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Diese Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Grundkörpers für ein Ölschauglas mit einer Durchgangsöffnung und einem Reflektor darin, sowie auf die Herstellung eines Ölschauglases mit einem entsprechenden Grundkörper, gegen den eine transluzente Scheibe gedichtet ist.
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Mit einem solchen Ölschauglas kann beispielsweise der Füllstand eines Flüssigschmiermittels in einem Schmiermittelreservoir oder -kreislauf abgelesen werden, wenn das Schmiermittel an einer Seite der transluzenten Scheibe ansteht und dies von außerhalb durch die Scheibe sichtbar ist, vgl.
US 4,757,710 . So kann also etwa ein oberhalb des Schauglases liegender Füllstand von einem unterhalb unterschieden oder ein an der Scheibe anstehender Pegel auch direkt abgelesen werden. In Abhängigkeit von der Positionierung des Ölschauglases kann also beispielsweise ein Nachfüllen von Schmiermittel angezeigt sein.
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Die
CH 425 368 A zeigt ein Beobachtungsfenster für Maschinengehäuse, wobei zur Vermeidung von Gewinden das Schauglas selbst ohne einen zusätzlichen Haltering in eine Bohrung in der Gehäusewand gesteckt wird. Dazu ist an dem Schauglas ein als Anschlag dienender Kragen vorgesehen, mit dem das Schauglas dann an einer Seitenwandfläche des Gehäuses anliegt; zur Abdichtung ist in einer umlaufenden Nut des Schauglases ein dann an der Laibung der Bohrung anliegender Dichtring vorgesehen.
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Zur Herstellung des in den Schriften
US 4,206,537 A und
US 4,169,309 A offenbarten Ölschauglases wird ein Fenster in eine sich demgegenüber auf erhöhter Temperatur befindende und entsprechend gedehnte Hülse gesetzt und ist nach einem Temperaturausgleich darin gehalten. Die Hülse mit dem Fenster wird dann durch einen Haltering in einer Öffnung eines Flüssigkeltsbehälters gehalten, wobei der Haltering mit Schrauben an dem Behälter befestigt ist.
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Die
US 5,974,877 A zeigt eine unter radialer Kompression in eine Öffnung in einer Behälterwand gesetzte Scheibe, die mit einem Kragen an der Behälterwandfläche anliegt und in der konisch ausgestalteten Behälterwandöffnung durch eine Hinterschneidung gehalten ist.
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Aus dem Stand der Technik ist es ferner bekannt, einen dann durch eine Klemmverbindung gehaltenen Blechstreifen in die Durchgangsöffnung zu setzen, der als Reflektor durch die transluzente Scheibe eintretendes Licht teilweise auf diese reflektiert und somit die Ablesbarkeit verbessert.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers mit einem Reflektor anzugeben.
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Erfindungsgemäß löst diese Aufgabe ein Verfahren mit den Schritten:
- – Spanen einer sich in Durchgangsrichtung bis zu einem Boden innerhalb des Grundkörpers erstreckenden Vertiefung,
- – Spanen eines zusammen mit der Vertiefung die Durchgangsöffnung ausbildenden Durchtritts, wobei zumindest ein Teil des Bodens der Vertiefung verbleibt
und als in Durchgangsrichtung gesehen in die Querschnittfläche der Vertiefung fallender Reflektor des Ölschauglases ausgebildet ist.
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Der Reflektor wird also nicht als separates Bauteil im Anschluss an die Fertigung des Grundkörpers in diesen eingesetzt, sondern einstückig damit ausgebildet Dazu werden sowohl die Vertiefung als auch der Durchtritt durch spanende Bearbeitung, also ein Abtragen von überflüssigem Material in Form von Spänen, in den Grundkörper eingebracht, wobei das Spanen von Vertiefung und Durchtritt zeitgleich bzw. überlappend oder nacheinander und dabei in beliebiger Reihenfolge erfolgen kann.
