DE2759015A1

DE2759015A1 - Temperaturgesteuerte fluidkupplung zum kuppeln des kuehlergeblaeses einer brennkraftmaschine mit der maschine

Info

Publication number: DE2759015A1
Application number: DE19772759015
Authority: DE
Inventors: Everett George Blair
Original assignee: Wallace Murray Corp
Current assignee: Wallace Murray Corp
Priority date: 1977-01-26
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1978-07-27
Also published as: GB1556142A; ES466360A1; SE7714809L; FR2378982A1; FR2378982B1; CA1066152A; US4090596A; JPS5393253A; JPS6112132B2

Description

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL- HOPF EBBtNdHAUS FINCK "·**"

-3-

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine temperaturgesteuerte Fluidkupplung zum Kuppeln eines Kühlergebläses bzw. eines Kühlerventilators einer Brennkraftmaschine mit der Maschine für den Antrieb des Gebläses bzw. Ventilators. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Gebläse- bzw. Ventilatorantrieb mittels viskoser Flüssigkeit für das Kühler-Kühlsystem einer Brennkraftmaschine. Derartige Gebläseantriebe sind bekannt. Sie umfassen gewöhnlich eine von der Maschine angetriebe drehbare Treibscheibe. Die Treibscheibe ist drehbar in einem Gehäuse angeordnet, welches die Schaufeln eines Gebläses bzw. Lüfters trägt. Von einer Speicherkammer wird in eine Treibkammer eine Menge viskoser Flüssigkeit eingeführt, die häufig als Scherflüssigkeit bezeichnet wird. Die drehbare Scheibe ist in der Treibkammer angeordnet. Abhängig von der Menge der Scherflüssigkeit in der Treibkammer wird der Grad der Drehkupplung zwischen dem treibenden Rotor und dem Gebläse variiert. Diese Änderung wird gewöhnlich von einer temperaturempfindlichen Ventilanordnung gesteuert. Dabei öffnet das Ventil und führt eine größere Fluidmenge zu, wenn ein Bedarf an einer stärkeren Kühlung besteht und schließt, um den Grad der Drehkupplung zu begrenzen, wenn eine geringere Kühlung erforderlich ist. Derartige Anordnungen haben einen Kanal für die Scherflüssigkeit zwischen dem radial äußersten Abschnitt der Treibkammer, in der der Treibrotor angeordnet ist, und der Speicherkammer. Die Scherflüssigkeit wird so abgelenkt, daß sie von dem radial äußersten Teil der Treibkammer durch den Kanal und dann in die Speicherkammer fließt (Society of Automotive Engineers publication 740,596 August 12-16, 1974, Everett G. Blair) Mit diesen Vorrichtungen lassen sich die Leistungsverluste durch das Kühlergebläse dadurch reduzieren, daß bei verschiedenen Maschinendrehzahlen und Umgebungstemperaturen die Anforderungen an die Gebläseleistung mit der Anforderung an die Maschinenkühlung in Beziehung gesetzt wird.

809830/0641

SCHIFF ν. FDNER STREML SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

Die temperaturempfindliche Ventilanordnung verwendet gewöhnlich einen Bimetallstreifen, um die Stellung des Ventils festzulegen. Durch diese Stellung wird wiederum die Menge der Scherflüssigkeit gesteuert, die die Drehkupplung zwischen der Maschinenleistung und dem Gebläse herstellt. Konstruktionsbeispiele für Bimetallstreifen sind aus den US-PSen 3,179,221 und 3,191,733 bekannt. Der Bimetallstreifen muß bezüglich des Ventils, das er steuert, in der richtigen Weise ausgerichtet sein. Wenn sich das Bimetall in der einen Richtung biegt, betätigt er das Ventil in Richtung einer Stellung. Wenn sich der Bimetallstreifen in der entgegengesetzten Richtung biegt, betätigt er das Ventil in Richtung der entgegengesetzten Stellung. Bei der üblichen Ventilanordnung führen niedrigere Umgebungstemperaturen der Maschine zu einem Biegen des Bimetalls in eine Richtung für das Schließen des Ventils, höhere Umgebungstemperaturen der Maschine führen zu einer entgegengesetzten Biegerichtung und zu einer entgegengesetzten Ventilbetätigung, d.h. das Ventil wird geöffnet.

Bei der Montage und der Repartur derartiger temperaturgesteuerter Fluidkupplungen ist es somit erforderlich, daß der Bimetallstreifen bezüglich des Ventils richtig ausgerichtet wird. Wenn also hohe Maschinentemperaturen eine maximale Scherflüssigkeitskupplung erfordern, um dadurch eine maximale Kühlung des Kühlers durch das Gebläse zu bewirken, kann eine falsche Bimetallanordnung zu einer überhitzung der Maschine führen. Wenn sich beispielsweise/uimetall so biegt, daß das Ventil bei hohen Maschinentemperaturen schließt und sich nicht in der richtigen Richtung für das öffnen des Ventils biegt, ist die Kühlung des Kühlers durch das Gebläse geringer als erforderlich, so daß Schäden an der Maschine auftreten können.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Flüssigkeitskupplung mit einem solchen Bimetallstreifen zu versehen, daß eine ungenaue Anordnung oder Montage des Bimetallstreifens an dem Gehäuse der Fluidkupplung

809830/06X8

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL- HOPF EBBINQHAUS FtNCK -,

nicht vorgenommen werden kann, so daß eine Überhitzung der Maschine infolge unzureichender Kühlung durch das Gebläse am Kühler vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Enden des Bimetallstreifens mit Halteaussparungen versehen werden, die so angeordnet sind, daß nur eine gewünschte vorgegebene Anordnung möglich ist.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Kupplung zum Antrieb eines Gebläses für das Kühlsystem eines Kühlers einer Brennkraftmaschine mittels einer Scherflüssigkeit, bei welcher ein temperaturempfindliches ventil den Grad der Drehkupplung zwischen der Maschine und einem Kühlergebläse dadurch steuert, daß die tatsächliche Menge der Scherflüssigkeit bei der Flüssigkeitskupplung zwischen der Maschine und dem Gebläse reguliert wird. Die spezifische Verbesserung betrifft einen Bimetallstreifen für eine temperaturgesteuerte Fluidkupplung, der so gestaltet ist, daß er an dem Gehäuse der Kupplung nicht montiert werden kann, es sei denn in einer vorgegebenen Ausrichtung. Auf diese Weise wird ein überhitzen der Maschine aufgrund einer falschen Montage des Bimetallstreifens ausgeschlossen.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine temperaturgesteuerte Fluidkupplung, wobei der Bimetallstreifen in der erfindungsgemäßen Heise ausgebildet ist,

Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie II-II von Fig. 1, und

Fig. 3 perspektivisch den Bimetallstreifen an einem Kupplun gs te i1.

10**30/0641

SCHIFF ν. FDNER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK _£«·

-G-

Die in Fig. 1 gezeigte temperaturgesteuerte Fluidkupplung 10 kuppelt eine nicht gezeigte Brennkraftmaschine mit einem Gebläse. Dabei ist eine Welle 12 mit einem Bandelement, beispielsweise einem Riemen verbunden, der von der Maschine angetrieben wird. In Fig. 1 befindet sich der Kühler links von der Kupplung 10. Mit der Welle 12 ist eine Treibscheibe 14 verbunden, die sich in der Treibkammer 16 des Fluidkupplungsgehäuses 17 dreht, das in herkömmlicher Weise gebaut ist. Das Gehäuse 17 hat eine Vielzahl von Gebläseschaufeln, von denen nur eine teilweise gezeigt ist. Eine Speicherkammer 18 enthält eine Mengeeiner Scherflüssigkeit, beispielsweise flüssiges Silikon. Eine Trennwand 20 trennt die Treibkammer 16, in der sich der Rotor mit der Treibscheibe 14 dreht, und die Speicherkammer 18. In der Trennwand 20 befindet sich eine Ventilöffnung 22, die durch Betätigung einer Ventilklappe geöffnet oder geschlossen wird, welche normalerweise in die Offenstellung des Ventils vorgespannt ist. Das Gehäuse 17 hat eine hintere Wand 26. Weiterhin ist ein Halter 28 vorgesehen, der hochstehende Laschenabstände 29 an jedem Ende aufweist, welche die Enden eines Bimetallstreifens 30 aufnehmen. Für die Betätigung der Klappe 24 dient eine langgestreckte Stange 32.

Der Normalbetrieb der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung läuft folgendermaßen ab: Wenn die Maschinentemperaturen relativ hoch sind und eine maximale Kühlung des Kühlers erforderlich ist, erfordert dies eine maximale Flüssigkeitskupplung zwischen der Eingangswelle 12 und dem Kupplungsgehäuse 17, welches die Gebläseschaufeln trägt. Das auf die höheren Temperaturen ansprechende Bimetall 30 biegt sich in Fig. 1 nach links, wodurch die öffnung 22 der Trennwand 20 freigegeben wird, so daß sich die maximale Seherflüssigkeitsmenge in der Treibkammer 16 befindet. Dadurch wird die maximale Scherflüssigkeitskupplung zwischen dem Treibrotor 14 und dem Gehäuse 17 verwirklicht. Wenn im Gegensatz dazu relativ niedrige Maschinentemperaturen eine geringere Drehung des Gebläses und somit eine Energieeinsparung ermöglichen, biegt sich der Bimetallstreifen 30 in Fig. 1 nach rechts, wodurch die öffnung 22 geschlossen wird.

Ö09830/06U

SCHIFF v. FONER STREHL SCHOBEL-HOW EBBtNGHAUS FlNCK

Dieses Schließen führt dazu, daß sich weniger Scherflüssigkeit in der Treibkammer 16 befindet, so daß sich ein größerer Schlupf zwischen der Eingangswelle 12 und dem Gebläse einstellt.

In Fig. 3 ist die Gestalt des Bimetalls 30 an dem Halteträger 28 im einzelnen gezeigt. Der Bimetallstreifen 30 hat an einem Ende eine Aussparung 34 und am anderen Ende eine entsprechende Aussparung 36. Die Aussparungen 34 und 36 liegen auf gegenüberliegenden Seiten der Längsachse oder Mittellinie 38 des Bimetalls. Die Aussparung 36 nimmt einen Abschnitt 40 der Haltelasche 29 auf, während die Aussparung 34 einen Abschnitt 42 der gegenüberliegenden Haltelasche 28 aufnimmt. Der Mittelabschnitt des Bimetallstreifens 30 drückt die Stange 32 zu der Klappe 24, während die Vorspannung der Klappe die Stange gegen das Bimetall drückt. Somit bewegt eine Biegung des Bimetalls ansprechend auf Umgebungstemperaturänderungen die Klappe. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausgestaltung ist es nicht möglich, den Bimetallstreifen 30 an dem Halteträger 28 anders als in der gezeigten Stellung zu montieren. Dadurch ist die richtige Ausrichtung des Bimetallstreifens bezüglich des Ventils und der anderen Bauteile der Fluidkupplung immer gewährleistet.

801830/0641

Lee rse ι t e

Claims

Patentansprüche

1. Temperaturgesteuerte Fluidkupplung zum Kuppeln eines Kühlergebläses einer Brennkraftmaschine mit der Maschine, um das Gebläse in Drehung zu versetzen, mit einem Gehäuse mit einer Treibkanner, in die sich ein Rotor erstreckt, mit einer Scherflüssigkeitspeicherkammer in dem Gehäuse, die mit der Treibkammer über ein temperaturgesteuertes Ventil in Verbindung steht, wobei der Öffnungsgrad des Ventils die Stärke der Drehkupplung zwischen Maschine und Gebläse festlegt und das Ventil in der einen Stellung eine maximale Drehkupplung bewirkt, und mit einem Bimetallschichtkörper, der an dem Gehäuse angebracht ist und das Ventil betätigt, wobei ein Biegen des Bimetallschichtkörpers in eine Richtung

801130/0641

ORIGINAL INSPECTED

27£9015

SCHIFF ν. FC)NER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

infolge Änderungen seiner Umgebungstemperatur ein öffnen des Ventils und ein Biegen des Schichtkörpers in entgegengesetzter Weise ein Schließen des Ventils bewirkt, gekennzeichnet durch Einrichtungen (2 8, 29) zum Halten des Bimetallschichtkörpers (30) an dem Gehäuse (17) in einer vorher festgelegten Ausrichtung bezüglich des Ventils (23, 24), derart, daß die Montage des Bimetallschichtkörpers (30) an dem Gehäuse (17) nur dann möglich ist, wenn das Bimetall in der festgelegten Weise bezüglich des Gehäuses (17) ausgerichtet ist.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallschichtkörper (30) mit Aussparungen (34, 36) an seinem Umfang für das Anbringen an dem Gehäuse (17) ausgebildet ist, wobei die Aussparungen (34, 36) mit Haltelaschen (40, 42, 29) an dem Gehäuse (28, 17) zusammenwirken und die Haltelaschen aufnehmen.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Binvetallschichtkorper (30) die Form eines rechteckigen Streifens hat, und daß jedes Ende des Bimetallstreifens eine Aussparung (34, 36) trägt, wobei die Aussparungen an den gegenüberliegenden Seiten der Längsachse des Bimetallstreifens vorgesehen sind.

B09830/0648