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Sicherheitsreibungskupplung mit temperaturabhängiger Steuerung Die
Erfindung betrifft eine Sicherheitsreibungskupplung mit temperaturabhängiger Steuerung
des Ein- und Ausrückens durch einen auf Erwärmungsvorgänge ansprechenden Bimetallstreifen
und einer Hilfsreibungseinrichtung zur Erzeugung der Schaltkräfte.
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Obwehl es allgemein üblich ist, bei flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschinen
Kühler mit Lüftern zu verwenden, so ist dieser, im allgemeinen bekannt, bei bestimmten
Betriebszuständen nicht erforderlich, so daß der Lüfter unter solchen Bedingungen
unnötig Energie verbraucht. Diese Verlustleistung ließe sich sehr leicht entweder
noch zum Antrieb des Fahrzeuges oder zum Betreiben von irgendwelchen Zusatzgeräten
verwenden. Es sind bereits zahlreiche Versuche gemacht worden" um eine Vorrichtung
zu schaffen, mit der sich im Bedarfsfalle die Lüfter von Kraftfahrzeugen mit maximalem
Nutzen betreiben lassen und welche es möglich macht, den Lüfter außer Betrieb zu
setzen, wenn keine Kühlung erforderlich ist.
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ES muß somit eine auf die Umgebungsbedingungen ansprechende Kupplungsvorrichtung
geschaffen werden, welche in der Lage ist, wahlweise die treibende Kupplungshälfte
mit der getriebenen zu verbinden oder davon zu trennen. Bekannte Vorrichtungen dieser
Art stellen z. B. Kupplungen dar, welche unmittelbar durch ein temperaturempfindliches
Element eingerückt bzw. ausgerückt werden und bei denen sowohl beim Einrücken wie
auch beim Auskuppeln ein längeres Schleifen der Kupplungshälften eintreten kann.
Insbesondere die hierdurch beim Auskuppeln erzeugte Reibungswärme dürfte eine Aufwärmung
des temperaturempfindlichen Elementes zur Folge haben, die häufig wieder zu einer
festen Triebverbindung führt und so das Auskuppeln unmöglich macht.
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Es sind auch schon Kupplungen der eingangs g-:-nannten Art bekanntgeworden,
die nicht unmittelbar durch ein temperaturempfindliches Element eingerückt werden,
sondern bei denen das temperaturempfindliche Element zunächst eine Hilfsreibungseinrichtung
betätigt, unter deren Einfluß dann die eigentlichen Schaltkräfte ausgelöst werden.
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Bei diesen Kupplungen muß durch das temperaturempfindliche Element
aber zunächst auf die Hilfsreibungseinrichtung eine so starke Kraft ausgeübt werden,
daß die Hilfsreibungseinrichtung von der treibenden Welle gegen die Kraft einer
die Kupplung lösenden Feder in Drehung versetzt wird und dadurch die zur übertragung
des vollen Drehmomentes bestimmten Reibflächen in Eingriff bringt, welche dann ;
unter dem Einfluß des zu übertragenden Drehmomentes ihre Anpreßkraft verstärken,
während die Hilfsreibungseinrichtung dabei außer Eingriff kommt. Diese bekannten
Kupplungen rücken selbständig aus, sobald das durch die Kupplung hindurchgeleitete
Drehmoment unter einen bestimmten Betrag absinkt und die Temperatur der temperaturempfindlichen
Elemente unter einer bestimmten Temperatur liegt. Dabei werden die zu kuppelnden
Reibflächen unter Wirkung der genannten Feder in ihre Ausgangslage zurückgeführt,
wo sie für den nächsten Einrückvorgang bereitstehen.
