DE19726423A1 - Clutch using viscous fluid - Google Patents

Clutch using viscous fluid

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DE19726423A1
DE19726423A1 DE1997126423 DE19726423A DE19726423A1 DE 19726423 A1 DE19726423 A1 DE 19726423A1 DE 1997126423 DE1997126423 DE 1997126423 DE 19726423 A DE19726423 A DE 19726423A DE 19726423 A1 DE19726423 A1 DE 19726423A1
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Wolfgang Baier
Franz-Karl Dr Fleischmann
Dieter Dr Ing Lutz
Manfred Lutz
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    • 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
    • F16D35/024Fluid 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 the valve being actuated electrically, e.g. by an electromagnet

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Abstract

A groove (28) in a rotor (5) connects to a pump (30) and radiates out from the center of the rotor to its turning axis (62). A connector (32) links to a reservoir (36), fitted in the casing (1) inside the operating chamber (9) and merges inflow (38) via a controllable valve (40) from the reservoir into the operating chamber. An electromagnet (58) operates the valve through a controller (68).

Description

Die Erfindung betrifft eine Visko-Kupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.The invention relates to a viscous coupling according to the preamble of claim ches 1.

Aus der DE 296 18 324 U1 ist eine Visko-Kupplung als Antriebseinrichtung für einen Kältekompressor bekannt. Die Visko-Kupplung weist ein Gehäuse auf, das zur Verbindung mit einem Antrieb eine Riemenscheibe trägt, auf der ein die Ver­ bindung herstellender Riemen verläuft. In einem Raum des Gehäuses der Visko-Kupplung ist ein Läufer angeordnet, der koaxial zum Gehäuse vorgesehen und auf einer den Eingang des Kältekompressors bildenden Welle befestigt ist. Axial auf beiden Seiten ist dieser Läufer über Scherspalte vom Gehäuse getrennt, wobei diese Scherspalte bei Füllung mit viskosen Medium als Arbeitskammer wirksam sind. Im Umfangsbereich dieser Arbeitskammer ist ein Zufluß aus einer Vorrats­ kammer für das viskose Medium vorgesehen. DE 296 18 324 U1 describes a viscous coupling as a drive device for known a refrigeration compressor. The viscous coupling has a housing that for connection to a drive carries a pulley on which a ver binding strap runs. In a room of the housing A viscous coupling is arranged, which is provided coaxially to the housing and on a shaft forming the entrance of the refrigeration compressor is attached. Axially on this runner is separated from the housing by shear gaps on both sides, whereby this shear gap is effective as a working chamber when filled with viscous medium are. In the circumferential area of this working chamber is an inflow from a supply chamber intended for the viscous medium.  

Zur Steuerung der bekannten Visko-Kupplung ist sowohl die Vorratskammer als auch die Arbeitskammer im Bereich der Drehachse an eine Druckquelle ange­ schlossen, so daß bei Erzeugung eines Überdrucks in der Vorratskammer visko­ ses Medium zur Befüllung der Arbeitskammer in die letztgenannte drückbar ist. Wegen der Rotation des Gehäuses im Betrieb der Visko-Kupplung muß dieses Hereindrücken viskosen Mediums in die Arbeitskammer allerdings gegen die Wir­ kung der Fliehkraft erfolgen. Umgekehrt wird zum Entleeren der Arbeitskammer die letztgenannte mit einem Überdruck beaufschlagt.To control the known viscous coupling is both the pantry also the working chamber in the area of the axis of rotation to a pressure source closed, so that when generating an overpressure in the pantry viscous medium for filling the working chamber can be pressed into the latter. Because of the rotation of the housing during operation of the viscous coupling, this must be done Pushing viscous medium into the working chamber, however, against us centrifugal force. The opposite is true for emptying the working chamber the latter is pressurized.

Wenn der jeweilige Überdruck unter Verwendung von Druckluft erzeugt wird, macht sich die Kompressibilität dieses Mediums nachteilig bemerkbar. Des weite­ ren sind, insbesondere bei Personenkraftwagen, zumeist keine Druckluftan­ schlüsse vorhanden, so daß sich der Einsatz einer derartigen Visko-Kupplung ausschließt. Für den Fall, daß die Ansteuerung mit Hydraulikflüssigkeit erfolgt, können sich Dichtprobleme ergeben. Außerdem ist eine hydraulische Anlage ver­ gleichsweise teuer.If the respective overpressure is generated using compressed air, the compressibility of this medium has a negative impact. The far are mostly no compressed air, especially in passenger cars conclusions available, so that the use of such a viscous coupling excludes. In the event that control is carried out with hydraulic fluid, sealing problems can arise. In addition, a hydraulic system is ver equally expensive.

