DE1575972C3 - Fluid friction clutch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit in einem geschlossenen Gehäuse in unveränderlichem Abstand angeordneten Kupplungsflächen, zwischen denen eine von dem zu übertragenden Drehmoment bestimmte Menge der Kupplungsflüssigkeit über ein Schöpfrohr in Umlauf gehalten wird, wobei in einer Gehäusekammer auf dem äußeren Umfang ein ringförmiger Vorratsraum vorgesehen ist, in den ein Ende des Schöpfrohres eintaucht.The invention relates to a fluid friction clutch with in a closed housing in unchangeable Spaced coupling surfaces, between which one of the to be transmitted Torque certain amount of clutch fluid is kept in circulation via a scoop tube, with In a housing chamber on the outer circumference, an annular storage space is provided into which a Immersed at the end of the scoop tube.

Bei einer bekannten Flüssigkeitsreibungskupplung der genannten Art (US-PS 32 15 235) ist die Flüssigkeit zur Veränderung des Benetzungsgrades der Kupplungsflächen durch einen Differenzdruck veränderbar. Die veränderbaren Drücke wirken dabei über Bohrungen in der Welle einmal auf die Flüssigkeit im Vorratsraum und zum anderen auf die Flüssigkeit im Zwischenraum zwischen den Kupplungsflächen.In a known fluid friction clutch of the type mentioned (US-PS 32 15 235), the liquid to change the degree of wetting of the coupling surfaces can be changed by a differential pressure. the changeable pressures act once on the liquid in the storage space and via bores in the shaft on the other hand on the liquid in the space between the coupling surfaces.

Es ist weiter eine Reibungskupplung bekannt (US-PS 22 10 416), bei der der Anpreßdruck über eine Flüssigkeit erfolgt, die aus einem Vorratsraum über ein Schöpfrohr radial einwärts einem Einlaß des Druckraumes zugeführt wird. Das Schöpfrohr ist dabei auf einer feststehenden Gewindebuchse axial verschiebbar gelagert, wobei durch die Verschiebung der Strömungsquerschnitt am inneren Auslaß des Schöpfrohres veränderbar ist.There is also a friction clutch known (US-PS 22 10 416), in which the contact pressure via a Liquid takes place, which from a storage space via a scoop tube radially inward of an inlet of the pressure space is fed. The scoop tube is axially displaceable on a fixed threaded bushing, whereby by shifting the flow cross-section at the inner outlet of the scoop tube can be changed is.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flüssigkeitsreibungskupplung der genannten Art zu schaffen, die einfach herstellbar und bei der die Flüssigkeitsförderung durch das Schöpfrohr in besonders einfacher Weise steuerbar ist.The object of the invention is to provide a fluid friction clutch of the type mentioned, which easy to manufacture and in which the liquid is conveyed through the scoop tube in a particularly simple manner is controllable.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Schöpfrohr im Bereich der Drehachse von einem feststehenden Lagerzapfen getragen ist und daß ein koaxial im Lagerzapfen angeordnetes Kolbenventil vorgesehen ist, dessen axial verschiebbarer Kolben von außen betätigt ist.This object is achieved according to the invention in that the scoop tube in the area of the axis of rotation is carried by a stationary journal and that a piston valve arranged coaxially in the journal is provided, the axially displaceable piston is actuated from the outside.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben.The invention is illustrated for example in the drawing and in the following in detail Hand outlined drawing.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kupplung gemäß der Erfindung.F i g. 1 shows a longitudinal section through a coupling according to the invention.

F i g. 2 zeigt in einem Querschnitt das Schöpfrohr.F i g. 2 shows the scoop tube in a cross section.

Die angetriebene Welle 1 trägt die Antriebsscheibe 2, welche mit geringem Zwischenraum zwischen der Innenseite der Gehäusewand 3 des abtreibenden Kupplungsteiles und einer mit dem Gehäuse dieses Kupplungsteiles fest verbundenen Scheibe 4 liegt. Im eingekuppelten Zustand muß die viskose Flüssigkeit die Räume zwischen der Scheibe 2 und angrenzenden Oberflächen der Gehäusewand 3 und der Scheibe 4 ausfüllen.The driven shaft 1 carries the drive pulley 2, which with a small gap between the Inside of the housing wall 3 of the abortive coupling part and one with the housing of this Coupling part firmly connected disc 4 is located. In the coupled state, the viscous liquid must die Spaces between the disk 2 and adjacent surfaces of the housing wall 3 and the disk 4 to complete.

Für die Aufnahme der viskosen Flüssigkeit ist ein äußerer Ringraum 5 vorgesehen, welcher so groß bemessen ist, daß er die gesamte Flüssigkeitsmenge in sich aufnehmen kann, ohne daß die Antriebsscheibe 2 ίο von der viskosen Flüssigkeit benetzt werden. Auf der anderen Seite der als Zwischenwand ausgebildeten Scheibe 4 ist ein weiterer Raum vorgesehen, in welchem sich ein Schöpfrohr 6 befindet, welches an der Drehung nicht teilnimmt. Dieses Schöpfrohr 6 ist an seinem in dem Ringraum 5 liegenden Ende 7 entgegen der Drehrichtung der Kupplung abgekröpft (Fig.2). Das Schöpfrohr 6 wird von einem feststehenden Achsstummel 9 getragen, auf dem das Gehäuse 3, 8 drehbar gelagert ist. Der Achsstummel weist eine Bohrung auf, in dem ein Steuerkolben 10 mit einer Steuerkante 11 axial verschiebbar angeordnet ist. Durch die Steuerkante wird der Querschnitt der Anschlußbohrung des Schöpfrohres gesteuert. Durch axiales Verschieben kann mit der Steuerkante 11 dieser Querschnitt mehr oder weniger abgeschlossen werden.To accommodate the viscous liquid, an outer annular space 5 is provided which is so large is dimensioned so that it can absorb the entire amount of liquid in itself without the drive pulley 2 ίο be wetted by the viscous liquid. On the other side of the wall designed as a partition Disc 4, another space is provided in which there is a scoop tube 6, which is rotating does not participate. This scoop tube 6 is opposite to the end 7 lying in the annular space 5 Direction of rotation of the coupling cranked (Fig. 2). The scoop tube 6 is supported by a stationary stub axle 9 carried on which the housing 3, 8 is rotatably mounted. The stub axle has a hole, in which a control piston 10 with a control edge 11 is arranged to be axially displaceable. Through the control edge the cross section of the connection bore of the scoop tube is controlled. By moving it axially this cross-section can be more or less completed with the control edge 11.

Die Weiterführung der durch das Schöpfrohr herangeführten Flüssigkeit hinter der Steuerkante (in der Zeichnung nach abwärts), erfolgt durch das abgewinkelte Rohr 12, welches die im Ringraum 5 abgeschöpfte und durch die Steuerkante 11 gesteuerte Flüssigkeit wieder in den Aktivteil der Kupplung einführt. Die Scheibe 4 ist in der Mitte konisch ausgebildet und das Rohr 12 führt die Flüssigkeit hinter die Kante 14 des Konus. Damit beide Seiten der Antriebsscheibe 2 von der Flüssigkeit benetzt werden, sind Bohrungen 13 angebracht. Auch die Trennscheibe 4 besitzt Querbohrungen im Bereich des Ringraumes 5, damit ein Flüssigkeitsausgleich im Ringraum möglich ist.The continuation of the liquid brought in through the scoop tube behind the control edge (in downwards of the drawing), takes place through the angled tube 12, which is in the annular space 5 The liquid that has been skimmed off and controlled by the control edge 11 is returned to the active part of the clutch introduces. The disc 4 is conical in the middle and the tube 12 guides the liquid behind the edge 14 of the cone. So that both sides of the drive pulley 2 are wetted by the liquid, holes 13 are attached. The cutting disc 4 also has transverse bores in the area of the annular space 5, so that a fluid equalization in the annulus is possible.

Das Wesen der Erfindung besteht demgemäß darin, daß durch ein stillstehendes Schöpfrohr, welches stets großen Staudruck erhält, mit Sicherheit und sehr schnell die Arbeitsflüssigkeit abgeschöpft wird, daß die Änderung der Drehmomentübertragung durch ein Steuerventil erfolgt, das nur durch den statischen Druck im Schöpfrohr belastet ist und eine exakte, sehr schnell reagierende und mit sehr kleinen Verstellkräften behaftete Verstellung ermöglicht.The essence of the invention is accordingly that by a stationary scoop tube, which always receives large back pressure, with certainty and very quickly the working fluid is siphoned off that the The torque transmission is changed by a control valve that is only activated by the static pressure is loaded in the scoop tube and an exact, very fast reacting and with very small adjustment forces tainted adjustment allows.

Antriebs- und Abtriebsteil können gegenseitig ausgetauscht werden. Es ist auch nicht notwendig, daß das Schöpfrohr in senkrechter Lage angebracht ist.The drive and output parts can be interchanged. Nor is it necessary that that Scoop tube is attached in a vertical position.

Wie leicht ersichtlich, können ohne weiteres auch mehr als die in der Zeichnung dargestellten zwei Kupplungsflächen vorgesehen werden, indem beispielsweise auf der Welle 1 mehrere im Abstand voneinander angeordnete Scheiben vorgesehen werden, zwischen die im Gehäuse befestigte Kupplungsscheiben eingreifen. As can be easily seen, more than the two shown in the drawing can easily Coupling surfaces are provided by, for example, several spaced apart on the shaft 1 arranged disks are provided, engage between the clutch disks fastened in the housing.