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Bei diesen bekannten Kupplungen schleift die Hilfsreibungseinrichtung
so lange, bis die temperaturempfindlichen Elemente eine genügend große Kraft zur
LUberwindung der die Kupplung lösenden Federkraft ausüben. Während dieser relativ
langen Zeit werden durch die entstehende Reibungswärme die temperaturempfindlichen
Elemente zusätzlich aufgeheizt, so daß sie also nicht allein oder in überwiegendem
Maße dem Einfluß der Kühllufttemperatur ausgesetzt sind. Zudem sind die Hilfsreibungsflächen
wegen der verhältnismäßig langen Schleifperiode starkem Verschleiß ausgesetzt, und
zwar zusätzlich zu dem Verschleiß der eigentlichen Kupplungsreibflächen. Auch weisen
diese bekannten Kupplungen einen komplizierten und daher teueren Aufbau auf und
die temperaturempfindlichen Elemente sind so
ins Innere der Kupplung
eingebettet, daß ein freier Zutritt der Kühlluft nur schwer zu ermöglichen ist.
Vor allem ist diese Kupplung aber deshalb kaum für den Lüfterantrieb geeignet, weil
bei einem Bruch der die Kupplung im Eingriff haltenden Feder die Kupplung sofort
außer Eingriff kommt und dadurch der Lüfter außer Betrieb gesetzt wird.
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Die Erfindung dient demgegenüber der Aufgabe, eine Vorrichtung der
vorgenannten Art zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist, sicher anspricht und
bei der der Lüfter selbst dann arbeitet, wenn irgendwelche Bauelemente der thermisch
ansprechenden Vorrichtung ausfallen oder gestört sind. Die Lösung dieser Aufgaben
erfolgt dadurch, daß zwischen der treibende Welle mit der Riemenscheibe und der
darauf gelagerten getriebenen Nabenhülse eines Lüfterrades eine auf einem Gewindeabschnitt
der Welle bewegliche Mutter angeordnet ist, die mit dem einen Ende des als Spirale
ausgebildeten und mit der Welle umlaufenden Bimetallstreifens verbunden ist, welcher
bei Erwärmung die Mutter gegenüber derWelle dreht.
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Daraus ergibt sich also, daß gemäß der Erfindung das temperaturempfindliche
Element lediglich dazu dient, das Einrücken der Kupplung einzuleiten, nicht aber
die feste Triebverbindung herzustellen, und daß außerdem die Bimetallstreifen keinerlei
Gegenkräfte zu überwinden haben, und somit ihre Temperaturempfindlichkeit voll erhalten
bleibt. Zur Übertragung des Drehmomentes ist nur eine einziges Reibflächenpaar zwischen
der Nabenhülse und der Mutter vorgesehen, deren Verschleiß in erträglichen Grenzen
gehalten werden kann, da zwischen den Reibungsflächen im Gegensatz zu der zuletzt
genannten bekannten Kupplung kein längerer Gleitvorgang, sondern nur ein kurzfristiges
Gleiten jeweils einmal beim Ein-und Auskuppeln stattfindet. Das wird dadurch erreicht,
daß das Reibflächenpaar zunächst auf Grund der Bewegung der Mutter durch den Bimetallstreifen
in Kontakt gebracht wird und als Hilfsreibungseinrichtung eine weitere Drehung und
axiale Verstellung der Mutter hervorruft, bis schließlich durch die Mutter die zur
Übertragung des vollen Drehmomentes erforderliche Anpreßkraft ausgeübt und das Reibflächenpaar
als Reibungskupplung wirksam wird. Bei plötzlichem Drehzahlabfall des treibenden
Kupplungsteiles, wie es beispielsweise bei plötzlicher Drosselung der Brennstoffzufuhr
bei der Verbrennungskraftmaschine der Fall ist, wird die Kupplung in jedem Falle
gelöst, wobei es vom Betriebszustand des temperaturempfindlichen Elementes, d. h.
von der Umgebungstemperatur abhängt, ob die Kupplung sofort wieder eingerückt wird
oder ausgekuppelt bleibt. Mit dem Auskuppeln der Kupplungshälften hat das temperaturempfindliche
Element also überhaupt nichts zu tun, sondern es hat nur das Einrücken einzuleiten,
worauf dann die Betätigungsvorrichtung, d. h. das Gewinde, wirksam wird und die
feste Triebverbindung herstellt.
