DE2005387A1 - Fan drive for liquid-cooled internal combustion engines in motor vehicles - Google Patents
Fan drive for liquid-cooled internal combustion engines in motor vehiclesInfo
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Description
3k Februar/3k February /
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Ventüaitioranirieh für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen in KraftfahrzeugenVentüaitioranirieh for liquid-cooled internal combustion engines in motor vehicles
Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb eines Ventilators in flüssigkeit«gekühlten Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeugen, bei dem unter dem Einfluß eines temperaturempfindlichen Elementes eine kraft* schlüssige Verbindung zwischen dem Antrieb des Ventilators und dem Ventilator hergestellt wird.The invention relates to the drive of a fan in liquid «cooled internal combustion engines for motor vehicles, in which under the influence of a temperature-sensitive element a force * coherent connection between the drive of the fan and the Fan is manufactured.
Bekannte Antriebe dieser Art verwenden eine im Kühlmittelkreislauf eingesetzte Temperatursonde, die bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur des Kühlmittels einen Stromkreis schließt, welcher eine Magnetkupplung aktiviert, die- eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Ventilatorantrieb undi de« Vmtt££Lx§ür hersteilt oder unterbricht. (Deutsche Auelege-1 im 9#6%f d^uteeh« Pattewfcschrif^ 866 576, franz. PettenüschrifiiKnown drives of this type use a temperature probe used in the coolant circuit, which closes a circuit when a certain temperature of the coolant is exceeded, which activates a magnetic coupling that establishes or interrupts a non-positive connection between the fan drive andi de «Vmtt ££ Lx§ür. (Deutsche Auelege-1 im 9 # 6% f d ^ uteeh «Pattewfcschrif ^ 866 576, French Pettenüschrifii
BfeE anderen Antrieben, die ram der Temperatur des Kühlmittels geeteue** werden, liegt das teBperaturempfindliche Element im- Strom der Kühlluft,, die- aus dem Kühler abströmt, und aktiviert auf diese Weise bei Überechreiten einer bestimmten Temperatur der aus dem Kühler etttströmend*» Mm eine> Kufpiungv, däie? den Kraf^Ächluß awische» deni i ümdi dem Vetttiialior heretieELt· (Schweiz. PatentöcnrifTt Jjß 0§6-,, A^iÜegeechrift 1 268 k^?, VZA Pa*en*echrift 2 8Bi 89Ö)V Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß sie sehrBfEE other drives, the ram of the temperature of the coolant geeteue ** are the teBperaturempfindliche element is im- flow of cooling air from the cooler flows ,, DIE, and activated in this way at a certain temperature of the Überechreiten etttströmend from the cooler * » Mm a> Kufpiungv, däie? The force of the awische »deni i ümdi dem Vetttiialior heretieELt · (Switzerland. PatentöcnrifTt Jjß 0§6- ,, A ^ iÜegeechrift 1 268 k ^ ?, VZA Pa * en * echrift 2 8Bi 89Ö) V Devices of this type have the disadvantage that they very much
10^833/119910 ^ 833/1199
aufwendig sind, teilweise besondere, elektrisch gesteuerte Stromkreise mit Relais und dergleichen benötigen und damit ströanfällig sind.. Die Erfindung schafft eine Steuerung des Ventilatorantriebee, die eben« falls Ton der KUhlmittelteaperatur abhängig gesteuert wird, aber sehr einfach in der Konstruktion ist und zuTerlässig arbeitet und von jeder Stromquelle unabhängig ist.elaborate are, in some cases special, electrically controlled circuits with relays and the like and are therefore prone to failure. The invention creates a control of the fan drive that just « if the sound of the coolant temperature is controlled depending on, but very is simple in construction and works reliably and by everyone Power source is independent.
Die Erfindung ist besonders anwendbar an Brennkraftmaschinen, bei denen der Ventilator auf der Welle der Kühlmittelualaufpumpe gelagert ist. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß die Velle der'Kühlmitteluslaufpumpe während des Betriebes der Brennkraftmaschine eine Temperatur annimmt, die der Temperatur des Kühlmittels entspricht. Die Erfindung verwendet daher ein temperaturempfindliches Element, das in direkter, wärmeleitender Verbindung mit der Velle der Kühlaittelumlaufpuupe steht·The invention is particularly applicable to internal combustion engines in which the fan is mounted on the shaft of the coolant pump. It is based on the knowledge that the Velle der'Kühlmitteluslaufpumpe assumes a temperature during operation of the internal combustion engine, which corresponds to the temperature of the coolant. The invention used hence a temperature-sensitive element that is in direct, heat-conducting connection with the shaft of the coolant circulation pump
Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der beigegebenen Zeichnungen zweier Ausftihrungsbeispiele der Erfindung.Details and further features of the invention emerge from the following Description based on the accompanying drawings of two exemplary embodiments the invention.
