DE19618627A1 - Verbindung zwischen einem Lüfterrad und einer Flüssigkeitsreibungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbindung zwischen einem Lüfterrad und einer Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem Kupplungskörper und darauf angeordneten, radial von ihrer Mitte nach außen gerichteten Kühlrippen an einer Brennkraftmaschine, wobei das Lüfterrad an der Flüssigkeitsreibungskupplung lösbar befestigt ist.

Aus der Praxis ist es bekannt, daß Flüssigkeitsrei­ bungskupplungen, die für den Antrieb eines Lüfterrades für den Kühler eines Kraftfahrzeugmotores vorgesehen sind, mittels Schraubverbindungen an dem Lüfterrad be­ festigt sind.

Derartige Schraubverbindungen weisen naturgemäß den Nachteil auf, daß das Anzugsmoment der Schrauben und die Erhaltung der aufgebrachten Vorspannung im Betrieb ungewiß ist. Des weiteren ist meist eine - oft aufwen­ dige - Sicherung gegen ein Losdrehen der Schrauben er­ forderlich. Ein weiterer Nachteil von Schraubverbin­ dungen ergibt sich aus der Kerbwirkung des Gewindes, welche sich oft als problematisch erweist.

Wird das Gewinde der Schrauben zu fein gewählt, kann zudem eine plastische Verformung auftreten, welche die Verbindung verstärkt bzw. unlösbar macht. Die Demonta­ ge der Flüssigkeitsreibungskupplung von dem Lüfterrad, welche zu Reparaturzwecken erforderlich sein kann, wird dadurch erheblich erschwert.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, eine zuverlässige Verbindung zwischen einem Lüfterrad und einer Flüssigkeitsreibungskupplung zu schaffen, welche leicht und schnell herzustellen und ebenso leicht wieder zu lösen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Verbin­ dung ist darin zu sehen, daß diese sehr leicht durch Zusammenstecken der Flüssigkeitsreibungskupplung mit dem Lüfterrad und anschließendes Verdrehen dieser Bau­ teile gegeneinander bis zu einem Einrasten herstellbar ist. Auf ebenso einfache und schnelle Art und Weise gestaltet sich auch die Demontage der Flüssigkeits­ reibungskupplung von dem Lüfterrad.

So kann die Verbindung vorteilhafterweise mit wenigen Randgriffen und ohne speziellem Werkzeug in geringerer Zeit hergestellt und gelöst werden, als dies bei her­ kömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Schraubenverbindungen zwischen einem Lüfterrad und ei­ ner Flüssigkeitsreibungskupplung der Fall ist.

Die erfindungsgemäße Verbindung stellt konstruktiv gesehen eine einfache, robuste und kostengünstige Lö­ sung dar.

Neben der Zeitersparnis bei den Montage- bzw. Demon­ tagearbeiten bietet die Erfindung des weiteren den Vorteil, daß sich je nach Fahrzeugtyp vier bis sechs Schrauben pro Fahrzeug einsparen lassen, und das Ge­ wicht der Verbindung und damit auch das Fahrzeugge­ wicht reduziert wird.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig be­ schriebenen Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die einem Lüfterrad zuge­ wandte Seite einer Flüssigkeitsreibungskupp­ lung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Montagestützring eines Lüfterrades,

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Verbindung einer Flüssigkeitsreibungskupplung nach Fig. 1 mit einem einen Nontagestützring nach Fig. 2 auf­ weisendem Lüfterrad,

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab den durch die Linie I in Fig. 3 begrenzten Bereich der Verbindung zwischen der Flüssigkeitsreibungskupplung und dem Lüfterrad nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Verbindung einer Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem ein Montagestützrad aufweisenden Lüfterrad und

Fig. 6 eine Seitenansicht der Verbindung einer Flüs­ sigkeitsreibungskupplung mit einem Lüfterrad nach Fig. 5.

Bezug nehmend auf die Fig. 1, 3 und 4 ist stark schematisiert eine Flüssigkeitsreibungskupplung 1 mit einem Kupplungskörper 2 und darauf angeordneten Kühl­ rippen 3, welche sich von der Mitte der Flüssigkeits­ reibungskupplung 1 aus betrachtet radial nach außen erstrecken, dargestellt. Die Flüssigkeitsreibungskupp­ lung 1 ist für den Antrieb eines Lüfterrades 4 für den Kühler an einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeu­ ges vorgesehen und an dem Lüfterrad 4, das in den Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, lösbar befestigt.