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Durch die erfindungsgemäße Neuerung muss der Reflektor zunächst schon bei der Fertigung nicht mehr als separates Bauteil hergestellt oder beschafft und vorgehalten werden, und ferner entfallen die Handhabung, also das Einsetzen in die Durchgangsöffnung, betreffende Arbeitsschritte. Der Produktionsablauf kann vereinfacht und beispielsweise auch in Kostenhinsicht verbessert werden.
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Der einstückig mit dem Grundkörper ausgebildete Reflektor kann zudem von diesem auch nur unter Kraftaufbringung, etwa durch Herbeiführen eines Materialbruchs, getrennt werden, wohingegen ein gemäß dem Stand der Technik nur in die Durchgangsöffnung geklemmter Reflektor einfach herausgenommen werden und somit auch leichter verloren gehen kann.
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Für die spanende Bearbeitung geeignete Materialien, die die vorliegende Erfindung illustrieren, jedoch nicht einschränken, sind eisenhaltige Materialien, insbesondere Stähle, wie beispieisweise ein Automatenstahl beziehungsweise Nirosta, oder auch Materialien wie Messing oder Aluminium, welches ebenfalls legiert vorliegen kann.
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Der dann die Reflektoroberfläche bildende Boden der Vertiefung kann in Abhängigkeit von einem für das Spanen verwendeten Werkzeug etwa gewölbt oder auch plan ausgebildet sein und erstreckt sich quer, nicht notwendigerweise rechtwinklig, zur Durchgangsrichtung; im Falle einer Oberflächenrauigkeit wird dabei ein Mittelwert betrachtet.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. In der gesamten Offenbarung wird nicht im Einzelnen zwischen dem Verfahrensaspekt und einem verfahrensgemäß hergestellten Grundkörper oder Ölschauglas sowie dessen Verwendung unterschieden; die Offenbarung ist implizit im Hinblick auf sämtliche Kategorien zu verstehen.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung eines Ölschauglases, gegen dessen Grundkörper eine transluzente Scheibe gedichtet ist, die beispielsweise in die Durchgangsöffnung gesetzt oder auch an diese in Durchgangsrichtung anschließend auf dem Grundkörper vorgesehen sein kann, etwa durch einen Haltering gehalten.
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In weiterer Ausgestaltung erfolgt das Spanen des Durchtritts mit einem Fräswerkzeug, also durch eine geometrisch bestimmte Schneide und eine durch Rotation des Werkzeugs erzeugte Schnittbewegung. Das Fräswerkzeug kann beim Spanen des Durchtritts beispielsweise in Durchgangsrichtung oder quer dazu geführt und dazu etwa an einer in Durchgangsrichtung gelegenen Außenseite oder einer Außenmantelfläche des Grundkörpers angesetzt werden. Die Schneide kann beispielsweise senkrecht zur Durchgangsrichtung ausgerichtet sein und um eine zur Durchgangsrichtung parallele Achse rotieren, wobei der Durchtritt dann unter einer Relativverschiebung von Schneide und Grundkörper in Durchgangsrichtung gefräst wird. Dabei wird die Schneide vorzugsweise an einer dem Boden einer zuvor eingebrachten Vertiefung entgegengesetzten Außenseite des Grundkörpers angesetzt und dann weiter bevorzugt über den Boden hinaus verschoben; das Abtragen des entsprechenden Bodenbereichs wird so vorteilhafterweise auch innerhalb gewisser Bauteiltoleranzen sichergestellt.
