SE457108B - Vaetskefriktionskoppling - Google Patents

Description

15 20 ZS 30 35 40 457 108 till arbetsrummet styrande ventilen måste öppnas relativt brett, för att utjämna den höga pumpeffekten för pumpanordníngen. Stora värden för kopplingshysteres är oönskade, eftersom de försämrar temperaturregleringsegenskaperna för kopplingen. ä Uppfinningens uppgift är att åstadkomma en vätskefriktions- koppling, i synnerhet för en kylfläkt till en förbränningsmotor, som samtidigt har goda kallstartsegenskaper och en ringa kopp- lingshysteres. iVätskefriktionskopplingen i enlighet med uppfinningen har en pumpanordning med varandra radiellt motsatta, en ríngformig pumpspalt radiellt begränsande ringytor på rotorn och höljet samt åtminstone en från höljets ringyta radiellt mot rotorns ringyta utskjutande och med rotorns ringyta en radiell avstrykningsspalt begränsande avstryckare. Den den radiellt yttre ringytan bildande delen består av ett material, vilket har en större värmeutvin- ningskoefficient än materialet för den den radiellt inre ringytan bildande delen. Pâ detta sätt kan pumpanordningen dimensioneras för optimala kallstartsegenskaper. På grund av den i enlighet med uppfinningen valda värmeutvinningskoefficienten förstorar sig avstrykningsspalten med växande temperatur, varigenom pumpförmà- gan för pumpanordníngen minskas med växande temperatur. Minsk- ningen av pumpförmàgan minskar emellertid samtidigt också kopp- lingshysteresen, d v s temperaturdifferensen mellan inkopplings- temperaturen och frånkopplingstemperaturen för den driftsvarma kopplingen. Kopplingen i enlighet med uppfinningen har en särskilt enkel konstruktiv uppbyggnad. , Uppfinningen skall nedan beskrivas närmare i form av ett ut- föringsexempel i anslutning till ritníngarna. Härvid visar fig_l ett schematiskt axiallängdsnitt genom en vätskefríktíonskoppling för en kylfläkt vid en förbränningsmotor och fig 2 ett delaxíal- tvärsnitt genom kopplingen i enlighet med fig 1 sett längs en linje ll-II.

Vätskefríktionskopplingen omfattar en kring en vridningsaxel 1 av en förbränningsmotor i ett motorfordon driven drívaxel 3, på vars gavelyta en i huvudsak vinkelrätt mot vridningsaxeln 1 roterande rotorskiva 5 är fäst. På drivaxeln 3 är relativt rotor- axeln 5 koncentriskt vridbar lagrad en i huvudsak kärlformig höljedel 7. Höljedelen 7 griper över ytterperiferin för rotor- skivan 5 och är på den från drivaxeln 3 axíellt vända sidan av rotorskivan 5 tillsluten medelst ett lock 9. En skíljevägg 11 'Jrf/'ø1l__f.~._ g-A 4- 10 15 20 25 30 35 40 _ 457 108 uppdelar det genom höljedelen 7 och locket 9 bildade höljet i ett förràdsrum 13 för viskös vätska och ett axiellt därintill liggande arbetsrum 15, vilket omsluter rotorskívan 5. Mellan sidoytorna 17, 19 för rotorskivan 5 à ena sidan och de respektive motsatta väggytorna 21 för skiljeväggen 11 respektive väggytan 23 för höljedelen 7 å andra sidan är skärspalter 25 bildade, vilka, när de är fyllda med viskös vätska, överför vridmomentet från rotorskivan 5 till höljedelen 7 och därmed till flera, i fig 1 endast delvis visade fläktvingar 27.

