DE3443523C2

DE3443523C2 - Two-stage coupling for driving a cooling fan

Info

Publication number: DE3443523C2
Application number: DE3443523A
Authority: DE
Inventors: Willi Dipl Ing Korte
Original assignee: Maschinenfabrik Stromag GmbH
Current assignee: Stromag GmbH
Priority date: 1984-11-29
Filing date: 1984-11-29
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2004-11-30
Also published as: DE3443523A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Zweistufenkupplung nach dem Oberbe griff des Patentanspruches 1.The invention relates to a two-stage clutch according to the Oberbe handle of claim 1.

Zweistufenkupplungen sind in verschiedenen Bauarten bekannt. So ist es beispielsweise bekannt (DE-PS 23 41 208), zwei Reibungs kupplungen zu einer Baueinheit zusammenzufassen, mit der zwei verschiedene Drehzahlen von einer Welle abwechselnd abgenommen werden können. Solche Zweistufenkupplungen weisen zwar bei ihrem Einsatz beispielsweise zum Antrieb von Kompressoren den Vorteil auf, daß der Kompressor in zwei Stufen hochgefahren werden kann, was sich günstig auf den Antrieb auswirkt. Sollen solche Kupplungen aber für den Kühllüfterantrieb, beispielswei se von Kraftfahrzeugmotoren eingesetzt werden, dann weisen sie den Nachteil auf, daß die von Elektromagnetreibungskupplungen her bekannten Schaltgeräusche auftreten und daß eine Regelung der Lüfterdrehzahl, insbesondere bei niedrigeren Drehzahlen nicht möglich ist. Two-stage clutches are known in different designs. So it is known, for example (DE-PS 23 41 208), two friction to combine couplings into a single unit with which two different speeds alternately decreased from a shaft can be. Such two-stage clutches do indeed their use, for example, to drive compressors Advantage on that the compressor started up in two stages can become, which has a favorable effect on the drive. Should such couplings but for the cooling fan drive, for example se are used by motor vehicle engines, then they point the disadvantage that that of electromagnetic friction clutches known switching noises occur and that a regulation the fan speed, especially at lower speeds not possible.

Bekannt ist zwar auch eine für das Kühlgebläse einer Brenn kraftmaschine gedachte Zweistufenkupplung (DE-OS 31 48 014), bei der neben einer elektromagnetisch betätigbaren Reibungs kupplung eine sogenannte Viskositätskupplung vorgesehen ist, die mit Flüssigkeitsreibung arbeitet und in Abhängigkeit von dem Füllungsgrad einer Flüssigkeitskammer, in der sich eine Reibscheibe dreht, eine Anpassung der Lüftergeschwindigkeit an den gewünschten Kühlbedarf erlaubt. Die bei solchen Bauarten vorgesehene elektromagnetische Reibungskupplung soll dabei die Schlupfwirkung der Viskositätskupplung ausschalten. Die Zu schaltung einer elektromagnetisch betätigbaren Reibungskupplung zu der Schlupfkupplung ist relativ aufwendig, weil zu diesem Zweck elektrische Anschlüsse vorgesehen werden müssen, die sich wegen der drehenden Teile nicht ohne weiteres verwirklichen lassen und für die Viskositätskupplung nicht vorgesehen werden müssen.One is also known for the cooling fan of a burner Engine-designed two-stage clutch (DE-OS 31 48 014), in addition to an electromagnetically actuated friction coupling a so-called viscosity coupling is provided, who works with fluid friction and depending on the degree of filling of a liquid chamber in which a Friction disc rotates, an adjustment of the fan speed allows the desired cooling requirement. The one with such designs provided electromagnetic friction clutch should Switch off the slip effect of the viscosity clutch. The To circuit of an electromagnetically actuated friction clutch to the slip clutch is relatively expensive because of this Electrical connections must be provided for this purpose because of the rotating parts leave and are not intended for the viscosity coupling have to.

Bekannt sind auch andere regelbare Kupplungen, wie beispiels weise Induktionskupplungen oder Wirbelstromkupplungen, die aber wegen der für die Übertragung der gewünschten Drehmomente im allgemeinen zu großen Abmessungen und Gewichte nicht für Lüfterkupplungen einsetzbar erschienen. Ein Lüfterantrieb, bei dem eine Drehmomentübertragung zwischen einer Antriebswelle und dem Ventilator nach dem Wirbelstromprinzip erfolgt, ist zwar ebenfalls bekannt (DE 32 03 143 A1). Dort wird jedoch zu diesem Zweck ein aus magnetischem Material bestehender Läufer und ein Permanentmagnet mit wechselnder Polarität vorgesehen, so daß der Ventilator bei abgeschalteter Reibungskupplung nur mit einer vorbestimmten und von der Motordrehzahl, mit der die Drehzahl der Lüfterantriebswelle gekoppelt ist, abhängigen Schleppdrehzahl mitläuft. Eine Regelung der Abtriebsdrehzahl mit zwei Kupplungseinheiten, wie bei den eingangs erwähnten Bauarten, ist nicht möglich.Other controllable clutches are also known, such as wise induction clutches or eddy current clutches, but because of the transmission of the desired torque in general too large dimensions and weights not for Fan clutches appeared applicable. A fan drive, at which a torque transmission between a drive shaft and the fan is based on the eddy current principle also known (DE 32 03 143 A1). There, however, this becomes Purpose of a runner made of magnetic material and a Permanent magnet with alternating polarity provided so that the fan only with the friction clutch switched off a predetermined and from the engine speed at which the Speed of the fan drive shaft is coupled, dependent Towing speed. A regulation of the output speed with two clutch units, as in the aforementioned Types is not possible.

Aus der DE-PS 4 70 057 ist eine Verbundkupplung für eine Kraft übertragung von einem Antriebsmotor auf die Treibräder einer Diesellokomotive bekannt. Die Verbundkupplung weist eine Wir belstromkupplung und eine elektromagnetische Reibungskupplung auf, wobei die Beschleunigung der Diesellokomotive beim Anfahr vorgang aus dem Stillstand durch die Wirbelstromkupplung aufge bracht wird und die elektromagnetische Reibungskupplung erst einschaltet, wenn annähernd die normale Fahrgeschwindigkeit er reicht ist. Dadurch sollen die bei den großen zu übertragenden Kräften besonders gefährdeten Reibungskupplungen geschont wer den, indem sowohl ihre mechanische Beanspruchung sowie auch ihre starke Wärmeentwicklung während der Hauptanfahrzeit ver mieden werden.From DE-PS 4 70 057 is a compound coupling for a force transmission from a drive motor to the drive wheels of a Diesel locomotive known. The compound coupling has a we Belstromkupplung and an electromagnetic friction clutch on, the acceleration of the diesel locomotive when starting process from standstill through the eddy current clutch is brought and the electromagnetic friction clutch only turns on when he is close to normal driving speed is enough. This is meant to be transferred to the big ones Those who are particularly at risk from friction clutches the by both their mechanical stress as well their strong heat development during the main start-up time ver be avoided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zweistufenkupp lung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auf ver hältnismäßig einfache Weise eine kompakte klein bauende Kupp lung erreicht wird, die eine Regelung der Abtriebsdrehzahlen für den Antrieb eines Kühllüfters zuläßt, dennoch aber störende Schaltgeräusche weitgehend vermeidet.The invention has for its object a two-stage dome tion of the type mentioned in such a way that ver relatively simple way a compact small dome tion is achieved, the regulation of the output speeds for driving a cooling fan, but still annoying Switching noise largely avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 vorgesehen. Dieser Ausgestaltung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß nur in einem Bruchteil der Einsatzzeiten von Verbrennungsmotoren, insbesondere Kraftfahr zeugmotoren, die volle Kühlleistung und damit auch die volle Lüfterdrehzahl erforderlich ist, während in allen anderen Fällen eine wesentlich geringere Kühlleistung genügt. Die Er findung sieht daher für den überwiegenden Anwendungsbereich eine Wirbelstromkupplung vor, die eine stufenlose und feinfüh lige Anpassung der Lüfterdrehzahl an den Kühlbedarf ermöglicht. Zweckmäßig arbeitet dabei die Wirbelstromkupplung in einem Bereich, der einem Kühlleistungsbedarf entspricht, für den Lüfterdrehzahlen von etwa 60% der maximalen Lüfterdrehzahlen erforderlich sind. Dies bedeutet, daß in diesem Bereich nur etwa 36% des maximalen Drehmoments und nur 20% der gesamten Ventilatorleistung zu übertragen sind. Diese Größenordnung können ohne weiteres von einer Wirbelstromkupplung übertragen werden, die bei diesen Voraussetzungen verhältnismäßig klein baut und auch nur Wärmemengen entwickelt, die ohne weiteres noch abzuführen sind. Durch die Erfindung wird daher erreicht, daß nahezu im gesamten Einsatzbereich der Lüfterkupplung keine Schaltgeräuschbelästigung auftritt, wie dies beispielsweise bei je nach Kühlmittelbedarf ständig ein- und ausschaltenden Elektromagnetreibungskupplungen der Fall ist. Die bei der Er findung vorgesehene Reibungskupplung schaltet nur dann ein, wenn in etwa der maximale Kühlluftbedarf vorliegt, und in diesem Fall weist die Erfindung auch den Vorteil auf, daß der Lüfterantrieb über die Wirbelstromkupplung schon auf einen Wert hochgefahren ist, der einen übermäßigen Verschleiß der Teile der Reibungskupplung beim Zuschalten vermeidet. Vorteilhaft ist bei der neuen Ausgestaltung, daß beide Antriebsstufen über Elektromagnetwirkung erfolgen, so daß elektrische Leitungszu führungen und eine Bauform ohnehin vorgesehen werden müssen, welche für eine einfache Stromzufuhr sorgt.To solve this problem, the characteristic features of claim 1 provided. This configuration lies thereby the knowledge that only in a fraction of the Operating times of internal combustion engines, especially motor vehicles witness motors, the full cooling capacity and thus the full Fan speed is required while in all others Cases a much lower cooling capacity is sufficient. The he invention therefore looks for the predominant application an eddy current clutch, which is a stepless and fine Permitted adaptation of the fan speed to the cooling requirement. The eddy current coupling expediently works in one Area that corresponds to a cooling capacity requirement for the Fan speeds of approximately 60% of the maximum fan speeds required are. This means that in this area only about 36% of the maximum torque and only 20% of the total Fan power are to be transferred. This order of magnitude can be easily transferred from an eddy current clutch be relatively small in these conditions builds and also only develops amounts of heat that easily still to be paid. The invention therefore achieves that almost in the entire field of application of the fan clutch none Switching noise pollution occurs, such as in depending on the coolant requirement, constantly switching on and off Electromagnetic friction clutches is the case. The He provided friction clutch only switches on, if there is approximately the maximum cooling air requirement, and in In this case, the invention also has the advantage that the Fan drive via the eddy current clutch already to one value is ramped up, the excessive wear of the parts avoids the friction clutch when switching on. It is advantageous in the new design that both drive levels over Electromagnetic action take place, so that electric wire supply guides and a design must be provided anyway which ensures an easy power supply.

In vorteilhafter Weiterentwicklung des Gegenstandes der Erfin dung können die Magnetkörper beider Kupplungseinheiten drehbar auf einer mit den Lüfterschaufeln fest verbundenen Nabe und ihre Ankerteile zu beiden Seiten einer gemeinsamen mit der Nabe fest verbundenen Mitnehmerscheibe angeordnet sein, wobei beide Magnetkörper über ein, beide Ankerteile umschließendes, gloc kenförmiges Gehäuse miteinander verbunden werden können. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine kompakte Bauform und erlaubt es auch, gemäß den Merkmalen des Unteranspruches 5 und 6, die strombeaufschlagten Spulenkörper gegenüber den drehbaren Teilen feststehend anzuordnen, so daß die Stromzufuhr einfach wird. Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den anderen Unteransprüchen, wobei die Merkmale des Anspruches 10 eine gedrängte Bauweise erlauben und die Merkmale des Anspruches 11 auf einfache Weise die Abfuhr der in der Wirbelstromkupplung entstehenden Wärme erlauben.In an advantageous further development of the subject of the Erfin The magnetic bodies of both coupling units can be rotated on a hub firmly connected to the fan blades and their anchor parts on both sides of a common with the hub firmly connected drive plate, both of which Magnetic body over a gloc enclosing both anchor parts ken-shaped housing can be connected. These Design enables and allows a compact design also, according to the features of subclaim 5 and 6, the energized bobbin opposite the rotatable parts to be arranged so that the power supply is easy. Other features and advantages result from the others Subclaims, the features of claim 10 a allow compact construction and the features of claim 11 in a simple way, the removal of the eddy current clutch allow heat to develop.

Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbei spieles dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigenThe invention is in the drawing based on an exemplary embodiment game shown and is described below. It demonstrate

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfin dungsgemäß ausgestaltete Zweistufenkupplung für einen Lüfterantrieb und Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through an inventively designed two-stage clutch for a fan drive and

Fig. 2 die Teilansicht der Kupplung der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II, jedoch ohne die auf die Kupplung auf geschraubte Ventilatorscheibe. Fig. 2 is a partial view of the coupling of FIG. 1 in the direction of arrow II, but without the fan disc screwed onto the coupling.

Die in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Zweistufenkupp lung besteht aus einer hohlen Nabe 1, die über ein Nadellager 2 und ein Kugellager 3 drehbar auf einem hohlen Lagerzapfen 4 angeordnet ist, auf dem eine Hülse 5 dafür sorgt, daß die beiden Lager auf Abstand gehalten werden. Der Lagerzapfen 4 seinerseits ist über einen Schraubbolzen 6 an einem nur schema tisch dargestellten Querträger 7 verschraubt, der ortsfest angeordnet ist. Fest mit dem Lagerzapfen 4 verschweißt ist ein Haltesteg 8, an dem ein Spulenträger 9 für eine Spule 10 mit Hilfe der Schraube 11 angebracht ist. Elektrische Anschlüsse 12 zur Spule 10 verlaufen durch den Haltesteg 8 und den Spulenträger 9. In nicht näher dargestellter Weise ist ein Halteträger 13 und eine Haltestange 14 fest mit dem Querträger 7 oder einem anderen ortsfesten Teil verbunden. Der Träger 13 und die Haltestange 14 sind über eine Schraube 15 fest mit einem Spulenkörper 16 verschraubt, in dem eine Spule 17 aufgenommen ist, deren elektrische Anschlüsse 18 durch das Rohr 14 und durch den Spulenkörper 16 verlaufen.The schematically illustrated in FIGS. 1 and 2 Zweistufenkupp lung consists of a hollow hub 1 and a ball bearing 3 is arranged rotatably on a hollow bearing journal 4 via a needle bearing 2 on which a sleeve 5 for ensures that the two bearing on Be kept clear. The bearing pin 4, in turn, is screwed via a screw bolt 6 to a cross member 7 , which is only shown schematically and is arranged in a stationary manner. A retaining web 8 , to which a coil carrier 9 for a coil 10 is attached by means of the screw 11, is welded firmly to the bearing journal 4 . Electrical connections 12 to the coil 10 run through the holding web 8 and the coil carrier 9 . In a manner not shown, a support bracket 13 and a support rod 14 are fixedly connected to the cross member 7 or another stationary part. The carrier 13 and the holding rod 14 are firmly screwed via a screw 15 to a coil body 16 , in which a coil 17 is accommodated, the electrical connections 18 of which extend through the tube 14 and through the coil body 16 .

Drehbar gegenüber den bisher beschriebenen, feststehenden Teilen ist die Nabe 1 angeordnet, gegenüber der der Spulenkörper 16 durch das Kugellager 19 und die beiden zu jeweils einer Kupplungseinheit 20 bzw. 21 gehörenden Magnet körper drehbar angeordnet sind. Der zu der Kupplungseinheit 21, die eine elektromagnetisch betätigbare Reibungskupplung ist, gehörende Magnetkörper ist als Antriebsriemenscheibe 22 ausge bildet, die über das Nadellager 23 drehbar auf der Nabe 1 ange ordnet ist. Mit Hilfe der Schraube 48 fest mit der Antriebsriemenscheibe 22 verbunden ist eine senkrecht zu der Achse 24 der Kupplung stehende Wand 25′ eines glockenförmigen Gehäuses 25, dessen parallel zu der Achse 24 verlaufende Außenwand 25 einen Ringraum 26 umschließt, der nach innen von den Polfingern 27 des Magnetkörpers 28 begrenzt wird, der zu der Kupplungseinheit 20 gehört, welche seine Wirbelstromkupplung ist. Der aus den Polfingern 27 in bekannter Weise bergestellte und mit einem Polring 29 versehene Magnetkörper 28 ist über die Schraube 30 fest mit dem glockenförmigen Gehäuse 25 verbunden.The hub 1 is arranged rotatably with respect to the previously described fixed parts, with respect to which the bobbin 16 is rotatably arranged by the ball bearing 19 and the two magnetic bodies belonging to a coupling unit 20 and 21, respectively. The belonging to the clutch unit 21 , which is an electromagnetically actuated friction clutch, belongs to the magnetic body as a drive pulley 22 , which is rotatably arranged on the hub 1 via the needle bearing 23 . With the help of the screw 48 is fixedly connected to the drive pulley 22 is a wall 25 'perpendicular to the axis 24 of the clutch, a bell-shaped housing 25 , the outer wall 25 extending parallel to the axis 24 enclosing an annular space 26 which inwardly from the pole fingers 27 of the magnetic body 28 is limited, which belongs to the clutch unit 20 , which is its eddy current clutch. The magnet body 28, which is produced from the pole fingers 27 in a known manner and provided with a pole ring 29 , is firmly connected to the bell-shaped housing 25 via the screw 30 .

In den zwischen den Polfingern 27 und der Außenwand des Gehäu ses 25 gebildeten Ringraum 26 ragt ein Ankerring 31 herein, der beim Ausführungsbeispiel einteilig mit den radialen Stegen 32 einer als Speichenrad ausgebildeten Mitnehmerscheibe 33 ausgebildet ist. Die Mitnehmerscheibe 33 ist ihrerseits über mehrere, auf ihrem Inneren Durchmesser verteilte Schrauben 34 mit einem Flansch 35 der Nabe 1 verschraubt. Drehfest mit der Mitnehmerscheibe 33 ist außerdem eine ringförmige Reibscheibe 36 verbunden, die jedoch in gewissem Umfang axial gegenüber der Mitnehmerscheibe 33 und deren Stegen 32 bewegbar ist. Dies wird dadurch erreicht, daß die Reibscheibe 36 über eine mit den Schrauben 34 drehfest mit dem Flansch 35 der Nabe 1 und ande rerseits über die Schrauben 37 drehfest mit ihr selbst ver bundene federnde Metallmembran 38 in der in der Fig. 1 gezeig ten Lage gehalten ist, in der sie durch die Federkraft der Membran 38 an den Stegen 32 der Mitnehmerscheibe 33 anliegt. Diese Reibscheibe 36 bildet einen schmalen Luftspalt mit der Stirnfläche 39 der Antriebsriemenscheibe 22, und sie wirkt mit dieser Stirnfläche bei Beaufschlagung der Spule 17 mit Reibkontakt so zusammen, daß eine drehfeste Verbindung zwischen Mitnehmerscheibe 33 und Nabe 1 und der Antriebsriemenscheibe 22 hergestellt ist.In the annular space 26 formed between the pole fingers 27 and the outer wall of the housing 25 , an anchor ring 31 protrudes, which in the exemplary embodiment is formed in one piece with the radial webs 32 of a drive disk 33 designed as a spoke wheel. The driving disk 33 is in turn screwed to a flange 35 of the hub 1 by means of a plurality of screws 34 distributed over its inner diameter. In addition, an annular friction disk 36 is connected in a rotationally fixed manner to the driving disk 33 , but is to a certain extent axially movable relative to the driving disk 33 and its webs 32 . This is achieved in that the friction disk 36 is held in a rotationally fixed manner with the screws 34 with the flange 35 of the hub 1 and on the other hand via the screws 37 in a rotationally fixed manner with its self-connected resilient metal membrane 38 in the position shown in FIG. 1 is in which it rests against the webs 32 of the drive plate 33 by the spring force of the membrane 38 . This friction disk 36 forms a narrow air gap with the end face 39 of the drive pulley 22 , and it cooperates with this end face when the coil 17 is subjected to frictional contact in such a way that a rotationally fixed connection between the driving disk 33 and the hub 1 and the drive pulley 22 is produced.

Fest mit der Nabe 1 verbunden ist über die Schrauben 40 eine Befestigungsscheibe 41, an der wiederum mit den Schrauben 42 mehrere Lüfterflügel 43 angebracht sind. Wird daher durch Be aufschlagung der Spule 17 Reibkontakt zwischen der An triebsriemenscheibe 22 und der Nabe 1 hergestellt, so laufen die Lüfterflügel 43 mit der maximalen Antriebsdrehzahl, die von einem nicht dargestellten Antrieb über Riemen auf die Antriebs riemenscheibe 22 geleitet wird.A fastening disk 41 is fixedly connected to the hub 1 by means of the screws 40 , to which a plurality of fan blades 43 are in turn attached by means of the screws 42 . Therefore, by loading the coil 17 frictional contact between the drive pulley 22 and the hub 1 is made, the fan blades 43 run at the maximum drive speed, which is passed from a drive, not shown, via belt to the drive pulley 22 .

Ist der Kühlluftbedarf jedoch nicht so groß, daß der Lüfter mit maximaler Drehzahl laufen muß, was meistens beim Betrieb einer Brennkraftmaschine der Fall ist, so wird, beim Ausführungsbei spiel bei einem Kühlleistungsbedarf, der Lüfterdrehzahlen ent spricht, die unter der maximalen Lüfterdrehzahl, vorzugsweise kleiner als 60% der maximalen Lüfterdrehzahl sind, die Spule 17 durch eine nicht dargestellte, aber bekannte Einrichtung abgeschaltet, während gleichzeitig die Spule 10 der Wirbelstromkupplung eingeschaltet wird. Dadurch erfolgt die Kraftübertragung von der Antriebsriemenscheibe 22 nun nicht mehr direkt über die Mitnehmerscheibe 33 zur Nabe 1, sondern über das Gehäuse 25 und die mit diesem fest verbundenen Polfingern 27 über magnetische Kraftlinien zum Ankerring 31, der wiederum mit der Nabe 1 drehfest verbunden ist. Von diesem Schaltzeitpunkt ab läßt sich die Drehzahl der Lüfterflügel 43 daher durch die Beaufschlagung der Spule 10 stufenlos nach unten regeln, und zwar feinfühlig, so daß die Kühlleistung der Lüfterflügel 43 dem jeweils gewünschten Kühlbedarf angepaßt werden kann. Natürlich ist es zu diesem Zweck notwendig, neben der Schalteinrichtung, die wechselweise die Spule 17 oder 10 schaltet, auch noch eine Einrichtung vorzusehen, die den Kühlbedarf des Motors ermittelt. Dies ist im allgemeinen ein im Kühlwasser des Motors angeordneter Temperaturfühler, dessen der steigenden oder fallenden Temperatur entsprechendes Signal als Maß für die Strombeaufschlagung der Spule 10 dienen kann. Die Steuerung der Spulen von Wirbelstromkupplungen ist bekannt und kann auch für die vorliegende Zweistufenkupplung in gleicher Weise verwirklicht werden.However, if the cooling air requirement is not so great that the fan must run at maximum speed, which is usually the case when an internal combustion engine is operating, then in the case of a cooling power requirement, the exemplary embodiment speaks fan speeds that are below the maximum fan speed, preferably less than 60% of the maximum fan speed, the coil 17 is switched off by a device, which is not shown but is known, while at the same time the coil 10 of the eddy current clutch is switched on. As a result, the power transmission from the drive pulley 22 no longer takes place directly via the driving disk 33 to the hub 1 , but via the housing 25 and the pole fingers 27 firmly connected to it via magnetic lines of force to the armature ring 31 , which in turn is connected to the hub 1 in a rotationally fixed manner. From this switching point onwards, the speed of the fan blades 43 can therefore be steplessly regulated downwards by the action on the coil 10 , specifically so that the cooling capacity of the fan blades 43 can be adapted to the desired cooling requirement. Of course, for this purpose it is necessary, in addition to the switching device which alternately switches the coil 17 or 10 , also to provide a device which determines the cooling requirement of the engine. This is generally a temperature sensor arranged in the cooling water of the motor, the signal corresponding to the rising or falling temperature of which can serve as a measure of the current applied to the coil 10 . The control of the coils of eddy current clutches is known and can also be implemented in the same way for the present two-stage clutch.

Die beim Betrieb der Wirbelstromkupplung anfallende Wärme am Ankerring 31 und den angrenzenden Teilen kann in sehr einfacher Weise dadurch abgeführt werden, daß das sich mit der maximalen Drehzahl (der Antriebsriemenscheibe 22) drehende Gehäuse 25 mit Durchströmöffnungen 44 bzw. 45 sowohl in der radialen Wand 25′ als auch in der zylinderförmig verlaufenden Außenwand versehen wird. Dadurch kann ein Luftstrom im Sinne der Pfeile 46 und 47 durch das Gehäuse 25 erreicht werden, der für die notwendige Wärmeabfuhr sorgt. Die Wärmeentwicklung im Wirbelstromteil ist aus den eingangs genannten Gründen nicht sehr groß. Der Wirbel stromteil selbst läßt sich, wie anhand Fig. 1 zu erkennen ist, auch relativ klein bauen, weil das in dem Schaltbereich der Wirbelstromkupplung 20 zu übertragende Drehmoment nur etwa 36% des maximalen Drehmomentes und die zu übertragende Leistung nur etwa 20% der maximalen Ventilatorleistung beträgt, die, wie ausgeführt, über die Reibungskupplung 21 übertragen wird.The heat generated during operation of the eddy current clutch at the armature ring 31 and the adjacent parts can be dissipated in a very simple manner by rotating the housing 25 with the maximum speed (the drive pulley 22 ) with throughflow openings 44 and 45 both in the radial wall 25 'As well as in the cylindrical outer wall. As a result, an air flow in the direction of arrows 46 and 47 can be achieved through the housing 25 , which ensures the necessary heat dissipation. The heat development in the eddy current part is not very great for the reasons mentioned at the beginning. The eddy current part itself, as can be seen from FIG. 1, can also be built relatively small because the torque to be transmitted in the switching region of the eddy current clutch 20 is only about 36% of the maximum torque and the power to be transmitted is only about 20% of the maximum Fan power is, which, as stated, is transmitted via the friction clutch 21 .

Claims

1. Two-stage clutch for driving a cooling fan for an internal combustion engine with two parallel and alternately electromagnetically actuated clutch units, each having a, depending on the cooling power requirement coil and one of which is formed as a friction clutch, characterized in that the other clutch unit ( 20 ) is a structurally integrated eddy current clutch with the friction clutch ( 21 ), the associated coil ( 10 ) of which is switched on when there is a cooling power requirement, the fan speed corresponds to that is clearly below the maximum fan speed.

2. Two-stage clutch according to claim 1, characterized in that the coil ( 10 ) of the eddy current clutch is turned on at a cooling power requirement that speaks ent fan speed of less than 60% of the maximum fan speed.

3. Two-stage clutch according to claims 1 or 2, characterized in that the magnetic body ( 22 , 28 ) of both coupling units ( 20 , 21 ) rotatably on a with the fan blades ( 43 ) fixedly connected hub ( 1 ) and the armature parts ( 36 , 31 ) are arranged on both sides of a common drive plate ( 33 ) which is firmly connected to the hub ( 1 ).

4. Two-stage coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two magnetic bodies ( 22 , 28 ) are connected to one another via a bell-shaped housing ( 25 ) enclosing both armature parts ( 36 , 31 ).

5. Two-stage clutch according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hub ( 1 ) rotatably on a La gerzapfen ( 4 ) of a fixed mount bracket ( 7 ) is gela, on which both coils ( 17 , 10 ), each the magnetic net body ( 22 or 28 ) of their coupling unit ( 21 or 20 ) arranged to be attached.

6. Two-stage clutch according to one of claims 1 to 5, characterized in that the magnetic body ( 22 , 28 ) of both coupling units ( 21 , 20 ) are each provided with an annular recess ( 22 a and 28 a), which according to the common drive plate ( 33 ) facing away from the open side and into which the associated non-rotatable coil ( 17 or 10 ) protrudes.

7. Two-stage clutch according to one of claims 1 to 6, characterized in that the magnetic body of the friction clutch development ( 21 ) is designed as a drive pulley ( 22 ).

8. Two-stage clutch according to one of claims 1 to 7, characterized in that the driving plate ( 33 ) facing end face ( 39 ) of the drive pulley ( 22 ) as a friction surface for an the armature part of the friction clutch ( 21 ) form de, rotatably, but is axially movably connected to the drive plate ( 33 ) friction disc ( 36 ).

9. Two-stage clutch according to one of claims 1 to 8, characterized in that the drive pulley ( 22 ) is fixedly connected to the bell-shaped housing ( 25 ).

10. Two-stage clutch according to claim 9, characterized in that the housing ( 25 ) at its end facing away from the drive pulley ( 22 ) firmly connected to the magnetic body ( 28 ) of the eddy current clutch ( 20 ) formed by pole fingers ( 27 ), which with the annular outer wall of the housing ( 25 ) forms an annular gap ( 26 ) into which the armature ring ( 31 ) of the eddy current coupling protrudes.

11. Two-stage clutch according to claim 4 and 10, characterized in that the housing ( 25 ) is provided with through-flow openings ( 44 , 45 ) for generating a cooling air flow.

12. Two-stage clutch according to claim 10, characterized in that the anchor ring ( 31 ) is fixedly attached to the drive plate ( 33 ).

13. Two-stage clutch according to claim 12, characterized in that the armature ring ( 31 ) with the radial webs ( 32 ) of the drive disk designed as a spoke wheel ( 33 ) forms a piece.