Zur Befestigung des Lüfterrades 4 an der Flüssigkeits­ reibungskupplung 1 weisen beide Bauteile jeweils Renk­ verbindungseinrichtung 5, 6 bzw. 7, 7A auf, durch die das Lüfterrad 4 mit der Flüssigkeitsreibungskupplung 1 bajonettartig axial zusammengesteckt wird, und wobei die Verbindung durch ein anschließendes Verdrehen, bei dem die beiden Bauteile gegeneinander arretiert wer­ den, erreicht wird.

Hierzu weist die Flüssigkeitsreibungskupplung 1 als Renkverbindungseinrichtung auf ihrem Kupplungskörper 2 angeordnete Mitnehmerrippen 7 auf, welche über den Um­ fang des Kupplungskörpers 2 verteilt angeordnet sind und sich wie die Kühlrippen 3 radial von der Mitte der Flüssigkeitsreibungskupplung 1 nach außen erstrecken. In Axialrichtung betrachtet weisen die Mitnehmerrippen 7 jedoch eine größere Erstreckung bzw. Höhe als die Kühlrippen 3 auf. Zudem sind im Bereich ihres jeweils radial nach außen gerichteten Endes Winkel 7A ausge­ bildet, die zweckmäßigerweise in Drehrichtung des Lüf­ terrades 4 verlaufen und als Mitnehmer dienen.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 4 sind vier derartige Winkel 7A als Mitnehmer vorgesehen, jedoch kann deren Anzahl belastungsabhängig entsprechend hö­ her gewählt werden.

Als mit der Renkverbindungseinrichtung 7 der Flüssig­ keitsreibungskupplung 1 zusammenarbeitendes Gegenstück weist das Lüfterrad 4 an einem in den Fig. 2, 3 und 4 ersichtlichen Montagestützring 8, welcher in einer mittigen Aussparung 9 des Lüfterrades 4 fest angeord­ net ist, Aussparungen 5 auf. Die Aussparungen 5 in dem Montagestützring B, der in dem in Rede stehenden Aus­ führungsbeispiel in dem Lüfterrad 4 eingeschweißt ist, korrespondieren dabei in ihrer Anordnung mit den Win­ keln 7A der Mitnehmerrippen 7 an der Flüssigkeitsrei­ bungskupplung 1. Die Größe der Aussparungen 5 ist da­ bei so dimensioniert, daß bei einem planparallelen Aufeinanderlegen des Lüfterrades 4 auf die Flüssig­ keitsreibungskupplung 1 die Winkel 7A durch die Aus­ sparungen 5 geführt werden können und das Lüfterrad und die Flüssigkeitsreibungskupplung somit axial zu­ sammensteckbar sind. Bei einem anschließenden Verdre­ hen des Lüfterrades gleitet der Montagestützring 8 zwischen die Kühlrippen 3 und den auf axialem Abstand zu diesen ausgebildeten Winkeln 7A, welche gleich­ zeitig planparallel zu dem Montagestützring 8 verlau­ fen.

Insbesondere Bezug nehmend auf Fig. 4 ist beispielhaft eines von mehreren an dem Montagestützring 8 ausgebil­ deten Federelementen 6 dargestellt, welches eine aus dem Montagestützring 8 in Richtung der Flüssigkeits­ reibungskupplung 1 abgewinkelte Lasche darstellt. Bei dem Verdrehen des Lüfterrades nach dem Einsetzen der Winkel 7A durch die Aussparungen 5 des Montagestütz­ ringes 8 schnappt die Lasche 6 zwischen zwei benach­ barte Kühlrippen 3 der Flüssigkeitsreibungskupplung 1 ein und bewirkt eine Verdrehsicherung entgegen der Drehrichtung. Ein unbeabsichtiges Lösen der Renkver­ bindung wird somit durch die Laschen 6 verhindert.

In einer anderen, nicht dargestellten Ausführung kön­ nen die Laschen 6 selbstverständlich auch aus jeweils einem eigenen, auf dem Montagestützring 8 befestigten Baukörper bestehen.

Der Montagestützring 8 dient somit nicht nur zur Mon­ tage bzw. Demontage des Lüfterrades 4 auf der Flüssig­ keitsreibungskupplung 1, sondern zudem noch als Siche­ rung und über seine Aussparungen 5 auch als Mitnehmer.

Bezug nehmend auf die Fig. 5 und 6 ist eine Flüs­ sigkeitsreibungskupplung 1 mit einem Kupplungskörper 2 und darauf angeordneten Kühlrippen 3 dargestellt, wel­ che prinzipiell der in den Fig. 1 bis 4 dargestell­ ten Flüssigkeitsreibungskupplung entspricht.

