.IV.1964 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 20.XI.1967 54300 KI. ~*7 c, II = MKP Fy^6d Wlasciciel patentu: Fichtel & Sachs A.G., Schweinfurt (Niemiecka Re¬ publika Federalna) Sprzeglo cierne wlaczajace w zaleznosci od temperatury Wynalazek dotyczy sprzegla ciernego wlaczaja¬ cego w zaleznosci od temperatury, zwlaszcza do napedu wentylatora w silnikach spalinowych chlodzonych woda, przy czym sprzeglo zawiera czesc napedzana i napedowa, które to obie czesci 5 sa zaopatrzone w powierzchnie cierne, doprowa¬ dzane do zetkniecia ze soba za pomoca urzadze¬ nia wlaczajacego i podtrzymywane za pomoca ele¬ mentu wykonanego w postaci czaszy.W znanym sprzegle wlaczajacym w zaleznosci 10 od temperatury przeznaczonym do napedu wen¬ tylatora w silnikach spalinowych chlodzonych woda, tasma cierna jest zespolona wspólobrotowo z czescia sprzegla podtrzymujaca wentylator. Na dzwignie osadzona na osi obrotu i obracajaca sie 15 razem z czescia sprzegla dziala w kierunku ob¬ wodowym z jednej strony termostat, a z drugiej strony sprezyna zwrotna. Swym koncem zagie¬ tym w kierunku osiowym dzwignia ta przez wy¬ ciecie w wywietrzniku wspóldziala z inna czescia 20 polaczona z tasma cierna. Gdy temperatura wzra¬ sta, to termostat umieszczony bezposrednio za chlodnica rozpreza sie i powoduje przekrecenie dzwigni i tym saimym uruchomienie sprzegla. W tej znanej konstrukcji niedogodnosc stanowi to, 25 ze ruch termostatu jest przenoszony na tasme cierna za posrednictwem wielu czesci, wskutek czego pewnosc ruchu jest obnizona. Dla silowego polaczenia termostatu z dzwignia potrzebna jest sprezyna zwrotna. Oprócz tego zarówno termostat M jak i sprezyna zwrotna oraz dzwignia powoduja podczas obrotu wentylatora wybitne niezrówno- wazenie, poniewaz srodki ciezkosci tych czesci nie leza na osi obrotu i sa nierównomiernie roz¬ lozone na obwodzie.Inne znane sprzeglo cierne wlaczajace w zalez¬ nosci od temperatury chlodnicy jest równiez wy¬ posazone w tasme cierna, polaczona z dzwignia wystajaca przez wyciecie w wentylatorze i zaopa¬ trzona w szczeline, do której wchodzi spirala bi¬ metalowa. Powazna wada tej konstrukcji jest to, ze spirala bimetalowa, wolna i nieoslonieta, jak równiez^ dzwignia polaczona z tasma cierna, sa latwo narazone na uszkodzenie, tym bardziej, ze te czesci obracaja sie, gdy zajmuja polozenie wla¬ czenia.Zastosowanie tasmy ciernej w obu powyzej po¬ danych znanych konstrukcjach jest bardzo nie¬ korzystne, gdyz na tasme cierna, odpowiednio do jej ciezaru i liczby obrotów w stanie wlaczonym, dziala sila odsrodkowa, która dodatkowo do sily uruchomienia dociska tasme do czesci napedowej sprzgegla. Zwolnienie sprzegla przy wielkiej licz¬ bie obrotów jest mozliwe tylko wtedy, gdy tasma cierna jest bardzo lekka, ale wtedy tasma wy¬ kazuje bardzo mala statecznosc ksztaltu.Wynalazek ma na celu wykonanie prostego i niezawodnego w dzialaniu sprzegla ciernego wla¬ czajacego w zaleznosci od temperatury, przy Jed¬ noczesnym uniknieciu wad konstrukcji znanych. 5430054300 Dla rozwiazania tego zagadnienia, wynalazek niniejszy, dostosowany do silnika spalinowego chlodzonego woda, polega na wykonaniu sprzegla, które ma jedna czesc sprzegajaca z obrotowo-sy- metryczna powierzchnia cierna, oraz druga czesc sprzegajaca z co najmniej jednym obiciem cier¬ nym wlaczanym do stanu sprzegania za pomoca urzadzenia nastawczego, sterowanego w zaleznosci od temperatury.Istota wynalazku polega na tym, ze urzadzenie nastawcze sterowane temperatura ma element na- stawczy przesuwny w kierunku osi obrotowo- symetrycznej powierzchni ciernej, której obicie cierne jest zespolone z elementem nastawczym za postedaiiclwem elerpentu sprezystego, osadzonego na odpowiedniej' czesci sprzegla i mocno z nia polaczonego, przy jczym element sprezysty pod dzialaniem elementu nastawczego poddaje sie odksztalceniu sprezystemu i w ten sposób podlega zmianom rozszerzenia w kierunku promieniowym.Obrotowo symetryczna powierzchnia cierna jest najkorzystniej wykonana jako powierzchnia wew¬ netrzna, z która wspóldzialaja od wewnatrz obicia cierne. Dla unikniecia poslizgu obicia ciernego po powierzchni ciernej, jest rzecza korzystna, jezeli obicie cierne w polozeniu zwolnienia elastyczne¬ go elementu sprezystego zachowuje pewien odstep od powierzchni ciernej.Taka korzystna postac wynalazku jest realizo¬ wana w ten sposób, ze element sprezysty jest wykonany w postaci sprezyscie odksztalcalnej czaszy czesciowej z odcinkiem od strony obicia i odcinkiem od strony osi, przy czym odcinek od strony osi tworzy ostry kat z osia, i swym kon¬ cem od strony osi jest ustalony w kierunku pro¬ mieniowym, w kierunku osiowym zas jest, pod¬ party sprezyscie przeciw dzialaniu elementu na¬ stawczego, a tuz przy powierzchni ciernej jest podparty przesuwnie i wahliwie na stycznym do powierzchni ciernej oparciu odpowiedniej czesci sprzegla.Gdy jest kilka obic ciernych rozlozonych rów¬ nolegle na obwodzie powierzchni ciernej, ito we¬ dlug jednej postaci wykonania wynalazku czes¬ ciowe czasze nalezace do poszczególnych.obic cier¬ nych, sa czesciami czaszy obrotowo symetrycznej o kilku przecieciach szczelinowych, przy czym elastyczne podparcie w kierunku osiowym jest zapewnione dzieki wlasnej sprezystosci czaszy.Wedlug innej odmiany, zadanie czaszy obroto¬ wo symetrycznej spelnia wieloramienna sprezyna plaska.Trzecia mozliwosc zastosowania sprezyscie odksztalcalnych czesciowych czasz, w przypadku zastosowania kilku obic ciernych rozlozonych na obwodzie, polega na tym, ze kilka obic ciernych jest rozlozonych równomiernie na obwodzie po- . wierzchni ciernych, przy czym elastyczne od- ksztalcalne czasze czesciowe, odpowiadajace po¬ szczególnym obiciom ciernym, sa podtrzymywane na swych koncach od strony osi przez trzpien prowadniczy, a za pomoca sprezyny srubowej sa pódiparte w kierunku osiowym.Na rysunku przedstawiono przyklady wynalaz¬ ku, przy czym fig. 1 przedstawia przekrój podluz- 10 15 20 30 35 40 45 50 55 60 65 ny sprzegla wedlug wynalazku, a urzadzenie na¬ stawcze jest wykonane jako pret termiczny, fig. 2 — przekrój podluzny sprzegla wedlug fig. 1, przy czym urzadzenie nastawcze jest sterowane za pomoca czujnika umieszczonego w wodzie chlodzacej, fig. 3 — przekrój podluzny sprzegla wedlug fig. 1, które jako urzadzenie nastawcze zawiera puszke cisnieniowa, fig. 4 — przekrój podluzny innej odmiany sprzegla wedlug wyna¬ lazku, fig. 5 — widok z góry sprzegla wedlug fig. 4 po zdjeciu wentylatora i urzadzenia nastawcze¬ go, fig. 6 — obrotowo symetryczna czasze do od¬ mian wykonania wedlug fig. 1^3; fig. 7 — trój- ramienna sprezyne plaska zastepujaca obrotowo symetryczna czasze wedlug fig. 6; fig. 8 — przed¬ stawia przekrój podluzny odmiennej czesci sprze¬ gla od strony napedzanej dla postaci wykonania wedlug fig. 1 i 2 z dwuramienna sprezyna plaska zastepujaca obrotowo symetryczna czasze wedlug fig. 6, i wreszcie fig. 9 — widok z góry czesci sprzegajacej wedlug fig. 8 z dwuramienna spre¬ zyna plaska.W konstrukcji wedlug fig. 1 elementem nape¬ dowym jest kolo 101 na pas klinowy z przymoco¬ wanym za pomoca sruby 102 kolpakiem sprzega¬ jacym 103. Na czopie 104 kolpaka sprzegajacego 103 od strony napedowej znajduje sie czesc sprze¬ gajaca 105, osadzona od strony