In der DE 41 28 791 A1 ist in Fig. 20 sowie im zugeordneten Beschreibungsteil eine Visko-Kupplung gezeigt, die in Verbindung mit einem Lüfter verwendet wird und bei der durch eine externe Pumpe viskoses Medium, wie beispielsweise Öl über die Nabe der Visko-Kupplung und eine Aussparung in deren Läufer in die Arbeitskammer gedrückt wird. Für die Entnahme des viskosen Mediums wieder aus der Arbeitskammer zur Vergrößerung des Schlupfes zwischen Gehäuse und Läufer der Visko-Kupplung muß an der Pumpe ein Unterdruck erzeugt werden, um das viskose Medium abzusaugen. Dieses Absaugen muß entgegen der Flieh­ kraft erfolgen, wodurch sich der Absaugvorgang entsprechend langwierig gestal­ tet. Ein sehr träges Ansprechen des Visko-Kupplung auf Änderungswünsche, die von einer Steuereinheit in Abhängigkeit von Parametern des Kühlungssystems der Maschine vorgegeben werden, vollzieht sich demnach entsprechend träge. In DE 41 28 791 A1, a viscous coupling is shown in FIG. 20 and in the associated description part, which is used in connection with a fan and in which an external pump viscous medium, such as oil via the hub of the viscous coupling and a recess in the rotor is pressed into the working chamber. To remove the viscous medium from the working chamber to increase the slip between the housing and the rotor of the viscous coupling, a vacuum must be generated on the pump in order to draw off the viscous medium. This suction must take place against the centrifugal force, which means that the suction process is accordingly lengthy. A very slow response of the viscous coupling to change requests, which are specified by a control unit depending on parameters of the cooling system of the machine, is accordingly slow.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Visko-Kupplung so auszubilden, daß diese bei kostengünstigem und einfachem Aufbau möglichst verzögerungs­ frei regelbar ist.The invention has for its object to form a viscous coupling so that this is possible with a low-cost and simple structure is freely adjustable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspru­ ches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the characterizing part of the claim Ches 1 specified features solved.

Durch die Maßnahme, den Läufer mit einer Aussparung zu versehen, die, ausge­ hend von seinem Umfangsbereich mit radialem Abstand zur Drehachse endet und eine Verbindung zur Vorratskammer aufweist, wird bewirkt, daß, insbesondere bei Verwendung einer Pumpe im Umfangsbereich des Läufers in Zuordnung zu dieser Aussparung, viskoses Medium, das sich innerhalb der Arbeitskammer be­ findet, in die Aussparung gepumpt und in dieser nach radial innen gefördert wird, bis das viskose Medium am inneren Ende dieser Aussparung angelangt ist. Auf­ grund nachströmenden viskosen Mediums wird das sich im Bereich des inneren Endes befindliche Medium in die Verbindung zur Vorratskammer gefördert, wo es vorzugsweise in deren radial innerem Bereich austritt. Auf diese Weise ist die Ar­ beitskammer rasch entleerbar, der Schlupf des Läufers der Visko-Kupplung ge­ genüber dem Gehäuse wird schnell erhöht. Aufgrund der anspruchsgemäßen An­ ordnung der Vorratskammer im Gehäuse, das anspruchsgemäß mit dem Antrieb verbunden und somit bei Betrieb der Visko-Kupplung einer Drehung ausgesetzt ist, wird das über die Verbindung in die Vorratskammer gelangte viskose Medium fliehkraftbedingt nach radial außen geschleudert, um dadurch in den Erstrec­ kungsbereich eines Ventils zu gelangen, durch welches über den Zufluß eine Verbindung zwischen der Vorratskammer und der Arbeitskammer herstellbar ist. Bleibt dieses Ventilelement geschlossen, dann wird die Arbeitskammer mittels der Pumpe über die Aussparung im Läufer leer gepumpt bis zu einem minimalen Rest an viskosem Medium, das nicht geeignet ist, den Eingang des Kältekom­ pressors, der dem Antrieb einen hohen Widerstand entgegensetzt, in Drehung zu versetzen. Während somit das Gehäuse weiterhin angetrieben ist, kommt der Läufer zum Stillstand, der Kältekompressor ist folglich funktionslos. Die Fliehkraft wird auch in der Verbindung zwischen dem inneren Ende der Aussparung im Läu­ fer und der Vorratskammer genutzt, wenn diese Verbindung in Richtung zur Vor­ ratskammer radial nach außen ansteigt.By the measure to provide the runner with a recess, the, out ends from its circumferential area with a radial distance from the axis of rotation and has a connection to the pantry, is caused, in particular when using a pump in the circumferential area of the rotor in assignment to this recess, viscous medium, which is located within the working chamber finds, is pumped into the recess and is conveyed radially inwards in this, until the viscous medium has reached the inner end of this recess. On the viscous medium flowing in will become in the area of the inner End medium is conveyed into the connection to the pantry where it is preferably exits in its radially inner region. In this way the ar working chamber can be emptied quickly, the slip of the rotor of the viscous coupling compared to the housing is increased quickly. Due to the demanding type order of the pantry in the housing, which according to the requirements with the drive connected and thus exposed to rotation during operation of the viscous coupling the viscous medium that has entered the storage chamber via the connection due to centrifugal force thrown radially outward, thereby in the Erstrec kungs range of a valve through which a via the inflow Connection between the pantry and the working chamber can be established. If this valve element remains closed, the working chamber is closed by means of the pump is pumped empty to a minimum via the recess in the rotor Rest of viscous medium, which is not suitable, the entrance of the refrigeration com pressors, which opposes the drive with a high resistance, in rotation offset. So while the case is still driven, the comes Runner at a standstill, the refrigeration compressor is therefore inoperative. The centrifugal force is also in the connection between the inner end of the recess in the Läu  fer and the pantry used when this connection towards the front Council chamber rises radially outwards.

