Technische Expertise Kupplungskorb / Kupplung K1200S, R, R-Sport
Alle Angaben ohne Gewähr, Durchführung / Reparatur auf eigene Gefahr
Es gibt zwei Generationen von Kupplungskörben und zwei Generationen Lamellenpakete. Die Kupplungskörbe unterscheiden sich zunächst in ihrer Färbung, die letzte Generation hat einen dunklen Alu Kupplungskorb und die alte Version einen hellen Alu Korb.
Technisch wurde die zweite Generation überarbeitet, eigentlich ist es die K1300 Kupplung mit geänderten Ölpumpenritzelverzahnung. Die Lagerung des Korbs auf dem Verspannzahnrad wurde auf dem Außenring erweitert, hingegen bei der alten Version trägt nur die Lagerfläche in der Mitte des Kupplungskorbes.
1. Generation 2. Generation
Bei den Lamellenpaketen wurde die Ölzufuhr für die erste Lamelle verbessert und ein Entlastungsmechanismus mit Scheibe und Tellerfeder eingesetzt.
Dieser Mechanismus verhindert dass die erste Reiblamelle (die schmalere des Pakets) Reibung erfährt und erst kraftschlüssig wird, wenn komplett eingekuppelt wurde. Das mindert den Verschleiß an der ersten Paarung mit Stahl / Reibbelag / Aluträger.
Die vier Originalfedern des Ruckdämpfers haben folgende Spezifikation (im Neuzustand). Diese wurde über die Drahtdicke, den Durchmesser und die Anzahl der Windungen ermittelt.
Außendurchmesser: De=19,5 mm
Drahtdicke: d=5 mm
Ungespannte Länge: Lo=32 mm
Anzahl der Windungen gesamt: nt=5
Anzahl der federnden Windungen: n=3
Masse: m=32 g
Federkonstante: R=679 N/mm
Belastung bei statischer Höchstkraft
Fn=1674 N
Ln=27,53 mm
Hier gestreckt auf Lo=33 mm (Testeinbau)
Die Daten der Feder der ersten Stufe des Ruckdämpfers:
Außendurchmesser: De=18 mm
Drahtdicke: d=3,25 mm
Ungespannte Länge: Lo=26 mm
Anzahl der Windungen gesamt: nt=5
Masse: m=13 g
Ø Die Spezifikationen der Federn im Kupplungskorb der zweiten Generation wurden nicht ermittelt.
Die Federn eines gebrauchten Kupplungskorbes (ca. 70.000 km) ergaben folgende Messwerte:
Masse: m=32 g
Drahtdurchmesser: d=5 mm
Durchmesser: De=19,5 mm
Ungespannte Länge(n): Lo=3 x 30 mm/1 x 31 mm (Einbaulänge Werk 32 mm)
Die Feder hat bei der vollständigen Torsion des Kupplungskorbes zum Verspannzahnrad ca. 5 mm Weg über die Drehbewegung, was darauf schließen lässt, dass sie an der statischen Höchstkraft liegt und evtl. auf Block geht bevor die Wangen des Verspannzahnrades die Alumitnehmer des Korbes treffen.
Ø Kontaktspuren zwischen beiden Bauteilen konnten trotz gesetzter Federn und ca. 80.000 km nicht nachgewiesen werden.
Festgestellter Verschleiß
Die Federn der zweiten Stufe des Ruckdämpfers waren durchweg 1-2 mm gestaucht und wackelten in der Führung herum was zu Geräuschen und Lastwechselreaktionen führt.
Die Lagerung des Verspannzahnrades im Kupplungskorb weist bei einer Laufleistung von ca. 80.000 km eine Lagerluft von etwas mehr als 0,05 mm auf.
Der Kupplungskorb kann darüber in eine Taumelbewegung geraten was zu Vibrationen über verschiedene Drehzahlbereiche führt. Das Betätigen der Kupplung kann die Vibration beruhigen (zentrieren), ähnlich wie bei einem verschlissenen zentralen Nadellager auf der Getriebeantriebswelle
Die Lamellenführung im Kupplungskorb und Lamellenträger weisen Druckstellen (Rattermarken) auf was zum Haken der Lamellen führen kann, sofern die Position der Lamellen verändert wird oder dort neue Lamellen verbaut werden. Die neuen Lamellen rutschen immer wieder in die Vertiefungen und geben somit ungewollte Reibung auf das Paket.
Das führt zu Schaltschwierigkeiten und der Leerlauf lässt sich meist nicht mehr einlegen im Stand. Die Einlaufphase neuer Lamellen kann hier bis zu 500 km in Anspruch nehmen.
