DE1268432B - Kuehlluftgeblaese fuer Brennkraftmaschinen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Kühlluftgebläse für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung betrifft ein Kühlluftgebläse für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem das Ventilatorlaufrad mit einer Antriebswelle über eine einen festen und einen beweglichen Reibkörper aufweisende Kupplung mit Selbstverstärkung durch gegeneinander verdrehbare Schrägflächen verbunden ist, die durch ein im Kühlluftstrom hinter dem Kühler angeordnetes Bünetalfelement gesteuert wird.
• Bei einem bekannten Antrieb dieser Art besteht das Bimetallelement aus einem spiralenförmig gewickelten Band, das einendig mit der Antriebswelle fest verbunden ist. Das hat den Nachteil, daß das Bimetallelement ständig, also auch bei ausgeschalteter Kupplung, mit der Antriebswelle umläuft. Die ohnehin zu einer Unwucht neigende Spirale ist daher einer starken Belastung durch Erschütterung ausgesetzt. Da bei der bekannten Einrichtung das Bimetallelement nach Maßgabe seiner Ausdehnung den beweglichen Reibkörper an den festen Reibkörper heranführt, können geringe Temperaturschwankungen des Luftstroms im kritischen Bereich zu einem Schleifen der Kupplung führen. Das bedeutet erhöhten Verschleiß.
• Es ist auch bereits eine Ventilatorkupplung bekannt, die mit einer in Abhängigkeit- der Kühlwassertemperatur thermostatisch gesteuerten Schnappfeder arbeitet. Da ausschließlich die Schnappfeder die Schließkraft der Kupplung bestimmt, neigt diese Kupplung entweder zum Schleifen oder zum Blokkieren, arbeitet dadurch unzulässig und neigt zu Störungen.
• Die Erfindung hat zur Aufgabe, einen in Abhängigkeit der Kühllufttemperatur gesteuerten Gebläseantrieb zu schaffen, dessen Kupplung praktisch ohne Schleifen arbeitet und einen möglichst erschütterungsfreien Gang des verhältnismäßig empfindlichen Bimetallelementes gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bimetallelernent fest mit dem Ventilatorlaufrad verbunden ist und als Schnappfeder ausgebildet oder mit einer besonderen Schnappfeder versehen ist, die die Bewegung des beweglichen Reibkörpers einleitet, der mit Schrägflächen versehen ist, die mit Schrägflächen des Ventilatorlaufrades die Selbstverstärkung der Kupplungsschließkraft bewirken.
• Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Schrägflächen radial außerhalb der Lüfterlager angeordnet sind. Dadurch wird der Antrieb kürzer.
• Um das öffnen der Kupplung nach Rückschlagen der Schnappfeder zu sichern und ein Klappern des beweglichen Reibkörpers bei offener Kupplung während der Fahrt zu vermeiden, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der bewegliche Reibkörper unter dem Einfluß einer Rückstellfeder stehen.
• Zweckmäßigerweise ist zwischen der Schnappfeder und dem beweglichen Reibkörper ein Druckstück vorgesehen. Das ergibt einen sehr einfachen Aufbau..
• Ist das Bimetallelement mit einer besonderen Schnappfeder ausgerüstet, dann empfiehlt es sich, zwischen der Schnappfeder und dem Druckstück ein elastisches Glied vorzusehen, damit der Druckstift auch während der Vorverformung der Schnappfeder bei geschlossener Kupplung am beweglichen Reibkörper anliegt und diesen erst dann freigibt, wenn die Schnappfeder in ihre Ruhelage zurückgesprungen ist.
• In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt eines Kühlluftgebläses nach der Erfindung, mit durch ein Bimetallelement gesteuerter Schnappfeder, bei offener Kupplung und F i g. 2 einen Axialschnitt eines Kühlluftgebläses nach der Erfindung, mit als Schnappfeder ausgebildetem Bimetallelement, bei geschlossener Kupplung.
