DE1922469A1

DE1922469A1 - fan

Info

Publication number: DE1922469A1
Application number: DE19691922469
Authority: DE
Inventors: Weir Thomas James
Original assignee: Wallace Murray Corp
Current assignee: Wallace Murray Corp
Priority date: 1969-04-30
Filing date: 1969-04-30
Publication date: 1970-11-12

Description

Ventilatorfan

Die Erfindung bezieht sich auf Ventilatoren für das Kühlsystem von Verbrennungskraftinaschinen. Kraftfahrzeuge, seien sie nun Personenkraftwagen, Omnibusse oder Lastwagen, sind häufig mit Klimaanlagen versehen, deren Kühlelement vor dem Kühler des Kühlsystems der Fahrzeugmaschine angeordnet ist. Die durch das Kühlelement fließende Luft wird dort erhitzt, worauf sie durch den Kühler der Pahrzeugmaschine strömt, wodurch die Kühlungseigenschaften des Fahrzeugkühlers beeinflußt werden. Die Größe des Kühlventilators und dessen Drehgeschwindigkeit sind erhöht worden, um das erforderliche zusätzliche Kühlluftvolumen liefern zu können. Dadurch hat der Leistungseigenbedarf der Maschine beträchtlich zugenommen, und der Geräuschpegel hat sich erhöht. Es ist daher sehr wesentlich, den Leistungseigenbedarf und den Geräuschpegel zu senken.The invention relates to fans for the cooling system of internal combustion engines. Motor vehicles, whether they are cars, buses or trucks, they are often equipped with air conditioning systems, their cooling element arranged in front of the radiator of the cooling system of the vehicle engine is. The air flowing through the cooling element is heated there, whereupon it passes through the radiator of the vehicle engine flows, whereby the cooling properties of the vehicle radiator are influenced. The size of the cooling fan and its speed of rotation have been increased by the required additional volume of cooling air to be able to deliver. As a result, the machine's own power requirements have increased considerably, as has the noise level has increased. It is therefore very important to reduce the power consumption and the noise level.

Pr/chPr / ch

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Bisher hat man zur Verminderung des Leistungseigenbedarfes den Kühlventilator der Maschine mit einer Flüssigkeitskupplung versehen, der temperaturempfindliche Mittel zugeordnet sind, die entweder von der Temperatur der durch den Fahrzeugkühler strömenden Luft oder durch die Temperatur des durch das Kühlsystem der Fahrzeugmaschine fließenden Wassers beeinflußt werden. Solche temperaturempfindlichen Mittel sind natürlich außerhalb des Kupplungsgehäuses angeordnet. Der Kupplungsgrad zwischen dem Ventilator und der Maschine wird durch die temperaturempfindlichen Mittel derart geregelt, daß eine im wesentlichen direkte Kupplung zwischen dem Ventilator und der Maschine vorhanden ist, wenn die Luft oder das Kühlwasser verhältnismäßig hohe Temperaturen haben. Dagegen wird für einen gewissen Schlupf innerhalb der Kupplung gesorgt, so daß der Ventilator mit unternormaler Drehzahl angetrieben wird, wenn die Temperatur der Luft oder des Kühlwassers verhältnismäßig niedrig ist. Solche mit der Temperatur veränderlichen Kupplungen haben den Vorteil, daß die von der Maschine an den Ventilator abgegebene Leistung sich vermindert, wenn für das Kühlen weniger Luft erforderlich ist. Flüssigkeitsantriebe dieser Art für Ventilatoren sind in den amerikanischen Patentschriften Re. 25 481 und 3 191 733 beschrieben.So far, the cooling fan of the machine has been equipped with a fluid coupling to reduce the internal power requirement provided, which are associated with temperature-sensitive agents, depending on either temperature the air flowing through the vehicle radiator or the temperature of the vehicle engine's cooling system flowing water are affected. Such temperature-sensitive means are of course outside of the clutch housing arranged. The degree of coupling between the fan and the machine is determined by the temperature-sensitive means controlled so that a substantially direct coupling between the Fan and the machine is present when the air or cooling water is relatively high temperatures to have. In contrast, a certain amount of slippage is provided within the clutch, so that the fan is driven at sub-normal speed if the temperature of the air or the cooling water is proportionate is low. Such variable temperature couplings have the advantage that the The machine's output to the fan is reduced when less air is required for cooling is. Liquid drives of this type for fans are in the American patents Re. 25 481 and 3,191,733.

Wenn nun jedoch ein Hochleistungsventilator Verwendung findet, der selbst bei niedriger Drehzahl eine maximale Kühlluftmenge fördert, um so beim Leerlauf der Maschine für eine erhöhte Kühlung zu sorgen, so muß der Schlupf_s d.h. der Unterschied zv/isiien den Eingangs- und den Ausgangsdxeh^ahlen des Ventilatorantriebes bei höheren Eingangsdrelisahlen scharf ansteigen, um zu verhindern, daß der Ventilator mehr Kühlluft fr-s-de.it als notwendig ist,If, however, a high-performance fan is used that delivers a maximum amount of cooling air even at low speed in order to provide increased cooling when the machine is idling, then the slip _s, i.e. the difference between the input and output dimensions, must be of the fan drive increase sharply at higher input relays in order to prevent the fan from getting more cooling air fr-s-de.it than necessary,

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Hierbei ist vorausgesetzt, daß im allgemeinen gleichmäßige Umgebungstemperaturen herrschen. Dieses Absenken des Anderungsverhältnisses der Ventilatordrehzahl mit der Eingangsdrehzahl hat, wie aus dem früheren Stand der Technik bekannt, den Vorteil, daß sich die von der Maschine an den Ventilator abgegebene Leistung vermindert, wenn für die Kühlzwecke weniger Luft erforderlich ist. Ein Mangel besteht dabei jedoch insofern, als nicht die gesamte Leistungseinsparung, die sich aus dem weniger schnellen Anstieg der Ventilatordrehzahl ergibt, als Gewinn zu verbuchen ist. Da bei Ventilatorflüssigkeitsantrieben der in Rede stehenden Art die in dem Antrieb ouer der Kupplung erzeugte Wärme dem Schlupf innerhalb der Kupplung bei hohem Schlupfverhältnis, d.h. bei hoher Eingangsdrehzahl und niedriger Ventilator- (Ausgangs-) Geschwindigkeit,direkt proportional ist, wird ein Teil der Eingangsleistung des Antriebes für die Erzeugung von Wärme in der Reibungsflüssigkeit verbraucht. Diese Wärme mu3 natürlich durch die Kühlluft abgeführt werden. Ein Teil der durch die Herabsetzung der Ventilatordrehzahl eingesparten Leistung wird also durch einen unproduktiven Temperaturanstieg der Antriebskupplung verbraucht.It is assumed that the ambient temperatures are generally uniform. This lowering the fan speed change ratio with the input speed, as known from the prior art, has the advantage that the from the Machine output to the fan is reduced if less air is required for cooling purposes is. One shortcoming, however, is that not all of the power savings that result from the less rapid increase in fan speed results in a profit to be posted. As with fan fluid drives of the type in question, the heat generated in the drive ouer the clutch to the slip within the clutch at a high slip ratio, i.e. at a high Input speed and low fan (output) speed, which is directly proportional, becomes a part the input power of the drive for generation consumed by heat in the friction fluid. This heat must of course be dissipated by the cooling air. Part of the power saved by reducing the fan speed is therefore used by a unproductive temperature rise of the drive coupling consumed.

Ventilatoren una insbesondere Kühlventilatoren für Maschinen mit biegsamen Schaufeln sind an sich bekannt, wie dies beispielsweise die amerikanischen Patent-Schriften 2 032 224 und 3 289 924 zeigen. Diese Ventilatorschaufeln nehmen mit wachsender Ventilatordrehzahl eine Form von geringerer Steigung an, wodurch der Ventilator entlastet wird oder, mit anderen Worten, durch die Veränderung der Schaufelform wird das Verhältnis zwischen voluinetrischer Förderleistung des Ventilators und Ventilatordrehzahl vermindert.Fans and especially cooling fans for Machines with flexible blades are known per se, such as, for example, the American patent documents 2,032,224 and 3,289,924. These fan blades decrease with increasing fan speed a shape with a lower slope, whereby the fan is relieved or, in other words, by the The change in the shape of the blades changes the ratio between the volumetric flow rate of the fan and the fan speed reduced.

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Die Erfindung nutzt die belastungsmindernde Charakteristik biegsamer Ventilatorflügel aus, um den Leistungsverlust bei hohen Schlupfwerten der Kupplung herabzusetzen. Die biegsamen Ventilatorflügel sind auf dem angetriebenen Element des Ventilatorantriebes angebracht. Das Verbiegen der Ventilatorflügel ermöglicht nun, die Ventilatordrehzahl heraufzusetzen, ohne daß dabei eine entsprechende Vergrösserung der von dem Ventilator geförderten Luftmenge eintritt. Die Flüssigkeitskupplung des Antriebes kann so dazu ausgenutzt werden, daß sie ihre charakteristische, leistungssparende Herabsetzung der von dem Ventilator geförderten Luftmenge bewirkt, wenn die Maschine hohe Eingangsdrehzahlen abgibt. Hierbei fällt also die charakteristische Schlupferhöhung in der Antriebskupplung mit der sich daraus ergebenden, einen Leistungsverlust bedeutenden Erzeugung von Wärme in der Kupplung fort. Die Kombination des Ventilatorflüssigkeitsantriebes mit biegsamen Ventilatorflügeln bietet also die Möglichkeit, einen Ventilator von hoher Leistung auch bei niedriger Eingangsgeschwindigkeit, nämlich bei der Leerlaufdrehzahl der Maschine zu verwenden, ohne daß man die bisher hohen Schlupfwerte und eine große V/ärmeerzeugung in der Flüssigkeitskupplung in Kauf nehmen muß, weil die Notwendigkeit bestand, die Drehzahlerhöhung des Hochleistungsventilators bei v/achsender Eingangsdrehzahl beträchtlich herabzusetzen. Die unausgenutzte Leistungsmenge und die aus dem Ventilatorantrieb zu entfernende Wärme werden so herabgesetzt, wobei noch konstruktive Vorteile erreicht werden, während die flexible Regelung, die einen Vorzug des temperaturempfindlichen Flüssigkeitsantriebes des Ventilators darstellt, erhalten bleibt.The invention uses the load-reducing characteristic flexible fan blades to reduce the loss of performance to be reduced in the case of high clutch slip values. The flexible fan blades are on the powered one Element of the fan drive attached. The bending of the fan blades now enables the fan speed to be adjusted without a corresponding increase in the amount of air conveyed by the fan occurring. The fluid coupling of the drive can be used so that it has its characteristic, power-saving Reduction in the amount of air conveyed by the fan causes when the machine has high input speeds gives away. The characteristic increase in slip in the drive clutch with the resulting, loss of power, significant generation of heat continues in the clutch. The combination of the fan fluid drive with flexible fan blades thus offers the possibility of a fan of high Power can also be used at low input speed, namely at the idling speed of the machine, without having to accept the previously high slip values and a large amount of heat generated in the fluid coupling must, because there was a need to considerably reduce the increase in speed of the high-performance fan at v / axis transmitter input speed. The unused Amount of power and the amount to be removed from the fan drive Heat is reduced in this way, with structural advantages being achieved, while the flexible control, which is a benefit of the temperature-sensitive liquid drive of the fan remain.

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Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung, und zwar sind: An example embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing, namely:

Pig. 1 ein Schnitt durch einen thermostatisch gesteuerten Ventilatorflüssigkeitsantrieb,Pig. 1 a section through a thermostatically controlled fan fluid drive,

I"ig. 2 eine teilweise Stirnansicht eines in Verbindung mit dem Ventilatorantrieb gemäß der Erfindung zu verwendenden Ventilatornabensternes,Fig. 2 is a partial front view of a connected with the fan drive according to the invention to be used fan hub star,

I*ig. 5 eine Seitenansicht eines der Sternarme, an dem der aus Pig. 2 ersichtliche biegsame Ventilatorflügel angebracht ist,I * ig. 5 is a side view of one of the star arms on which the one from Pig. 2 visible flexible fan blades are attached,

Pig. 4 ein Kurvenblatt, woraus sich die Beziehung zwischen der Eingangsdrehzahl des Ventilatorantriebes und der Ausgangsdrehzahl, d.h. der tatsächlichen Ventilatordrehzahl bei im wesentlichen gleichmäßigen Umgebungstemperaturen von 150° P sowohl bei dem Antrieb gemäß der Erfindung, als auch bei einem bekannten Antrieb mit starren Ventilatorflügeln ergibt undPig. 4 is a graph showing the relationship between the input speed of the fan drive and the output speed, i.e. the actual fan speed at substantially uniform ambient temperatures of 150 ° P both with the drive according to the invention, as well as with a known drive with rigid fan blades and

Pig. 5 eine ausschnittsweise Vorderansicht der Kupplung nach Pig. 1, wobei ein Teil zwecks Darstellung der inneren Konstruktion weggebrochen ist.Pig. 5 is a partial front view of the coupling after Pig. 1, with a portion broken away to show internal construction.

In den Pig. 1 und 2 ist ein Flüssigkeitsantrieb bzw. eine Flüssigkeitskupplung für einen Ventilator gemäß der amerikanischen Patentschrift 3 191 733 dargestellt. Der Ventilator hat jedoch einen Nabenstern gemäß Pig. 2 mit biegsamen Flügeln. Die Antriebs- und KupplungsanordnungIn the pig. 1 and 2 is a fluid drive or fluid coupling for a fan according to FIG U.S. Patent 3,191,733. However, the fan has a hub star according to Pig. 2 with flexible wings. The drive and clutch assembly

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hat ein Gehäuse 10 mit einer Nabe 11, mit deren Hilfe das Gehäuse 10 drehbar auf einer Antriebswelle 12 gelagert ist. Zu diesem Zweck enthält die Nabe 11 ein Lager 14 und Abdichtungen 14a. Die Welle 12 trägt einen Kupplungsflansch 15» so daü sie mit irgendeinem umlaufenden Teil einer Verbrennungskraftmaschine verbunden werden kann.has a housing 10 with a hub 11, with the help of which the housing 10 is rotatably mounted on a drive shaft 12. For this purpose the hub 11 contains a Bearings 14 and seals 14a. The shaft 12 carries a coupling flange 15 »so that it can be connected to any rotating part of an internal combustion engine can be connected.

Mit dem Gehäuse 10 ist durch Schrauben to der mittlere ringförmige Nabenteil 20 befestigt, welcher die biegsamen Ventilatorflügel nach Fig. 2 trägt. Drei mit Gewindebohrungen versehene Verstärkungen des Gehäuses dienen zur Aufnahme der Maschinenschrauben, welche durch die Befestigungslöcher 20a (Fig. 2) des Ventilatornabensternes 20 hindurchgehen. Der Kupplungsflansch 15 kann mit der Riemenscheibe verbunden werden, die üblicherweise die Wasserpumpe der Verbrennungskraftmaschine antreibt.With the housing 10, the central annular hub part 20 is fastened by screws to which the flexible Fan blade according to FIG. 2 carries. Three reinforcements of the housing with threaded holes serve to accommodate the machine screws which pass through the fastening holes 20a (FIG. 2) of the fan hub star 20 go through. The coupling flange 15 can be connected to the pulley, usually drives the water pump of the internal combustion engine.

Das Gehäuse 10 ist mit einem Deckel 18 versehen, dessen Umfangskante an der Umfangskante einer Trennscheibe anliegt, die auf einer Ringfläche 21 nahe dem Umfang des Gehäuses 10 gelagert ist. Der Deckel 18 und die Trennscheibe 19 können mit Hilfe eines Ringflansches 31 gegen das Gehäuse 10 gedrückt sein. Der Ringflansch 31 ist mittels eines Gesenkes oder auf andere Weise auf die äußere Umfangsflache des Deckels 18 aufgepreßt. Die Außenseite des Deckels 18 hat der V/ärmeableitung dienende Rippen oder Yursprünge, während der Uxnfangsteil des Gehäuses 10 mit die Wärme ableitenden Flügeln 10a versehen sein kann.The housing 10 is provided with a cover 18, the peripheral edge of which rests against the peripheral edge of a cutting disk, which is mounted on an annular surface 21 near the circumference of the housing 10. The lid 18 and the separating disk 19 can be pressed against the housing 10 with the aid of an annular flange 31. The annular flange 31 is pressed onto the outer circumferential surface of the cover 18 by means of a die or in some other way. the The outside of the cover 18 is used to dissipate heat Ribs or origins, while the initial part of the Housing 10 can be provided with the heat dissipating wings 10a.

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Das Gehäuse 10 hat weiterhin innerhalb der Scheiben 19 einen Hohlraum, der eine Antriebskammer 24 bildet, innerhalb welcher die Treibscheibe 26 angeordnet ist. Diese Treibscheibe 26 ist durch Aufpressen oder auf andere Weise auf der Welle 12 befestigt. Die Randteile der Scheibe 26 können mit gebogenen Auflagestücken 28 und versehen sein. Nahe den Innenkanten der Auflagestücke befindet sich eine Reihe gleichmäßig verteilter Öffnungen 32, die durch die Scheibe 26 vollständig hindurchgehen. Die Öffnungen 32 ermöglichen einen Umlauf der Flüssigkeit um den Umfangsteil der Scheibe 26.The housing 10 further has a cavity within the discs 19 which forms a drive chamber 24 within which the traction sheave 26 is arranged. This drive pulley 26 is by pressing or on others Way attached to the shaft 12. The edge parts of the disc 26 can with curved support pieces 28 and be provided. There is a series of evenly spaced openings near the inner edges of the support pieces 32, which go through the disc 26 completely. The openings 32 allow a circulation of the Liquid around the peripheral portion of the disc 26.

Eine Pumpe zum Überführen der Flüssigkeit zwischen dem Vorratsbehälter 23 und der Antriebskammer 24 wird im wesentlichen von einem Staukörper 39 gebildet. Der Staukörper 39 hat zylindrische Gestalt, und er erstreckt sich in eine Öffnung 39a der Scheibe 19, worin er verschiebbar ist. Die Öffnung 39a hat einen Teil 40 (Fig. 5), der sich in der Drehrichtung vor dem Staukörper 39 erstreckt. Die Stellung des Staukörpers 39 in der Öffnung 39a, d.h. das Maß, mit welchem der Staukörper in die Kammer 24 hineinragt, wird durch ein federndes Element geregelt, das die Form eines Streifens 34 hat, der starr an der Innenseite des Deckels 18 befestigt ist.A pump for transferring the liquid between the reservoir 23 and the drive chamber 24 is in the essentially formed by a bluff body 39. The bluff body 39 has a cylindrical shape, and it extends into an opening 39a of the disc 19, in which it is displaceable. The opening 39a has a part 40 (Fig. 5), which extends in the direction of rotation in front of the bluff body 39. The position of the baffle 39 in the opening 39a, i.e. the extent to which the bluff body protrudes into the chamber 24, is determined by a resilient element regulated, which has the form of a strip 34 which is rigidly attached to the inside of the cover 18.

Die Außenseite des Deckels 18 trägt eine Platte 61, auf welcher ein wämeempfindliches Element in Form des BimetallStreifens 63 angebracht ist. Der Bimetallstreifen ist so angeordnet, daß seine sich stärker ausdehnende Seite 64 außen, d.h. an der dem Deckel 18 abgekehrten Seite liegt.The outside of the cover 18 carries a plate 61 on which a heat-sensitive element in the form of the Bimetal strip 63 is attached. The bimetal strip is arranged so that its more expansive Page 64 is on the outside, i.e. on the side facing away from the cover 18.

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Infolge dieser Anordnung des Birnetallstreifens wird sich dessen mittlerer Teil bei einem Anstieg der umgebenden Temperatur nach außen biegen, so wie dies der Pfeil in Fig. 1 angibt. Unter der Mitte des Bimetallstreifens hat der Deckel 18 eine Öffnung,und der Rand dieser Öffnung ist nach außen umgeflanscht, wodurch eine Führung für einen Stößel 67 gebildet 1st, der mit seinem einen Ende an der Innenseite des Bimetallstreifens 63 und mit seinem anderen Ende an dem Streifen 34 anliegt.As a result of this arrangement of the pear metal strip will be the middle part of which bend outwards with an increase in the ambient temperature, as the arrow in Fig. 1 indicates. Under the center of the bimetallic strip, the cover 18 has an opening, and the edge of this opening is flanged to the outside, creating a guide for a plunger 67 is formed, the one end on the inside of the bimetallic strip 63 and with his the other end rests against the strip 34.

Zur Inbetriebsetzung der Kupplung wird der Vorratsbehälter 23 soweit mit einer Reibungsflüssigkeit gefüllt, daß die Räume in der Kammer 24 zwischen den einander abgewandten Seiten der Auflagestücke 28 und 51 und den benachbarten Wänden der Scheibe 19 und des Gehäuses 10 ausgefüllt sind. Läuft nun das Gehäuse um, so verteilt die Zentrifugalkraft die Flüssigkeit innerhalb des Vorratsraumes 23 und der Antriebskammer 24 auf einen gleichmäßigen Stand, wobei die Flüssigkeit frei durch den Teil 40 (Fig. 5) der Öffnung 39a an, und zwar vor dem Staukörper 39 hindurchströmen kann. Es ist ohne weiteres verständlich, daß die Drehzahl des Gehäuses 10 im Verhältnis zu der Drehzahl der Welle 12, d.h. daß der Kupplungsgrad zwischen dem Gehäuse 10 und der Welle 12 von der Flüssigkeitsmenge in der Kammer 24 abhängig ist.To put the clutch into operation, the reservoir 23 is filled with a friction fluid to the extent that that the spaces in the chamber 24 between the opposite sides of the support pieces 28 and 51 and the adjacent walls of the disc 19 and the housing 10 are filled. If the housing now runs around, so distributed the centrifugal force the liquid within the storage space 23 and the drive chamber 24 on one steady state, with the liquid flowing freely through the part 40 (Fig. 5) of the opening 39a, namely before can flow through the bluff body 39. It is readily understood that the speed of the housing 10 in relation to the speed of the shaft 12, i.e. the degree of coupling between the housing 10 and the Shaft 12 is dependent on the amount of liquid in the chamber 24.

Ist die Umgebungstemperatur des Bimetallstreifens 63 verhältnismäßig hoch, so ist ein maximaler Kupplungsgrad zwischen dem Gehäuse 10 und der Welle 12 zweckmäßig.If the ambient temperature of the bimetal strip 63 is relatively high, then there is a maximum degree of coupling between the housing 10 and the shaft 12 is expedient.

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Der Bimetallstreifen 63 und der Staukörper 39 befinden sich dann in der in Pig. 1 gezeigten Stellung. Die Stirnfläche des Staukörpers 39 ragt dann nicht über die in Pig. 1 rechte Seite der Platte 19 hinaus, und der Staukörper befindet sich außerhalb des Weges der Flüssigkeit in der Antriebskammer. Der Staukörper 39 befindet sich somit in einer inaktiven Stellung, in der er keine Pumpwirkung ausübt, und die Zentrifugalkraft hält den Flüssigkeitsstand innerhalb der Kammer und des Vorratsraumes 23 aufrecht. Die Kammer 24 enthält unter diesen Umständen eine maximale Flüssigkeitsmenge und der Kupplungsgrad zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse 10 ist verhältnismäßig hoch.The bimetallic strip 63 and the bluff body 39 are then located in the Pig. 1 position shown. the The end face of the bluff body 39 then does not protrude over the in Pig. 1 right side of the plate 19 and the Bluff body is outside the path of the liquid in the drive chamber. The bluff body 39 is thus in an inactive position, in which it does not exert any pumping action, and the centrifugal force maintains the liquid level within the chamber and the storage space 23. The chamber 24 contains under these circumstances a maximum amount of fluid and the degree of coupling between the shaft 12 and the Housing 10 is relatively high.

Sinkt nun die Umgehungstemperatur des Bimetallstreifens ab, so ist ein verminderter Kupplungsgrad zwischen der Welle 12 und dem Gehäuse 10 zweckmäßig. Der mittlere Teil des Bimetallstreifens bewegt sich unter diesen Umständen in Fig. 1 nach rechts, wobei er den Stößel 67 und den Staukörper 39 in der gleichen Richtung mitnimmt. Bei dieser Bewegung gelangt der Staukörper 39 in eine Stellung, in der er aus der Oberfläche der Scheibe 19 in die Antriebskammer 24 und damit in den Weg der in dieser Kammer enthaltenen Flüssigkeit hineinragt. In dieser Stellung wirkt der Staukörper als Staupumpe, indem er in dem vor ihm befindlichen Bereich den Flüssigkeitsdruck erhöht. Durch diesen Druckanstieg wird Flüssigkeit aus der Antriebskammer 24 durch die öffnung (Fig. 5) vor dem Staukörper 39 in den Vorratsraum 23 getrieben oder gepumpt. Dadurch vermindert sich das Flüssigkeitsvolumen in der Antriebskammer 24, woraus sich dann ein verminderter Kupplungsgrad zwischen der WelleThe bypass temperature of the bimetal strip now drops from, a reduced degree of coupling between the shaft 12 and the housing 10 is expedient. The middle one Under these circumstances, part of the bimetal strip moves to the right in FIG and takes the bluff body 39 along in the same direction. During this movement, the bluff body 39 comes into a Position in which it moves from the surface of the disc 19 into the drive chamber 24 and thus into the path of the in this chamber protrudes liquid contained. In this position, the bluff body acts as a damming pump by he increases the fluid pressure in the area in front of him. This increase in pressure becomes liquid from the drive chamber 24 through the opening (FIG. 5) in front of the bluff body 39 into the storage space 23 driven or pumped. This reduces the volume of liquid in the drive chamber 24, resulting in then a reduced degree of coupling between the shaft

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und dem Gehäuse 10 ergibt. Diese temperaturabhängige Änderung des Reibungsflüssigkeitsstandes in der Antriebskammer 24 ist im einzelnen in der amerikanischen Patentschrift 3 191 733 beschrieben. Wenn der angetriebene Teil, nämlich das Gehäuse 10 des beschriebenen Flüssigkeit sventilatorantriebes in der bekannten Weise starre Ventilatorflügel trägt und wenn die Umgebungstemperatur verhältnismäßig hoch ist, nämlich etwa 150° F beträgt, so ändert sich die Ausgangsdrehzahl, d.h. also die Ventilatordrehzahl mit der Eingangsdrehzahl, so wie dies aus der Kurve A der Pig. 4 ersichtlich ist. Der Anstieg der Kurve erreicht bei höheren Eingangsdrehzahlen ein Maximum, worauf sich die Kurve abflacht und bei noch höheren Eingangs- (Maschinen-) Drehzahlen abfällt. Bei niedrigeren Umgebungstemperaturen hat die Kurve einen kleineren Anstieg,und sie flacht sich bei entsprechend niedrigerer Ventilatordrehzahl ab, so wie dies aus der Kurve A- ersichtlich ist.and the housing 10 results. This temperature-dependent Change of the friction fluid level in the drive chamber 24 is detailed in the American patent 3 191 733. When the driven part, namely the housing 10 of the described liquid sventilatorantriebes carries rigid fan blades in the known manner and if the ambient temperature is relatively high, i.e. about 150 ° F, the output speed changes, i.e. the Fan speed with the input speed, as shown in curve A of Pig. 4 can be seen. The rise the curve reaches a maximum at higher input speeds, whereupon the curve flattens out and at still higher input (machine) speeds. At lower ambient temperatures the curve has a smaller rise, and it flattens out at a correspondingly lower fan speed, such as this can be seen from curve A-.

Gemäß den Fig. 2 und 3 trägt der liabenstern 20 eine Vielzahl von Armen 25, von denen jedoch in Fig. 2 nur einer dargestellt ist. Auf diese Arme sind biegsame Ventilatorflügel 30 aufgenietet. Diese Flügel haben Iängsrippen 30a, die für eine seitliche Steifheit sorgen, ohne dabei die Fähigkeit des Flügels zu beeinträchtigen, sich in der Querrichtung zu verbiegen. Bei einem Anstieg der Drehzahl biegen sich die Flügel aus, wie dies in Fig. 3 in gestrichelten Linien gezeigt ist. Sie nehmen dabei eine Form geringerer Steigung an, wodurch die durch die Umdrehung des Ventilators geförderte Luftmenge, d.h. also die Belastung des Ventilators vermindert wird.According to FIGS. 2 and 3, the liabenstern 20 carries a A plurality of arms 25, of which only one is shown in FIG. 2, however. On these arms are flexible Fan blades 30 riveted on. These wings have longitudinal ribs 30a for lateral rigidity without affecting the ability of the wing to flex in the transverse direction. When the speed increases, the blades bend out, as shown in broken lines in FIG. 3 is. In doing so, they take on a shape with a lower slope, which means that the one promoted by the rotation of the fan Air volume, i.e. the load on the fan is reduced.

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Wird der liabenstern mit biegsamen Ventilatorflügeln auf den Ventilatorantrieb aufgesetzt, so ergibt das Ganze ein Verhältnis zwischen der Eingangs-(Maschinen-)Drehzahl und der Ventilator-(Ausgangs-)Drehzahl entsprechend der Kurve B in Fig. 4, wobei ebenso wie bei der vorher erwähnten Kurve A eine konstante Umgebungstemperatur von 150 F angenommen wird.Is the liabenstern with flexible fan blades If the fan drive is attached, the whole results in a ratio between the input (machine) speed and the fan (output) speed according to curve B in Fig. 4, being the same as the one previously mentioned Curve A assumes a constant ambient temperature of 150 F.

Der Ventilator mit biegsamen Flügeln und einem Antrieb mit Flüssigkeitskupplung entsprechend der Kurve B kann so konstruiert sein, daß seine Luftförderkapazitat bei verhältnismäßig niedriger Drehzahl dem Standardwert üblicher Ventilatoren mit starren Flügeln und einem Antrieb mit Flüssigkeitskupplung gemäß der Kurve A entspricht. Wenn bei dem bescliriebenen Ventilator mit biegsamen Flügeln die Ventilatordrehzahl ansteigt, so wird die Ventilatorsteigung und damit die Fähigkeit des Ventilators zur Luftförderung herabgesetzt. Dadurch wird auch das von dem Ventilator benötigte Drehmoment und somit das Antriebsdrehmoment verringert. Da die Drehmoinent-Übertragungsfähigkeit der Kupplung festliegt, ist die Ventilatordrehzahl bei einer gegebenen Eingangs-(Maschinen-)Drehsahl infolge der Abbiegung der Ventilatorflügel bei einem Ventilator mit biegsamen Flügeln größer,als bei den üblichen Ventilator mit starren Flügeln, wie sich dies aus einem Vergleich der Kurven A und B in Fig. 4 ergibt. Infolge der höheren Venxilatorgeschwindigkeit eines Ventilators mit biegsamen Flügeln bleibt der von dem Ventilator erzeugte Luftstrom infolge der SteigungsverndLnderung der biegsamen Ventilatorflügel gegenüber dem Luftstrom, den ein Ventilator mit starren Flügeln erzeugt, annähernd unverändert. Mit anderen Worten, der Ventilator mitThe fan with flexible blades and a drive with fluid coupling according to curve B. be designed so that its air delivery capacity is relatively low speed the standard value of conventional fans with rigid blades and one Drive with fluid coupling according to curve A. If with the fan in question flexible blades the fan speed increases, so the fan pitch and thus the ability of the Reduced fan for conveying air. This also increases the torque required by the fan and thus reduces the drive torque. Since the torque transmission capacity of the coupling is fixed, is the fan speed at a given input (machine) speed as a result of the bending of the Fan blades with a fan with flexible blades are larger than with the usual fan with rigid blades, as can be seen from a comparison of curves A and B in FIG. As a result of the higher The fan speed of a flexible blade fan remains that generated by the fan Air flow due to the change in slope of the flexible Fan blades compared to the air flow generated by a fan with rigid blades, approximately unchanged. In other words, the fan too

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einem Antrieb mit Flüssigkeitskupplung und/biegsamen Flügeln erzeugt den gleichen Luftstrom wii' ein Ventilator mit einem Antrieb mit Flüssigkeitskupplung und starren Flügeln, und zwar annähernd bej/gleich hohem Drehmoment, wobei jedoch die Ventilatofdrehzahl bei einer gegebenen Eingangs-(Maschinen-)prehzahl wesentlich größer ist als bei dem üblichej£ Ventilator mit starren Flügeln. /a drive with fluid coupling and / flexible The blades produce the same airflow as a fan with a drive with a fluid coupling and rigid blades, and approximately the same amount Torque, but the fan speed for a given input (machine) speed is essential is larger than the usual fan with rigid blades. /

Die in der Kupplung erzeugte Wärjie, die daraus abgeführt werden muß, hat folgenden^Wert:The heat generated in the clutch is dissipated from it must be, has the following ^ value:

Drehmoment x (Eingangsdrehzahl/min ■ Wärmeleistung HP = — Torque x (input speed / min ■ heat output HP = -

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Es ergibt sich, daß die Wärmeleistung dem Schlupf oder dem Unterschied zwischen den Eingangs- und Ausgangs-Drehzahlen direkt proportional ist. VergMcht man die beiden Antriebe, deren Charakteristiken den Kurven A bzw. B in Fig. 4 entsprechen, so kann folgendes festgestellt werden. Da die Ventilatordrehzahl bei einer gegebenen Eingangsdrehzahl und einem gegebenen Luftstrom bei dem Ventilator mit Flüssigkeitskupplung und biegsamen Flügeln höher ist, so ist der Schlupf geringer, und auch die in der Kupplung erzeugte Wärme hat,verglichen mit einem Ventilator mit Flüssigkeitsantrieb und starren Schaufeln,einen kleineren Wert. Damit zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung die oben erwähnten Vorteile und Leistungsersparnisse.It turns out that the heat output is the slip or the difference between the input and output speeds is directly proportional. If one compares the two drives, their characteristics correspond to the curves A and B in Fig. 4 correspond, the following can be determined. Since the fan speed is at a given input speed and a given air flow for the fan with fluid coupling and Flexible blades is higher, so the slip is less, and also the heat generated in the clutch has been compared with a liquid-driven fan and rigid blades, a smaller value. This shows the Device according to the invention the advantages and power savings mentioned above.

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Bemerkt sei, daß der Ventilator mit biegsamen Flügeln so konstruiert werden kann, daß er einen verhältnismäßig großen luftstrom auch "bei niedrigen !Drehzahlen erzeugt,und das Ausmaß der Flügelbiegung kann durch geeignete Wahl und Gestaltung des Materials der Flügel so "bestimmt werden, daß die in der Flüssigkeitskupplung erzeugte Wärme über einen weiten Drehzahlbereich konstant bleibt. Auf diese Weise läßt sich, verglichen mit den bekannten Ventilatoren, ein verstärkter Luftstrom bei geringen Eingangsdrehzahlen erzeugen, ohne daß die bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen für den Antrieb erforderliche Leistung ansteigt. Durch die Verminderung der Steigung der Ventilatorflügel bei höheren Eingangsdrehzahlen vermindert sich auch das von dem Ventilator hervorgerufene Geräusch.It should be noted that the flexible blade fan can be constructed to provide a relatively large air flow even at low engine speeds generated, and the amount of wing bending can be through appropriate choice and design of the material of the wings so "determined that those in the fluid coupling generated heat remains constant over a wide speed range. In this way, compared to the known fans, generate an increased air flow at low input speeds without the at relatively high speeds for the drive power increases. By diminishing the pitch of the fan blades at higher input speeds also decreases that of the fan evoked noise.

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Claims

1.! Fan, characterized in that a drive part its torque through a fluid coupling with a friction fluid on the driven Impeller part transmits and that the impeller part flexible blades with an original pitch which decreases as the fan speed increases due to the bending of the blades.

2. Fan according to claim 1, characterized by means responsive to the ambient temperature, which determine the degree of coupling of the fluid coupling.

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