DE1400060B2 - Hydrodynamische Kupplung, insbesondere zum regelbaren Ankuppeln des Lüfters an seinen Antrieb bei einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische zapfen zwischen der Dichtung und der Einspannstelle Kupplung, insbesondere zum regelbaren Ankuppeln eine Bohrung angeordnet, die über einen Ringraum des Lüfters an seinen Antrieb bei einer Brennkraft- und die hohl ausgebildete Welle mit einem zwischen maschine mit einem die Turbinenradschale umfassen- dieser und dem Nabenteil der Turbinenradschale den, als Antrieb für die Pumpenradschale dienenden 5 liegenden weiteren Ringraum verbunden ist, welche Gehäuse. seinerseits z.B. durch Bohrungen mit dem Innen-

Nach einem älteren, nicht vorveröffentlichten Vor- raum der Kupplung in Verbindung steht,
schlag wird eine solche Kupplung derart ausgebildet, Durch diese Ausbildung ergibt sich der weitere

daß als Lagerung ein an einem Ende undrehbar fest- Vorteil, daß die Lager zwischen dem festen Hohlgelegter Achsstumpf dient, auf den drehbar vom io zapfen und der die Pumpenradschale tragenden anderen Ende her sowohl die Turbinenradschale auf- Welle sowie zwischen dieser und dem Nabenteil der geschoben ist und das Antriebsgehäuse selbst die Turbinenradschale in den von der Kupplungsflüssig-Pumpenradschale bildet. keit durchströmten Ringräumen angeordnet werden

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser können. Dadurch ist eine intensive Lagerschmierung Anordnung, insbesondere hinsichtlich ihres baulichen 15 gewährleistet.

Aufbaues. Dabei soll vor allem eine bessere Montage- Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu

möglichkeit und bessere Lagerschmierung erreicht sehen, daß die Lager zwischen dem festen Hohl- und die Beanspruchung in den Lagern zwischen zapfen und der Welle sowie zwischen dieser und dem Turbinen- und Pumpenradschale herabgesetzt Nabenteil der Turbinenradschale zur gleichzeitigen werden. 20 Schmierung in den von der Kupplungsflüssigkeit

Diese Aufgabe wird bei den erwähnten Anordnun- durchströmten Ringräumen angeordnet sind,
gen dadurch gelöst, daß beide Schalen von einem Ferner wird vorgeschlagen, daß der Gehäuseteil

Ende her auf einen als Lagerung dienenden, als Hohl- und der Deckel der Pumpenradschale gegenüber dem zapfen ausgebildeten feststehenden Achsstumpf auf- Nabenteil der Turbinenradschale bzw. dem festen geschoben sind sowie die aus dem Gehäuseteil und 25 Hohlzapfen nur abgedichtet sind. Außerdem ist es einem Deckelteil bestehende Pumpenradschale über zweckmäßig, wenn der Deckel der Pumpenradschale eine zwischen beiden Teilen sich erstreckende Trag- gleichzeitig die Keilriemenscheibe für den Antrieb Scheibe mit einer als Lagerung für die Turbinenrad- bildet. Dabei wird die Anordnung so getroffen, daß schale dienenden Welle verbunden und mit dieser zur Einstellung der Keilriemenspannung der feste Welle innerhalb des Hohlzapfens gelagert ist, wobei 30 Hohlzapfen als getrennter Bauteil mit einem Zahnzwischen Tragscheibe und Deckel eine Kammer aus- segment ausgebildet, um einen Drehpunkt schwenkgebildet ist, in der ein an sich bekannter Schöpfrohr- bar am Motorblock festgelegt und mittels eines in sein träger mit mehreren feststehenden Schöpfrohren un- Zahnsegment eingreifenden Zahnrades einstellbar ist. drehbar angeordnet ist. . Mit der Erfindung wird noch vorgeschlagen, daß

Die nach der Erfindung ausgebildete Kupplung 35 die Turbinenradschale zur Aufnahme der Axialläßt sich leichter montieren. Da die Welle für die schübe sowohl gegen die Pumpenradschale als auch Schmiermittelzufuhr dient, ergibt sich eine bessere gegen die Tragscheibe durch Axiallager abgestützt ist. Lagerschmierung und auch eine kleinere Bean- Und schließlich besteht noch die Möglichkeit, daß spruchung in den Lagern zwischen Turbinen- und die Welle der Pumpenradschale zum Antrieb einer Pumpenradschale. Außerdem besteht die Möglich- 40 Kühlmittelpumpe od. dgl. nach der dem Lüfter entkeit, die Welle der Pumpenradschale nach der dem gegengesetzten Seite über den festen Hohlzapfen hin-Lüfter entgegengesetzten Seite über den festen Hohl- aus verlängert ist.

zapfen hinaus zum Antrieb einer Kühlmittelpumpe Einzelheiten der Erfindung zeigt das Ausführungs-

od. dgl. zu verlängern. beispiel der Zeichnung an Hand einer im Schnitt dar-

Dabei ist eine Ausführung möglich, wonach die 45 gestellten Kupplung für den Lüfterantrieb bei einer Welle sich von der Tragscheibe aus nach beiden Brennkraftmaschine.

Seiten erstreckt, einerseits für die Lagerung im festen Zur Lagerung der Kupplung 10 dient nach der

Hohlzapfen und andererseits zur Aufnahme eines in Zeichnung ein feststehender Achsstumpf 11, der z. B. den Lüfter übergehenden oder mit diesem verbünde- am Motorblock oder an einem anderen Gehäuseteil nen Nabenteils der Turbinenradschale. 50 befestigt und als Hohlzapfen ausgebildet ist. Die

Am freien Ende des feststehenden Hohlzapfens Pumpenradschale der Kupplung 10 ist zweiteilig und kann nach der Erfindung undrehbar ein Schöpfrohr- besteht aus einem Gehäuseteil 12, welcher gleichzeitig träger mit mehreren feststehenden Schöpfrohren an- die Beschaufelung bildet, und einem Deckel 13, der geordnet, gegen die Tragscheibe abgedichtet und diese gleichzeitig die Keilnut 14 zur Aufnahme des anmit Öffnungen zum Durchtritt der Kupplungsflüssig- 55 treibenden Keilriemens bilden kann,
keit aus der Kupplung in den Raum der Schöpf rohre Zwischen beiden Teilen der Pumpenradschale ist

versehen sein. Je eine Stirnseite an der Tragscheibe eine sich radial erstreckende Tragscheibe 15 angeord- und deren Schöpfrohrträger wirkt dabei als Dicht- net und durch eine Verschraubung 16 od. dgl. mit fläche, und der Schöpfrohrträger wird z. B. mittels beiden Teilen gegebenenfalls unter Beilage von Dicheiner Feder dichtend gegen die Tragscheibe angelegt. 60 tungen 17 starr verbunden. Diese Tragscheibe geht

Der feststehende Hohlzapfen ist an einer Stelle innen in einen Nabenteil 18 über, mit welchem sie zwischen der Tragscheibenbefestigung und der Dich- undrehbar auf einer Hohlwelle 19 festgelegt ist. Mit tung gegenüber der zur Lagerung der Pumpenrad- dieser Hohlwelle 19 ist die ganze Pumpenradschale schale dienenden Welle abgedichtet, und die Schöpf- in den feststehenden Hohlzapfen 11 eingeschoben und rohre münden in den zwischen dieser Dichtung und 65 dort vermittels zweier Lager 20 und 21 gelagert. Eine der Tragscheibe liegenden Ringraum, der auch den Scheibe 22 schließt den Hohlzapfen 11 nach der Auslaß für die Kupplungsflüssigkeit bildet. Für den Motorseite ab.
Zulauf der Kupplungsflüssigkeit ist im festen Hohl- Die Hohlwelle 19 erstreckt sich von der Trag-

scheibe 15 aus axial nach beiden Seiten. Auf dem der Lagerung im Hohlzapfen 11 entgegengesetzten Wellenteil ist die Turbinenradschale 23 mit einem Nabenteil 24 vermittels der Lager 25 gelagert. Der Nabenteil 24 steht durch eine Verschraubung 26 od. dgl. mit dem Lüfterrad 27 in Verbindung. Der Nabenteil kann auch in den Lüfter direkt übergehen. Die Turbinenradschale 23 kann durch ein Axiallager 28 gegenüber der Pumpenradschale abgestützt sein. Dieses nimmt den Axialschub im Betrieb auf. Auch gegen die Tragscheibe 15 erfolgt eine Abstützung durch das Axiallager 45, welches den Schub im Leerlauf bzw. bei stillstehendem Lüfter aufnimmt. Dieses Axiallager kann als Gleitlager ausgebildet sein.

