DE2811647A1

DE2811647A1 - Temperaturempfindliche hydraulische kupplung fuer den antrieb eines geblaeses, insbesondere des kuehlgeblaeses eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2811647A1
Application number: DE19782811647
Authority: DE
Inventors: Earl Ray Brummett
Original assignee: Wallace Murray Corp
Current assignee: Wallace Murray Corp
Priority date: 1977-04-06
Filing date: 1978-03-17
Publication date: 1978-10-12
Also published as: FR2386732B1; ES468432A1; GB1559157A; FR2386732A1; CA1071954A; SE433101B; US4111289A; JPS53125564A; SE7800460L

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine hydraulische Kupplung der im Oberbegriff genannten Art und befaßt sich mit einem mit einer viskosen Flüssigkeit arbeitenden Gebläseantrieb für das Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine.

Solche Gebläseantriebe sind bekannt und enthalten gewöhnlich eine drehbare Antriebsscheibe, die von dem Motor angetrieben wird. Die Antriebsscheibe ist in einem die Schaufeln bzw. Flügel eines Gebläses tragenden Gehäuse drehbar angeordnet. Eine Menge einer viskosen Flüssigkeit, die vielfach als Schubflüssigkeit bezeichnet wird, kann von einer Behälter- oder Reservoirkammer zu einer Antriebskammer strömen, in der die drehbare Scheibe angeordnet ist. In Abhängigkeit von der Menge der Schubflüssigkeit in der Antriebskammer wird der Grad des Drehkupplungsvorgangs zwischen dem Antriebsrotor und dem Gebläse verändert. Diese Veränderung wird gewöhnlich durch einen temperaturempfindlichen Ventilaufbau gesteuert. Das Ventil öffnet, um eine größere Flüssigkeitsmenge zuströmen zu lassen, wenn ein großer Kühlungsbedarf vorliegt, und schließt, um den Grad des Drehkupplungsvorgangs zu begrenzen, wenn kleinere Kühlungserfordernisse vorliegen. Solche Einrichtungen enthalten für die Schubflüssigkeit einen Durchgang zwischen dem radial äußeren Teil der Antriebskammer, in der der Antriebsrotor angeordnet ist, und der Reservoirkammer. Die Schubflüssigkeit wird abgelenkt, um von dem radial äußeren Teil der Antriebskammer durch den Durchgang und dann zu der Reservoirkammer zu strömen. Solche Vorrichtungen sind bekannt und beispielsweise in Klasse 192, Unterklasse 58 der US-Patentklassifikation eingruppiert. Solche Vorrichtungen sind ferner in der 'Society of Automotive Engineers', Publikation 74o 596, August, 12-16, 1974, von Everett G. Blair, beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird. Allgemein reduzieren solche Vorrichtungen den Leistungsverlust bezüglich des Kühlgebläses, indem der Gebläseleistungsbedarf bei verschiedenen Motordrehzahlen und Umgebungstemperaturen mit dem Motorkühlungserfordernis in Beziehung gesetzt wird.

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Die temperaturempfindliche Ventileinrichtung verwendet gewöhnlich einen bimetallstreifen, um die Ventilposition zu bestimmen, die ihrerseits die Menge der Schubflüssigkeit steuert, welche für eine Drehankopplung der Motorleistung an das Gebläse sorgt. Beispiele für Bimetallstreifenkonstruktionen dieser Art ergeben sich aus den US-Patenten 3 179 221 und 3 191 733, auf die hiermit Bezug genommen wird. Der Bimetallstreifen muß in passender Weise in bezug auf das Ventil, welches er steuert, ausgerichtet sein. Wenn sich der Bimetallstreifen in einer Richtung biegt, bringt er somit das Ventil in eine Position. Wenn sich der Bimetallstreifen in der entgegengesetzten Richtung biegt, betätigt bzw. bewegt er das Ventil in die entgegengesetzte Position. Bei dem üblichen Ventilaufbau führen niedrigere Motorumgebungstemperaturen dazu, daß sich der Bimetallstreifen in einer das Ventil schließenden Richtung biegt. Höhere Motorumgebungstemperaturen führen zu einem Biegen in der entgegengesetzten Richtung und zu einer entgegengesetzten Ventilbetätigung, das heißt das Ventil wird geöffnet.

