DE102008035185B4

DE102008035185B4 - Lüfterkupplung

Info

Publication number: DE102008035185B4
Application number: DE102008035185.7A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Schultheiß Gerold; Dipl.-Ing. Jörg (FH) Angermaier; Dipl.-Ing. Sixt Eberhard; Dipl.-Ing. Sven (FH) Setzer
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2008-07-28
Filing date: 2008-07-28
Publication date: 2023-12-28
Anticipated expiration: 2028-07-29
Also published as: US8408371B2; US20100018826A1; DE102008035185A1

Abstract

Lüfterkupplung (1), an welcher ein Lüfter (2) mittels eines Flanschringes (7) lösbar befestigbar ist, wobei die Lüfterkupplung (1) ein ein erstes frontseitiges Gehäuseteil (3a) und ein zweites rückseitiges Gehäuseteil (3b) umfassendes Gehäuse (3, 3a, 3b) aufweist, an welchem der Flanschring (7) mittels Verbindungselementen (8, 13) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3, 3a, 3b) umfangsseitig sowohl frontseitig als auch rückseitig in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Befestigungsnischen (9, 11) aufweist, in welche vom Flanschring (7) des Lüfters nach innen abragende Befestigungsaugen (7a) eingreifend anordenbar sind, wobei die Befestigungsnischen (9) auf der Vorderseite gegenüber den Befestigungsnischen (11) auf der Rückseite in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind, wobei die Befestigungsnischen (9, 11) als radial nach innen gerichtete Aussparungen im Gehäuse (3, 3a, 3b) ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lüfterkupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bekannt durch die DE 103 38 432 A1 der Anmelderin.
Die durch die DE 103 38 432 A1 bekannte Lüfterkupplung, ausgebildet als Flüssigkeitsreibungskupplung, wird bei einer Kühlanlage eines Kraftfahrzeuges eingesetzt. Die Lüfterkupplung wird vom Motor des Kraftfahrzeuges angetrieben und treibt in Abhängigkeit vom Kühlbedarf der Kühlanlage einen Lüfter, welcher am Gehäuse der Kupplung befestigt ist. Diese Befestigung erfolgt über einen Flanschring, der einerseits in die Nabe des Lüfters eingegossen und andererseits lösbar, insbesondere mittels Schrauben am Gehäuse der Kupplung befestigt ist. Die Befestigung erfolgt entweder an der Rückseite (1 der DE 103 38 432 A1 ), d. h. der dem Motor zugewandten Seite der Kupplung oder auf der Vorderseite der Kupplung, d. h. frontseitig ( 8 und 9 der DE 103 38 432 A1 ).
Durch die DE 197 53 725 C2 wurde eine weitere als Flüssigkeitsreibungskupplung ausgebildete Lüfterkupplung bekannt, bei welcher ein Lüfter an der Rückseite des Kupplungsgehäuses befestigt ist.
Für die Befestigung des Lüfters sind am Kupplungsgehäuse Befestigungsbohrungen sowie bearbeitete Flächen vorzusehen, welche je nach Befestigungsart auf der Frontseite oder Rückseite der Kupplung, d. h. am einen oder anderen Gehäuseteil anzubringen sind. Dies erfordert - teilweise für dieselbe Kupplung - unterschiedliche Gehäuse, d. h. unterschiedliche Druckgusswerkzeuge, was die Produktionskosten erhöht. Nachteilig ist ferner, dass die Lüfterkupplung, d. h. Kupplung und Lüfter bei etwaigen Wartungs- und Reparaturarbeiten nur unter großem Aufwand demontierbar sind. Beispielsweise wird dadurch ein Austausch eines Keilriemens, welcher zwischen Lüfter und Motor angeordnet ist und dem Antrieb von Nebenaggregaten dient, erheblich erschwert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Lüfterkupplung der eingangs genannten Art die Verbindung zwischen Lüfter und Kupplung derart zu vereinfachen, dass an derselben Kupplung sowohl eine Montage und Demontage des Lüfters von vorne als auch von hinten möglich ist. Ebenso soll die Befestigung, d. h. die Montage von Befestigungsmitteln in beiden Richtungen möglich sein. Dabei soll die axiale Position des Lüfters auf der Kupplung bei front- und rückseitiger Montage möglichst dieselbe sein.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sowohl auf der Vorderseite der Lüfterkupplung als auch auf deren Rückseite Befestigungsnischen angeordnet sind, in welche vom Flanschring des Lüfters nach innen abragende Befestigungsaugen eingreifen. Die Befestigungsnischen auf der Vorderseite sind gegenüber den Befestigungsnischen auf der Rückseite in Umfangsrichtung versetzt, d. h. auf „Lücke“ angeordnet. Damit wird der Vorteil erreicht, dass der Lüfter an derselben Kupplung entweder von vorne oder von hinten montiert und befestigt werden kann. Montage und Befestigungsrichtung sind dabei vorzugsweise gleich.
Die Befestigungsnischen sind gemäß der Erfindung als radial nach innen gerichtete Aussparungen im Gehäuse ausgebildet, sodass sie gegenüber dem Kupplungsumfang Einbuchtungen nach innen bilden. Die Befestigungsnischen weisen Anschlagflächen auf, welche in einer Radialebene angeordnet sind und als Anschlagfläche für die Befestigungsaugen des Flanschringes dienen. Durch die Anschlagflächen im Kupplungsgehäuse wird die axiale Position des Lüfters bestimmt. Damit sich der Lüfter bei front- und rückseitiger Befestigung jeweils in derselben axialen Position befindet, weisen die Anschlagflächen der frontseitigen Befestigungsnischen einerseits und die Anschlagflächen der rückseitigen Befestigungsnischen andererseits einen axialen Abstand auf, welcher der Wandstärke des Flanschringes entspricht.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Befestigungsschrauben zur Befestigung des Flanschringes am Kupplungsgehäuse gleichzeitig die Verbindungselemente zur Verbindung beider Gehäuseteile bilden. Dadurch wird die Konstruktion vereinfacht und die Zahl der Bauteile vermindert.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist zwischen den frontseitigen und rückseitigen Befestigungsnischen ein in Umfangsrichtung umlaufender Spalt vorgesehen, der vorzugsweise etwas größer als die Wandstärke des Flanschringes dimensioniert ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass der Lüfter beispielsweise von der Frontseite her montiert, anschließend in Umfangsrichtung verdreht und über die rückseitigen Befestigungsnischen wieder ausgebaut oder von der Rückseite befestigt wird. Das gleiche ist in umgekehrter Richtung, d. h. von der Rückseite zur Vorderseite möglich. Der Lüfter kann somit quasi in axialer Richtung über die Kupplung „geschraubt“ oder genauer gesagt, nach Art eines Bajonettverschlusses durchgesteckt werden. Dies ist insbesondere bei der Demontage bei Wartungs- oder Reparaturarbeiten von Vorteil. Ebenso vorteilhaft ist dies bei der Montage des Lüfters, insbesondere bei schwereren Aggregaten, da zunächst die Kupplung montiert und anschließend der Lüfter an der Kupplung befestigt werden kann. Die Flexibilität der Lüfterkupplung wird somit erheblich verbessert. Gleichzeitig werden die Stückkosten aufgrund einheitlicher Werkzeuge für verschiedene Befestigungsarten geringer.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Lüfterkupplung als Flüssigkeitsreibungskupplung ausgebildet, die im Wesentlichen ein aus zwei Gehäuseteilen bestehendes Gehäuse, eine Antriebsscheibe mit Antriebswelle und einen Arbeitsraum aufweist, in welchem über Flüssigkeitsreibung ein Drehmoment übertragbar ist. Derartige Flüssigkeitsreibungskupplungen haben sich als besonders robust und zuverlässig für einen Lüfterantrieb bei Kraftfahrzeugen erwiesen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben können. Es zeigen

1 einen Axialschnitt durch eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit Lüfterbefestigung auf der Frontseite,
2 eine Ansicht in Richtung X auf die Frontseite der Kupplung mit Lüfter,
3 eine Ansicht auf den Lüfter mit Flanschring (ohne Kupplung),
4 einen Axialschnitt durch die Flüssigkeitsreibungskupplung mit Lüfterbefestigung auf der Rückseite,
5 eine Ansicht in Richtung Y auf die Rückseite der Kupplung gemäß 4.

Die 1 zeigt eine als Flüssigkeitsreibungskupplung 1 ausgebildete Lüfterkupplung, an welcher ein als Axiallüfter ausgebildeter Lüfter 2, ein so genannter Mantellüfter, befestigt ist, und zwar auf der Vorderseite der Lüfterkupplung 1, im Folgenden auch kurz Kupplung 1 genannt. Lüfter 2 und Kupplung 1 sind Teil einer nicht dargestellten Kühlanlage für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges. Die Kupplung 1 weist ein Gehäuse 3 auf, welches ein erstes, vorderes Gehäuseteil 3a, auch frontseitiges Gehäuseteil 3a genannt, und ein zweites, hinteres oder rückseitiges Gehäuseteil 3b umfasst. Das frontseitige Gehäuseteil 3a ist auf einer Antriebswelle 4 gelagert, welche vom nicht dargestellten Motor des Kraftfahrzeuges, z. B. dessen Kurbelwelle angetrieben wird. Mit der Antriebswelle 4 ist eine Antriebsscheibe 5 drehfest verbunden, welche mit den beiden Gehäuseteilen 3a, 3b eine Arbeitskammer 6 zur Übertragung eines Drehmomentes von der Antriebswelle 4 auf das Kupplungsgehäuse 3 und damit auf den Lüfter 2 bildet. Zur Funktion einer Flüssigkeitsreibungskupplung und deren Regelung wird auf den einschlägigen Stand der Technik, u. a. die beiden eingangs genannten Druckschriften verwiesen. Der als Kunststoffspritzteil ausgebildete Lüfter 2 weist eine Nabe 2a auf, in welche ein Flanschring 7 eingegossen ist. Der Flanschring 7 weist, auf seinem Innenumfang verteilt, mehrere, vorzugsweise sechs Befestigungsaugen 7a auf, über welche er mittels Schrauben 8 mit dem Kupplungsgehäuse 3 verbunden ist. Die Befestigungsaugen 7a greifen in Befestigungsnischen 9 ein, welche auf der Vorderseite der Kupplung 1, d. h. in dem frontseitigen Gehäuseteil 3a angeordnet sind.
Die Montage des Lüfters 2 erfolgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 1 von der Frontseite her, d. h. in Richtung X. Die Befestigung des Lüfters 2 am Kupplungsgehäuse 3 erfolgt ebenfalls von der Frontseite her, indem die auf dem Umfang angeordneten Schrauben 8 montiert und angezogen werden. Die Schrauben 8 dienen gleichzeitig der Verbindung der beiden Gehäuseteile 3a, 3b miteinander - zusätzlich zu weiteren auf dem Umfang angeordneten Befestigungsschrauben 10.
Die 2 zeigt eine Ansicht der Kupplung 1 mit Lüfter 2 gemäß 1 in Richtung X, d. h. in Richtung auf die Frontseite der Kupplung 1, die einen Außendurchmesser D_a aufweist. Die Ansicht zeigt sechs gleichmäßig über den Umfang verteilte Befestigungsnischen 9, welche Einbuchtungen gegenüber dem Umfang des Kupplungsgehäuses 3 bilden. In die Befestigungsnischen 9 greifen die Befestigungsaugen 7a ein, welche etwa die gleiche Kontur wie die Befestigungsnischen 9 aufweisen. Durch die Befestigungsschrauben 8 sind die Befestigungsaugen 7a und damit der Lüfter 2 axial und tangential gegenüber der Kupplung 1 fixiert.
Die 3 zeigt den Lüfter 2 mit Flanschring 7 - ohne Kupplung 1 - als Ansicht. Der Flanschring 7 weist einen Innendurchmesser D_i auf, welcher etwas größer als der Außendurchmesser D_a (vgl. 2) der Kupplung 1 ist. Von dem Innendurchmesser D_i ragen die Befestigungsaugen 7a radial nach innen ab. Das innere Profil des Flanschringes 7 entspricht also dem äußeren Profil des Kupplungsgehäuses 3, sodass sich beide Teile axial fügen lassen.
Die 4 zeigt für die Lüfterkupplung 1, wie sie in 1 im Schnitt dargestellt ist, eine Befestigungsmöglichkeit des Lüfters 2 von der Rückseite her, d. h. der Lüfter 2 wird in Richtung des Pfeils Y auf das Kupplungsgehäuse 3 aufgesetzt. Der Lüfter 2 ist identisch mit dem Lüfter 2 gemäß 1, d. h. er weist denselben Flanschring 7 mit Befestigungsaugen 7a auf. Zur Aufnahme und Anlage der Befestigungsaugen 7a weist das vordere Gehäuseteil 3a Befestigungsnischen 11 auf, welche von der Rückseite her zugänglich sind. Ebenso sind im hinteren Gehäuseteil 3b entsprechende Aussparungen 12 vorgesehen, sodass der Lüfter respektive die Befestigungsaugen 7a von der Rückseite her eingesetzt werden können. Die Befestigung des Lüfters 2 erfolgt über Befestigungsschrauben 13 im vorderen Gehäuseteil 3a. Die Verbindung beider Gehäuseteile 3a, 3b erfolgt mittels Verbindungsschrauben 14. Das vordere Gehäuseteil 3a weist einen umlaufenden, d.h. sich über den gesamten Umfang erstreckenden Schlitz 15 auf, welcher in axialer Richtung durch zwei Radialebenen E1, E2 begrenzt wird. Der Abstand der beiden Ebenen E1, E2, d. h. die axiale Schlitztiefe ist - wie auch aus der zeichnerischen Darstellung ersichtlich ist - etwas größer als die Wandstärke des Flanschringes 7. Dies ist für die Kühlung der Kupplung 1 vorteilhaft. Die Ebenen E1, E2 enthalten im Bereich der Befestigungsnischen 9, 11 jeweils die Anschlagflächen für die Befestigungsaugen 7a.
Aufgrund des Schlitzes 15 ist es möglich, den Flanschring 7 und damit den Lüfter 2, solange er noch nicht durch die Befestigungsschrauben 8, 13 in Umfangsrichtung fixiert ist, gegenüber dem Kupplungsgehäuse 3 zu verdrehen. Dies bedeutet, dass der Lüfter 2 zunächst von vorne (vgl. 1) auf das vordere Gehäuseteil 3a aufgesetzt, anschließend innerhalb des Schlitzes 15 in Umfangsrichtung um 30° (Teilung) gegenüber dem Kupplungsgehäuse 3 verdreht und schließlich nach hinten (vgl. 4) abgenommen werden kann. Der Lüfter 2 bzw. der Flanschring 7 kann somit durch die Kupplung 1 „hindurch gesteckt“ werden - bzw. die Kupplung 1 durch den Lüfter 2. Dies bedeutet z. B. auch, dass der Lüfter 2 von vorne montiert und von hinten befestigt werden kann und umgekehrt.
5 zeigt eine Ansicht des Lüfters 2 gemäß 4 in Richtung des Pfeiles Y, d. h. auf die Rückseite des Lüfters 2 und das rückseitige Gehäuseteil 3b. Die Ansicht zeigt, dass auch das rückseitige Gehäuseteil 3b das gleiche Außenprofil wie das Innenprofil des Flanschringes 7 aufweist. Der Flanschring 7 kann somit entweder von der Rückseite her aufgesetzt oder abgenommen werden. Die sechs Befestigungsnischen 11 und 12 sind gegenüber den Befestigungsnischen 9 (vgl. 1) um 30° versetzt, d. h. die Befestigungsbohrungen (nicht dargestellt) für die Befestigungsschrauben 13 weisen die gleiche Teilung und den gleichen Teilungsdurchmesser wie die Bohrungen für die Befestigungsschrauben 8 (vgl. 1) auf.

Claims

Lüfterkupplung (1), an welcher ein Lüfter (2) mittels eines Flanschringes (7) lösbar befestigbar ist, wobei die Lüfterkupplung (1) ein ein erstes frontseitiges Gehäuseteil (3a) und ein zweites rückseitiges Gehäuseteil (3b) umfassendes Gehäuse (3, 3a, 3b) aufweist, an welchem der Flanschring (7) mittels Verbindungselementen (8, 13) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3, 3a, 3b) umfangsseitig sowohl frontseitig als auch rückseitig in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Befestigungsnischen (9, 11) aufweist, in welche vom Flanschring (7) des Lüfters nach innen abragende Befestigungsaugen (7a) eingreifend anordenbar sind, wobei die Befestigungsnischen (9) auf der Vorderseite gegenüber den Befestigungsnischen (11) auf der Rückseite in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind, wobei die Befestigungsnischen (9, 11) als radial nach innen gerichtete Aussparungen im Gehäuse (3, 3a, 3b) ausgebildet sind.
Lüfterkupplung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die frontseitigen Befestigungsnischen (9) im frontseitigen Gehäuseteil (3a) angeordnet sind.
Lüfterkupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die rückseitigen Befestigungsnischen (11) im frontseitigen und rückseitigen Gehäuseteil (3a, 3b) angeordnet sind.
Lüfterkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsnischen (9, 11) in Radialebenen (E1, E2) angeordnete Anschlagflächen aufweisen, an welchen die Befestigungsaugen (7a) axial fixierbar sind.
Lüfterkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Flanschring (7) einen Innendurchmesser (D_i) aufweist, welcher größer als ein Außendurchmesser (D_a) der Lüfterkupplung (1) ist und dass die Befestigungsaugen (7a) vom Innendurchmesser (D_i) radial nach innen abragen.
Lüfterkupplung (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Radialebenen (E1, E2), in welchen die Anschlagflächen der frontseitigen und rückseitigen Befestigungsnischen (9, 11) liegen, etwa der axialen Wandstärke des Flanschringes (7) respektive dessen Befestigungsaugen (7a) entspricht.
Lüfterkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die frontseitige Befestigung des Flanschringes (7) respektive dessen Befestigungsaugen (7a) am frontseitigen Gehäuseteil (3a) und die Verbindung des ersten und des zweiten Gehäuseteiles (3a, 3b) miteinander durch die gleichen Verbindungselemente (8) erfolgen.
Lüfterkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die rückseitige Befestigung des Flanschringes (7) respektive dessen Befestigungsaugen (7a) am frontseitigen Gehäuseteil (3a) über Verbindungselemente (13) erfolgt.
Lüfterkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und der zweiten Radialebene (E1, E2) ein umlaufender Schlitz (15) angeordnet ist.
Lüfterkupplung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Flüssigkeitsreibungskupplung (1) ausgebildet ist.
Lüfterkupplung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie von einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges antreibbar ist.
Lüfterkupplung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüfterkupplung (1) mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist.