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Kupplung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitskupplungen,
welche ein fließfähiges Medium zum Übertragen von Drehmomenten von treibenden Kupplungsteilen
auf relativ dazu umlaufende angetriebene Kupplungsteile besitzen, insbesondere auf
eine Schubkraft-Flüssigkeitskupplung, in der die das Drehmoment übertragende Flüssigkeit
mengenmässig verändert werden kann, um damit die Geschwindigkeit des getriebenen
Kupplungsteils zu variieren. Flüssigkeitskupplungen der genannten Art werden zum
Antrieb verschiedenartiger Aggregate benutzt und sind besonders brauchbar für den
Antrieb von Zusatzeinrichtungen an Motoren, zum Beispiel von Kühlerpindflügeln an
Brennkraftmaschinen. Bekannte Flüssigkeitskupplungen zum Antreiben von Windflügeln
sind mit Einrichtungen ausgestattet, die das Volumen des das Drehmoment vom treibenden
zum
angetriebenen Kupplungsteil übertragenden fließfähigen Mediums verändern, so daß
bei geringem Kühlluftbedarf die Menge an Übertragungsflüssigkeit verringert und
das Geschwindigkeitsdifferential zwischen treibenden und angetriebenen Teilen wegen
der Volumenabnahme der Übertragungsflüssigkeit vergrössert-wird. Wenn umgekehrt
ein höherer Kühlluftbedarf auftritt, wird das Flüssigkeitsvolumen vergrössert, und
das Geschwindigkeitsdifferential zwischen den treibenden und den angetriebenen Rupplungateilen-nimmt
ab.
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Diese bekannten Flüssigkeitskupplungen sind jedoch verhältnismässig
kompliziert aufgebaut, und das wichtigste Ziel der vorliegenden Erfindung ist es,
eine neue, verbesserte, einfach und kompakt aufgebaute Flüssigkeitskupplung mit
hoher Betriebssicherheit zu entwickeln, bei der die eigentliche Kupplung aus einer
möglichst kleinen Zahl von Einzelelementen besteht und die so konstruiert ist, daß
das Volumen der das Drehmoment übertragenden Flüssigkeit zwischen den treibenden
und den angetriebenen Teilen leicht verändert werden kann.
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Die Erfindung gibt eine neue, verbesserte Flüssigkeitskupplung an,
bei der eine Scherkräfte übertragende zähe Flüssigkeit sich in einer Arbeitskammer
und zwischen Scherflächen an den treibenden und den getriebenen Kupplungsteilen
befindet und Drehmomente zwischen den Teilen überträgt; eine einfache, zuverlässige
Mechanik bewegt die Flüssigkeit zwischen der Arbeitskammer und einer Aufnehmerkammer
hin und her, um auf diese Weise das Flüssigkeitsvolumen in der
Arbeitskammer
und dadurch den Anteil des auf die angetriebenen Teile
übertragenen
Drehmoments zu variieren.
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Die neue» verbesserte Flüssigkeitskupplung nach der Erfindung
be-
sitzt ferner eine Einrichtung zum Stossen oder Pumpen von Flüssig-
keit;
wenn sich diese Einrichtung axial in einer ersten Richtung
bewegt, fließt
Flüssigkeit aus der Arbeitskammer in die Aufnehmer-
kammer, beim Bewegen in
einer zweiten, der ersten entgegengesetzten
Richtung fließt Flüssigkeit von
der Aufnehmerkammer in die Arbeits-
kammer.
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Bei der eben beschriebenen erfindungsgemässen Flüssigkeitskupplung
kann die Einrichtung zum Stossen oder Pumpen von Flüssigkeit schwenk-
bar
auf einem der Kupplungsteile gelagert werden, so daß sie sich
-" um eine quer
zur Drehachäe der Kupplungsteile liegenden Achse bewegt,
um damit das
Fliessen von Flüssigkeit zwischen Arbeits- und Aufnehmer-
kammer zu
ermöglichen.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein
Pumpelement zum Erzeugen einer von der Arbeitskammer herkommenden Flüssigkeits-
strömung
in die Arbeitskammer hineingeführt wird mit Hilfe einer
temperaturempfindlichen
Anordnung, die das Pumpelement bei niedri-
gen Temperaturen in die Arbeitskammer
hinein und bei hohen Tempera-turen aus der Arbeitskammer heraus führt.
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Die neue, verbesserte Flüssigkeitskupplung mit einer hinrichtung
zum Verschieben von Flüssigkeit zwischen einer Aufnehmer- und einer
Arbeitskammer
besitzt ferner Wenigstens einen Flüssigkeitsdurchlaß in einem die Kammern voneinander
trennenden Bauteil; durch den Durchlaß wird Flüssigkeit in zwei Richtungen geleitet,
nämlich von der Arbeitskammer zur Aufnehmerkammer und von der Aufnehmerkammer zur
Arbeitskammer; damit entfällt die Notwendigkeity Einlaß- und Auslaßdurchlässe der
Aufnehmerkammer zu kalibriereng wie es bei bekannten Flüssigkeitskupplungen erforderlich
ist.
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Die eben bezeichnete Flüssigkeitskupplung kann gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung mit wenigstens einem Durchlaß versehen sein der Flüssigkeit
sowohl aus der Arbeitskammer heraus wie in die Arbeitskammer hinein passieren
läßt, während weitere Durchflußmöglichkeiten besteheng durch die Flüssigkeit in
die Arbeitskammer hinein gelangen kann, so daß das Einfliessen in die Arbeitskammer
schneller vonstatten geht als das Ausfliessen aus der Arbeitskammer. Schließlich
gehört es zu den erfinderischen- Merkmalens daß eine "fallende Charakteristik" durch
geeignete Einrichtungen weitgehend verhindert ist, d.h. daß ein Abfall des abgegebenen
Drehmoments bei hohen Drehzahlen des treibenden Teils weitgehend vermieden istg
ein Abfall, der auftreten kanne weil Flüssigkeit wegen der hohen Drehzahlen des
treibenden Teils aus der Arbeitskammer heraus gedrückt oder gesaugt werden kann.
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Weitere Merkmales neuartige Einzelelemente und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung und den einen Bestandteil
der Beschreibung bildenden
Zeichnungen, die folgende Bedeutung haben:
Fig. 1: Teilansioht einer erfindungsgemässen
Flüssigkeitskupplung, bei der einzelne Teile weggebrochen sind; Fig. 29 Achsenschnitt
der Flüssigkeitskupplung nach Fig. 1, geschnitten etwa längs der Linie 2-2
in Fig. 1; Fig. 3s Teilansicht der Kupplung nach Fig. 2 in vergrössertem
Maßstab; Fig. 4s Teil eines Vertikalschnitts der Flüssigkeitskupplung nach Fig.
3; Schnittführung etwa längs der Linie 4-4 in Fig. 3; Fig. 5t Teilschnitt der Kupplung
nach Fig. 4 etwa längs der Linie 5-5 in Fig. 5 unter Fortlassung einzelner Teile
und Fig. 6s schematisierte Ansicht eines Bestandteils einer veränderten Form einer
erfindungsgemässen Flüssigkeitskupplung.
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Die vorliegende Erfindung stellt, allgemein gesagt, eine Flüssigkeitskupplung
dar, in der eine zähe, Scherkräfte übertragende Flüssigkeit mit treibenden und getriebenen
Kupplungsteilen zusammenwirkt und zwischen ihnen Drehmomente überträgt und in der
das Volumen der mit den treibenden und getriebenen Teilen zusammenwirkenden Flüssigkeit
zur
Veränderung der auf das getriebene Teil übertragenen Drehmomente
verändert werden kann. In einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung Reist
eine Flüssigkeitskupplung 1o ein treibendes Kupplungselement 11 und ein angetriebenes
Kupplungselement 12 auf. Die Kupplung 1o ist hier als Antrieb für ein Motorzubehör,
insbesondere.al-s Antrieb für einen Kühlerwindflügel dargestellt. Der neuartige
Aufbau der hier gezeigten Ausführungsform der Erfindung kann natürlich nicht nur
zum Antrieb eines Lüfterflügels benutzt werden sondern kann überall dort angewendet
werden, wo die Eigenarten der Drehmomentübertragung durch einen Flüssigkeitsantrieb
in Verbindung mit Einrichtungen zum Verändern des Geschwindigkeitsdifferentials
zwischen treibenden und getriebenen Teilen durch Verändern der zur Übertragung des
'Drehmoments benutzten Menge des fließfähigen Mediums verlangt werden.
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Im einzelnen zeigt die Fig. 2 eine Windflügeleinrichtung.zur Motorkühlung
mit den Lüfterflügeln 1¢, 15, die vom Motor über die Flüssigkeitskupplung 1o angetrieben
werden. Die Flüssigkeitskupplung besitzt eine treibende Welle 16, auf der das treibende
Teil 11 angebracht ist und die etwa durch Keilriemenantrieb in Drehung versetzt
wird; mit 17 ist ein Teil der Riemenscheibe des Keilriemenantriebs bezeichnet. Die
Riemenscheibe 17 ist mit Schrauben 18 auf dem einen Ende der treibenden Welle 16
befestigt, indem die Schrauben durch ein an dem einen Ende der Welle 16 angebrachtes
Flanschstück 19 und Öffnungen in der Riemenscheibe geführt sind. Dann sind die Schrauben
18 in eine Nabenscheibe 20 geschraubt, die auf der Seite der Riemenscheibe 17 angeordnet
ist, die der Flanschseite gegenüber liegt;
die Riemenscheibe
wird auf diese Weise zwischen Flansch 19 und Nabe
2o eingespannt.
Die Nabensoheibe 26 sitzt auf einem Zapfen 21, der
im Xotorblock
gelagert ist und vom Motor angetrieben wird.
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In ihrem Mittelstück weist die Antriebswelle
16 einen Abschnitt 22
mit geringerem Durchmesser auf, der als Halterung
für den Innenkäfig eines Kugellagers 23 dient. Ein Absatz 24 an der Welle
16 verhindert
die Verschiebung des Kugellagers 23 in der einen axialen Richtung,
nämlich
nach rechts (Fig. 2). Ein weiterer Wellenabschnitt 25 weist
Oberflächenriefen
auf, und ein Abschnitt 26 mit geringerem Durch-
messer verbindet den Wellenabschnitt
25 mit einem weiteren Wellenab-
schnitt 27, das sich an dem dem Flanschende
19 entgegengesetzten
Ende der Welle 16 befindet.
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Das umlaufende Antriebsseil 11 der Flüssigkeitskupplung
1o hat die
Form einer Scheibe mit einem Näbenteil 31, der von der
Welle 16 auf-
genommen wird. Der Nabenteil 31 weist eine Öffnung auf,
die mit Paß-
sitz auf den Wellenabschnitten 25 und 27 steckt. Der Nabenteil
31
wird über die Welle 16 geschoben, bis die Innenseite 32 der Nabe 31
an
die Seitenfläche des Innenrings des Kugellagers 23 anstößt, wo-mit die Bewegung
des Kugellagers 23 nach links verhindert wird.(Fig.2). Das Aussenende des Wellenabschnitte
27 ist bei 33 aufgeweitet, um eine feste Verbindung zwischen dem Kupplungsteil 11
und der Antriebs-welle 16 zu gewährleisten. Aus dem vorstehend Gesagten ergibt
sich, daß Drehung der Welle 16 zur Drehung des Kupplungsteils 11 führt.
Das.treibende
Kupplungsteil 11 läuft in einer mit Flüssigkeit versehenen Arbeitskammer 40 um,
die im wesentlichen Zylinderform aufweist und von dem umlaufenden getriebenen Kupplungsteil
12 gebildet wird. Das getriebene Kupplungsteil 12 hat die Gestalt eines Gehäuses
und weist ein Hauptgehäuse 42 mit einem Nabenatück 43 und hindurchführender Öffnung
44 auf. Die Öffnung 44 steckt mit Paßsitz über dem Aussenkäfig des Kugellagers 23;
dadurch ist eine Drehung um die Achse der Welle 16 möglich. Ein Planachteil 45 berührt
die rechte Seite des Aussenkäfigs des Kugellagers 23 (Fig. 2) und verhindert die
Verschiebung des Gehäuses 42 in einer axialen Richtung. Die Lüfterflügel 14 und
15 sind an den Stellen 46 des Gehäuses 42 mit Bolzen und Muttern 47 befestigt, so
daß sie mit dem Gehäuse 42 umlaufen. Das Gehäuse 42 besitzt ausserdem eine Anzahl
Rippen 48 zum Kühlen der Kupplung 1o. In Fig. 3 ist zu erkennen, daß die von dem
getriebenen Kupplungsteil 12 gebildete Arbeitskammer 4o durch eine Zylinderfläche
5o definiert ist, die koaxial zur Welle 16 verläuft, sowie durch Endflächen 51 und
5?. Die Zylinderfläche 50 wird durch Ausbohren des Gehäuseteils 42 hergestellt,
und die Endfläche 52 stellt den Grund der Bohrung dar. Die Endfläche 51 der Kammer
40 wird durch eine Trennwand 53 gebildet, die die Form einer radial zur Welle 16
verlaufenden Scheibe hat und die längs ihres Umfangs am Gehäuseteil 42 befestigt
ist.
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Ein Flächenteil 55 des in der Arbeitskammer 40 umlaufenden treibenden
Teils 11 steht mit Abstand der Endfläche 52 des Gehäuseteils 42 gegenüber. Der Abschnitt
55 der Antriebsscheibe 11 und die Endfläche 52
des Gehäuseteils
42 weisen eine Anzahl zusammenwirkender Nuten und
Stege auf, die in den Zeichnungen
insgesamt mit 56 bezeichnet sind. Diese Nuten und Stege besitzen einander gegenüberstehende
Flächenteile, die parallel zueinander mit geringem Zwischenraum verlaufen und
zwi-
schen denen Scherkräfte übertragen werden können. Bei Drehung der Scheibe
11 überträgt die in der Arbeitskammer 4o befindliche Flüssigkeit Drehmomente von
der Scheibe 11 auf das Gehäuseteil 42, und insbesondere überträgt die Flüssigkeit
in den erwähnten Scherzwischenräumen Drehmomente von dem treibendem zum getriebenen
Teil infolge der Scherwirkung.der Flüssigkeit.
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Der äusserste Randteil 58 der Scheibe -11 bildet zusammen mit der
Zylinderfläche 5o einen Scherspaltraum, durch den, wenn er von Flüssigkeit gefüllt
ist, ebenfalls eine Drehmomentübertragung von der Scheibe 11 auf das Gehäuseteil
42 erfolgt. Schließlich liegt auch zwischen der Vorderseite 59 der Scheibe 11 und
der Endfläche 51 der Trennwand 53 ein Raum, der durch die in den Raum gelangende
Flüssigkeit infolge Scherwirkung Drehmomente von einem Kupplungsteil auf den anderen
übertragen kann.
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Der Betrag des von der Scheibe 11 zum Kupplungsteil 12 übertragenen
Drehmoments hängt ab von dem Volumen der in der Kammer 40 und insbesondere in den
erwähnten Spalträumen befindlichen Flüssigkeit. Wenn sich in keinem der Spalträume
Flüssigkeit befindet, wird kein Drehmoment vom treibenden zum getriebenen Kupplungsteil
übertragen, und das Geschwindigkeitsdifferential zwischen dem Teil 11 und dem Teil
12
ist grösser als wenn die Flüssigkeit die Spalträume ganz oder
teilweise ausfüllt. Es ergibt sich daraus, daß, falls keine Flüssigkeit .in der
Kammer 40 ist und demzufolge auch keine Flüssigkeit in den Scherspalten, keine Drehmomentübertragung
zwischen treibendem und getriebenem Kupplungsteil stattfindet, und dabei 'bei zunehmendem
Flüssigkeitsstand in der Kammer 4o ein zunehmender Irehmomentanteil vom treibenden
auf den mitgenommenen Kupplungsteil übertragen wird und gleichzeitig das Geschwindigkeitsdifferential
zwischen diesen Teilen abnimmt.
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Um das in der Kammer 4o befindliche Flüssigkeitsvolumen zu verändern
und damit das übertragene Drehmoment wie das Geschwindigkeitsdifferential zu variieren,
ist in der Flüssigkeitskupplung 1o eine Einrichtung zum Einlassen von Flüssigkeit
in die Kammer 40 und zum Wiederatlassen der Flüssigkeit vorgesehen._Die der Kammer
4o zugeführte Flüssigkeit kommt aus einer Vorrats- oder Aufnehmerkammer 6o; und
die aus der Kammer 40 zurücklaufende Flüssigkeit fließt in die Vorratskammer 6o
zurück. Die Vorratskammer 6o liegt neben der Arbeitskammer 40 und wird von dem getriebenen
Kupplungsteil 12 gebildet. Die Kammer 6o wird umschlossen von der Seite 61 der Trennwand
53 (das ist die der Seite 51 gegenüber liegende Seite der Trennwand 53) und von
einer im wesentlichen kreisrunden, schüsselartigen Abdeckung 62, die einen Teil
des mitgenommenen Kupplungsteils 12 darstellt. Die äussere Kreiskante der Abdeckung
62 ist an dem Gehäuseteil 42 befestigt und durch einen zusätzlichen Dichtungsring
63 abgedichtet, um Flüssigkeitsverluste zwischen Gehäuse und Abdeckung zu vermeiden.
Die
den Flüssigkeitsaustausch zwischen der Vorratskammer 6o und
der Arbeitskammer
4o bewirkende Einrichtung besteht aus mit 70 in Fig. 4 bezeichneten Flüesigkeitsleitungen$
die die Vorratskammer 6o mit der Arbeitskammer 40 verbinden, und einer Steuereinrichtung
71 für den Flüssigkeitsstrom, die den Flüssigkeitsaustausch zwischen den Kammern
4o und 6o durch die Flüssigkeitsleitungen 7o hindurch bewirkt. Wenn
Kühlung durch den Lüfter nicht erforderlich istg läßt
die Flüssigkeitssteuerung
71 Flüssigkeit aus der Arbeitskammer 40 in die Vorratskammer 6o fliessen, wodurch
das Geschwindigkeitsdifferential zwischen Teil 11 und Teil 12 zunimmt. Wenn
Kühlung durch den Lüfter erforderlich ist# läßt die Steuereinrichtung 71 Flüssigkeit
in die Arbeitskammer 4o eintreten und erhöht damit das von dem treibenden Teil auf
den getriebenen Teil übertragene Drehmoment. Das wird nachfolgend genauer
beschrieben.
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Der Mechanismus 71 zum Steuern der Flüssigkeit besitzt eine an der
Abdeckung 62 angebrachte temperaturempfindliche Einrichtung. Diese Einrichtung besteht
aus einem langgestreckten Bimetallstreif en oder -atab 76, der an seinen Enden 761
an Haltern befestigt ist, die ihrerseits mit der Abdeckung 62 fest verbunden sind.
Der Bimetallstreifen 76 verbiegt sich gemäß den in seiner Umgebung auftretenden
Temperaturänderungen in axialer Richtung. Wenn die Temperatur steigt, verbiegt sich
der Bimetallstreifen 76 axial einwärts; diese Stellung ist in Fig. 3 strichpunktiert
eingezeichnet. Bei sehr niedriger Temperatur würde der Bimetallstreifen sich in
entgegengesetzter Richtung verbiegen, würde damit aber die Arbeitsweise der Kupplung
nicht beeinflussen.
Das Mittelstück des Bimetallstreifens 76 betätigt
einen Stift 77, .. der in der Abdeckung 62 gleitend verschiebbar in der Drehachse
der Kupplung angeordnet ist. Wenn der $imetallstreifen 76 sich verbiegt oder in
Achsenrichtung bewegt, wird der Stift 77 ebenfalls in Achsenrichtung verschoben.
Der Stift 77 läuft in einen Ansatz 78 aus, der durch eine Öffnung 79 in einem in
radialer Richtung sich erstreckenden Arm 8o greift, der einen Teil der"Steuereinrichtung
71 bildet. Der Arm 8o ist gegenüber den Kupplungsteilen in axialer Richtung bewegbar
und dazu in seinem Mittelabschnitt schwenkbar gehaltert, wozu eine Lagerung 81 dient,
die an der Trennwand 53 angebracht ist und eine Schwenkung des Arms 8o um eine quer
zur Achse der Welle 16 verlaufende Achsenrichtung ermöglicht. Eine Schraubenfeder
82 schwenkt den Arm 8o im Uhrzeigersinn um die Lagerung 81 und drückt@ihn gegen
die rechte Seite des Stiftes 77 (vgl. Fig. 2). Ferner schiebt die Feder 82 den Stift
77 gegen den Bimetallstreifen 76. Ein Abschnitt der Feder 82 umgibt den Ansatz 78
des Stifts 77, und das eine Federende ist gegen den Arm 8o gelehnt, w@Irend das
andere Lnde sich gegen eine passende Auflage 83 in der Trennwand 53 abstützt. Wenn
der Temperaturfühler 76 einen Temperaturanstieg in der Umgebung des Kupplungsteils
12 feststellt, dehnt er sich und.verbiegt sich in axialer Richtung bis in die in
Fig. 3 strichpunktiert dargestellte Lage; dabei verschiebt er den Stift axial gegen
den Druck der bieder 82. Diese Axialbewegung des Stifts 77 führt zu einer Schwenkung
des Arms 8o im Gegenuhrzeigersinn (vgl. Fig. 3). Yvenn der Bimetallstreifen 76 in
die in Fig. 3 mit ausgezogenen Strichen gezeichnete Stellung zurückkehrt, hält die
Feder 82 den Stift 77 in
Kontakt mit dem Bimetallatreifen 76, Womit
der Stift 77 nach links und .der Arm 80 um seine Lagerung 81 im Uhrzeigersinn
(vgl. Fig. 3) bewegt wird.
Das äusserste Ende des Arms 8o trägt als Pumpelement
eine Prallplatte 85, die in eine Öffnung oder einen Schlitz 86 in der Trennwand
53 greift. Die Prallplatte 85 ist in axialer Richtung hin und her aus einer Pumpstellung
(in Fig. 3 durch ausgezogene Linien dargestellt) in eine Arbeitsstellung (in Fig.
3 strichpunktiert eingezeichnet) entsprechend den Bewegungen des Arms 8o zu verschieben,
wobei der Arm 8o, wie oben beschrieben, durch den Temperaturfühler 76 bewegt wird.
Wenn das Element 85 sich in Pumpstellung befindet, reicht es in die Arbeitskammer
4o hinein, steht es in Arbeitsstellung, so befindet es sich praktisch ausserhalb
der Kammer 40. Wenn das Element 85 in Pumpstellung steht, reicht sein freier, äusserster
Abschnitt bis in eine Ringnut 88 hinein, die in die Vorderseite 59 des treibenden
Teils 1l geschnitten ist. Die Ringnut 88 steht mit dem Scherspalt zwischen den Flächen
52 bzw. 55 des getriebenen bzw. treibenden Kupplungsteils über eine Anzahl in axialer
Richtung verlaufender Bohrungen 89 in Verbindung, die durch das treibende Teil 11
geführt sind und in radialer Richtung etwas ausserhalb der Nuten und Stege 56 liegen.
Die Bohrungen 89 endigen oder - anders ausgedrückt -sind ausgeschnitten in Form
einer V-Kerbe 9o, die sich radial einwärts von den Bohrungen 89 in die Nähe der
miteinander zusammenarbeitenden Nuten und Stegen 56 erstreckt; der Zweck dieser
Maßnahme wird noch
beschrieben. Wenn die Prallplatte 85 sich in
Arbeitsstellung befindet, steht sie ausserhalb der Nut 88, und ihr äusserster Abschnitt
steht vorzugsweise in dem Schlitz 86, praktisch ausserhalb der Arbeitskammer ¢o
(vgl. die strichpunktierten Linien in Fig. 3). Die Feder 82 hält die Prallplatte
85 in Pumpstellung, indem sie den Arm 8o in Uhrzeigerdrehrichtung beeinflußt und
damit die Platte 85 nach rechts drückt (vgl. Fig. 3). Die Bewegung der Prallplatte
85 nach rechts (Figo 3) wird durch einen Abschnitt 91 des Arms 8o begrenzt; der
Abschnitt 91 berührt die Fläche 61 der Trennwand 53, sobald die Prallplatte 85 ihre
Pumpstellung erreicht hat. Wenn die temperaturempfindliche Anordnung 76 sich in
Achsenrichtung bewegt und dadurch den Arm 8o gegen den Uhrzeiger schwenkt? bewegt
sich die Prallplatte 85 axial nach links (vgl. Fig. 3). In der Darstellung der Fig.
3 wird die Linksbewegung der Frallplatte dadurch begrenzt, daß der Arm 8o die Abdeckung
62 berührt, wenn die Prallplatte ihre in Fig. 3 strichpunktiert eingezeichnete Arbeitsstellung
einnimmt. Die Stellung der Prallplatte 85 wird daher durch den temperaturempfindlichen
Bimetallstreifen 76 bestimmt; die Prallplatte 85 kann in Pump-Stellung oder in Betriebsstellung
stehen, wie oben dargestellt, oder auch in einer mittleren Stellung. Die Stellung
der Prallplatte 85 ist maßgebend für das Flüssigkeitsvolumen in der Arbeitskammer,
und die Verschiebung der Platte führt zu einem Flüssigkeitsaustausch zwischen der
Arbeits- und der Vorratskammer durch die Flüssigkeitsleitung 70. Die Flüssigkeitsleitung
70,
die die Vorratskammer 6o mit der Arbeitskammer 40 verbindet,
besitzt einen Flüssigkeitsdurchlaß 92 in der Trennwand 53, der in Umfangsrichtung
mit Abstand neben dem Schlitz 86 angeordnet ist, durch den die Prallplatte 85 hindurchgreift.
Der Durchlaß 92 liegt in einer Richtung neben dem Schlitz 86, die der Drehrichtung
der Kupplungsteile 11, 12 entgegengesetzt ist. In Fig. 4 ist durch den Pfeil eine
Drehrichtung der Kupplungsteile im Uhrzeigersinn angegeben; in Fig. 5 ist die Drehrichtung
durch den voll ausgezogenen nach rechts gerichteten Pfeil bezeichnet. Der von den
Windflügeln 14,15 ausgeübte Rotationswiderstand führt dazu, daß das äussere, getriebene
Kupplungsteil 12 hinter dem inneren, treibenden Kupplungsteil 11 zurückbleibt, wodurch
eine Relativdrehung zwischen den Kupplungsteilen 11, 12 auftritt. Diese Relativdrehung
kann auch als gegen den Uhrzeiger weisende Drehung des äusseren, getriebenen Kupplungsteils
12 gegenüber dem inneren Kupplungsteil 11 aufgefaßt werden. Die Richtung der Relativdrehung
des getriebenen Kupplungsteils 12 gegenüber dem treibenden Kupplungsteil 11 ist
durch den gestrichelt gezeichneten, in Fig. 5 nach links weisenden Pfeil angedeutet.
Infolge der oben beschriebenen Relativdrehung zwischen den Yupplungsteilen 11 und
12 wird Flüssigkeit gegen die Seitenfläche 85a der Prellplatte 85 geschoben, wenn
diese sich in Pumpstellung befindet. Dadurch entsteht ein von der Fläche 85a weg
gerichteter Flüssigkeitsdruck in der Gegend des Durchlaßes 92, weshalb die Flüssigkeit
in der Kammer 40 veranlaßt wird, durch den Durchlaß 92 hindurch in die Vorratskammer
6o einzudringen, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht
ist, bei
dem nur ein Flüssigkeitsrest in der Kammer 40 verbleibt. Wenn der Gleichgewichtszustand
erreicht ist sind die Drucke neben dem Durchlaß 92 in der Kammer 40 und in der Kammer
6o gleich. Sobald die Prallplatte 85 in Arbeitsstellung bewegt wird, veranlassen
Zentrifugalkräfte die Flüssigkeit, durch den Durchlaß 92 in die Kammer 40 zu strömen.
Die Flüssigkeit wird dann ringförmig in beiden Kammern abgelagert, und die Flüssigkeit
strebt gleiches Ringniveau in beiden Kammern an, um wieder einen Gleichgewichtszustand
zu erreichen. Der Durchlaß 92 dient also dazu, Flüssigkeit sowohl in die Kammer
40 wie auch aus ihr heraus strömen zu lassen. Die V-förmige Kerbe 9o, die Durchlässe
89 und die Nut 88 dienen dazu, die Flüssigkeit zu den Stegen und Nuten 56 hin und
von ihnen fort zu leiten, je nach der die Strömungsrichtung der Flüssigkeit verändernden
Stellung der Prallplatte 85. Wenn die Prallplatte in einer Zwischenstellung steht,
findet ein Flüssigkeitsaustausch zwischen den Kammern 40 und 6o so lange statt,
bis ein Zustand des Flüssigkeitsgleichgewichts erreicht ist. Wenn die,Prallplatte
sich aus einer bestimmten Stellung in Richtung auf 'die Pumpstj!llung bewegt, ragt
ein grösserer Teil der Prallfläche in die Arbeitskammer 4o hinein, und die Flüssigkeit
wird gegen eine grössere Seitenfläche 85a getrieben, wodurch der Druck in der Gegend
der Öffnung 92 ansteigt und, wie oben beschrieben, ein Abströmen von Flüssigkeit
aus der Arbeitskammer 40 verursacht. Wenn die Prallplatte sich aus einer bestimmten
Stellung in Richtung auf ihre Arbeitsstellung bewegt, ragt ein kleinerer Teil der
Prallfläche in die Arbeitskammer 4o hinein, und die Flüssigkeit wird gegen eine
kleinere Seitenfläche 85a getrieben, wodurch der Druck in der Gegend der-Öffnung
92 abfällt und, wie
oben beschrieben, ein Hineinströmen von Flüssigkeit
in die Arbgitskammer 40 verursacht. Die Flüssigkeitsführung 70 weist ferner
einen schmalen Spalt zwischen der Prallplatte 85 und dem Schlitz 86, durch den die
Platte greift, auf, und dieser Spalt läßt ebenfalls Flüssigkeit in die Arbeitskammer
4o hinein- und aus ihr heraustreten. Der Spalt weist einen Abschnitt 93a an der
Seite der Prallplatte 85 neben der Fläche 85a auf. Der Abschnitt 93a läßt Flüssigkeit
in die Arbeitskammer 4o hinein- und aus ihr heraustreten. Ferner gehört zu dem Spalt
ein Abschnitt 93b an der gegenüberliegenden Seite der Prallplatte, durch den Flüssigkeit
in die Arbeitskammer 40 gelangen kann. Dieser Spalt ist so klein wie möglich gehalten,
damit nur eine minimale Strömung in die Kammer 4o hinein stattfinden kann, wenn
die Prallplatte 85 in Pumpstellung ist. Die Flüssigkeitsführung 7o besitzt vorzugsweise
neben dem Durchlaß 92 noch eine Öffnung 95 in der Trennwand 53, damit ein stärkerer
Flüssigkeitseinstrom in die Kammer 4o erfolgen kann, wenn es erforderlich ist, das
Flüssigkeitsvolumen in der Kammer 40 zu vergrössern. Die Öffnung 95 befindet sich
im Vergleich zu der Öffnung 92 näher zur Drehachse, und auf dem Arm 8o-ist ein passender
Stopfen angebracht, der die Öffnung 95 verschließt, wenn die Prallplatte 85 in Pumpstellung
ist, und der die Öffnung teilweise verschließt und den Flüssigkeitsstrom durch die
Öffnung reduziert, wenn sich
die Prallplatte in ihre Pumpstellung
begibt, also (in Fig. 3) nach rechts bewegt. Wenn die Frallplatte sich (nach Fig.
3) nach links bewegt, behindert der Stopfen 96 den Flüssigkeitsstrom durch die Öffnung
95 in geringerem Maße, so daß die durchströmende Flüssigkeitsmenge wachsen kann.
Die durch die Öffnung 95 strömende Flüssigkeit erleichtert demnach das Füllen der
Kammer«4o, wenn die Drehmomentübertragung verstärkt werden muß. Die Öffnung 95 übt
die weitere Funktion aus, die Lüfterdrehzahl bei hohen Schlupfdrehzahlen abfallen
zu lassen, was üblicherweise als fallende Charakteristik ("droop") bezeichnet wird.
Bei hohen Schlupfdrehzahlen ist die Drehzahl des treibenden Teils 11 relativ hoch,
und das treibende Teil 11 rotiert wesentlich schneller als das getriebene Teil 12.
Wegen dieser hohen Relativgeschwindigkeit des treibenden Teils 11 ist der Zentrifugaldruck
der Flüssigkeit in der Arbeitskammer 4o ausserordentlich groß und übersteigt den
Zentrifugaldruck in der Vorratskammer 6o, wodurch die Flüssigkeit aus der Arbeitskammer
durch die Öffnung 92 in die Vorratskammer gedrückt wird. Dieser Flüssigkeitsabstrom
aus der Arbeitskammer 40 verringert natürlieh die darin verbleibende Flüssigkeitsmenge
und verringert dadurch das von dem treibqnden auf das getriebene Teil übertragene
Drehmoment. Diese Verringerung der Drehmomentübertragung führt zum Abfallen der
Lüfterdrehzahl und zu einer Verringerung des abgegebenen Drehmoments. Durch die
Öffnung 95 kann nun zusätzlich Flüssigkeit in die Arbeitskammer fliessen, wenn das
treibende Teil 11 mit hoher Drehzahl umläuft, und wenn Flüssigkeit aus der Arbeitskammer
4o abströmt, so kommt doch keine wesentliche Flüssigkeitsabnahme in der Kammer zustunde;
die
fallende Charakteristik ("droop") im Ausgangsdrehmoment wird dadurch auf ein Mindestmali
verringert. Die Öffnung 95 dient also dazu, das erforderliche Flüssigkeitsvolumen
in der Arbeitskammer 40 unabhängig von der Geschwindigkeit des treibenden Kupplungsteils
11 aufrechtzuerhalten. Die Arbeitsweise der beschriebenen Kupplung ist leicht verständlich.