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Die rasche Ansprechfähigkeit der Kupplung wird nach einer zweckmäßigen
Ausgestaltung der Erfindung dadurch ermöglicht; daß die Bimetallspirale innerhalb
einer fest mit der Welle verbundenen, mit Lufteintritts'öffnungen versehenen Kappe
angeordnet und mit ihrem äußeren Ende daran befestigt ist.
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Für ein weiches Ansprechen der Kupplung ist nach einer vorteilhaften
Ausführungsform der Erfindung dadurch gesorgt, daß das Lüfterrad drehbar auf der
Nabenhülse gelagert ist und daß die Nabenhülse und das Lüfterrad durch eine Spiralfeder
verbunden sind, deren eines Ende an der Nabenhülse und deren anderes Ende am Lüfterrad
angreift.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung
mit den Ansprüchen. Es zeigt Fig.1 einen Teilschnitt der Sicherheitsreibungskupplung
entlang der Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 eine in Richtung der Pfeile 2-2 der Fig.
1 gesehene Ansicht, Fig. 3 eine Teilansicht gemäß der Linie 3-3 der Fig. 1, Fig.
4 eine Teilansicht gemäß der Linie 4-4 der Fig. 1, Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche
Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und Fig. 6 eine der Fig.
5 ähnliche Ansicht einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Erfindung. Es
soll zunächst eine Ausführungsform der Erfindung an Hand der Fig. 1 bis 4 erläutert
werden. Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Pumpenwelle 1 in einem Gehäuse 2 mit Hilfe der
Lager 3 gelagert. Die Welle 1 wird von einer nicht dargestellen Antriebsmaschine
über die Riemenscheibe 4 mit Hilfe des üblichen Treibriemens 5 angetrieben.
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Ein Ende der Welle 1 ist, wie Fig.1 zeigt, mit einem Außengewinde
6 versehen, auf das eine Hülse 7 fest aufgeschraubt ist. Die Hülse? trägt außen
ein Trapezgewinde 8, auf das eine Mutter 9 aufgeschraubt ist, welche an ihrer der
Riemenscheibe 4 zugewandten Seite eine Reibfläche 9' aufweist. Durch eine Drehung
wird somit die Mutter 9 auf der Hülse 7 axial bewegt. Bei der in Fig. 1 dargestellten
Ausführungsform der Erfindung ist das Trapezgewinde 8 der Hülse 7 und das Gegengewinde
auf der Mutter 9 als ein linksgängiges Gewinde mit drei Gängen je Zoll ausgebildet.
Außen an der Mutter 9 ist beispielsweise mit Nieten ein Ende einer Bimetallspirale
11 befestigt. Das andere Ende der Spirale 11 ist mit einer Kappe 12 verbunden. Wie
aus Fig. 3 zu ersehen ist, ist die Stirnfläche der Kappe 12 mit mehreren Lufteintrittsöffnungen
13 versehen, welche strahlenförmig über den Umfang verteilt und durch Ausstanzen
aus der Kappe so ausgebildet sind, das schaufelartige Vorsprünge 14 entstehen, welche
bei einer Rotation der Kappe 12 im Uhrzeigersinn Luft in die Öffnungen 13 hineintreiben.
Die Kappe 12 wird in der in Fig. 1 dargestellten Lage durch einen Sprengring 15
gehalten, welcher in einen Schlitz eines Zapfens 16 eingreift. Der Zapfen 16 ist
mit einem Gewindeabschnitt 17 versehen, welcher in das Gewinde der Hülse 7 eingeschraubt
st. Diese beiden letztgenannten Gewinde sind vorzugsweise ebenfalls linksgängig.
