DE3513785A1

DE3513785A1 - Bimetall fuer eine visko-luefterkupplung

Info

Publication number: DE3513785A1
Application number: DE19853513785
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 8720 Schweinfurt Anders; Werner Dipl.-Ing. Göb (FH), 8702 Kürnach
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1986-10-23
Also published as: JPS61244930A; GB8607283D0; FR2580722B1; GB2174479B; US4690103A; DE3513785C2; GB2174479A; FR2580722A1

Description

FICHTEL S SACHS AG, Schweinfurt

ANR 1 001 **85 Reg.-Nr. 12

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Bimetall für eine Visko-Lüfterkupplung

Die Erfindung bezieht sich auf eine VIsko-Lüfterkuppiung zur Steuerung des Antriebs eines Kühl 1uftventi1ators über ein Im Luftstrom hinter dem Kühler auf der Frontseite der Lüfterkupplung angeordnetes Bimetallelement, welches eine längliche Bau- *■ form aufweist, an seinen beiden Schmalselten abgestützt Ist und ' in seinem mittleren Bereich mit einem In den Innenraum der Lü-fterkupplung reichenden Übertragungsglied korrespondiert.

Eine VIsko-Lüfterkupplung der obengenannten Bauart Ist beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung P 3h hl 103.3 bekannt. Dieses Bimetallelement weist im Bereich seiner beiden Schmalselten jeweils zwei kurze Zapfen auf, die In eine entsprechende Halterung auf der Frontseite der Lüfterkupplung eingeengt sind. Im Bereich zwischen diesen Zapfen wirkt das Bimetallelement auf ein Übertragungsglied, welches in das Innere der Lüfterkupplung hineinreicht. Das Bimetallelement liegt mit seiner gesamten Fläche quer zur Strömungsrichtung der Kühlluft, welche durch den Kühler der Brennkra-Ftmasch I ne hindurchstreicht. Auf Schwankungen der Temperatur dieser Kühlluft reagiert das Bimetallelement mit einer entsprechenden stärkeren oder geringeren Durchwölbung. Dadurch wirkt es über seinen mittleren Bereich auf das übertragungsglied und steuert Im Inneren der Lüfterkupplung die Drehmomentübertragung.

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B!metall elemente der obengenannten Bauart müssen bestimmte Kräfte übertragen und bestimmte Schaltwege zurücklegen können. Außerdem muß der Schaltvorgang Innerhalb einer möglichst geringen Temperaturdifferenz ausgeführt werden. Diese verschiedenen Forderungen führen zu teilweise hochbelasteten Bimetallelementen, die im Dauerbetrieb zu Rißbildungen neigen können. Solche Risse in der Oberfläche eines Bimetal 1 elementes führen zum vorzeitigen Ausfall und gefährden dadurch das Kühlsystem der Brennkraftmasch ine.

Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Bimetal1 elemente der obengenannten Bauart dahingehend zu verbessern, daß sie bei gleicher oder besserer Funktion der Dauerbeanspruchung gewachsen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst. Durch das Unterteilen eines länglichen Bimetallelementes In wenigstens zwei Streifen mit Jeweils etwa der halben Breite, wobe-I beide Streifen Im Bereich der Schmalselten untereinander verbunden sind und zusätzlich noch Im Bereich des Übertragungsgliedes, wird einerseits eine einwandfreie Schaltbewegung erreicht, die um so günstiger ist, je größer das Verhältnis von Länge zu Brette ausgebildet Ist und andererseits wird durch die Anbindung von zwei dieser Streifen auch eine ausreichende Schaltkraft erzielt. Durch die In Längsrichtung aufgelöste Bauform wird dagegen die sonst auftretende Querwölbung unterbunden, die einerseits einer guten Schaltfunktion entgegenwirkt und andererseits partielle Oberbelastungen Im Material des Bimetallelementes hervorrufen kann. Zudem Ist eine bessere AnsprechempfIndlIchkelt gewährleistet, da die aufgeheizte Kühlluft das Bimetallelement besser, z. B. auch durch die Trennöffnungen, umspülen kann. Damit sind kühl lufttote Zonen auf der Rückseite des Bimetalls ausgeschlossen.

Gemäß den Unteransprüchen kann das Bimetallelement auch etwa rautenförmige Gestalt aufweisen, wobei die Trennöffnungen mit

ihren Konturen Im wesentlichen parallel zu dieser etwa rautenförmigen Außenkontur verlaufen. Dadurch ergeben sich erheblich größere Trennöffnungen, wodurch die Umspülung des Bimetallelementes durch die Luft nochmals verbessert wird und zum anderen kann dadurch bei gegebenen Platzverhältnissen die wirksame Längserstreckung des B!metal 1 elementes erhöht werden. Durch beide Maßnahmen wird das Ansprechverhalten des Bimetalls erheb-1 ich verbessert.

Die Erfindung wird anschließend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Im einzelnen:

Flg. 1 die Ansicht eines B!metal 1 elementes mit rechteckiger

Grundform;
Figuren 2 und 3 rautenförmige Gestaltung des B!metal 1 elementes einmal mit zentraler und einmal mit dezentraler Anordnung des ÖbertragungsglIedes.

FIg. 1 zeigt ein B!metal 1 element 1 In rechteckiger Grundform. Die beiden Schmalselten 8 sind jeweils mit einer kleinen Aussparung zur Befestigung des B!metal 1 elementes 1 versehen. Diese Aussparungen sind erfindungsunwesentlich. Die beiden Längsseiten 14 verlaufen parallel zueinander und weisen eine Längenausdehnung auf von Mehrfachen der Schmalselten 8. Das Bimetallelement 1 Ist In zwei parallel zueinander verlaufende Streifen 9 dadurch aufgeteilt, daß parallel zu den Längsselten 14 In der Mitte des BImetal1 elementes 1 zwei Trennungsöffnungen 5 vorgesehen sind, die sich längs erstrecken und die jeweils In der Nähe der Schmalseiten beginnen und sich In Richtung auf die Mitte zu erstrecken und dort kurz vor der Mitte jeweils enden, um In dem mittleren Bereich eine Verbindung zwischen beiden Streifen 9 herzustellen. In diesem Verbindungsbereich ist auch das Übertragungsglied 4 angeordnet, welches in die ansonsten nicht dargestellte Lüfterkupplung hineinreicht. Die Aufteilung des Bimetal I el ementes 1 in zwei parallel zueinander laufende Streifen von rechteckiger Grundform und die Verbindung dieser beiden

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Streifen sowohl Im Bereich der Schmal sei ten als auch Im mittleren Bereich verbessert sowohl die AnsprechempfIndlIchkelt des B!metal 1 elementes als auch seinen Schaltweg und seine Schaltkraft. Desweiteren wird die Lebensdauer dieses Bauteils wesentlich erhöht. Durch die Trennungsöffnungen 5 kann die auf das Bimetallelement 1 zuströmende Luft, deren Temperatur die Bewegung des Bimetal 1 elementes bewirkt, auch alle Bereiche der Rückseite umströmen, so daß die Reaktion des B!metal 1 elementes auf Temperaturänderungen unmittelbar erfolgen kann. Weiterhin wird durch diese Trennungsöffnungen 5 eine wesentliche Verbesserung des Schaltverhaltens hinsichtlich Schaltweg und Schaltkraft erzielt. Dies läßt sich dadurch erklären, daß bei einem Bimetallelement gleicher Außenkontur ohne Trennungsöffnungen 5 erheblich höhere Innere Mater I al spannungen auftreten durch die dann In wesentlich höherem Maße vorhandene Querverspannung, welche der erwünschten Wirkung entgegenwirkt. Dieser Querverspannung In Riehtung der Schmal selten kann durch diese Trennungsöffnungen 5 entgegengewirkt werden, wodurch das Verhältnis Längsseite Ik zu Schmalseite 8 vergrößert wird, was dem Schaltweg zugute kommt, und andererseits kann die notwendige Schaltkraft dadurch zumindest erhalten bleiben, daß zwei parallel zueinander angeordnete Streifen vorgesehen werden. Diese beiden Streifen sind Im Bereich der Schmalselten 8 und Im Bereich des Übertragungsgi Iedes h etwa In der Mitte untereinander verbunden.

Die Reduzierung dieser Querverspannungen ergibt auch eine höhere Lebensdauer.

Die Figuren 2 und 3 zeigen eine abgewandelte Bauform. Beiden Ausführungsformen Ist gleich, daß die beiden Streifen 10 der Bimetal 1 el emente 2 bzw. 3 eine etwa rautenförmige Gestalt aufweisen. Beide Streifen 10 sind Im Bereich der Schmalseiten 8 untereinander verbunden und weisen In Richtung auf die Mitte des Bimetal I el ementes zu einen größer werdenden Abstand voneinander auf. Das Bimetallelement 2 gemäß FIg. 2 weist Im mittleren Be-

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reich noch einen Steg 12 zur Verbindung der beiden Streifen 10 auf, wobei dieser Steg 12 das zentrisch In der Lüfterkupplung angeordnete Übertragungsglied k betätigt. Durch die rautenförmige Ausbildung der Längsselten 15 einerseits sowie durch die Im wesentlichen konstant-gehaltene Breite der Streifen 10 ergeben sich zwei Trennöffnungen 6, die etwa dreieckige Form aufweisen. Durch diese Ausgestaltung wird einerseits eine größere wirksame Länge der beiden Streifen 10 erzielt, was sich günstig auf den Verstellweg auswirkt. Zum anderen sind die Trennöffnungen 6 recht groß ausgefallen, wodurch die Umspülung des gesamten Bimetal I el ementes 2 durch die Kühlluft besonders effektiv Ist. Im übrigen gelten die Vorteile des Bimetal 1 elementes 1 gemäß FIg. auch bei dieser Ausführung. Gering unterschiedlich zu FIg. 2 Ist das Bimetallelement 3 gemäß Flg. 3 ausgeführt. Bei diesem 1st der Steg 13 zur Verbindung der beiden Streifen 10 außermittig angeordnet, was Insbesondere In solchen Fällen vorteilhaft Ist, bei welchen die Lüfterkupplung durch eine zentrische Schraube von vorne her durch das Bimetallelement 3 hindurch befestigt wird. Dadurch ergtbt sich eine exzentrische Anordnung des Übertragungsgl Iedes 4, In dessen Bereich dann auch der Steg 13 verläuft. Zusätzlich zu den Vorteilen der Bimetal1 elemente 1 und 2 ergibt sich bei einer Ausführung gemäß FIg. 3 noch die vorteilhafte zentrische Befestigung für die gesamte Lüfterkupplung. Dafür allerdings sind die Trennöffnungen 7 ungleich groß ausgeführt .

FRP-2 Ho/Bbl
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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Visko-Lüfterkuppl ung zur Steuerung des Antriebs eines KühlluftventIlators über ein Im Kühlstrom hinter dem Kühler auf der Frontseite der Lüfterkupplung angeordnetes Bimetallelement, welches eine längliche Bauform aufweist, an seinen beiden Schmalselten abgestützt ist und in seinem mittleren Bereich mit einem In den Innenraum der Lüfterkupplung reichenden Übertragungsglied korrespondiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetal!element Cl, 2, 3) zumindest eine längs und Im wesentlichen parallel zur Längsseite ClA, 15) verlaufende Trennöffnung C5, 6, 7) aufweist, die jeweils mit geringem Abstand von der entsprechenden Schmalseite C8) beginnt und im Bereich des ObertragungsglIedes C⁴O durch einen Steg ClI, 12, 13) unterbrochen Ist.

2. Visko-Lüfterkupplung- nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement C2, 3) eine etwa rautenförmige Gestalt aufweist, welche aus zwei schmalen Streifen ClO) besteht, die einmal Im Bereich der Schmalselten C8) des Bimetal 1 el ementes direkt miteinander verbunden sind, tm mittleren Bereich zwischen den beiden Schmalseiten C8) den größten Abstand voneinander aufweisen und im Bereich des Übertragungsgliedes C¹O über einen quer zur Längserstreckung verlaufenden Steg C12, 13) verbunden sind.

3. VIsko-Lüfterkupplung nach den Ansprüchen 1 und 2, bei welcher die Befestigung an der Antriebswelle über eine zentrische öffnung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg Cl3) zur Betätigung des Übertragungsgliedes C4) außermittig angeordnet ist.

FRP-2 Ho/Bb3 04.04.85