DE2809847A1

DE2809847A1 - Kupplungsbaugruppe

Info

Publication number: DE2809847A1
Application number: DE19782809847
Authority: DE
Inventors: Robert Nelson Cornish
Original assignee: Holset Engineering Co Ltd
Current assignee: Cummins Turbo Technologies Ltd
Priority date: 1977-03-07
Filing date: 1978-03-07
Publication date: 1978-09-21
Also published as: FR2383358A1; MX146268A; JPS6128106Y2; PL205137A1; SE434875B; BR7801356A; JPS53112356A; ES467590A1; FR2383358B1; JPS5935737U; GB1592604A; US4231457A; DE2809847C2; SE7802529L; CA1081066A

Description

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HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-INC.

-5-

Holset Engineering Co. Ltd. tho-ho-27

Se/H 6. 3. 1978

Kupplungsbaugruppe

Vorliegende Erfindung betrifft Kupplungsbaugruppen und insbesondere thermostatisch geregelte Kupplungsbaugruppen, die geeignet sind, ein Antriebsteil mit einem Abtriebsteil oberhalb oder unterhalb einer vorbestimmten Temperatur zu verbinden. Diese Kupplung ist insbesondere geeignet, einen Kühlgebläserotor eines Verbrennungsmotors in Drehung zu versetzen.

Viele unterschiedliche Arten von Kupplungsbaugruppen für Kühlgebläse an Verbrennungsmotoren wurden vorgeschlagen, um den Wirkungsgrad zu erhöhen. Diese Kupplungen kuppeln den Kühlgebläserotor mit einer von dem Motor angetriebenen Welle oder Riemenscheibe nur dann, wenn die Temperaturbedingungen einen erhöhten LuftstronTam Motorkühler vorbei erfordern. Dies wird gemacht, um die parasitischen Leistungsverluste und die dementsprechende Abnahme im Wirkungsgrad auf ein geringsbnögliches Maß zu bringen, soweit sie im Zusammenhang mit dem Antrieb des Kühlgebläserotors steht. Zusätzlich neigen diese Kupplungen dazu, den im Mittel vorhandenen Schallpegel des Motors zu verringern, da ein angetriebener Kühlgebläserotor einen der größen Lärmbeiträge liefert.

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D-707 SCHWABISCH CMÜND GEMEINSAME KONTEN: D-8 MÜNCHEN 7O

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Bodugasse 49 Telex: 7248 868 pagdd Postscheckkonto München 1679 41-804 Lipowskystraße 10 Telex: 5212248 pawe d

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Eine Art von Gebläsekupplung ist bekannt als eine mit Flüssigkeitsreibung arbeitende, den Zustand der Luft abfühlende Gebläsekupplung, wofür als ein Beispiel die in US-PS 3 179 gezeigte Anordnung angegeben sei. Diese Kupplung bietet die Vorteile, daß sie in sich geschlossen, relativ einfach und direkt auf die Temperatur der durch den Motorkühler gehenden Luft ansprechend ist. Sie hat jedoch den Nachteil, daß der Gebläserotor dauernd in irgend einer Weise erfaßt wird, was die an sich möglichen Wirkungsgradgewinne wieder verringert, die mit Gebläsekupplungen erzielbar sind. Ein anderer Nachteil ist das begrenzte Drehmoment, das durch eine solche Kupplung übertragbar ist, wenn diese nicht übermäßig große Abmessungen erhalten soll.

Eine andere Art von Kupplung bedient sich einer Reihe von mit öl geschmierten Kupplungsscheiben, die in Abhängigkeit von einer Temperaturbedingung miteinander in Eingriff bringbar sind, um ein Kühlgebläse anzutreiben. Ein Beispiel ist in US-PS 3 848 622 zu finden. Diese Gebläsekupplungen ergeben hohe übertragbare Drehmomente und minimale Rotorgeschwindigkeiten/der ausgerückten Lage. Jedoch sind sie sehr kompliziert, was sich in vermehrten Herstellkosten und schwierigerer Wartung auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bekannter thermostatisch geregelter Kupplungen zu vermeiden und eine Kupplungsbaugruppe zu schaffen, die, bei einfacher Bauweise und leicher Herstell- und Wartungsmöglichkeit, ein verbessertes Betriebsverhalten, insbesondere hinsichtlich der in der Kupplung selbst entstehenden Verluste zeigt.