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Wird das Fräswerkzeug quer zur Durchgangsrichtung geführt und an einer Außenmantelfläche angesetzt, kann eine Schneide davon in Bezug auf die Durchgangsrichtung beidseits des Bodens einer zuvor eingebrachten Vertiefung ansetzen, also dann auch einen flächigen Innenwandbereich der Vertiefung mit abtragen. Es wird somit nicht scharf entlang des Bodens nur dieser weggefräst, sodass wiederum eine Toleranz gegenüber Dimensionsabweichungen besteht und ferner einer Gratbildung an einem gegebenenfalls hohlkehlenartig ausgebildeten Übergang von Boden zu Seitenwand vorgebeugt werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform weist somit einen durch den Boden der Vertiefung gehenden Durchtritt auf, der vorzugsweise zumindest nicht ausschließlich durch eine Außenseitenwand verläuft, sodass an dieser etwa ein Außengewinde vorgesehen und das Ölschauglas dabei in Durchgangsrichtung dennoch kompakt gebaut werden kann. Der durch den Boden gehende Durchtritt eröffnet dabei auch für viskose Flüssigkeiten eine hinreichend große Durchströmungsöffnung.
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Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Vertiefung auf einer Drehmaschine in einen um eine zur Durchgangsrichtung parallele Achse rotierenden Grundkörper eingedreht, sodass die Vertiefung dann in Durchgangsrichtung gesehen einen kreisförmigen Querschnitt hat.
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Ein Drehmeißel kann dabei vorzugsweise eine senkrecht zur Durchgangsrichtung orientierte Schneide haben, die beim Eindrehen der Vertiefung in Durchgangsrichtung bewegt wird. Sofern dann sowohl die Vertiefung als auch der Durchtritt mit einer ausschließlich in Durchgangsrichtung erfolgenden Relativverschiebung eingebracht wenden, ist die Durchgangsöffnung von dem Reflektor abgesehen in Durchgangsrichtung geradlinig durchgehend ausgebildet.
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In weiterer Ausgestaltung erfolgt das Spanen des Durchtritts auch auf der für das Eindrehen der Vertiefung vorgesehenen Drehmaschine; es wird vorzugsweise zunächst die Vertiefung in den rotierenden Grundkörper eingedreht, der im Anschluss auf der Drehmaschine verbleibt, wobei der Durchtritt mit einem an der Drehmaschine vorgesehenen Fräswerkzeug in den dann nicht mehr rotierenden Grundkörper eingefräst wird.
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Die Kombination aus Dreh- und Fräsvorgang ist vorteilhaft. weil die Rotationsachse des Fräswerkzeugs zu jener des Grundkörpers versetzt, der Durchtritt also auch dezentral durch den Boden der Vertiefung geführt werden kann. Somit kann vorzugsweise ein in Durchgangsrichtung gesehen mittlerer Bereich des Bodens als Reflektor verbleiben, was auch bei von außen schräg einfallendem Licht eine Reflexion zurück zur transluzenten Scheibe gewährleistet.
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Die Orientierung der Schneide kann auch die Form des Durchtritts bestimmen und dieser im Falle einer parallel zur Durchgangsrichtung orientierten Schneide auch mit gerader Linie zum Durchtritt hin gefräst werden, wohingegen eine senkrecht zur Durchgangsrichtung orientierte und um eine zu dieser parallele Achse rotierende Schneide eine bogenförmige Linie ergibt Dabei muss nicht notwendigerweise die gesamte Schneide, sondern kann auch nur ein Teilbereich entsprechend orientiert sein. Der Durchtritt wird vorzugsweise mit einer in Durchgangsrichtung gesehen außerhalb der Vertiefung liegenden Rotationsachse unter alleiniger Relativbewegung in Durchgangsrichtung gefräst, hat also eine kreisbogenförmige Linie mit einem außerhalb der Vertiefung liegenden Mittelpunkt.
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In weiterer Ausgestaltung bezieht sich das Verfahren dann auf die Herstellung eines Grundkörpers mit mindestens zwei solchen Durchtritten, die an durch Rotation um eine gemeinsame Achse, bei beispielsweise drei Durchtritten um vorzugsweise 120°-Winkel, ineinander übergehenden Positionen in den Grundkörper gefräst werden. Die Anzahl der Durchtritte kann etwa in Abhängigkeit von der Gröle des Ölschauglases gewählt werden, sodass beispielsweise ein Ölschauglas mit einem außenseitig am Grundkörper vorgesehenen M10- oder M12- beziehungsweise G1/8- oder G1/4-Gewinde mit drei Durchtritten versehen werden kann, wohingegen insbesondere bei einem größeren Ölschauglas auch mehr Durchtritte, etwa vier, fünf, sechs, sieben, acht, neun oder zehn, und auch mehr als zehn, vorgesehen werden können. Einen bevorzugten Winkelabstand zwischen den Durchtritten ergibt dabei jeweils der Quotient aus 360° und der entsprechenden Anzahl Durchtritte.