Es wäre weiter auch möglich, statt des Rohrteiles 12 in dem Achsstummel 9 eine zu der Ventilbohrung führende axiale Bohrung vorzusehen, durch die die Flüssigkeit in den durch den Konus 14 gebildeten Auffangtrichter austritt Schließlich könnte die Flüssigkeit auch in eine Bohrung in der Welle 1 übergeführt werden, aus der sie dann durch radiale öffnungen austreten könnte. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Verwendung mehrerer Kupplungsscheiben zweckmäßig.It would also be possible instead of the pipe part 12 in the stub axle 9 to open a hole to the valve Provide leading axial bore through which the liquid in the formed by the cone 14 Collecting funnel emerges Finally, the liquid could also be transferred into a bore in shaft 1 from which it could then emerge through radial openings. This embodiment is particular useful when using several clutch disks.

Bei Stillstand sammek sich die Flüssigkeit im unterenWhen it comes to a standstill, the liquid collects in the lower

Teil des Gehäuses 3, 8, wobei die Antriebsscheibe 2 teilweise benetzt ist, so daß beim Anlauf stets ein Drehmoment übertragen wird, das ausreicht, das Gehäuse 3, 8, das beispielsweise Lüfterflügel tragen kann, so weit zu beschleunigen, daß sich ein Flüssigkeitsring ausbildet, aus dem das Schöpfrohr Flüssigkeit entnehmen kann. Solange der Flüssigkeitsdurchgang durch das Schöpfrohr durch den Steuerkolben abgesperrt ist, wird nur ein Drehmoment übertragen, das gerade ausreicht, den Flüssigkeitsring auszubilden. Bei einem Lüfter kann der Steuerkolben beispielsweise durch einen temperaturabhängigen Balgen gesteuert sein, der beispielsweise mit steigender Temperatur denPart of the housing 3, 8, wherein the drive pulley 2 is partially wetted, so that always a start-up Torque is transmitted that is sufficient to carry the housing 3, 8, for example, fan blades can accelerate so far that a liquid ring is formed from which the scoop tube liquid can be found. As long as the liquid passage through the scoop tube is blocked by the control piston is, only a torque is transmitted that is just sufficient to form the liquid ring. at a fan, the control piston can be controlled, for example, by a temperature-dependent bellows his, for example, with increasing temperature

Durchtrittsquerschnitt vergrößert.Enlarged passage cross-section.

Die erfindungsgemäße Kupplung ist insbesondere für den Antrieb von Lüfterrädern in Kraftfahrzeugen bestimmt. Das Ventil kann hierbei in Abhängigkeit von der Temperatur des Kühlwassers über einen temperaturempfindlichen Balgen gesteuert werden. Um den temperaturempfindlichen Balgen kann dabei eine zusätzliche Heizung angebracht werden, durch die beispielsweise in Kraftfahrzeugen bei hoher Geschwindigkeit durch Einschaltung des Heizkreises die Kupplung ausgekuppelt werden kann, wenn der Fahrtwind für die Kühlung ausreichtThe clutch according to the invention is particularly suitable for driving fan wheels in motor vehicles definitely. The valve can be a function of the temperature of the cooling water temperature-sensitive bellows are controlled. A additional heating can be attached, for example in motor vehicles at high speed by switching on the heating circuit, the clutch can be disengaged when the wind blows sufficient for cooling

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Flüssigkeitsreibungskupplung mit einem in einem geschlossenen Gehäuse in unveränderlichem Abstand angeordneten Kupplungsflächen, zwischen denen eine von dem zu übertragenden Drehmoment bestimmte Menge der Kupplungsflüssigkeit über ein Schöpfrohr in Umlauf gehalten wird, wobei in einer Gehäusekammer auf dem äußeren Umfang ein ringförmiger Vorratsraum vorgesehen ist, in den ein Ende des Schöpfrohres eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß das Schöpfrohr (6) im Bereich der Drehachse von einem feststehenden Lagerzapfen (9) getragen ist und daß ein koaxial im Lagerzapfen angeordnetes Kolbenventil (10, 11) vorgesehen ist, dessen axial verschiebbarer Kolben von außen betätigbar ist.Fluid friction clutch with a fixed distance in a closed housing arranged coupling surfaces, between which one of the torque to be transmitted A certain amount of the clutch fluid is kept in circulation via a scoop tube, with in a Housing chamber on the outer circumference, an annular storage space is provided into which a The end of the scoop tube is immersed, characterized in that the scoop tube (6) in the Area of the axis of rotation of a fixed bearing pin (9) is carried and that a coaxial in Bearing pin arranged piston valve (10, 11) is provided, the axially displaceable piston can be operated from the outside.