\ Sr der Zeichnung ist: \ Sr of the drawing is:
Piff, T ein Lfegeechnitt durch einen ¥entil»toraiitriftb! nach Erfindung, entlang dor Linie I-1 in Pigv 2,Whistle, T an air cut through a valve toraiitriftb! after Invention, along line I-1 in Pigv 2,
Fig« 2 eine Ansicht des durch das wärmeempfindliche SLeeent betätigten Kupplungsteiles isFig. 2 is a view of the through the thermosensitive SLeeent actuated coupling part is
nach Fig. 1 in Pfeilrichtuag Z gemebea uater Mtet&aa dta»
Führungselemente und
Fig* 3 ein Längsschnitt durch »ine Eühlmittelumlauf^ttsatp* mitaccording to Fig. 1 in arrow direction Z gemebea uater Mtet & aa dta »guide elements and
FIG. 3 shows a longitudinal section through a coolant circulation system
Ventilatorantrieb oach einer anderes JtesfShruaflpform der Irf iad»a§. | §S| 3 3 / 11M Fan drive oach another JtesfShruaflpform of the Irf iad »a§. | §S | 3 3/1 1 M
BAD ORIGfNAi.BAD ORIGfNAi.
In Fig. 1 ist die Meile-10 einer ω der Stirnseite eines Hotorblockeβ angebrachten, Ku^sittelumlaufpuape veranschaulicht, auf der das Pumpenrad drehfest angebracht ist, so daß es mit der Meile 10 ualäuft. Die Welle.10 ist nach vorn (links in der Zeichnung) verlängert und ragt ein Stück aus des Pumpenge&äuse heraus. Auf dieser Verlängerung sitzt ebenfalls fest ein Flansch i4t der mehrere Löcher mit Gewinde für die Schrauben 16 aufweist, ait denen die Keilriemenscheibe i8 fest mit dem Flansch 14 verbunden ist· Auf dem vorderen Ende der Welle 10 ist die Habe 20 eines Ventilatorrades 13 lose aufgesetzt* die am Ende der Welle 10 durch, eine Lagerscheibe 21 mit Sprengring 23 auf der Welle 10 gehalten wird. Die Habe 20 des Ventilators 13 ist topfartig erweitert und weist auf der Innenseite der topfartiges Erweiterung 22 eine Reibfläche auf·In FIG. 1, the mile 10 of a Ku ^ sittelumlaufpuape attached to the end face of a Hotorblockeβ is illustrated, on which the pump wheel is fixedly attached so that it runs with the mile 10. The shaft.10 is extended to the front (left in the drawing) and protrudes a little from the pump housing. A flange i4 t is also firmly seated on this extension and has several threaded holes for the screws 16, with which the V-belt pulley i8 is firmly connected to the flange 14. On the front end of the shaft 10, the hub 20 of a fan wheel 13 is loosely placed * which is held on the shaft 10 by a bearing washer 21 with a snap ring 23 at the end of the shaft 10. The hub 20 of the fan 13 is widened like a pot and has a friction surface on the inside of the pot-like widening 22
Der topf artigen Erweiterung der Ventilatornabe sind swei etwa halb- x kreisförmige Backen 26, 2? zugeordnet, welche Flansche 28t 29 aufweisen. Jede der Backen 26, 27 hat auEerdem Langsenlitze 3O9 durch die sie an Schrauben 1.6' so geführt werden, daß sie ein gewisses Stück von der Welle 10 weg und auf die topf artige Erweiterung au bewegt werden können. Durch Zugfedern 31, 32 werden die Backen 26, 2? normalerweise in einer Stellung gehalten, bei der die Außenseite der Flansche 28, die ebenfalls ait einem fieibbelag versehen werden können, die Reibfläche 25 der topfartigen Erweiterung der Ventilatornabe nicht berühren. Sie Flansche 29 der halbkreisförmigen Backen 26, 27 liegen in einen gewiesen Abstand von der Welle 10, so daß zwischen ihnen und der Welle 10 ein Ringraum 12 gebildet wird· In diesem Singraum 12 sind ein oder mehrere Dehnstoffelemente 35untergebracht, die in unmittelbarem, wärmeleitenden Kontakt mit der Welle 10 stehen.The pot-like extension of the fan hub are two approximately half- x circular jaws 26, 2? assigned, which flanges 28 have t 29th Each of the jaws 26, 27 also has long braid 3O 9 through which they are guided on screws 1.6 'so that they can be moved a certain distance away from the shaft 10 and onto the pot-like extension. The jaws 26, 2? normally held in a position in which the outside of the flanges 28, which can also be provided with a fieibbelag, do not touch the friction surface 25 of the pot-like extension of the fan hub. The flanges 29 of the semicircular jaws 26, 27 are at a certain distance from the shaft 10, so that an annular space 12 is formed between them and the shaft 10 stand with shaft 10.
