Die Erfindung betrifft 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 Achese 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 zusammenwirkendes
Stauglied aufweisende Pumpeinrichtung zum überführen der Flüssigkeit aus der Arbeitskammer
in die Vorratskammer vorgesehen ist. Die bekannten Flüssigkeitsreibungskupplungen
dieser Art weisen jedoch den Nachteil auf, daß durch die Wirkung der Pumpeinrichtung
aus der Arbeitskammer so viel Kupplungsflüssigkeit in die Vorratskammer gefördert
werden kann, daß sich in der Arbeitskammer praktisch keine Kupplungsflüssigkeit
mehr befindet, so daß die Treibscheibe das Gehäuse nicht mehr mitnehmen kann. Bei
den bekannten Flüssigkeitsreibungskupplungen sinkt dann, wenn das Stauglied der
Pumpeinrichtung beispielsweise durch eine temperaturabhängige Einrichtung in die
Stellung bewegt wird, in der die Kupplungsflüssigkeit aus der Arbeitskammer in die
Vorratskammer gefördert wird, der Kupplungsgrad auf Null ab, was insbesondere dann
nachteilig ist, wenn eine solche Flüssigkeitsreibungskupplung zum Antrieb eines
Ventilators in einem Kraftfahrzeug benutzt wird.The invention relates to a fluid friction clutch with a
hollow housing, the interior of which through a partition plate into a storage chamber and
a working chamber is divided and its working chamber surrounds a traction sheave,
which is able to revolve around the same axis as the housing, the housing and
the traction sheave in the working chamber opposite each other in the presence of
Fluid a fluid coupling between the housing and the traction sheave
have forming coupling surfaces and wherein on the partition plate one into the
Working chamber protruding and cooperating with an opening in the partition plate
Pump device having storage member for transferring the liquid from the working chamber
is provided in the pantry. The well-known fluid friction clutches
However, this type have the disadvantage that by the action of the pumping device
as much clutch fluid is conveyed from the working chamber into the storage chamber
it can be that there is practically no clutch fluid in the working chamber
is more so that the traction sheave can no longer take the housing with it. at
the well-known fluid friction clutches then decreases when the Stauglied the
Pump device, for example, by a temperature-dependent device in the
Position is moved in which the clutch fluid from the working chamber into the
Storage chamber is promoted, the degree of coupling to zero, which in particular then
is disadvantageous when such a fluid friction clutch to drive a
Fan is used in a motor vehicle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsreibungskupplung
zu schaffen, bei der dieser Nachteil, nämlich das Absinken des Kupplungsgrades praktisch
auf Null vermieden wird, bei der also der Kupplungsgrad nicht unter einen vorbestimmten
Mindestwert absinken, also eine Mindestmenge an Kupplungsflüssigkeit in der Arbeitskammer
nicht unterschritten werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer Flüssigkeitsreibungskupplung
der vorbeschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Öffnung in
der Trennplatte und das mit der Öffnung zusammenwirkende Stauglied der Pumpeinrichtung
in einer die Mindestmenge an Kupplungsflüssigkeit in der Arbeitskammer und damit
den Mindestkupplungsgrad bestimmenden Entfernung vom Umfang der Trennplatte radial
einwärts liegt. Auf diese Weise kann durch die Pumpeinrichtung nur so lange Kupplungsflüssigkeit
aus der Arbeitskammer in die Vorratskammer gefördert werden, bis beim Umlaufen der
Treibscheibe keine Kupplungsflüssigkeit mehr auf das Stauglied auftrifft. Da dieses,
Stauglied in einer bestimmten Entfernung vom Umfang der Trennplatte radial einwärts
angeordnet ist, verbleibt in der Arbeitskammer eine vorbestimmte Mindestmenge an
Kupplungsflüssigkeit, so daß der Kupplungsgrad nicht unter einen vorbestimmten Betrag
absinken kann.The invention is based on the object of a fluid friction clutch
to create in which this disadvantage, namely the drop in the degree of coupling is practical
is avoided to zero, in which the degree of coupling does not fall below a predetermined one
Minimum value drop, i.e. a minimum amount of clutch fluid in the working chamber
cannot be fallen below. This task is performed with a fluid friction clutch
of the type described above according to the invention in that the opening in
the partition plate and the congestion member of the pumping device which cooperates with the opening
in one the minimum amount of clutch fluid in the working chamber and thus
Radial distance from the circumference of the separating plate, which determines the minimum degree of coupling
lies inward. In this way, clutch fluid can only pass through the pump device for so long
be promoted from the working chamber into the storage chamber until when rotating the
Traction sheave no more clutch fluid hits the storage member. Since this,
Jam member at a certain distance from the circumference of the partition plate radially inward
is arranged, a predetermined minimum amount remains in the working chamber
Clutch fluid so that the degree of clutch does not fall below a predetermined amount
can sink.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Öffnung und das
Stauglied in der Nähe des inneren Umfanges des der Trennplatte benachbarten Belages
der Treibscheibe liegen.According to a further feature of the invention, the opening and the
Storage member in the vicinity of the inner circumference of the lining adjacent to the partition plate
the traction sheave.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
näher beschrieben. Dabei zeigen F i g. 1 eine Vorderansicht der Flüssigkeitsreibunskupplung
und F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1.
