-
Die
Erfindung betrifft ein Entlüftungselement für
ein Gehäuse nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Die Erfindung betrifft zudem ein Gehäuse nach dem Oberbegriff
von Patentanspruch 9.
-
Eine
Entlüftung eines Gehäuses, insbesondere eines
Getriebegehäuses, ist im Allgemeinen derart realisiert,
dass im Gehäuse eine Bohrung in einem extra für
die Entlüftung des Gehäuses geschaffenen, ölberuhigten
Bereich angeordnet ist.
-
Die
EP 1 559 932 A1 offenbart
ein Entlüftungselement, das durch seine Gestaltungsform
eine Abscheidung von Öl von den aus dem Gehäuse
zu entlüftenden Gasen ermöglicht.
-
Die
bekannten Lösungen weisen somit die Nachteile auf, dass
entweder extra ein ölberuhigter Bereich im Gehäuse
zu dessen Entlüftung geschaffen werden muss, oder aber
aufwändig gestaltete Elemente mit einer Ölabscheidung
eingesetzt werden müssen, was beides die Kosten des Gehäuses negativ
beeinflusst.
-
Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entlüftungselement
für ein Gehäuse zu entwickeln, das eine einfache
und kostengünstige Entlüftung des Gehäuses
ermöglicht.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Entlüftungselement, für
ein Gehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie
durch ein Gehäuse mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen
und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
-
Bei
einem Entlüftungselement für ein Gehäuse,
insbesondere ein Getriebegehäuse, in welchem ein Schmierstoff,
insbesondere Öl, und bewegliche, insbesondere rotierbare,
Elemente aufgenommen sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass mittels des Entlüftungselements eine Verbindung zwischen einem
schmierstofffreien oder schmierstoffberuhigten Bereich des Gehäuses
und einer Öffnung im Gehäuse herstellbar ist.
-
Dabei
ist das Entlüftungselement in einer vorteilhaften Ausführungsform
derart gestaltet, dass es einen hohlzylindrischen Körper
aufweist, mittels dessen Luft im Gehäuse, die sich in Folge
eines Betriebs der beweglichen Teile erwärmt und ausdehnt, von
einem schmierstofffreien oder schmierstoffberuhigten Bereich des
Gehäuses über eine Öffnung im Gehäuse
an die Außenluft abgeführt werden kann. Dies hat
den Vorteil inne, dass nicht extra ein schmierstofffreier oder schmierstoffberuhigter
Bereich, in dem kein Schmierstofffluss stattfindet, geschaffen werden
muss.
-
Im
Inneren eines Gehäuses existieren immer außenwandferne
Zonen, die schmierstofffrei oder schmierstoffberuhigt sind. Derartige
Zonen sind beispielsweise aufgrund einer Konstruktion des Gehäuses,
Erfahrungen von Entwicklern und/oder Konstrukteuren oder Messung
beispielsweise mittels Schaugläsern identifizierbar.
-
Mittels
eines erfindungsgemäßen Entlüftungselements
kann eine Verbindung zwischen diesen Bereichen und der Umgebung
hergestellt werden, so dass kein Schmierstoff mit der zu entlüftenden
Luft bzw. den zu entlüftenden Gasen aus dem Gehäuse
an die Umgebung treten und diese verschmutzen kann. Aufwändige
und kostenintensive Ölabscheidungselemente können
dadurch vermieden werden. Das Entlüftungselement kann dabei
an einer beliebigen Stelle des Gehäuses angeordnet werden.
-
Durch
die Vermeidung der speziellen Schaffung von schmierstofffreien oder
schmierstoffberuhigten Zonen und/oder der Vermeidung eines Einsatzes
von aufwändigen Schmierstoffabscheidungselementen können
die Kosten des Gehäuses gering gehalten werden. Dieser
Vorteil kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn es sich bei dem
Gehäuse um ein Getriebegehäuse handelt, das beispielsweise in
einem Nutzkraftwagen verbaut wird, bei dem vor dem Hintergrund einer
hohen Wirtschaftlichkeit eine Kosteneinsparung besonders vorteilbehaftet
ist.
-
Nichtsdestoweniger
kann durch das erfindungsgemäße Entlüftungselement
dennoch eine effiziente Entlüftung des Gehäuses
stattfinden, wodurch die Dichtungen weniger stark beansprucht werden, da
eine höhere Anpresskraft in Folge einer erwärmten
und ausgedehnten Luft bzw. Gasen im Gehäuse vermieden werden.
Dies kommt besonders Radialwellendichtringen in Kontakt mit Wellen,
die im Gehäuse aufgenommen sind, zugute, wodurch ein erhöhter
Verschleiß und damit Undichtigkeiten vermieden werden.
