| JPS57107438 | ADJUSTABLE VISCOUS FLUID FAN DRIVING JOINT |
| JPS62184235 | POWER TRANSMISSION |
| WO/2014/047430 | VISCOUS CLUTCH WITH ADJUSTABLE PUMP MECHANISM AND/OR RETURN BORE THROUGH ROTOR |
| FR2275686A1 | 1976-01-16 | |||
| DE1157442B | 1963-11-14 | |||
| GB1017189A | 1966-01-19 | |||
| DE2135791A1 | 1972-02-03 | |||
| US2879755A | 1959-03-31 | |||
| GB1411283A | 1975-10-22 | |||
| FR776210A | 1935-01-21 |
| 1. | Flüssigkeitsreibungskupplung mit ineinandergreifenden Scheibensätzen, die innerhalb eines abgeschlossenen, mit Arbeits¬ flüssigkeit gefüllten, ringzylindrischen Gehäuses angeordnet sind und deren Scheibenabstand sich temperaturabhängig ändert, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Scheibenabstand mit zu¬ nehmender Temperatur größer wird. |
| 2. | Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gehäusestirnwände (9, 10) die axiale Begrenzung der Scheibensätze (2, 3) bilden und unter Druck nachgiebig sind. |
| 3. | Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gehäusestirnwände (9, 10) mit dem äußeren Gehäusemantel (5) fest verbunden und dünnwandig sind und ihr Abstand zur Rotationsachse hin abnimmt. |
| 4. | Flüssigkeitsreibungskupplung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die axiale Nachgiebigkeit der Stirnwände (9, 10) des Gehäuses gleich oder größer 0,1 mm, multi¬ pliziert mit der Anzahl der Scheiben (2, 3) , ist. |
| 5. | Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da'durch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kupp¬ lung (1) bei Raumtemperatur eine Füllung von weniger als 98 % Ar¬ beitsflüssigkeit aufweist. *. |
| 6. | Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den Scheiben (2, 3) Spreizmittel vorgesehen sind. |
| 7. | Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Scheiben (2, 3) leicht gewellt sind. |
| 8. | Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Scheiben (2, 3) Durchbrechungen aufweisen. |
| 9. | Flüssigkeitsreibungskupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Blech¬ käfige (22, 23) der Dichtungen (13, 14) an Stirnflächen (24, 25) des Nabenteiles (5) axial anlaufen. |
| 10. | Flüssigkeitsreibungskupplung .nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß minde¬ stens eine Scheibe (2) des äußeren Scheibensatzes (2) zum Gehäuse¬ mantel (6) oder eine Scheibe (3) des inneren Scheibensatzes (3) zum Nabenteil (5) axial festgelegt ist. |
Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsreibungskupp¬ lung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
In der DE-AS 21 35 791 ist eine Flüssigkeitsreibungskupplung beschrieben und dargestellt, deren Gehäuse abgeschlossen und zum größten Teil mit einer Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist. Eine große Füllung des Gehäuses ist erwünscht, um bei kleinem Bauvolumen ein großes übertragbares Moment zu erzielen. Eine vollständige Füllung bereitet jedoch Schwierigkeiten, da infolge der stärkeren volume- trischen Ausdehnung der Flüssigkeit der Druck im Gehäuse mit zu¬ nehmender Temperatur über das zulässige Maß ansteigt. Der Füllungs grad dieses Gehäuses muß sich daher nach der höchsten zu erwarten¬ den Temperatur richten, die bei extremen Betriebszuständen auf¬ treten kann. Dadurch kann häufig der optimale Füllungsgrad für niedrigere Temperaturen nicht erzielt werden.
Um die Ausdehnung der Arbeitsflüssigkeit zu ermöglichen ist es ferner bekannt, durch nachgiebige Bauelemente verschlossene Ausdehπungsräu e am Arbeitsraum anzuordnen (FR-PS 776 210) . Hierbei wird gleichzeitig mit der Ausdehnung der Arbeitsflüssig¬ keit der axiale Abstand der Scheiben verringert, so daß der Moment abfall infolge der temperaturabhängigen Viskositätsverringerung kompensiert werden kann. Bei der Auslegung sind die selten auftre¬ tenden Spitzentemperaturen zu berücksichtigen, was den Bauaufwand und das Bauvolumen nachteilig beeinflußt. Dies ist besonders un¬ günstig, wenn die Flüssigkeitsreibungskupplung in einem Verteiler¬ bzw. Differentialgetriebe verwendet werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flüssigkeits¬ reibungskupplung mit geringem Bauaufwand und kleinen Abmessungen zu schaffen, die in dem normalen Betriebstemperaturbereich eine
gute Drehmomentübertragungskennlinie aufweist, aber bei ungünsti¬ gen Betriebsbedingungen nicht zerstört wird. Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des ersten Anspruches gelöst.
Durch den mit der Temperatur größer werdenden Scheibenabstand werden die Übertragungsverluste und damit der Wärmeanfall in der Kupplung reduziert, so daß sich selbst bei ungünstigen Betriebsbe¬ dingungen ein Gleichgewicht zwischen entstehender und abgeführter Wärme einstellt. Extreme Betriebsbedingungen können daher nicht zu einer thermischen Überbelastung der Flüssigkeitsreibungskupplung führen und können daher bei der Bemessung des Füllungsgrades außer Betracht bleiben. Eine Abstimmung mit einer Teilfüllung ist in der Weise möglich, daß sich bis zu einer vorgebbaren Betriebs¬ temperatur der Scheibenabstand nicht ändert und damit das über¬ tragbare Moment nicht reduziert wird.
Es sind durch Tellerfedern belastete, stirnseitig angeordnete Ringkolben bekannt (DE-AS 11 57 442) , die eine Arbeitsfläche auf- weisen. Diese verändert ihren Abstand zur Gegenfläche unter dem Einfluß der Fliehkrafteinwirkung der Arbeitsflüssigkeit.
In einfacher Weise und mit geringem baulichem Aufwand läßt sich eine Flüssigkeitsreibungskupplung mit den Merkmalen nach An¬ spruch 2 und 3 darstellen. Dabei ist es möglich, daß entweder nur eine oder beide Gehäusestirnwände ganz oder teilweise axial nach¬ giebig sind. Die Nachgiebigkeit sollte zweckmäßigerweise gleich oder größer sein als 0,1 mm, multipliziert mit der Anzahl der Scheiben. Der zur Verfügung stehende axiale Abstand zwischen den Stirnwänden des Gehäuses wird sich im Betrieb auf die Abstände zwischen den " Scheiben verteilen. Dieser Vorgang kann zweckπäβiger- weise durch Spreizmittel, z. B. Federelemente zwischen den Schei¬ ben, beschleunigt werden (Anspruch 6) . Ferner können leichte Wel¬ lungen der Scheiben oder Durchbrechungen in Form von Schlitzen oder Löchern diesen Vorgang begünstigen (Ansprüche 7 und 8) .
OMP
Durch das Anlaufen der Blechkäfige der Dichtungen an Ring¬ flächen des Nabenteiles wird ein Mindestabstand zwischen den Scheiben und damit eine Begrenzung des maximalen Drehmomentes, insbesondere bei niedriger Betriebstemperatur, erreicht (An¬ spruch 9) .
Durch das axiale Festlegen mindestens einer Scheibe wird die gleichmäßige Verteilung des Gesamtabstandes zwischen den einzel¬ nen Scheiben wirksam verbessert (Anspruch 10) .
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt:
Die Figur zeigt in einem vereinfachten, teilweisen Längs¬ schnitt eine Flüssigkeitsreibungskupplung 1 mit einem äußeren Scheibensatz 2 und einem inneren Scheibensatz 3, die ineinander¬ greifen.
Der innere Scheibensatz 3 ist über Mitnahmeverzahnungen 4 axial verschiebbar, jedoch drehfest mit einem Nabenteil 5 verbun¬ den. Der äußere Scheibensatz 2 ist in gleicher Weise mit einem Ge- häusemantel 6 verbunden, der seinerseits mit einem äußeren Mit¬ nahmeprofil in ein Anschlußteil 8 eingreift. An den Stirnseiten des Gehäusemantels 6 sind dünnwandige, aus Blech geformte Stirn¬ wände 9 und 10 befestigt, die sich zum Nabenteil 5 hin nähern und in den Bereichen 11 und 12 die axiale Begrenzung der Scheiben¬ sätze 2, 3 bilden. Dabei soll die Abstandsdifferenz der Stirn¬ wände 9, 10 im Bereich des Gehäusemantels 6 und in den Berei¬ chen 11 und 12 mindestens 0,1 mm, multipliziert mit der Anzahl der Scheiben, betragen.
Zwischen dem Nabenteil 5 und den Stirnwänden 9 sind in axialen Anformungen 15 und 16 Dichtungen 13 und 14 angeordnet, die den Innenraum 17 nach außen hin abdichten. Dieser ist ganz oder doch zum größten Teil mit einer Arbeitsflüssigkeit, insbesondere Silikon, gefüllt.
Zwischen den Scheiben der Scheibensätze 2 bzw. 3 können nicht näher dargestellte Spreizelemente, z. B. Federn, vorgesehen wer¬ den. Ferner können die Scheiben leichte, nicht näher dargestellte Wellungen aufweisen oder Durchbrechungen in Form von Schlitzen und Löchern haben.
Die Stirnwände 9 und 10 sind axial nachgiebig und werden bei Ausdehnung der Arbeitsflüssigkeit gespreizt. Da die Spreizung im Ausführungsbeispiel in der Nähe des Nabenteils stattfindet, er¬ folgt sie fast ausschließlich infolge der Wärmedehnung und nicht durch Einfluß von Zentrifugalkräften. Der minimale Abstand der Stirnwände 9, 10 wird durch Anlaufen der Blechkäfige 22, 23 der Dichtungen 13, 14 an Ringflächen 24, 25 des Nabenteiles 5 be¬ grenzt.
Das Nabenteil 5 ist über eine formschlüssige Verbindung 18 mit einem zweiten Anschlußteil 19 verbunden, das in einer Gehäuse¬ wand mittels eines Lagers 21 drehbar gehalten ist.
Die Nachgiebigkeit " der Stirnwände 9, 10 kann auch durch feder- oder druckbelastete Ringkolben erzeugt werden, die an einem inneren Anschlag anliegen. Eine solche Ausführung ist aufwendiger, aber besser einstell- und steuerbar.
O PI
Bezuqszeichen
1 Flüssigkeitsreibungskupplung
2 Scheibe, äußerer Scheibensatz
3 Scheibe, innerer Scheibensatz
4 Mitnahmeverzahnung
5 Nabenteil
6 Gehäusemantel
7 Mitnahmeprofil
8 Anschlußteil
9 Stirnwand
10 Stirnwand
11 Bereich
12 Bereich
-13 Dichtung
14 Dichtung
15 Anformung
16 Anformung
17 Innenraum
18 Formschlüssige Verbindung
19 Zweites Anschlußteil
20 Gehäusewand
21 Lager
22 Blechkäfig
23 Blechkäfig
24 Stirnfläche
25 Stirnfläche
OMFI
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