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Die entsprechende Anzahl an Durchtritten wird weiter bevorzugt nacheinander gefräst, wobei nach dem Fräsen eines Durchtritts entweder das Fräswerkzeug an die dem nächsten Durchtritt entsprechende Position verschoben oder der Grundkörper um einen entsprechenden Winkel gedreht werden kann, besonders bevorzugt in einer zuvor schon für das Eindrehen der Vertiefung verwendeten Drehvorrichtung einer Drehmaschine. Eine solche Integration ermöglicht beispielsweise eine weitere Optimierung des Herstellungsablaufs.
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Dabei kann beispielsweise mit einer senkrecht zur Durchgangsrichtung orientierten Schneide, die beim Fräsen in Durchgangsrichtung gesehenen einen Mittenbereich des Querschnitts der Vertiefung nicht erreicht, ein in selber Richtung gesehenen in diesen Mittenbereich fallender Reflektor gestaltet werden, zu dem die Durchtritte jeweils eine kreisbogenförmige Linie haben; der Mittenbereich entspricht bei einer Vertiefung mit kreisförmigem Querschnitt dem Kreismittelpunkt. Zusammen mit der oben erwähnten außerhalb der Vertiefung liegenden Rotationsachse des Fräswerkzeugs kann der Reflektor dann so gestaltet werden, dass er über Stege mit dem Grundkörper verbunden bleibt, im Falle einer deutlich außerhalb der Vertiefung Gegenden Rotationsachse über vorzugsweise zum Grundkörper hin schmal zulaufende Stege, die also große Durchtrittsöffnungen freigeben.
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Eine entsprechende Kombination aus Fräsen und anschließendem Weiterdrehen des Grundkörpers kann auch mit einer zur Durchgangsrichtung parallelen Schneide realisiert werden, wobei das Fräswerkzeug dann beispielsweise nicht in Durchgangsrichtung in den Grundkörper eintaucht, sondern vorzugsweise allein senkrecht zu dieser durch eine Außenmantelfläche des Grundkörpers geführt wird. Die Entfernung der Schneide zur Rotationsachse des Fräswerkzeugs bestimmt dann den Radius der kreisbogenförmigen Linie des Durchtritts zum Reflektor hin.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf einen in einem entsprechenden Verfahren hergestellten Grundkörper bzw. ein entsprechend hergestelltes Ölschauglas mit einer Durchgangsöffnung in einem Grundkörper und einem einstückig mit diesem ausgebildeten Reflektor.
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Ferner bezieht sich die Erfindung auch auf die Verwendung eines solchen Ölschauglases für ein Getriebe, etwa ein Elektromotorgetriebe.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzelnen Merkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein können und sich, wie bereits erwähnt, implizit auf alle Kategorien der Erfindung beziehen.
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1 zeigt eine Schrägansicht eines Grundkörpers samt Fräswerkzeug;
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2 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines eingedrehten und angefrästen Reflektors;
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3 zeigt eine Aufsicht auf ein zusammengesetztes Ölschauglas.
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1 zeigt einen Grundkörper 1 eines Ölschauglases mit einer sich vollständig durch den Grundkörper 1 erstreckenden Durchgangsöffnung, die aus einer innerhalb des Grundkörpers 1 angeordneten, sich schräg in die Zeichenebene hinein erstreckenden Vertiefung und drei Durchtritten 2 gebildet ist Die Vertiefung wird auf einer Drehmaschine in einen um die zur Durchgangsrichtung 3 parallele Drehachse 4 rotierenden Grundkörper 1 unter einer Relativbewegung zu einem Drehmeißel eingedreht, wobei die Schneide des Drehmeißels und damit der Boden der Vertiefung senkrecht zur Durchgangsrichtung 3 orientiert sind.
