DE2005387A1 - Ventilatorantrieb fur flussigkeitsge kühlte Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

3k Februar/

MSM OPEC

Ventüaitioranirieh für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf den Antrieb eines Ventilators in flüssigkeit«gekühlten Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeugen, bei dem unter dem Einfluß eines temperaturempfindlichen Elementes eine kraft* schlüssige Verbindung zwischen dem Antrieb des Ventilators und dem Ventilator hergestellt wird.

Bekannte Antriebe dieser Art verwenden eine im Kühlmittelkreislauf eingesetzte Temperatursonde, die bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur des Kühlmittels einen Stromkreis schließt, welcher eine Magnetkupplung aktiviert, die- eine kraftschlüssige Verbindung zwischen den Ventilatorantrieb undi de« Vmtt££Lx§ür hersteilt oder unterbricht. (Deutsche Auelege-1 im 9#6%_f d^uteeh« Pattewfcschrif^ 866 576, franz. Pettenüschrifii

BfeE anderen Antrieben, die ram der Temperatur des Kühlmittels geeteue** werden, liegt das teBperaturempfindliche Element im- Strom der Kühlluft,, die- aus dem Kühler abströmt, und aktiviert auf diese Weise bei Überechreiten einer bestimmten Temperatur der aus dem Kühler etttströmend*» Mm eine> Kufpiungv, däie? den Kraf^Ächluß awische» deni i ümdi dem Vetttiialior heretieELt· (Schweiz. PatentöcnrifTt Jjß 0§6-,, A^iÜegeechrift 1 268 k^?, VZA Pa*en*echrift 2 8Bi 89Ö)V Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß sie sehr

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aufwendig sind, teilweise besondere, elektrisch gesteuerte Stromkreise mit Relais und dergleichen benötigen und damit ströanfällig sind.. Die Erfindung schafft eine Steuerung des Ventilatorantriebee, die eben« falls Ton der KUhlmittelteaperatur abhängig gesteuert wird, aber sehr einfach in der Konstruktion ist und zuTerlässig arbeitet und von jeder Stromquelle unabhängig ist.

Die Erfindung ist besonders anwendbar an Brennkraftmaschinen, bei denen der Ventilator auf der Welle der Kühlmittelualaufpumpe gelagert ist. Sie beruht auf der Erkenntnis, daß die Velle der'Kühlmitteluslaufpumpe während des Betriebes der Brennkraftmaschine eine Temperatur annimmt, die der Temperatur des Kühlmittels entspricht. Die Erfindung verwendet daher ein temperaturempfindliches Element, das in direkter, wärmeleitender Verbindung mit der Velle der Kühlaittelumlaufpuupe steht·

Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung an Hand der beigegebenen Zeichnungen zweier Ausftihrungsbeispiele der Erfindung.

\ Sr der Zeichnung ist:

Piff, T ein Lfegeechnitt durch einen ¥entil»toraiitriftb! nach Erfindung, entlang dor Linie I-1 in Pigv 2,

Fig« 2 eine Ansicht des durch das wärmeempfindliche SLeeent betätigten Kupplungsteiles is

nach Fig. 1 in Pfeilrichtuag Z gemebea uater Mtet&aa dta» Führungselemente und
Fig* 3 ein Längsschnitt durch »ine Eühlmittelumlauf^ttsatp* mit

Ventilatorantrieb oach einer anderes JtesfShruaflpform der Irf iad»a§. | §S| 3 3 / 11M

BAD ORIGfNAi.

In Fig. 1 ist die Meile-10 einer ω der Stirnseite eines Hotorblockeβ angebrachten, Ku^sittelumlaufpuape veranschaulicht, auf der das Pumpenrad drehfest angebracht ist, so daß es mit der Meile 10 ualäuft. Die Welle.10 ist nach vorn (links in der Zeichnung) verlängert und ragt ein Stück aus des Pumpenge&äuse heraus. Auf dieser Verlängerung sitzt ebenfalls fest ein Flansch i4_t der mehrere Löcher mit Gewinde für die Schrauben 16 aufweist, ait denen die Keilriemenscheibe i8 fest mit dem Flansch 14 verbunden ist· Auf dem vorderen Ende der Welle 10 ist die Habe 20 eines Ventilatorrades 13 lose aufgesetzt* die am Ende der Welle 10 durch, eine Lagerscheibe 21 mit Sprengring 23 auf der Welle 10 gehalten wird. Die Habe 20 des Ventilators 13 ist topfartig erweitert und weist auf der Innenseite der topfartiges Erweiterung 22 eine Reibfläche auf·