-
In
umgekehrtem Sinne muss bei Abkühlung des Gehäuses
entsprechend wieder Luft in das Gehäuse gelangen. Durch
das erfindungsgemäße Entlüftungselement
ist ein beidseitiger Luftaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses
und der Umgebung ermöglicht, ohne dass Schmierstoff, insbesondere Öl,
an die Umgebung austreten kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass das
derartige Entlüftungselement an beliebigen Stellen des
Gehäuses platzierbar ist. Somit können beispielsweise
Package-Probleme umgangen werden.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Entlüftungselement
aus einem metallischen Werkstoff gebildet. Dadurch ist es sowohl
temperatur- als auch ölbeständig, und weist eine
lange Lebensdauer auf, was einen Verschleiß des Entlüftungselements
und damit hohe Reparaturkosten vermeidet oder zumindest reduziert.
-
In
einer alternativen Ausführungsform ist das Entlüftungselement
aus einem temperatur- und ölbeständigen Kunststoff
gebildet. Diese Ausführungsform ist insofern vorteilbehaftet,
als dass dadurch ein Gewicht des Entlüftungselements und
damit ein Gewicht des Gehäuses und des gesamten Kraftwagens, in
den ein derartiges Gehäuse mit einem derartigen Entlüftungselement
eingebaut ist, gering hält, was einerseits eine durch den
Kraftwagen aufnehmbare Nutzlast nicht negativ beeinflusst, und andererseits einen
Kraftstoffverbrauch und damit CO2-Emissionen in
Grenzen hält.
-
Zur
Erhöhung einer Entlüftungseffizienz des Entlüftungselements
weist das Entlüftungselement in einer vorteilhaften Ausführungsform
seitliche Durchbrüche in seinem hohlzylindrischen Bereich
auf. Dadurch kann eine höhere Menge an zu entlüftender Luft
bzw. an zu entlüftenden Gasen aus dem Gehäuse
in den hohlzylindrischen Bereich des Entlüftungselements
und damit an die Umgebung austreten, was eine effizientere Entlüftung
ermöglicht. An dieser Stelle sei erwähnt, dass
das Entlüftungselement nicht notwendigerweise einen hohlzylindrischen
Bereich aufweisen muss. Es ist dabei jegliche geometrische Art von
Hohlprofil vorstellbar, mittels dessen Luft aus einem schmierstofffreien
oder schmierstoffberuhigten Bereich im Inneren des Gehäuses
an die Umgebung abgeführt werden kann.
-
Die
Verbindung des Entlüftungselements mit dem Gehäuse
kann beispielsweise schnell und einfach mittels einer Schraubverbindung
erfolgen. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Montage,
was die Kosten des Gehäuses gering hält. Ebenfalls
möglich ist beispielsweise zusätzlich oder auch
alternativ eine Klemm- und/oder eine Steck- und/oder eine Clipsverbindung
mit dem Gehäuse, was die Montage weiter beschleunigt und
damit die Kosten weiter senkt. Besonders im Falle einer Klemm- und/oder
einer Steckverbindung werden zusätzliche Fixierteile vermieden,
was ebenfalls die Kosten weiter positiv beeinflusst.
-
Nichtsdestoweniger
ist dabei ebenso eine Schweißverbindung des Entlüftungselements
mit dem Gehäuse vorstellbar. Ebenso kann ein derartiges
Entlüftungselement einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet
sein. Dabei kann es beispielsweise schon während eines
Gießvorgangs des Gehäuses mit ausgeformt werden.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Entlüftungselement
flexibel ausgebildet. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht
werden, dass es als ein flexibler Wellenschlauch aus Metall oder aus
einem flexiblen, schmierstoff- und temperaturbeständigen
Kunststoff gebildet ist. Somit ist ermöglicht, dass das
Entlüftungselement nach der Montage an bzw. in das Gehäuse
beispielsweise durch eine Montageöffnung oder eine ohnehin
existierende Öffnung zur Montage der bewegbaren Elemente
des Gehäuses flexibel an die relevanten schmierstofffreien
oder schmierstoffberuhigten Bereiche verbracht, d. h. beispielsweise
gebogen werden kann. Dies ermöglicht eine Ausrichtung des
Entlüftungselements auch nach erfolgter Montage, sogar
wenn diese über eine beschriebene Schweißverbindung
erfolgt. Hierbei kann das Entlüftungselement auch einfach
als Gummischlauch ausgebildet sein.
