DE1219295B

DE1219295B - Sicherheitsreibungskupplung

Info

Publication number: DE1219295B
Application number: DES82993A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr-Ing Gerd W Seifert
Original assignee: GERD WOLFGANG SEIFERT DIPL ING
Current assignee: GERD WOLFGANG SEIFERT DIPL ING
Priority date: 1962-12-20
Filing date: 1962-12-20
Publication date: 1966-06-16

Description

Sicherheitsreibungskupplung Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsreibungskupplung mit temperaturabhängiger Steuerung, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen, bei dem das Ventilatorlaufrad mit einer Antriebswelle über eine Schaltkupplung verbunden ist, die durch ein auf die Kühlstromtemperatur ansprechendes koaxial angeordnetes Bi-Metallelement gesteuert ist und die mittel- oder unmittelbar durch Übertragungsglieder auf den mit einem Steilgewinde versehenen Kupplungskörper wirkt.
Es sind Kupplungen bekannt, bei denen wärmeempfindliche Regelorgane im Kühlmittelstrom angeordnet sind. Im allgemeinen haben diese Regelorgane feste Verbindung mit anderen Bauteilen, auf welche sich die Bewegungen des Regelorgans übertragen bzw. sich auf Grund der unterdrückten Bewegungen erzeugte Kräfte abstützen. Solche Regelorgane können beispielsweise Bi-Metallstreifen sein, welche zwischen Widerlagern angeordnet, gleichzeitig als Momentschalter für die Kupplungsbetätigung arbeiten. Andere Ausführungen verwenden Bi-Metallspiralen, deren Drehwinkel mittel- oder unmittelbar zur Betätigung von Kupplungen benutzt wird. Diese haben aber den Nachteil, daß sie unkorrekt schalten und wegen hohen Verschleißens nur eine geringe Anzahl von Schaltungen zulassen. Die bekannten Anordnungen weisen eine große Empfindlichkeit gegen mechanische Einflüsse auf und können teilweise auch nur unter Verwendung von Meßinstrumenten eingestellt bzw. nach der Montage wieder eingestellt werden. Damit sind sie im wesentlichen für den Gebrauch bei robustem Betrieb nicht geeignet.
Es ist weiterhin bekannt, Bi-Metallscheiben beliebiger Form als Schaltelemente zu benutzen, so beispielsweise in der Form, daß ein elektrischer Schalter betätigt wird. Dabei ist die Bi-Metallscheibe das Kraftelement, das den Schalter selbst ein- und ausschaltet. Für diese Bauart sind jedoch anfällige Stromleitungen und Kontakte in dem Kupplungssystem nötig, die die Fehlerquellen noch vergrößern. Andererseits kommt die Eigenschaft, als Momentschalter zu arbeiten, den Forderungen von Reibungskupplungen besonders entgegen, da damit der Schlupf beim Schalten der Kupplungen gering ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rein mechanische, sicher funktionierende und langlebige Sicherheitsreibungskupplung zu schaffen, die die beschriebenen Nachteile vermeidet und sowohl im Kleinbetrieb als auch im großen robusten Betrieb Anwendung findet. Entscheidend ist dabei die Auslegung des Schaltorgans.
Die Lösung wird darin gefunden, daß zur Steuerung ein Bi-Metallelement benutzt wird, das eine an sich bekannte nicht abwickelbare Gestalt hat, daß es, wie an sich bekannt, in seinem Hub durch Anschläge begrenzt ist und daß es in an sich bekannter Weise gegen eine Druckplatte anliegt, wobei dessen Abstand vom angetriebenen Kupplungsteil im eingeschalteten Zustand größer ist als der des Kupplungskörpers. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß das Bi-Metallelement keine direkte Kraft für den Kupplungskörper aufzubringen hat, sondern nur bei bestimmter Temperatur der Kupplungsfeder den Weg freigibt, damit von dieser Feder die Kupplungshälften in Eingriff gelangen. Diese Feder gleicht auch ohne Schwierigkeiten den Verschleiß an den Kupplungshälften aus, so daß kein Nachstellen des Bi-Metallelements nötig wird und die Kupplung immer justiert bleibt.
Diese Feder, die auch zu mehreren über die Reibungsfläche verteilt angeordnet sein kann, ist vorteilhafterweise in den Kupplungskörpern vorgesehen, die axial beweglich gegen eine drehfest gelagerte Scheibe zum Kupplungsteil abgestützt sind. Es ist dadurch möglich, eine raumsparende Kleinkupplung zu bauen, die sich ohne weiteres im Ventilatorgehäuse unterbringen läßt und direkt hinter dem Kühler angeordnet ist.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt: F i g. 1 oberhalb der Mittellinie M-M' und F i g. 2 unterhalb der Mittellinie M-M.
An einem Antriebsflansch 3 ist ein Antriebskonus 7 befestigt. Der Kupplungskörper 8 hat ein Steilgewinde, welches mit Führungskörper 9 zusammenarbeitet. Der Kupplungskörper 8 wird durch Spiralfedern 10 gegen den Kupplungskonus gedrückt. Am Flansch der Lüfternabe 6 ist ein Gehäuse 13 befestigt, in welchem eine Bi-Metallscheibe 14 in nicht abwickelbarer Form angeordnet ist. Die äußere Auflagefläche der Scheibe 14 wird durch einen wärmeisolierenden L-förmigen Ring 15 gebildet. Auf der anderen Seite ist die Scheibe durch Anschläge 16 geführt. Die Ausnehmungen 17, 18 sind so gestaltet, daß sie einen Luftdurchsatz an der Rückseite der Scheibe 14 ermöglichen. Die Scheibe 14 arbeitet mit einer Druckplatte 19 zusammen. An der Anlagefläche sind Beilagen 20, gegebenenfalls in Form von Tellerfedern, vorgesehen. Auf der anderen Seite kann ebenfalls eine sehr elastische Beilage 21 angeordnet sein. Ein elastischer Ring 22 stellt eine federnde Anlage zwischen Scheibe 14 und Druckplatte 19 dar und verhindert Schwingungen und Erschütterungen. Die Druckplatte 19 arbeitet mit axial verschiebbaren Druckstiften 23 zusammen, die in deroin F i g. 1: gezeigten Stellung den Kupplungskörper B. außer Eingriff drücken. Die Kupplung ist in F i g. 1 in Stellung »offen« dargestellt. Vor der Kupplung ist ein Kühler angedeutet; die senkrechten Pfeile K stellen beispielsweise den Kühlwasserumlauf dar, die waagerechten Pfeile L zeigen Durchsatz der Kühlluft durch den Kühler. Die aus dem Kühler austretende erwärmte Luft L beaufschlagt die Scheibe 14. Außerdem wirkt die vom Kühler ausgehende Wärmestrahlung ebenfalls auf die Scheibe 14.
. Der Antriebskonus 7 hat Flächen 32, die Flächen 33 gegenüberstehen und durch einen sich bildenden Flüssigkeitsring eine Schlupfkupplung bilden.
.. .In F i g. 2, untere Hälfte der Zeichnung, hat die Druckplatte 24 Stellen verschiedener Höhen 25 und als Betätigungsmittel 26 einen Handgriff. Die Druckplatte 24 sei im Gehäuse geführt, eine Arbeitsfläche in der Mitte arbeitet mit der Scheibe 14 zusammen. In F i g. 2 ist die Kupplung im geschlossenen Zustand gezeigt. Die Scheibe 14 hat durch Erwärmung ihre andere Lage eingenommen und über Druckplatte 24 und Druckstift 23 den Kupplungskörper 8 freigegeben, so daß dieser durch die Feder 10 in den Antriebskonus 7 gedrückt wird. Eine Druckscheibe 30 für die Feder 10 ist auf der Nabe 6 axial verschiebbar, jedoch bei 31 drehfest geführt.

Claims

Patentansprüche: 1. Sicherheitsreibungskupplung mit temperaturabhängiger Steuerung, insbesondere für Verbrennungskraftmaschinen, bei dem das Ventilatorlaufrad mit einer Antriebswelle über eine Schaltkupplung verbunden ist, die durch ein auf die Kühltemperatur ansprechendes koaxial angeordnetes Bi-Metallelement gesteuert ist und die mittel- oder unmittelbar durch übertragungsglieder auf den mit einem Steilgewinde versehenen Kupplungskörper wirkt, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß das Bi-Metallelement (14) eine an sich bekannte nicht abwickelbare Gestalt hat, daß es, wie an sich bekannt, in seinem Hub durch Anschläge (16) begrenzt ist und daß es in an sich bekannter Weise gegen eine Druckplatte (19) anliegt, wobei dessen Abstand vom angetriebenen Kupplungsteil (7) im eingeschalteten Zustand größer ist als der des Kupplungskörpers (8).
2. Sicherheitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Federn (10) in den Kupplungselementen (8) vorgesehen sind, die axial beweglich gegen eine drehfest gelagerte Scheibe (3) zum Kupplungsteil abgestützt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften @Nr. 606 827, 961058, 1015 277, 1051078, 1134 857; Industrie-Anzeiger, Essen, H. Nr. 8 vom 26.1.1960, S. 31, Bild 11.