• Der vom Motor angetriebene Flansch 1 des Lüf- ters trägt einen Zapfen2, auf dem der eigentliche Lüfterflügel 21 gelagert ist. Mit dem Flansch 1 ist der feste Reibkörper 3 einer Konuskupplung fest verbunden. Auf dem Zapfen 2 ist das Ventilatorlaufrad 4 auf Lüfterlager 5, 6 drehbar gelagert, z. B. über ein Nadellager und ein Axiallager. Das Lüfterlager 6 ist durch Anschläge 7 gegenüber dem Ventilatorlaufrad 4 und durch Anschläge 8 gegenüber dem Zapfen 2 festgelegt. Das Ventilatorlaufrad 4 trägt ein Steilgewinde 9 mit einem als Mutter ausgebildeten beweglichen Reibkörper 10 der bereits erwähnten Konuskupplung. Bei offener Kupplung - wie in F i g. 1 dargestellt - ist zwischen den Reibkörpern 3 und 10 ein Spiel. Zwischen Reibkörper 10 und Ventilatorlaufrad 4 ist eine Rückstellfeder 11 so angebracht, daß die Rückstellfeder 11 den Reibkörper 10 zurückdreht, bis ein Anschlag 12 des Reibkörpers 10 an einer Fläche des Ventilatorlaufrades 4 anliegt. In dieser Stellung ist der Reibkörper 10 vom Reibkörper 3 abgehoben.
• Auf dem Ventilatorlaufrad 4 ist stimseitig ein Steuer- und Regelorgan angebracht. Es sitzt im Luftstrom, der aus dem nicht dargestellten Kühler des Kraftfahrzeugs austritt und von dem Kühlwasser im Kühler erwärmt wird. Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 besteht das Regel- und Steuerorgan aus einer Schnappfeder 13, die zwischen Widerlagern 14 und 15 axial eingespannt ist. Die Schnappfeder 13 arbeitet als Momentschalter. Sie wird durch einen Bimetallstreifen 16 und ein an diesem angebrachtes Schaltstück 17 derart gesteuert, daß beim Durchbiegen des Bimetallstreifens 16 die Schnappfeder aus der in vollen Linien gezeichneten Lage in die gestrichelt dargestellte Lage, d. h. in die Einschaltstellung, springt. Die Schnappfeder 13 arbeitet gegen ein Druckstück 18, das auf den Reibkörper 10 einwirkt. Das Druckstück 18 kann beispielsweise über ein elastisches Glied 19 mit der Schnappfeder 13 verbunden sein. Das elastische Glied 19 hat die Aufgabe, das Druckstück 18 auch während der Vorverformung der Schnappfeder im Laufe der Vorspannung gegen den Reibkörper zu halten, der erst dann freigegeben wird, wenn die Schnappfeder die andere Lage erreicht hat. Damit wird vermieden, daß bei der Vorverformung der Schnappfeder der Reibkörper bereits freigegeben wird und die Kupplung schleift. Gemäß der Darstellung in F i g. 1 legt sich der Bimetallstreifen 16 bei Erwärmung durch die anströmende Luft nach rechts. Dadurch wird über das Schaltstück 17 die Schnappfeder vorerst eingespannt, um dann momentan die gestrichelt dargestellte Arbeitslage einzunehmen. Bei dieser neuen Lage drückt das Druckstück 18 entgegen der Wirkung der Rückstellfeder 11 den Reibkörper 10 nach rechts und bringt ihn mit dem Reibkörper 3 in Berührung. Der Reibkörper 3 nimmt durch Reibung den Reibkörper 10 voll mit, überwindet die Drehkraft der Rückstellfeder 11, so daß dann der Reibkörper 10 auf der ganzen Fläche tragend mit dem Reibkörper 3 verbunden ist. Die Schließkraft der Kupplung ist durch die Belastung bestimmt. Die Drehung des Reibkörpers 10 überträgt sich selbstverstärkend über das Steilgewinde 9 auf das Ventilatorlaufrad 4.
• Auf dem Ventilatorlaufrad 4 sitzt noch ein Flansch 20. Mit diesen Teilen ist der Lüfterflügel 21 über eine Rutschkupplung verbunden, die aus einer Feder 22, Reibringen 23 und einer Druckplatte 24 besteht. Die Feder 22 kann eine Tellerfeder sein, die die Schließkraft der Rutschkupplung erzeugt. Zwischen dem Flansch 20 und dem Reibkörper 3 ist eine Dichtung 25 vorgesehen.
• Das in F i g. 2 dargestellte Kühlluftgebläse weicht von der Ausführungsform gemäß F i g. 1 nur darin ab, daß das Regelorgan aus einer Schnappfeder besteht, die selbst aus Bimetall hergestellt ist und damit ohne zusätzliche Bauteile die Steuerung des Druckstücks übernimmt. Das Bimetallelement 26 ist zwischen Widerlagern 27 und 28 axial eingespannt. Der Abstand der Widerlager 27 und 28 ist zwecks Justierung einstellbar. Das Druckstück 18 wird unmittelbar von dem Bimetallelement 26 gesteuert.
• F i g. 2 zeigt die Kupplung in eingeschaltetem Zustand. Wird die Wärmeabfuhr aus dem Kühler kleiner, dann sinkt die Temperatur der Bimetallschnappfeder, die dadurch in die gestrichelt gezeichnete Lage umspringt, wodurch die Kupplung wieder geöffnet ist. Zum Justieren der Bimetallelemente und zum Einstellen der gewünschten Schalttemperaturen können nicht dargestellte Anschläge, Schrauben od. dgl. vorgesehen sein.
• Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Brennkraftmaschinen beschränkt. Die Erfindung läßt sich vielmehr auch bei anderen Kraftfahrzeugeinrichtungen verwenden, die einer Kühlluftregelung bedürfen.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Kühlluftgebläse für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei dem das Ventilatorlaufrad mit einer Antriebswelle über eine einen festen und einen beweglichen Reibkörper aufweisende Kupplung mit Selbstverstärkung durch gegeneinander verdrehbare Schrägflächen verbunden ist, die durch ein im Kühlluftstrom hinter dem Kühler angeordnetes Bimetallelement gesteuert wird, d a d u r c h g c -k c n n z e i c h n e t, daß das Bimetallelement (26) fest mit dem Ventilatorlaufrad (4) verbunden ist und als Schnappfeder ausgebildet oder mit einer besonderen Schnappfeder (13) versehen ist, die die Bewegung des beweglichen Reibkörpers (10) einleitet, der mit Schrägflächen versehen ist, die mit Schrägflächen des Ventilatorlaufrades die Selbstverstärkung der Kupplungsschließkraft bewirken.
2. 2. Anwendung des Kühlluftgebläses, bei dem das Ventilatorlaufrad mit einer Antriebswelle über eine einen festen und einen beweglichen Reibkörper aufweisende Kupplung mit Selbstverstärkung durch gegeneinander verdrehbare Schrägflächen verbunden ist, die durch ein im Kühlluftstrom angeordnetes Bimetallelement gesteuert wird mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen auf andere Kraftfahrzeugeinrichtungen, die einer Kühlluftregelung bedürfen. 3. Kühlluftgebläseantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächen radial außerhalb der Lüfterlager (5,6) angeordnet sind. 4. Kühlluftgebläseantrieb nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Reibkörper (10) unter dem Einfluß einer Rückstellfeder (11) steht. 5. Kühlluftgebläseantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schnappfeder (13) bzw. dem Bimetallelement (26) und dem beweglichen Reibkörper (10) ein Druckstück (18) vorgesehen ist. 6. Kühlluftgebläseantrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schnappfeder (13) bzw. dem Bimetallelement (26) und dem Druckstück (18) ein elastisches Glied (19) vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 579 166; Patentschrift Nr. 4875 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in Ost-Berlin; schweizerische Patentschrift Nr. 338 056; USA.-Patentschriften Nr. 2 819 703, 2 881890, 3014568.