DE3817226A1 - Fluessigkeitsreibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei bekannten Flüssigkeitsreibungskupplungen dieser Art (DE-PS 31 49 104 - D 6317) ist das Bimetallelement radial über den Deckel gespannt und mit seinen beiden Enden, die entsprechende Ausnehmungen aufweisen, unter nach innen gerichteten Vorsprünge von Rippen am Deckel geklemmt, die zur Wärmeabfuhr dienen. Das so beidseitig gelenkig an der Deckelvorderseite eingespannte Bimetallelement liegt in der Kupplungsmitte oder bei Bauarten mit einem zentralen Schraubbolzen (DE-PS 31 49 105 - D 6325) außerhalb der Mitte an einem Betätigungsstift an, der den Deckel dicht durchdringt und innen auf einen Schwenkhebel drückt, der als Ventil dient und eine in der Trennwand zwischen Arbeits- und Vorratskammer vorgesehene Öffnung je nach Lage mehr oder weniger freigibt. Die Anordnung ist dabei so ge­ troffen, daß sich das Bimetallelement bei höheren Temperaturen, bei denen das Zuschalten der in der Regel dem Kühlventilator eines Kraftfahrzeugkühlers zugeordneten Kupplung gewünscht wird, nach außen vom Deckel weg durchbiegt, so daß dadurch der Stift den Ventilhebel und dieser die Ventilöffnung freigibt. Die Kupplungsflüssigkeit tritt dann vom Vorratsraum in die Arbeitskammer über, und das Kupplungsgehäuse, an dem beispiels­ weise außen die Ventilatorflügel montiert sind, wird von der angetriebenen Kupplungsscheibe durch die Flüssigkeitsreibung mitgenommen.

Um bei einer solchen gelenkigen Lagerung zu vermeiden, daß sich während des Betriebes die einjustierte Lage des Bimetallele­ ments ändert und sich dadurch auch der Einschaltpunkt der Kupp­ lung ändert, sind die beiden Enden des Bimetallelements über einen an der Befestigungsstelle aufgebrachten Silikonpfropfen in der Lage gesichert. Diese Art der Befestigung reicht aber nicht in allen Fällen aus, um einen sicheren Halt des Bimetall­ elementes zu gewährleisten. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Kupplung unmittelbar an der Kurbelwelle angebracht wird. Die dann auftretenden Erschütterungen und Belastungen können zur Beschädigung der Befestigungsstellen und damit zu einer Lageveränderung des Bimetallelementes führen, die auch mit einer unerwünschten Änderung der Zuschalttemperatur verbunden ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Flüssig­ keitsreibungskupplung der eingangs genannten Art so auszubil­ den, daß das Bimetallelement auch bei hohen Belastungen sicher befestigt ist, dennoch aber an der Stelle des Schaltstiftes die notwendige Bewegungsfreiheit besitzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einer Flüssigkeitsrei­ bungskupplung der eingangs genannten Art die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 vorgeschlagen. Die einseitige feste Einspannung des Bimetallelementes in der Art eines ein­ seitig eingespannten Trägers gewährleistet die freie Beweg­ lichkeit des anderen Endes, das auf den Schaltstift wirkt. Die Befestigung kann ausreichend sicher vorgenommen werden und schließt eine Relativbewegung zum Deckel aus. Ein unerwünschtes Lösen des Bimetallelementes oder eine Lageänderung auch bei hoher Belastung der Kupplung ist nicht zu befürchten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei die an sich bekannte radiale An­ ordnung nach Patentanspruch 2 zusammen mit einem sich etwa symmetrisch zur Kupplungsmitte erstreckenden Bimetallelementes Unwuchten bei der Drehung der Kupplung vermeidet. Die Merkmale des Anspruches 3 bringen den Vorteil einer einfachen Montage und einer exakten Ausrichtung des Bimetallelementes mit sich.

Bei einer Flüssigkeitsreibungskupplung der eingangs genannten Art mit einem zentralen Schraubbolzen, der von der Vorderseite der Kupplung her zugängig ist und dadurch eine sehr einfache Montage der Kupplung, insbesondere auch an der Kurbelwelle er­ möglicht, kann eine radiale Anordnung des Bimetallelementes nicht mehr vorgenommen werden. Die Merkmale des Patentan­ spruches 5 geben hierfür eine besonders einfache Lösung an, die ebenfalls unter weitgehender Vermeidung von auftretenden Unwuchten den Einsatz eines einseitig eingespannten Bimetalles ermöglicht. Die Merkmale des Anspruches 6 lassen es zu, den Schaltstift wie bei der Radialanordnung des Bimetallelementes an der gleichen Stelle anzuordnen. Eine Änderung der übrigen Kupplungsbauteile ist daher trotz der Ausführung mit zentralem Schraubbolzen hinsichtlich der Schaltstiftanordnung und des Ventilhebels nicht nötig. Die Merkmale des Patentanspruches 7 schließlich ermöglichen bei beiden Ausführungen eine einfache Einjustierung der der jeweiligen Lage des Bimetalles zugeordne­ ten Stellung des Ventils.

Die Erfindung ist anhand von zwei Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Frontansicht einer erfindungsgemäß ausgestatteten Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem quer über den Deckel verlaufenden Bimetallelement,

Fig. 2 den schematischen Schnitt durch das Kupplungsgehäuse der Fig. 1 längs der Linie II-II,

Fig. 3 eine Frontansicht eines Kupplungsgehäuses mit zentra­ lem Schraubbolzen und mit einem V-förmig ausgebildeten Bimetallelement und

Fig. 4 den schematischen Schnitt durch das Kupplungsgehäuse der Fig. 3 längs der Linie IV-IV.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Gehäuse 1 einer Flüssigkeits­ reibungskupplung gezeigt, das aus einem eine Arbeitskammer (3) bildenden ersten Gehäuseteil (28) und einem auf dieses aufge­ setzten Deckel (8) besteht, wobei im Gehäuseteil (28) eine Arbeitskammer (3) gebildet ist, in der eine angetriebene Kupplungsscheibe (2) umläuft. Die Arbeitskammer (3) ist durch eine Trennwand (27) von einer im Deckel (8) ausgebildeten Vorratskammer (4) abgeteilt. In der Trennwand befindet sich eine Zuflußöffnung (5) für das in der Vorratskammer bzw. in der Arbeitskammer (3) befindliche Kupplungsöl. Im radial äußersten Bereich ist außerdem eine Rückflußöffnung (6) vorgesehen, durch die das bei der Rotation der Kupplung sich außen anstauende Kupplungsöl wieder in die Vorratskammer (4) zurückgeführt werden kann.

An der Trennwand (27) ist ein Hebel (29) elastisch schwenkbar angebracht, der ein Ventil zum Verschließen der Zuflußöffnung (5) bildet. Der Hebel wird zu diesem Zweck von einem Stift (9) beaufschlagt, der durch den Deckel (8) dicht nach außen geführt ist und dort mit dem freien Ende (10 b) eines als Streifen aus­ gebildeten Bimetallelementes (10) in Verbindung steht, der radial - längs der Radialebene (25) - auf dem Deckel (8) verläuft und an seinem Ende (10 a) am Deckel (8) befestigt ist. Dies geschieht mit Hilfe von zwei Zapfen, von denen einer (12) ein Befestigungszapfen ist, mit dem das Bimetallelement (10) mit einer entsprechenden Öffnung angenietet sein kann. Der andere, weiter außen liegende Zapfen ist ein Steckzapfen (11), der in eine entsprechende Öffnung (30) des Bimetallelementes (10) formschlüssig eingreift. Der auf diese Weise auf den Deckel (8) aufgesetzte Bimetallelement (10) ist in seiner Lage in der Radialebene (25) gesichert. An seinem freien Ende (10 b) kann ein Gewinde angeordnet sein, in das eine Stellschraube (23) eingreift, die an dem Stift (9) aufgrund der Federwirkung von Bimetallelement und Ventilhebel (29) anliegt.

Die Antriebsscheibe (2) ist in der Arbeitskammer (3) dadurch geführt, daß eine mit ihr verbundene Nabe (31) in einem Lager (38) sitzt, das im Gehäuseteil (28) angeordnet ist. Die Nabe (31) geht in einen Flansch (32) über, der mit einem angetriebe­ nen Teil des Motors, beispielsweise mit einer Keilriemenscheibe oder unmittelbar mit der Kurbelwelle verbunden sein kann. Die Funktionsweise der Kupplung entspricht jener bekannter Flüssig­ keitsreibungskupplungen. Das freie Ende (10 b) des Bimetall­ elementes (10) wird bei auftretenden Temperaturänderungen im Bereich der Flüssigkeitsreibungskupplung, die in der Regel hinter dem Kühler angeordnet wird, vom Deckel (8) wegge­ schwenkt, wenn die Temperatur steigt. Dadurch wird die Zufluß­ öffnung (5) geöffnet. Kupplungsöl kann in die Arbeitskammer (3) eindringen. Die Kupplung wird daher mitgenommen. An ihr sind in der Regel außen unmittelbar die Lüfterflügel montiert. Mit steigenden Temperaturen wird daher der Lüfter immer mehr beauf­ schlagt.

Vor der Inbetriebnahme kann der Schaltpunkt der Kupplung, d.h. die Temperatur festgelegt werden, bei der die Kupplung zuge­ schaltet wird. Dies kann durch Justieren der Stellschraube (23) in einfacher Weise erreicht werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Flüssigkeitsreibungskupplung, die im Grunde ebenso aufgebaut ist, wie jene der Fig. 1 und 2. Unterschiedlich ist lediglich, daß hier zur Befestigung der Kupplung anstelle des vorher erwähnten Flansches ein zentraler Schraubbolzen (13) vorgesehen ist, der in Fig. 4 nur andeu­ tungsweise gezeigt ist. Das Kupplungsgehäuse kann mit Hilfe dieses Schraubbolzens (13) beispielsweise unmittelbar in einem entsprechenden Gewinde an einer Stirnseite der Kurbelwelle angebracht werden.

Unterschiedlich ist daher das vorgesehene Bimetallelement (20), der hier V-förmig ausgebildet ist und mit seinen beiden Schenkeln (21) an dem mittleren Bereich (24) der Kupplung (1) vorbeigeführt ist, durch den der zentrale Schraubbolzen (13) geführt ist. Das Bimetallelement (20) ist an seinen beiden Schenkelenden (21 a) auf die schon anhand der Fig. 1 und 2 ge­ schilderten Weise mit einem Befestigungszapfen (12) und einem Steckzapfen (11) am Kupplungsdeckel (8) angeordnet. Am gemein­ samen Scheitel (22) beider Schenkel (21) sitzt beim Aus­ führungsbeispiel wieder eine Stellschraube (23), die ihrerseits an dem Schaltstift (9) anliegt, der seinerseits das Ventil (7) zum Schließen oder Freigeben der Zuflußöffnung (5) betätigt. Auch hier erfolgt im übrigen die Lagerung des Kupplungsgehäuses über ein Lager (38) an der Nabe (31). Gleiche Teile der Aus­ führungsform der Fig. 3 und 4 sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 kann die freie Seite (Scheitel 22) des V-förmigen Bimetallelementes sich bei Temperaturunterschieden in ihrer Lage gegenüber dem Deckel (8) ändern. Auch in diesem Fall wird die Ausgestaltung und Anordnung des Bimetalls so getroffen, daß sich das freie Ende (22) bei höherwerdenden Temperaturen vom Deckel (8) wegbewegt, so daß das Ventil (7) freigegeben wird. Bei der gezeigten Aus­ führungsform könnten die beiden Steckzapfen (11) auch wegge­ lassen werden, weil die beiden Befestigungszapfen (12) die Lage hinreichend fixieren.

Claims (7)

1 Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem Gehäuse (1), das eine eine drehbare Antriebsscheibe (2) aufnehmende Arbeits­ kammer (3) und eine von dieser getrennte Vorratskammer (4) für die Kupplungsflüssigkeit sowie Verbindungsöffnungen (5, 6) zwischen Arbeits- und Vorratskammer zur Hin- und Rückführung der Kupplungsflüssigkeit zwischen Arbeits- und Vorratskammer aufweist, und bei der die Zuführöffnung (5) zur Arbeitskammer (3) von einem Ventil zu öffnen oder zu schließen ist, das über einen den Deckel (8) der Vorratskammer (4) durchdringenden Stift (9) von einem quer auf dem Deckel sitzenden Bimetall­ element (10) temperaturabhängig gesteuert ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bimetallelement (10, 20) einseitig einge­ spannt ist und mit seinem freien Ende (10 b, 22) auf den Stift (9) zur Betätigung des Ventiles (7) wirkt.

2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement (10) quer über den Deckel (8) verläuft und am Befestigungsende (10 a) an zwei in einer Radialebene liegenden Zapfen (11, 12) sitzt.

3. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Zapfen als Steckzapfen (11) zur Lagesicherung und der andere als Befestigungszapfen (12) ausge­ bildet ist.

4. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungszapfen (12) radial weiter innen als der Steckzapfen (11) sitzt.

5. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1 mit einem zentralen von der Deckelseite her zugängigen Schraubbolzen (13) zur Kupplungsbefestigung, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement (20) V-förmig ausgebildet ist, an seinen beiden Schenkelenden (21 a) jeweils befestigt ist, mit seinen Schenkeln (21) an dem den Schraubbolzen (13) aufnehmenden mittleren Kupplungsbereich (24) außen vorbeigeführt und an der gemein­ samen Scheitelstelle (22) auf den Stift (9) zur Ventil­ betätigung wirkt.

6. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (9) in einer Radialebene (25) der Kupplung liegt.

7. Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (9) zur Betätigung des Ventiles (7) über eine in einem Gewinde des Bimetallelementes (10, 20) geführte Stellschraube (23) beauf­ schlagt ist.