Durch entsprechende Steuerung eines Stellelementes für das Ventil kann dieses aber ebenso geöffnet sein, so daß fliehkraftbedingt in der Vorratskammer befind­ liches viskoses Medium in die Arbeitskammer gefördert wird, zumal da die letzt­ genannte sich anspruchsgemäß im wesentlichen radial außerhalb der Vorrats­ kammer befindet. Die hierfür erforderliche Fliehkraft liegt, wie bereits erwähnt, wegen des Antriebs des Gehäuses ständig an. Bei diesem Betriebszustand wird mehr viskoses Medium von der Vorratskammer in die Arbeitskammer gefördert, als durch die Pumpe über die Aussparung und die Verbindung zurückgefördert werden kann. Die Arbeitskammer füllt sich demnach, so daß der Schlupf zwi­ schen Gehäuse und Läufer geringer wird. Dadurch bedingt wird der Läufer be­ schleunigt und gibt diese Bewegung an den Eingang des Kältekompressors wei­ ter. Dieser wird in Betrieb gesetzt oder, falls er schon in Betrieb war, auf höhere Leistung gebracht.By appropriate control of an actuator for the valve, this can but also be open so that it is located in the pantry due to centrifugal force viscous medium is conveyed into the working chamber, especially since the latter called themselves essentially radially outside the supply chamber is located. The centrifugal force required for this is, as already mentioned, because of the drive of the housing. In this operating state conveyed more viscous medium from the pantry into the working chamber, than fed back by the pump through the recess and the connection can be. The working chamber fills up accordingly, so that the slip between housing and rotor is reduced. This causes the runner to be accelerates and transmits this movement to the entrance of the refrigeration compressor ter. This is put into operation or, if it was already in operation, to a higher one Achieved.

Zur Beibehaltung bestimmter Füllstände in Arbeitskammer und Vorratskammer kann das Ventil derart getaktet geöffnet werden, daß gerade soviel viskoses Medium über den Zufluß in die Arbeitskammer gelangt, wie aus der letztgenann­ ten über die Verbindung in die Vorratskammer zurückgefördert wird. Es ergibt sich hierdurch ein Strömungsgleichgewicht. Diese Taktung des Ventils ist insbe­ sondere in Verbindung mit einem Elektromagneten von Vorteil, der an eine Steu­ ervorrichtung angeschlossen sein kann. Besonders vorteilhaft ist eine Taktung mit aperiodischen Taktsignalen, da sich hierdurch schwingungsbedingte Ge­ räuschprobleme vermeiden lassen.To maintain certain levels in the working chamber and pantry the valve can be opened clocked so that just so much viscous Medium reaches the working chamber via the inflow, as from the latter ten is conveyed back into the pantry via the connection. It results this creates a flow equilibrium. This timing of the valve is in particular especially in connection with an electromagnet advantageous to a tax device can be connected. Clocking is particularly advantageous with aperiodic clock signals, as this causes vibration-related Ge have noise problems avoided.

Anspruchsgemäß ist es vorteilhaft, die Antriebsverbindung der Visko-Kupplung mit einem Antrieb über einen Riemen vorzunehmen, der auf einer der Visko-Kupplung zugeordneten Riemenscheibe geführt ist. Diese Riemenscheibe ist ent­ weder am Gehäuse der Visko-Kupplung befestigt oder einstückig mit deren Ge­ häuse ausgebildet und kann, je nach konstruktiver Ausführung, an der dem Käl­ tekompressor zugewandten Seite des Gehäuses, oder dessen vom Kältekompres­ sor abgewandter Seite vorgesehen sein.According to the claims, it is advantageous for the drive connection of the viscous coupling with a drive via a belt that is on one of the Viscous coupling associated pulley is guided. This pulley is ent neither attached to the housing of the viscous coupling or in one piece with its Ge housing and can, depending on the design, on the calf  Tekompressor facing side of the housing, or that of the refrigeration compress sor facing away.

