-
Flüssigkeitsreibungskupplung Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsreibungskupplung
mit einem hohlen Gehäuse, dessen Inneres durch eine Trennplatte in eine Vorratskammer
und eine Arbeitskammer unterteilt ist und dessen Arbeitskammer eine Treibscheibe
umgibt, die um die gleiche Achse umzulaufen vermag, wie das Gehäuse, wobei das Gehäuse
und die Treibscheibe in der Arbeitskammer sich gegenüberliegende, bei Anwesenheit
von Flüssigkeit eine Flüssigkeitskupplung zwischen dem Gehäuse und der Treibscheibe
bildende Kupplungsflächen aufweisen und wobei an der Trennplatte eine ein in die
Arbeitskammer ragendes und mit einer Öffnung in der Trennplatte zusammenarbeitendes
Stauglied aufweisende Pumpeinrichtung zum Überführen von Flüssigkeit aus der Arbeitskammer
in die Vorratskammer vorgesehen ist.
-
Bei einer bekannten Kupplung dieser Art wird die in Abhängigkeit von
der Temperatur wirkende Steuerung des Grades der Kupplung zwischen dem treibenden
und getriebenen Kupplungsteil durch die Anordnung einer Arbeitskammer und einer
Vorratskammer für die die Kupplung zwischen den Arbeitsflächen bewirkende Flüssigkeit
erreicht, wobei durch die an der Trennplatte vorgesehene Pumpeinrichtung ein Druckunterschied
zwischen der Vorratskammer und der Arbeitskammer erzeugt wird. Hierbei ist in der
Trennplatte eine Öffnung vorgesehen, die durch ein Ventil verschlossen wird, dessen
Öffnen und Schließen in Abhängigkeit von der Temperatur erfolgt, die zur Steuerung
der Kupplung herangezogen wird. Bei einer derartigen Anordnung arbeitet das Stauglied
der Pumpe zum Überführen der Flüssigkeit zwischen den Kammern ununterbrochen unabhängig
von der Höhe der Temperatur, die das Ventil der die beiden Kammern verbindenden
Öffnung steuert, wodurch für den Fall, daß kein Flüssigkeitsaustausch zwischen den
Kammern erforderlich ist, ein unnötiger Wärmeanstieg entsteht.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsreibungskupplung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Flüssigkeit von einem aktiven
in einen inaktiven Zustand in Abhängigkeit von einer Bedingung oder einer Kombination
von Bedingungen oder Zustandsgrößen überführt wird, wie beispielsweise der außerhalb
der Kupplung herrschenden Temperatur, der innerhalb der Kupplung herrschenden Temperatur
oder der Kupplungsgeschwindigkeit, wobei die Steuerwirkung ohne Verwendung von in
Abhängigkeit von den Bedingungen wirkenden Ventilen, sich schließenden Öffnungen
od. dgl. erreicht wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die zum Überführen
der Flüssigkeit von der Arbeitskammer in die Vorratskammer und damit zum Verändern
des Kupplungsgrades zwischen dem Gehäuse und der Treibscheibe dienende Pumpeinrichtung
in Abhängigkeit vom Wert einer Zustandsgröße oder mehrerer Zustandsgrößen, wie Drehzahl
und Temperatur, in ihrer Wirksamkeit dadurch beeinflußt wird, daß ihr Stauglied
mehr oder weniger in den Weg der Flüssigkeit in der Arbeitskammer hineinbewegt oder
aus diesem Weg vollständig herausbewegt wird.
-
Gemäß der Erfindung wird die Überführung der Flüssigkeit bei Kupplungen
der beschriebenen Art also durch Beeinflussung der Pumpeinrichtung selbst in Abhängigkeit
vom Wert der jeweiligen Zustandsgröße oder Kombination dieser Größen bewirkt. Das
zustandsgrößengesteuerte Arbeiten der Pumpe selbst bringt im Unterschied zu dem
in Abhängigkeit von der Zustandsgröße bewirkten Drosseln oder Öffnen der Zu- oder
Abflußleitung einer ununterbrochen arbeitenden Pumpe zum Überführen der Flüssigkeit
in Abhängigkeit von der Zustandsgröße gesteuerte Ventile od. dgl. in Wegall und
läßt damit keinen Wärmeanstieg auftreten, der bei ventilgesteuerten Kupplungen eintritt,
wenn die Pumpe ununterbrochen umläuft, während kein Flüssigkeitsaustausch erforderlich
ist.