Verschleißt das zentrale Nadellager bekommt es mehr Spiel. Der Motor „grollt“ oder läuft rau im Stand wenn die Drehzahl angehoben wird, Der Zustand bleibt bestehen bis die Kupplung betätigt wird, danach ist diese Unruhe kaum noch zu spüren. Weiter kann der Kupplungskorb taumeln und Vibrationen verursachen.
Diese Laufspuren entstehen bei zu viel ungedämpfter Bewegung des Stahlzahnrades mit dem Kupplungskorb bei verschlissenen Ruckdämpferfedern, sind aber unbedenklich.
Als Folge daraus verschleißt auch die Tellerfeder zwischen Verspannzahnrad und Kupplungskorb und verliert ca. 0,2 mm oder mehr Höhe zu ihrer Spannkraft.
Hier extremer Verschleiß an der Tellerfeder.
Auch das führt dazu dass der Kupplungskorb Vorspannung verliert, taumeln kann und Vibrationen erzeugt.
Das Lamellenpaket der letzten Generation ist eher unauffällig. Das liegt daran, dass die erste Lamelle mit einem Tellerfedermechanismus entlastet wird und keine Reibung beim Einkuppeln erfährt.
Auch nach fortgeschrittener Laufleistung weist die dahinter liegende Stahllamelle keine Laufspuren auf und die Reibscheibe ist maßhaltig.
Das ausgebaute Lamellenpaket meiner K1200 entspricht bereits die letzte Generation und ist nach mehr als mir bekannten 20.000 km vom Maß knapp im Neuzustand, alle 8 Reiblamellen haben eine Belagstärke von 3,75 mm.
Bei Lamellenpaketen der ersten Generation verschleißt meist nur die erste Lamelle wegen Ölmangel und der Materialpaarung Stahl/Alu am Reibbelag. Diese nutzt sich vollständig bis auf das Metall ab und kann brechen.
Die Zentrierung des Lamellenpaketes wird über die beiden gekennzeichneten Bohrungen gegeben. Die Bohrung links misst 5 mm, rechts ist ein Langloch und die 4 weiteren Bohrungen messen 5,5 mm.
Instandsetzungsmöglichkeiten
Der Autor dieses Kompendiums übernimmt keinerlei Gewährleistung oder Haftung für die vom Anwender durchgeführten Arbeiten. Der Anwender ist für die Sicherheit und Qualität seiner Reparaturmaßnahme selber verantwortlich.
Alle Angaben ohne Gewähr
Zerlegung:
Das Verspannzahnrad wird mit 3 konischen Nieten, kleinster Durchmesser 7 mm am Kupplungskorb gehalten. Die Nietenköpfe werden an der Zahnradseite (Rückseite) ausgebohrt und Richtung Kupplungskorb herausgetrieben. Das für die Niete verwendete Material konnte nicht ermittelt werden.
Die Befestigung wird später mit Linsenkopfschrauben M8x12 mit der Güte 10.9 und Hülsenmuttern M8 10x20 mm hergestellt. Die Bohrungen im Kupplungskorb und die Stahl Deckplatte werden auf 10 mm aufgebohrt. Die leicht überstehende Hülsenmutter (1-1,5mm) dient später als Führung für die Stahl Deckplatte.
Die Hülsenmuttern müssen mit Loctite 648 eingesetzt werden, das Anzugsmoment an dieser Stelle beträgt max. 15-18 Nm. Wer später die Linsenkopfschrauben fester anzieht oder die Hülsenmuttern nicht einklebt riskiert dass die Hülsenmutter am Bund abgerissen wird. Siehe Bild, Anzugsmoment betrug 25 Nm. Die Linsenkopfschraube wird mit Schraubensicherung Mittelfest eingesetzt.
Das Ergebnis
Am Kupplungskorb werden vorsichtig die Stege bearbeitet und die Druckstellen begradigt, das führt allerdings zu einem erhöhten Spiel an den
Lamellen von ca. 0,10-0,15 mm.
Die Tellerfeder zwischen Kupplungskorb und Verspannzahnrad kann mit einer Ausgleichsscheibe 0,20 bis 0,50 mm hinterlegt werden.
Bei Kupplungskorb 1 ist der Verschleiß soweit fortgeschritten dass eine Beilagscheibe als Reparaturempfehlung nicht gegeben werden kann.
Kupplungskorb 1 Kupplungskorb 2
An dieser Stelle erkennt man den unterschiedlichen Verschleißzustand der Kupplungskomponenten. Um hier die Vorspannung der Tellerfeder wieder etwas zu erhöhen können Ausgleichsscheiben unterlegt werden.