Am freien Ende des Hohlzapfens 11 ist ein Schöpfrohrträger 29 mit mehreren Schöpfrohren 30 undrehbar befestigt. Er wird durch eine Feder 31 dichtend gegen die Tragscheibe angelegt, wobei je eine Stirnfläche an der Tragscheibe und am Schöpfrohrträger als Dichtflächen wirken. Die Tragscheibe ist außen mit Öffnungen 32 versehen, so daß die Kupplungsflüssigkeit aus der Kupplung in den Raum 33 für die Schöpfrohre übertreten kann.

Der Hohlzapfen 11 ist gegenüber der Hohlwelle 19 an einer Stelle zwischen der Tragscheibe 15 und seiner Befestigung am Motorblock durch eine Dichtung 34 abgedichtet. Zwischen dieser Dichtung und der Befestigungsstelle des Hohlzapfens 11 befindet sich eine Bohrung 35 für den Zulauf der Kupplungsflüssigkeit. Diese strömt von dort aus in den Ringraum 36 und durch das Lager 21, die Hohlwelle 19 nach der Lüfterseite hin in einen Ringraum 37 zwischen der Hohlwelle 19 und dem Nabenteil 24 der Turbinenradschale 23. In diesem Ringraum 37 sind auch die Läger 25 für die Turbinenradschale angeordnet, so daß diese von der Kupplungsflüssigkeit durchströmt und dadurch gleichzeitig geschmiert werden. Durch Bohrungen 38 kann dann die Kupplungsflüssigkeit in die Kupplung eintreten, wobei auch das Axiallager 28 geschmiert wird. Im Zulauf kann für die Regelung der Kupplung ein nicht dargestelltes Regelventil angeordnet sein, dessen Querschnitt z. B. in Abhängigkeit von der Kühlmitteltemperatur veränderbar ist.

Aus der Kupplung tritt die Flüssigkeit durch die Bohrungen 32 in der Tragscheibe in den Raum 33 über und wird von dort aus durch die Schöpfrohre 30 in einen Ringraum 39 ausgeschöpft, in welchem auch das Lager 20 angeordnet ist. Dieses erhält damit ebenfalls seine Schmierung. Der Ringraum 39 liegt zwischen der Tragscheibe 15 und der Dichtung 34. Eine Bohrung 40 bildet den Auslaß.

Für eine Selbstregelung der Kupplung auf wachsenden Schlupf bei steigender Antriebsdrehzahl kann im Auslaß ein nicht dargestellter konstanter Durchflußwiderstand, z.B. eine feste Düse, vorgesehen sein. Auch die Schöpfrohre selbst können z. B. durch entsprechende Querschnittsbemessung den Durchflußwiderstand bilden. Ein Überdruckventil ist für eine Begrenzung der Höchstdrehzahl diesem Durchflußwiderstand gegebenenfalls parallel geschaltet.

Zur Einstellung und Nachstellung der Keilriemenspannung für den Antrieb kann der ganze Hohlzapfen 11 als vom Motorblock getrennter Bauteil ausgeführt sein. Er ist segmentförmig ausgebildet und bei 41 schwenkbar am Motorblock befestigt. Für die Verschwenkung dient eine Verzahnung 42, in die ein Zahnrad 43 eingreift. Dieses ist in einem Überwurf 44 am Motorblock befestigt, wobei der Überwurf 44 gleichzeitig den oberen Rand des den Hohlzapfen 11 bildenden Segments übergreift. Der Überwurf 44 ist z.B. durch Schrauben gegenüber dem Motorblock festzuspannen. Erst beim Lösen dieser Schrauben kann das Zahnrad 43 gedreht und damit durch Verstellung des den Hohlzapfen 11 bildenden Segments die Riemenspannung geändert werden.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Hydrodynamische Kupplung, insbesondere zum regelbaren Ankuppeln des Lüfters an seinen Antrieb bei einer Brennkraftmaschine, mit einem die Turbinenradschale umfassenden, als Antrieb für die Pumpenradschale dienenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schalen (12, 13, 23) von einem Ende her auf einen als Lagerung dienenden, als Hohlzapfen