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Die Welle 10, die über das Kühlmittelpumpenrad in metallischer, wärmeleitender Verbindung mit dem Kühlmittel steht, nimmt nach gewieser Betriebszeit die Temperatur des Kühlmittels oder eine Temperatur an, die der Kühlmitteltemperatur proportional ist und leitet diese Temperatur an das oder die Dehnstoffelemente 35 weiter.The shaft 10, which via the coolant pump wheel in metallic, thermally conductive There is a connection with the coolant, according to proven Operating time, the temperature of the coolant or a temperature that is proportional to the coolant temperature and conducts this temperature to the expansion element or elements 35 further.
Schlange das Kühlmittel normale Betriebstemperatur oder eine geringe Temperatur aufweist, halten die Zugfedern 31, 32 die Backen 26, 27 außer Kontakt mit der Reibfläche 25 der topfartigen Erweiterung der Ventilatornabe ·Snake the coolant normal operating temperature or a low Has temperature, the tension springs 31, 32 keep the jaws 26, 27 out of contact with the friction surface 25 of the pot-like extension of the fan hub ·
Oberschreitet die Temperatur des Kühlmittels jedoch eineja gewissen Wert, so erwärmt sich auch die Welle 10 entsprechend und gibt diese Erwärmung an das oder die Dehnstoffelemente 35 weiter. Die Dehnstoffelemente 35 dehnen eich entsprechend dieser Temperaturerhöhung und schieben die Backen 26, 2? gegen die Kraft der Zugfedern 31, 32 radial nach außen bis die Flansche 28 der Backen 26, 27 bei Auftreten einer kritischen Temperatur fest an der Reibfläche 25 anliegen.However, if the temperature of the coolant exceeds a certain value, the shaft 10 is also heated accordingly and passes this heating on to the expansion element or elements 35. The expansion elements 35 stretch according to this temperature increase and push the Jaws 26, 2? against the force of the tension springs 31, 32 radially outwards to the flanges 28 of the jaws 26, 27 rest firmly against the friction surface 25 when a critical temperature occurs.
In diesem Betriebszustand wird der Ventilator von der Antriebsscheibe 18 über die Schrauben 16, die Backen 26, 27« die Reibung zwischen den Flanschen 28 und den Flanschen 22% 25 der topfartigen Erweiterung der Ventilatornabe mitgenommen und sorgt für eine verstärkte Kühlung bis die Temperatur des Kühlmittels soweit abgesunken ist, daß der Druck der Dehnstoffelemente auf die Backen 26, 27 nachläßt und die Backen 26, 27 durch die Zugkraft der Federn 31, 32 wieder von der Reibfläche 25 gelöst werden.In this operating state, the fan is carried along by the drive pulley 18 via the screws 16, the jaws 26, 27 ″, the friction between the flanges 28 and the flanges 22% 25 of the pot-like extension of the fan hub and ensures increased cooling up to the temperature of the coolant has fallen so far that the pressure of the expansion elements on the jaws 26, 27 decreases and the jaws 26, 27 are released from the friction surface 25 again by the tensile force of the springs 31, 32.
In Fig. 3 ist «ine andere Aueführungefora der Erfindung veranschaulicht. Das Gehäuse kO der Kühlmittelumlaufpumpe ist mit Ktthlmittelkanälen k2 In Fig. 3 there is illustrated another embodiment of the invention. The housing kO of the coolant circulation pump is provided with coolant channels k2
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verseilen, die Kühlmittel· bis in die Nabe der Pumpenwelle 44 heranführen. Die Pumpenwelle Mf ist in ihrem Pumpengehäuse mit einem Kugellager 46 t!i gelagert und eine Stopfbüchsendichtung 48 verhindert das Austreten von β Kühlmittel aus der Pumpe in die Lagerung·strand the coolant up to the hub of the pump shaft 44. The pump shaft Mf is mounted in its pump housing with a ball bearing 46 t! I and a stuffing box seal 48 prevents the escape of β coolant from the pump into the bearing.
Die Pumpenwelle 44 hat eine zentrale Bohrung 50» in die ein Dehnstoffelement 52 eingesetzt ist. Das Dehnstoffelement 52 trägt eine Stoßstange 53» die auf einen in der Bohrung 50 beweglichen Kolben 5^ mit Dichtmanschette wirkt, so daß bei einer Erwärmung des Dehnstoffelementes 52 die Stoßstange 53 den Kolben 54 mit Dichtmanschette 55 nach vorn (nach links in der Zeichnung) verschieben kann. Das Ende der zentralen Bohrung 50 mündet in einen Kanal 56, der am Ende der Welle 44 durch einen Schraubetopfen 57 verschlossen ist« -The pump shaft 44 has a central bore 50 »in which an expansion element 52 is inserted. The expansion element 52 carries a bumper 53 » which on a movable in the bore 50 piston 5 ^ with sealing sleeve acts, so that when the expansion element 52 is heated, the bumper 53 move the piston 54 with sealing collar 55 forward (to the left in the Drawing) can move. The end of the central bore 50 opens into a channel 56, which at the end of the shaft 44 through a screw plug 57 is locked "-
-61 ■ '■ ■■ .--61 ■ '■ ■■ .-
Die Nabe des Ventilators weist, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform,
eine topfartige Erweiterung 62 auf, die auf ihrer Innenseite eine
Beibfläche 63 trägt.
In der topfartigen Erweiterung 62 der Ventilatörnabe/läuft ein flansch h3
der Pumpenwelle hk% der eine Anzahl Bohrungen Sk hat, die über Kanäle 65The hub of the fan has, similarly to the first embodiment, a pot-like extension 62 which carries an additional surface 63 on its inside.
In the pot-like enlargement 62 of the fan hub / runs a flange h3 of the pump shaft hk % which has a number of bores Sk , which via channels 65
kk '.-.-■'kk '.-.- ■'
mit dem Kanal 56 der Welle/ in Verbindung stehen. An der der Ventilatornabe abgewandten Seite des Flansches 45 ist mit Schrauben 66 eine Keilriemenscheibe 67 befestigt, durch die die Pumpenwelle kk±n übiicher Weise angetrieben wird. "·'"""." . In den Bohrungen 64 des Wellenflansches 45 sind Kolben 68 mit Dißfctmanschetten 69 eingesetzt, die ah ihrer Außenseite Reibbeläge 70 tragen, . welche an der Reibfläche 63 zur Anlage kommen können. Die Bohrungen 50, diewith the channel 56 of the shaft / are in communication. On the side of the flange 45 facing away from the fan hub, a V-belt pulley 67 is fastened with screws 66, through which the pump shaft kk ± n is driven in the usual way. In the bores 64 of the shaft flange 45 pistons 68 are inserted with Dßfctmanschetten 69, which carry friction linings 70 on their outside, which can come to rest on the friction surface 63. The bores 50, the
3 371193 37119
Kanäle 56, 65 und die Bohrungen 64 aind «it einem Druckmedium gefüllt, βο daß sieb ein durch den Kolben 54, 55 des Dehnstoffelenentea 52 auf das in der Bohrung 50« den Kanälen 56« 65 und Bohrungen 64 befindliche Dreckmedium ausgeübter Brück auf die Kolben 68, 69 überträgt und diese aus den Bohrungen 64 herausbewegt bis ihre Beläge 70 an der Reibfläche der Ventilatornabe 62 anliegen.Channels 56, 65 and the bores 64 are filled with a pressure medium, βο that sieve a through the piston 54, 55 of the Dehnstoffelenentea 52 on that located in the bore 50 ″, the channels 56 ″ 65 and the bores 64 Dirt medium exerted bridge on the piston 68, 69 transfers and this moved out of the bores 64 until their linings 70 rest against the friction surface of the fan hub 62.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist ähnlich wie die im ersten AusfUhrungsbeispiel beschriebene.The mode of operation of this arrangement is similar to that in the first exemplary embodiment described.
