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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölwanne, wie sie beispielsweise im Antriebsstrang eines Fahrzeugs, etwa als Getriebegehäuseelement oder als Ölwanne eines Verbrennungsmotors verwendet wird.
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Eine derartige Ölwanne ist benachbart – beispielsweise unterhalb eines ihr zugeordneten Bauteils, etwa eines Getriebes oder Verbrennungsmotors – angeordnet und soll in dem Bauteil benötigtes Öl bevorraten und auffangen. Die Ölwanne kann dabei auch als Teil des Gehäuses des Bauteils ausgebildet sein. Eine derartige Ölwanne weist nach dem Stand der Technik eine Öffnung auf, um das in ihr bzw. in dem ihr zugeordneten Bauteil – z. B. einem Getriebe oder einem Verbrennungsmotor – enthaltene Öl abzulassen. Weiterhin weisen derartige Ölwannen oftmals ein Füllstandsrohr auf, das in der Ölwanne senkrecht befestigt ist. Das Füllstandsrohr weist an seinem unteren Ende eine verschließbare Öffnung auf und ist an seinem oberen Ende offen. Wird nun Öl in die Ölwanne bzw. in das gesamte Bauteil, also beispielsweise in ein Getriebe oder einen Verbrennungsmotor, eingefüllt, so beginnt Öl aus der unteren Öffnung auszulaufen, sobald der Ölpegel die obere Kante des Füllstandsrohrs erreicht hat und Öl in das Füllstandsrohr überläuft. Mittels dieses Füllstandsrohres lässt sich daher beim Befüllen eines Bauteils oder einer montierten Ölwanne mit Öl der Ölpegel einstellen.
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Die
DE 102 54 551 B3 beschreibt ein Füllstandsrohr, das in einer Arbeitsstellung nach oben gedrückt werden kann und dabei eine Ölablassöffnung freigibt. Auf diese Weise ist ein Ablassen eines Großteils des in der Ölwanne angeordneten Öles über die verschließbare untere Öffnung des Füllstandsrohres möglich. Das Füllstandsrohr eignet sich nur für die Einstellung des Ölpegels bei einer Temperatur.
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Die
DE 101 24 864 A1 beschreibt ebenfalls ein derartiges Füllstandsrohr, bei dem eine wie oben beschriebene zweite untere Öffnung mittels eines von außen eingeführten Werkzeuges geöffnet werden kann.
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Die
DE 246 589 A beschreibt eine Vorrichtung zum Ablassen des Öles aus dem Kurbelgehäuse von Verbrennungskraftmaschinen, welches mehrere Abteilungen besitzt. Die Vorrichtung ermöglicht es, das Öl entweder vollständig oder bis zu einer gewissen Höhe abzulassen. Jeder Ölüberschuss kann hierdurch schnell aus den verschiedenen Abteilungen des Kurbelgehäuses entfernt werden.
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Diese Ölfüllstandsrohre aus dem Stand der Technik ermöglichen es also, einen einzigen, definierten Ölpegel in einer Ölwanne, etwa eines Getriebegehäuses, festzulegen und einzustellen. Sie ermöglichen es weiterhin, das in der Ölwanne befindliche Öl weitestgehend über die untere Öffnung des Füllstandsrohres abzulassen.
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Mit den Ölfüllstandsrohren aus dem Stand der Technik ist es jedoch nicht einfach möglich, nach dem weitgehenden Ablassen des in der Ölwanne bzw. gesamten Bauteils befindlichen Öles bei der Wiederbefüllung der Ölwanne mit unverbrauchtem Öl den Ölpegel einzustellen. Hierzu ist es notwendig, die Ölwanne zunächst zu demontieren, das Ölfüllstandsrohr wieder zu befestigen und die Ölwanne erneut zu montieren. Dies ist extrem aufwändig.
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Zudem ist es nicht möglich, den Ölpegel auf verschiedene Höhen entsprechend dem Füllstand bei verschiedenen Temperaturen einzustellen. Dies ist besonders dann wichtig, wenn die Wiederbefüllung der Ölwanne mit Öl wahlweise bei kaltem Motor als auch bei warmem Motor bzw. mit kaltem oder warmem Öl, d. h. Öl mit unterschiedlichen Dichten erfolgen soll.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Ölwanne zur Aufnahme von Öl zur Verfügung zu stellen, mit der auf einfache Weise verschiedene Ölpegel, beispielsweise bei verschiedenen Temperaturen oder auch im geleerten oder befüllten Zustand der Ölwanne, festgelegt und eingestellt werden können. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verwendungen für derartige Ölwannen zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Ölwanne mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die Verwendungen nach Ansprüchen 15 bis 17 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Ölwanne werden in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 14 gegeben.
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Die erfindungsgemäße Ölwanne weist, wie im Stand der Technik üblich, ein Bodenelement auf. Ein derartiges Bodenelement ist nicht notwendigerweise eben ausgestaltet, sondern kann in beliebiger Form angepasst an den zur Verfügung stehenden Bauraum ausgebildet werden. Neben dem Bodenelement weist die Ölwanne auch ein oder mehrere Seitenelemente auf, die insbesondere als Außenwand/Seitenwand der Ölwanne, jedoch auch als mittig in der Ölwanne angeordnete, im Wesentlichen senkrecht zum Bodenelement bzw. zum Ölspiegel bei Anordnung der Ölwanne im normalen Betriebszustand verlaufende Seitenelemente ausgestaltet sein können.