Die vorliegende Erfindung löst die gestellte Aufgabe in erster Linie durch die in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen.

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Vorzugsweise ist auch ein Steuerventil vorgesehen, dem ein Temperaturfühlelement so zugeordnet ist, daß dadurch das Ventil zwecks Zuführung von unter Druck stehendem Strömungsmittel zum ersten Durchgang geöffnet wird, wenn eine vorbestimmte Temperatur in der Umgebung des Fühlelements überschritten wird bzw. ist. Dadurch ist die Kupplung einrückbar und eine Antriebsverbindung zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebsteil herstellbar. Andererseits ist das Ventil durch das Temperaturfühlelement schließbar, wenn die Temperatur in der Umgebung des Fühlelements sich unterhalb des vorbestimmten Temperaturwerts befindet, wodurch die Kupplung ausrückbar ist. In allen Fällen wird ein Vorrat von unter Druck stehendem Strömungsmittel dem zweitgenannten Durchgang kontinuierlich zuführbar sein, damit eine Versorgung mit kühlendem und schmierendem Strömungsmittel stattfindet, ι

Bei einigen Ausführungen ist der Kolben der Zylinder-/Kolbenbaugruppe zur direkten Erfassung einer der Kupplungsabtriebsscheiben für den Fall der Einrückung der Kupplung angeordnet und, zwecks Erleichterung der Trennung des Kolbens von der Kupplungsantriebsscheibe während der Ausrückung der Kupplung ohne Notwendigkeit irgend einer Form einer federbetätigten Trenneinrichtung, die Vorderfläche des Kolbens mit einer oder mehreren Nuten versehen, wobei die" Vorder- und die Rückfläche des Kolbens mittels einer durchgehenden Bohrung verbunden sind. Die letztgenannte Bohrung ist auch zur Bildung einer Leckübertritt soff nung durch den Kolben dienlich. Diese Leckübertrittsöffnung verhindert während des Einrückens der Kupplung einen zu raschen Anstieg des Drucks im Zylinder und damit ein zu rasches Eingreifen der Kupplung. Während des Ausrückens der Kupplung gestattet sie den Abfluß von Strömungsmittel aus dem Zylinder.

Bei anderen Ausführungsformen kann eine Feder zwischen der Vorderfläche des Kolbens und einer benachbarten der Kupplungsantriebsplatten eingefügt sein, um die Trennung des Kolbens

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von der Kupplung während des Ausrückens zu unterstützen.

Vorteilhafterweise ist das Antriebsteil in Form zweier voneinander trennbarer Teile ausgebildet und umfaßt die Zylinder-/Kolbenbaugruppe einen ringförmigen Kolben, der gleitbar in einem ringförmigen Zylinder gelagert ist, der drehbar auf der nichtdrehbaren Tragachse angeordnet ist. Der Zylinder ist dabei zu wenigstens einem der Bestandteile des Antriebsteils zur Drehung mit diesem festgelegt. Aufgrund dieser Anordnung können die Zylinder-Kolbenbaugruppe, die Kupplungsantriebs- und Abtriebsscheiben, das Abtriebsteil und der genannte eine Teil des Antriebsteils so aufgebaut werden, daß sie eine austauschbare Einheit darstellen. Diese kann bei einer großen Vielzahl von Baugruppen Verwendung finden, wenn diese die Tragachse und den genannten anderen Teil des Antriebsteils umfassen.

Es gibt keine Halte- oder Federringe, die die Entfernung und den Ersatz der Einheit hindern würden. Der Kolben ist im Bezug auf den Zylinder und die Kupplungsantriebsscheiben gleitbar, so daß dadurch die Betätigung der Kupplung möglich wird. Jedoch rotieren die Teile alle zusammen während der Kolben vom Zylinder getragen wird. Zwischen Zylinder und Kolben wird Druck ausgeübt, um die Kupplung einzurücken, da jedoch die Teile zusammen rotieren, ergeben sich ohne weiteres hoch wirksame Dichtungen zwischen Zylinder und Kolben. Diese Anordnung steht im Gegensatz zu Aufbauten des bekannten Standes der Technik, wo Teile relativ einander sowohl eine Rotations- als auch eine Gleitbewegung ausführten.

