DE19608770A1

DE19608770A1 - Viscous coupling using centrifugally filled fluid chamber for fresh air ventilator

Info

Publication number: DE19608770A1
Application number: DE1996108770
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Ing Brunken; Michael Dipl Ing Helferich; Ansgar Geist
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1996-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 1997-04-24

Abstract

The coupling unit has its output rotational speed controlled by varying the amount of fluid introduced into the working space between the driven disc and the rotatable housing, according to the pressure in the fluid storage volume controlled by a sensor registering cool air requirements. The drive shaft (3) of the fluid coupling carries a disc (6) rotating in a narrow working space (7) between the disc and the housing (1). Viscous fluid is stored in a chamber (15) on the rotation axis (14) and connects to the coupling parts through a coaxial duct (16) and radial duct (12), feeding an intermediate working space (8). When the coupling is stationary the fluid level in the working space (7) is high and slip is high. As the housing rotation increases the fluid is centrifugally reduced, according to the pressure in the storage chamber. When the cold air requirement is high the storage chamber pressure is high, determined by a sensor unit (18) and control unit (17), and retained fluid in the working space is high and output speed is high. As the requirement for cold air falls the pressure falls, the fluid level falls and output speed falls.

Description

Die Erfindung betrifft eine Visko-Lüfterkupplung gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1.The invention relates to a viscous fan clutch according to the preamble of the An saying 1.

Aus der DE-GM-Schrift 83 19 901 ist eine Visko-Lüfterkupplung mit einem Ge häuse und einem antreibbaren Läufer bekannt, der zur Übertragung eines Drehmomentes über Scherflächen in einer mit Viskose-Flüssigkeit gefüllten Ar beitskammer vorgesehen ist, die zur Versorgung mit zusätzlicher Viskose-Flüssigkeit radial innerhalb der Scherflächen eine Verbindung mit einer Vorrats kammer aufweist, die zur Vorgabe des Füllungsgrades der Arbeitskammer mit einer Druckquelle verbunden ist, durch welche eine den Füllungsgrad vorgebende Lage des sich in der Vorratskammer ausbildenden Spiegels der Viskose-Flüssigkeit einstellbar ist. Die Vorratskammer ist außerdem an ein in der Arbeits kammer im Umfangsbereich des Läufers angeordnetes Pumporgan zur Förderung von Viskose-Flüssigkeit aus der Arbeitskammer in die Vorratskammer ange schlossen.From DE-GM publication 83 19 901 is a viscous fan clutch with a Ge housing and a drivable rotor known to transmit a Torque over shear surfaces in a viscose-filled ar beitskammer is provided to supply additional viscose liquid radially within the shear surfaces a connection to a supply has chamber that with the specification of the degree of filling of the working chamber is connected to a pressure source, by means of which one specifies the degree of filling Position of the level of the viscose liquid that forms in the storage chamber is adjustable. The pantry is also at work Chamber arranged in the circumferential area of the rotor pump organ for promotion of viscose liquid from the working chamber into the pantry closed.

Bei der bekannten Visko-Lüfterkupplung ist die Vorratskammer im radialen Be reich der arbeitskammerseitigen Mündung der Verbindung zwischen Vorrats kammer und Arbeitskammer angeordnet und befindet sich damit im wesentlichen radial innerhalb der Scherflächen. Die Verbindung selbst ist so ausgebildet, daß ein Überströmen von Flüssigkeit aus der Vorratskammer in die Arbeitskammer bei druckloser Vorratskammer nicht stattfinden kann. Dies wird gemäß Fig. 1 bei spielsweise dadurch erreicht, daß die Verbindung radial weiter nach innen gezo gen ist als der bei den üblichen Druckverhältnissen anliegende Spiegel der Visko se-Flüssigkeit. Da sich der Spiegel aufgrund seines Erstreckungsbereichs im we sentlichen innerhalb der Scherflächen ohnehin bereits in radialer Nähe zur Dreh achse befindet, ist sein radialer Abstand von der radial am weitesten innenliegen den Stelle der Verbindung sehr klein. Dadurch ist die durch die Druckquelle zu erzeugende Druckdifferenz, die benötigt wird, um Viskose-Flüssigkeit aufgrund der bei Drehung des Gehäuses einwirkenden Zentrifugalkraft in den Arbeitsraum zu fördern, sehr gering, so daß, aufgrund dieser geringen Druckdifferenz, der Steuerungsbereich der Lüfterkupplung über die Druckabgabe an der Druckquelle eng begrenzt ist. Dies hat beispielsweise zur Folge, daß bei erhöhtem Bedarf an Viskose-Flüssigkeit im Arbeitsraum der Auffüllvorgang für die letztgenannte we gen der geringen möglichen Druckdifferenz vergleichsweise lange andauert, wo durch ein träges Ansprechen der Lüfterkupplung auf Temperaturänderungen aus gelöst wird. Dies wirkt sich insbesondere bei Betriebszuständen nachteilig aus, bei denen sich wenig Viskose-Flüssigkeit in der Arbeitskammer befindet, die Drehzahl des Gehäuses also erheblich unterhalb derjenigen des Läufers verbleibt, und, aufgrund der relativ großen Drehzahldifferenz, das bereits genannte Pum porgan für ein starkes Abpumpen von Viskose-Flüssigkeit aus der Arbeitskammer sorgt. Hierdurch wird die Trägheit der Visko-Lüfterkupplung bei höherem Lei stungsbedarf erhöht. Im Gegenzug ist bei gefüllter Arbeitskammer die Förderlei stung des Pumporgans minimal, so daß eine reduzierte Druckabgabe an der Druckquelle dazu führt, daß der überschüssige Anteil von Viskose-Flüssigkeit nur sehr langsam aus der Arbeitskammer in die Vorratskammer zurückgefördert wird.In the known viscous fan coupling, the storage chamber is arranged in the radial area of the working chamber-side mouth of the connection between the storage chamber and working chamber and is thus located essentially radially within the shear surfaces. The connection itself is designed such that an overflow of liquid from the storage chamber into the working chamber cannot take place when the storage chamber is depressurized. This is in accordance with Fig. 1 reaches at play characterized in that the compound is gen radially further inwards than the Gezo applied at the usual pressure conditions the viscous mirror se liquid. Since the mirror is already in radial proximity to the axis of rotation due to its extent in any case within the shear surfaces, its radial distance from the radially innermost point of the connection is very small. As a result, the pressure difference to be generated by the pressure source, which is required in order to convey viscous liquid into the working space due to the centrifugal force acting on the rotation of the housing, is very small, so that, due to this small pressure difference, the control range of the fan clutch via the pressure output is narrowly limited at the pressure source. This has the consequence, for example, that if there is an increased need for viscose liquid in the work area, the filling process for the latter we of the small possible pressure difference takes a comparatively long time, where a slow response of the fan clutch to temperature changes is triggered. This is particularly disadvantageous in operating conditions in which there is little viscous liquid in the working chamber, i.e. the speed of the housing remains significantly below that of the rotor, and, due to the relatively large speed difference, the pump already mentioned for strong pumping of viscose liquid from the work chamber. This increases the inertia of the viscous fan clutch with higher power requirements. In return, with the working chamber filled, the pumping performance of the pumping goose is minimal, so that a reduced pressure output at the pressure source leads to the excess portion of viscose liquid being conveyed back only very slowly from the working chamber into the storage chamber.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Visko-Lüfterkupplung so weiter zubilden, daß Änderungen im Bedarf der Kühlleistung nahezu verzögerungsfrei umsetzbar sind.The invention has for its object a viscous fan clutch so on to make changes in the need for cooling capacity almost instantaneous are feasible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen den Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claim 1 specified features solved.

Durch Anordnung der Verbindung zwischen Vorrats- und Arbeitskammer im Wir kungsbereich des Pumporgans wird, da dieses im radial äußeren Bereich der Ar beitskammer angeordnet ist, dafür gesorgt, daß sowohl die Entleerung der Ar beitskammer über das Pumporgan als auch die Befüllung der Arbeitskammer über die Verbindung stets auf einem radial vergleichsweise großen Durchmesser er folgt, so daß insbesondere dann, wenn die Druckquelle über einen Anschluß im Bereich der Drehachse der Visko-Lüfterkupplung angeschlossen ist, stets eine radial ausreichend große Strecke zur Verfügung steht, in welcher sich ein Volu men an Viskose-Flüssigkeit aufbauen kann. Aufgrund dieser radial großen Strecke im Bereich der Vorratskammer sind große Druckänderungen einleitbar, so daß zum Auffüllen der Arbeitskammer Viskose-Flüssigkeit über das Pumporgan, so fern der durch die Druckquelle erzeugte Druck höher als der am Pumporgan anlie gende ist, dieses zum Eindrücken der Viskose-Flüssigkeit in die Arbeitskammer nutzbar ist. Dieser Eindrückvorgang bedarf lediglich vergleichsweise kurze Zeit, da gegenüber einem anfänglichen Zustand, in welchem keine Befüllung der Ar beitskammer vorgenommen wird, eine erhebliche Druckdifferenz aufgebaut wer den kann. Ebenso kann, bei Anlegen eines Unterdrucks in der Vorratskammer oder bei Erzeugung eines Überdrucks in der Arbeitskammer durch eine an die letztgenannte angeschlossene zusätzliche Druckquelle das Abpumpen von Visko se-Flüssigkeit aus der Arbeitskammer und damit aus dem Bereich der Scherflä chen beschleunigt werden. Die Scherflächen stehen übrigens, da lediglich die ra dial außen im Bereich des Pumporgans liegende Verbindung zwischen Vorrats- und Arbeitskammer vorhanden ist, mit ihrer im wesentlichen radialen Erstreckung innerhalb der Verbindung, so daß die volle Wirkfläche der Scherflächen zur Ver fügung steht und die Visko-Lüfterkupplung demnach stufenlos regelbar ist zwi schen nahezu Stillstand des Gehäuses und nahezu Drehzahl der Antriebswelle. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird also ein besonders großer Steue rungsbereich für die Visko-Lüfterkupplung erreicht und außerdem eine optimale Drehmomentübertragbarkeit.By arranging the connection between the pantry and working chamber in the We kungsbereich the pump goose, since this in the radially outer region of the Ar beitskammer is arranged, ensured that both the emptying of the Ar processing chamber via the pumping element and the filling of the working chamber via the connection always on a radially comparatively large diameter follows, so that especially if the pressure source via a connection in Area of the axis of rotation of the viscous fan coupling is always connected A sufficiently large radial distance is available in which a vol build up of viscose liquid. Because of this radial distance Large pressure changes can be introduced in the area of the pantry, so that for filling the working chamber viscose liquid over the pump organ, see above far the pressure generated by the pressure source is higher than that applied to the pumping element This is for pressing the viscose liquid into the working chamber is usable. This indentation process only takes a comparatively short time, compared to an initial state in which no filling of the ar beitskammer is made, a significant pressure difference built up who that can. Likewise, when applying a vacuum in the pantry or when generating an overpressure in the working chamber by one to the last-mentioned connected additional pressure source pumping out Visko se liquid from the working chamber and thus from the area of the shear surface Chen be accelerated. Incidentally, the shearing surfaces are there, since only the ra dial connection outside in the area of the pump goose between supply and working chamber is present, with its substantially radial extension within the connection, so that the full effective area of the shear areas for ver stands and the viscous fan clutch is therefore infinitely variable between almost standstill of the housing and almost speed of the drive shaft. The measure according to the invention therefore results in a particularly high level of control reached for the viscous fan clutch and also an optimal one Torque transferability.

Die radiale Strecke zum Aufbau einer Druckdifferenz, welche zum Einpumpen von Viskose-Flüssigkeit in die Arbeitskammer oder zum Abpumpen aus dieser ange legt werden soll, nimmt ein Maximum an, wenn der Anschluß für die Druckquelle im radialen Bereich der Drehachse des Gehäuses liegt, während die Verbindung zwischen Vorrats- und Arbeitskammer im radial äußeren Bereich des Gehäuses angeordnet ist. Hierbei kann die Zuführung, über welche der Anschluß mit der Verbindung gekoppelt ist, selbst als Vorratskammer wirksam sein.The radial distance to build up a pressure difference, which is used to pump in Viscose liquid in the working chamber or for pumping out of it to be placed takes a maximum when the connection for the pressure source lies in the radial region of the axis of rotation of the housing while the connection between the storage and working chamber in the radially outer area of the housing is arranged. Here, the feed through which the connection with the Connection is coupled, itself to be effective as a pantry.

Durch die Maßnahme, den Anschluß in der Arbeitskammer münden zu lassen, ist durch Anlegen eines Unterdrucks die Wirkung des Pumporgans reduzier- oder gar aufhebbar, während sie bei Anlegen eines Überdruckes verstärkbar ist.The measure to have the connection open in the working chamber is by applying a vacuum, the effect of the pump goose can be reduced or even reduced can be canceled, while it can be reinforced when an overpressure is applied.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Visko-Lüfterkupplung besteht darin, auf grund der Anordnung der Druckquelle innerhalb des Gehäuses über extrem kurze Wege zwischen Vorratskammer, Verbindung und Arbeitskammer zu verfügen, insbesondere, wenn die Druckquelle im Erstreckungsbereich des Pumporgans vorgesehen ist.An advantageous embodiment of the viscous fan clutch consists of due to the arrangement of the pressure source within the housing over extremely short To have ways between the pantry, connection and working chamber, especially if the pressure source is in the area of the pumping goose is provided.

Eine vorteilhafte Ausführungsform einer Druckquelle liegt darin, in der Vorrats kammer einen Unter- oder Überdruck herzustellen, ohne hierfür einen Druckluft anschluß zu benötigen. Anspruchsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß inner halb des Erstreckungsbereichs der Vorratskammer ein Druckstempel vorgesehen ist, durch welchen in Abhängigkeit von seiner jeweiligen Auslenkstellung ein Über- oder Unterdruck im Vorratsraum erzeugbar ist. Ein Unterdruck wird bei spielsweise dadurch erzeugt, daß der Druckstempel in eine Stellung bewegt wird, in welcher das Volumen der Vorratskammer gegenüber der jeweils anderen End stellung des Druckstempels erheblich vergrößert und demnach der in dieser Vor ratskammer herrschende Druck stark abgesenkt ist. Umgekehrt kann bei Bewe gung des Druckstempels in entgegengesetzter Richtung das Volumen in der Vor ratskammer so stark reduziert werden, daß ein Druckanstieg vorliegt. Dem Druckstempel ist zur Durchführung seiner Bewegung anspruchsgemäß ein An trieb zugeordnet, der vorzugsweise durch einen am Gehäuse befestigten steuer baren Elektromagneten gebildet ist.An advantageous embodiment of a pressure source lies in the supply chamber to create a negative or positive pressure without using compressed air need connection. According to the claim, this is achieved in that inner a pressure stamp is provided half of the extent of the storage chamber is by which depending on its respective deflection position Overpressure or underpressure can be generated in the storage room. A negative pressure is at generated, for example, by moving the pressure stamp into a position, in which the volume of the pantry versus the other end position of the printing stamp significantly enlarged and therefore in this before pressure prevailing in the council chamber is greatly reduced. Conversely, at Bewe pressure in the opposite direction the volume in the front Council chamber are reduced so much that there is an increase in pressure. The Pressure stamp is a requirement for performing its movement Drive assigned, preferably by a tax attached to the housing baren electromagnet is formed.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand einer Zeichnung näher erläu tert. Es zeigt:In the following, exemplary embodiments are explained in more detail with reference to a drawing tert. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die untere Hälfte einer Visko-Lüfterkupplung mit Anschluß an eine Druckquelle im Bereich der Drehachse und mit Ausbildung einer Vorratskammer radial außerhalb der Arbeitskammer; Fig. 1 shows a longitudinal section through the lower half of a viscous fan clutch with a connection to a pressure source in the region of the rotational axis and form a reservoir chamber radially outside the working chamber;

Fig. 2 wie Fig. 1, aber mit Anschluß einer zweiten Druckquelle im Bereich der Drehachse; Fig. 2 is as Fig 1, but with the connection of a second pressure source in the region of the rotational axis.

Fig. 3 wie Fig. 1, aber mit einer einen Druckstempel aufweisenden Druck quelle. Fig. 3 as Fig. 1, but with a pressure stamp having a pressure source.

Die in Fig. 1 dargestellte Visko-Lüfterkupplung ist mit ihrem Gehäuse 1 unter Zwischenschaltung der Lagerung 2 drehbar auf einer Antriebswelle 3 gelagert. Fest mit dem Gehäuse 1 sind nicht gezeigte Lüfterflügel ausgeführt. Zusammen mit der Gehäusevorderwand 4 wird durch das Gehäuse 1 ein Raum umschlossen, der zur Aufnahme eines auf der Antriebswelle 3 befestigten Läufers 6 dient, wo bei beidseits des letztgenannten zwischen diesem und der jeweils zugeordneten Gehäusewand je ein Spalt gebildet wird, der bei Befüllung dieses Raumes mit Viskose-Flüssigkeit als Scherspalt 5 wirksam ist. Dementsprechend bildet der zuvor genannte Raum die Arbeitskammer 7 der Visko-Lüfterkupplung, in welcher die durch die Antriebswelle 3 eingeleitete Drehung des Läufers 6 mit durch den Füllungsgrad der Arbeitskammer 7 bestimmtem Schlupf auf das Gehäuse 1 leit bar ist. Die Arbeitskammer weist im Umfangsbereich ein Pumporgan 10 auf, wie es beispielsweise aus der DE 37 43 819 A1 bekannt ist.The viscous fan coupling shown in FIG. 1 is rotatably mounted on a drive shaft 3 with its housing 1 with the interposition of the bearing 2 . Fan blades, not shown, are designed to be fixed to the housing 1 . Together with the housing front wall 4 , a space is enclosed by the housing 1 , which serves to receive a rotor 6 fastened to the drive shaft 3 , where a gap is formed between the latter and the respectively assigned housing wall on both sides of the latter, when this space is filled with viscose liquid as a shear gap 5 is effective. Accordingly, the aforementioned space forms the working chamber 7 of the viscous fan clutch, in which the rotation of the rotor 6 initiated by the drive shaft 3 with slip determined by the degree of filling of the working chamber 7 on the housing 1 is conductive bar. The working chamber has a pump member 10 in the peripheral area, as is known for example from DE 37 43 819 A1.

In dem Bereich des Außenumfangs der Arbeitskammer 7 mündet zumindest eine Verbindung 9 zu einer Vorratskammer 8. Die Vorratskammer 8 ist an der Gehäu sevorderwand 4 aufgenommen und mittels einer im wesentlichen radial verlau fenden Zuleitung 12 mit einem Anschluß 13 verbunden, der mit der Drehachse 14 der Visko-Lüfterkupplung fluchtet und seinerseits über eine Druckleitung 16 eine Verbindung mit einer Druckquelle 15 herstellt.In the region of the outer periphery of the working chamber 7 at least opens a connection 9 to a storage chamber. 8 The storage chamber 8 is accommodated on the housing sevorder wall 4 and connected by means of a substantially radially flexible supply line 12 to a connection 13 which is aligned with the axis of rotation 14 of the viscous fan coupling and in turn establishes a connection to a pressure source 15 via a pressure line 16 .

Die Visko-Lüfterkupplung arbeitet wie folgt:
Bei einem bestimmten Füllungsgrad der Arbeitskammer 7 wird die Drehzahl der Antriebswelle 3 mit einem bestimm ten Schlupf auf das Gehäuse 1 übertragen, das sich demnach mit einer Relativ drehzahl gegenüber der Antriebswelle 3 bzw. dem Läufer 6 bewegt. Bei konstan tem Schlupf stellt sich ein demselben zugeordneter Pumpdruck am Pumpor gan 10 ein, dem zur Beibehaltung dieses stationären Zustandes der Lüfterkupp lung ein entsprechender, durch die Druckquelle 15 erzeugter Druck entgegen wirkt. Eine Förderung von Viskose-Flüssigkeit aus einer der Kammern (Arbeitskammer 7, Vorratskammer 8) in die jeweils andere Kammer wird dadurch verhindert.The viscous fan clutch works as follows:
At a certain degree of filling of the working chamber 7 , the speed of the drive shaft 3 is transmitted to the housing 1 with a specific slip, which accordingly moves at a relative speed relative to the drive shaft 3 or the rotor 6 . At constant slippage, a pump pressure associated with the pump gear 10 is set which counteracts a corresponding pressure generated by the pressure source 15 to maintain this steady state of the fan clutch. This prevents the delivery of viscose liquid from one of the chambers (working chamber 7 , storage chamber 8 ) into the other chamber.

Sobald eine in üblicher Weise ausgebildete und daher in Fig. 1 lediglich schema tisch dargestellte Sensorik 18 einen erhöhten Kühlluftbedarf erkennt und an eine Steuerung 17 meldet, wird durch die letztgenannte der von der Druckquelle 15 erzeugte Druck erhöht. Hierdurch steigt der im Anschluß 13 sowie in der Zulei tung 12 und in der Vorratskammer 8 an liegende Druck, wodurch sich bei der in diesen Kammern befindenden Viskose-Flüssigkeit der Spiegel 30 nach radial au ßen verlagert und hierdurch Viskose-Flüssigkeit gegen die Wirkung des Pumpor gans 10 aus der Vorratskammer 8 über die Verbindung 9 in die Arbeitskammer 7 gedrückt wird. Dadurch wird die radiale Wirkungsgröße der Scherspalte 5 erhöht, so daß der Schlupf zwischen Läufer 6 und Gehäuse 1 abnimmt. As soon as a sensor 18, which is designed in a conventional manner and therefore only schematically shown in FIG. 1, detects an increased cooling air requirement and reports it to a controller 17 , the pressure generated by the pressure source 15 is increased by the latter. As a result, the pressure in the connection 13 and in the supply line 12 and in the storage chamber 8 lies at the pressure, as a result of which the mirror 30 in the viscose liquid located in these chambers is displaced radially outward and thereby the viscose liquid against the action of the pump goose 10 is pushed from the supply chamber 8 via the connection 9 into the working chamber. 7 This increases the radial efficiency of the shear gap 5 , so that the slip between the rotor 6 and the housing 1 decreases.

Bei reduziertem Kühlluftbedarf, der selbstverständlich ebenfalls über die Senso rik 18 festgestellt und an die Steuerung 17 weitergeleitet wird, wird der durch die Druckquelle 15 erzeugte Druck entsprechend reduziert, so daß im An schluß 13, in der Zuleitung 12 sowie in der Vorratskammer 8 ein geringerer Druck anliegt. Nahezu verzögerungsfrei wandert dadurch der Spiegel 30 der Vis kose-Flüssigkeit in der Vorratskammer 8 nach radial innen, so daß unter der Wir kung des Pumporgans 10 Viskose-Flüssgikeit die Arbeitskammer über die Verbin dung 9 verlassen kann und sich dadurch die Wirkfläche der Scherspalte 5 ver kleinert. Aufgrund des höheren Schlupfes zwischen Läufer 6 und Gehäuse 1 wird die Drehzahl des letztgenannten geringer.With reduced cooling air requirement, which is of course also determined via the sensor 18 and passed on to the controller 17 , the pressure generated by the pressure source 15 is reduced accordingly, so that in the circuit 13 , in the supply line 12 and in the storage chamber 8 a lower Pressure is present. Almost instantaneously, this causes the mirror 30 of the viscose liquid in the storage chamber 8 to move radially inward, so that under the effect of the pumping element 10 viscose liquid, the working chamber can leave the connection 9 and thereby the effective area of the shear column 5 ver diminishes. Due to the higher slip between rotor 6 and housing 1 , the speed of the latter is lower.

Diese Stellvorgänge an der Visko-Lüfterkupplung bewirken, da eine Änderung des durch die Druckquelle 15 erzeugten Drucks spontan in eine Verlagerung des Spiegels 30 der Viskose-Flüssigkeit in der Vorratskammer 8 umgesetzt wird, nahezu verzögerungsfrei eine entsprechende Änderung des Füllungsgrades in der Arbeitskammer 7 mit Viskose-Flüssigkeit und damit der Wirkungsgröße der Scherspalte 5. Hinzu kommt, daß durch entsprechende Druckbeaufschlagung des Spiegels 30 der Viskose-Flüssigkeit in der Vorratskammer 8 bei ausreichend gro ßem Stellweg in der letztgenannten für den Spiegel 30 jeder beliebige Füllungs grad in der Arbeitskammer 7 und damit jede beliebige Wirkgröße der Scherspal te 5 einstellbar ist, so daß das Gehäuse 1 nahezu aus dem Stillstand heraus bis nahezu an die Drehzahl der Antriebswelle 3 heran stufenlos regelbar ist.These adjusting processes on the viscous fan coupling cause a change in the degree of filling in the working chamber 7 with viscose almost without delay, since a change in the pressure generated by the pressure source 15 is spontaneously converted into a displacement of the level 30 of the viscose liquid in the storage chamber 8 -Fluid and thus the effect size of the shear column 5 . In addition, by appropriate pressurization of the mirror 30 of the viscose liquid in the storage chamber 8 with a sufficiently large travel in the latter for the mirror 30, any filling degree in the working chamber 7 and thus any effective size of the shear gap 5 is adjustable, so that the housing 1 is almost continuously adjustable from standstill to almost the speed of the drive shaft 3 .

Noch schneller kann geregelt werden, wenn gemäß Fig. 2 zwei Druckquellen 32 und 33 vorgesehen sind, die über jeweils eine Druckleitung 34, 35 an die Visko-Lüfterkupplung angeschlossen ist, wobei die erste Druckleitung 34 in die Arbeits kammer 7 und die andere Druckleitung 35 in die Vorratskammer 8 mündet. Bei Druckzufuhr in die Arbeitskammer 7 kann die Entleerung derselben von Viskose-Flüssigkeit beschleunigt, das Pumporgan 10 also unterstützt werden, was ergän zend auch durch Herstellen einen Unterdrucks in der Vorratskammer 8 über die Zuleitung 12 durch die Druckleitung 35 und die Druckquelle 33 erzielbar ist. Zum Befüllen der Arbeitskammer sind die beiden Druckquellen 32, 33 dagegen so um zusteuern, daß in der Zuleitung 12 und in der Vorratskammer 8 ein Überdruck, in der Arbeitskammer 7 dagegen ein Unterdruck entsteht.It can be regulated even faster if, according to FIG. 2, two pressure sources 32 and 33 are provided, each of which is connected to the viscous fan coupling via a pressure line 34 , 35 , the first pressure line 34 in the working chamber 7 and the other pressure line 35 opens into the pantry 8 . When pressure is supplied to the working chamber 7 , the emptying of the same of viscose liquid can be accelerated, the pumping element 10 can thus be supported, which can also be achieved by creating a negative pressure in the storage chamber 8 via the supply line 12 through the pressure line 35 and the pressure source 33 . To fill the working chamber, the two pressure sources 32 , 33, on the other hand, are to be controlled in such a way that an overpressure is created in the feed line 12 and in the storage chamber 8 , while a negative pressure is created in the working chamber 7 .

Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Visko-Lüfterkupplung wird als Druckquel le 15, 32 und 33 jeweils eine Einrichtung verwendet, die vorzugsweise mit einem Druckluftanschluß verbunden ist. Eine andere Ausführungsform einer Druckquel le 15 zeigt die Fig. 3, bei der die Druckquelle 15 in das Gehäuse 1 der Visko-Lüfterkupplung integriert ist. Bei dieser Visko-Lüfterkupplung ist eine Druckkam mer 36, die sich, ausgehend von der Drehachse 14, nach radial außen erstreckt, vorgesehen, die im radial äußeren Bereich in die Zuleitung 12 mündet und durch eine Trennplatte 23 von der Arbeitskammer 7 getrennt ist. In dieser Druckkam mer 36 ist ein Druckstempel 20 angeordnet, der eine zur Trennplatte 23 parallele Abdeckung 22 aufweist, die über Kraftspeicher 24 an der Gehäusevorderwand 4 aufgenommen ist und in Richtung zur Trennwand 23 gedrückt wird. Im radial äußeren Bereich ist die Abdeckung 22 mit einer Dichtung 25 versehen, die einer ends an der Abdeckung 22 und anderenends an der Gehäusevorderwand 4 an greift. Durch die Dichtung 25 wird ein vom Druckstempel 20 umschlossener Luftraum abgedichtet, der lediglich über eine in der Gehäusevorderwand 4 aus gebildete Ausgleichsöffnung 27 mit der Außenwelt verbunden ist. Der Druck stempel 20 weist weiterhin einen über eine Lagerung 29 in der Gehäusevorder wand 4 aufgenommenen Elektromagneten 28 auf, der mit der Steuerung 17 ver bunden, durch diese ansteuerbar und als Antrieb 38 wirksam ist.In the viscous fan clutch shown in FIGS . 1 and 2, a device is used as pressure source 15 , 32 and 33 , which is preferably connected to a compressed air connection. Another embodiment of a pressure source 15 is shown in FIG. 3, in which the pressure source 15 is integrated in the housing 1 of the viscous fan clutch. In this viscous fan coupling a Druckkam mer 36 , which, starting from the axis of rotation 14 , extends radially outwards, is provided, which opens into the supply line 12 in the radially outer region and is separated by a separating plate 23 from the working chamber 7 . In this Druckkam mer 36 , a plunger 20 is arranged, which has a cover 22 parallel to the partition plate 23 , which is received via energy accumulator 24 on the housing front wall 4 and is pressed in the direction of the partition wall 23 . In the radially outer region, the cover 22 is provided with a seal 25 which engages one end on the cover 22 and the other end on the housing front wall 4 . An air space enclosed by the pressure stamp 20 is sealed by the seal 25 and is only connected to the outside world via a compensation opening 27 formed in the front wall 4 of the housing. The pressure stamp 20 also has a bearing 29 in the housing front wall 4 received electromagnet 28 , which is connected to the controller 17 , controlled by this and effective as a drive 38 .

Diese Druckquelle 15 arbeitet wie folgt:
Bei unwirksamem Elektromagneten 28 wird die Abdeckung 22 unter der Wirkung der Kraftspeicher 24 gegen die Trennplatte 23 gedrückt. Die Druckkammer 36 ist auf ein Minimum reduziert, und zwar auf den Bereich radial außerhalb der Dichtung 25. Durch Einschalten des Elektromagneten 28 wird die Abdeckung 22 gegen die Wirkung der Kraftspeicher 24 von der Trennplatte 23 abgehoben, so daß die Druckkammer 36 durch den Freiraum, der sich zwischen der Abdeckung 22 und der Trennplatte 23 bildet, vergrößert ist. Dadurch sinkt der in der Druckkammer 36 anliegende Druck ab, so daß der Spiegel 30, der bei dieser Ausführung der Visko-Lüfterkupplung in der Zuleitung 12 dargestellt ist, nach radial innen verlagert wird, so daß der Wirkung des Pumporgans 10 weniger Widerstand entgegengesetzt wird. Die Ar beitskammer 7 kann sich dadurch entleeren, die Wirkfläche der Scherspalte 5 wird verkleinert.This pressure source 15 works as follows:
When the electromagnet 28 is ineffective, the cover 22 is pressed against the separating plate 23 under the action of the energy store 24 . The pressure chamber 36 is reduced to a minimum, specifically to the area radially outside the seal 25 . By switching on the electromagnet 28 , the cover 22 is raised against the action of the energy accumulator 24 from the partition plate 23 , so that the pressure chamber 36 is enlarged by the free space that is formed between the cover 22 and the partition plate 23 . As a result, the pressure present in the pressure chamber 36 drops, so that the mirror 30 , which is shown in the feed line 12 in this embodiment of the viscous fan coupling, is displaced radially inward, so that the action of the pumping element 10 is opposed to less resistance. The Ar beitskammer 7 can thereby empty, the effective area of the shear gap 5 is reduced.

Eine Reduzierung des Schlupfes zwischen Gehäuse 1 und Läufer 6 der Visko-Lüfterkupplung wird im umgekehrten Falle durch Abschalten des Elektromagne ten 28 erzielt, so daß aufgrund der Reduzierung des Volumens in der Druckkam mer 36 der Spiegel 30 in der Zuleitung 12 nach radial außen gedrückt wird, so daß gegenüber dem Pumporgan 10 ein Überdruck in der Vorratskammer 8 an liegt, so daß Viskose-Flüssigkeit aus derselben in die Arbeitskammer 7 gedrückt werden kann und diese sich demnach füllt. Dadurch wird die Wirkfläche der Scherspalte 5 vergrößert.A reduction in the slip between the housing 1 and rotor 6 of the viscous fan clutch is achieved in the opposite case by switching off the electromagne th 28 , so that due to the reduction in the volume in the pressure chamber 36 the mirror 30 in the feed line 12 is pressed radially outward , so that there is an overpressure in the storage chamber 8 relative to the pumping element 10 , so that viscose liquid can be pressed out of the same into the working chamber 7 and the latter is therefore filled. This increases the effective area of the shear gap 5 .

Sofern der Elektromagnet 28 unterschiedliche Hubweiten der Abdeckung 22 ge genüber der Trennplatte 23 zuläßt, sind unterschiedliche Füllungsgrade in der Ar beitskammer 7 einstellbar.If the electromagnet 28 allows different stroke lengths of the cover 22 compared to the separating plate 23 , different filling levels in the working chamber 7 are adjustable.

Claims

1. viscous fan clutch with a housing and at least one drivable rotor, which is provided for the transmission of a torque over shear surfaces in a working chamber filled with viscous liquid, which has a connection to a supply chamber for supply with additional viscous liquid Connection is formed with a greater radial distance from the coupling axis of rotation than the liquid level of a liquid ring forming when the housing rotates in the storage chamber and with a pump element arranged in the radially outer region of the working chamber, which acts to return viscose liquid from the working chamber to the storage chamber, wherein at least one of the two chambers for specifying the degree of filling of the working space is connected to a pressure source, characterized in that the connection ( 9 ) serving to supply the working chamber ( 7 ) with additional viscose liquid is in effect Range of the pumping goose ( 10 ) and depending on the pressure source ( 15 ; 32 , 33 ) that can be produced between the storage chamber ( 8 ) and the working chamber ( 7 ) in the conveying direction associated with this pressure gradient and through which viscose liquid can flow.

2. viscous fan coupling according to claim 1 with a connection for a pressure source provided outside the housing in the radial region of the axis of rotation of the housing, characterized in that the connection ( 13 ) via a radially up to the connection ( 9 ) reaching Zulei device ( 12 ) opens in connection ( 9 ).

3. viscous fan coupling according to claim 2, characterized in that the feed line ( 12 ) is effective at least on a radially outer part of its extension as a storage chamber ( 8 ).

4. viscous fan coupling according to claim 2 or 3, characterized in that the connection ( 13 ) opens into the working chamber ( 7 ).

5. viscous fan coupling according to claim 1, characterized in that the pressure source ( 15 ) within the housing ( 1 ), preferably in the pre-chamber ( 8 ) is received.

6. viscous fan coupling according to claim 5, characterized in that the pressure source ( 15 ) in the extension area of the pumping goose ( 10 ) is easily seen.

7. viscous fan coupling according to claim 1, characterized in that the pressure source ( 15 ) has an in the housing ( 1 ) integrated Druckstem pel ( 20 ) through which in a connection ( 9 ) opening pressure chamber ( 36 ) by a Stroke of predeterminable size a change in pressure associated with this stroke can be brought about, the pressure stamp ( 20 ) being assigned a drive ( 38 ) for carrying out its movement.

8. viscous fan coupling according to claim 7, characterized in that the pressure stamp ( 20 ) on the housing ( 1 ) has a cover ( 22 ) by an energy accumulator ( 24 ) in contact with the storage chamber ( 8 ) from the working chamber ( 7 ) isolating partition plate ( 23 ) can be obtained and can be removed from this partition plate ( 23 ) by the drive ( 38 ).

9. viscous fan clutch according to claim 7 or 8, characterized in that the drive ( 38 ) by a on the housing ( 1 ) attached to the controllable elec tromagnet ( 28 ) is formed.