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In Fig. 1 ist schematisch die Rückwand 18 des Kraftfahrzeugkühlers
angedeutet, für den die Anordnung gemäß der Erfindung vorgesehen ist. Die durch
den Kühler hindurchstreichende und an dessen Rückwand austretende aufgeheizte Luft
beaufschlagt die Bimetallspirale 11. Dabei muß der Abstand zwischen dem Kühler und
der Bimetallspirale 11 so gewählt sein, daß die aufgeheizte Luft die beschriebene
Vorrichtung noch betätigen kann. Ausgeführte Versuche anVorrichtungen gemäß der
Erfindung haben gezeigt, daß dazu die Bimetallspirale 11 sehr dicht an den Kühler
herangebracht werden kann, so daß die Differenz zwischen der Wassertemperatur im
Kühler und
der Temperatur der Luft, wenn diese an der Bimetallspirale
vorüberstreicht, nur etwa 5 bis 10° C beträgt.
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Drehbar und axial beweglich ist auf der Welle 1 eine Nabenhülse 21
aus Bronze oder sonstigem reibungsarmem Werkstoff angeordnet. Die Nabenhülse 21
weist an einer Seite eine in einer Normalebene der Welle 1 liegende Fläche 21' auf.
Die Außenform der Nabenhülse 21 entspricht einer Stufenscheibe. Auf einer dieser
Stufen ist ein Hebel 22 (Fig. 2) gelagert, welcher durch flache Ansätze 23 gegenüber
der Nabenhülse 21 drehsicher befestigt ist. Ein Sprengring 24 greift in eine Nut
der Nabenhülse, 21 ein und dient dazu, den Hebel 22 axial gegen einen Ansatz der
Nabenhülse 21 festzulegen. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, besteht der Hebel 22
aus einem radial gerichteten Mittelteil, dessen gegenüberliegende Enden in gegensinnig
gerichteten, sich axial erstreckenden Ansätzen enden. Von einem dieser axial gerichteten
Ansätze (dem unteren in Fig. 1) führt ein weiterer radial gerichteter Ansatz 22a
nach außen. Die Fig. 1 und 2 zeigen ferner, daß der andere dieser axial gerichteten
Ansätze (der obere in diesen Figuren) mit dem Ende einer Spiralfeder 25 verbunden
ist. Die Spiralfeder 25 ruht in einer Aussparung und ist an ihrem anderen Ende mit
der Laufradnabe 26 verbunden. Die Laufradnabe 26 ruht drehbar auf der Nabenhülse
21 und ist auf dieser, wie Fig. 1 zeigt, gegen eine axiale Bewegung einerseits durch
einen Bund der Nabenhülse 21 und andererseits durch den Sprengring 24 des Hebels
22 gesichert. An der Laufradnabe 26 ist ein mehrflügeliges Lüfterrad 28 mit Schraubenbolzen
befestigt. Die Schraubenbolzen greifen in Gewindebohrungen der Anschläge 27 der
Laufradnabe 26 ein.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Nabenhülse
21 zusammen mit der Laufradnabe 26 und dem daran befestigten Lüfterra.d auf
der Welle 1 axial verschiebbar ist. Die Nabenhülse 21 bildet in dieser Anordnung
das Widerlager einer Scheibenfeder 29, welche zwischen der Riemenscheibe 4 und der
Nabenhülse 21 angeordnet ist.
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Es soll nunmehr die Arbeitsweise des in den Fig. 1 bis 4 beschriebenen
Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Wenn z. B. der
Kraftfahrzeugmotor, in dem die derErfindung gemäße Anordnung vorgesehen ist, läuft,
sorgt der Keilriemen 5 dafür, daß die Riemenscheibe 4 und die Welle 1 ständig umlaufen.
Soweit handelt es sich um eine übliche Konstruktion. Die Hülse 7, die Mutter 9,
die Kappe 12 und die Bimetallspirale 11 laufen ständig mit der Welle 1 im Uhrzeigersinn,
d. h. bezüglich Fig. 3 in Pfeilrichtung, um. Wenn das Fahrzeug sich vorwärts bewegt,
tritt Luft durch den Kühler des Fahrzeugmotors hindurch, um die Wärme des Kühlwassers
in üblicher Weise abzuführen. Unter normalen Wärmeverhältnissen läuft die aus der
Nabenhülse 21, der Laufradnabe 26 und dem Lüfterrad 28 bestehende Baugruppe nicht
mit der Welle 1 um. Diese Baugruppe bleibt jedoch nicht stehen, sondern bewegt sich
im Leerlauf in gleicher Richtung wie die Welle 1, jedoch mit geringerer Drehzahl,
weil sie nur durch die- Lagerreibung zwischen der Welle 1 und der Nabenhülse 21
mitgenommen wird, und weil die Lüfterflügel so angeordnet sind, daß der Lüfter im
Uhrzeigersinn umläuft, wenn ein durch Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges hervorgerufener
Luftstrom die Lüfterflügel beaufschlagt. Dieser Betriebszustand liegt im Normalfall
während des größten Teils der Betriebszeit des Fahrzeuges vor, dann ist es ersichtlich,
daß hierbei der Lüfter nicht zur Kühlung des Motors beiträgt und keine Leistung
der Maschine oder, genauer gesagt, nur ein unbedeutender Anteil der Motorleistung
zum Antrieb des Lüfters abgezweigt wird.
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Es ist noch zu erwähnen, daß bei diesem Betriebszustand die schaufelartigen
Vorsprünge 14 der Kappe 12 dazu dienen, durch die Lufteintrittsöffnungen 13 Luft
einzusaugen, welche über die Bimetallspirale 11 hinweggeleitet wird. Wenn die Kühlwassertemperatur
ansteigt, erhöht sich auch die Temperatur der durch den Kühler hindurchströmenden
Luft. Sobald nun die aufgeheizte Luft eine zuvor festgelegte Temperatur erreicht,
dreht die Bimetallspirale 11, die bezüglich ihrer Ansprechempfindlichkeit und Wickelrichtung
entsprechend ausgebildet ist, die Mutter 9 auf der Hülse 7 (gemäß Fig. 4) entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn. Wie Fig. 1 zeigt, wird die Mutter 9 hierdurch mit der Fläche
9' gegen die Fläche 21' der Nabenhülse 21 bewegt. Wie zuvor erläutert, dreht sich
die Nabenhülse 21 in diesem Augenblick gegenüber der Mutter 9 und der Welle 1 (wenn
man von der Rückwand des Kühlers auf die Vorrichtung sieht) entgegengesetzt dem
Uhrzeigersinn. Diese Drehrichtung ist relativ die gleiche wie die der Mutter 9 gegenüber
der Hülse 7, welche durch die aufgeheizte Bimetallspirale 11 hervorgerufen wird.
Aus diesen Bewegungen ergibt sich ein Reibungsschluß zwischen der Nabenhülse 21
und der Mutter 9, so daß die Mutter 9 die durch die Bimetallspirale eingeleitete
Drehbewegung in gleicher Richtung beibehält und letztlich noch weiter entgegen dem
Uhrzeigersinn bewegt wird. Nachdem die Bimetallspirale 11 den Eingriff zwischen
der Mutter 9 und der Nabenhülse 21 eingeleitet hat, bewegt sich die Mutter 9 und'
die Nabenhülse 21 sehr schnell auf die Scheibenfeder 29 zu, welche dann fest zwischen
der Nabenhülse 21 und der Riemenscheibe 4 eingespannt ist. Hierdurch ist nun die
Nabenhülse 21 mechanisch mit der Welle 1 gekuppelt, so daß sie mit dieser umläuft.
Da sich die Laufradnabe 26 gegenüber der Nabenhülse 21 drehen kann, kommt das Lüfterrad
28 nicht unmittelbar auf die Drehzahl der Welle 1. Vielmehr wird zunächst die Nabenhülse
21 und der mit ihr verbundene Hebel 22 gegenüber dem Lüfterrad 28 im Uhrzeigersinn
gedreht. EineVorstellung von dieser Bewegung erhält man aus Fig. 2, in der die in
ausgezogenen Linien dargestellte Stellung des Hebels 22 dessen Normallage gegenüber
der Laufradnabe 26 zeigt. Sobald die Nabenhülse 21, mit welcher der Hebel 22 verbunden
ist, die Drehzahl der Welle 1 annimmt, bewegt sich der Arm 22u des Hebels 22 von
der in Fig. 2 in ausgezogenen Linien dargestellten Lage in die mit gestrichelten
Linien dargestellte Lage. Diese Relativbewegung zwischen dem Hebel 22 und der Laufradnabe
26 bewirkt nach und nach eine Spannung der Feder 25. Wenn die Drehzahldifferenz
zwischen der Welle 1 und dem Lüfterrad 28 groß ist, legt der Arm 22,a den gesamten
Weg von der in Fig.2 in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung bis zu der in
gestrichelten Linien dargestellten Stellung zurück, um dort an einem der Anschläge
27 anzuschlagen und das Lüfterrad 28 unmittelbar anzutreiben. Wenn jedoch die anfängliche
DrehzahldifEerer_z zwischen der Welle 1 und dem Lüfterrad 28 relativ klein ist,
kommt der Arm 22a nicht zur Anlage a_n Anschlag 27, sondern nimmt eine Zwischenstellung
zwischen der ausgezogen und gestrichelt dargestellten
Stellung der
Fig. 2 ein, wobei das Lüfterrad 28 lediglich unter Zwischenschaltung der Spiralfeder
25 angetrieben wird.
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Sobald das Lüfterrad mit der gleichen Drehzahl umläuft wie die Welle
1, ist diese Baugruppe in sich verriegelt, und es tritt keine Relativbewegung zwischen
ihren Teilen auf. In diesem Zustand arbeitet der Lüfter im wesentlichen genauso
wie die heute handelsüblichen Lüfter bei Kraftfahrzeugen.
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Wenn die Drehzahl der Welle 1 stark abnimmt, wie es beispielsweise
im Kraftfahrzeug beim plötzlichen Loslassen des Gashebels der Fall ist, ist das
Lüfterrad 28 bestrebt, weiterhin mit der bisherigen Drehzahl zu rotieren, so daß
es sich schneller dreht als die Welle 1 und die Nabenhülse 21. Diese Relativbewegung
zwischen dem Lüfterrad 28 und der Nabenhülse 21 wird durch die gespannte Spiralfeder
25 unterstützt und bewirkt eine Relativbewegung der Anschläge 27 der Laufradnabe
26 zu dem Arm 22 a des Hebels 22. Sobald diese relative Drehung etwa 180° überschreitet,
berührt einer der Anschläge 27 den Arm 22a mit entsprechendem Aufprall, so daß der
Hebel 22 zusammen mit der Nabenhülse 21 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Da zu diesem
Zeitpunkt zwischen der Mutter 9 und der Nabenhülse 21 ein Reibungsschluß besteht,
bewegt sich auch die Mutter 9 gegenüber der Hülse 7 im Uhrzeigersinn, so daß die
Mutter 9 bestrebt ist, sich von der Nabenhülse 21 zu entfernen, um in die Freilaufstellung
zu gelangen. Wenn zu diesem Zeitpunkt die Bimetallspirale 11 noch heiß ist, wird
die Mutter 9 augenblicklich wieder in Reibungsschluß mit der Nabenhülse 21 gebracht.
Wenn dann die Welle 1 wieder eine größere Drehzahl annimmt als das Lüfterrad, wird
in der zuvor beschriebenen Weise das Lüfterrad erneut mit der Welle 1 verriegelt,
um mit dieser zusammen umzulaufen.