Insbesondere bei Anordnung der Riemenscheibe axial zwischen dem Gehäuse der Visko-Kupplung und dem Kompressor ergibt sich der Vorteil, daß die Riemen­ scheibe andere Teile der Visko-Kupplung mit umschließen kann, zumindest jeden­ falls auf einem Teil von deren axialer Erstreckungslänge, wie z. B. die Vorrats­ kammer mit dem Ventil oder auch das Stellelement für dieses Ventil und denjeni­ gen Aufnahmeteil des Kompressorgehäuses, der zur Lagerung der Visko-Kupplung vorgesehen ist. Insbesondere das letztgenannte Merkmal ist von we­ sentlicher Bedeutung, da hierbei der axiale Versatz zwischen der Lagerung und dem Riemen, der eine radiale Spannkraft auf die Riemenscheibe einleitet, sehr gering, möglicherweise sogar gleich null ist, so daß unerwünschte Biegemomen­ te, die zu einer Belastung des Aufnahmeteils am Kompressorgehäuse oder der Lagerung führen, vernachlässigbar sind. Außerdem ergibt sich eine axial beson­ ders kompakte Bauweise. Des weiteren besteht die Möglichkeit, die vom Kälte­ kompressor abgewandte Seite vom Gehäuse der Visko-Kupplung mit Kühlrippen auszubilden, so daß insbesondere bei Schlupf entstehende Wärme optimal ab­ führbar ist.In particular when the pulley is arranged axially between the housing of the Viscous coupling and the compressor gives the advantage that the belt other parts of the viscous coupling can enclose, at least everyone if on a part of their axial extension length, such as. B. the stock chamber with the valve or the actuator for this valve and denjeni gene receiving part of the compressor housing for storing the Viscous coupling is provided. In particular, the latter feature is from we of considerable importance, since the axial offset between the bearing and the belt, which applies a radial tension force to the pulley, very much is low, possibly even zero, so that undesirable bending moments te, which lead to a load on the receiving part on the compressor housing or Lead storage, are negligible. In addition, there is an axially special compact design. There is also the possibility of cold weather Compressor-facing side of the viscous coupling housing with cooling fins form, so that heat generated especially when slipping off optimally is feasible.

Für den Fall, daß zwischen Antrieb und Visko-Kupplung ein bestimmtes Dreh­ zahlverhältnis eingestellt sein muß, das eine in Radialrichtung sehr kleine Riemen­ scheibe erforderlich macht, kann diese möglicherweise nicht dazu befähigt sein, andere Bauteile der Visko-Kupplung, wie die Vorratskammer, zu umschließen. In diesem Fall muß die Riemenscheibe axial versetzt zum Gehäuse der Visko-Kupplung angeordnet sein. Bei einer solchen Bauweise ist es vorteilhaft, die Rie­ menscheibe an der vom Kältekompressor abgewandten Seite des Gehäuses der Visko-Kupplung anzuordnen, so daß die Visko-Kupplung auf einer Seite angetrie­ ben wird und an der anderen Seite, die unmittelbar benachbart zum Kältekom­ pressor sein kann, ihre Abtriebsbewegung abgibt. In the event that a certain rotation between drive and viscous coupling Ratio must be set, which is a very small belt in the radial direction disc is required, it may not be able to to enclose other components of the viscous coupling, such as the pantry. In In this case, the pulley must be axially offset from the housing of the Viscous coupling can be arranged. With such a design, it is advantageous to the Rie on the side of the housing facing away from the refrigeration compressor Arrange viscous coupling so that the viscous coupling is driven on one side ben and on the other side, which is immediately adjacent to the refrigeration comm can be pressor, gives off their downforce movement.  

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The following are exemplary embodiments of the invention with reference to a drawing explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine hälftige Darstellung einer Visko-Kupplung im Schnitt, die axial zwi­ schen ihrem Gehäuse und einem Kompressor eine Riemenscheibe aufweist; Figure 1 is a half view of a viscous coupling in section, the axial rule between its housing and a compressor has a pulley.

Fig. 2 wie Fig. 1, aber mit der Riemenscheibe an der vom Kompressor abgewand­ ten Seite des Gehäuses der Visko-Kupplung; Fig. 2 as shown in Figure 1, but with the pulley on the side of the housing of the viscous coupling facing away from the compressor;

Fig. 3 eine Stelleinrichtung für ein Ventil der Visko-Kupplung mit einer Steuervor­ richtung; Figure 3 shows an actuator for a valve of the viscous coupling with a Steuerervor direction.

Fig. 4 Taktimpulse für die Stelleinrichtung. Fig. 4 clock pulses for the actuator.