Die Flüssigkeitsreibungskupplung 1 weist am äußeren Randbereich ihres Kupplungskörpers 2 mehrere Vorsprün­ ge 10 auf, welche als Renkverbindungseinrichtung und als Mitnehmer dienen. Die Vorsprünge 10 sind dabei in Umfangsrichtung verteilt im Bereich der Kühlrippen 3 des Kupplungskörpers 2 angeordnet. Das Lüfterrad 4 ist analog dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Lüf­ terrad aus Kunststoff ausgeführt und weist ebenfalls die mittige Aussparung 9 auf, in welcher ein Montage­ stützring 8, der funktionsgleich mit dem bezüglich der vorigen Ausführungsvariante beschriebenen ist, zur Be­ festigung des Lüfterrades 4 an der Flüssigkeitsrei­ bungskupplung 1 eingeschweißt ist.

An dem Montagestützring 8 sind als Renkverbindungsein­ richtungen des Lüfterrades 4 mehrere Klammern 11 mit einem Hakenteil 12 über den Umfang verteilt ange­ bracht, wobei ihre Anordnung korrespondierend zu den Vorsprüngen 10 an der Flüssigkeitsreibungskupplung 1 ist. Die Klammern 11 sind dabei in ihrer Dimensionie­ rung so ausgeführt, daß sie mit ihrem Hakenteil 12 ei­ ne der Klammern 11 wenigstens annähernd formschlüssig umfassen. Zum Einsetzen der Klammern 11 des Lüfterra­ des 4 sind die Kühlrippen 3 an dem Kupplungskörper 2 jeweils in einem an den Vorsprung 10 in Drehrichtung des Lüfterrades 4 angrenzenden Bereich 13 zurückge­ setzt bzw. verkürzt.

Um das axiale Zusammenstecken von Lüfterrad 4 und Flüssigkeitsreibungskupplung 1 problemlos zu bewerk­ stelligen, ist der Bereich 13 mit den verkürzten Kühl­ rippen 3 etwas breiter als die jeweiligen Klammern 11 und weist in Umfangsrichtung eine Längserstreckung auf, welche wenigstens der Längserstreckung der Klam­ mer 11 entspricht. Das Lüfterrad 4 mit den Klammern 11 und die Flüssigkeitsreibungskupplung 1 mit den Vor­ sprüngen 10 können somit an den Bereichen 10 mit den verkürzten Kühlrippen 3 aufeinandergesteckt werden.

Die Arretierung erfolgt durch eine Drehbewegung der beiden Bauteile 1 und 4 gegeneinander. Dabei gleiten die Klammern 11 mit ihrem Hakenteil 12 entlang einer Schräge 14, die jeweils auf der dem Montagestützring 8 abgewandten Seite der Vorsprünge 10 ausgebildet ist und in Drehrichtung des Lüfterrades 4 abfällt, bis das Hakenteil 12 einer Klammer 11 das obere Ende der Schräge 14 erreicht hat und dort einrastet bzw. ein­ schnappt. Im eingerasteten Zustand der Klammern 11 mit dem jeweiligen Hakenteil 12 ist die Verbindung arre­ tiert, und eine Verdrehsicherung des Lüfterrades 4 ge­ gen die Flüssigkeitsreibungskupplung 1 ist gegeben.

In dem in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel stellen die Klammern 11 eigenständige Bauteile dar, welche auf dem Nontagering 8 befestigt sind, jedoch ist es bei einer anderen - nicht darge­ stellten - Ausführungsvariante selbstverständlich auch möglich, daß die Klammern 11 aus dem Montagestützring 8 ausgestanzte und entsprechend abgewinkelte Laschen darstellen. Eine derartige Ausführung ist durch eine Werkzeugänderung beim Stanzen der Montageplatte 8 in einem Arbeitsgang herstellbar.

Zur Demontage des Lüfterrades von der Flüssigkeitsrei­ bungskupplung 1 ist es lediglich erforderlich, das mit dem Hakenteil 12 versehene Ende der Klammern 11 leicht anzuheben und die beiden Bauteile derart gegeneinander zu verdrehen, daß die Klammern 11 mit dem Hakenteil 12 die Schräge 14 hinabgleiten. Danach können die beiden Bauteile problemlos voneinander getrennt werden.

Claims (13)

1. Verbindung zwischen einem Lüfterrad und einer Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem Kupplungs­ körper und darauf angeordneten, radial von ihrer Mitte nach außen gerichteten Kühlrippen an einer Brennkraftmaschine, wobei das Lüfterrad an der Flüssigkeitsreibungskupplung lösbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (4) und die Flüssigkeitsreibungs­ kupplung (1) jeweils Renkverbindungseinrichtungen (5 bis 7 bzw. 10 bis 14) aufweisen, mittels denen im befestigten Zustand das Lüfterrad (4) mit der Flüssigkeitsreibungskupplung (1) zusammengesteckt, gegen diese verdreht und arretiert ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Renkverbindungseinrichtung der Flüssigkeits­ reibungskupplung (1) auf deren Kupplungskörper (2) im Bereich ihrer Kühlrippen (3) in Umfangsrichtung verteilt angeordnete, radial von ihrer Mitte nach außen gerichtete Mitnehmerrippen (7) angeordnet sind, welche jeweils in Axialrichtung eine größere Erstreckung als die Kühlrippen (3) und im Bereich ihres radial nach außen gerichteten Endes als Mit­ nehmer ausgebildete Winkel (7A) aufweisen.

3. Verbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (4) zur Befestigung an der Flüssig­ keitsreibungskupplung (1) als Renkverbindungsein­ richtung Aussparungen (5) aufweist, welche korres­ pondierend zu den Winkeln (7A) an der Flüssig­ keitsreibungskupplung (1) angeordnet sind und welche derart dimensioniert sind, daß bei einem planparallelen Aufeinanderlegen von Lüfterrad (4) und Flüssigkeitsreibungskupplung (1) die Winkel (7A) durch die Aussparungen (5) führbar sind.

4. Verbindung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Verdrehsicherung ein an dem Lüfterrad (4) aus­ gebildetes Federelement (6) vorgesehen ist, das im zusammengesteckten und verdrehten Zustand des Lüf­ terrades (4) und der Flüssigkeitsreibungskupplung (1) zwischen zwei benachbarten Kühlrippen (3) ein­ geschnappt ist.

5. Verbindung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (4) eine mittige Aussparung (9) mit einem darin fest angeordneten Montagestützring (8) zur Befestigung an der Flüssigkeitsreibungskupp­ lung (1) aufweist, wobei die die Renkverbindungs­ einrichtung des Lüfterrades (4) darstellenden Aus­ sparungen (5) und das Federelement (6) als Ver­ drehsicherung an dem Montagestützring (8) vorge­ sehen sind.

6. Verbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement eine aus dem Montagestützring (8) ausgebildete Lasche (6) darstellt, welche eine Abwinkelung zur Flüssigkeitsreibungskupplung (1) hin aufweist.

7. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Renkverbindungseinrichtung der Flüssigkeits­ reibungskupplung (1) am äußeren Randbereich von deren Kupplungskörper (2) im Bereich ihrer Kühl­ rippen (3) mehrere als Mitnehmer ausgebildete Vorsprünge (10) in Umfangsrichtung verteilt ange­ ordnet sind.

8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (4) zur Befestigung an der Flüssig­ keitsreibungskupplung (1) Klammern (11) mit einem Hakenteil (12) aufweist, wobei die Klammern (11) korrespondierend zu den Vorsprüngen (10) an der Flüssigkeitsreibungskupplung (1) angeordnet sind und derart dimensioniert sind, daß im arretierten Zustand jeweils ein Vorsprung (10) von dem Haken­ teil (12) einer Zugeordneten Klammer (11) wenig­ stens annähernd formschlüssig umfaßt ist.

9. Verbindung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippen (3) jeweils in einem an den Vor­ sprung (10) angrenzenden Bereich (13), welcher we­ nigstens die Längserstreckung der Klammer (11) in Umfangsrichtung und eine Erstreckung in Radial­ richtung aufweist, welche wenigstens die Breite der Klammer (11) ist, zum Einsetzen der Klammern (11) zurückgesetzt sind.

10. Verbindung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (10) auf ihrer dem Lüfterrad (4) abgewandten Seite jeweils eine in Richtung des Be­ reiches (13) abfallende Schräge (14) aufweisen.

11. Verbindung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (13) mit den zurückgesetzten Kühlrip­ pen (3) jeweils in Drehrichtung des Lüfterrades (4) an einen der Vorsprünge (10) angrenzt.

12. Verbindung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Lüfterrad (4) eine mittige Aussparung (9) mit einem darin fest angeordneten Montagestützring (8) zur Befestigung an der Flüssigkeitsreibungskupp­ lung (1) aufweist, wobei die Klammern (11) an dem Montagestützring (8) angeordnet sind.

13. Verbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammern (11) aus dem Montagestützring (8) ausgebildete und abgewinkelte Laschen darstellen.