Diese kann unter die Tellerfeder gelegt werden, besser ist es aber die Scheibe zwischen den beiden Verspannzahnrädern zu legen. An dieser Stelle ist die geringste Bewegung der Komponenten und die Ausgleichscheibe wird nicht punktuell belastet wie im Bild zu sehen.
Montage zwischen Verspannzahnrad Montage an der Tellerfeder
Das zentrale Nadellager besteht aus der Nadelhülse und Innenhülse. Die Lagerluft ist nicht Standard und ist entweder C3 oder weniger, allerdings konnte das nicht ermittelt werden.
Die erhöhte Lagerluft wird allerdings über die Nadelhülse eingestellt und nicht über die Innenhülse. Die originale Nadelhülse ist ein HK354530 LIO von NKE und als Ersatzteil nicht verfügbar.
An der Stelle muss eine Nadelhülse mit Standard Lagerluft verbaut werden, Beispiel: Standard Nadellager NK35/30 (Wichtig: Ausführung mit Stahlkäfig)
Die erhöhte Lagerluft wird dann mit der Innenhülse eingestellt. Der Durchmesser der Hülse wurde um 0,03 mm auf 34,97 mm geschliffen, das
entspricht etwa C3.
Diese Arbeiten wurden ausgeführt durch:
Produktionsschleiferei Hoffmann
Gahrenknick 8
32609 Hüllhorst
Die neue Nadelhülse wird eingesetzt indem die Aufnahme im Verspannzahnrad auf ca. 130-150°C erwärmt wird. Das Lager rutscht
dann ohne Widerstand in den Lagersitz.
Wird die Lagerluft nicht angepasst, kann das im warmen Zustand zu erhöhter Reibung am Lager zur Getriebeeingangswelle führen und daraus
resultierend Schaltschwierigkeiten wie laute Schaltgeräusche und Probleme den Leerlauf einzulegen.
Bei erhöhtem Verschleiß und Spiel zwischen Verspannzahnrad und Kupplungskorb kann der Kupplungskorb mit einer Lagerbuchse
versehen werden. Diese kann aus Sinterbronze angefertigt werden. Dazu wurde ein Rohling Sinterbronze 60x50x35 mm beschafft.
Der Lösungsansatz wurde bislang noch nicht ausgeführt, da der zweite Kupplungskorb deutlich weniger Spiel aufweist und in Verwendung ist.
Bei den Reibscheiben gibt es Unterschiede, Kupplungspakete der ersten Generation haben 8 identische Reibscheiben. Die Flanken messen 14 mm, bis auf eine die hat 13 mm. Auch der Kupplungskorb ist so beschaffen.
Die TRW Lamellen MCC611-8 für die K1200 passen nicht direkt, die Mitnehmer sind alle 14 mm breit und einer muss nachgearbeitet werden.
Hingegen das Lamellenpaket MCC614-8 passt wiederum für die K1300 Kupplung und die 2. Generation Kupplungspakete mit Entlastungslamelle, auch für K1200. Hier ist jeweils eine Flanke in 13 mm vorhanden.
Hier die Ausrichtung beider 13 mm Einfassungen (TRW Lamellenpaket):
Ersatz für die Federn des Torsionsdämpfers gibt es nicht, nur Kompromisslösungen oder Sonderanfertigungen. Federn in Sonderanfertigung sind aber teuer, ab 500 Euro aufwärts in der Produktion und Menge 10-20 Stück. Diese wiegen dann auch mehr als das Original. Das erfordert dass der Kupplungskorb neu gewuchtet werden muss.
Häufig werden die gelben Werkzeugfedern von Sodemann R206-405 erwähnt. Diese Federn wiegen aber nur 28 g und haben eine wesentlich geringere Federkonstante als das Original.
Damit hat die Feder nur weniger als die Hälfte der Federkraft bei 27 mm gespannter Länge gegenüber der Originalfeder. Ab 27 mm besteht außerdem die Gefahr, dass Kupplungskorb und Zahnrad mechanisch anschlagen.
Die Sodemann Werkzeugfeder R206-405 ist ein Kompromiss. Gegenüber der Originalfeder mit 679 N/mm hat diese Feder nur 224 N/mm als Federkonstante.
Die Gefahr besteht dass unter hohen Belastungen Kupplungskorb und Verspannzahnrad mechanisch aneinander schlagen was bei der Originalfeder nicht nachgewiesen werden konnte.
Das wird in einem Testlauf noch geprüft werden. Aufgrund der unsymetrischen Verteilung der Druckfedern auf dem Verspannzahnrad führt das bei 4 g weniger Gewicht zwangsläufig zu erheblichen Vibrationen im Motor bei unterschiedlichen Drehzahlen. Der Kupplungskorb muss neu gewuchtet werden, ansonsten drohen Schäden.
Bei der Verwendung von Sodemann Federn muss die Farbe entfernt werden und ein Gewichtsausgleich muss her sofern nicht neu gewuchtet wird.
Eine Möglichkeit ist 4 g schweren Federn die in die eigentliche Druckfeder einzusetzen. Das Paket hat dann wieder 32 g und es muss zunächst nicht gewuchtet werden.
Bezugsquellen:
Hülse: OEM, 21217700526
Schleifarbeit: Produktionsschleiferei Hoffmann, Gahrenknick 8, 32609 Hüllhorst
Feder: Sodemann R206-405 (gelb)
Innenfeder: Amazon, 1,6x10x35
https://www.amazon.de/dp/B0DHXGJHPC?ref=ppx_yo2ov_dt_b_fed_asin_title&th=1
Paßscheibe: Amazon, 65 mm DIN 988 Stahl
https://www.amazon.de/dp/B011SRS8N4?ref=ppx_yo2ov_dt_b_fed_asin_title
Sinterbuchse: Agrolager, 60x50x35
https://www.agrolager.de/product_info.php?products_id=91531179
Hülsenmutter: Amazon, Set M8
https://www.amazon.de/dp/B011SRS8N4?ref=ppx_yo2ov_dt_b_fed_asin_title
Nadellager: NKE NK35/30
https://www.ekugellager.de/nk35-30_3
ZEN NK35/30
https://www.ekugellager.de/nk35-30_4
Weitere Nadellager mit Stahlkäfig:
INA NK 35/30-F-XL Nadellager ohne Innenring mit Stahlkäfig
SKF NK 35/30 TN Nadellager ohne Innenring mit Stahlkäfig
NTN NK 35/30R Nadellager ohne Innenring mit Stahlkäfig
NTN HMK 3530 Nadelhülse ohne Innenring mit Stahlkäfig
Loctite: 648 (Fügen, Welle, Nabe), 243 Schraubensicherung Mittelfest
Testfahrt, 1000 km Inspektion und Beurteilung der Bauteile
Gestreckte Originalfedern
Eine Testfahrt mit gestreckten Originalfedern wurde durchgeführt. Die Federn wurden auf ein Maß von ca. 33 -34 mm gestreckt und eingebaut. Nach rund 100 km Testfahrt wurde der Kupplungskorb wieder demontiert und die Federn geprüft.
Der Motor lief rund, Kupplungskorb 1 ohne Vibrationen und ohne erkennbare Lastwechselreaktionen. Kupplungskorb 2 zeigte Vibrationen im mittleren und hohen Drehzahlbereich, auch hier keine Lastwechselreaktionen. Geräusche wurden nicht festgestellt. Allerdings war mit beiden Kupplungskörben ein leichtes Grollen bzw. unruhiger Lauf zu spüren, der mit betätigter Kupplung nicht zu spüren war. Ursache ist das zentrale Nadellager und die Lagerung des Alu Kupplungsträgers auf dem Verspannzahnrad.
Die gestreckten Originalfedern wiesen alle nach ca. 100 km Testfahrt eine Länge von 33 mm auf. Wie lange die Federn das gestreckte Maß beibehalten wurde nicht ermittelt.
Sofern das so zum Einsatz käme wäre ein jährlicher Wartungspunkt zu empfehlen.
TRW Kupplungslamellen
Die Testfahrt wurde mit neuen Lamellen TRW MCC614-8 durchgeführt. Druckstellen am Kupplungskorb führten dazu, dass der Leerlauf nicht mehr rein ging wenn der Motor lief im Stand.
Ein später getesteter bearbeiteter Kupplungskorb und Belagträger wies diese Problematik nicht mehr auf, das Getriebe schaltete butterweich und der Leerlauf ließ sich stets einlegen ohne Probleme.
Begradigung am Korb vorausgesetzt, sind die TRW MCC614-8 Lamellen für das Kupplungspaket der letzten Generation zu empfehlen. Die Begradigung ist grundsätzlich zu empfehlen, andernfalls dauert die Einlaufphase neuer Lamellenpakete 500 km oder mehr, egal welcher Hersteller.
Sodemann Federn R206-405 (gelb)
Mit diesen Federn habe ich eine Testfahrt von rund 1000 km durchgeführt. Dabei wollte ich wissen, ob die deutlich geringere Federkennung Stand hält und das Stahlzahnrad nicht mechanisch gegen die Mitnehmer des Kupplungskorbes schlägt.