In Fig. 1 ist eine Visko-Kupplung dargestellt, die über ein Gehäuse 1 verfügt, das einen zur Aufnahme eines Läufers 5 vorgesehenen Raum 3 aufweist. Zwischen jeder axialen Seite des Läufers 5 und der zugeordneten Seite des Raumes 3 sind Scherspalte 7 gebildet, die bei Befüllung mit viskosem Medium als Arbeitskam­ mer 9 wirksam sind. Der Läufer 5 weist im radial inneren Bereich eine Nabe 11 auf, die über eine Verzahnung 20 mit einer als Eingang 13 eines Kältekompres­ sors 15 wirksamen Welle 16 drehfest verbunden ist. Diese Welle 16 ist über ein Lagerelement 18, das mit Abdichtungen 72 versehen ist, im Gehäuse 60 des Käl­ tekompressors 15 gelagert. An dem besagten Gehäuse 60 ist ein sich in Rich­ tung zur Visko-Kupplung erstreckender Zapfen 64 vorgesehen, der als Aufnahme­ teil 65 für die Visko-Kupplung dient und über eine Lagerung 66, die mit Abdich­ tungen 70 ausgebildet ist, die Nabe 10 einer Rückwand 50 des Gehäuses 1 der Visko-Kupplung aufnimmt. Diese Rückwand 50 ist in ihrem Umfangsbereich mit einer Riemenscheibe 24 versehen, die einen die Verbindung zu einem nicht ge­ zeigten Antrieb, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine, herstellenden Rie­ men 26 trägt. Die Vorderwand 21 des Gehäuses 1 ist dagegen bis weit nach ra­ dial innen mit Kühlrippen 22 versehen. Im Läufer 5 der Visko-Kupplung ist eine Aussparung 28 in Form einer Bohrung 33 ausgebildet, wobei die letztgenannte Bohrung vorzugsweise im wesentlichen nach radial innen verläuft. Die Boh­ rung 33 ist allerdings nicht bis zur Drehachse 62 von Gehäuse 1 und Läufer 5 durchgeführt, sondern endet radial beabstandet zu dieser Drehachse im Läufer 5. Dieses radial innere Ende der Aussparung 28 ist mit der Bezugsziffer 29 bezeich­ net. Ausgehend von dem radial inneren Ende 29 verläuft eine Verbindung 32 in eine axial benachbarte Vorratskammer 36, wobei diese Verbindung 32 in Rich­ tung zur Vorratskammer 36 nach radial außen ansteigt. Die Vorratskammer 36 ist mittels einer Trennwand 42 vom Raum 3 des Gehäuses 1 und damit von der Arbeitskammer 9 abgeteilt.In Fig. 1 a viscous coupling is shown which comprises a housing 1 having an intended for receiving a rotor 5 space 3. Between each axial side of the rotor 5 and the associated side of the space 3 , shear gaps 7 are formed, which are effective as a working chamber 9 when filled with viscous medium. The rotor 5 has in the radially inner region a hub 11 which is connected in a rotationally fixed manner via a toothing 20 to a shaft 16 effective as an input 13 of a refrigeration compressor 15 . This shaft 16 is mounted on a bearing element 18 which is provided with seals 72 in the housing 60 of the Käl tekompressors 15 . On said housing 60 , a pin 64 extending in the direction of the viscous coupling is provided, which serves as a receiving part 65 for the viscous coupling and via a bearing 66 , which is formed with sealing lines 70 , the hub 10 of a rear wall 50 of the housing 1 of the viscous coupling. This rear wall 50 is provided in its peripheral region with a pulley 24 which carries a connection to a drive not shown, such as an internal combustion engine, producing belt 26 . The front wall 21 of the housing 1 , on the other hand, is provided with cooling fins 22 far in after ra dial. A recess 28 in the form of a bore 33 is formed in the rotor 5 of the viscous coupling, the latter bore preferably running essentially radially inward. However, the drilling 33 is not carried out up to the axis of rotation 62 of the housing 1 and rotor 5 , but ends radially spaced from this axis of rotation in the rotor 5 . This radially inner end of the recess 28 is designated by the reference number 29 . Starting from the radially inner end 29 , a connection 32 extends into an axially adjacent storage chamber 36 , this connection 32 rising radially outward in the direction of the storage chamber 36 . The storage chamber 36 is separated by a partition 42 from the room 3 of the housing 1 and thus from the working chamber 9 .

Ergänzend sei angemerkt, daß der Aussparung 28 im Umfangsbereich des Läu­ fers 5 eine Pumpe 30 zugeordnet ist, die beispielsweise durch einen in Umfangs­ richtung begrenzten Einschnitt in Radialrichtung gebildet sein kann.In addition, it should be noted that the recess 28 in the circumferential area of the rotor 5 is assigned a pump 30, which can be formed, for example, by a cut in the radial direction limited in the circumferential direction.

