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DE1216036B - Fluessigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhaengig gesteuerter Fuellungsregelung - Google Patents

Fluessigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhaengig gesteuerter Fuellungsregelung

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Publication number
DE1216036B
DE1216036B DESCH33782A DESC033782A DE1216036B DE 1216036 B DE1216036 B DE 1216036B DE SCH33782 A DESCH33782 A DE SCH33782A DE SC033782 A DESC033782 A DE SC033782A DE 1216036 B DE1216036 B DE 1216036B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
storage chamber
temperature
friction clutch
fluid friction
valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DESCH33782A
Other languages
English (en)
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DE1878577U (de
Inventor
Thomas J Weir
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schwitzer Corp
Original Assignee
Schwitzer Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Schwitzer Corp filed Critical Schwitzer Corp
Publication of DE1216036B publication Critical patent/DE1216036B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/02Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part
    • F16D35/021Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves
    • F16D35/026Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with rotary working chambers and rotary reservoirs, e.g. in one coupling part actuated by valves actuated by a plurality of valves; the valves being actuated by a combination of mechanisms covered by more than one of groups F16D35/022 - F16D35/025

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Description

  • Flüssigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhängig gesteuerter Füllungsregelung Die Erlmdung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhängig gesteuerter Füllungsregelung mit einem die Flüssigkeit enthaltenden getriebenen Gehäuse, das eine Arbeitskammer mit einer darin drehbar angeordneten Antriebsscheibe und eine Speicherkammer einschließt, wobei die Speicherkammer von der Arbeitskammer durch eine Scheibe getrennt ist, in der zur Ermöglichung eines Flüssigkeitsübertrittes von der Arbeitskammer zur Speicherkammer eine ständig offene Bohrung und zur Ermöglichung eines Flüssigkeitsübertritts von der Speicherkammer zur Arbeitskammer eine zu einer thermostatisch gesteuerten Ventilanordnung gehörige mehr oder weniger abgedeckte Durchgangsöffiiung angeordnet sind.
  • Eine derartige Flüssigkeitsreibungskupplung ist insbesondere zum Antreiben eines Zusatzaggregates, z. B. eines Kühlventilators an einer Verbrennungskraftmaschine, geeignet..
  • Kraftfahrzeuge, z. B. Personenwagen und Omnibusse, sind mit Klimaanlagen ausgerüstet, und das Kondensationseleinent einer solchen Anlage ist vom am Kühler eingebaut. Die durch das Kondensationselement strömende Luft erwärmt sich hierbei und ,gelangt weiter durch den Kühler des Motors, um einen Einfluß auf dessen Kühleigenschaften auszu,-üben. Man hat derzeit den Kühlventilator vergrößert und seine Drehzahl erhöht, um eine ausreichende Menge Kühlluft zu erhalten. Infolgedessen nahm die Zusatzbelastun- des Motors zu, und das durch den Ventilator bedingte Geräusch überschnitt das erträgliche Maß.
  • Um diesen Auswirkungen zu begegnen, ist es bekanntgeworden, den Kühlventilator des Motors mit einer Flüssigkeitskupplung auszurüsten, die temperaturempfindliche Organe aufweist, welche entweder auf die durch den Kühler strömende Luft oder auf die Temperatur des Wassers in der Kühlleitung des Motors ansprechen. Der Kupplungseingriff zwischen dem Ventilator und dem Motor wird über die teinperaturabhängigen Organe gesteuert, so daß der Ventilator direkt mit dem Motor gekuppelt ist, wenn das Kühlwasser eine verhältnismäßig hohe Temperatur erreicht hat, wogegen die Kupplung etwas schleift und den Ventilator unterhalb seiner normalen Drehzahlen laufen läßt, wenn die Temperatur der Luft oder des Kühlwassers verhältnismäßig niedrig liegt. Diese auf die Temperatur ansprechende Kupplung senkt dabei den Kraftbedarf durch den Ventilator, wenn weniger Luft zum Kühlen benötigt wird.