Das
in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel einer Flüssigkeitsreibungskupplung
umfaßt ein Gehäuse 10 mit einer Nabe 11, die unter Zwischenschaltung
eines Lagers 14 und Dichtungen 14 a
eine Antriebswelle 12 drehbar lagert.
Die Welle 12 trägt einstückig einen Flansch 15, der dann, wenn die Kupplung
zum Antrieb eines Kühlventilators verwendet werden soll, mit der Welle der Wasserpumpe
einer Brennkraftmaschine verbunden wird. Die Ventilatorflügel können mit dem Gehäuse
10 durch Bolzen verschraubt werden, die, in radial über den Umfano, des Gehäuses
verteilt angeordnet, in Öffnungen 16 eingreifen.The invention is described in more detail with reference to the drawing in an exemplary embodiment. F i g. 1 is a front view of the fluid friction clutch and FIG. 2 shows a section along the line 2-2 in FIG. 1. The embodiment of a fluid friction clutch shown in the drawing comprises a housing 10 with a hub 11 which rotatably supports a drive shaft 12 with the interposition of a bearing 14 and seals 14 a. The shaft 12 carries in one piece a flange 15 which, when the coupling is to be used to drive a cooling fan, is connected to the shaft of the water pump of an internal combustion engine. The fan blades can be screwed to the housing 10 by bolts, which, arranged radially over the circumference of the housing, engage in openings 16.
Das Gehäuse 10 ist mit einem Deckel 18 versehen, dessen
äußerer Rand am Umfang einer Trennscheibe 19 anliegt, die wiederum auf einer
in Umfangsnähe des Gehäuses liegenden Ringfläche 20 aufgebracht ist. Der Deckel
18 und die Trennplatte 19 sind durch Umbiegen eines Ringes 21 auf
die Außenfläche des Deckels 18 fest mit dem Gehäuse 10 verbunden.
Die Außenfläche des Deckels 18 trägt Rippen oder Vorsprünge 18 a.
Desgleichen ist auch das Gehäuse mit Rippen 10 a versehen. Der zwischen der
Trennplatte 19 und dem Deckel 18 liegende Raum dient als Vorratskammer
23 für die Kupplungsflüssigkeit. Die Arbeitskammer 24 ist auf der gegenüberliegenden
Seite der Trennplatte im Gehäuse 10 ausgebildet. Diese Arbeitskammer 24 umgibt
eine Treibscheibe 26, die fest mit der Welle 12 verbunden ist. Die Randbereiche
der Scheibe 26 sind beiderseits mit Belägen 28 und 51 versehen.
In der Nähe des inneren Randes der Beläge 28 ist eine Vielzahl von Öffnungen
32 vorgesehen, die sich durch die Scheibe 26 hindurch erstrecken.
Durch die Öffnungen 32 wird eine ringförmige Zirkulation der Kupplungsflüssigkeit
über den äußeren Rand der Scheibe 26 erreicht.The housing 10 is provided with a cover 18 , the outer edge of which rests against the circumference of a separating disk 19 , which in turn is applied to an annular surface 20 located in the vicinity of the circumference of the housing. The cover 18 and the partition plate 19 are firmly connected to the housing 10 by bending a ring 21 onto the outer surface of the cover 18 . The outer surface of the lid 18 carries ribs or projections 18 a. Likewise, the housing is also provided with ribs 10 a. The space between the partition plate 19 and the cover 18 serves as a storage chamber 23 for the clutch fluid. The working chamber 24 is formed in the housing 10 on the opposite side of the partition plate. This working chamber 24 surrounds a traction sheave 26 which is firmly connected to the shaft 12. The edge areas of the disk 26 are provided with coatings 28 and 51 on both sides. In the vicinity of the inner edge of the pads 28 , a plurality of openings 32 are provided which extend through the disk 26 . An annular circulation of the clutch fluid over the outer edge of the disk 26 is achieved through the openings 32.