Der topf artigen Erweiterung der Ventilatornabe sind swei etwa halb- ^x kreisförmige Backen 26, 2? zugeordnet, welche Flansche 28_t 29 aufweisen. Jede der Backen 26, 27 hat auEerdem Langsenlitze 3O₉ durch die sie an Schrauben 1.6' so geführt werden, daß sie ein gewisses Stück von der Welle 10 weg und auf die topf artige Erweiterung au bewegt werden können. Durch Zugfedern 31, 32 werden die Backen 26, 2? normalerweise in einer Stellung gehalten, bei der die Außenseite der Flansche 28, die ebenfalls ait einem fieibbelag versehen werden können, die Reibfläche 25 der topfartigen Erweiterung der Ventilatornabe nicht berühren. Sie Flansche 29 der halbkreisförmigen Backen 26, 27 liegen in einen gewiesen Abstand von der Welle 10, so daß zwischen ihnen und der Welle 10 ein Ringraum 12 gebildet wird· In diesem Singraum 12 sind ein oder mehrere Dehnstoffelemente 35untergebracht, die in unmittelbarem, wärmeleitenden Kontakt mit der Welle 10 stehen.

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Die Welle 10, die über das Kühlmittelpumpenrad in metallischer, wärmeleitender Verbindung mit dem Kühlmittel steht, nimmt nach gewieser Betriebszeit die Temperatur des Kühlmittels oder eine Temperatur an, die der Kühlmitteltemperatur proportional ist und leitet diese Temperatur an das oder die Dehnstoffelemente 35 weiter.

Schlange das Kühlmittel normale Betriebstemperatur oder eine geringe Temperatur aufweist, halten die Zugfedern 31, 32 die Backen 26, 27 außer Kontakt mit der Reibfläche 25 der topfartigen Erweiterung der Ventilatornabe ·

Oberschreitet die Temperatur des Kühlmittels jedoch eineja gewissen Wert, so erwärmt sich auch die Welle 10 entsprechend und gibt diese Erwärmung an das oder die Dehnstoffelemente 35 weiter. Die Dehnstoffelemente 35 dehnen eich entsprechend dieser Temperaturerhöhung und schieben die Backen 26, 2? gegen die Kraft der Zugfedern 31, 32 radial nach außen bis die Flansche 28 der Backen 26, 27 bei Auftreten einer kritischen Temperatur fest an der Reibfläche 25 anliegen.

In diesem Betriebszustand wird der Ventilator von der Antriebsscheibe 18 über die Schrauben 16, die Backen 26, 27« die Reibung zwischen den Flanschen 28 und den Flanschen 22% 25 der topfartigen Erweiterung der Ventilatornabe mitgenommen und sorgt für eine verstärkte Kühlung bis die Temperatur des Kühlmittels soweit abgesunken ist, daß der Druck der Dehnstoffelemente auf die Backen 26, 27 nachläßt und die Backen 26, 27 durch die Zugkraft der Federn 31, 32 wieder von der Reibfläche 25 gelöst werden.

In Fig. 3 ist «ine andere Aueführungefora der Erfindung veranschaulicht. Das Gehäuse kO der Kühlmittelumlaufpumpe ist mit Ktthlmittelkanälen k2

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verseilen, die Kühlmittel· bis in die Nabe der Pumpenwelle 44 heranführen. Die Pumpenwelle Mf ist in ihrem Pumpengehäuse mit einem Kugellager 46 _t!i gelagert und eine Stopfbüchsendichtung 48 verhindert das Austreten von _β Kühlmittel aus der Pumpe in die Lagerung·

Die Pumpenwelle 44 hat eine zentrale Bohrung 50» in die ein Dehnstoffelement 52 eingesetzt ist. Das Dehnstoffelement 52 trägt eine Stoßstange 53» die auf einen in der Bohrung 50 beweglichen Kolben 5^ mit Dichtmanschette wirkt, so daß bei einer Erwärmung des Dehnstoffelementes 52 die Stoßstange 53 den Kolben 54 mit Dichtmanschette 55 nach vorn (nach links in der Zeichnung) verschieben kann. Das Ende der zentralen Bohrung 50 mündet in einen Kanal 56, der am Ende der Welle 44 durch einen Schraubetopfen 57 verschlossen ist« -

Auf dem Ende der Welle 44 ist mit einer Büchse 58 die Nabe 60 des

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Ventilators/drehbeweglich gelagert.