  • Diese bekannten temperaturabhängigen Flüssigkeitsreibungskupplungen haben den Nachteil, daß bei Beschleunigung des Motors der Ventilator viel hochtouriger läuft, als es für die Kühlung erforderlich ist, und die Folge davon ist ein lautes Ventilatorgeräusch.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht in der Schaffung einer Flüssigkeitsreibungskupplung mit temperatarabhängig gesteuerter Füllungsregelung, deren Ventileinrichtung sowohl auf die Temperatur der die Kupplung umgebenden Luft als auch auf die Temperatur der Kupplungsflüssigkeit anspricht, um so die Abtriebsseite der Kupplung während des Hochfahrens der Antriebsmaschine mit geringerer Tourenzahl als bei den bekannten Kupplungen umlaufen zu lassen.
  • Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabenstellung wird bei einer Kupplung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Durchgangsöffnung durch einen innerhalb der Speicherkammer angeordneten Bünetallstreifen abgedeckt wird, der sich bei steigender Temperatur zunehmend von der Durchgangsöffnung abhebt.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung wird dadurch erreicht, daß außen am Gehäusedeckel ein weiterer äußerer Bimetallstreifen angebaut und mechanisch mit dem innerhalb der Speicherkammer angeordneten Bimetallstreifen gekoppelt ist. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Im nachfolgenden werden einige Ausführungsbehspiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Flüssigkeitsreibungskupplung, F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, F i g. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2, F i g. 4 eine Seitenansicht der Antriebsscheibe 26 auf der linken Seite in Fig. 2 in verkleinertem Maßstab, F i g. 5 eine Seitenansicht der Ausführung nach F i g. 2 mit dem angebauten Ventil in der Sicht von links, F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5, F i g. 7 einen Schnitt ähnlich F i g. 2, jedoch mit einem abgeänderten Ventilaufbau, F i g. 8 eine Seitenansicht der Ausführung nach F i g. 7 mit dem eingebauten Ventil in der Sicht voh links, F i g. 9 eine Seitenansicht ähnlich F i g. 2, jedoch mit einem abgeänderten BünetaR-Ventilaufbau, F i g. 10 ein Diagramm der Motor- und Ventilatordrehzählen, wenn die Kupplung während des Anfahrens und der Beschleunigung bis zur normalen Fahrgeschwindigkeit nur durch einen Außenthermostaten gesteuert wird, F i g. 11 ein Diagramm der Motor- und Ventilatordrehzahlen, wenn die Kupplung während des Anfahrens und der Beschleunigung bis zur normalen Fahrgeschwindigkeit durch einen Außen- und einen Innenthermostaten gesteuert wird, und F i g. 12 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen den Ventilator- und Motordrehzahlen bei Verwendung eines Außen- und eines Innenthermostaten und der Herabsetzung der Ausstrahlungswirkung der Kupplung.
  • Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen der Erfindung handelt es sich jeweils um eine Flüssigkeitsreibungskupplung, bestehend aus einem Gehäuse 10 mit einer Nabe 11 zum Befestigen auf einer Antriebswelle 12 und einem abgedichteten Rollenlager 14. Das Gehäuse 10 kann mit Kühlrippen 10a und die Welle 12 mit einem fest damit verbundenen Kupplungsflansch 15 versehen sein, der dazu dient, die Welle 12 mit einem geeigneten rotierenden Teil einer Antriebsmaschine, beispielsweise einer Verbrennungskraftmaschine, zu koppeln. Wird die Kupplung zum Antrieb eines Kühlventilators verwendet, so können die Ventilatorflügel mittels einer Vielzahl von Schrauben an das am Umfang mit den Gewindelöchern 16 versehene Gehäuse 10 angeschraubt und ebenso der Flansch 15 mit einer Riemenscheibe, die normalerweise die Wasserpumpe antreibt, verbunden werden.
  • Zum Gehäuse 10 kann ein Deckel 18 gehören, der mit seinem Außenrand den Randabschnitt einer Scheibe 19 berührt, die auf einer ringförmigen Fläche 20 im Gehäuse 10 aufliegt. Der Deckel 18 und die Scheibe 19 lassen sich mittels eines ringförmigen Flanschansatzes 21, der nach dem Zusammensetzen beider Teile nach innen umgebördelt od. ä. verformt wird, fest an das Gehäuse andrücken. Der Deckel 18 ist so gestaltet, daß er gegenüber der Scheibe 19 einen Abstand aufweist und dazwischen eine Speicherkammer 23 für die Flüssigkeit entstehen läßt. Das Gehäuse 10 ist mit einer Ausdrehung hinter der Scheibe 19 versehen, wodurch eine Arbeitskammer 24 gebildet wird, die zur Aufnahme der Antriebsscheibe 26 dient, die mittels Preßsitz od. ä. auf der Welle 12 befestigt und mit segmentförmigen Belägen 28 versehen ist, die Abstände untereinander haben können, um die Nuten oder Durchgänge 30 zu ergeben, die sich von der Außenkante der Antriebsseheibe 26 bis zur Innenkante der Beläge 28 erstrecken. Infolge der am inneren Ende der Nuten 30 angeordneten Durchgangsöffnungen 32 findet ein Flüssigkeitsumlauf statt.