Das Antriebsteil kann durch Riemen oder durch Zahnräder angetrieben sein. Die letztere Antriebsart ist insbesondere dann anwendbar, wenn die Kupplungsbaugruppe innerhalb eines Motorgehäuses untergebracht ist. Im letzteren Fall Kann die gemeinsame Abführeinrichtung aus einer oder mehreren Abführöffnungen in der Umfangswand des Antriebsteils bestehen. Anderenfalls ist es notwendig, Mittel vorzusehen, die das

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Strömungsmittel aus dem Bereich nahe der inneren Umfangswand des Antriebsteils, wo es sich unter der Wirkung der Fliehkraft sammelt, zu weiterleitenden Einrichtungen innerhalb der nicht drehbaren Tragachse zu bringen. Vorzugsweise können solche Mittel aus einem Aufnehmer bestehen, der starr mit der Targachse verbunden ist und sich in dem Bereich erstreckt, wo sich das Strömungsmittel sammelt.

Vorzugsweise besteht das Strömungsmittel aus öl. Wenn die Kupplungsbaugruppe im Zusammenhang mit einem Verbrennungsmotor verwendet werden soll, kann das öl das gewöhnliche Motoröl sein, das zum Schmieren des Motors verwendet wird, es kann aber auch von einer besonderen Ölquelle stammen. Unter Druck stehendes öl zur Zufuhr zum genannten ersten und zweiten Durchgang kann entweder von der üblichen Motorölpumpe oder von einer besonderen ölpumpe, die zusätzlich zu letzterer vorgesehen wird, abgenommen werden.

Das Ventil kann ein einfaches Ein- und Ausschaltventil sein, das z. B. durch eine Magnetspule gesteuert wird. In diesem Fall wird der erste Durchgang gesperrt, wenn das Ventil geschlossen ist. Abweichend hiervon kann die Anordnung des Ventils so getroffen werden, daß der erste Durchgang mit einem Abfluß verbunden wird, wenn er nicht mit der Quelle unter Druck stehenden Strömungsmittel verbunden ist.

In der nachfolgenden Beschreibung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines ersten Ausführungsbeispiels einer Kupplungsbaugruppe gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,

Fig. 3 einen schematischen Schaltkreis für eine mögliche Ausführungsform eines ölzufuhrsystems zur Kupplungsbaugruppe der Fig. 1 oder Fig. 2.

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Das erste, in Pig. I dargestellte Ausführungsbeispiel umfaßt eine Tragachse Io, die sich nicht drehbar an einer feststehenden Unterlage befestigen läßt. Sie dient zum Halten der Kupplungsbaugruppe in ihrer Betriebslage. Auf dem freien Ende der Tragachse Io ist ein im wesentlichen ringförmiges Abtriebsteil 14 drehbar gelagert, an das sich ein angetriebenes Bauteil anbringen läßt, z. B. ein Motorkühlgebläse-Rotor 15 (nicht vollkommen dargestellt). Das Abtriebsteil 14 ist auf der Tragachse Io mittels einer Nadel- oder Rollenlagereinheit 16 gelagert, die zylindrische innere und äußere Laufbahnelemente 18, 2o einschließt, die an der Tragachse Io bzw. dem Abtriebsteil 14 sitzen. Das Abtriebsteil 14 ist auch mittels eines Axialdrucklagers 22 und einer Tellerfederanordnung 24 an der Tragachse Io gelagert. Ein im wesentlichen ringförmiges Antriebsteil 26 ist auf der Tragachse Io mittels eines Rollenlagers 28 und auf dem Abtriebsteil 14 mittels eines Rollenlagers 3o gelagert, wobei das Lager 28 innere und äußere ringförmige Laufbahnelemente 32 und 34 beinhaltet, die von der Tragachse Io bzw. vom Antriebsteil 26 getragen werden. Ebenso gehören zum Lager 3o innere und äußere ringförmige Laufbahnelemente 36 und 38, die vom Abtriebsteil 14 bzw. vom Antriebsteil 26 getragen werden.