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Es ist noch zu erwähnen, daß die Bimetallspirale 11 allein nicht genug
Kraft gegenüber der Haltewirkung infolge des Reibungsschlusses zwischen der Mutter
9 und der Nabenhülse 21 aufbringen kann, um die Mutter 9 während der verriegelten
Stellung der Anordnung von der Nabenhülse 21 fortzubewegen. Ist jedoch die Bimetallspirale
kalt und nimmt die Drehzahl der Welle 1 stark zu, so beaufschlagen die Anschläge
27 den Arm 22a und drehen die Nabenhülse 21 in der zuvor beschriebenen Weise so,
daß sich die Mutter 9 in die Kappe 12 hineinbewegt. Sobald die Mutter 9 sich gegenüber
der Hülse 7 bewegt; setzt die Bimetallspirale 11 diese Bewegung der Mut- ; ter 9
fort, so daß letztlich der Reibungsschluß zwischen der Mutter und der Nabenhülse
gelöst und nicht wiederhergestellt wird. Zusammenfassend ergibt sich, daß der zuvor
beschriebene Normalzustand wiederhergestellt wird und die Bauteilgruppe mit der
; Nabenhülse 21, der Laufradnabe 26 und dem Lüfterrad 28 wieder aus der verriegelten
Stellung von der Welle 1 freikommt und nur noch mitläuft und dann keine oder nur
noch einen unbedeutenden Bruchteil der Motorleistung verbraucht. t Es soll noch
erwähnt werden, daß bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 bis 4 der
Lüfter so arbeitet, daß er bei gebrochener Bimetallspirale 11 ständig umläuft. Wenn
die Bimetallspirale 11 brechen sollte, wird die Mutter 9 gegenüber der f Hülse 7
axial bewegt, bis sie an der Nabenhülse 21 zur Anlage kommt und das Lüfterrad 28
fest mit der Welle 1 verriegelt, so daß es ständig im Umlauf bleibt. Der gleiche
Vorgang tritt ein, wenn die Feder 25 durch irgendeine Störung brechen sollte oder
wenn die Scheibenfeder 29 zerstört wird. In diesen beiden letztgenannten Fällen
arbeitet der Lüfter auch in der vorstehend beschriebenen Art, nur erfolgt das Einrücken
und Ausrücken der Lüfterteile wesentlich härter.
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Es soll nun die abgewandelte Ausführungsform gemäß Fig. 5 besprochen
werden. Bei dieser Anordnung ist das Lüfterrad 28 neben der Kappe 12 angeordnet,
während es bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 4 neben der Scheibenfeder 29
gelagert ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 sind die den Teilen der Fig.
1 bis 4 entsprechenden Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die
Bauteilgruppe mit der Nabenhülse 21, der Laufradnabe 26 und dem Lüfterrad 28 ist
jedoch gegenüber ihrer Stellung bei der Anordnung gemäß Fig. 1 bis 4 axial in umgekehrter
Reihenfolge aufgebaut. Weiterhin ist die Feder 25 der Fig. 1 bis 4 entgegengesetzter
Richtung gewickelt und trägt hier das Bezugszeichen 125. Die Scheibenfeder 29 bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 4 ist fortgelassen und bei der Ausführungsform
gemäß Fig. 5 durch eine Ringscheibe 129 aus Gußeisen oder ähnlichem Material ersetzt.
Wie für den Fachmann ohne weiteres erkennbar, stimmt die Arbeitsweise der Ausführungsform
gemäß Fig. 5 mit der zuvor beschriebenen Ausführungsform überein.