  • Zum Steuern des Flüssigkeitsstroms aus der Speicherkammer 23 in die Arbeitskammer 24 dient ein am Umfang der Scheibe 19 bei 33 angeschweißtes Bünetallventil 31, das die Durchgangsöffnung 35 in der Scheibe 19 abdeckt und auf Temperaturwechsel im Innern der Kupplung anspricht, worüber die genauere Beschreibung folgt.
  • Weiterhin wird das Ventil durch ein verlängertes Betätigungsorgan 34 gesteuert, das sich am äußeren Ende mit dem freien Ende des Ventils 31 überlappt und am entgegengesetzten Ende mit den Fingeransätzen 36 in die Löcher 36a in der Scheibe 19 eingreift. Die Fingeransätze bilden einen Drehpunkt für das Betätigungsorgan 34, der zur Durchgangsöffnung 35 um 1801 versetzt auf der diametral gegenüberliegenden Seite, d. h. auf der anderen Seite der Mitte der Welle 12, angeordnet ist. Das Betätigungsorgan 34 wird durch einen Binietallstreifen, der auf beiden Seiten mit einem auf dem Deckel 18 befestigten Bügel 39 verbunden ist, gesteuert. Die Berührung des Bimetallstreifens 38 mit dem Betätigungsorgan 34 vermittelt ein dazwischen eingefügter Stößel 42, der in einer Bohrung 40 verschiebbar angeordnet ist. Das Betätigungsorgan 34 ist mit einer durchgescherten federnden Zunge 34a versehen, die normalerweise so gestaltet ist, daß sie das Detätigungsorgan 34 vom Ventil 31 abhebt. In einem verhältnismäßig kalten Zustand drückt der Binietallstreifen 38 auf den Stößel 42, so daß dieser das Betätigungsorgan 34 berührt und dieses entgegen der vorspannenden Wirkung der Zunge am Ventil 31 zur Anlage bringt. Die Fingeransätze 36 halten dabei das Betätigungsorgan 34 mittig ausgerichtet -und verhindern eine winkelförmige Bewegung desselben, so daß der Weg des Betätigungsorgans 34 durch den Binietallstreifen 38 begrenzt wird. Das Austreten der Flüssigkeit über den Stößel hinweg verhindert ein Dichtungsring 43 in einer Nut im Stößel 42, wie die Darstellung zeigt.
  • Damit die Flüssigkeit aus der Arbeitskammer 24 austreten kann, ist am Rand der Scheibe 19 eine öffnung 45 vorgesehen, die die Speicherkammer 23 mit der Arbeitskammer 24 verbindet, ebenso findet der Rücklauf der Flüssigkeit von der Arbeitskammer 24 in die Speicherkammer 23 durch diese Öff- nung 45 statt. Um die Flüssigkeit durch die öffnung 45 zu drücken, weist die Scheibe 19 neben der Öffilung 45 eine erhabene Stelle 46 auf, die bis nahe an den Rand der Scheibe 19 in die Arbeitskammer 24 hineinragt. Da die Beläge 28, die der inneren Seite der Scheibe 19 gegenüberliegen, nicht ganz bis zur Außenkante der Antriebsscheibe 26 reichen, verbleibt gegenüber der erhabenen Stelle 46 ein freier Raum, und infolge der Zentrifugalkraft sammelt sich hier die Flüssigkeit an, so daß der entstehende hohe Druck dieselbe durch die Öffnung 45 treibt.
  • In dem Diagramm nach F i g. 10 ist die Änderung der Ventilatordrehzahl in bezug zur Motordrehzahl aufgezeichnet, wenn ein Fahrzeug in Gang gesetzt wird und zur Steuerung des Ventils nur ein Außenthermostat Verwendung findet.