Radial außerhalb der Mündung der Verbindung 32 in der Vorratskammer 36 ist in der Trennwand 46 eine Öffnung 34 vorgesehen, die durch einen an einem Schaft 44 eines Ventils 40 vorgesehenen Verschluß 46 abdichtbar ist. Der Schaft 44 wird durch eine Feder 48, die sich einerends an einem Radialvorsprung am Schaft, anderenends dagegen an der Rückwand 50 des Gehäuses 1 ab­ stützt, an der Trennwand 42 in Anlage gehalten, so daß der Verschluß 46 akti­ viert ist. Der Schaft 44 durchdringt mit seinem von der Trennwand 42 abge­ wandten Ende eine Öffnung 52 in der Rückwand 50 des Gehäuses 1 und ist an einer Betätigungsplatte 54 befestigt, die axial verschiebbar ist und über einen Luftspalt 74 in Zuordnung zu einem Elektromagneten 58 steht, der als Stellele­ ment 56 für das Ventil 40 wirksam ist. Der Elektromagnet 58 ist, wie aus Fig. 3 entnehmbar, mit einer Steuervorrichtung 68 verbunden und am Gehäuse 60 des Kältekompressors 15 befestigt. Die Steuervorrichtung 68 gibt zur Taktung des Elektromagneten 58 Taktsignale ab, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind. Hierbei ist die Taktzeit, wie die vertikal verlaufenden Striche dünnerer Stärke zeigen, gleichbleibend, jedoch ist die Fortdauer der einzelnen Taktsignale unterschiedlich. handelt sich also um ein aperiodisches Taktsignal. Bei jedem derartigen Takt­ signal wird der Elektromagnet 58 bestromt, was zur Folge hat, daß ein Feld, das sich über den Luftspalt 74 erstreckt, eine Auslenkung der Betätigungsplatte 54 zum Elektromagneten 58 hin bewirkt. Dadurch wird der Schaft 44 des Ventils 40 in gleicher Richtung bewegt, so daß der Verschluß 46 die Öffnung 34 freigibt. Da das Gehäuse 1 über den Riemen 26 und die Riemenscheibe 24 mit dem An­ trieb verbunden ist, also bei Betrieb der Visko-Kupplung stets eine Drehbewegung um die Drehachse 62 ausführt, liegt jederzeit Fliehkraft an, durch welche visko­ ses Medium, das sich in der Vorratskammer 36 befindet, über die Öffnung 34 in die Arbeitskammer 9 gefördert wird und damit dieselbe auffüllt. Dadurch wird der Schlupf des Läufers 5 gegenüber dem Gehäuse 1 reduziert. Gleichzeitig wird an der Pumpe 30 des Läufers 5 bei Drehung des letztgenannten ein Staudruck er­ zeugt, der eine Förderung von viskosem Medium über die Aussparung 28 nach radial innen bewirkt. Sobald das innere Ende 29 der Aussparung 28 erreicht ist, wird das viskose Medium aufgrund des Druckes, der durch nachfließendes visko­ ses Medium erzeugt wird, über die Verbindung 32 in die Vorratskammer 36 ge­ fördert. Hierbei kann durch ein Taktsignal größerer Zeitdauer gemäß Fig. 4 die Öffnungsdauer des Ventils 40 so groß gehalten werden, daß der Füllungsgrad der Arbeitskammer 9 erhöht wird, während durch einen sehr kurzen Impuls eine Ent­ leerung der Arbeitskammer erfolgt, da bei verschlossenem Ventil kein viskoses Medium aus der Vorratskammer 36 in die Arbeitskammer 9 nachströmen kann, während gleichzeitig aber viskoses Medium aus der letztgenannten über die Aus­ sparung 28 im Läufer 5 und die Verbindung 32 in die Vorratskammer 36 geför­ dert wird. Auf diese Weise ergibt sich eine optimale Steuerbarkeit der Visko-Kupplung.Radially outside the mouth of the connection 32 in the storage chamber 36 , an opening 34 is provided in the partition 46 , which can be sealed by a closure 46 provided on a stem 44 of a valve 40 . The shaft 44 is held by a spring 48 which is supported on one end by a radial projection on the shaft, on the other hand on the rear wall 50 of the housing 1 , on the partition 42 , so that the closure 46 is fourth. The shaft 44 penetrates with its end facing away from the partition 42 an opening 52 in the rear wall 50 of the housing 1 and is fastened to an actuating plate 54 which is axially displaceable and is associated with an electromagnet 58 via an air gap 74 , which as Stellele element 56 for the valve 40 is effective. As can be seen in FIG. 3, the electromagnet 58 is connected to a control device 68 and fastened to the housing 60 of the refrigeration compressor 15 . The control device 68 emits clock signals for clocking the electromagnet 58 , as shown in FIG. 4. Here, the cycle time, as the vertical lines of thinner thickness show, remains the same, but the duration of the individual clock signals is different. is therefore an aperiodic clock signal. With each such clock signal, the electromagnet 58 is energized, with the result that a field that extends over the air gap 74 causes a deflection of the actuating plate 54 to the electromagnet 58 out. As a result, the stem 44 of the valve 40 is moved in the same direction, so that the closure 46 opens the opening 34 . Since the housing 1 via the belt 26 and the pulley 24 is connected to the drive, that is, when the viscous coupling is in operation, it always performs a rotary movement about the axis of rotation 62 , centrifugal force is present at all times, through which viscous medium that is in the Storage chamber 36 is located, is conveyed through the opening 34 into the working chamber 9 and thus fills the same. As a result, the slippage of the rotor 5 with respect to the housing 1 is reduced. At the same time, at the pump 30 of the rotor 5 when the latter rotates, a dynamic pressure is generated, which causes a promotion of viscous medium through the recess 28 radially inwards. As soon as the inner end 29 of the recess 28 is reached, the viscous medium is promoted via the connection 32 into the storage chamber 36 due to the pressure generated by the flowing viscous medium. Here, the opening duration of the valve may by a clock signal of greater duration of FIG. 4, 40 is kept so large that the degree of filling of the working chamber 9 is increased, while by a very short pulse having a Ent emptying the working chamber takes place, because no viscous medium at closed valve can flow from the storage chamber 36 into the working chamber 9 , while at the same time, however, viscous medium from the latter via the savings 28 in the rotor 5 and the connection 32 is conveyed into the storage chamber 36 . This results in optimal controllability of the viscous coupling.