Das Gewicht der Feder wurde durch Beigabe einer Innenfeder auf das Originalgewicht angepasst.
Nach 1000 km recht zügiger Testfahrt konnte leichter Kontakt zwischen Stahlzahnrad und Mitnehmer des Kupplungskorbes in Beschleunigungsrichtung nachgewiesen werden, im Bereich des Schiebebetriebs nicht.
Der Motor lief rund, ohne Lastwechselreaktionen, Vibrationen lediglich beim Abtouren aus hohen Drehzahlen, was vermutlich auf Spiel in der zentralen Gleitlagerung zurück zuführen war. Verwendet wurden 4 g schwere Innenfedern damit der Gewichtsunterschied ausgeglichen werden konnte.
Nach der Zerlegung des Kupplungskorbes waren die Federn maßhaltig bei 32 mm.
Die Federn sind nur bedingt zu empfehlen, sofern man einen mechanischen Anschlag der beiden Bauteile in Kauf nimmt. Die Feder mit einer Federrate von 224 N/mm plus Zusatzfeder 14 N/mm im Paket sind gegenüber der Originalfeder mit über 679 N/mm viel zu lasch.
Zu der Belastung mit Anschlag kam es im Solobetrieb, 85 kg Fahrergewicht und ca. 80% Leistungsentnahme des Motors.
Die bedingte Empfehlung ist dahingehend begründet, dass keine belastbaren Ergebnisse vorliegen was passiert wenn der Motor mit Volllast und Soziusbetrieb oder auf der Rennstrecke betrieben wird.
Zentrale Gleitlagerung Korbträger und Verspannzahnrad
Lediglich die zentrale Gleitlagerung machte bei beiden Kupplungskörben Probleme. Das erhöhte Spiel lässt den Alu-Korb taumeln und verursacht Vibrationen in unterschiedlichen Drehzahlbereichen. Beide Kupplungskörbe haben eine Laufleistung von ca. 80.000 km.
Die Beilagscheibe zur Erhöhung der Vorspannung an der Tellerfeder verbesserte das Laufverhalten geringfügig.
Die Empfehlung hier ist Überarbeitung der zentralen Gleitlagerung mit einer Buchse oder Beilage einer Ausgleichscheibe um den Druck der Tellerfeder zu erhöhen, vorausgesetzt die Tellerfeder ist nicht so verschlissen wie diese hier im Bild.
Zentrale Nadellagerung
Es wurden zwei Testfahrten durchgeführt. Eine mit bearbeiteter Innenhülse (34,97 mm) und neuem Standard Nadellager und eine mit unbearbeiteter Innenhülse (35 mm) und neuem Standard Nadellager.
Bei dem Testlauf mit der geschliffenen Hülse und Standard Nadellager wurde kein Unterschied zur Originallagerung festgestellt. Unruhiger Lauf und Grollen identisch mit dem Werkszustand.
Mit der Paarung Standard Hülse und Standard Nadellager lief es etwas ruhiger, allerding war der Gangwechsel deutlicher zu hören als mit der Lagerung im Werkszustand. Schaltschwierigkeiten oder eine hakelige Schaltung konnte ich nicht feststellen.
Nach rund 1000 km mit dem Standard Nadellager und der ungeschliffenen Hülse zeigte sich folgendes Laufbild.
Empfehlung hier bei Verschleiß ist die Verwendung von einem Standard Nadellager mit Stahlkäfig und einer Innenbuchse geschliffen auf 34,98 – max. 34,97 mm. Aus meiner Sicht sind 34,98 mm ausreichend reduziert um Laufruhe herzustellen und Schaltgeräusche zu minimieren.
Umbau auf K1300 Kupplung oder Kupplungskorb 2. Generation
Der Umbau setzt voraus dass das Ölpumpen Antriebsritzel mit getauscht wird. Die zentrale Lagerung des Alu-Korbträgers auf dem Verspannzahnrad wurde auf die Außenkante erweitert und reduziert somit eine mögliche Taumelbewegung bei zunehmenden Verschleiß.
Der Umbau ist zu empfehlen, allerdings sind die oben genannten Punkte zu beachten. Zu Laufruhe, Vibrationen und Federn kann ich zum jetzigen Zeitpunkt keine Aussage treffen, da nicht getestet.
Der Umbau bzw. Modifikation der originalen Kupplung geschieht auf eigene Gefahr, alle Angaben ohne Gewähr.
Zu keinem Zeitpunkt hat es einen Dauertestlauf gegeben, noch wurden statische oder dynamische Festigkeitsberechnungen durchgeführt.
Stand 09/2025