Schwungräder und Schwungscheiben

Komfortable Speicher von kinetischer Energie

Schwungräder oder auch Schwungscheiben, sind sehr wichtige Teile in Antrieben von Fahrzeugen und auch in Maschinen. Gelegentlich werden sie auch als Schwungmasse bezeichnet. Sie werden unter anderem als Speicher von Rotationsenergie und Masseträgheit, bzw. als sogenannte kinetischer Energie, genutzt. Dabei wird ihre Rotationsenergie mit möglichst geringem Reibungsverlust, zur Verwendung im Bedarfsfall, gespeichert. Man spricht hierbei auch von einer Schwungradspeicherung. Die erste Erwähnung von Schwungrädern führt bis ins Altertum zurück, wo die Massenträgheit in Form rotierender Massen zum Beispiel für Töpferscheiben genutzt wurde, um ein gleichmäßiges Drehen zu erreichen.

Ausgleich des nicht konstanten Drehmoments

Während der Antrieb einer Maschine im Einsatz ist und Drehmomente in bestimmten Abständen auftreten, kann es zu Schwankungen der Drehzahl bzw. zu Drehungleichförmigkeiten kommen. Das wiederum kann zu Drehschwingungen bzw. Torsionsschwingungen führen. Eine Schwungscheibe kann diese Drehungleichförmigkeit verringern, in dem sie mithilfe ihrer Massenträgheit bei Beschleunigung Energie aufnimmt und bei einer Verzögerung diese wieder abgibt. Die Drehungleichförmigkeit wird dadurch wesentlich niedrig gehalten. Allerdings bedeutet das auch, dass hierfür eine große Masse in Bewegung gesetzt werden muss, was auch mehr Gewicht bedeutet. Daher wird meist versucht, diese Drehungleichförmigkeit von vornherein zu reduzieren oder die Drehschwingung einzudämmen. Bei Verbrennungsmotoren zum Beispiel gelingt das durch eine höhere Anzahl an Zylindern. Man bezeichnet das dann auch als Schwingungsdämpfung.

Für jeden Antrieb das passende Pendant

Auch bei den Schwungrädern gibt es eine große Vielfalt an Variationen. So findet man im Angebot Schwungscheiben mit zylindrischer Bohrung, mit zylindrischer Bohrung und Spiegel, Schwungräder mit Keilrillen, schmale oder massive Schwungräder, Schwungräder mit Versteifungs-Rippen für die Nabe sowie Schwungscheiben mit Armen. Gefertigt sind die Schwungscheiben in der Regel aus robustem Gusseisen oder massivem Stahl. Teils sind sie auch mit einem aufgeschweißten Zahnkranz ausgestattet, der für den Anlasser wichtig ist. Zudem agieren die Schwungräder auch als Kupplungsträger.