DE19618630C1 - Schraubverbindung zwischen einem Lüfterrad und einer Flüssigkeitsreibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung zwischen einem Lüfterrad und einer Flüssigkeitsreibungskupplung an einer Brennkraftmaschine, wobei das Lüfterrad an der Flüssigkeitsreibungskupplung lösbar befestigt ist.

Aus der Praxis ist es an und für sich bekannt, wie sich beispielsweise aus der gattungsgemäßen DE 29 02 135 A1 ergibt, daß Flüssigkeitsreibungskupplungen, die für den Antrieb eines Lüfterrades für den Kühler eines Kraftfahrzeugmotores vorgesehen sind, mittels Schraubverbindungen an dem Lüfterrad befestigt sind.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Schraub­ verbindungen werden mehrere Schrauben, deren Gewinde-Nenn­ durchmesser eine Größenordnung von 8 mm - 10 mm aufweisen kann, in entsprechende Gewindebohrungen an der Flüssigkeitsreibungskupplung und dem Lüfterrad eingesetzt.

Nachteilhafterweise ist zum Herstellen und Lösen einer derartigen Schraubverbindung ein personalkosten- und zeitintensiver Arbeitsvorgang erforderlich.

Des weiteren wirken sich die relativ schweren Schrau­ ben der oben genannten Größenordnung negativ auf das Gewicht der Verbindung und somit auf das Fahrzeugge­ wicht insgesamt aus.

Die zur Aufnahme der Schrauben erforderlichen Gewinde­ bohrungen bedingen eine Materialentnahme sowohl bei dem Lüfterrad als auch bei der Flüssigkeitsreibungs­ kupplung an verschiedenen Stellen, durch welche nach­ teilhafterweise Unwuchten im Schwingungsverhalten des Lüfterrades auftreten können.

Des weiteren ist bei den üblicherweise verwendeten Schraubenverbindungen oft eine aufwendige Sicherung gegen ein Losdrehen der Schrauben erforderlich, was sowohl den Arbeitsaufwand als auch die Kosten zu­ sätzlich erhöht.

Ein weiterer problematischer Aspekt bei der Verwendung von Schrauben ist darin zu sehen, daß bei der eventu­ ellen Wahl eines zu feinen Gewindes eine plastische Verformung auftreten kann, welche die Verbindung ver­ stärkt bzw. unlösbar macht. Die Demontage, welche zur Reparaturzwecken erforderlich sein kann, wird dadurch erheblich erschwert.

Weiterhin ist es aus der US Patentschrift 4,290,393 bekannt, ein Lüfterrad auf einer Hülse einer Welle aufzuschrauben. Das Lüfterrad weist eine verhältnis­ mäßig breite Nabe auf, in die das Innengewinde ge­ schnitten ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schraubverbindung so zu verbessern, daß sie bei Vermeidung der erwähnten Nachteile des Standes der Technik eine vereinfachte und schnell her­ zustellende und wieder zu lösende Verbindung dar­ stellt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungs­ gemäßen Schraubverbindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Schraubverbindung ergibt sich daraus, daß anstelle mehrerer Schraubenverbindungen, welche jeweils Gewin­ debohrungen, Schrauben und gegebenenfalls Zubehör er­ fordern, eine einzige Schraubverbindung tritt, wobei das Gewinde vorteilhafterweise gleichzeitig als Mit­ nehmer und als Befestigungselement dient. Die erfin­ dungsgemäße Schraubverbindung ist ohne spezielles Werkzeug sehr schnell montierbar und demontierbar, wodurch der Arbeitsaufwand deutlich reduziert wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Innengewin­ des mit Schraubsegmenten anstatt eines vollen Gewindes wird die erfindungsgemäße Schraubverbindung konstruk­ tiv weiter vereinfacht, und stellt gleichzeitig eine robuste und kostengünstige Lösung dar.

Durch eine einzige mittige Schraubverbindung werden vorteilhafterweise nicht nur mehrere dezentrale Schraubenverbindungen ersetzt, sondern es wird auch das Gewicht der Verbindung reduziert, und durch die Vermeidung von Materialausnehmungen für Gewindeboh­ rungen werden eventuelle Drehschwingungen gemindert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnungen prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schraubverbindung einer Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem einen Montagestutzring aufweisenden Lüfter­ rad,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Montagestützring eines Lüfterrades nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Montagestützring gemäß Fig. 2 entlang der Linie I-I.

Bezug nehmend auf die Fig. 1 ist stark schematisiert eine Flüssigkeitsreibungskupplung 1 dargestellt, die für den Antrieb eines Lüfterrades 2 für den Kühler an einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges vorge­ sehen ist, und mit diesem lösbar verbunden ist. Die Flüssigkeitsreibungskupplung 1 weist einen Flansch 3 und Kühlrippen 4 auf, die sich von der Mitte der Flüs­ sigkeitsreibungskupplung 1 aus radial nach außen er­ strecken.

Das Lüfterrad 2 ist in dem vorliegenden Ausführungs­ beispiel aus Kunststoff ausgebildet und weist zur Mon­ tage an der Flüssigkeitsreibungskupplung 1 einen Mon­ tagestützring 5 auf, der in einer zentrischen, kreis­ runden Aussparung 6 in dem Lüfterrad 2 eingeschweißt ist.

Selbstverständlich kann in einer anderen - nicht dar­ gestellten - Ausführungsvariante der Montagestützring 5 auch einteilig mit dem Lüfterrad 2 ausgeführt sein.

Zur Verbindung mit der Flüssigkeitsreibungskupplung 1 weist das Lüfterrad 2 bzw. der Montagestützring 5 eine mittige kreisförmige Ausnehmung 7 auf, wobei aus die­ ser Ausnehmung 7 Schraubsegmente 8 darstellende Vor­ sprünge kragen. Die über den Umfang verteilt angeord­ neten Vorsprünge sind aus dem Material des Montage­ stützringes 5 ausgebildet und sind derart geschrägt, daß sie ein Innengewinde darstellen.

In den Fig. 2 und 3 ist die Anordnung und Ausbildung der Schraubsegmente 8 besonders deutlich ersichtlich.

Als Gegenstück zu den ein Innengewinde darstellenden Schraubsegmenten 8 des Lüfterrades 2 ist an der Flüs­ sigkeitsreibungskupplung 1 koaxial zu ihrer Mittel­ achse 9 ein Außengewinde 10 ausgebildet, auf welches das Lüfterrad 2 zur Herstellung der Schraubverbindung aufgeschraubt wird. Die Schraubenlinie des Außenge­ windes 10 verläuft dabei entgegengesetzt zur Dreh­ richtung des Lüfterrades 2, wodurch das Gewinde nicht nur ein Befestigungselement darstellt, sondern gleich­ zeitig auch als Mitnehmer dient.

Um das Gewinde von Zugkräften zu entlasten, ist an der Flüssigkeitsreibungskupplung 1 eine das Außengewinde 10 umgebende, plane Anlauffläche 11 vorgesehen, an welchem der Montagestützring 5 des Lüfterrades 2 im befestigten Zustand anliegt. Durch eine geeignete Gewindesteigung wird eine Selbsthemmung der Schraub­ verbindung erreicht, welche zusammen mit der Montage­ drehrichtung entgegen der Motordrehrichtung und der Ausbildung der Anlauffläche 11 dazu beiträgt, daß das Gewinde selbst lediglich der Mitnehmerfunktion dient.

Als Außengewinde 10 erweist sich ein zweigängiges Tra­ pezgewinde zweckmäßig, da die Zweigängigkeit des Ge­ windes die Montage bzw. Demontage erleichtert und einen axial und radial ruhigen Lauf garantiert. Des weiteren werden durch die Verwendung eines zweigängi­ gen Trapezgewindes mögliche Pendelbewegungen in Dreh­ richtung vermieden.

Claims (8)

1. Schraubverbindung zwischen einem Lüfterrad und einer Flüssigkeitsreibungskupplung an einer Brenn­ kraftmaschine, wobei das Lüfterrad an der Flüssig­ keitsreibungskupplung lösbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (2) eine mittige, kreisförmige Aus­ nehmung (7) mit über den Umfang verteilt angeord­ neten, in die Ausnehmung (7) kragenden Vorsprüngen in Form von Schraubsegmenten (8) aufweist, die ein Innengewinde bilden, wobei das Lüfterrad (2) mit­ tels der Schraubsegmente (8) auf einem auf der Flüssigkeitsreibungskupplung (1) koaxial zu ihrer Mittelachse (9) ausgebildeten Außengewinde (10) aufschraubbar ist.

2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (2) eine Aussparung (6) mit einem darin fest angeordneten Montagestützring (5) zur Befestigung an der Flüssigkeitsreibungskupplung (1) aufweist, wobei die mittige, kreisförmige Aus­ nehmung (7) mit den ein Innengewinde bildenden Schraubsegmenten (8) an dem Montagestützring (5) ausgebildet ist.

3. Schraubverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Ausnehmung (7) kragenden Schraubsegmen­ te (8) aus dem Lüfterrad (2) ausgeformte und ge­ schrägte Vorsprünge darstellen.

4. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (10) ein Trapezprofil aufweist.

5. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagedrehrichtung des Lüfterrades (2) entgegengesetzt zur Drehrichtung des Lüfterrades (2) verläuft.

6. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde (10) als zweigängiges Gewinde ausgebildet ist.

7. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubsegmente (8) selbsthemmend auf dem Au­ ßengewinde (10) aufschraubbar sind.

8. Schraubverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Flüssigkeitsreibungskupplung (1) eine an das Außengewinde (10) anschließende, plane Anlauffläche (11) vorgesehen ist, an der das Lüfterrad (2) zur Anlage kommt.