(11) ausgebildeten feststehenden Achsstumpf aufgeschoben sind sowie die aus dem Gehäuseteil

(12) und einem Deckelteil (13) bestehende Pumpenradschale (12,13) über eine zwischen beiden Teilen sich erstreckende Tragscheibe (15) mit einer als Lagerung für die Turbinenradschale (23) dienenden Welle (19) verbunden und mit dieser Welle innerhalb des Hohlzapfens (11) gelagert ist, wobei zwischen Tragscheibe (15) und Deckel (13) eine Kammer ausgebildet ist, in der ein an sich bekannter Schöpfrohrträger (29) mit mehreren feststehenden Schöpfrohren (30) undrehbar angeordnet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (19) sich von der Tragscheibe (15) aus axial nach beiden Seiten erstreckt, einerseits für die Lagerung im Hohlzapfen (11) und andererseits zur Aufnahme eines in den Lüfter (27) übergehenden oder mit diesem verbundenen Nabenteils (24) der Turbinenradschale (23).

3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schöpfrohrträger (29) mit mehreren feststehenden Schöpfrohren (30) am freien Ende des feststehenden Hohlzapfens (11) undrehbar angeordnet, gegen die Tragscheibe (15) abgedichtet und diese mit Öffnungen (32) zum Durchtritt der Kupplungsflüssigkeit aus der Kupplung in den Raum (33) der Schöpfrohre versehen ist.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Schöpfrohrträger (29) und an der Tragscheibe (15) je eine Stirnfläche als Dichtfläche dient und der Schöpfrohrträger gegebenenfalls mittels einer Feder (31) dichtend gegen die Tragscheibe (15) angelegt ist.

5. Kupplung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Hohlzapfen (11) an einer Stelle zwischen der Tragscheibenbefestigung und seinem Einspannende gegenüber der Welle (19) abgedichtet ist und die Schöpfrohre (30) in den zwischen dieser Dichtung (34) und Tragscheibe (15) liegenden Ringraum (39) münden, von dem auch der Auslaß (40) für die Kupplungsflüssigkeit erfolgt.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im festen Hohlzapfen (11) zwischen Dichtung (34) und Einspannstelle eine Bohrung (35) als Zulauf angeordnet ist und der Ringraum (36) durch die hohl ausgebildete Welle (19)

mit einem zwischen dieser und dem Nabenteil (24) der Turbinen radschale (23) gebildeten weiteren Ringraum (37) verbunden ist, welcher seinerseits z. B. durch Bohrungen (38) mit dem Innenraum der Kupplung in Verbindung steht.

7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (20, 21) zwischen dem festen Hohlzapfen (11) und der Welle (19) sowie zwischen dieser und dem Nabenteil (24) der Turbinenradschale zur gleichzeitigen Schmierung in den von der Kupplungsflüssigkeit durchströmten Ringräumen (36, 37, 39) angeordnet sind.

8. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (12) und der Deckel (13) der Pumpenradschale gegenüber dem Nabenteil (24) der Turbinenradschale bzw. dem festen Hohlzapfen (11) nur abgedichtet sind.

9. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (13) der Pumpenradschale gleichzeitig die Keilriemenscheibe (14) für den Antrieb bildet.

10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Keilriemenspannung der feste Hohlzapfen (11) als getrennter Bauteil mit einem Zahnsegment ausgebildet, um einen Drehpunkt (41) schwenkbar am Motorblock festgelegt und mittels eines in sein Zahnsegment (42) eingreifenden Zahnrades (43) einstellbar ist.

11. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenradschale (23) zur Aufnahme der Axialschübe sowohl gegen die Pumpenradschale als auch gegen die Tragscheibe (15) durch Axiallager (28, 45) abgestützt ist.

12. Kupplung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (19) der Pumpenradschale zum Antrieb einer Kühlmittelpumpe od. dgl. nach der dem Lüfter entgegengesetzten Seite über den festen Hohlzapfen hinaus verlängert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen