DE3149105C2 - Flüssigkeitsreibungskupplung mit einer Temperatursteuereinrichtung - Google Patents
Flüssigkeitsreibungskupplung mit einer TemperatursteuereinrichtungInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
- F16D35/02—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
- F16D35/021—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
- F16D35/022—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves the valve being actuated by a bimetallic strip
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- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
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Abstract
Es wird eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit Temperatursteuereinrichtung beschrieben, bei der ein Bimetallstreifen oder eine andere Steuereinrichtung über einen Schaltstift auf einen Ventilhebel wirkt, der den Übertritt einer Kupplungsflüssigkeit aus einem Vorratsraum in einen Arbeitsraum steuert. Der Schaltstift, der eine Wand der Kupplung durchsetzt, ist dabei durch eine Membran abgedichtet, die mit einer Öffnung unter Vorspannung auf seinem Umfang aufgeschoben ist. Diese Ausführung ist einfach und arbeitet ohne Gleitreibung zwischen Schaltstiftoberfläche und Membranöffnung.
Description
Anordnung nach außen hin auch noch die Bereiche der
Kupplungswand mit abgedichtet und gegen Verschmut-50 zung gesichert sind, die bei einer Innenbefestigung nach
Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupp- außen frei sind,
lung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den
Flüssigkeitsreibungskupplungen dieser Art mit einer Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher er-
Temperatursteuereinrichtung sind bekannt, bei denen läutert. Es zeigt
als Steuerglied ein auf dem Deckel der Kupplung befe- 55 F i g. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Flüs-
stigter Bimetallstreifen dient der auf einen Schaltstift sigkeitsreibungskupplung der Gattung des Anmel-
wirkt, welcher den Deckel durchsetzt und in einem Vor- dungsgegenstandes und
ratsraum für die Flüssigkeitskupplung auf einen Ventil- F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Be-
hebel wirkt. Der Ventilhebel schließt oder öffnet eine reich der Schaltstiftdurchführung bei einer erfindungs-
Durchgangsbohrung vom Vorratsraum zum Arbeits- 60 gemäß gestalteten Kupplung.
raum mehr oder weniger, so daß eine entsprechende In der Fig. 1 ist eine Flüssigkeitsreibungskupplung
Kupplungsflüssigkeitsmenge in den Arbeitsraum gelan- im Querschnitt dargestellt. Die Flüssigkeitsreibungs-
gen kann. Von dieser Menge ist das übertragbare Dreh- kupplung besteht aus einem Primärteil 1, der über ein
moment abhängig. Da der Schaltstift durch den Deckel Lager 5 gegenüber einem Gehäuse 2 drehbar gelagert
hindurch auf der einen Seite in den Vorratsraum hinein- 65 ist. Zum Primärteil 1 gehört die Antriebsscheibe 3, die in
ragt, in welchem sich die Kupplungsflüssigkeit befindet, einem innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildeten Arbeits-
sollte dieser mit einer Schaltstiftabdichtung versehen raum 8 umläuft. Am äußeren Umfang des Gehäuses 2
sein, so daß keine Kupplungsflüssigkeit verlorengeht. sind nicht dargestellte Lüfterflügel zur Kühlluftförde-
rung für den Kühler eines PKW-Motors o. dgl. angeordnet
Der Vorratsraum 13 stellt ein Reservoir für die Kupplungsflüssigkeit 6 dar, die über eine in einer Zwischenscheibe
4, die den Gehäuseinnenraum in den Arbeitsraum 8 und den Vorratsraum 13 unterteilt, eingebrachte
Durchgangsbohrung 11 in den Arbeitsraum 8 gelangen kann. Die durchtretende Kupplungsflüssigkeitsrnenge
ist abhängig von der Stellung des temperaturgesteuerten Ventilhebels 10, der die Durchgangsbohrung
11 mehr oder weniger verschließt
Nach vorne hin ist das Gehäuse 2 durch eine Kupplungswand abgeschlossen, üblicherweise ein abnehmbarer
Gehäusedeckel, die einseitig den Vorratsraum 13 begrenzt. Auf dieser Kupplungswand ist ein Bimetallstreifen
9 angeordnet, der seine temperaturabhängigen Wege auf einen Schiiltstiff 7 überträgt, def feifte'rsöts"
auf den Ventilhebel iÖ wirkt Der Schaltstift 7 wird dabei
durch die Kupplungswand geführt und muß so abgedichtet
sein, daß keine Kupplungsflüssigkeit austreten kann.
Erfindungsgemäß wird die·; durch eine Membran 14
erreicht, durch deren zentrale öffnung 17 der Schaltstift
7 unter elastischer Verformung der Membran geschoben ist
In die Kupplungswand 12 ist von der Vorratskammerseite 21 her eine Vertiefung 20 eingebracht, die in axialer
Richtung zum Inneren der Kupplungswand 12 hin gesehen mit einer Abstufung verläuft so daß sie in einen
ersten Bereich 20a und einen zweiten Bereich 20b unterteilt ist. Im ersten Bereich 20a entspricht der Durchinesser
dt dem Durchmesser der Membrandichtung 14, im zweiten Bereich 20b besitzt die Vertiefung 20 einen kleineren
Durchmesser d% so daß eine axiale Bewegung eines inneren Bereiches der Membran 14 möglich ist
Nach dem Einsetzen der Membran 14 wird ein Sicherungsring 15 zur Befestigung in eine Nut eingesetzt, der
auf den äußeren Umfangsbereich 18 der Membran wirkt und diese damit in diesem Bereich festlegt und
abdichtet
In der in F i g. 2 mit ausgezogenen Linien gezeigten Stellung befindet sich die Membran 14 dann, wenn der
Bimetallstreifen etwa die in F i g. 1 gezeigte Position (Ventil offen — Kupplung zugeschaltet) einnimmt Der
Schaltstift 7 ist bei der Montage von außen her durch die Membran 14 durchgeschoben worden, wobei der
innere Rand (17) dem Membran 14 umknickt sich dehnt und sich unter Vorspannung am Umfang des Schaltstiftes
7 anlegt Die Membran 14 befindet sich dann im Bei eich des Schaltstiftes zunächst in der gestrichelt dargestellten
Lage P'. Wenn durch Veränderung der Temperatur
Sich der Bimetallstreifen durchbiegt (Fig. 1),
wird der Schaltstift 7 in Richtung der Pfeilspitze A (vgl. Fig. 2) verschoben. Das hat zur Folge, daß sich die
Membran 14 in ihrem Öffnungsrandbereich in die ausgezogene dargestellte Position bewegt Das heißt, sie
führt die Bewegung des Schaltstiftes mit aus, ohne auf diesem zu gleiten.
Während des Betriebes zwischen beiden Positionen, die in F i g. 2 gestrichelt (P? bzw. ausgezogen dargestellt
sind, wird eine zuverlässige Dichtwirkung erreicht. Trotzdem ist gewährleistet, daß während des Verschiebevorgangs
des Schaltstiftes keine Reibungskräfte zwischen Schaltstift und der Membran 14 auftreten, die die
Regelcharakteristik beeinflussen können. Es ist damit eine zuverlässige wirkende Dichtung geschaffen, die
auch nach langem Betrieb der Kupplung die Regelcharakteristik nicht verändert.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Flüssigkeitsreibungskupplung mit einer Tempe- stiftes durch die Kupplungswand bzw. den Deckel angeratursteuereinrichtung,
wobei die Temperatursteu- 5 ordnet und gegen den Schaltstiftumfang gepreßt ist Eiereinrichtung
ein Steuerglied, einen Ventilhebel und ne derartige Schaltstiftabdichtung weist den Nachteil
einen Schaltstift aufweist und der Schaltstift die tem- auf, daß unterschiedliche Reibungskräfte in Form des
peraturabhängigen Wege des Steuergliedes auf den sogenannten »stick-slip«-Effektes auf den Schaltstift
Ventilhebel überträgt und eine Kupplungswand wirken, die einen unerwünschten Einfluß auf die Regeldurchsetzt
die einseitig eine Begrenzung eines mit 10 charakteristik haben.
Kupplungsflüssigkeit gefüllten Raumes bildet und Dies gilt auch für Flüssigkeitsreibungskupplungen
mit einer elastischen Schaltstiftabdichtung, da- der eingangs genannten Art (US-PS 42 69 295), bei de-
durch gekennzeichnet, daß die Schaltstift- nen der Schaltstift in einer Stahlbüchse geführt und
abdichtung eine Membran (14) ist die mit ihrem Um- durch eine öffnung einer diese umgebenden topfförmi-
fang an der Kupplungswand fest eingespannt und 15 gen Gummiabdichtung abgedichtet hindurchgeführt ist
mit einer öffnung (17) unter einer Vorspannung auf Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Flüssigkeits-
den Schaltstift (7) aufgeschober, ist die so bemessen reibungskupplung rrit einer Temperatursteuereinrich-
ist daß die Reibungskräfte zwischen Membran und tung zu schaffen, bei der die Schaltstiftabdichtung kei-
Schaltstift größer sind als die einer Verformung der nen Einfluß auf die Regelcharakteristik der Kupplung
Membran entgegenwirkenden, durch die Elastizi- 20 ausübt und dennoch eine zuverlässige Dichtwirkung ga-
tätseigenschaften bedingten Rückstellkräfte, und rentiert.
wobei zur Aufnahme der Membran (14) eine kon- Die Erfindung besteht in den Merkmalen des Anspru-
zentrisch zum Schaltstift (7) angeordnete Vertiefung ches 1.
(20) in der Kupplungswand (12) vorgesehen ist die Durcn das Anliegen unter Vorspannung knickt der
tief genug ist um dem Innenteil der Membran eine 25 innere elastische Rand der Dichtung um und legt sich
Axialbewegung in der Größe des Schaltstifthubes zu mit einer Kante am Umfang des Schaltstiftes an. Zur
ermöglichen. Montage kann der Schaltstift durch die Öffnung durch-
2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, geschoben werden. Im Betrieb allerdings tritt kein Gleidadurch
gekennzeichnet, daß die Vertiefung in axia- ten zwischen Schaltstiftoberfläche und Öffnungsrand
ler Richtung gesehen abgestuft verläuft, wobei sie in 30 der Membran auf. Vielmehr bleibt der Innenrand der
einem vorderen, ersten Bereich (Wanden Durchmes- Membran anliegend am Schaltstift und die Axialbeweser
(cU) der Membran aufweist, an den sich ein zwei- gung des Schaltstiftes wird durch die Verformung der
ter Bereich (Xb) in axialer Richtung zur Kupplungs- Membran aufgenommen. Die radiale Abmessung der
mitte hin gesehen mit einem Durchmesser (d3) an- Membran und die Materialauswahl wird daher so geschließt
dessen Tiefe (h) mindestens halb so groß 35 troffen, daß die Membran diese Axialbewegung unter
wie der Hub (H)des Schaltstiftes (7) ist. elastischer Verformung aufnehmen kann. Auch die An-
3. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der Ordnung und Einspannung ist so gewählt, daß sich der
vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich- Innenteil der Membran frei hin- und herbewegen kann,
net daß die Membrandichtung mit einem Siehe- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich
rungsring (15), der nach Einsetzen der Membran- 40 aus den Unteransprüchen. Durch die Ausgestaltung
dichtung (14) in den ersten Bereich (2Oa^ eingesetzt nach Anspruch 2 liegt die Membran an ihrem äußeren
wird, axial gehalten und gedichtet ist. Umfangsbereich in der ersten Vertiefung an, besitzt je-
4. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, doch eine Möglichkeit, axiale Bewegungen des Schaltdadurch
gekennzeichnet daß die Vertiefung (20) auf Stiftes mit auszuführen, da hierfür der zweite Bereich
der nach außen gerichteten Seite der Kupplungs- 45 genügend Raum zur Verfügung stellt. Es ir.t natürlich
wand angeordnet ist möglich, die Membran an der Innen- oder Außenseite
der Kupplungswand dicht einzusetzen, wobei bei einer
Priority Applications (4)
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