Die besagte Steuervorrichtung 68 arbeitet in Abhängigkeit von Parametern, wie beispielsweise der Innenraumtemperatur und ist über den dem Kompressor 15 zugeordneten Kühlkreis regelbar.Said control device 68 operates as a function of parameters, such as the interior temperature, for example, and can be regulated via the cooling circuit associated with compressor 15 .

Die vom Gehäuse 1 auf den Läufer 5 mit vorbestimmtem Schlupf übertragene Bewegung wird von dem letztgenannten über die Verzahnung 20 auf die Wel­ le 16 geleitet, so daß der Kältekompressor 15 mit derjenigen Drehzahl angetrie­ ben wird, die der von ihm jeweils gewünschten Leistung entspricht. The movement transmitted from the housing 1 to the rotor 5 with predetermined slip is guided by the latter via the toothing 20 to the shaft 16 , so that the refrigeration compressor 15 is driven at the speed which corresponds to the power it desires.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform für die erfindungsgemäße Visko-Kupplung dargestellt, wobei allerdings die Riemenscheibe 24 mit dem Riemen 26 an der Vorderwand 21 des Gehäuses vorgesehen ist. Eine derartige Ausführungs­ form ist dann von Vorteil, wenn zwischen Antrieb und Visko-Kupplung eine Übersetzung bestehen muß, die eine radial besonders kleine Riemenscheibe 24 erforderlich macht, so daß nicht mehr die Möglichkeit besteht, durch die Riemen­ scheibe 24 ohnehin vorhandene Gehäuseteile, wie beispielsweise die Vorrats­ kammer 36 und die Scheibe 54 radial zu umschließen. In einem solchen Fall er­ gibt sich eine besonders einfache Konstruktion, wenn die Riemenscheibe gemäß Fig. 2 angeordnet ist, wobei beliebige radiale Durchmesser realisierbar sind. FIG. 2 shows a further embodiment for the viscous coupling according to the invention, although the pulley 24 with the belt 26 is provided on the front wall 21 of the housing. Such an execution form is advantageous if there must be a translation between the drive and viscous coupling, which makes a radially particularly small pulley 24 necessary, so that there is no longer the possibility through the belt pulley 24 already existing housing parts, such as to radially enclose the storage chamber 36 and the disk 54 . In such a case, there is a particularly simple construction if the pulley is arranged according to FIG. 2, any radial diameter being possible.

BezugszeichenlisteReference list

11

Gehäuse
casing

33rd

Raum
room

55

Läufer
runner

77

Scherspalte
Shear gap

99

Arbeitskammer
Chamber of Labor

1010th

Nabe
hub

1111

Nabe
hub

1313

Eingang
entrance

1515

Kältekompressor
Refrigeration compressor

1616

Welle
wave

1818th

Lagerelement
Bearing element

2020th

Verzahnung
Gearing

2121

Gehäusevorderwand
Front wall of the housing

2222

Kühlrippen
Cooling fins

2424th

Riemenscheibe
Pulley

2626

Riemen
belt

2828

Aussparung
Recess

2929

radial inneres Ende
radially inner end

3030th

Pumpe
pump

3232

Verbindung
connection

3333

, ,

3434

Bohrungen
Holes

3636

Vorratskammer
Pantry

3838

Zufluß
Inflow

4040

Ventil
Valve

4242

Trennwand
partition wall

4444

Schaft
shaft

4646

Verschluß
Closure

4848

Feder
feather

5050

Gehäuserückwand
Rear panel

5252

Öffnung
opening

5454

Betätigungsplatte
Flush plate

5656

Stellelement
Actuator

5858

Elektromagnet
Electromagnet

6060

Kompressorgehäuse
Compressor housing

6262

Drehachse
Axis of rotation

6464

Zapfen
Cones

6565

Aufnahmeteil
Recording part

6666

Lagerung
storage

6868

Steuervorrichtung
Control device

7070

, ,

7272

Abdichtungen
Seals

7474

Luftspalt
Air gap

Claims (14)

1. Visko-Kupplung als Antriebseinrichtung für einen Kältekompressor, die ein Ge­ häuse, das mit einem Antrieb verbunden ist, und einen mit dem Eingang des Kältekompressors verbundenen Läufer aufweist, der die gleiche Drehachse wie das Gehäuse beinhaltet, gegenüber demselben relativ bewegbar ist und zu­ sammen mit diesem über Scherspalte zur Bildung einer Arbeitskammer verfügt, die mit zumindest einem Zufluß aus einer Vorratskammer für viskoses Medi­ um versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (5) mit einer Aussparung (28) versehen ist, der eine Pum­ pe (30) zugeordnet ist und die, ausgehend vom Umfangsbereich des Läu­ fers (5), in radialem Abstand zur Drehachse (62) endet und eine Verbin­ dung (32) zur Vorratskammer (36) aufweist, die im Gehäuse (1) im wesentli­ chen radial innerhalb der Arbeitskammer (9) vorgesehen ist.1. viscous coupling as a drive device for a refrigeration compressor, the housing having a Ge, which is connected to a drive, and a rotor connected to the input of the refrigeration compressor, which includes the same axis of rotation as the housing, is relatively movable with respect to the same and to together with this has shear gaps to form a working chamber which is provided with at least one inflow from a storage chamber for viscous media, characterized in that the rotor ( 5 ) is provided with a recess ( 28 ) which a pump pe ( 30 ) is assigned and which, starting from the circumferential area of the rotor ( 5 ), ends at a radial distance from the axis of rotation ( 62 ) and has a connection ( 32 ) to the storage chamber ( 36 ) which in the housing ( 1 ) is essentially radially inside the working chamber ( 9 ) is provided. 2. Visko-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (32) zwischen Arbeitskammer (9) und Vorratskammer (36) radial inneren Ende (29) der Aussparung (28) ausgebildet ist.2. viscous coupling according to claim 1, characterized in that the connection ( 32 ) between the working chamber ( 9 ) and storage chamber ( 36 ) radially inner end ( 29 ) of the recess ( 28 ) is formed. 3. Visko-Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (32) radial innerhalb des Zuflusses (38) aus der Vorrats­ kammer (36) in die Arbeitskammer (9) mündet. 3. viscous coupling according to claim 1 or 2, characterized in that the connection ( 32 ) opens radially within the inflow ( 38 ) from the storage chamber ( 36 ) into the working chamber ( 9 ). 4. Visko-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß (38) über ein Ventil (40) verschließbar ist.4. viscous coupling according to claim 1, characterized in that the inflow ( 38 ) via a valve ( 40 ) can be closed. 5. Visko-Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (40) durch ein Stellelement (56), vorzugsweise einen Elektro­ magneten (58), beaufschlagbar ist.5. viscous coupling according to claim 4, characterized in that the valve ( 40 ) by an actuating element ( 56 ), preferably an electric magnet ( 58 ), can be acted upon. 6. Visko-Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (58) durch eine Steuervorrichtung (68) mit Taktsigna­ len getaktet ansteuerbar ist.6. viscous coupling according to claim 5, characterized in that the electromagnet ( 58 ) can be controlled by a control device ( 68 ) with clock signals len. 7. Visko-Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktung mittels eines aperiodischen Taktsignals erfolgt.7. viscous coupling according to claim 6, characterized, that the clocking takes place by means of an aperiodic clock signal. 8. Visko-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Aussparung (28) zugeordnete Pumpe (30) im Umfangsbereich des Läufers (5) angeordnet ist.8. viscous coupling according to claim 1, characterized in that the recess ( 28 ) associated pump ( 30 ) is arranged in the peripheral region of the rotor ( 5 ). 9. Visko-Kupplung nach Anspruch 1 mit einer Riemenscheibe zur Herstellung der Verbindung mit dem Antrieb über einen Riemen, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (24) axial zwischen dem Läufer (5) und dem Gehäu­ se (60) des Kältekompressors (15) angeordnet ist.9. viscous coupling according to claim 1 with a pulley for establishing the connection to the drive via a belt, characterized in that the pulley ( 24 ) axially between the rotor ( 5 ) and the hous se ( 60 ) of the refrigeration compressor ( 15 ) is arranged. 10. Visko-Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (24) die Vorratskammer (36) zumindest auf einem Teil von deren axialer Erstreckungslänge umschließt.10. viscous coupling according to claim 9, characterized in that the belt pulley ( 24 ) encloses the storage chamber ( 36 ) at least in part of its axial extension length. 11. Visko-Kupplung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Riemenscheibe (24) abgewandte Seite des Gehäuses (1) mit Kühlrippen (22) vorbestimmbarer radialer Erstreckungsweite ausgebildet ist.11. Viscous coupling according to claim 9 or 10, characterized in that the side of the housing ( 1 ) facing away from the pulley ( 24 ) is formed with cooling fins ( 22 ) having a predeterminable radial extent. 12. Visko-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (24) axial an der vom Kältekompressor (15) abgewand­ ten Seite des Läufers (5) vorgesehen ist.12. Viscous coupling according to claim 1, characterized in that the pulley ( 24 ) is provided axially on the side of the rotor ( 5 ) facing away from the refrigeration compressor ( 15 ). 13. Visko-Kupplung nach Anspruch 9 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (24) einstückig mit dem Gehäuse (1) ausgebildet ist.13. viscous coupling according to claim 9 or 12, characterized in that the pulley ( 24 ) is integrally formed with the housing ( 1 ). 14. Visko-Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (32) in Richtung zur Vorratskammer (36) nach radial außen hin ansteigt.14. Viscous coupling according to claim 1, characterized in that the connection ( 32 ) in the direction of the storage chamber ( 36 ) rises radially outwards.
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