Kopplingen är temperaturberoende i- och urkopplingsbar. Här- till är i skiljeväggen 11 anordnat en ventilöppning 29 som_är tillslutbar av en på skiljeväggen 11 fäst ventilarm 31. Ventil- armen 31 är utbildad som bladfjäder och i sitt öppningen 29 frigivande läge förspänd. På yttersídan av locket 9 är på en hållare 33 fäst ett bimetallelement 35, vilket via en centrerad, i locket 9 förskjutbart styrt stift 37 inverkar på ventilarmen 31.

Bimetallelementet 35 styr ventilarmen 31 så att i kallt tillstànd ventilöppningen 29 är tillsluten och med växande temperatur öppnar öppningen 29.

I området för ytterperiferin för rotorskivan S är en som helhet med 39 betecknad pumpanordning anordnad. Pumpanordningen 39 omfattar ett avstrykarelement 41, som skjuter ut från en cylinderinneryta 43 för höljedelen 7 radiellt inåt. Avstrykar- elementet 41 är förbundet i ett stycke med höljedelen 7 och slutar under bildande av en avstrykníngsspalt 45 med ett radíellt avstånd från en cylindrisk periferiyta 47 för rotorskivan 5. De varandra radiellt motsatta cylínderytorna 43, 47 bildar en ring- formig pumpspalt som tillsluter avstrykarelementet 41 över hela den axiella bredden fram till avstrykningsspalten 45. På den i relativvridningsriktningen för rotorskivan S och höljedelen 7 bakre liggande sidan av avstrykarelementet 41 är i skiljeväggen 11 anordnad en öppning 51, genom vilken vid relativvridning av rotorskivan S och höljedelen 7 uppdämnd viskös vätska matas till- baka ur arbetsrummet 15 in i förrådsrummet 13.

Kopplingen arbetar på följande sätt: Vid inkopplad koppling är skärspalten 25 fylld med viskös vätska, varigenom drivvridmomentet för drivaxeln 3 via rotorskí- van 5 och skärvätskan i skärspalten 25 överföres till höljedelen 7 respektive skiljeväggen 11 och därmed till fläktvingarna 27.

På grund av den med nödvändighet föreliggande slirningen ges en 10 15 20 25 30 35 40 457 108 relativvridning mellan rotorskivan 5 och avstrykarelementet 41, varigenom skärvëtska via öppningen 51 transporteras från arbets- rummet 15 in i förrådsrummet 13. Beroende av den medelst bimetall- elementet 35 registrerade temperaturen styrs ventilarmen 31 och därmed öppningsbredden för öppningen 29 på så sätt att ett jämn- viktstillstånd erhålles mellan tíllströmmande och frànströmmande viskös vätska.

I kallt driftstillstånd stänger ventilarmen 31 öppningen 29 och avbryter därigenom tillströmningen av den viskösa vätskan från förrádsrummet 13 in i arbetsrummet 15. Pumpanordningen 39 pumpar den viskösa vätskan i huvudsak fullständigt ur arbetsrummet 15 varigenom kopplingen urkopplas.

Pumpeffekten eller pumpförmågan för pumpanordningen 39 be- ror bl a på den radiella bredden 53 för avstrykningsspalten 45.

Ju mindre avstrykningsspalten 45 är, desto större är pumpeffekten, eftersom dämningstryckförluster undvikes. Pumpeffekten för pump- anordningen 39 skall vara förhållandevis stor, för att säkerställa ett gott kallstartsförhâllande för kopplingen. Vid stillastående koppling samlar sig exempelvis via öppningen 29 viskös vätska i arbetsrummet 15, vilket i kallt drifttillstând är oönskvärt, ef- tersom någon tid går tills dess skärspalten 25 pumpat den därmed inkopplade kopplingen tom och kopplingen är frànkopplad. Genom avsmalnande av avstrykningsspalten 45 kan den till frànkoppling av den kalla kopplingen erforderliga tiden minskas. Den för för- bättrande av kallstartförhållandet höjda pumpeffekten har emeller- tid till följd att í driftvarmt tillstànd ventilarmen 31 lyftes förhållandevis långt från öppningen 29 för att möjliggöra för en tillräckligt stor tillströmning av viskös vätska in i arbets- rummet för utjämning av den bortpumpade vätskan. Bimetallelementet 35 måste därmed vara dimensíonerat för en jämförelsevis stort slag och därmed för en förhållandevis stor temperaturhysteres. Önskvärt är emellertid en liten temperaturhysteres, för att hålla den temperatur som skall regleras med kylluftfläkten i möjligaste mån kons tant .

För minskning av temperaturhysteresen för den dríftvarma kopplingen består den avstrykarkroppen 41 bärande höljedelen 7 av ett material, vars värmeutvinningskoefficient är större än den för materialet i rotorskivan 5. Pà detta sätt förstorar sig av- strykarspalten 45 med växande temperatur, varigenom pumpeffekten för pumpanordningen 39 minskas. Eftersom det vid avstrykarspalten J /Åf ku___ _ _ 457 108 45 rör sig øm en radíell, jämförelsevis smal spalt om några få tiondels millimetrar, erhålles tillräckliga längddifferenser för rotorskívan S mellan vridningsaxeln 1 och manteln 47 å ena sidan och höljedelen 7 mellan vridníngsaxeln 1 och avstrykarkroppen 41 å andra sidan. Lämpliga materíalihopparningar är exempelvis stål- respektive gjutgods för rotorskíva S och aluminíumgjutgods för höljedelen 7.

Claims (3)

457 108 P a t e n t k r a_v

1. Vätskefriktionskoppling i synnerhet för en kylluftfläkt, omfattande en kring en vridningsaxel (1) vrídbar rotor (5), ett relativt rotorn (S) koncentriskt vridbart hölje (7, 9), vilket innehåller ett förrádsrum (13) för viskös vätska och ett arbets- rum (15), varvid rotorn (S) är anordnad i arbetsrummet (15) och tillsammans med höljet (7, 9) för vridmomentöverföríngen bildar åtminstone en skärspalt (25), och en styranordning (29, 31, 35, 39) för temperaturberoende styrning av ett kretslopp för den viskösa vätskan mellan förrådsrummet (13) och arbetsrummet (15), vilket uppvisar en temperaturberoende ventil (29, 31, 35) och en vid relativvrídníngen av rotorn (5) och höljet (7, 9) verksam pump- anordning (39) i omrâdet för rotorns (5) ytterperiferi, varvid pumpanordningen (39) uppvisar varandra radiellt motsatt belägna, en ringformig pumpspalt (49) radiellt begränsande ringytor (43, 47) på rotorn (5) och höljet (7, 9) samt åtminstone en från ring- ytan (43) för höljet (7, 9) radiellt mot ringytan (47) för rotorn (5) utskjutande och med ringytan (47) för rotorn (S) en radiell avstrykningsspalt (45) begränsande avstrykaren (41), k ä n n e- t e c k n a d a v att den den radiella yttre ringytan (43) bildande, avstrykaren (41) bärande delen (7) består av ett mate- rial, vilket har en större värmeutvidgningskoefficient än materialet för den den radíellt inre ringytan (47) bildande delen (5).

2. Vätskefriktionskoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d a v att rotorn är utbildad som på en íngàngsaxel (3) hållen skiva (S), vars ytterperiferi bildar den radiellt inre ringytan (47), och att höljet (7, 9) åtminstone har en pà ingångs- axeln (3) vridbart lagrad gavelvägg (7), med vilken radiellt utanför ytterperiferin av skivan (5) avstrykaren (41) är förbunden, och att åtminstone den på ingángsaxeln (3) lagrade gavelväggen (') för höljet (7, 9) består av ett material vars värmeutvidgníngs- koefficient är större än den för materialet i skivan (5).

3. Vätskefriktionskoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k- n a d a v att avstrykaren (41) är förbunden i ett stycke med gavelväggen (7). J! ï-r'