DE3508167A1 - Membranfederbetaetigte kupplung - Google Patents

Description

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l)i|-l !in: OUo I liipel, Dipl.-liip. Miinlrwl Siipcr, I'atciH.mw.illc. Cosimasti. 8I, I)-H München 8I

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Für die vorliegende Anmeldung wird die Priorität der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 59-34350 vom 09. März 1984 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Reibkupplung vom Membranfeder-Typ mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1, insbesondere für Automobile und dergleichen Geräte.

Grundsätzlich wird bei einer Reibungskupplung ein in einer Kupplungsscheibe vorgesehener Reibbelag mit Hilfe einer Druckplatte gegen ein Schwungrad gedrückt. Dabei wächst die Temperatur der Reibbeläge bzw. der Reibbelageinrichtung und anderer Teile unvermeidbar an, wodurch sich anormale Abnutzungs- und/oder Festfreßerscheinungen an den Belägen ergeben. Insbesondere bei solchen herkömmlichen Kupplungen, bei denen eine Membranfeder vorgesehen ist, die die Druckplatte gegen das Schwungrad zu druckbeaufschlagt, schließt die Druckfeder die rückwärtige Seite (entgegengerichtet zu dem Schwungrad) des Raumes ein, in welchem die Reibbelageinrichtung bzw. die Reibbeläge angeordnet sind, so daß die Temperatur in diesem Raum schnell ansteigt, wodurch die vorerwähnten Nachteile besonders in Erscheinung treten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine membranfederbetätigte Kupplung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die zur Vermeidung von Erhitzung und damit Abnützung und Freßerscheinungen an den Reibbelägen mit einer Kühlung versehen ist.

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Dipl.-liij!. Olio I liii'.-l. l)i|il.-lnp. ΜηηΙΊαΙ S.^'-i, IMlciiMiiwiillc, Cosimiistr. Xl, I)-S München 81

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Ausgehend von einer membranfederbetätigten Kupplung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird demnach eine membranfederbetätigte Kupplung mit einem Schwungrad als Eingangsteil, mit einer Reibbelageinrichtung als Ausgangsteil, mit einer Druckplatte für das Andrücken der Reibbeläge an das Schwungrad, mit einer an der Rückseite der Druckplatte angeordneten Membranfeder für die Druckbeaufschlagung der Druckplatte in Richtung auf das Schwungrad und mit einem Ausrücklager, das dem radial inneren Bereich der Membranfeder zugeordnet und gegenüber der Druckplatte angeordnet ist und an dem radial inneren Bereich der Membranfeder betätigend angreift, die in ihrem radial äußeren Bereich einen an der Druckplatte angreifenden ringförmigen Teil aufweist und mit strahlenförmig verlaufenden Zungen oder Stegen versehen ist, die sich ununterbrochen bzw. durchgehend zu der inneren Peripherie des ringförmigen Teils erstrecken und deren radial innere Enden als Betätigungsbereiche für den Angriff des Ausrücklagers ausgebildet sind, derart ausgerüstet, daß radial außerhalb der Betätigungsbereiche für den Angriff des Ausrücklagers gelegene Bereiche der Zungen bzw. Stege zumindest teilweise zu Propellerflügeln bzw. Windfahnen gebogen ausgebildet sind, die entgegengesetzt zu dem Schwungrad zur Einführung von Kühlluft derart abragen, daß die Kühlluft von einem äußeren, die Ausrückkupplung beherbergenden Raum durch die Flügel oder Fahnen in einen inneren, die Reibbelageinrichtung aufweisenden Raum gespeist wird.

In bevorzugter Ausführung sind neben solchen Windfahnen für das Einführen von Kühlluft weitere Windfahnen für die Leitung der Kühlluft vorgesehen, und zwar insbesondere derart, daß die Fahnen für das Einführen von Kühlluft in Drehrichtung der Scheibe gesehen an den vorderen Seitenkantenberei-

I -Ιιιμ DlIo I IimuI. Dipl. liu· M.iiilu-il S.iiu-i. I'.il· mI.iiiu.iIU·, (omiii.isIi. HI, I)-K ΜιιικΙκίι SI

-lider Zungen und diejenigen für die Leitung der Luft an den hinteren Seitenbereichen jeweils in entgegengesetzten Richtungen abragend ausgebildet sind. Es entsteht somit zwischen den Einfuhr-Windfahnen und den Leit-Windfahnen bei abwechselnder Aufeinanderfolge dieser unterschiedlichen Fahnen in Umfangsrichtung der Membranfeder jeweils ein Durchlaßkanal für Kühlluft, der schräg zur Scheibenebene der Membranfeder gerichtet ist, und zwar derart, daß Kühlluft unter Drehen der Membranfeder in diesen schräg verlaufenden Kanal eingeführt und in den Raum zwischen dem Schwungrad und der Membranfeder eingeleitet wird.

Weitere Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine schematisierte Teilschnittdarstellung einer Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 eine schematische Teilschnittdarstellung gemäß der Linie II-II in Figur 1;

Figur 3 eine schematische Teilschnittdarstellung entsprechend der Linie III-III in Figur 2 (Abwicklung);

Figur 4 eine schematische perspektivische Teildarstellung eines Abschnittes der Feder in Figur 1;

Figur 5 eine schematische Teilperspektive eines Zugenbereiches einer bekannten Membranfeder;

Figur 6 eine schematische Teilschnittdarstellung durch den Stegbereich einer weiteren bekannten Membranfeder.

Dipl.-Ιημ OHo ΙΊΠ.1Ί-Ι. Dip].-Iiiji. Manned SrijH-i. l';ik-ul.nnv.tlh·. Cosimaslr. Kl, D-S München Xl

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Figur 1 zeigt ein Schwungrad 1 einer Antriebsmaschine und eine ringförmige Druckplatte 2, zwischen denen eine Reibbelagseinrichtung bzw. Reibbeläge 3 angeordnet sind. Die Reibbeläge 3 sind an dem äußeren peripheren Bereich einer Kupplungsscheibe 5 festgelegt, die an eine nicht dargestellte Ausgangswelle 4 (lediglich deren Mittelwelle ist wiedergegeben) angeschlossen werden kann. Sobald die Druckplatte 2 die Reibbeläge 3 gegen das Schwungrad 1 preßt, ist die Kupplung eingerückt, und ein Drehmoment wird von dem Schwungrad 1 über die Kupplungsscheibe 5 auf die Ausgangswelle 4 übertragen. An der Rückseite der Druckplatte 2 und damit gegenüber der Kupplungsscheibe 5 ist eine Membranfeder 6 für die Druckbeaufschlagung der Druckplatte 2 gegen die Reibbeläge 3 angeordnet. Der äußere periphere Teil der Membranfeder 6 ist auf einen Vorsprung 7 aufgesetzt, der sich an der Rückseite der Druckplatte 2 befindet. Ein Ausrücklager 8 ist auf den inneren peripheren Bereich der Membranfeder 6 zu gerichtet und von der Kupplungsscheibe 5 abgewandt angeordnet. Dieses Ausrücklager steht mit einem bekannten Kupplungsbetätigungsmechanismus (nicht gezeigt) in Verbindung, der ein Kupplungspedal enthält.

Der äußere periphere Teil und die rückwärtige Oberfläche der Membranfeder 6 sind durch eine Kupplungsabdeckung 10 umfaßt. Die Kupplungsabdeckung 10 enthält eine im wesentlichen ringförmige Endwandung 11 und einen zylindrischen peripheren Wandteil 12, der geneigt von der äußeren Peripherie der Endwandung 11 gegen das Schwungrad 1 hin abstrebt und mit seinem diesbezüglichen Ende an dem Schwungrad 1 festgegelegt ist. An dem peripher inneren Teil der Endwandung 11 sind in Umfangsrichtung beabstandet sich achsparallel zur Ausgangswelle 4 erstreckende Stegbolzen 13 in ihrem einen Endbereich befestigt. Die Stegbolzen 13 ragen von der Endwandung 11 gegen die Druckplatte 2 hin ab und durchgreifen Ausnehmungen 15 in der Membranfeder 6. In ihren der Druck-

Πΐ|Ί Ιιιμ Dun I Intnl. |)φ|-Ιιψ Μ;ιΐιΙιαΙ Siii'.c:, I'.iknUiiw.illi:. (. »Min;isli. Xl. I)-S München SI

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platte 2 zugewandten Endbereichen, also zwischen der Druckplatte 2 und der Membranfeder 6 sind die Stegbolzen mit verbreiterten Enden 14 versehen.

In Richtung der Dämpfungsscheibe 6 gesehen radial auswärts ist an der Außenseite der Stegbolzen 13 ein Paar von Drahtringen 19 und 20 angeordnet. Die Stegbolzen 13 tragen also die Drahtringe 19 und 20 im Bereich deren radial innerer Peripherie. Die Ringe 19 und 20 bilden Hebelstützen bzw. Drehgelenke für die axial zwischen ihnen aufgenommene Membranfeder 6. Dabei ist der Drahtring 19 zwischen der Membranfeder 6 und der Endwandung 11 gelegen, während der Drahtring 2 0 zwischen der Membranfeder 6 und den verbreiterten Enden 14 der Stegbolzen 13 angeordnet ist.

Wie Figur 2 erkennen läßt, ist die Dämpfungsfeder 6 in ihrem radial äußeren Bereich mit einem durchgehend ringförmigen Abschnitt 16 versehen, deren äußerer Peripheriebereich an der Druckplatte 2 bzw. deren Vorsprung 7 gelagert ist (Figur 1). Die Membranfeder 6 ist weiterhin mit Schlitzen 18 versehen, die strahlenförmig von der inneren Peripherie des durchgehenden ringförmigen Teils 16 auf den radialen Mittelteil der Membranfeder 6 zu gerichtet verlaufen. Auf diese Weise ist der radial innere und der mittlere Bereich der Membranfeder 6 durch die Schlitze 18 unterteilt, wodurch sich strahlenförmig verlaufende Zungen 17 bzw. Stege ergeben. Die erwähnten Ausnehmungen 15, durch welche die Stegbolzen 13 hindurchragen, sind durch Teilbereiche der Schlitze 18 gebildet und befinden sich angrenzend an dem durchgehenden ringförmigen Teil 16, und zwar in Umfangsrichtung gegenüber dem jeweiligen Schlitz erweitert. An den radial inneren Enden der Stege bzw. Zungen 17 befinden sich Betätigungsbereiche 23, an denen das vorerwähnte Ausrücklager 8 angreift.

Dipl.-Ιΐιμ. OUo I liii'd, ΟφΙ.-ίιΐμ. Manfred Siijicr, l\iU'iil;imv;ilU\ Cosimaslr. SI, I)-S München Xl

Aus den Figuren 3 und 4 ist ersichtlich, daß beide Seitenkantenbereiche einer jeden Zunge 17, die sich im wesentlichen in radialer Richtung der Membranfeder 6 erstrecken und zwischen dem Betätigungsbereich 23 für das Ausrücklager 8 einerseits und einer zugeordneten Ausnehmung 15 verlaufen, zum einen zu Propellerflügeln bzw. Windfahnen 25 für die Einführung bzw. das Abschälen von Kühlluft aus dem Außenraum und zum anderen zu Propellerflügeln bzw. Windfahnen 26 für die Leitung von Kühlluft abgebogen sind. Die Schnittdarstellung gemäß Figur 3 zeigt, daß die Flügel bzw. Windfahnen 25 schräg in Richtung des Ausrücklagers 8 und in einer Richtung, die der Drehrichtung R entspricht, von den Körpern der Zungen 17 abragen. Die Flügel bzw. Windfahnen 26 ragen demgegenüber schräg gegen die Druckplatte 2 und in einer Richtung, die der Drehrichtung R entgegengerichtet ist, von den Körpern der Zungen 17 ab. Dabei sind die Flügel bzw. Windfahnen 2 5 mit Hinblick auf die Drehrichtung R auf der Vorderseite und die Flügel bzw. Windfahnen 26 an der Rückseite der jeweiligen Zunge angeordnet, so daß in Umfangsrichtung der Membranfeder 6 gesehen die Flügel bzw. Windfahnen 25 und 26 abwechselnd aufeinanderfolgend angeordnet sind. Wie Figur 4 zeigt, sind die Flügel bzw. Windfahnen 25 und 26 nicht bis in die Betätigungsbereiche 23 geführt, so daß eine Kollision der Flügel bzw. Windfahnen 25 mit dem Ausrücklager 8 nicht Platz greifen kann. Die Flügel bzw. Windfahnen 26 können bis in die Kontaktbereiche 23 geführt sein. Wie Figur 4 weiter erkennen läßt, erstrecken sich die zu den Flügeln bzw. Windfahnen 25 und 26 verformten Seitenbereiche der Zungen 17 derart zwischen den jeweils zugeordneten Ausnehmungen 15 und Betätigungsbereichen 23 der jeweiligen Zunge, daß sich zwischen dem in Umfangsrichtung liegenden Ende einer Ausnehmung 15 und dem in Gegenumfangsrichtung liegenden Soitenrand eines Betätigungsbereiches 23 eine Linie ergibt, um die die Seitenbereiche zu einer Windfahne 25 oder 26 abgebogen sind. Hinsichtlich der Formgebung der

Dipl.-Ing. Otto IΊιιμοΙ. ΠίρΙ.-Ιηρ. Manfred Siiycr, I'iitoiiUunviJllc, Cosimaslr. SI. I)-H München Sl

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Propellerflügel bzw. Windfahnen 25 und 26 in bezug auf die jeweils zugehörige Zunge 17, an der sie ausgebildet sind, wird ausdrücklich auf die Schnittdarstellung gemäß Figur 3 und die perspektivische Darstellung gemäß Figur 4 bezug genommen. Es sei bemerkt, daß die Fahnen 25 und/oder 26 nicht jeweils den gesamten Seitenbereich zwischen einer Ausnehmung 15 und einem Betätigungsbereich 23 der jeweilgen Zunge einnehmen müssen, sie können auf einen Teil dieses Seitenbereiches beschränkt sein. Im übrigen muß nicht jede der in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Zungen in dieser Weise mit Fahnen ausgestattet werden.

Die Arbeitsweise der Kupplung ist wie folgt: Wenn die Kupplung in ihren Ausrückzustand überführt werden soll, so drückt das Ausrücklager 8 gegen die Betätigungsbereiche 23 der Membran feder 6, so daß diese in eine Form überführt wird, die in Figur 1 mit Hilfe der Phantomlinie 6a wiedergegeben ist, so daß die Anpreßkraft auf die Druckplatte 2 durch die Feder 6 gelöst wird. Wird demgegenüber die Kupplung eingerückt, so wird die Andruckkraft des Ausrücklagers 8 von den Betätigungsbereichen 23 der Zungen weggenommen und die Membranfeder 6 kehrt in ihre ursprüngliche Form zurück, wie sie durch die ausgezogene Linie in Figur 1 wiedergegeben ist, wodurch Druck auf die Druckplatte 2 ausgeübt wird. Dann drückt die Druckplatte 2 die Reibbeläge 3 gegen das Schwungrad 1, wodurch die Kupplung eingerückt und ein Drehmoment von dem Schwungrad 1 über die Kupplungsscheibe 5 auf die Ausgangswelle 4 übertragen wird.

Sowohl im eingerückten als auch im ausgerückten Zustand dreht sich die Kupplungsabdeckung 10 zusammen mit dem Schwungrad 1, wodurch auch die Membranfeder 6 ständig mit dem Schwungrad 1 rotiert. Deshalb wird Kühlluft in einem äußeren Raum 27, in welchem sich das Ausrücklager 8 befindet, mit Hilfe der Flügel bzw. Windfahnen 25 und 26 in einen

Dipl.-liu;. Otto ΙΊΓιμοΙ. Dipl.-lnp. Maulral Siipcr, I'.-ilcnliinvviilto, (osimiistr. Kl. I)-X München SI

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inneren Raum 28 geführt bzw. eingeleitet oder gedrückt, in welchem sich die Reibbeläge 3 und die Druckplatte 2 befinden, wodurch diese Kühlluft die Reibbeläge 3, das Schwungrad 1 und die Druckplatte 2 kühlt.

Da also die Membranfeder 6 - wie vorstehend erläutert - mit Propellerflügeln bzw. Windfahnen 25 für das Einführen von Kühlluft von dem äußeren Raum 27 in den inneren Raum 28 versehen ist, werden die an dem Reibeingriff der Reibbeläge 3 beteiligten Oberflächen dieser Reibbeläge und anderer Teile ausreichend gekühlt, wodurch eine anormale Abnutzung, ein Fressen oder gar Festfressen der Reibbeläge 3 verhindert und die Lebensdauer der Kupplung entsprechend erhöht wird. Darüber hinaus werden die Flügel bzw. Windfahnen 25 durch Ausbiegungen an der Membranfeder 6 gewonnen, wodurch sich im Vergleich mit gesonderten oder unabhängigen Flügeln bzw. Fahnen eine einfache und kostengünstige Herstellung bzw. Konstruktion ergibt.

Durch die abgebogenen Flügel bzw. Windfahnen 25 und/oder 26 kann die Festigkeit der Zungen 17 der Membranfeder 6 erhöht werden. Nur der Verfestigung dieser Zungen dienende Verformungen sind aus den Figuren 5 und 6 bekannt. Danach weisen einige der herkömmlichen Membranfedern Zungen 30 auf, die an einer oder beiden Seiten 31 im wesentlichen senkrecht zu der Kupplungsscheibe (entgegengesetzt zu einem Ausrücklager) abgebogen sind, und zwar ausschließlich zur Erhöhung der Festigkeit der Zungen. Diese bekannten Ausbildungen haben ausschließlich einwärts gebogene Kanten, die demnach keine Kühlluftzufuhr zu den Reibbelägen hin für deren Kühlung bewirken.

In anderer Ausführung als der vorgeschilderten können die Flügel bzw. Windfahnen 26 für die Leitung der Kühlluft weggelassen werden. Weiterhin können die Flügel bzw. Windfahnen 25 und/oder 26 nur an einigen der vorhandenen Zungen 17

Dipl. In!·.. Olio I liiiicl. Dii'l.-Ιιιμ. M.iiilicd Säpct. l'.ilciH.inu.iltc, Cdsimasli. SI. DS München SI

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vorgesehen sein. In Umfangsrichtung weisende Mittelbereiche zwischen beiden Seitenkanten der Zungen können bereichsweise geschnitten und zu Flügel bzw. Windfahnen abgebogen werden.

Vorstehend wurde die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in gewisser Weise in Einzelheiten gehend beschrieben, es wird jedoch betont, daß die im Zusammenhang mit dieser bevorzugten Ausführungsform beschriebene Erfindung in konstruktiven Details und in der Kombination und Anordnung von Teilen geändert werden kann, ohne dabei den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

	3508167	Schwungrad
	Dipl.-Inp. Otto !ΊϋμοΙ. Dipl. Ing. Manfred Siigcr, I'atenlanwälte. Cosimastr. Sl, I)-S München 8I	(kreis)ringförmige Druckplatte
	- hl-	Reibbeläge
	BEZUGSZEICHENL.ISTE	Ausgangswelle
1	Kupplungsscheibe
2	Membranfeder
3	Vorsprung
4	Ausrücklager
5
6	Kupplungsabdeckung
7	ringförmige Endwandung
8	zylindrischer peripherer Wandteil
9	axial sich erstreckende Stegbolzen
10	verbreiterte Enden
11	Ausnehmungen
12	durchgehender ringförmiger Teil
13	Zungen/Stege
14	Schlitze
15	Drahtringe
16
17
18	Betätigungsbereiche
19) 20>
21	Windfahne/FLügelteil
22	äußerer Raum
23	innerer Raum
24
25) 26)	Zungen
27	Seiten
28
29
30
31

- Leerseite -

Claims (4)

1. |)·|>Ι !im:. (HIo I higd, l)i|il.-lny. M.inlivil S.ip·-·!. I'iilcnt.iinv.illc. fosmi;isti. SI, U-X München Xl

   KABUSHIKI KAISHA DAIKIN SEISAKUSHO

   1-1, 1-chome, Kida-Motomiya, ·

   Neyagawa-shi,

   Osaka, Japan 12.693/fl/km

   MEMBRANFEDERBETATIGTE KUPPLUNG

   Patentansprüche

   Membranfederbetätigte Kupplung mit einem Schwungrad als Eingangsteil, einer Reibbelageinrichtung als Ausgangsteil, einer Druckplatte für das Andrücken der Reibbeläge an das Schwungrad, einer an der Rückseite der Druckplatte angeordneten Membranfeder für die Druckbeaufschlagung der Druckplatte in Richtung auf das Schwungrad j und einem Ausrücklager, das dem radial inneren Bereich der Membranfeder zugeordnet und gegenüber der Druckplatte angeordnet ist und an dem radial inneren Bereich der Membranfeder betätigend angreift, die in ihrem radial äußeren Bereich einen an der Druckplatte angreifenden ringförmigen Teil aufweist und mit strahlenförmig verlaufenden Zungen oder Stegen versehen ist, die sich ununterbrochen zu der inneren Peripherie des ringförmigen Teils erstrecken und deren radial innere Enden als Betätigungsbereiche für den Angriff des Ausrücklagers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß radial außerhalb der Betätigungsbereiche (23) für den Angriff des Ausrücklagers (8) gelegene Bereiche der Zungen (17) zumindest teilweise zu Propellerflügeln bzw. Windfahnen (25) gebogen ausgebildet sind, die entgegengesetzt zu dem Schwungrad (1) zur Einführung von Kühlluft derart abragen, daß die Kühlluft von einem äußeren, die Ausrückkupplung (8) beherbergenden Raum (27) durch die Flügel oder Fahnen in einen inneren, die Reibbelag-

   : : 3fiflB1fi7.

   l)i|il.-lng. OtIo i-'Higcl. Dipl.-ΐπμ. Munlrcd Säger, l'liiciHiinwiillc, Cosirmislr. 8I. D-8 München 81

   -2-einrichtung (3) aufweisenden Raum (28) gespeist wird.
2. 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch ge
   kennzeichnet, daß die Propellerflügel bzw. Windfahnen (25) für das Einführen von Kühlluft an in Drehrichtung (R) der Membranfeder (6) nach vorn weisenden Seitenbereichen der Zungen (17) vorgesehen sind.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (17) zumindest teilweise zu Propellerflügeln bzw. Windfahnen (26) für die Leitung von Kühlluft auf das Schwungrad (1) zu gebogen ausgebildet sind.
4. 4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Propellerflügel bzw. Windfahnen (25) für das Einführen von Kühlluft an Vorderseitenbereichen der jeweiligen, sich im wesentlichen in radialer Richtung der Membranfeder (6) erstreckenden Zungen (17) ausgebildet und vorderseitig der Körper der Zungen (17) in Umfangsrichtung der Membranfeder (6) angeordnet sind, während die Propellerflügel bzw. Windf ahnen (26) für die Leitung der Kühlluft in den anderen Seitenbereichen der jeweiligen Zungen (17) vorgesehen sind, so daß Propellerflügel bzw. Windfahnen für das Einführen (25) und für das Leiten (26) von Kühlluft in der Drehrichtung (R) der Membranfeder (6) - insbesondere abwechselnd aufeinanderfolgend - angeordnet sind.