DE3522591C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kühler für eine Brennkraftmaschine insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Rollvorhang, der quer zur Kühlerstirnfläche mittels eines Wickelmechanismus­ ses verstellbar ist, der eine Wickelrolle für den Rollvorhang und eine Wickelrolle für wenigstens eine an dem Rollvorhang be­ festigtes Zugband enthält, wobei die an einen Antrieb ange­ schlossenen Wickelrolle auf gegenüberliegenden Seiten der Küh­ lerstirnfläche angeordnet sind.

Bei einer bekannten Bauart der eingangs genannten Art (US-A 13 52 963) sind die beiden Wickelrollen mit den Enden eines Zugseils ver­ bunden, das zum Fahrzeuginnern über Umlenkrollen geführt ist, die sich im Bereich des Armaturenbrettes befinden. Das Zugseil ist von Hand zu verstellen. Die bei dem Verstellen ausgeübte Antriebskraft wirkt jeweils nur auf eine der beiden Wickelrol­ len. Wenn beispielsweise der Rollvorhang vor den Kühler gezogen und dazu die Zugbänder auf die zugehörige Wickelwalze aufge­ wickelt werden sollen, so wird nur diese Wickelwalze angetrie­ ben. Der Rollvorhang wird dann über die Zugbänder von der zuge­ hörigen Wickelwalze abgezogen, wobei gleichzeitig das an dieser Wickelwalze angelenkte Ende des Zugseils auf diese aufgewickelt wird. Ein Ausgleich der aufgrund von sich ändernden Wickeldurch­ messern ergebenden Übersetzungsverhältnissen ist bei der be­ kannten Bauart nicht vorgesehen, so daß zwangsläufig bei dem Auf- und Abwickeln erhebliche Ungleichmäßigkeiten auftreten werden.

Es ist auch bekannt (FR-A 10 65 514), nur eine Wickelwalze vor­ zusehen, nämlich nur eine Wickelwalze für den Rollvorhang. An den Rollvorhang sind bei dieser Bauart Zugbänder angelenkt, die über Umlenkrollen geführt, zu einem Zugband vereinigt und um eine mit einer Handkurbel versehenen Rolle gelenkt sind. Das um die Rolle gelenkte Ende des Zugbandes ist auf eine Seilscheibe gewickelt, die mit der Wickelwalze des Rollvorhangs drehfest verbunden ist. Innerhalb des zu der Wickelwalze führenden Sei­ les ist eine Ausgleichsfeder angeordnet. Auch bei dieser Bauart ist die Wickelwalze des Rollvorhangs nur in einer Drehrichtung positiv angetrieben. In der anderen Drehung wird die über die in die Zugbänder eingeleiteten Kräfte gedreht. Der Rollvorhang und die Zugbänder sind somit auch bei dieser Bauart in den An­ trieb integriert.

Es wird heute angestrebt, den c _w -Wert von Fahrzeugen mit Hilfe eines Rollvorhangs zu verringern und dennoch eine ausreichende Kühlung in jedem Fahrzustand zu gewährleisten. Hierzu ist es notwendig, die Einstellung des freien Kühlerquerschnittes über den Rollvorhang ständig zu verändern und insbesondere auch an die Fahrgeschwindigkeit anzupassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühler der ein­ gangs genannten Art so auszubilden und mit einem Wickelmecha­ nismus zu versehen, daß einerseits nur ein geringer Raumbedarf vor dem Kühler benötigt wird und daß andererseits eine gleich­ mäßige Bewegung des Rollvorhangs während des Auf- und Abwickelns erhalten wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die beiden Wickelrollen über den Antrieb in beide Drehrichtungen angetrieben sind, und daß eine Einrichtung zum Spannen des Rollvorhangs und des we­ nigstens einen Zugbandes vorgesehen ist.

Durch diese Ausbildung wird zunächst erreicht, daß die Zugbänder und der Rollvorhang von dem Antrieb getrennt sind, d. h. an der Übertragung von Antriebskräften nicht beteiligt sind. Dadurch wird eine erhöhte Freiheit bezüglich der Auswahl von Materiali­ en für den Rollvorhang erhalten, da die Materialeigenschaften, wie beispielsweise die Elastizität, sich nicht auf den Antrieb der Wickelrollen auswirken können. Zusätzlich wird eine Aus­ gleichsvorrichtung vorgesehen, durch die der Rollvorhang und wenigstens ein Zugband gespannt werden, so daß den sich auf­ grund unterschiedlicher Wickeldurchmesser ergebenden Überset­ zungsverhältnissen Rechnung getragen wird, ohne daß hierfür der Antrieb der beiden Wickelrollen gesteuert werden muß. Der ge­ meinsame Antrieb für die Wickelrollen ermöglicht eine leichte und preiswerte Konstruktion, die keinen zusätzlichen elektri­ schen Steuerungsaufwand erfordert, um die Wickelrollen zu syn­ chronisieren und/oder an die jeweiligen Wickeldurchmesser an­ zupassen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß vor der Kühlerstirnfläche ein Gleit-Gitter für den Rollvorhang angeordnet ist. Dieses Gleit-Gitter dient als Auflage für den Rollvorhang, um die Reibungskräfte bei dem Auf- und Abwickeln zu verringern. Das Gitter und der Rollvorhang werden aus Mate­ rialien hergestellt, die miteinander günstige Gleiteigenschaf­ ten haben.

Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine der Wickelrollen in Richtung des zulaufenden Rollvor­ hangs beweglich gelagert und in Richtung von dem Rollvorhang hinweg federnd gespannt ist. Bei dieser Ausführungsform bildet die eine Wickelrolle selbst die Spanneinrichtung, so daß keine weiteren zusätzlichen Spannelemente vorgesehen werden müssen. In vorteilhafter Weiterbildung dieser Ausführungsform wird vorgesehen, daß die federnd gespannte Wickelrolle gegenüber der Kühlerstirnfläche zurückgesetzt ist, und daß in Verlängerung der Kühlerstirnfläche eine Umlenkrolle angeordnet ist. Bei dieser Ausbildung ist die Bewegungsrichtung der Wickelrolle quer zur Kühlerstirnfläche gerichtet, so daß sich eine günstige Ausnutzung des vorhandenen Bauraums ergibt.

Bei einer anderen Ausführungsform wird vorgesehen, daß beide Wickelrollen stationär angeordnet sind, und daß zwischen den Wickelrollen ein auf die Zugbänder oder den Rollvorhang gerich­ tetes federndes Spannelement angeordnet ist. Auch diese Ausfüh­ rungsform ist relativ einfach zu realisieren.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die beiden Wickelrollen über einen Riementrieb oder einen Seil­ trieb miteinander verbunden sind. Dadurch läßt sich eine einfa­ che Antriebsübertragung zwischen den beiden Wickelrollen reali­ sieren. Wenn eine der Wickelrollen als Spanneinrichtung ausge­ bildet ist, so wird in vorteilhafter Weiterbildung vorgesehen, daß die bewegliche Wickelrolle in einer wenigstens annähernd zur stationären Wickelrolle konzentrisch verlaufenden Führung geführt ist. Durch diese Ausbildung wird sichergestellt, daß der Riementrieb oder Seiltrieb zwischen den beiden Wickelrollen bei einer Ausgleichsbewegung der beweglichen Wickelrolle nicht überspannt oder unzulässig gelockert wird, ohne daß es notwen­ dig ist, in dem Riementrieb oder Seiltrieb zusätzliche Spann­ elemente vorzusehen.

Die Erfindung wird anhand näher in den Zeichnungen darge­ stellter Ausführungsbeispiele in der nachfolgenden Beschrei­ bung erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kühlers mit einem über zwei Wickelrollen elektromotorisch im Bereich der Kühlestirnfläche verstellbaren Rollvorhang,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform mit stationär angeordneten Wickelrollen und einer zusätzlichen Spannrolle,

Fig. 4 eine Teilansicht ähnlich Fig. 3 mit stationär an­ geordneten Wickelrollen und einer als Spanneinrich­ tung dienenden Spannfeder und

Fig. 5 bis 8 schematische Darstellungen von Riementrieben und Seiltrieben für die beiden Wickelrollen.

Der in Fig. 1 dargestellte Kühler 1 besitzt zwei seitliche Was­ serkästen 27 und 28, zwischen denen sich in üblicher Weise aus­ gebildete Kühlmittelführungen erstrecken, beispielsweise Bündel von Rundrohren oder Flachrohren. Aufgrund der seitlichen Anordnung der Wasserkästen 27 und 28 und der liegenden Anord­ nung der Kühlmittelführungen wird von einem Querstromkühler ge­ sprochen.

Die der Luftanströmungsrichtung 17 zugewandte Kühlerstirnfläche ist mit einem Gleit-Gitter 15 aus Draht oder Kunststoff o. dgl. abgedeckt, das als Anlage für einen Rollvorhang 2 dient. Der Rollvorhang 2, der aus Tuch, Gewebe, Gummi oder Kunststoff o. dgl. be­ steht, ist auf eine gegenüber der Kühlerstirnfläche zurückge­ setzte Wickelrolle 3 aufgewickelt. Im Bereich der Unterkante der Kühlerstirnfläche ist in Ansätzen 30 der beiden Wasserkä­ sten 27 und 28 eine Umlenkrolle 16 gelagert, zu welcher die Kühlerstirnfläche bzw. das Gleit-Gitter 15 etwa tangential ver­ läuft. Der um die Umlenkrolle 16 herumgeführte Rollvorhang 2 läuft mit seinen Seitenrändern in Führungsnuten 32, die an den seitli­ chen Wasserkästen 27 und 28 angebracht sind. In diesen seitli­ chen Führungsnuten 32 ist auch eine Querschiene 31 verschiebbar geführt, mit der das vordere Ende des Rollvorhangs 2 fest verbunden ist. An diese Querschiene sind zwei Zugbänder 5 und 6 ange­ lenkt, denen eine oberhalb der Kühlerstirnfläche angeordnete Wickelrolle 4 angeordnet ist. Die Wickelrolle 4 besteht aus ei­ ner Welle 38, die in Lagerhaltern 36 gelagert ist. Auf dieser Welle 38 sind zwei Rollen 34 angebracht, auf die die Zugbänder 5 und 6 aufgewickelt sind. Die Welle 38 ist derart angeordnet, daß die Kühlerstirnfläche und das Gitter 15 etwa tangential zu den Rollen 34 verläuft.

Die Welle 38 ist seitlich über den Wasserkasten 27 hinaus ver­ längert und dort mit einem Zahnrad 8 versehen, mit welchem ein Ritzel 9 eines Elektromotors 7 kämmt, der die Welle 38 an­ treibt. Die Welle 38 ist ferner über einen Riementrieb mit der Wickelrolle 3 des Rollvorhangs 2 verbunden. Auf der Welle 38 und der Welle 10 der Wickelrolle 3 sind Riemenscheiben 19 und 20 angeordnet, um die ein endloser Antriebsriemen 21 geschlungen ist. Die Riemenscheiben 19 und 20 besitzen die gleichen Durch­ messer, so daß die Wellen 38 und 10 mit gleicher Drehzahl lau­ fen.

Da sich trotz gleicher Drehzahlen der Wellen 38 und 10 der bei­ den Wickelwalzen 4 und 3 aufgrund des jeweils gegebenen Wickel­ durchmessers unterschiedliche Wickelgeschwindigkeiten und damit unterschiedliche Wickelwege ergeben, wird ein Ausgleich vorge­ sehen, um zu verhindern, daß diese ungleichen Wickelbedingungen zu einer Überbelastung des Rollvorhanges 2 und/oder der Zugbänder 5, 6 oder zu einer Faltenbildung führen. Zu diesem Zweck ist die Welle 10 der Wickelrolle 3 in einer parallel zu dem zwischen der Umlenkrolle 16 und der Wickelrolle 3 verlaufenden Abschnitt des Rollvorhangs 2 gerichteten Schlitzführung 12 angeordnet, so daß sie in Laufrichtung des Rollvorhangs 2 bewegbar gelagert ist. An die Welle 10 greift eine Zugfeder 11 an, deren anderes Ende an einem Halter 29 befestigt ist und die die Welle 10 von der Umlenkrolle 16 hinweg belastet, so daß der Rollvorhang 2 und die Zugbänder 5, 6 ständig unter einer Zugbelastung stehen. Eine entsprechende Schlitzführung 12 für die Welle 10 sowie eine Feder 11 und ein Halter 29 sind im Bereich des Wasserkastens 28 angeordnet, so daß die Wickelwalze 3 gleichmäßig gespannt ist. Die sich beim Auf- und Abwickeln des Rollvorhangs 2 und der Zugbänder 5, 6 ergebenden Geschwindigkeitsunterschiede führen dann dazu, daß die Wickelwalze 3 sich entsprechend diesen Unterschieden in der Schlitzführung 10 bewegt, während jedoch der Rollvorhang 2 und die Zugbänder 5, 6 ständig korrekt gespannt sind.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, benötigt der Rollvorhang 2 prak­ tisch keinen Bauraum vor der Kühlerstirnfläche, so daß es ohne weiteres möglich ist, dem Kühler 1 einen Kondensator 18 vorzu­ schalten. Auch hinter dem Kühler 1 wird kein Baumraum benötigt, so daß dort wie üblich ein Ventilator 33 mit seinem Antriebsmo­ tor 35 angeordnet werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die nicht dargestellte Wickelwalze 4 für die Zugbänder und die Wickelwalze 3 für den Rollvorhang 2 stationär angeordnet. Der Antrieb für die Wickelwal­ zen 3 und 4 entspricht der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2. Um trotz der stationären Anordnung der Wickelwalzen 3 und 4 den unterschiedlichen Wickelgeschwindigkeiten und Wickelwegen Rech­ nung zu tragen, ist der Rollvorhang 2 mit einer Spannrolle 13 be­ lastet. Die Spannrolle 13 ist in einer Schlitzführung 39 ge­ führt, die sich parallel zu der Ebene der Kühlerstirnfläche und des Gitters 15 erstreckt. Die Spannrolle ist mittels Federele­ menten 40 von dem Kühler 1 hinweg belastet, so daß sie den Rollvorhang 2 und die Zugbänder ständig unter eine Zugspannung setzt. Die Bewegung der Spannrolle 13 ermöglicht einen Aus­ gleich der unterschiedlichen Wickelgeschwindigkeiten. Die Spannrolle 13 dient gleichzeitig als eine Umlenkrolle, die den Rollvorhang 2 zu der zurückgesetzten Wickelrolle 3 umlenkt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Kühler 1 in Fall­ strombauweise ausgeführt, d. h. er besitzt einen oberen, nicht dargestellten Wasserkasten und einen unteren Wasserkasten 41. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, sitzt die Wickelrolle 3 etwa in Höhe des unteren Wasserkastens 41 des Kühlers 1.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie die Ausführungsform nach Fig. 3, d. h. auch hier sind sowohl die nicht dargestellte Wickelrolle 4 für die Zug­ bänder als auch die Wickelrolle 3 für den Rollvorhang 2 stationär angeordnet. Um die möglichen Geschwindigkeits- und Wegdifferen­ zen beim Auf- und Abwickeln zwischen den Wickelrollen 3 und 4 auszugleichen, ist der Rollvorhang 2 mit einer bügelförmigen Blattfeder 14 belastet, die den Rollvorhang 2 in der Ebene des Gleit-Gitters 15 spannt. Die Blattfeder 14 dient gleichzeitig als eine Umlenkung des Rollvorhanges 2 zu der zurückgesetzt angeordneten Wickelrolle 3.

Bei den dargestellten Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 4 sind die Wickelrollen 3 und 4 oberhalb und unterhalb des Kühlers 1 angeordnet, so daß der Rollvorhang 2 in vertikaler Richtung auf und ab im Bereich der Kühlerstirnfläche verstellt wird. Falls es der Einbauraum in einem Kraftfahrzeug erforderlich machen sollte, so ist es selbstverständlich auch möglich, die Wickel­ walzen 3 und 4 seitlich neben dem Kühler 1 anzuordnen, so daß dann der Rollvorhang 2 sich entsprechend in horizontaler Richtung vor die Kühlerstirnfläche bewegt.

Bei dem Riementrieb nach Fig. 1 und 2, der auch in Fig. 5 noch einmal schematisch dargestellt ist, führen Bewegungen der Wic­ kelwalze 3 dazu, daß sich der Abstand der Riemenscheiben 19 und 20 geringfügig zueinander verändert. Dies ist für eine einwand­ freie Funktion des Antriebs unkritisch, insbesondere wenn ein Zahnriemen als Antriebsriemen 21 verwendet wird. Diese Läng­ ungen oder Verkürzungen in dem Antriebsriemen 21 lassen sich entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 6 dadurch verbes­ sern, daß die Richtung der Schlitzführung 12 geändert wird. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Schlitzführung 12 etwa in tangentialer Richtung zu einem von der Riemenscheibe 19 zur Achse 10 der Riemenscheibe 20 geschlagenen Kreis ver­ läuft. Dadurch ergibt sich in der dargestellten Mittelstellung ein rechter Winkel zwischen der Verbindungslinie der Riemen­ scheiben 19 und 20 und der Richtung der Schlitzführung 12. Falls die Längenänderungen in dem Antriebsriemen 21 dennoch zu groß sein sollten, um bei einem Flachriemen oder Keilriemen ei­ nen einwandfreien Betrieb zu sichern, so ist es ohne weiteres möglich, in dem Riementrieb entsprechende Spannelemente vorzu­ sehen, die eine Längenänderung ausgleichen.

Derartige Spannelemente 25 sind beispielsweise bei der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 7 dargestellt. Mit Hilfe derartiger Spann- und Umlenkelemente 25 ist es auch möglich, den Antriebsriemen 21 so zu führen, wie es für die baulichen Gegebenheiten in ei­ nem Kraftfahrzeug am günstigsten ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist anstelle eines Riemen­ triebs ein Seiltrieb vorgesehen. Bei dieser Ausführungsform sind die Wickelrollen 3 und 4 mit Seilscheiben 22 und 23 verse­ hen, um die das Seil mehrfach herumgeschlungen ist, um eine ho­ he Mitnahmekraft zu gewährleisten. Das Seil 24 wird mit einer Spannrolle 25 gespannt, die von einer Feder 26 belastet ist.

Um zu verhindern, daß in dem Rollvorhang 2 Schmutz angesammelt und mit eingewickelt wird, wird bei einer anderen Ausführungsform vorgesehen, daß die Wickelrolle 3 für den Rollvorhang 2 oben, oberhalb der Kühlerstirnfläche, und die Wickelrolle 4 für die Zugbänder 5 und 6 unterhalb angeordnet werden.

Claims (12)

1. Kühler für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Personenkraftwagens, mit einem Rollvorhang, der quer zur Kühlerstirnfläche mittels eines Wickelmechanismusses verstell­ bar ist, der eine Wickelrolle für den Rollvorhang und eine Wickelrolle für wenigstens ein an dem Rollvorhang befestigtes Zugband enthält, wobei die an einen Antrieb angeschlossenen Wickelrollen auf gegenüberliegenden Seiten der Kühlerstirn­ fläche angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wickelrollen (3, 4) über den Antrieb (7, 8, 9) in beiden Dreh­ richtungen angetrieben sind, und daß eine Einrichtung (10, 11, 12; 13; 14) zum Spannen des Rollvorhangs (2) und des wenigstens einen Zugbandes (5, 6) vorgesehen ist.

2. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Kühlerstirnfläche ein Gleitgitter (15) für den Rollvorhang (2) angeordnet ist.

3. Kühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Wickelrollen (3) in Richtung des zulaufenden Roll­ vorhangs (2) beweglich gelagert und in Richtung von dem Roll­ vorhang (2) hinweg federnd gespannt ist.

4. Kühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd gespannte Wickelrolle (3) gegenüber der Kühlerstirnflä­ che zurückgesetzt ist, und daß in Verlängerung der Kühlerstirn­ fläche eine Umlenkrolle (16) angeordnet ist.

5. Kühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wickelrollen (3, 4) stationär angeordnet sind, und daß zwischen den Wickelrollen (3, 4) ein auf die Zugbänder (5, 6) oder den Rollvorhang (2) gerichtetes federndes Spannelement (13, 14) angeordnet ist.

6. Kühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung der Kühlerstirnfläche eine in Richtung der Kühler­ stirnfläche beweglich gelagerte Spannrolle (13) angeordnet ist.

7. Kühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung der Kühlerstirnfläche eine auf die Zugbänder (5, 6) oder den Rollvorhang (2) gerichtete, als Umlenk- und Spann­ element dienende bügelförmige Feder (14) vorgesehen ist.

8. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Wickelrollen (3, 4) über einen Riemen­ trieb (19, 20, 21) miteinander verbunden sind.

9. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Wickelrollen (3, 4) über einen Seil­ trieb (22, 23, 24) miteinander verbunden sind.

10. Kühler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wickelrolle (3) in einer wenigstens annä­ hernd zur stationären Wickelrolle (4) konzentrisch verlaufenden Führung (12) geführt ist.

11. Kühler nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Riementrieb (19, 20, 21) oder der Seil­ trieb (22, 23, 24) wenigstens ein Spann- und/oder Umlenkelement (25) enthält.

12. Kühler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wickelrolle (3) für den Rollvorhang (2) oberhalb der Kühlerstirnfläche und die Wickelrolle (4) für das oder die Zugbänder (5, 6) unterhalb der Kühlerstirnfläche ange­ ordnet sind.