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Es soll nunmehr die Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 6 besprochen
werden, wobei die entsprechenden Bauelemente wiederum mit den gleichen Bezugszeichen
versehen sind. Wie die Zeichnung zeigt, ist die Riemenscheibe 4 starr mit der Welle
201 verbunden. Das Ende der Welle 201 ist mit einer Gewindebohrung 202 versehen,
in welche eine Schraube 203 eingeschraubt werden kann. Zwischen dem Ende der Welle
201 und dem Kopf der Schraube 203 befindet sich eine Kappe 204 und
eine Ringscheibe 205, welche die Kappe 204 gegen die Stirnfläche der Welle
201 drückt. Die Kappe 204 läßt sich im wesentlichen vergleichen mit der zuvor beschriebenen
Kappe 12, mit Ausnahme der Tatsache, daß die Kappe 204; wie Fig. 6 zeigt, einen
nach innen eingezogenen Mittelteil aufweist. Der Außenrand der Kappe 204 ist mit
Nieten od. dgl. fest mit einem axial gerichteten Flansch 206 einer Muffe 207 verbunden,
deren Bobrang mit einem Trapezgewinde versehen ist, das sich mit dem der Mutter
9 der Fig. 1 vergleichen läßt. In das Gewinde der Muffe 207 ist ein Gewindering
208 eingeschraubt, welcher mit einem axial gerichteten Flansch 209 versehen
ist, an welchem das eine Ende einer Bimetallspirale 11 befestigt ist Die Gegenseite
des Gewinderinges 208 bildet eine in einer Normalebene zur Mittellinie der Kupplung
liegende Anlagefläche 208a. Das entgegengesetzte Ende der Bimetallspirale 11 ist,
wie Fig. 6 zeigt, mit dem Flansch 206 verbunden. Der Gewindering 208 ist mit seiner
Bohrung auf das eine Ende einer Nebenhülse 211 aus Bronze od. dgl. aufgesteckt.
Die Nabenhülse 211 weist außen einen Bund mit einer Anlagefläche 211a auf und ist
koaxial zur Welle 201 angeordnet. Zwischen der Welle 201 und der Nabenhülse
211 ist eine Anzahl von länglichen Lagernadeln 212 angeordnet, und in der Welle
201 befindet sich ein Schmiermittelkanal 213; welcher über die Bohrung 202 der Welle
201 zugänglich ist. Selbstverständlich sind auch für die Schmierung entsprechende
Schmiermittel-Dichtungen vorgesehen.
Wie bei den anderen Ausführungsformen
beschrieben, ist auf der Nabenhülse 211 ein Hebel 22 mit einem radial gerichteten
Arm 22a fest angebracht und die Laufradnabe 26 drehbbar gelagert.
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Es ist ersichtlich, daß in jedem Betriebszustand der Verrichtung die
Welle 201 umläuft und dabei die Kappe 204, die Muffe 207, den Gewindering 208, welcher
sich auf der Nabenhülse 211 dreht, und die Bimetallspirale 11 mitnimmt. Der Lüfter
wird nur, wie vorstehend beschrieben, infolge der Lagerreibung bei der Drehung mitgenommen.
Wenn die Temperatur der Bimetallspirale 11 genügend ansteigt, bewirkt die letztere
eine Drehung des Gewinderinges 208 gegenüber der Muffe 207, so daß ein Reibungsschluß
zwischen der Fläche 208a des Gewinderinges 208 und der gegenüberliegenden Stirnfläche
211a des Bundes der Nabenhülse 211 entsteht. Sobald der Gewindering 208 die Nabenhülse
211 berührt, ergibt sich in ähnlicher Weise wie bei der Berührung zwischen der Mutter
9 und der Nabenhülse 21 der Fig. 1 infolge Verstärkung der Kraft in Drehrichtung
eine axiale Verschiebung, so daß der Gewindering 208 die Nabenhülse 211 gegen die
Riemenscheibe 4 drückt und dadurch die Nabenhülse 211 zum gemeinsamen Umlauf mit
der Welle 201 verbindet. Dabei wird der Hebel 22 so gedreht, daß sein Arm 22a unter
Spannung der Feder 125 in Richtung auf einen der Anschläge 27 der Laufradnabe 26
bewegt wird. Wie vorstehend erläutert, läuft hierdurch das Lüfterrad 28 in der gleichen
Drehzahl mit der Welle 201 um. Wenn das Lüftrad schneller läuft als die Welle 201
und die Bimetallspirale 11, wie zuvor erläutert, und genügend kalt geworden ist,
greift der Anschlag 27 am Arm 22 a an, um diesen mit der Nabenhülse 211 so zu drehen,
daß der Gewindering 208 aus seiner Stellung gelöst und in Richtung der Kappe 204
bewegt wird, wobei der Reibungsschluß zwischen der Fläche 208a und der Stirnfläche
211a des Bundes der Nabenhülse 211 aufgehoben wird.