Eine Pumpeinrichtung zum Fördern der Kupplungsflüssigkeit zwischen
der Arbeitskammer und der Vorratskammer umfaßt ein Stauglied 39 zylindrischer
Form, das sich in eine Öffnung 39 a in der Trennplatte 19 hinein
erstreckt und in dieser zu bewegen vermag. Wie aus F i g. 1 zu entnehmen
ist, schließt sich an die Öffnung 39 a eine Öffnung 40 an, die hinter dem
Stauglied 39 in Drehrichtung der Trennplatte 19 in bezug auf die Treibscheibe
26 angeordnet ist. Während des Umlaufens des Gehäuses drehen sich die Trennplatte
9 und damit die Treibscheibe 26 im Uhrzeigersinn. - Da
- jedoch die Trennplatte 19 und das Gehäuse hinter cler Geschwindigkeit
der Treibscheibe zurückbleiben, ist die Drehung der Trennplatte 19
und des
Gehäuses in bezug auf die Treibscheibe 26
entgegengesetzt. Bei dem in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Stauglied 39
vom freien
Ende eines Bimetallstreifens 34 getragen, der durch einen Niet 35 fest mit
der Trennplatte 19
verbunden ist. Der Bimetallstreifen 34 ist so zusammengestellt,
daß das Stauglied 39 bei einem Temperaturanstieg nach links in der Zeichnung
bewegt wird.A pumping device for conveying the coupling fluid between the working chamber and the storage chamber comprises a storage member 39 of cylindrical shape which extends into an opening 39 a in the partition plate 19 and is able to move therein. As shown in FIG. 1 , the opening 39 a is followed by an opening 40 which is arranged behind the retaining member 39 in the direction of rotation of the partition plate 19 with respect to the traction sheave 26 . During the rotation of the housing, the partition plate 9 and thus the traction sheave 26 rotate in a clockwise direction. - Da - however, the separating plate 19 and the housing remain behind cler speed of the traction sheave, the rotation of the partition plate 19 and the housing with respect to the drive pulley 26 is opposed. In the embodiment shown in the drawing, the retaining member 39 is carried by the free end of a bimetallic strip 34 which is firmly connected to the partition plate 19 by a rivet 35 . The bimetallic strip 34 is put together in such a way that the storage member 39 is moved to the left in the drawing when the temperature rises.
Als Kupplungsflüssigkeit wird ein Silikonöl verwendet. Um die bereits
erwähnte ringförmige, wärmeverteilende Zirkulation der Flüssigkeit zu bewirken,
muß genügend Flüssigkeit verwendet werden. Durch das Umlaufen des Gehäuses wird
die Zentrifugalkraft die Flüssigkeit innerhalb der Vorratskammer
23
und der Arbeitskammer 24 gleichmäßig verteilen. Die Umlaufgeschwindigkeit des Gehäuses
gegenüber derjenigen der Welle 12 ist vom Kupplungsgrad, also von der Menge der
in der Arbeitskammer vorhandenen Flüssigkeit abhängig. Bei der in F i
g. 2 der Zeichnung veranschaulichten Stellung des Staugliedes 19 wird
beim Umlaufen der Welle 12 die radial innerhalb des Staugliedes befindliche Flüssigkeit
über die Öffnung 40 aus der Arbeitskammer 24 in die Vorratskammer 23 gefördert.
Damit sinkt der Flüssigkeitsspiegel in dieser Kammer und der Kupplungsgrad zwischen
der Treibscheibe und dem Gehäuse ab. Da das Stauglied 39 jedoch in einer
Entfernung vom Umfang der Trennplatte 19 radial einwärts liegt, kann aus
der Arbeitskammer 24 nur die radial innerhalb des Staugliedes 39 befindliche
Kupplungsflüssigkeit aus der Arbeitskammer 24 in die Vorratskammer gefördert werden.
In der Arbeitskammer 24 verbleibt eine Mindestmenge an Kupplungsflüssigkeit, so
daß der Kupplungsgrad zwischen der Antriebsscheibe 26 und dem Gehäuse
10 nicht unter einen bestimmten Wert absinken kann.A silicone oil is used as the clutch fluid. In order to bring about the aforementioned annular, heat-distributing circulation of the liquid, sufficient liquid must be used. As the housing revolves, the centrifugal force will distribute the liquid evenly within the storage chamber 23 and the working chamber 24. The rotational speed of the housing with respect to that of the shaft 12 is dependent on the degree of coupling, that is to say on the amount of fluid present in the working chamber. In the case of the in FIG. 2 of the drawing illustrated position of the storage member 19 when the shaft 12 rotates, the liquid located radially inside the storage member is conveyed through the opening 40 from the working chamber 24 into the storage chamber 23 . This reduces the liquid level in this chamber and the degree of coupling between the drive pulley and the housing. However, since the storage member 39 lies radially inward at a distance from the circumference of the separating plate 19 , only the clutch fluid located radially inside the storage member 39 can be conveyed from the working chamber 24 into the storage chamber from the working chamber 24. A minimum amount of coupling fluid remains in the working chamber 24, so that the degree of coupling between the drive disk 26 and the housing 10 cannot drop below a certain value.
Soll bei der in der Zeichnung dargestellten Flüssigkeitsreibungskupplung
der Mindestkupplungsgrad, also die Mindestmenge an Kupplungsflüssigkeit verändert
werden, ist es nur erforderlich, den Deckel 18 zu entfernen und eine neue
Trennplatte einzusetzen, die die Pumpeinrichtung 39, 40 in einer anderen,
dem gewünschten Mindestkupplungsgrad entsprechenden Entfernung vom Umfang dieser
Platte trägt.If the minimum coupling degree, i.e. the minimum amount of coupling fluid, is to be changed in the fluid friction clutch shown in the drawing, it is only necessary to remove the cover 18 and insert a new separating plate, which separates the pumping device 39, 40 at a different distance corresponding to the desired minimum coupling degree from the circumference of this plate.