustand: um 0.2-0.4 mm

Anlaufscheibe neu, sobald Anlaufspuren zu sehen sind, dasselbe gilt für das Ölpumpenzahnrad
Ritzel ersetzen, wenn es Anlaufspuren hat

Kupplung komprimieren und das Trennspiel zwischen den Belägen mit einer Blattlehre prüfen
Freilauf Kupplung - Deckel prüfen

Dünne Anlaufscheibe evtl. durch minimal dickere Ersetzen, da die sich zum Teller verformen kann, auf keinen Fall zu hohes Anzugsmoment anwenden!