Bei der Montage und bei Reparatur- oder Austauschvorgängen solcher temperaturgesteuerter hydraulischer Kupllungen ist es somit erforderlich, daß der Bimetallstreifen in passender Weise in bezug auf das Ventil ausgerichtet ist. Wenn große Motortemperaturen einen maximalen Schubflüssigkeit-Kupplungsvorgang erforderlich machen, um hierdurch eine maximale Gebläsekühlung zu bewirken, kann eine unpassende Anordnung des Bimetallstreifens zu einer Motorüberhitz ung führen. Wenn sich beispielsweise der Bimetallstreifen bei großen Motortemperaturen im Sinne eines Schließens des Ventils biegt, statt eines Biegens in einer das Ventil öffnenden Richtung, ist die Kühlung des Kühlgebläses kleiner als erforderlich, und es kann eine Motorbeschädigung auftreten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der geschilderten Nachteile eine verbesserte Kupplung der im Oberbegriff genannten Art zu schaffen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine Kupplung der genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen von An-

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Spruch 1 aufgeführten Merkmale aus. Ein Bimetallstreifen ist so gestaltet, daß eine inkorrekte Anordnung oder Montage des Bimetallstreifens an dem Gehäuse der hydraulischen Kupplung nicht zu einer Überhitzung des Motors infolge einer unzureichenden Kühlwirkung des Gebläses am Kühler führen kann. Dies wird dadurch erreicht, daß der Bimetallstreifen mit einer Vertiefung versehen wird, wodurch eine konvexe Zone an einer Oberfläche des Bimetallstreifens und eine konkave Zone an der anderen Oberfläche des Streifens gebildet werden. Während der normalen Montage und des normalen Betriebes der Einrichtung befindet sich die konvexe Zone des Bimetallstreifens mit einem Betätigungsglied für das Ventil in Berührung. Wenn jedoch der Bimetallstreifen an der hydraulischen Kupplung falsch angeordnet wird, weist die konkave Zone zu dem Betätigungsglied. Der Aufbau und die Beziehung der Teile sind dergestalt, daß das Ventil dann in der vollständig geöffneten Position bleibt, wodurch von dem Gebläse ständig die maximale Kühlwirkung zur Verfügung gestellt wird. Obwohl zwar während einer Fehlmontage kein Temperatursteuerungsvorgang des Bimetallstreifens auftritt (was zu einem. Verlust an Leistungsfähigkeit führt, die sonst bei einer passenden Anpassung der Kühlung an die Motorkühlungserfordernisse auftritt), verhindert jedoch die Kupplung in jedem Fall eine Motorüberhitzung, und zwar wegen des ständigen Betriebes im maximalen Kupplungszustand.

Bei dem Schubflüssigkeit-Gebläseantriebsaufbau für das Kühlsystem einer Verbrennungskraftmaschine oder eines Verbrennungsmotors steuert ein temperaturempfindliches Ventil den Grad des Drehkupplungsvorgangs zwischen dem Motor und einem Kühlgebläse, indem die Menge der Schubflüssigkeit zwischen einer Antriebsscheibe und einem das Gebläse tragenden angetriebenen Gehäuse gesteuert wird. Der Bimetallstreifen für die temperaturgesteuerte hydraulische Kupplung ist so gestaltet, daß eine unrichtige bzw. falsche Anordnung desselben an der hydraulischen Kupplung zu einem maximalen Kupplungsvorgang und somit zu einer maximalen Kühlung des Motors durch das Gebläse führt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: - 6 -

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Figur 1 - in einer Schnittansicht eine typische temperaturgesteuerte hydraulische Kupplung mit einem Bimetallstreifen nach der vorliegenden Erfindung,

Figur 2 - in einer vergrößerten Ansicht einen Teil aus Figur 1 und

Figur 3 - eine Figur 2 ähnelnde Ansicht zum Aufzeigen eines unrichtig positionierten Bimetallstreifens.

In den Figuren 1 und 2 bezeichnet die Hinweiszahl 1o allgemein eine typische temperaturgesteuerte hydraulische Kupplung zum Verbinden eines Motors mit einem Gebläse. Die Hinweiszahl 12 bezeichnet eine Welle, die mit einem Riemenglied, wie einer Riemenscheibe, verbunden ist, welches seinerseits von dem Motor angetrieben wird. Für den Leser ist es verständlich, daß sich der Kühler an der linken Seite der dargestellten Kupplung 1o befindet. Die Hinweiszahl 14 bezeichnet eine mit der Welle 12 gekuppelte Antriebsscheibe, die sich in einer Antriebskammer 16 eines Gehäuses 17 der hydraulischen Kupplung 1o dreht. Das Gehäuse 17 hat einen herkömmlichen Aufbau und trägt eine Vielzahl von nicht dargestellten Gebläseschaufeln. Die Hinweiszahl 18 bezeichnet eine Behälterkammer, die eine Menge an Schub- bzw. Scherflüssigkeit enthält, wie eine Silikonflüssigkeit.Die Hinweiszahl 2o bezeichnet eine Unterteilungswand, die die Antriebskammer 16 (in der sich die Antriebsscheibe bzw. der Antriebsrotor 14 dreht) und die Behälterkammer 18 trennt. In der Unterteilungswandung 2o befindet sich eine Ventilöffnung 22, die durch ein Klappenglied 24 geöffnet oder geschlossen werden kann, wobei das Klappenglied 24 normalerweise in die Ventilöffnungsposition vorgespannt ist. Die Hinweiszahl 26 bezeichnet eine Abdeckung, an der ein Arm bzw. Träger 28 befestigt ist, welcher an jedem Ende aufrecht stehende Ansatzteile 29 aufweist. Diese Ansatzteile 29 nehmen die Enden eines Bimetallstreifens 3o auf. Die Hinweiszahl 32 bezeichnet eine längliche Stange zum Betätigen des Klappengliedes 24. An dem Bimetallstreifen 3o ist eine zentrale Vertiefung 36 vorgesehen, durch die eine konvexe Zone 38 an einer Seite des Streifens und eine konkave Zone 4o an der anderen Seite gebildet werden. Es ist ersichtlich, daß die konvexe Zone 38 ein Ende der länglichen Stange 32 berührt. - 7 -

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Der normale Betrieb der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung ist wie folgt: Wenn die Motortemperaturen relativ groß sind, ist eine maximale Kühlung des Kühlers erforderlich, was wiederum eine maximale Flüssigkeitskupplung zwischen der Eingangswelle 12 und dem die Gebläseschaufeln tragenden Gehäuse 17 erforderlich macht. Beim Ansprechen auf höhere Temperaturen ergibt sich ein gemäß Figur 2 nach links erfolgendes Biegen des Bimetallstreifens 3o, wodurch die Öffnung 22 in der ünterteilungswandung 2o geöffnet und eine maximale Schubflüssigkextsmenge in die Antriebskammer 16 gelangt. Auf diese Weise ergibt sich eine maximale Schubflüssigkeitskupplung zwischen dem Antriebsrotor bzw. der Antriebsscheibe 14 und dem Gehäuse 17. Im Gegensatz hierzu ermöglichen relativ niedrigere Motortemperaturen ein geringfügigeres Drehen des Gebläses (mit einer dementsprechenden Einsparung an Motorleistung), wobei sich der Bimetallstreifen 3o gemäß Figur 1 nach rechts biegt, um hierdurch die öffnung 22 zu verschließen. Dieser Schließvorgang führt dazu, daß weniger Schubflüssigkeit in die Antriebskammer 16 gelangt, wodurch ein vergleichsweise größerer Schlupf zwischen der Eingangswelle 12 sowie der hieran angebrachten Antriebsscheibe 14 und dem Gehäuse 17 entsteht.

In Figur 3 ist eine in bezug auf die längliche Stange 32 umgekehrte Position des Bimetallstreifens 3o dargestellt. Eine solche umgekehrte Position kann entweder bei einer unrichtigen Montage der Kupplung bei ihrer ursprünglichen Herstellung oder während einer Wartung oder Erneuerung des BimetalIstreifens auftreten. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Konfiguration ein Biegen des Bimetallstreifens 3o in irgendeiner Richtung nicht zu einer Berührung mit der länglichen Stange 32 führt. Dementsprechend bleibt das Klappenglied 24 in seiner normal vorgespannten Öffnungsposition. Dies wiederum führt zu einer maximalen Flüssigkeitskupplung zwischen der Antriebswelle 12 und dem Gehäuse 17, wodurch sich eine maximale Kühlung durch das Gebläse des Motorkühlers ergibt. Während diese Betriebsweise nicht so wirkungsvoll wie der Betrieb in der normalen Position aus Figur 1 ist, verhindert diese umgekehrte Betriebsweise dennoch eine Motorüberhitzung, die auftreten könnte, wenn bei maximalen Motortemperaturbedingungen eine kleinere als die erforderliche Gebläsekühlung vorliegen würde.

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Leerseite

Claims

G 51 31o -SU

WALLACE MURRAY CORPORATION, 299 Park Avenue, New York, N.Y. (USA)

Temperaturempfindliche hydraulische Kupplung für den Antrieb eines Gebläses, insbesondere des Kühlgebläses eines Verbrennungsmotors

Patentansprüche

Temperaturgesteuerte hydraulische Kupplung für den Antrieb eines Gebläses, insbesondere des Kühlgebläses eines Verbrennungsmotors , wobei das Gebläse zum Drehen an den Motor angekuppelt wird und wobei die hydraulische Kupplung ein Gehäuse mit einer Antriebskammer aufweist, in die sich unter Positionierung in der Antriebskammer ein Rotor erstreckt, ferner eine in dem Gehäuse befindliche Schubflüssigkeit-Reservoirkammer, die mit der Antriebskammer über ein temperaturgesteuertes Ventil in Strömungsverbindung steht, wobei die Größe der Ventilöffnung den Grad der Flüssigkeitskupplung zwischen dem Motor sowie dem Gebläse bestimmt und wobei das Ventil in einer Position einen maximalen Drehkupplungsvorgang herstellt, und ein an dem Gehäuse angebrachtes Bimetall-Laminat- bzw. -Streifengebilde, das das Ventil über eine längliche Stange betätigt, das sich infolge von Umgebungstemperaturänderungen in einer Richtung biegt, um das Ventil zu öffnen, und das sich in der entgegengesetzten Richtung biegen kann, um das Ventil zu schließen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetall-Streifenglied (3o) eine Vertiefung (36) hat, um hierdurch an einer Oberfläche eine konvexe Zone (38) sowie an der anderen Oberfläche eine konkave Zone (4o) zu bilden, und daß die längliche Stange (32) in einer vorbestimmten Ausrichtung des Bimetall-Streifengliedes (3o) relativ zu dem Ventil (22, 24) normalerweise mit einer der Zonen (38) in Eingriff steht, wodurch eine in einer anderen Ausrichtung relativ zu dem Ventil (22, 24) erfolgende Anbringung des Bimetall-Streifengliedes (3o) dazu

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ORIGINAL IMSPECTED

führt, daß das Ventil bei allen Temperaturen vollständig geöffnet ist.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Zone (38) des Bimetall-Streifengliedes (3o) normalerweise mit der länglichen Stange (32) in Eingriff steht.

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