Wenn nur geringe Kühlung erforderlich ist, steht die Prallplatte 85 in Pumpstellung
und ermöglicht, wie oben erläutert, eine Flüssigkeitsströmung durch die Öffnung
92 und den Spaltabschnitt 93a aus der Arbeitskammer 40 in die Vorratskammer 6o.
Die Entnahme von Flüssigkeit aus der Kammer 40 vergrössert die Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen dem getriebenen Teil 12 und dem treibenden Teil 11, so daß die Drehzahl
des getriebenen Teils 12 und die Drehzahl der Lüfterflügel 14, 15 auf einen Kleinstwert
verringert werden. Wenn stärkere Kühlung erforderlich wird, wenn also zum Beispiel
die Umgebungstemperatur an der Kupplung steigt, dehnt sich der Temperaturfühler
76 entsprechend der gestiegenen Temperatur aus und schwenkt den Arm im Gegenuhrzeigersinn.
Dadurch wird (nach Fig. 3) die Prallplatte 85 axial nach links und letzten Endes
in Arbeitsstellung verschoben, so daß Flüssigkeit durch die Öffnungen 92, 95 und
den Spalt zwischen dem Schlitz 86 und der Prallplatte 85 aus der Vorratskammer 6o
in die Arbeitskammer 4o fließt. Durch das Anwachsen der Flüssigkeitsmenge in der
Arbeitskammer 4o nimmt die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem treibenden Teil
11 und dem getriebenen Teil 12 ab, wodurch die
Drehzahl der Lüfterflügel
14, 15 erhöht und die Kühlwirkung verstärkt wird. Bei Zwischenstellungen der Prallplatte,
wenn zum Beispiel die Prallplatte 85 nach links (in Fig. 3) verschoben und aus der
Arbeitskammer 4o zurückgenommen wird, kann Flüssigkeit in die Arbeitskammer 4o .einströmen.
Wenn die Prallplatte 85 nach rechts (in Fig. 3) bewegt wird, entsteht eine stärkere
Flüssigkeitsströmung aus der Arbeitskammer heraus. wenn die Frallplatte in einer
Zwischenstellung festgehalten wird, stellt sich ein Flüssigkeitsgleichgewicht zwischen
den Kammern 4o und 6o ein, und der Flüssigkeitsspiegel in der Ar- . , beitskammer
4o nimmt eine mittlere Höhe ein, so daß einige aber nicht notwendigerweise sämtliche
Nuten flüssigkeitserfüllt sind; eine bestimmte Zahl aussenliegender Nuten ist mit
Flüssigkeit gefüllt. Die Grösse des Flüssigkeitsvolumens in der Arbeitskammer und
die Zahl der flüssigkeitsgefüllten Nuten ist durch die bestimmte Zwischenstellung
der Prallplatte bestimmt. P--'.g. 6 zeigt eine Teilansicht einer geänderten Flüssigkeitskupplung,
die in Konstruktion und Arbeitsweise mit der Flüssigkeitskupplung 1o im wesentlichen
übereinstimmt, weshalb die gleichen Bezugszeichen für übereinstimmende Teile der
Kupplung nach den Fig. 1 bis 5 und der in Fig. 6 dargestellten Kupplung benutzt
werden. Die Fig. 6 zeigt nderungen an dem Arm 8o, der das Pumpelement 85 trägt und
sich temperaturabhängig bewegt, so daß bei ansteigender Temperatur
der
Arm8o in eine Lage gelangt, in der die Prallplatte 85 nicht in die Arbeitskammer
¢o hineinragt. Wenn nur geringe Kühlwirkung erforderlich ist, nimmt der Arm 8o eine
Stellung ein, die die Prallplatte 85 in die Arbeitskammer 4o hineinragen läßt, wodurch,
wie es oben in Verbindung mit der Ausführungsform nach Fig. 1 beschrieben morden
ist, Flüssigkeit aus der Arbeitskammer in die Vorratskammer überführt wird. " Bei
der abgeänderten Kupplung nach Fig. 6 weist die Flüssigkeitsleitung 70, die die
Vorratskammer mit der Arbeitskammer verbindet, eine Öffnung 92a in Form einer Erweiterung
des Schlitzes 86 auf, durch den sich das Pumpelement 85 bewegt, wenn es in die Arbeitskammer
hinein geführt wird. Die Offnung 92a dient dazu, Flüssigkeit von der Arbeitskammer
wegzuführen, wenn das Pumpelement 85 in Pumpstellung steht, und in die Arbeitskammer
hineinzuführen, wenn das Pumpelement in Arbeitsstellung ist. Die Erfindung soll
nicht auf die hier im einzelnen beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt sein;
es sind Abänderungen und Ergänzungen möglich, die innerhalb des Erfindungsbereiches
liegen, wiehr durch die Patentansprüche abgegrenzt ist.