DE1286841B - Fluessigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhaengig gesteuerter Fuellung - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhängig gesteuerter Füllung, insbesondere zum Antrieb von Kühlgebläsen bei Kraftfahrzeugen, mit zwei Kupplungshälften und einer zwischen diesen angeordneten Arbeitskammer, einer Pumpeinrichtung zur Förderung der Kupplungsflüssigkeit von der Arbeitskammer in einer von dieser durch eine Trennwand abgegrenzte Speicherkammer, wobei in der Trennwand Auslaß- und Einlaßöffnungen zur Arbeitskammer angeordnet sind, deren relativer Durchlaßquerschnitt- über ein thermostatgesteuertes Ventil einstellbar ist.
• Es wurde eine derartige Flüssigkeitsreibungskupplung vorgeschlagen, wobei am Umfang der einen Kupplungshälfte eine Vielzahl von Flügeln vorgesehen ist. Durch diese Flügel soll in der Arbeitsflüssigkeit eine radial nach außen gerichtete Strömung erzeugt werden. In der Nähe des äußeren Umfanges der Flügel sind in der Trennwand eine Vielzahl von Auslaßöffnungen vorgesehen, durch welche dank der oben erwähnten Strömung Arbeitsflüssigkeit aus der Arbeitskammer in die Speicherkammer strömen kann. Radial weiter innenliegend sind Einlaßöffnungen vorgesehen, die von einer senkrecht zur Trennwand mittels des Thermostaten verschiebbaren Scheibe überdeckt werden. Je nach dem Abstand, den diese Scheibe von der Trennwand einnimmt, wird ein mehr oder weniger großer Durchlaßquerschnitt freigegeben und damit die Füllung der Arbeitskammer 0 -eitsreibungsgesteuert. Die vorgeschlagene Flüssigk kupplung hat den Nachteil, daß die durch die Flügel gebildete Pumpeinrichtung verhältnismäßig teuer in der Herstellung und nicht besonders wirksam ist. Die Herstellung der Vkkahl -von Flügeln ist nämlich selbst dann teuer, wefin sie durch Stanzen hergestellt werden, denn dies erfordert ein kompliziertes und dementsprechend teures Stanzwerkzeug. Das gleiche trifft für die Herstellung der Trennwand zu, die mit einer Vielzahl von Auslaßöffnun-en versehen sein muß.
• Der vorliegenden, Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhängig gesteuerter Füllung zu .schaffen, bei der die den Flüssigkeitsumlauf zwischen der Arbeitskammer und der Speicherkammer bewirkcnde Pumpeinrichtung in besonders einfacher Weise ausgebildet ist.
• Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Pumpeinrichtung aus mindestens einem an der einen Kupplungshälfte vorgesehenen Stauelement, das in eine an der anderen Kupplungshälfte vorgesehene Nut eingreift, aufgebaut ist, derart, daß der durch die Relativdrehung der beiden Kupplungshälf- -ten vor bzw. hinter dem Stauelement entstehende über- bzw. Unterdruck dazu benutzt wird,- um Flüssigkeit von der Arbeitskammer durch die in Drehung vor dem Stauelement liegende Auslaßöffnung in die Speicherkammer bzw. umgekehrt aus letzterer durch die in Drehungsrichtung hinter dem Stauelement liegende Einlaßöffnung in die Arbeitskammer züi pumpen An Stelle einer Vielzahl von Flügeln braucht bei der erfindungsgemäßen Kupplung nur ein Stauelement an einer der Kupplungshälfte und eine passende Nut in der anderen Kupplungshälfte vorgesehen zu sein. Das Stauelement kann beispielsweise durch Stanzen und Umbiegen eines Lappens aus der Trennwand in einfachster Weise hergestellt werden, wodurch gleichzeitig auch die Einlaß- bzw. Auslaßöffnung gestanzt wird. -Dies erfordert ein wesentlich einfacheres Werkzeug als bei der oben beschriebenen Kupplung. Gegebenenfalls können an Stelle von einem Stauelement auch mehrere vorgesehen sein, wobei jedoch die Anzahl wesentlich geringer sein kann als bei der eingangs beschriebenen Kupplungsbauart.
• Weitere sich aus den Unteransprüchen ergebende Einzelheiten sowie Vorteile der Erfindung sind an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher erläutert.
• Es zeigt Fig. 1 eine Stimansicht der neuen Flüssigkeitsreibungskupplung mit teilweise aufgebrochener Vorderwand, F i g. 2 einen Axialschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, F i g. 3 einen Teilschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1, F i g. 4 einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1, F i g. 5 einen weiteren Teilschnitt nach der Linie 5-5 der F i g. 1.