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Die Durchtritte 2 werden dann nacheinander mit einer um eine Achse 5 rotierenden Schneide 6 eines Fräswerkzeugs 7 unter einer Relativbewegung zum Grundkörper 1 eingefräst. Dabei wird die Schneide 6 über den Boden der zuvor eingedrehten Vertiefung hinaus geführt, sodass der dann als Reflektor 8 verbleibende Boden über kurze Stege 9 zum übrigen Grundkörper 1 beabstandet ist.
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Der Reflektor 8 liegt endseitig an einem axialen Schaft 10 vor, in dessen Außenseite ein Außengewinde für ein späteres Einschrauben des Ölschauglases in ein komplementäres Gewinde eines Getriebegehäuses eingedreht ist. Das Ölschauglas findet dabei mit einem außenseitigen Flansch einer Drehkappe 11 eine Anlage an dem Getriebegehäuse, gegen welches dann eine in der Nut angeordnete Flachdichtung 12 dichtet zum Einschrauben des Ölschauglases ist an der Drehkappe 11 ein Außensechskant vorgesehen.
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Der Reflektor 8 ist nach dem Einsetzen des Ölschauglases zu dem Schmiermittel hin orientiert, dieses kann also in Abhängigkeit von einem Füllstand und der Orientierung des Reflektors durch einen der oder mehrere Durchtritte in die Durchgangsöffnung eintreten und bis zu einer gegen den Grundkörper 1 gedichteten, in der Darstellung durch diesen verdeckten, Flachglasscheibe vordringen. Das Ölschauglas wird typischerweise mit einer zur freien Öloberfläche parallel ausgerichteten Durchgangsrichtung 3 montiert, sodass bei einem steigenden Ölspiegel weder ein Lufteinschluss in der Vertiefung verbleibt noch ein Ölrückstand im Falle eines sinkenden Spiegels. Im Inneren des Ölkreislaufs ist typischerweise keine Lichtquelle vorhanden, weswegen der Reflektor 8 für eine zumindest teilweise Reflexion von durch die Flachglasscheibe von außen einfallendem Licht zurück zu dieser vorgesehen ist. Die Flachglasscheibe wird also indirekt beleuchtet, wodurch an einer Seite der Scheibe anstehendes Öl von außen optisch besser erkennbar ist
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2 zeigt einen Ausschnitt des zu 1 beschriebenen Grundkörpers in vergrößerter Darstellung, wobei Teile mit identischen Bezugszeichen die zu 1 beschriebene Funktionalität haben. Die eingedrehte Vertiefung wird durch eine in Durchgangsrichtung 3 gesehen kreisförmige Linie 21 zum Grundkörper 1 hin begrenzt, und die Durchtritte 2 haben zum Reflektor 8 hin in Durchgangsrichtung gesehen eine kreisbogenförmige Linie 31.
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Der mit dem Grundkörper 1 einstückig ausgebildete Reflektor 8 ist über die Stege 9 einerseits mit dem übrigen Grundkörper 1 verbunden und andererseits zu diesem beabstandet, eine durch den Boden der Vertiefung bestimmte, also der Reflektoroberfläche entsprechende, Ebene schneidet den übrigen Grundkörper 1 also nicht.
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3 zeigt ein zusammengesetztes Ölschauglas in Aufsicht, wobei der Blick durch eine Flachglasscheibe 31 und die Durchgangsöffnung 32 auf den Reflektor 8 fällt. Die Flaschglasscheibe 31 wird dabei zwischen einem Haltering 33 und einem innenseitig in der Durchgangsöffnung 32 ausgebildeten Kragen gehalten. Diese Ansicht entspricht auch jener beim Kontrollieren des Ölstands, ein steigender Pegel wäre also als sich von unten nach oben verschiebende Linie erkennbar.