napedzanej za po¬ moca dwóch lozysk kulkowych 106, które sa za¬ bezpieczone przed poosiowym przesunieciem na czopie 104 za pomoca pierscienia zabezpieczajace¬ go 107, a w czesci sprzegajacej 105 za pomoca pierscienia zabezpieczajacego 108. Przecieta ob¬ rotowo symetryczna czasza 109 przedstawiona oddzielnie na fig. 6 ma wyciecie 110, szczeli¬ ny 111 i cylindryczne przedluzenie 112, na którym znajduje sie obicie cierne 113, przeciete szczelina 111. Czesc sprzegajaca 105 ma zabieraki 114 i pierscieniowe osiowe oparcie 115. Wentyla¬ tor 116 i kolnierz 117 sa polaczone srubami 118 z czescia sprzegajaca 105. W tulei nastawczej 120 wkreconej do kolnierza 117 i zabezpieczonej prze- ciwnakretka 121 jest umieszczony trzpien termicz¬ ny 119, który przy pomocy malego trzpienia 122, stanowiacego element nastawczy, dziala na obro¬ towo symetryczna czasze 109 w jej srodku.Sprzeglo wlaczane w zaleznosci od temperatury przedstawione na fig. 2 rózni sie od urzadzenia wedlug fig. 1 tylko tym, ze pret termiczny jest zastapiony innym urzadzeniem nastawczym. Czuj¬ nik 224 umieszczony w wodzie chlodzacej dziala na urzadzenia nastawcze w postaci elektromagnesu 225, przykrecone do nieruchomego ramienia 230, przymocowanego np. do silnika.Na fig. 3 urzadzeniem nastawczym jest puszka cisnieniowa 331, umieszczona w nieruchomym ra¬ mieniu 330 i polaczona rurka kapilarna 332 z czuj¬ nikiem 324, umieszczonym w wodzie chlodzacej.Odmiana wedlug fig. 4 i 5 rózni sie od sprzegla przedstawionego na fig. 1 tym, ze niepodzielna osiowo symetryczna czasza 109 jest zastapiona przez trzy wycinki kolowe 433, które jednak lacz¬ nie tworza równiez osiowo symetryczne czasze i podlegaja dzialaniu sprezyny zwrotnej 435. Wyste¬ py 437 wycinków kolowych 433 sa uchwycone w54300 6 przesuwnym poosiowo trzpieniu prowadniczym 434, na który dziala maly trzpien 422 preta ter¬ micznego 419. Sruby oporowe 436 dla wycinków kolowych 433 sa umocowane na czesci sprzegajacej 405.Na fig. 7 jest przedstawiony element sprezysty 527 zastepujacy osiowo symetryczna tarcze 109 wedlug fig. 1 i posiadajacy równiez szczeliny 510.Na promieniowo zewnetrznych koncach ramion elementu sprezystego 527 sa umieszczone obicia cierne 513.Fig. 8 i 9 przedstawiaja czesc sprzegajaca 605 ze sprezyna plaska 628. Sprezyna plaska 628 jest utrzymywana w rowku srednicowym 629. Sprezy¬ na plaska 628 opiera sie na oparciu 615 i ma na przedluzeniach 612 obicia cierne 613.Sprzeglo cierne wedlug wynalazku wlaczajace w zaleznosci od temperatury dziala w sposób na¬ stepujacy: W odmianie wykonania wedlug fig. 1 pret ter¬ miczny 119 jest umieszczony w bezposredniej blis¬ kosci chlodnicy wodnej 123. Temperatura powie¬ trza dzialajaca na pret termiczny 119 wzrasta lub spada odpowiednio do temperatury chlodnicy 123, a wiec i wody chlodniczej. Pod wplywem roz¬ grzania pret termiczny 119 rozszerza sie i naciska malym trzpieniem 122 na obrotowo symetryczna czasze 109, opierajaca sie na pierscieniowym osio¬ wym oparciu 115. Zabieraki 114 czesci sprzegaja¬ cej 105 przechodza przez wyciecia 110 w obroto¬ wo symetrycznej czaszy 109, ustalajac w ten spo¬ sób zespolenie wspólobrotowe z obrotowo syme¬ tryczna czasza 109. Z czescia sprzegajaca 105 sa polaczone równiez na stale wentylator 116 i kol¬ nierz 117. Przy okreslonym ogrzaniu preta ter¬ micznego 119 ruch poosiowy trzpienia 122 jest tak duzy, ze przez scisniecie obrotowo symetrycznej czaszy 109, opierajacej sie na oparciu 115 czesci sprzegajacej, zwieksza sie srednica na cylindrycz¬ nym wystepie 112, co wystarcza dla docisniecia go do cylindrycznej scianki wewnetrznej kolpaka sprzegajacego tak, ze wentylator 116 zostaje wprawiony w ruch. W miare wzrostu liczby obro¬ tów wentylatora wzrasta równiez sila odsrodkowa cylindrycznego wystepu 112 i wspiera sile wywie¬ rana przez pret termiczny 119 na obrotowo syme¬ tryczna czasze 109. Wspóldzialanie sily urucha¬ miajacej preta termicznego 119 i sily odsrodkowej powoduje bardzo szybki przebieg procesu wlacza¬ nia, wskutek czego scieranie jest bardzo male, a trwalosc sprzegla jest bardzo wielka. Wentylator obracajacy sie przy wlaczonym sprzegle wywoluje intensywne chlodzenie wody chlodzacej. Gdy tem¬ peratura wody chlodzacej spadnie ponizej okres¬ lonej z góry wartosci, to równiez i temperatura powietrza miedzy chlodnica 123 i pretem termicz¬ nym 119 jest niska, a trzpien 122 cofa sie. Wów¬ czas obrotowo symetryczna czasza 109 odpreza sie i obicie cierne 113 oddziela sie od cylindrycznej scianki wewnetrznej kolpaka sprzegajacego 103, wskutek czego wentylator zostaje odlaczony od napedu.Przez przekrecenie tulei nastawczej 120 w kol¬ nierzu 117 mozna latwo nastawiac pozadana tem¬ perature wlaczania. Równiez w ten sposób mozna bardzo latwo kompensowac zuzycie obicia ciernego powstale po dluzszej pracy.Czujnik 224 wedlug fig. 2 umieszczony w wodzie chlodniczej ma styki, które przy przekroczeniu 5 okreslonej temperatury wody chlodzacej zamykaja obwód pradu, powodujac w ten sposób zadziala¬ nie elektromagnesu 225, gdy lacznik 226, który np. moze byc sprzezony z lacznikiem zaplonu, jest zamkniety. Elektromagnes 225 naciska wówczas 10 swoim trzpieniem 222 na obrotowo symetryczna czasze 209 i proces sprzegania odbywa sie tak jak opisano w zwiazku z odmiana wedlug fig. 1. Z chwila gdy temperatura wody chlodzacej spadnie ponizej okreslonej wartosci czujnik przerywa ob- 15 wód, trzpien elektromagnesu 225 cofa sie, a wen¬ tylator zostaje odlaczony.W odmianie wedlug fig. 3 poosiowe przesunie¬ cie malego trzpienia 322 nastepuje wskutek zmia¬ ny objetosci i cisnienia czynnika znajdujacego sie 20 w czujniku 324 w zaleznosci od temperatury wody chlodzacej. Taka zmiana objetosci i cisnienia czyn¬ nika dziala poprzez rurke kapilarna 332 na puszke cisnieniowa 331 i tym samym na trzpien 322, który uruchamia obrotowo-symetryczna czasze 309. Pro- 25 ces wlaczania i wylaczania sprzegla odbywa sie tak jak opisano w zwiazku z fig. 1. Miedzy nie¬ ruchomym trzpieniem 322 i czasza 309, obraca¬ jaca sie w zaleznosci od stanu ruchu, moze byc umieszczone lozysko oporowe. 30 W sprzegle przedstawionym na fig. 4 i 5 maly trzpien 422 preta termicznego 419 dzialal na trzpien prowadniczy 434. Wzrost temperatury wywoluje poosiowy ruch trzpienia prowadniczego 434 wbrew dzialaniu sily sprezyny zwrotnej 435. Ten ruch po- 35 osiowy powoduje przesuniecie i jednoczesnie prze¬ chylenie wycinkowych czesci 433 na oparciach 415 i tym samym ruch promieniowy poosiowych prze¬ dluzen 412.W odmianie wedlug fig. 7, 8 i 9 sprezyny plas- 40 kie 527 lub 628 dzialaja tak, jak obrotowo syme¬ tryczna czasza 109 w odmianie wedlug fig. 1. O ile w odmianach wedlug fig. 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 i 9 sila zwrotna czasz czesciowych jest wywolana przez uksztaltowanie czaszy lub sprezyn plaskich, 45 to w odmianie wedlug fig. 4 przewidziano sprezy¬ ne zwrotna 435 dla ustawienia z powrotem czasz czesciowych w polozenie wylaczenia sprzegla.Wynalazek nie ogranicza sie do przedstawionych odmian wykonania, lecz mozna w ramach wyna- 50 lazku wprowadzic dalsze zmiany: np. czesc sprze¬ gajaca z zabierakami moze nie byc wykonana jako czesc niepodzielna, lecz zabieraki moga byc umocowane na czesci sprzegajacej wraz z kolnie¬ rzem i wentylatorem. 53 PL