• In der Zeichnung ist mit 12 ein Teil einer vom Motor angetriebenen Riemenscheibe bezeichnet, welche die Welle 28 der Flüssigkeitsreibungskupplung 10 treibt. Auf der Welle 28 ist die eine Kupplungshälfte 42 befestigt. Die zweite Kupplungshälfte 62 ist mit Hilfe des Kugellagers 32 drehbar auf der Welle 28 gelagert und trägt die Flügel 68 des Kühlgebläses eines Kraftfahrzeuges. Zwischen beiden Kupplungshälften ist die Arbeitskammer 48 vorgesehen, wobei in einem Teil dieser Arbeitskammer die beiden Kupplungshälften mit Ringnuten und entsprechenden Vorsprüngen ineinandergreifen. In der einen Kupplungshälfte 62 ist durch eine Trennwand 80 eine Speicherkammer 82 abgegrenzt, die nach vom durch die Vorderwand 78 verschlossen ist. In der Trennwand ist, wie sich aus den F i g. 1, 3 und 4 ergibt, eine Einlaßöffnung 142 und eine Auslaßöffnung 1.44 angeordnet, Cr deren relativer Durchlaßquer schnitt über ein durch den Thermostat 118 gesteuertes Ventil 130 einstellbar ist.
• Um Arbeitsflüssigkeit aus der Arbeitskammer 48 in die Speicherkammer 82 und umgekehrt zu pumpen, ist eine Pumpeinrichtung vorgesehen, die erfindungsgemäß durch ein Stauelement 140, welches in der einen _ Kupplungshälfte 62, nämlich in der Trennwand 80 desselben vorgesehen ist und eine in- der anderen Kupplungshälfte angeordnete -_Nut 56 gebildet wird. Die Ringnut 56 steht über Bohrungen 58 mit der Arbeitskammer 48 in Verbindung.
• Dreht sich nun die treibende.Kupplungshälfte42 gemäß F i g. 1 im Uhrzeigersinn schneller als die getriebene Kupplungshälfte62, so wird hierdurch die Arbeitsflüssigkeit in der Arbeitskammer48 und der Rinanut 56 in derselben Richtung mitgenommen. Sie bewegt sich dabei gemäß F i g. 4 in Pfeilrichtung und trifft auf das Stauelement140, welches über die Trennwand80 mit der getriebenen Kupplungshälfte 621 in Verbindung steht. Hierdurch entsteht vor dem Stauelement 140 ein höherer Druck und die Arbeitsflüssigkeit kann durch die in Drehrichtung vor dem Stauelement 140 liegende Auslaßöffnung 144 aus der Arbeitskammer 48 in die Speicherkammer 82 gelangen. Bei einer derartigen Drehung entsteht jedoch hinter dem Stauelement 140, also im Bereich der Einlaßöffnung 142, ein Sog, der bestrebt ist, Arbeitsflüssigkeit aus der Speicherkammer in die Arbeitskammer zu saugen. über den an der Außenseite der Vorderwand 78 angeordneten Thermostat 118, der den Plattenschieber 130 betätigt, kann nunmehr der Durchlaßquerschnitt der Einlaßöffnung 142 gesteuert werden. Um ein Abheben des Plattenschiebers 130 von der Trennwand 80 zu verhindern, ist dieser von einem Führungsblech 134 überdeckt. In F i g. 1 ist der Plattenschieber 130 in voll ausgezeichneten Linien gezeigt, wobei er die Einlaßöffnung 142 ganz freigibt. In gestrichelten Linien ist seine zweite Endstellung gezeichnet, wobei er die Einlaßöffnung ganz überdeckt. Je nach der am Thermostat 118 herrschenden Temperatur sind Zwischenstellungen möglich, wobei die Einlaßöffnung teilweise überdeckt wird. Durch die Steuerung des Einlaßquerschnittes wird der relative Durchlaßquerschnitt von Einlaßöffnung 142 und Auslaßöffnung 144 und somit die Füllung der Arbeitskammer gesteuert.
• Der Thermostat 118 ist vorteilhaft aus einem spiralförmigen Bimetallelement gebildet, dessen eines Ende 124 an der Vorderwand 78 der Speicherkammer 82 festgelegt ist und dessen anderes Ende 123 in einen Schlitz 122 der Betätigungswelle 100 des Plattenschiebers 130 eingreift. Auf diese Weise kann die Füllung der Kupplung in Abhängigkeit von der an der Vorderwand 78 herrschenden Temperatur gesteuert werden.
• Zur Justierung des Füllgrades bei einer bestimmten Temperatur kann ferner an der Vorderwand 78 des Gehäuses der Speicherkammer 82 eine Einstellplatte 108 vorgesehen sein, die mit mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten radialen Fortsätzen 112 und zwischen den Fortsätzen liegenden Schlitze 116 zur Aufnahme des einen Endes 124 des Bimetallelementes 118 versehen ist. Je nachdem, in welchen der Schlitze 116 das Ende 124 des Bimetallelementes eingehängt wird, öffnet oder schließt der Plattenschieber 130 bei höherer oder tieferer Temperatur. Eine weitere Einstellmöglichkeit kann dadurch geschaffen werden, daß die Einstellplatte Ausschnitte 1.14 aufweist, die mit Verriegelungsfortsätzen 128 der Vorderwand 78 zusammenwirken. Durch Verdrehung der Einstellplatte 108 gegenüber den Verriegelungsfortsätzen 128 kann ebenfalls der Befestigungspunkt des Endes 124 des Bimetallelementes verstellt werden. Die Schlitze 116 decken sich nicht mit den Ausschniten 114, und die Abstände zwischen benachbarten Ausschnitten 114 und benachbarten Schlitzen 116 sind jeweils so gewählt, daß durch kombinierte Verstellung eine Feineinstellung des Bimetallelementes möglich ist.
• Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Trennwand 80 zwischen der Vorderwand 78 und der Kupplungshälfte 62 eingeklemmt. Um durch die auf das Stauelement 140 wirkenden Kräfte eine Verdrehung der Trennwand zu verhindern, kann diese, wie es in F i g. 5 dargestellt ist, mit einem ausgestanzten und abgewinkelten Lappen 96 in eine Ausbuchtung 94 der Vorderwand 78 eingreifen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Flüssigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhängig gesteuerter Füllung, insbesondere zum Antrieb von Kühlgebläsen bei Kraftfahrzeugen, mit zwei Kupplungshälften und einer zwischen diesen angeordneten Arbeitskammer, einer Pumpeinrichtung zur Förderung der Kupplungsflüssigkeit von der Arbeitskammer in eine von dieser durch eine Trennwand abgegrenzte Speicherkaimmer, wobei in der Trennwand Auslaß-und Einlaßöffnungen zur Arbeitskammer angeordnet sind, deren relativer Durchlaßquerschnitt über ein thermostatgesteuertes Ventil einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung aus mindestens einem an der einen Kupplungshälfte(62) vorgesehenen Stauelement (140), das in eine an der anderen Kupplungshälfte (42) vorgesehenen Nut (56) eingreift, aufgebaut ist, derart, daß der durch die Relativdrehung der beiden Kupplungshälften vor bzw. hinter dem Stauelement entstehende über- bzw. Unterdruck dazu benutzt wird, um Flüssigkeit von der Arbeitskammer (48) durch die in Drehrichtung vor dem Stauelement liegende Auslaßöffnung (144) in die Speicherkammer (82) bzw. umgekehrt aus letzterer durch die in Drehrichtung hinter dem Stauelement liegende Einlaßöffnung (142) in die Arbeitskammer zu pumpen.
2. 2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßquerschnitt der Einlaß- und/oder Auslaßöffnung (142, 144) von einem durch einen mit dem Thermostaten (118) verbundenen drehbaren Plattenschieber (130) ganz oder teilweise verschließbar ist. 3. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Plattenschieber (130) in der Speicherkammer (82) und der Thermostat (118) auf der Außenseite der Speicherkammer angeordnet sind. 4. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermostat (118) ein spiralfönniges Bünetallelement aufweist, dessen eines Ende (124) an dem Gehäuse (78) der Speicherkammer (82) festgelegt ist und dessen anderes Ende (123) auf die in dem Gehäuse gelagerte Betätigungswelle (100) des Plattenschiebers (130) einwirkt. 5. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einstellplatte (108) an dem Gehäuse der Speicherkammer (82) mit mehreren, in Umfangsrichtung verteilt angeordneten radialen Fortsätzen (112) und Schlitzen (116) zur Aufnahme des im Gehäuse festgelegten Endes (124) des Bimetallelementes (118). 6. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Ausschnitte (114) an der Einstellplatte (110) und Verriegelungsfortsätze (128) an der Vorderwand (78), mit deren Hilfe die Einstellplatte in verschiedene Winkelstellungen gegenüber dem Gehäuse der Speicherkammer eingestellt werden kann.