Das Antriebsteil 26 besteht aus zwei durch Schrauben zusammengehaltenen Einzelteilen 26a und 26b, so daß zwischen ihrem Innenumfang und einem Abschnitt der Tragachse Io eine ringförmige Kammer 29 begrenzt ist. Innerhalb der letztgenannten Kammer 29 ist ein im wesentlichen ringförmiger Zylinder 4o untergebracht, dessen äußerer Umfang durch Keileingriff 43 starr mit dem Antriebsteil 26 verbunden ist, so daß sich der Zylinder mit dem Antriebsteil dreht.Der innere Umfang des Zylinders 4o ist auf der Tragachse Io mittels zweier Drehringdichtungen 42 gelagert. Der Zylinder enthält einen ringförmigen Kolben 44 mit radialinneren und -äußeren Dichtungsringen 46, 48. Eine schmale ringförmige Kammer 5o für das Strömungsmittel ist zwischen der hinteren Fläche des Kolbens 44 und der Wurzel

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des Zylinders ausgedrückt. Diese Kammer 5o steht mit einer Strömungsmitteleinlaßbohrung 51 in der feststehenden Tragachse Io über eine ringförmige Nut in der Wurzel des Kolbens 44, eine oder mehrere, im wesentlichen radial gerichtete Öffnungen 54 in der inneren Umfangswand des Zylinders 4o und eine Ringnut 56 in der radialinneren Oberfläche der Zylinderbohrung in Verbindung. An der Vorderwand des Kolbens 44 befinden sich eine oder mehrere ringförmige Nuten 58, die mit der Rückwand des Kolbens und damit mit der Kammer 5o über eine oder mehrere axial gerichtete Bohrungen 6o in Verbindung stehen.

Zwischen dem Antriebsteil 26 und dem Abtriebsteil 14 ist eine Kupplungsbaugruppe angeordnet. Sie besteht aus einer oder mehreren Kupplungsscheiben 62, deren radialinnere Enden durch Keileingriff starr mit dem Abtriebsteil 14 verbunden sind, und einer oder mehreren ringförmigen Kupplungsscheiben 64, deren radialäußere Enden durch Keileingriff starr mit dem Zylinder 4o und damit mit dem Antriebsteil 26 verbunden sind. Auf diese Weise veranlaßt eine Verlagerung des Kolbens 44 nach rechts in der Ansicht der Fig. 1 durch Einführung von unter Druck stehendem Strömungsmittel in die Kammer 5o über die Bohrung 51 das Zusammenklemmen der Kupplungsscheiben 62 mit den Kupplungsscheiben 64, wodurch das Abtriebsteil 14 zusammen.mit dem Antriebsteil drehbar wird.

Die feststehende Tragachse Io hat ferner eine axial verlaufende, durchgehende Bohrung 66, durch die ein kühlendes und schmierendes Strömungsmittel eingeführt werden kann. Dieses fließt weiter durch das Axialdrucklager 22, durch das Nadellager 16 und, über Schlitzte 68 im Abtriebsteil 14, radial nach außen über die Kupplungsscheiben 62 und 64. Das kühlende und schmierende Strömungsmittel kann natürlich auch die Rollenlager 28 und 3o erreichen.

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Eine dritte Axialbohrung 7o in der feststehenden Tragachse steht mit einem ringförmigen Durchgang 72 in Verbindung, der zwischen einer Schulter an der Tragachse und einer Klemmplatte 7¹J ausgebildet ist. Letztere hält das Lager 28 in seiner Lage. Der Durchgang 72 steht wiederum mit dem radialinneren Ende eines Aufnehmers 76 in Verbindung, der mit der Tragachse starr verbunden ist. Dabei liegt das radialäußere, den Eintritt darstellende Ende des Aufnehmers 76 nahe dem Innenumfang des Antriebsteils 26 zur Abführung von gebrauchtem Strömungsmittel, daß sich in diesem Bereich als Ergebnis der Fliehkräfte sammelt, die von den verschiedenen sich drehenden Teilen erzeugt werden.

Drehdichtungen 78, 8o verhindern das Lecken von Strömungsmittel aus dem Raum zwischen dem Antriebsteil 26 und der Tragachse Io sowie zwischen dem Antriebsteil 26 und dem Abtriebsteil I¹I.

Wie in Form eines Diagramms in Fig. 3 gezeigt, ist die Bohrung 51 an eine Quelle von unter Druck stehendem Strömungsmittel über ein magnetbetätigtes Ventil 9o und einem Begrenzer 92 angeschlossen. Das magnetbetätigte Ventil wird durch eine temperaturempfindliche Schaltereinrichtung 9^ ausgelöst. Diese öffnet das Ventil, wenn die Temperatur in der Umgebung des temperaturempfindlichen Sehalters oberhalb eines vorbestimmten Werts liegt, um unter Druck stehendes öl zur Bohrung 51 zu leiten. Umgekehrt wird das Ventil geschlossen und damit die Zufuhr von unter Druck stehendem Strömungsmittel aus der Bohrung 51 abgeschnitten, wenn die Temperatur in der Umgebung des temperaturempfindlichen Schalters unter den vorbestimmten Wert fällt. Die Bohrung 66 ist mit einem Punkt stromaufwärts des Ventils 9o verbunden, so daß die Zufuhr von unter Druck, stehendem Strömungsmittel dauernd aufrecht erhalten wird.

Beim Betrieb der Kupplungsbaugruppe wird das Antriebsteil 26 relativ zur Tragachse Io durch eine Antriebseinrichtung ge-

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trieben. Bei dem hier erläuterten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Antriebseinrichtung ein vom Motor getriebener, nicht dargestellter Riemen ist, der in den Umfangsnuten 82 des Antriebsteils 26 läuft. Abweichend hiervon könnte der Antrieb auch ein vom Motor getriebener Getriebezug sein, obwohl sich die letztere Anordnung mehr für das zweite, später beschriebene Ausführungsbeispiel eignet.

Während des Betriebs der Baugruppe wird unter Druck stehendes Strömungsmittel fortwährend der Bohrung 66 zugeführt, wodurch eine Kühlung und Schmierung der Lager 22, 18, 28 und 3o der Ringdichtungen 42 und der Kupplungsscheiben 62 und 64 erfolgt. Dabei wird Strömungsmittel fortwährend wieder in den Behälter über den Aufnehmer 76 und die Bohrung 7o zurückgeleitet.

Wenn kein unter Druck stehendes Strömungsmittel der Bohrung 51 zugeführt wird, nimmt der Kolben 44 die in der Zeichnung dargestellte Lage ein, in der seine Vorderfläche von der linken Kupplungsscheibe 64 frei ist, so daß die Kupplungsscheiben 64 sich relativ zu den Kupplungsscheiben 62 drehen können. In diesem Zustand ist die Kupplung im wesentlichen ausgerückt, wobei nur ein minimales unvermeidliches schleppendes Drehmoment aufgrund der Anwesenheit von kühlendem öl zwischen den Kupplungsscheiben verursacht wird und das Abtriebsteil 14 sich mit einer sehr geringen Geschwindigkeit dreht. Bei einer vorbestimmten Temperatur wird das Ventil geschaltet, womit unter Druck stehendes Strömungsmittel, vorzugsweise öl, in die Bohrung 51 und damit in die Kammer 5o einführbar ist. Dadurch wird der Kolben 44 nach rechts verlagert und werden die Kupplungsscheiben 62 und 64 zusammengeklemmt. Die Folge ist, daß das Abtriebsteil 14 sich zusammen mit dem Antriebsteil 26 dreht. Um ein zu rasches Greifen der Kupplung zu verhindern, wirkt die Bohrung 6o verlangsamend auf den Druckaufbau innerhalb der Kammer 5o. Die Aufnahme ist so ausgelegt, daß sich die Kupplung entweder in einem voll eingerückten Zustand oder in einem im wesentlichen ausgerückten Zustand

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befindet, so daß es keine Zeitabschnitte gibt, während der ein teilweiser Eingriff oder Schlupf auftritt, wenn die Kupplung ein ausreichendes Drehmoment zur Erzeugung einer überhitzung überträgt.

Der Kolben 44 steht mit dem Zylinder ¹Io nur an seinen inneren und äußeren Flächen in Berührung. Diese Teile rotieren jeweils zusammen. Wird deshalb Druck in der Kammer 5o ausgeübt, sind die Dichtungen 46 und 48 leicht in der Lage, die anschließenden Oberflächen zu dichten.

Wenn die Temperatur bis zu einem zweiten vorbestimmten Wert absinkt, schneidet das Ventil 9o die Zufuhr von unter Druck stehendem Strömungsmittel zur Bohrung 51 ab und blockiert entweder einfach diese letztere Bohrung oder schließt sie an eine Rückführleitung zum Strömungsmittelbehälter an. Das Strömungsmittel hinter dem Kolben 44 kann dann abfließen, hauptsächlich über die Bohrung 6o durch die Kupplungsscheiben 62 und 64, um den Zylinder 4o und nach außen durch den Aufnehmer 76, um zum Behälter über die Bohrung 7o zusammen mit anderem Strömungsmittel, das zunächst zu Kühl- und Schmierzwecken über die Bohrung 66 zugeführt worden war, zurückgeführt zu werden. Die Rückkehr des Kolbens in seine Ausgangslage, das heißt nach links in der Zeichnung, wird dadurch unterstützt, daß sich eine resultierende Kraft ergibt, die durch das öl auf den Kolben ausgeübt wird, öl wird durch Fliehkraft gegen eine gekrümmte Fläche eines zurückgenommenen Abschnitts 86 der Vorderfläche des Kolbens 44 gedrängt. Die Ringnut oder Ringnuten 58 helfen beim Trennen der Vorderfläche des Kolbens 44 von der angrenzenden linken Kupplungsscheibe 64, die sonst eine Neigung zeigen würde, daran hängen zu bleiben und den richtigen Rückzug des Kolbens zu hindern.

Das Ventil kann viele Formen annehmen. Z. B. kann es ein einfaches magnetbetätigtes Ein- und Ausschaltventil in einer Leitung sein, die die Bohrung 51 mit einer kontinuierlich arbeitenden Quelle von unter Druck stehendem Strömungsmittel, ζ. Β.

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der gewöhnlichen ölpumpe in einem Verbrennungsmotor verbindet. In diesem Fall kann das Ventil durch ein elektrisches Signal betätigbar sein, das aufgrund der erstgenannten vorbestimmten Temperatur erzeugt wird. Diese wird durch einen geeigneten Thermostatfühler festgestellt. Die Bohrung 66 ist natürlich dauernd an die ölpumpe angeschlossen.

Es ist ersichtlich, daß durch Lösen der die Teile 26a und 26b verbindenden Schrauben die aus dem Antriebsteil 26b, dem Zylinder Mo, dem Kolben M4, den Kupplungsantriebs- und Abtriebsscheiben 62 und 6M, dem Lager 3o und dem Abtriebsteil lh bestehende Baugruppe als Einheit von der Tragachse Io abgezogen werden kann. Das Ausführungsbeispiel der Fig. ist sehr ähnlich dem der Fig. 1. Direkt äquivalente Teile sind mit den gleichen, jeweils um hundert erhöhten Bezugszeichen versehen. Der grundsätzliche Unterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen besteht darin, daß das zweite innerhalb eines Motorgehäuses arbeiten kann. Es steht also in direkter Verbindung mit dem Kurbelgehäuse, während das erste Ausführungsbeispiel dazu bestimmt ist, außerhalb des Motors zu arbeiten. Das zweite Ausführungsbeispiel ist deshalb etwas einfacher, da die Notwendigkeit für den Aufnehmer und die dritte Bohrung 7o des ersten Ausführungsbeispiels nicht länger besteht. Die Flüssigkeit kann in den Behälter oder Sumpf einfach über eine oder mehrere Abführöffnungen 9o im Antriebsteil 126 abfließen.

Wie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, ragt das Abtriebsteil 11Ί durch eine öffnung im Motorgehäuse 92, wobei sich eine geeignete Drehdichtung Sk dazwischen befindet. Wie im ersten Ausführungsbeispiel wird kühlendes und schmierendes öl für die verschiedenen Lager und Kupplungsscheiben 162 und 16M (eine geringere Anzahl von Scheiben ist in Fig. 2 der Einfachheit halber dargestellt) kontinuierlich über die Bohrung 166 in der feststehenden Tragachse Ho zugeführt. Ebenso kann zur Betätigung der Zylinder-/Kolbenbaugruppe l4o, IHk unter Druck stehen-

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des Strömungsmittel wahlweise über die (nicht gezeigte) Ventilanordnung der Bohrung 151 zugeführt werden. Schmierendes Strömungsmittel tritt auch über eine zusätzliche, von der Bohrung I66 abzweigende Bohrung 166a ein. Wie schon oben erläutert, wird Strömungsmittel von beiden Bohrungen 166 und 151 über die öffnung oder die öffnungen 9o im Antriebsteil abgeführt und kann einfach in den Behälter zurückfließen. Strömungsmittel kann auch aus dem nicht abgedichteten linken Zwischenraum zwischen der Tragachse und dem Antriebsteil und dem nicht abgedichteten rechten Zwischenraum zwischen dem Abtriebsteil und dem Antriebsteil abfließen.

Abweichend vom Ausführungsbeispiel der Fig. 1, das zum Riemenantrieb geeignet ist, hat das Antriebsteil 126 des zweiten Ausführungsbeispiels ein an seinem Umfang fest angebrachtes Zahnrad zum Eingriff mit einem geeigneten Getriebe zu, der beispielsweise vom Motor angetrieben ist.

Beide vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispiel haben den Vorteil, daß sie eine gemeinsame Strömungsmittelquelle für das Betätigungsströmungsmittel und das kühlende und schmierende Strömungsmittel haben. Diese gemeinsame Quelle kann vorteilhafterweise eine gewöhnliche ölpumpe sein, wenn die Kupplungsbaugruppe in oder in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor Anwendung findet.

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird beim Abschneiden der Zufuhr von unter Druck stehendem Strömungsmittel der Kolben ¹J¹I nach links bewegt. Er kommt von der Kupplung im wesentlichen mittels der resultierenden Kraft frei, die auf den Kolben vom öl ausgeübt wird, das durch die Zentrifugalkraft gegen die Kolbenoberfläche 86 gedrängt wird. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Trennung durch Federn unters'tützt werden. Z. B. kann eine solche Federunterstützung durch eine Tellerfeder oder eine Wellscheibenfeder

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zwischen der die Nuten 58 enthaltenden Fläche des Kolbens 44 und dem angrenzenden Kupplungsscheibenpacket erreicht werden. Die Auslegung einer solchen Feder erlaubt eine begrenzte axiale Bewegung, so daß keine nennenswerte axiale Pressung auftritt, während die Kupplungsscheiben außer Eingriff sind.

8 09838/0703 ORKaNAUNSPECTHJ

L e

e r s e tie

Claims

PATENTANWÄLTE

HELMUTSCHROETER KLAUS LEHMANN 2809847

DIPL.-PHYS. DIPL.-INC.

Holset Engineering Co. Ltd. tho-ho-27

Se/H
6. 3. 1978

PATENTANSPRÜCHE

Γ Iy Thermostatisch geregelte Kupplungsbaugruppe, gekennzeichnet durch eine unverdrehbare Tragachse (lo), ein ringförmiges Abtriebsteil (14), das zur Drehung um die Tragachse gelagert ist, ein ringförmiges Antriebsteil (26), das
zur Drehung um die Tragachse (lo) und das Abtriebsteil (I¹I)
gelagert ist, eine ringförmige Betätigungs-Zylinder-ZKolbenbaugruppe (¹Io, ¹I¹O, die zur Drehung um die Tragachse (lo)
gelagert und zur Drehung mit dem Antriebsteil (26) angebracht ist, Kupplungsantriebsscheiben (64), die zur Drehung mit der Betätigungs-Zylinder-/Kolbenbaugruppe angebracht sind_s Kupplungsabtriebsscheiben (62), die zur Drehung mit dem Abtriebsteil (I¹O angebracht sind, einen ersten Durchgang (5D innerhalb der Tragachse (lo) zum Leiten von unter Druck gesetztem Strömungsmittel aus einer äußeren Quelle zur Betätigungs-Zylinder-ZKolbenbaugruppe, einen zweiten Durchgang (66) innerhalb der Tragachse (lo) zum Leiten eines Vorrats von kühlendem und schmierendem Strömungsmittel von der äußeren Quelle
zu den Kupplungsantriebs- und -abtriebsscheiben (64, 62),
sowie eine Abführeinrichtung (76, 9o) zum gemeinsamen Abführen sowohl des der Betätigung dienenden Strömungsmittels und des der Kühlung und der Schmierung dienenden Strömungsmittels aus der Kupplungsbaugruppe (64_S 62) zur Rückführung zur äußeren Quelle.

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H. SCHROETER Telegramme: Schroepat Schwäbisch Gmünd 02/00 535 (BLZ 613 700 86) K.LEHMANN Telegramme: Schroepat

Bocksgasje 49 Telex: 7248 868 pagdd Postscheckkonto München 167941-804 Lipowskystraße 10 Telex: 5 212248 pawe d

y ft Γ« <- A λ 7 - 2 - tho-ho-27
2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (26) aus zwei getrennten Teilen (26a, 26b) besteht und daß die Zylinder-/Kolbenbaugruppe aus einem ringförmigen Kolben (44) besteht, der gleitbar in einem ringförmigen Zylinder (4o) aufgenommen ist, der auf der nicht drehbaren Tragachse (lo) drehbar angeordnet ist, wobei der Zylinder (4o) mit wenigstens einem der Antriebsteile (26a, 26b) zur Drehung damit verbunden ist.
3. Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder- und Rückflächen des Kolbens durch wenigstens eine durchgehende Bohrung (6o) verbunden sind, die eine Leckübertrittsöffnung durch den Kolben darstellt.
1. Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderfläche des Kolbens (44) eine oder mehrere ringförmige Nuten (58) enthält, die mit der oder jeder durchgehenden Bohrung (6o) in Verbindung steht, wodurch die Trennung des Kolbens (44) von der nächsten Kupplungsantriebsscheibe (64) während des Ausrückens der Kupplung erleichtert wird.
5. Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorderfläche des Kolbens (44) zur direkten Berührung einer der Kupplungsantriebsscheiben (64) bei Kupplungseinrückung angeordnet "ist.
6. Baugruppe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß eine Federanordnung zwischen der Vorderfläche des Kolbens (44) und einer benachbarten Kupplungsantriebsscheibe (64) vorgesehen ist, wodurch die Trennung des Kolbens (44) von der Kupplung bei Ausrückung unterstützt wird.
7. Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung eine ringförmige Tellerfeder umfaßt.
8. Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung eine ringförmige Wellscheibe umfaßt.

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9. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Durchgang (51) mit der Betätigungskammer (5o) zwischen dem Kolben (M) und dem Zylinder (Ίο) über eine Ringnut (56) und eine oder mehrere radial gerichtete Bohrungen (5¹I) in einem sich axial erstreckenden, am radialinneren Umfang des Zylinders (*lo) vorgesehenen Flanschabschnitt (53) desselben und über eine anschließende Ringnut im radialinneren Umfang des Kolbens in Verbindung steht.
10. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Durchgang (66) mit den Kupplungsscheiben (62, 6¹I) über ein Lager (16), das das Abtriebsteil (14) auf der Tragachse (lo) lagert, und über radial gerichtete Schlitze (68) im Abtriebsteil (I¹*), die sich nahe den radialinneren Enden der Kupplungsabtirebsscheiben (62) befinden, in Verbindung steht.
11. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet , daß die gemeinsame Abführeinrichtung eine oder mehrer Abführöffnungen (9o) in der Umfangswand des Antriebsteils enthält.
12. Baugruppe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie betriebsmäßig innerhalb eines Motorgehäuses untergebracht ist.
13. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis Io, dadurch gekennzeichnet , daß die gemeinsame Abführeinrichtung einen Aufnehmer (76) umfaßt, der festehend relativ zur Tragachse (lo) angeordnet ist und in den Bereich der inneren Umfangswand des Antriebsteils (26) ragt, wo im Betrieb sich Druckmittel unter der Pliehkraftwirkung sammelt, wobei das radialinnere Ende des Aufnehmers mit einem dritten Durchgang (7o) in Verbindung steht, der sich durch die nichtdrehbare Tragachse (lo) erstreckt.

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Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch ein Steuerventil (9o), dem ein Temperaturfühlelement (9*0 so zugeordnet ist, daß es das Ventil (9o) zwecks Zufuhr von unter Druck stehendem Strömungsmittel zum ersten Durchgang (51) öffnet, wenn eine vorbestimmte Temperatur in der Umgebung des Fühlelements (9*0 überschritten wird bzw. ist, wodurch die Kupplung einrückbar und eine Antriebsverbindung zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebsteil herstellbar ist, und daß das Ventil (9o) durch das Temperaturfühlelement sperrbar ist, wenn die Temperatur in der Umgebung des Fühlelements (9*0 sich unterhalb des vorbestimmten Werts befindet, wodurch die Kupplung ausrückbar ist.

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