Die Nabe des Ventilators weist, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform, eine topfartige Erweiterung 62 auf, die auf ihrer Innenseite eine Beibfläche 63 trägt.
In der topfartigen Erweiterung 62 der Ventilatörnabe/läuft ein flansch h3 der Pumpenwelle hk_% der eine Anzahl Bohrungen Sk hat, die über Kanäle 65

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mit dem Kanal 56 der Welle/ in Verbindung stehen. An der der Ventilatornabe abgewandten Seite des Flansches 45 ist mit Schrauben 66 eine Keilriemenscheibe 67 befestigt, durch die die Pumpenwelle kk±n übiicher Weise angetrieben wird. "·'"""." . In den Bohrungen 64 des Wellenflansches 45 sind Kolben 68 mit Dißfctmanschetten 69 eingesetzt, die ah ihrer Außenseite Reibbeläge 70 tragen, . welche an der Reibfläche 63 zur Anlage kommen können. Die Bohrungen 50, die

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Kanäle 56, 65 und die Bohrungen 64 aind «it einem Druckmedium gefüllt, βο daß sieb ein durch den Kolben 54, 55 des Dehnstoffelenentea 52 auf das in der Bohrung 50« den Kanälen 56« 65 und Bohrungen 64 befindliche Dreckmedium ausgeübter Brück auf die Kolben 68, 69 überträgt und diese aus den Bohrungen 64 herausbewegt bis ihre Beläge 70 an der Reibfläche der Ventilatornabe 62 anliegen.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist ähnlich wie die im ersten AusfUhrungsbeispiel beschriebene.

So lange die Temperatur des in den Kanälen 42 der" KQhloittelumlaufpumpe zirkulierenden Kühlmittels normale Betriebstemperatur hat« ist das in der zentralen Bohrung der Welle 44 angeordnete Dehnstoffelemeni 52 nicht expandiert und der von ihm beeinflußte Kolben 54/55 befindet sich in seiner extrem zurückgezogenen Stellung (rechts in der Zeichnung). Es wird kein Druck auf das in der Bohrung 50«den Kanäle« 56, 65 und den Bohrungen 64 befindliche Druckmedium ausgeübt und auf die Kolben 68, übertragen. Die Kolben 68, 69 mit ihrem Reibbelag 70 befinden sich daher nicht in Anlage mit der H ibfläche 62 der Ventilatornabe ued die Welle nimmt die Ventilatornabe nicht mit. überschreitet dagegen die Temperatur des Kühlmittels in den Kanälen 42 der Kühlmittelumlaufpupfte einen kritischen iiert, so bewirkt diese Temperaturerhöhung eine Expansion des DehiMBtoffelenentes 52, wodurch der Kolben 54, 55 in der Bohrung 50 Torgeechoben wird, (nach links la der Zeichnung). Der Kolben 54, 55 drückt auf das Druckmedium in der zentralen Bohrung 50 der Welle 44. Di#«er Bru<?k pflanzt sich durch die Kanäle 56, 65 fort und schiebt die Kolfee» £8, £9 mach außen, so daß ihr Reibbelag 70 sur Anlage an die Reibfläche €5 *wr fentilAtarnabe gelangt, wodurch die Ventilatornabe fest mit der Welle 4>4, k$ «er»· bunden wird· Diese Verbindung »wischen der Welle hk, 4§ ujfg Mr Yeptilatornabe $0, 62 bleibt so lang· erhalte», bis die Temperatur * widder auf eisen aormalen Wert gesunken ist.

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BAD ORIGfNAl

Claims (1)

1. Patentansprüche *■ if. Februar 1970

   1» Ventilatorantrieb für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, bei dem durch ein wärmeempfindlichee Element bei Überschreiten einer festgelegten Kühlmitteltemperatur eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Antrieb und dem Ventilator hergestellt beziehungsweise gelöst wird,

   dadurch gekennzeichnet, daß wfirmeeapfindliche Elemente (35» 52) in direktem, wärmeleitenden Kontakt mit der Welle (10, Mf) der Kühlmittelumlaufpumpe angeordnet sind.

   2* Ventilatorantrieb für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (18, 67) der Kühlmittelumlaufpumpe fest mit einem Flansch (1*f, ^5) der Welle (10, Mf) verbunden ist, an dem Backen (26, 27-68, 70) so geführt'sind, daß sie unter Einwirkung eines oder mehrer Dehnstoffelemente (35/ 52) mit einer an der Ventilatornabe (20, 60) vorgesehenen Reibfläche (25, 63) eine kraftschlüssige Verbindung herstellen können.

   3. Ventilatorantrieb für flüssigkeitsgekühlte Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß das wäraeempfindliche Element (52) in eine zentrale Bohrung (50) der Welle (Mf) eingebaut ist« und auf einen Kolben(5^t55) einwirkt, wobei dessen Bewegungen über ein Druckmedium in Kanälen (56, 65) auf einen odermehrere Kolben (68, 69) übertragen werdm,die mitKeibflachen (70) eine kraftschlüssige
   Verbindung mit der Nabe (60) des Ventilators (6i> herstellen (Fig. 3).

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   km Ventilatorantrieb für flUeeigkeitegekühlte Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
   dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse CfO) der Kühlmittelumlaufpumpe Kühlmittelkanäle (k2) vorgesehen sind, die Kühlmittel in der Nähe der Welle (hk) der Kühlmittelumlaufpumpe zirkulieren lassen.

   L e e F s e i t e