So lange die Temperatur des in den Kanälen 42 der" KQhloittelumlaufpumpe zirkulierenden Kühlmittels normale Betriebstemperatur hat« ist das in der zentralen Bohrung der Welle 44 angeordnete Dehnstoffelemeni 52 nicht expandiert und der von ihm beeinflußte Kolben 54/55 befindet sich in seiner extrem zurückgezogenen Stellung (rechts in der Zeichnung). Es wird kein Druck auf das in der Bohrung 50«den Kanäle« 56, 65 und den Bohrungen 64 befindliche Druckmedium ausgeübt und auf die Kolben 68, übertragen. Die Kolben 68, 69 mit ihrem Reibbelag 70 befinden sich daher nicht in Anlage mit der H ibfläche 62 der Ventilatornabe ued die Welle nimmt die Ventilatornabe nicht mit. überschreitet dagegen die Temperatur des Kühlmittels in den Kanälen 42 der Kühlmittelumlaufpupfte einen kritischen iiert, so bewirkt diese Temperaturerhöhung eine Expansion des DehiMBtoffelenentes 52, wodurch der Kolben 54, 55 in der Bohrung 50 Torgeechoben wird, (nach links la der Zeichnung). Der Kolben 54, 55 drückt auf das Druckmedium in der zentralen Bohrung 50 der Welle 44. Di#«er Bru<?k pflanzt sich durch die Kanäle 56, 65 fort und schiebt die Kolfee» £8, £9 mach außen, so daß ihr Reibbelag 70 sur Anlage an die Reibfläche €5 *wr fentilAtarnabe gelangt, wodurch die Ventilatornabe fest mit der Welle 4>4, k$ «er»· bunden wird· Diese Verbindung »wischen der Welle hk, 4§ ujfg Mr Yeptilatornabe $0, 62 bleibt so lang· erhalte», bis die Temperatur * widder auf eisen aormalen Wert gesunken ist.As long as the temperature of the coolant circulating in the channels 42 of the "KQhloittelumlaufpumpe" is normal operating temperature "the expansion material element 52 arranged in the central bore of the shaft 44 is not expanded and the piston 54/55 influenced by it is in its extremely retracted position (right No pressure is exerted on the pressure medium located in the bore 50, the channels 56, 65 and the bores 64 and transferred to the pistons 68. The pistons 68, 69 with their friction lining 70 are therefore not located in contact with the lifting surface 62 of the fan hub and the shaft, the fan hub does not move with it. If, on the other hand, the temperature of the coolant in the channels 42 of the coolant circulation pump exceeds a critical level, this increase in temperature causes an expansion of the expansion element 52, whereby the piston 54, 55 Torgeechoben is in the bore 50, (to the left la of the drawing). The piston 54, 55 presses on the Pressure medium in the central bore 50 of the shaft 44. The bruise propagates through the channels 56, 65 and pushes the kolfee outside so that its friction lining 70 rests on the friction surface € 5 * wr fentilAtarnabe arrives, whereby the fan hub is firmly connected with the shaft 4> 4, k $ "er" · This connection "between the shaft hk, 4§ ujfg Mr Yeptilatornabe $ 0, 62 remains so long · keep», until the temperature * aries has sunk to an abnormal value.
109833/1 iff109833/1 iff
BAD ORIGfNAlBATH ORIGfNAl
Claims (1)
Verbindung mit der Nabe (60) des Ventilators (6i> herstellen (Fig. 3).characterized in that the heat-sensitive element (52) is installed in a central bore (50) of the shaft (Mf) and acts on a piston (5 ^ t55), the movements of which occur via a pressure medium in channels (56, 65) one or more pistons (68, 69) are transmitted, which withKeibflachen (70) a non-positive
Establish the connection with the hub (60) of the fan (6i> (Fig. 3).
dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse CfO) der Kühlmittelumlaufpumpe Kühlmittelkanäle (k2) vorgesehen sind, die Kühlmittel in der Nähe der Welle (hk) der Kühlmittelumlaufpumpe zirkulieren lassen. km fan drive for liquid-cooled internal combustion engines in motor vehicles according to one of claims 1 to 3,
characterized in that coolant channels (k2) are provided in the housing CfO) of the coolant circulation pump, which allow coolant to circulate in the vicinity of the shaft (hk) of the coolant circulation pump.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |