DE3520140A1

DE3520140A1 - Visco-kupplung mit schutzgasfuellung

Info

Publication number: DE3520140A1
Application number: DE19853520140
Authority: DE
Inventors: Gerd Ing.(grad.) 8721 Dittelbrunn Brunken; Werner Dipl.-Ing. Göb (FH), 8702 Kürnach; Dieter Dipl.-Ing. Neugebauer (TU), 8722 Sennfeld
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1985-04-25
Filing date: 1985-06-05
Publication date: 1986-10-30
Also published as: FR2581147A1; US4676355A; GB2174480B; GB8609051D0; GB2174480A

Description

FICHTEL & SACHS. AG - SCHWEINFURT

ANR 1 001 485 Reg.-Nr. 12

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG

Visco-Kupplung mit Schutzgasfüllung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Visco-Kupplung zur übertragung eines Drehmomentes, bestehend u. a. aus einem An- und einem Abtriebsteil sowie einem beide umschließenden Arbeitsraum, der zumindest teilweise mit einer Viskoseflüssigkeit gefüllt ist.

Visco-Kupplungen sind in vielfältiger Form bekannt. Eine Visco-Kupplung mit regelbarer Kraftübertragung ist beispielsweise aus der US-PS 3 400 796 bekannt. Aus der DE-OS 3 419 927 ist weiterhin eine Visco-Kupplung bekannt, welche als überbrückungskupplung in einem hydrodynamischen Drehmomentwandler ausgebildet ist. Wei-

terhin ist aus dem DE-GM 8 235 536 eine Visco-Lüfterkupplung bekannt, die zum Antrieb eines Kühlluftventilators dient und temperaturabhängig steuerbar ist.

Bedingt durch ständig steigende Anforderungen an die Drehmomentübertragungsfähigkeit ist u. a. die thermische Belastung des als Viskoseflüssigkeit verwendeten Silikonöles in den Visco-Kupplungen derart gestiegen, daß u. U. keine ausreichenden Standzeiten mehr erreicht werden können. Eine an sich naheliegende Lösung dieses thermischen Problemes bestünde darin, die spezifische thermische Belastung durch größere Visco-Kupplungen zu verringern. In den meisten Fällen scheidet diese Möglichkeit jedoch aus Platz-, Gewichts- und Kostengründen aus.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Visco-Kupplung zu schaffen, in der die Viskoseflüssigkeit auch bei höherer thermischer Belastung ausreichende Standzeiten erreicht.

Gelöst wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Hauptanspruches. - Es hat sich gezeigt, daß die Ausfallursache bei hoher thermischer Belastung eine chemische Reaktion mit dem im Arbeitsraum befindlichen Sauerstoff ist, die zu einem Gelieren des Silikonöles führt. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird eine Visco-Kupplung geschaffen, in der ein vermindertes oder gar kein Sauerstoffangebot besteht; eine Reaktion des Silikonöles mit Sauerstoff wird dadurch vermieden und die Standzeiten werden erheblich erhöht.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird anschließend an Hand eines Ausführungsbeispieles, nämlich einer Visco-Lüfterkupplung, näher beschrieben:

Die in der Zeichnung dargestellte Lüfterkupplung 10 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 30 mit einer Gehäusevorderwand und einer Gehäuserückwand 25. Im Gehäuse 30 verläuft die Trennwand 16, die den Gehäuseinnenraum in einen der Gehäuserückwand zugeordneten Arbeitsraum 19 und einen der Gehäusevorderwand 14 zugeordneten Vorratsraum 17 unterteilt. Die Trennwand 16 weist eine Ventilöffnung 15 und eine Umwälzöffnung 29 auf. Die Ventilöffnung 15 ist mit einem Ventilhebel 12 überdeckt, gegen den ein Betätigungsstift 20 wirkt. Der Betätigungsstift 20 ist abgedichtet durch die Gehäusevorderwand 14 geführt und von einem, an einem Halter 28 gehaltenen Bimetall 11 beaufschlagt. Der Ventilhebel 12 ist von einem zweiten Bimetall 13 so beaufschlagt, daß er bei hoher thermischer Belastung die Ventilöffnung 15 schließt. Das zweite Bimetall 13 weist eine zentrische Öffnung 21 auf, durch die der Betätigungsstift 20 gegen den Ventilhebel 12 geführt ist. Im Arbeitsraum 19 ist ein Läufer 27 angeordnet, der mit Scherflachen 18 gegenüber der Gehäuserückwand 25 und der Trennwand 16 frei liegt. Er ist drehfest mit einer zentrischen Arbeitswelle 24 verbunden. Die Gehäuserückwand 25 ist mit einem Wälzlager 23 auf der Arbeitswelle 24 gelagert, und einstückig mit Lüfterflügeln 22 verbunden. Radial außen ist im Arbeitsraum 19 eine Pumpeinrichtung 26 vorgesehen, die die Viskoseflüssigkeit ständig durch die Umwälzöffnung 29 in den Vorratsraum 17 pumpt.

Bei hoher thermischer Belastung des Bimetalles 11 öffnet die Ventilöffnung 15, so daß Viskoseflüssigkeit vom Vorratsraum 17 in den Arbeitsraum 19 strömen kann. Dadurch entsteht an den Scherflächen 18 eine Scherung, die zu einer Momentübertragung zwischen dem Läufer 27 und dem Gehäuse 30 bzw. den Lüfterflügeln 22 führt. Bei wesentlich ansteigender thermischer Belastung der Viskoseflüssigkeit schließt das Bimetall 13 die Ventilöffnung 15 teilweise, so daß eine teilweise Abschaltung der Lufterkupplung IO durchgeführt wird. Dadurch sinkt die innerhalb der Lüfterkupplung 10 durch Flüssigkeitsreibung umgesetzte Leistung, so daß die innere thermische Belastung herabgesetzt wird. Die einströmende Viskoseflüssigkeit wird von der Pumpeinrichtung 26 durch die Umwälzöffnung 29 ständig in den Vorratsraum 17 zurückgepumpt, von wo aus sie erneut durch die Ventilöffnung 15 in den Arbeitsraum 19 gelangen kann. Dieser Kreislauf besteht solange, bis durch Änderung der thermischen Verhältnisse die Ventilöffnung 15 geschlossen wird.

Um eine zum Gelieren der Viskoseflüssigkeit, vorzugsweise einem Silikonöl, mit Sauerstoff führende Reaktion zu vermeiden, ist vorgesehen, den verbleibenden freien Innenraum des Gehäuses 30 möglichst von Sauerstoff freizuhalten. Dies geschieht durch Evakuierung des Arbeitsraumes 19 und des Vorratsraumes 17. Um eine durch das so entstandene Vakuum bedingte Druckbleastung des Gehäuses 30 zu vermeiden, wird die ausgepumpte Luft durch ein sauerstoffreies Schutzgas oder ein Edelgas ersetzt. Durch diese Maßnahme wird es in den meisten Fällen möglich sein, auf das Bimetall 13 zu verzichten. Beim Fehlen des Sauerstoffes kann die Viskoseflüssigkeit ohne weiteres einer höheren Temperaturbelastung ausgesetzt werden.

28.05.1985
FRP-2 Ho/whm-

- Leerseite -

Claims

3.520U0

ANR 1 001 485 . Reg.-Nr. 12

Patentansprüche

1. Visco-Kupplung zur Übertragung eines Drehmomentes, bestehend u. 'a. aus einem Ah- und einem Abtriebsteil sowie einem beide umschließenden Raum, der zumindest teilweise mit einer Viskoseflüssigkeit gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet , daß der von der Viskoseflüssigkeit freie Teil des Raumes (17» 19) weniger als 18 Volumen-Prozente Sauerstoff enthält.

2. Visco-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Viskoseflüssigkeit freie Teil des Raumes (17, 19) max. 5 Volumen-Prozente Sauerstoff enthält.

3. Visco-Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Viskoseflüssigkeit freie Teil des Raumes (17, 19) zumindest teilweise evakuiert ist.

4. Visco-Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Viskoseflüssigkeit freie Teil des Raumes (17, 19) mit einem sauerstoffreien Schutzgas gefüllt ist.

5. Visco-Kupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Viskoseflüssigkeit freie Teil des Raumes (17* 19) mit einem Edelgas gefüllt ist.

6. Visco-Kupplung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Visco-Kupplung als Lufterkupplung (10) ausgebildet ist.

7. Visco-Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüfterkupplung (10) vorzugsweise temperaturabhängig regelbar ausgeführt ist.

BAD ORIGINAL

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8. Visco-Lüfterkupplung nach Anspruch 7_S dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung als Füllstandsregelung ausgebildet ist.

28.05.1185
FRP-2 Ho/whm-