-
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsreibungskupplung darstellen, näher
beschrieben. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht der Flüssigkeitsreibungskupplung,
bei der einige Teile zur Verdeutlichung des inneren Aufbaues aufgebrochen dargestellt
sind, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 einen Teilschnitt
nach der Linie 3-3 in F i g. 1 in einem größeren Maßstab, F i g. 3 A eine Vorderansicht
der Treibscheibe von der linken Seite der F i g. 2 aus gesehen in kleinerem Maßstab,
F i g. 4 einen der F i g. 3 entsprechenden Teilschnitt, die Stellung verdeutlichend,
in der sich die Einzelteile befinden, wenn sie von ihrer in Abhängigkeit von einer
Zustandsgröße wirkenden Einrichtung bewegt worden sind, F i g. 5 eine der F i g.
2 entsprechende Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kupplung, F i g. 6 eine Teilvorderansicht der in F i g. 5 dargestellten, die Kammer
aufteilenden Trennplatte, F i g. 7 einen Teilschnitt nach der Linie 7-7 in F i g.
6, das in Abhängigkeit von der Temperatur wirkende Glied in seiner inaktiven Stellung
veranschaulichend, F i g. 8 einen der F i g. 7 entsprechenden Teilschnitt, jedoch
das in Abhängigkeit von der Temperatur wirkende Element in seiner aktiven Stellung
zeigend, F i g. 9 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt, der eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibungskupplung darstellt, F i g. 10 einen Querschnitt
durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibungskupplung,
F i g.11 eine Teilseitenansicht der in F i g.10 dargestellten Trennplatte von der
linken Seite der F i g. 10 aus gesehen mit der von ihr getragenen Betätigungseinheit
und F i g.12 einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsreibungskupplung.
-
In den F i g. 1, 2, 3, 3 A und 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibungskupplung dargestellt, die ein Gehäuse 10 mit
einer Nabe 11 umfaßt, durch die das Gehäuse drehbar auf einer Antriebswelle 12 gelagert
ist. Ein Lager 14 und Dichtungen 14a tragen das Gehäuse auf der Welle. Die Welle
12 kann einstückig mit einem Kupplungsflansch 15 verbunden sein, durch den die Antriebswelle
12 mit einem üblichen umlaufenden Teil einer Brennkraftmaschine gekuppelt werden
kann. Soll die Kupplungseinheit zum Antrieb eines Kühlventilators verwendet werden,
so kann dieser durch Gewindebolzen, die in über den Umfang verteilten Gewindebohrungen
16 angebracht werden, am Gehäuse 10 befestigt werden, und der Flansch 15 kann mit
der Scheibe verbunden werden, die gewöhnlich die Wasserpumpe der Brennkraftmaschine
antreibt.
-
Das Gehäuse 10 weist einen Abdeckteil 18 auf, dessen Umfangsrand
den Umfangsrand einer Trennplatte 19 (F i g. 2) berührt, die in einer ringförmigen
Oberfläche 20 liegt; die in der Nähe des Umfangs des Gehäuses ausgebildet ist. Der
Abdeckteil 18 und die Trennplatte- 19 können mit dem Gehäuse 10 durch einen Ringflansch
21 verbunden sein, der angestaucht oder in anderer Weise ausgebildet ist und den
äußeren Umfangsrand des Abdeckteiles 18 fest gegen das Gehäuse drückt. Die äußere
Oberfläche des Abdeckteiles 18 ist mit Rippen oder Vorsprüngen 18a versehen, die
der Wärmeverteilung dienen. Auch der Umfang des Gehäuses 10 weist der Wärmeverteilung
dienende Flügel 10a auf. Der Abdeckteil 18 ist so ausgebildet und angeordnet, daß
er zwischen sich und der Trennplatte einen Zwischenraum schafft und damit eine Vorratskammer
23 zwischen dem Abdeckteil 18 und der Trennplatte 19 entstehen läßt.
-
Das Gehäuse 10 ist so gestaltet, daß es hinter der Platte 19 einen
Hohlraum bildet, der eine Arbeitskammer 24 darstellt, in der eine auf die Welle
12 aufgepreßte oder in anderer Weise befestigte Treibscheibe 26 liegt. Die sich
gegenüberliegenden Flächen der Treibscheibe 26 sind in der Umfangsnähe mit kreisbogenförmigen
Belägen 28 und 51 veresehen, die, wie am besten aus F i g. 3 A zu entnehmen ist,
mit Abstand voneinander angeordnet sind, um Nuten oder Kanäle 30 zu bilden, die
sich vom äußeren Rand der Beläge 28 und 51 aus über deren gesamte Breite einwärts
erstrecken. In der Nähe des inneren Randes der Beläge 28 weist die Treibscheibe
26 eine Anzahl gleichmäßig verteilter Öffnungen 32 auf, die sich vollständig durch
die Treibscheibe hindurcherstrecken. Die Nuten 30 bewirken zusammen mit den Öffnungen
32 eine ringförmige Flüssigkeitszirkulation über den Randteil der Treibscheibe 26.
-
Eine Pumpeinrichtung zur Überführung der Flüssigkeit von der Vorratskammer
23 in die Arbeitskammer 24 umfaßt ein Stauglied 39. Dieses Stauglied 39 kann beispielsweise
zylindrisch gestaltet sein und sich in eine Öffnung 39 a in der Trennplatte 19 hineinerstrecken,
in der es beweglich gelagert ist. Es ist klar, daß auch anders gestaltete Stauglieder
39 verwendet werden können. Wie aus F i g. 1 am besten zu entnehmen ist, umfaßt
diese Öffnung 39 a einen weiteren Öffnungsteil, der einen Durchfluß 40 für
die Flüssigkeit von der Vorratskammer 23 zur Arbeitskammer 24 bildet. Das Stauglied
39 liegt dicht an dem Durchfluß 40, jedoch in Drehrichtung der Trennplatte 19 in
Bezug auf die Treibscheibe 26 hinter dem Durchfluß. Obwohl die Drehung des Gehäuses,
der Trennplatte 19 und der Treibscheibe 26, wie aus F i g. 1 zu entnehmen und durch
einen gestrichelten Pfeil angedeutet ist, im Uhrzeigersinn erfolgt, dreht sich die
Trennplatte 19 und das Gehäuse relativ zur Treibscheibe 26 entgegen dem Uhrzeigersinn,
da die Trennplatte 19 und das Gehäuse mit geringerer Geschwindigkeit umlaufen als
die Treibscheibe.
-
Eine die Stellung des Staugliedes 39 steuernde Einrichtung umfaßt
ein elastisches, blattförmig ausgebildetes Element 34, das durch einen Niet 35 oder
ein anderes entsprechendes Befestigungselement an der Innenseite des Abdeckteiles
18 starr befestigt ist. Das freie Ende des Elementes 34 ist genutet und erstreckt
sich in eine am Anschlagglied vorgesehene Ringnut und bildet eine eine Bewegung
übertragende Verbindung zwischen dem Element 34 und dem Stauglied. Auf der Außenseite
des Abdeckteiles 18 ist ein im wesentlichen U-förmig gestalteter Träger 61 angeordnet,
mit Flanschen 62 an seinen beiden Enden. Der Mittelteil jedes der sich nach außen
erstreckenden Flansche 62 ist weggeschnitten, um die
Enden eines
in Abhängigkeit von der Temperatur wirkenden Gliedes, eines Bimetallstreifens 63,
aufzunehmen. Der Bimetallstreifen ist so angeordnet, daß seine größte Ausdehnungsseite
64 nach außen, also von dem Abdeckteil 18 abgewandt liegt.
-
Durch diese Anordnung wird sich der Mittelteil dieses Streifens beim
Ansteigen der ihn umgebenden Temperatur auswärtsbiegen, wie dies durch den Pfeil
in F i g. 2 veranschaulicht ist. Unterhalb des Mittelteiles des Bimetallstreifens
ist der Abdeckteil 18 durchbrochen, und der diese Öffnung umgebende Bereich ist,
wie bei 66 angedeutet, nach auswärts geflanscht. Der auswärtsge$anschte Teil des
Abdeckteiles 18 umgibt ein Druckstück 67, dessen eines Ende an der Innenseite des
Bimetallstreifens 63 anliegt und dessen anderes Ende sich gegen das elastische,
blattförmig ausgebildete Element 34 abstützt. Wie aus F i g. 2 zu entnehmen ist,
ist das Element -34 so angeordnet, daß es durch seine elastische Spannung gegen
das innere Ende des Druckstückes 67 gedrückt wird.
-
Im Betrieb wird die Vorratskammer 23 mit einer Flüssigkeit, beispielsweise
einem Öl bis zu einem Grad gefüllt, der ausreicht, die Zwischenräume in der Arbeitskammer
24 zwischen den entgegengesetzt liegenden Oberflächen der Beläge 28 und 51 und den
angrenzenden Wänden der Trennplatte 19 und des Gehäuses 10 zu füllen. Es ist jedoch
günstiger, eine etwas größere Flüssigkeitsmenge als diese Mindestmenge einzufüllen,
so daß die Flüssigkeit auch durch die Öffnungen 32 zu fließen vermag, um die bereits
vorerwähnte ringförmige, eine Wärmeverteilung bewirkende Flüssigkeitszirkulation
zu bewirken. Beim Umlauf des Gehäuses wird die Flüssigkeit durch dabei auftretende
Zentrifugalkräfte auf ein einheitliches Niveau in der Vorratskammer 23 und der Arbeitskammer
24 verteilt, wobei die Flüssigkeit frei durch die Durchflüsse 40 zu strömen vermag.
Es ist klar, daß die Umlaufgeschwindigkeit des Gehäuses im Vergleich zur Umlaufgeschwindigkeit
der Welle 12, d. h. der Kupplungsgrad zwischen diesen beiden Teilen, von der Flüssigkeitsmenge
in der Arbeitskammer 24 abhängig ist.
-
Ist die den Bimetallstreifen 63 umgebende Temperatur relativ hoch
und ein sehr hoher Kupplungsgrad zwischen dem Gehäuse und der Welle 12 wünschenswert,
so wird der Bimetallstreifen 63, das Druckstück 67 und infolgedessen auch das Stauglied
39 in der in F i g. 2 dargestellten Lage stehen, wie aus F i g. 3 noch günstiger
zu ersehen ist. Unter diesen Bedingungen fluchtet die Oberfläche des Staugliedes
39 mit der rückwärtigen Wand der Trennplatte 19, wie dies aus F i g. 2 zu ersehen
ist, und das Stauglied reicht nicht in die Flüssigkeitsbahn in der Arbeitskammer
hinein. Die durch das Stauglied 39 gebildete Pumpeinrichtung steht somit in ihrer
inaktiven Stellung, und Zentrifugalkräfte .halten das Flüssigkeitsniveau in der
Arbeitskammer 24 und der Vorratskammer 23 auf einem gleichen Pegel. Die Arbeitskammer
24 enthält unter diesen Umständen eine maximale Flüssigkeitsmenge, und infolgedessen
ist der Kupplungsgrad zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse 10 relativ hoch.
-
Würde die den Bimetallstreifen 63 umgebene Temperatur absinken und
damit ein niedrigerer Kupplungsgrad zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse wünschenswert
sein, so wird sich der Mittelteil des Bimetallstreifens 63 einwärtsbewegen und dabei
das Druckstück 67 und infolgedessen auch das Stauglied zurückführen. Die Bewegung
des Staugliedes bringt dieses in eine solche Stellung, daß es über die Oberfläche
der Trennplatte 19 hinaus in die Arbeitskammer 24 und in den Flüssigkeitsweg hineinragt,
wie dies aus F i g. 4 zu entnehmen ist.
-
Steht das Stauglied 39 in einer solchen Stellung, in der es in die
Arbeitskammer hineinragt, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist, so wirkt das Stauglied
als eine Staudruckpumpe und läßt den Flüssigkeitsdruck in einem vor dem Stauglied
liegenden Bereich ansteigen. Der Druckanstieg in diesem Bereich wird die Flüssigkeit
aus der Arbeitskammer 24 durch den Durchfluß 40 in die Vorratskammer 23 treiben
oder pumpen. Auf diese Weise wird die in der Arbeitskammer 24 enthaltene Flüssigkeitsmenge
absinken, und infolgedessen wird der Kupplungsgrad zwischen der Welle 12 und dem
Gehäuse 10 ebenfalls verringert werden. Die Bewegung des. Staugliedes 39 in die
in F i g. 4 dargestellte Stellung bringt also die Pumpeinrichtung in ihre aktive
Stellung, in der sie Flüssigkeit aus der Arbeitskammer 24 herausbewegt und über
den Durchfluß 40 in die Vorratskammer 23 überführt.
-
In den F i g. 5, 6, 7 und 8 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Flüssigkeitsreibungskupplung beschrieben. In diesen Figuren sind
ähnliche Teile, die Gegenstücke zu den in F i g. 2 dargestellten Teilen darstellen,
mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 2 versehen. Die in F i g. 5 dargestellte
Ausführungsform unterscheidet sich von der in F i g. 2 dargestellten dadurch, daß
die Pumpeinrichtung in ihre aktive bzw. inaktive Stellung durch einen sich in Abhängigkeit
von der Temperatur bewegenden Bimetallstreifen gebracht wird, der auf die Flüssigkeitstemperatur
anspricht, die in der Arbeitskammer 24 herrscht und nicht, wie bei dem in F i g.
2 dargestellten Ausführungsbeispiel, auf die außerhalb des Gehäuses herrschende
Temperatur.
-
Der Abdeckteil 71 dieser Ausführungsform ist wie bei dem vorbeschriebenen
Ausführungsbeispiel am Gehäuse 10 befestigt. Dieser Abdeckteil unterscheidet sich
jedoch von dem Abdeckteil 18 in F i g. 2 dadurch, daß er keine Mittelbohrung besitzt
und keine in Abhängigkeit von der Temperatur wirkende Einrichtung trägt. Der Abdecktei171
bildet jedoch zusammen mit der Trennplatte 72 eine Vorratskammer 23. Die Trennplatte
72 bildet ihrerseits in Verbindung mit der Treibscheibe 26 eine Arbeitskammer 24.
-
In der Nähe ihres äußeren Randes ist die Trennplatte 72 so ausgebildet,
daß sie eine im wesentlichen rechteckig ausgebildete Vertiefung 73 aufweist, wie
dies am besten aus F i g. 7 zu entnehmen ist. In dieser Vertiefung ist, nach Art
eines abstehenden Hebels, eine Pumpeinrichtung angeordnet, die aus einem Bimetallstreifen
74 besteht. Der Bimetallstreifen ist mit einem seiner beiden Enden durch Löten oder
in entsprechender Weise mit der Trennplatte 72 verbunden und so angeordnet, daß
seine Seite größerer Ausdehnung 74 a der Oberfläche der Treibscheibe 26 zugewandt
ist. Die Trennplatte 72 weist in Drehrichtung vor dem freien Ende des Bimetallstreifens
74 einen Durchfluß 75 auf.
-
Steigt während des Betriebes die Temperatur der in der Arbeitskammer
24 enthaltenen Flüssigkeit an,
so daß ein höherer Kupplungsgrad
zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse 10 erwünscht ist, wird der Bimetallstreifen
74 in der in F i g. 7 veranschaulichten Stellung stehen, in der sein freies Ende
sich nicht über die Oberfläche 19 hinaus in die Arbeitskammer 24 hineinerstreckt.
Die durch den Bimetallstreifen gebildete Pumpeinrichtung steht somit in ihrer inaktiven
Stellung, und die Zentrifugalkraft hält den Flüssigkeitsspiegel in der Arbeitskammer
24 und der Vorratskammer 23 gleich. Die Arbeitskammer 24 enthält daher ein maximales
Flüssigkeitsvolumen.
-
Würde die Flüssigkeitstemperatur absinken und damit einen niedrigeren
Kupplungsgrad zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse 10 erforderlich machen, wird
sich das freie Ende des Bimetallstreifens 74 in die in F i g. 8 dargestellte Lage
bewegen, in der es sich in die Arbeitskammer 24 hineinerstreckt. Dieses Hineinragen
in die Arbeitskammer wird. eine Stau-oder Schaufelpumpwirkung schaffen, durch die
der Flüssigkeitsdruck in dem direkt vor dem freien Ende des Bimetallstreifens liegenden
Bereich erhöht wird. Durch den Anstieg des Flüssigkeitsdruckes in diesem Bereich
wird Flüssigkeit von der Arbeitskammer 24 über den Durchfluß 75 in die Vorratskammer
23 überführt. Steht die Pumpeinrichtung in dieser ihrer aktiven Stellung, so wird
die Flüssigkeitsmenge in der Arbeitskammer 24 dadurch verringert und der Kupplungsgrad
zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse 10 herabgesetzt.
-
F i g. 9 stellt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsreibungskupplung dar. Auch die in F i g. 9 dargestellten, den in F i
g. 2 veranschaulichten Teilen entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen worden wie in F i g. 2. Die in F i g. 9 gezeigte Ausführungsform unterscheidet
sich von der in F i g. 2 dargestellten im wesentlichen durch die Form der in Abhängigkeit
von einer Zustandsgröße wirkenden Einrichtung zur Steuerung der Pumpeinrichtung.
Diese in Abhängigkeit von einer Zustandsgröße wirkende Einrichtung umfaßt einen
Bimetallstreifen, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wodurch der außerhalb
des Gehäuses liegende Bimetallstreifen wegfällt. Der Abdeckteil 81 besitzt eine
von einem Flansch umgebene Mittelbohrung, die mit Gewinde versehen ist und zur Aufnahme
einer Einstellschraube dient. Das abgerundete innere Ende dieser Einstellschraube
82
berührt den Bimetallstreifen 83 und bildet einen Stützpunkt für diesen,
der durch einen Niet oder ein anderes geeignetes Befestigungselement an der Innenfläche
des Abdeckteiles 81 befestigt ist. Das obere, freie Ende des Bimetallstreifens 83
ist gegabelt und greift in eine Ringnut des Staugliedes 39 ein, das dem in F i g.
2 dargestellten entspricht. Auch in diesem Fall weist die Trennplatte 19 einen Durchfluß
40 auf, der, wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, mit der zum Durchtritt des
Staugliedes 39 dienenden Öffnung zusammenläuft und der vor dem Stauglied vorgesehen
ist. Der Bimetallstreifen 83 ist so angeordnet, daß seine Seite höchster Ausdehnung
83 a der Oberfläche der Trennplatte 19 zugewandt ist.
-
In F i g. 9 ist der Bimetallstreifen 83 und damit das Stauglied 39
in der Stellung dargestellt, die sie während des Betriebes der Kupplung einnehmen,
wenn die Temperatur im Innern der Kupplung relativ hoch ist. Unter diesen Umständen
erstreckt sich das Stauglied 39 nicht in die Arbeitskammer 24 hinein; die durch
das Stauglied gebildete Pumpeinrichtung besteht daher in ihrer inaktiven Stellung.
Wie bereits erwähnt, wird die Zentrifugalkraft unter diesen Umständen die Flüssigkeit
in der Vorratskammer 23 und in der Arbeitskammer 24 auf einem gleichen Niveau halten,
und die Arbeitskammer 24 wird eine relativ große Flüssigkeitsmenge enthalten. Der
Kupplungsgrad zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse 10 wird daher groß sein, wie
dies bei einer erhöhten Temperatur in der Kupplungseinheit erforderlich ist. Wenn
die das Bimetallelement 83 umgebende Temperatur absinkt, wird das Stauglied so verschoben,
daß es sich in die Arbeitskammer 24 hineinerstreckt. Die Flüssigkeit wird dann aus
der Arbeitskammer, die darin befindliche Flüssigkeitsmenge verringernd, herausgefördert,
und der Kupplungsgrad zwischen der Welle und dem Gehäuse wird herabgesetzt.
-
In. F i g. 10 und 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Flüssigkeitskupplung dargestellt. Die in F i g. 10 dargestellten Teile, die denjenigen
in F i g. 2 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie in F
i g. 2. Die in F i g. 10 und 11 dargestellte Konstruktion unterscheidet sich von
derjenigen in F i g. 9 in erster Linie dadurch, daß die in Abhängigkeit von einer
Zustandsgröße wirkende Einrichtung zum Ein- und Ausrücken der Pumpeinrichtung Glieder
umfaßt, die sowohl auf die innere Kupplungstemperatur als auch auf die Drehgeschwindigkeit
des getriebenen Teiles ansprechen, das in der in F i g. 10 dargestellten Ausführungsform
das Gehäuse 10 ist. Bei dieser Ausführungsform bildet die Trennplatte 91 mit dem
Abdeckteil 94 eine Vorratskammer 23. Die Trennplatte 91 bildet ferner im Zusammenhang
mit der Treibscheibe 26 eine Arbeitskammer 24.
-
Die Pumpeinrichtung umfaßt ein Stauglied 39, das im wesentlichen dem
vorbeschriebenen entspricht und das in einer Öffnung in der Trennplatte 91 verschiebbar
gelagert ist. Die Trennplatte 91 besitzt ferner einen Durchfluß 92 (F i g. 11),
der dem bereits beschriebenen und in F i g. 1 dargestellten Durchfluß 40 entspricht.
Das in Abhängigkeit von der Temperatur die Pumpeinrichtung steuernde Element umfaßt
einen Bimetallstreifen 93, der durch ein geeignetes Befestigungselement, beispielsweise
einen Niet, starr an der Außenfläche der Trennplatte 91 befestigt ist. Das freie
Ende des Bimetallstreifens 93 ist gegabelt und greift in eine Umfangsnut des Anschlaggliedes
39 ein.
-
Der Abdeckteil94 weist eine mit Gewinde versehene Mittelbohrung zur
Aufnahme einer Einstellschraube 96 auf, deren inneres Ende am Bimetallstreifen 93
anliegt und einen Abstützpunkt für diesen darstellt. Der Bimetallstreifen 93 unterscheidet
sich in seiner Gestalt von dem in F i g. 9 dargestellten Bimetallstreifen 83 dadurch,
daß sein Mittelteil von der Trennplatte 91 abgebogen ist. Der Endteil 93 a des Streifens
93 trägt ein Gewicht 97, bestimmter Masse. Da der Mittelpunkt der Masse des Gewichtes
97 - bei geringeren Temperaturen in der Kupplung - links von seiner starren Befestigung
liegt, werden die auf das Gewicht wirkenden Zentrifugalkräfte bestrebt sein, den
Bimetallstreifen zu spannen und mit einer Kraft nach rechts zu bewegen, die ansteigt,
sobald die Drehgeschwindigkeit der Kupplung ansteigt.
-
Da der Bimetallstreifen 93 so angeordnet ist, daß
seine
Seite höchster Ausdehnung 93 b der benachbarten Fläche der Platte 91 zugewandt ist,
neigen die Auswirkungen der Zentrifugalkraft auf das Gewicht 97 dazu, der durch
den Bimetallstreifen in Abhängigkeit von der ansteigenden Temperatur erzeugten Bewegung
entgegenzuwirken.
-
Wenn sich im Betrieb der Kupplung das getriebene Teil, in diesem Fall
das Gehäuse 10, mit relativ geringer Geschwindigkeit dreht und die Temperatur im
Inneren der Kupplung relativ niedrig ist, wird das Stauglied 39 in seiner rechten
Stellung liegen und sich in die Arbeitskammer 24 hineinerstrecken. Unter diesen
Bedingungen wird die durch das Stauglied 39 erzeugte Pumpwirkung aktiv sein, und
die Flüssigkeit wird daher von der Arbeitskammer 24 über den Durchfluß in die Vorratskammer
23 gepumpt. Die Flüssigkeitsmenge in der Arbeitskammer 24 wird daher relativ gering
sein und der Kupplungsgrad zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse 10 nur einen geringen
Wert besitzen. Steigt die Innentemperatur der Kupplung an, wird die Pumpeinrichtung
in ihre inaktive Stellung durch Verschieben des Staugliedes 39 nach links in die
in F i g. 10 gezeigte Stellung bewegt. Unter diesen Bedingungen ragt das Stauglied
39 nicht in die Arbeitskammer 24 hinein, und die durch das Stauglied 39 erreichte
Pumpwirkung wird aufhören, so daß Flüssigkeit von der Vorratskammer 23 über den
Durchfluß 92 in die Arbeitskammer 24 einzuströmen vermag. Der Anstieg der Flüssigkeitsmenge
in der Arbeitskammer 24 wird eine Erhöhung des Kupplungsgrades zwischen der Welle
12 und dem Gehäuse 10 bewirken. Da die Wirksamkeit des vom Bimetallstreifen getragenen
Gewichtes 97-eine Funktion der Kupplungsgeschwindigkeit ist, ist klar ersichtlich,
daß ihre Wirkung auf die Bewegung des Bimetallstreifens bei geringer Kupplungsgeschwindigkeit
nur sehr klein ist. Bei erhöhter Kupplungsgeschwindigkeit wird auch die Wirkung
des auf dem Bimetallstreifen angeordneten Gewichtes ansteigen. Daraus ergibt sich,
daß, da das Gewicht bestrebt ist, das Stauglied 39 nach rechts zu bewegen, bei erhöhter
Kupplungsgeschwindigkeit eine höhere Flüssigkeitstemperatur am Bimetallstreifen
erforderlich ist, um die gleiche Verschiebung des Anschlagelementes zu bewirken,
wie diese bei geringeren Kupplungsgeschwindigkeiten eintritt.
-
F i g. 12 zeigt schließlich eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsreibungskupplung. Auch hier sind den den in F i g. 1 und 2 dargestellten
Teilen entsprechenden Teilen gleiche Bezugszeichen gegeben worden. Die in F i g.
12 dargestellte Ausführungsform entspricht der in F i g. 2 dargestellten. Jedoch
ist die Wirkung der die Pumpeinrichtung in Abhängigkeit von der Temperatur steuernden
Einrichtung durch ein in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des getriebenen Teiles,
nämlich des Gehäuses 10, abgewandelt worden.
-
Der Abdeckteil 101 trägt einen auf die äußere Temperatur ansprechenden
Bimetallstreifen 63. Die Trennplatte 102 wirkt mit dem Abdeckteil 101 zusammen,
um eine Vorratskammer 23 zu schaffen und gleichzeitig in Verbindung mit der Treibscheibe
26 eine Arbeitskammer 24 zu bilden. Die Trennplatte 102 trägt, starr befestigt durch
einen Niet oder ein entsprechendes Befestigungselement, eine Blattfeder 103. Der
Mittelteil dieser Blattfeder 103 ist so ausgebildet, daß er von der Trennplatte
102 abgebogen ist und mit diesem abgebogenen Teil am inneren gerundeten Ende des
Druckstückes 67 anliegt. Das freie Ende der Blattfeder 103 ist gegabelt und greift
in eine Ringnut des Staugliedes 39 ein. Der in der Nähe des freien Endes des Blattes
103 liegende Teil trägt ein Gewicht 97, das dem in F i g. 10 und 11 dargestellten
im wesentlichen. entspricht.
-
In F i g. 12 ist das Stauglied 39 in einer solchen Lage dargestellt,
in der es sich dann befindet, wenn die äußere, den Bimetallstreifen 63 umgebende
Temperatur relativ hoch ist. Unter diesen Bedingungen steht die Pumpeinrichtung
in ihrer inaktiven Stellung, in der das Stauglied 39 sich nicht in die Arbeitskammer
24 hineinerstreckt. Bei dieser Stellung der Pumpeinrichtung wird die in der Vorratskammer
23 vorhandene Flüssigkeit über den Durchfluß 40, der direkt in Drehrichtung vor
dem Stauglied 39 liegt, so lange durchströmen, bis das Flüssigkeitsniveau in der
Vorratskammer in der Arbeitskammer das gleiche ist. In diesem Fall wird sich die
größte Flüssigkeitsmenge in der Arbeitskammer befinden, und der Grad der Kupplung
zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse 10 wird relativ groß sein. Sinkt die Temperatur
ab, so wird die Pumpeinrichtung durch Verschieben des Staugliedes 39 nach rechts,
bis es sich in die Arbeitskammer 24 hinemerstreckt, wirksam werden. Ist dies
erfolgt, so treibt die Pumpwirkung die Flüssigkeit aus der Arbeitskammer 24 über
den Durchfluß 40 in die Vorratskammer 23 zurück. Die damit erfolgende Verringerung
der Flüssigkeitsmenge in der Arbeitskammer 24 senkt den Kupplungsgrad zwischen der
Welle 12 und dem Gehäuse 10 in Abhängigkeit von der absinkenden Temperatur ab: Da
die Wirksamkeit des von der Blattfeder 103 getragenen Gewichtes
97 eine Funktion der Kupplungsgeschwindigkeit ist, ist es selbstverständlich,
daß ihre Wirkung auf die Bewegung der Blattfeder bei geringen Kupplungsgeschwindigkeiten
nur sehr klein sein wird. Ist jedoch die Kupplungsgeschwindigkeit groß und die Wirkung
des Gewichtes auf der Blattfeder steigt an, ergibt sich daraus, daß, da das Gewicht
bestrebt ist, das Stauglied 39 nach rechts zu bewegen, höhere Temperaturen am Bimetallstreifen
erforderlich sind, um die gleiche Verschiebung des Staugliedes zu erreichen. Alle
vorbeschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele weisen den Vorteil auf,
daß die Pumpeinrichtung nur dann in Kraft gesetzt wird, wenn es erforderlich ist,
Flüssigkeit von der Arbeitskammer in die Vorratskammer in Abhängigkeit von Veränderungen
jeweiliger Zustandsgrößen zu überführen.