  • Ist das Motorgetriebe durch die Schaltung der Gänge in Betrieb gesetzt, so erhöht sich die Drehzahl auf 3000 bis 4000 Upm, während die Ventilatordrehzahl auf etwas weniger als 2500 Upin ansteigt. Mit der Einführung von Klimaanlagen in Personenkraftwagen benötigt man größere Ventilatoren mit mehr Flügeln, wodurch lästige Geräusche entstehen, wenn deren Drehzahlen beim Starten des Motors die Grenze von 2500 Upm erreichen.
  • Fig. 11 der Zeichnungen zeigt das Verhältnis zwischen den Motor- und den Ventilatordrehzahlen, wenn das Fahrzeug über die Gangschaltungen in Bewegung gesetzt wird. Die Kurve A gibt die Veränderung der Ventilatordrehzahlen wieder, wenn der Ventilator mittels einer Flüssigkeitsreibungskupphing, die einen Innen- und Außenthermostaten aufweist, entsprechend der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Ausführung gesteuert wird. Die Kurve A deutet an, daß die Ventilatordrehzahlen zwischen 1500 und 2000 Upm liegen, wenn sich die Drehzahl des Motors auf 3500 bis 4000 Upin erhöht. Somit fallen die Ventilatordrehzahlen ab, wenn in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Innen-und Außenthermostat an Stelle von nur einem Außenthermostaten eingebaut ist.
  • Während des Betriebs kann die Speicherkammer 23 mit einer Flüssigkeit, z. B. Öl, gefüllt sein, und zwar so weit, daß der Raum zwischen den gegenüberliegenden Belägen 28 und 51 und die angrenzenden Flächen der Scheibe 19 und des Gehäuses 10 unter Öl stehen. Handelt es sich um eine hochtourige Maschine und strömt bei der hohen Geschwindigkeit genügend Luft durch den Kühler, so daß der Motor seine normale Temperatur behält, so verbleibt das Bimetallventil 31 in seiner die Durchgangsöffnung 35 verschließenden Stellung, und der Bimetallstreifen 38 bringt das Betätigungsorgan 34 am Ventil 31 zur Anlage, so daß kein Öl aus der Speicherkammer in die Arbeitskammer 24 fließen kann. Das ganze innerhalb der Arbeitskammer 24 befindliche Öl würde sich an ihrem Außenumfang gesammelt haben und durch die öffnung 45 in die Speicherkammer 23 geflossen sein. Da keine große Menge Öl in der Arbeitskammer 24 vorhanden ist, findet auch keine größere Übertragung des Drehmomentes von der Antriebswelle 12 über die Antriebsscheibe 26 auf das Gehäuse 10 statt, und das Zusatzgerät, wie z. B. der Ventilator, dreht sich nur sehr langsam, so daß das Geräusch desselben und die zusätzliche Belastung des Motors wesentlich herabgesetzt werden.
  • Hat das Fahrzeug beim Fahren eine hohe Temperatur angenommen und kann durch die Bewegung desselben nicht die erforderliche Menge Kühlluft erzeugt werden, so steigt die Lufttemperatur an, ebenso neigt die Temperatur des Motors und der Kühlflüssigkeit zu einer Erhöhung, wodurch die Temperatur der durch den Kühler des Fahrzeugs strömenden Luft ansteigt und den Bimetallstreifen 38 bestreicht, so daß dieser sich bis zu einem solchen Grad nach außen durchbiegt, der dem Temperaturanstieg proportional ist. Der Druck auf den Stößel 42 und auf das Betätigungsorgan 34 läßt nach, und die federnde Zunge 34a hebt das Betätigungsorgan 34 vom Ventil 31 ab. Da auch die Temperatur in der Kupplung angestiegen ist, biegt sich das Ventil 31 nach außen und gibt die Durchgangsöffnung 35 frei. Das in der Speicherkammer 23 befindliche Öl sammelt sich infolge der Wirkungen der Zentrifugalkraft im Außenteil der Speicherkammer 23 an. Öffnet sich das Ventil 31, so strömt das von der Achse aus gerechnet radial unterhalb der Öff- nung 35 befindliche Öl unter der Wirkung der Zentrifugalkraft durch die Öffnung 35 in die Arbeitskammer 24 und weiter nach außen zwischen die Beläge 28 und 51 und die angrenzenden Wände der Arbeitskammer 24, so daß zwischen der Antriebsscheibe 26 und dem Gehäuse 10 eine Kupplungswirkung entsteht und die Welle 12 das Gehäuse 10 mit den aufgesetzten Flügeln in Umlauf setzt. Eine gewisse Menge Öl fließt durch die öffnung 45 in die Speicherkammer 23 zurück, jedoch ist diese viel geringer als die Menge, die durch die größere Öffnung 35 strömt, so daß eine ausreichende Menge Öl in der Kammer 24 zurückbleibt, um die Kupplungswirkung zu erzielen,. Es ist leicht ersichtlich, daß ein verhältnismäßig kleiner Temperaturanstieg nur zu einer verhältnismäßig kleinen Ausbiegung des Ventils 31 führt und dabei eine ebenso kleine Kupplungswirkung zwischen der Antriebsscheibe 26 und dem Gehäuse 10 entsteht. Steigt aber an einem heißen Tag die Temperatur stärker an, z. B. wenn das Fahrzeug stehen bleibt und die Maschine leer läuft, so biegt sich das Bimetallelement viel mehr durch, so daß sich das Betätigungsorgan 34 vom Ventil 31 abheben könnte. Da jedoch die beim Schlupf der Kupplung erzeugte innere Wärme infolge der geringen Leistung während des Leerlaufs der Maschine einen Mindestwert ausmacht, bleibt das Ventil 31 geschlossen. Die bei Leerlaufdrehzahlen erzeugte innere Wärme ist gering, da nur ein kleines Drehmoment benötigt wird, um den Ventilator fast ohne Schlupf langsam umlaufen zu lassen. Selbst wenn also die Außentemperatur hoch sein sollte, so bleibt die jeweilige Innentemperatur niedrig und das Ventil 31 geschlossen.
  • Wurde die Maschine nach der Leerlaufzeit beschleunigt, um eine höhere Fahrgeschwindigkeit zu erlangen, so werden die Getriebegänge geschaltet und die Motordrehzahlen auf die mit B" B, und B, angegebenen Werte erhöht. Wie bereits ausgeführt, würde das Ventil während der Leerlaufperiode seine geschlossene Stellung eingenommen haben. Da die Drehzahl erhöht wird, um das Fahrzeug anfahren zu lassen, fällt zwar die Temperatur der durch den Kühler strömenden Luft ab, aber nicht so weit, daß das Betätigungsorgan 34 während der Beschleunigungsperiode die Durchgangsöffnung 35 verschließen könnte. Das innere Bimetallventil 31 bleibt geschlossen, bis die Innentemperatur so weit angestiegen ist, daß das Ventil anspricht. Somit entsteht zwischen der Antriebsscheibe 26 und dem Gehäuse 10 ein starker Schlupf, der Wärme erzeugt. Die Endtemperatur der Flüssigkeit innerhalb der Kupplung ist mithin eine Funktion der durch die Schlupfwirkung erzeugten Wärmemenge und der Temperatur der Luft, die das Kupplungsgehäuse bestreicht und diese Wärme verteilt. Da das Ventil 31 ein Bimetalleleinent darstellt und sich nicht öffnet, ehe eine vorbestimmte Innentemperatur erreicht ist, tritt eine zeitliche Verzögerung von dem Augenblick an auf, wo sich der BimetaRstreifen 38 nach außen durchbiegt, bis zu dem Zeitpunkt, wo die lunentemperatur hoch genug angestiegen ist, daß das Ventil 31 die Durchgangsöffnung 35 freigibt.
  • Die Diagramme der Fig. 10 und 11 lassen diese zeitliche Verzögerung erkennen. Die Kurve B in Fig. 10 gibt die Motordrehzahl wieder, -wenn das Freigeben und Verschließen der öffnung 35 nur über einen Außenthermostaten, wie z.B. durch den Bimetallstreifen 38, gesteuert wird. Hierbei beträgt die Ventilatordrehzahl fünf Sekunden nach dem Ansteigen der Motordrehzahl von Null auf 3500 U/min ungefähr 2300 U/min, wie es die Ventilatordrehzahlkurve A anzeigt. Fig. 11 zeigt eine Ventilatordrehzahl von nur annähernd 1700 U/min nach Ablauf von 5 Sekunden an, wodurch leicht festgestellt werden kann, daß das innere thermostatische Ventil 31 während der Beschleunigung des Fahrzeugs wesentlich zur Herabsetzung der Ventilatordrehzahl beiträgt.