-
In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist an dem
Entlüftungselement zur Umgebung des Gehäuses hin
ein Filz und/oder ein Schlauch und/oder ein Rohr an bring bar. Die
Anbringbarkeit eines Filz beispielsweise ermöglicht eine Sicherstellung,
dass kein Schmierstoff aus dem Gehäuse an die Umgebung
austreten kann bzw. umgekehrt keine Fremdpartikel von außen
in das Gehäuse eindringen können. Anstelle des
Filz kann beispielsweise auch ein Filterelement oder dergleichen
anbringbar sein.
-
Die
Anbringung eines Schlauchs ermöglicht die Ableitung der
zu entlüftenden Luft bzw. der zu entlüftenden
Gase aus dem Getriebegehäuse an gewünschte Stellen
beispielsweise zu in Fahrzeughochrichtung höherliegende
Stellen, um beispielsweise eine Geruchsbelästigung ähnlich
wie bei Auspuffrohren von LKW zu reduzieren. Dadurch kann auch eine
Wattiefe von beispielsweise geländegängigen Kraftwagen
und insbesondere Nutzkraftwagen mit einem derartigen Entlüftungselement
für das Gehäuse und insbesondere für
das Getriebegehäuse erhöht werden, ohne dass beispielsweise
Wasser beim Durchqueren eines Flusses in das Getriebegehäuse
eindringen kann, wodurch eine Schmierfähigkeit des Schmierstoffes
negativ beeinflusst werden würde.
-
Die
beschriebenen Vorteile eines erfindungsgemäßen
Entlüftungselements kommen besonders dann zum Tragen, wenn
es, wie angedeutet, in einem Gehäuse und insbesondere in
einem Getriebegehäuse, in welchem ein Schmierstoff, insbesondere Öl, und
bewegliche, insbesondere rotierbare Elemente aufgenommen sind, zum
Einsatz kommt. Durch eine Erwärmung des Getriebegehäuses
in einem Fahrbetrieb kann sich durch die Erwärmung ausdehnende Luft
bzw. Gase aus dem Getriebegehäuse abgeführt werden,
wodurch ein Innendruck des Gehäuses nicht merklich ansteigt.
Durch diese Entlüftung wird eine höhere Beanspruchung
von Dichtungen in Folge einer höheren Anpresskraft vermieden,
was einen Verschleiß dieser Dichtungen und damit Undichtigkeiten vermeidet.
-
In
einer alternativen Ausführungsform ist das Entlüftungselement
bzw. dessen Hohlprofilbereich vorne verschlossen, und der Hohlprofilbereich
weist lediglich die erwähnten seitlichen Durchbrüche
auf. Dadurch kann vermieden werden, dass beispielsweise durch die
beweglichen Elemente des Gehäuses hochspritzender Schmierstoff
in das Hohlprofil eintreten und an die Umwelt austreten kann. Die
zu entlüftenden Luft bzw. die zu entlüftenden
Gase können dennoch in das Hohlprofil über die
seitlichen Durchbrüche eintreten und abgeführt
werden.
-
Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung
genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend
in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine
gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nur in der angegebenen
Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die Zeichnungen zeigen
in:
-
1 eine
Frontansicht eines Gehäuses mit einem Ausbruch zur Schnittdarstellung
eines Entlüftungselements zur Entlüftung des Gehäuses,
sowie einen Längsschnitt durch das Gehäuse zur
weiteren Darstellung des Entlüftungselements,
-
2 abschnittsweise
einen Ausbruch zur Darstellung eines Entlüftungselements
in einem Gehäuse, sowie abschnittsweise einen Längsschnitt durch
das Gehäuse zur weiteren Darstellung des Entlüftungselements
und
-
3 drei
Ausführungsformen eines Entlüftungselements in
je einem Längsschnitt.
-
Während 1 in
zwei Schnittdarstellungen eine Anordnung eines Entlüftungselements
in einem Gehäuse zur Entlüftung desselbigen darstellt,
ist in 2 dargestellt, wie mittels eines Entlüftungselements
ein ölberuhigter Raum mit einer Öffnung des Getriebegehäuses
zur Entlüftung des Getriebegehäuses verbunden
ist, ohne dass eine spezielle Schaffung eines ölberuhigten
Raumes nötig ist. 3 zeigt
drei mögliche Ausführungsformen eines Entlüftungselements,
wie es beispielsweise in 1 und/oder in 2 einsetzbar
ist.
-
1 zeigt
ein Gehäuse 10 in Form eines Getriebegehäuses,
das zur Entlüftung von in einem Betrieb des Gehäuses 10 sich
erwärmende Luft eine Öffnung 12 aufweist.
Normalerweise wird eine derartige Öffnung 12 in
einem extra zur Entlüftung geschaffenen ölberuhigten
Bereich angeordnet. Bei dem Gehäuse 10 in 1 jedoch
ist ein Entlüftungselement 14 vorgesehen, das
in die Öffnung 12 des Gehäuses 10 eingebracht
ist. Das Entlüftungselement 14 weist dabei einen
hohlzylindrischen Bereich 16 auf, der weit in das Innere
des Gehäuses 10 hineinragt. Zudem ist der hohlzylindrische
Bereich 16 gekrümmt.
-
Diese
Gestaltung des Entlüftungselements 14 korrespondiert
derart mit dem Gehäuse 10, dass durch die Länge
und die Krümmung des hohlzylindrischen Bereichs 16 eine Öffnung 18 des
Entlüftungselements 14 in einen schmierstoffberuhigten
Bereich des Gehäuses hineinragt. Ein derartiger schmierstoffberuhigter
Bereich existiert in jedem Gehäuse und muss in diesem Falle
nicht extra geschaffen werden, was Konstruktions- bzw. Betriebskosten
reduziert.
-
Die
Verbindung des Entlüftungselements 14 mit dem
Gehäuse 10 kann dabei beispielsweise mittels einer
Steck- oder aber auch mittels einer Schweißverbindung realisiert
werden.
-
Durch
die in 1 gezeigte Anordnung ist es möglich,
dass zu entlüftende Luft bzw. zu entlüftende Gase
aus dem Gehäuse 10 mittels des Entlüftungselements 14 an
die Öffnung 12 des Gehäuses 12 geführt
wird, wo die zu entlüftende Luft bzw. die zu entlüftenden
Gase an eine Umgebung austreten können. In umgekehrter
Weise kann bei Abkühlung des Gehäuses 10 Luft
in umkehrtem Wege in das Innere des Gehäuses 10 eintreten.
-
In 2 ist
der Sachverhalt aus 1 anhand eines Gehäuses 10' in
einer vergrößerten Darstellung verdeutlicht. Ein
Entlüftungselement 14', das ebenfalls einen hohlzylindrischen
Bereich 16' aufweist, der hier allerdings nicht gekrümmt
ist, korrespondiert dabei mit einem Außenumfang 20 über
eine Öffnung 12' des Gehäuses 10' mit
einer Umgebung. Andererseits kommuniziert das Entlüftungselement 14' über
eine Öffnung 18' in einem ölberuhigten Raum 22 in
einem Getriebeinnenraum 24. Somit kann über die Öffnung 18' zu
entlüftende Luft bzw. zu entlüftende Gase aus
dem Getriebeinnenraum 24 an die Umgebung abgeführt
bzw. umgekehrt bei Abkühlung des Gehäuses 10' Luft
aus der Umgebung in den Getriebeinnenraum 24 eintreten.
-
Die
in 2 dargestellte Führung des hohlzylindrischen
Bereichs 16' des Entlüftungselements 14' in
den ölberuhigten Raum 22 verhindert somit, dass
neben der zu entlüftenden Luft bzw. den zu entlüftenden
Gasen Öl über die Öffnung 12' an
die Umgebung austreten und diese verschmutzen kann.
-
3 zeigt
drei Ausführungsformen eines Entlüftungselements
in je einem Querschnitt. Die Gestaltungsform eines entsprechenden
Entlüftungselements gleicht dabei jeweils einem jeweiligen
Anwendungsfall in einem Gehäuse, wie es beispielsweise
in 1 und 2 dargestellt ist. Ein Entlüftungselement 30 weist
dabei am unteren Ende seines hohlzylindrischen Bereichs 34 eine
Erweiterung 32 seines Querschnitts auf, wodurch mehr zu
entlüftende Luft bzw. zu entlüftende Gase aus
einem Inneren eines Gehäuses in das Entlüftungselement 30 eintreten kann.
Mittels eines Bunds 36 ist das Entlüftungselement 30 beispielsweise
in einer korrespondierenden Öffnung des Gehäuses
positionierbar und gegen ein zu tiefes Hineinrutschen in das Innere
des Gehäuses geschützt.
-
Ein
Entlüftungselement 40 zeichnet sich dadurch aus,
dass sein hohlzylindrischer Bereich 44 Durchbrüche
aufweist, wodurch zusätzliche zu entlüftende Luft
bzw. zu entlüftende Gase in das Entlüftungselement 40 eintreten
und von einem Inneren eines Gehäuses an eine Umgebung des
Gehäuses abgeführt werden kann.
-
Eine
alternative Ausführungsform eines Entlüftungselements 50 weist
einen Absatz 52 auf seinem hohlzylindrischen Bereich 54 auf.
Dieser Absatz 52 dient beispielsweise einer zusätzlichen
Positionierung und/oder Zentrierung des Entlüftungselements 50 bei
Anordnung des Entlüftungselements 50 an einem
Gehäuse, das zu entlüften ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-