  • Hat das Motorgetriebe die Gangwechselvorgänge beendet, so kann die Temperatur der durch den Kühler strömenden Luft ansteigen und den BhnetaU-streifen 38 zum Ausbiegen bringen. Die Durchgangsöffnung 35 bleibt jedoch so lange verschlossen, bis die Innentemperatur einen vorbestimmten Wert angenommen hat und das Ventil 31 zu arbeiten beginnt. Wenn umgekehrt die Innentemperatur die zum Öffnen des Ventils 31 erforderliche Höhe erreicht hat, so bringt der Außenthermostat bzw. Binietallstreifen 38 genügend Kraft auf, die Gegenkraft des Ventils 31 zu überwinden und es geschlossen zu halten, sobald die Außentemperatur unter den zum Öffnen des Ventils vorbestimmten Temperaturwert abgefallen ist.
  • F i g. 7 ist eine Abänderung der Erfindung ohne Außenthermostat, wobei nur ein inneres Bimetallventil 31 die Durchgangsöffnung 35 freigibt oder verschließt. Die so abgeänderte Kupplung arbeitet einwandfrei, wenn die Kombination der ausstrahlenden Oberfläche und der Temperaturkennlinien des Bimetallventils 31 richtig ausgewählt ist. Es kann angenommen werden, daß bei einer gewissen gleichbleibenden, durch den Schlupf zwischen Läufer und Gehäuse bedingten Wärmemenge die Endtemperatur der Flüssigkeit durch die Ausstrahlungsfläche der Rippen 10a und durch die Temperatur der diese Rippen umgebenden Luft bestimmt wird. Da die in der Kupplung selbst erzeugte Wärinemenge eine Funktion der antriebsseitigen und abtriebsseitigen Drehzahlen ist, nehmen die Innentemperaturen bei höheren antriebsseitigen Drehzahlen höhere Werte an als die Innentemperatur bei den niedrigeren antriebsseitigen Drehzahlen. Um bei den letzteren dieselbe Innentemperatur zu erreichen, muß die Temperatur der umgebenden Luft höher liegen. Die Kurve C in F i g. 11 stellt die Ventilatordrehzahlen bei Verwendung von nur einem inneren Bimetallelement dar. In einigen Anwendungsfällen erfüllt diese Abänderung der Erfindung völlig ihren Zweck, so daß man auf das äußere Binietalleleinent verzichten kann.
  • Eine weitere Abänderung der Erfindung ist in F i g. 9 zu sehen. Hierbei weicht der Aufbau nur insofern von der Ausführung nach F i g. 1 und 2 ab, als das Betätigungsorgan 34 fehlt und ein Bimetallventil 31 a mittels eines Niets 33 a od. ä. am Deckel 18 befestigt ist und das freie Ende desselben die Durchgangsöffnung 35 überlappt, um dieselbe freizugeben oder zu verschließen. An Stelle des knopfartigen Stößels 42 nach F i g. 2 ist hier ein verstellbarer Stößelaufbau 42a vorgesehen, der den äußeren BimetaRstreifen 38 mit dem Ventil 31a verbindet und zu dem eine in den Deckel 18 eingeschraubte Büchse 52 und ein Stößel 53 gehört, der den Bimetallstreifen 38 und das Ventil 31a berührt und in der Büchse 52 gleitet. Die Büchse 52 ist verstellbar, so daß man sie bei niedrigen Motordrehzahlen und bei Lufttemperaturen zwischen 72 und 93' C so einstellen kann, daß sie das Ventil 31 a berührt und verschließt. Liegt die Temperatur unter diesem Bereich, so übt der Bimetallstreifen 38 einen Druck auf den Stößel 53 und damit auf das innere Bimetallventil 31a aus, das sich so erst bei einer höheren Innentemperatur öffnet und die Freigabe der Durchgangsöffaung 35 verzögert, so daß die Ventilatordrehzahl -viel langsamer ansteigt, wie dies auch beim Ventilaufbau nach F i g. 1 und 2 der Fall ist. Hat die Außentemperatur einen solchen Wert angenommen, daß sich der Binietallstreifen 38 nach außen biegt, so gibt das Ventil 31 schon bei einer niedrigeren Innentemperatur die Durchgangsöffnung 35 frei.
  • Diese abgeänderte Ausführungsforin der Erfindung zeigt einen gegenüber der Außentemperatur empfindlicheren Ventilaufbau, da das Ventil 31a direkt am Deckel angebaut ist und eine schnellere Wärmeübertragung vom Ventil 31a auf das Äußere der Kupplung stattfindet. Hierdurch kann die Innentemperatur höher ansteigen, bevor das Ventil 31a die Durchgangsöffnung 35 freigibt, so daß ebenso die Erhöhung der Ventilatordrehzahl langsamer als die der Motordrehzahl vor sich geht.
  • Das Diagramin nach F i g. 12 läßt die Auswirkung der Herabsetzung der Wärmeausstrahlungsfähigkeit einer Kupplung erkennen, die den F i g. 1 und 2 der Zeichnungen entspricht. Man erkennt, daß die Veränderung der Lufttemperatur außerhalb der Kupplung und die Veränderung der Temperatur im Inneren derselben so schnell vor sich geht, daß sich das Ausmaß der Kupplungswirkung zwischen dem Motor und dem Ventilator im wesentlichen genauso mit der Motordrehzahl ändert, wie dies im Diagramm nach F i g. 10 dargestellt ist. Bei der Betätigung des Ventils 31 gibt es keine Verzögerung, und infolgedessen gibt F i g. 12 deutlich die Auswirkungen der Innentemperatur auf dieses Ventil an.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Flüssigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhängig gesteuerter Füllungsregelung mit einem die Flüssigkeit enthaltenden getriebenen Gehäuse, daseine Arbeitskammer mit einer darin drehbar angeordneten Antriebsscheibe und eine Speicherkammer einschließt, wobei die Speicherkammer von der Arbeitskammer durch eine Scheibe getrennt ist, in der zur Ermöglichung eines Flüssigkeitsübertritts von der Arbeitskammer zur Speicherkammer eine ständig offene Bohrung und zur Ermöglichung eines Flüssigkeitsübertritts von der Speicherkammer zur Arbeitskammer eine zu einer thermostatisch gesteuerten Ventilanordnung gehörende mehr oder weniger abgedeckte Durchgangsöffnung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung (35) durch einen innerhalb der Speicherkammer (23) angeordneten Bimetallstreifen (31, 31a) abgedeckt wird, der sich bei steigender Temperatur zunehmend von der Durchgangsöffnung abhebt.
  2. 2. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der BimetaUstreifen (31) an der die Arbeitskammer (24) von der Speicherkammer (23) trennenden Scheibe (19) befestigt ist. 3. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer (23) auf der der Arbeitskammer abgewandten Seite von einem Gehäusedeckel (18) begrenzt wird, an dem der Bimetallstreifen (31a) befestigt ist. 4. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß außen am Gehäusedeckel (18) ein weiterer äußerer Bimetallstreifen (38) angebaut und mechanisch mit dem innerhalb der Speicherkammer angeordneten Bimetallstreifen (31, 31a) gekoppelt ist. 5. Flüssigkeitsreibungskupplung nach An- spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Betätigungsorgan (34) schwenkbar an der Scheibe (19) -angebaut ist und ein freies Ende aufweist, das sich mit dem innerhalb der Speicherkammer (23) angeordneten und an der Scheibe befestigten BimetaUstreifen (31) überlappt, ferner eine federnde Zunge (34a), die das Betätigungsorgan von dem innerhalb der Speicherkammer angeordneten und an der Scheibe befestigten Bimetallstreifen abzuheben trachtet, während der äußere Bimetallstreifen (38) einen durch den Gehäusedeckel (18) geführten Stößel (42) gegen das Betätigungsorgan drückt. 6. Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Bimetallstreifen (38) einen durch den Gehäusedeckel (18) geführten Stößel (53) direkt gegen den innerhalb der Speicherkammer (23) angeordneten und an dem Gehäusedeckel befestigten Bimetallstreifen (31a) drückt. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1253 096; USA.-Patentschrift Nr. 2 902 127.
DESCH33782A 1962-08-31 1963-08-29 Fluessigkeitsreibungskupplung mit temperaturabhaengig gesteuerter Fuellungsregelung Pending DE1216036B (de)

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