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Erfindungsgemäß ist nun an einem der Seitenelemente ein Füllstandsrohr angeordnet, das an seinem unteren Ende mit einer Ölauslassöffnung verbunden ist. Die hier genannte Ölauslassöffnung kann zugleich auch die Ölablassöffnung, wie sie in jeder Ölwanne angeordnet ist, darstellen. Alternativ ist es jedoch möglich, eine separate Ölablassöffnung in der Ölwanne vorzusehen. Das Füllstandsrohr ist an seinem oberen Ende offen und weist dort eine Überlauföffnung auf.
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Erfindungsgemäß ist das Füllstandsrohr nun an dem entsprechenden Seitenelement im unteren Bereich bzw. am unteren Ende des Füllstandsrohres drehbar angeordnet. In diesem unteren Bereich kann das Füllstandsrohr abgewinkelt sein, so dass es seitlich mit seiner Ölauslassöffnung in einem Seitenelement endet. Die Drehachse für die Drehbewegung des Füllstandsrohres verläuft im Wesentlichen senkrecht zu dem Seitenelement. Steht das Seitenelement senkrecht auf dem Bodenelement oder senkrecht zum Ölspiegel, so verläuft die Drehachse zugleich parallel zum Bodenelement bzw. zum Ölspiegel.
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Durch diese Drehbarkeit des Füllstandsrohres ist es möglich, das Füllstandsrohr im Wesentlichen senkrecht zum Ölspiegel oder auch in flacher Weise, beispielsweise parallel zum Ölspiegel, anzuordnen. Bei senkrechter Stellung des Füllstandsrohres legt dieses Füllstandsrohr nunmehr den Ölpegel dadurch fest, dass beim Überfüllen der Ölwanne bzw. des gesamten Bauteils, also beispielsweise eines Getriebes, mit Öl das überschüssige Öl durch die Überlauföffnung in das Füllstandsrohr und anschließend durch das Füllstandsrohr aus der Ölauslassöffnung ausläuft. Dies bestimmt zum einen den Ölpegel und ermöglicht es der das Öl einfüllenden Person zu erkennen, dass der Füllvorgang abgeschlossen werden kann.
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Wird das Füllstandsrohr gedreht und beispielsweise flach, d. h. parallel zum Ölspiegel (z. B. bei einem auf ebenem Boden stehenden Fahrzeug) oder parallel zum Bodenelement (Boden) der Ölwanne gelegt, so kann durch die Überlauföffnung, das Ölfüllstandsrohr und die Ölauslassöffnung das Öl weitestgehend aus der Ölwanne abgelassen werden. Befindet sich die Ölauslassöffnung im untersten Bereich der Ölwanne oder gar in einem vertieften Bereich des Bodenelementes der Ölwanne, so ist es möglich, die Ölauslassöffnung auch als Ölablassöffnung zu verwenden. In diesem Fall erübrigt sich, in der Ölwanne eine separate Ölablassöffnung vorzusehen.
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Die Angaben „parallel zum Ölspiegel” und „senkrecht zum Ölspiegel” beziehen sich dabei immer auf eine Lage der Ölwanne im Normalzustand, also z. B. bei einem in der Ebene stehenden Fahrzeug. Hat die Ölwanne ein flaches, ebenes Bodenelement und ist ohne Neigung eingebaut, so entspricht dies auch den Angaben „parallel zum Bodenelement” bzw. „senkrecht zum Bodenelement” der Ölwanne.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Füllstandsrohr und das Seitenelement (Seitenwand) miteinander kooperierende Elemente zur Festlegung des Füllstandsrohres in mindestens zwei Drehpositionen aufweisen. In diesem Fall können die zwei Drehpositionen unterschiedliche Füllhöhen festlegen. Derartige unterschiedliche Füllhöhen werden beispielsweise benötigt, wenn wahlweise eine Komplettbefüllung mit kaltem Öl erfolgt oder eine Ergänzung zu warmem Öl etwa warmem Bauteil, beispielsweise bei bei warmem Motor oder warmem Getriebe, vorgenommen wird.
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Alternativ ist es möglich, dass eine der Drehpositionen einer Betriebsposition entspricht und eine oder mehrere weitere Drehpositionen zur Einstellung des Ölpegels bei einer oder mehreren Temperaturen dient. Als Betriebsposition des Füllstandsrohr wird bevorzugt die Senkrechte verwendet, bei der die obere Öffnung des Füllstandsrohrs selbst bei hohen Temperaturen oberhalb des Ölpegels liegt, so dass ein Eindringen von Öl im Betrieb in das Füllstandsrohr weitgehend vermieden werden kann.
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Es ist auch möglich, derartige miteinander kooperierende Elemente für diejenige Position des Füllstandsrohres vorzusehen, bei der das Füllstandsrohr weitgehend waagrecht, d. h. parallel zum Ölspiegel, gestellt ist und als Ölablassrohr zur Leerung der Ölwanne verwendet wird.
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Das Füllstandsrohr bzw. die Ölauslassöffnung ist mit einem Verschlusselement verschließbar, so dass das Verschlusselement lediglich dann geöffnet bzw. entfernt wird, wenn das Öl aus der Ölwanne abgelassen wird oder Öl in die Ölwanne bzw. das gesamte entsprechende Bauteil eingefüllt wird. Die Ölwanne bzw. das Verschlusselement können so ausgebildet sein, dass die Ölauslassöffnung nur dann mit dem Verschlusselement verschlossen werden kann, wenn das Füllstandsrohr in einer im Wesentlichen senkrechten Richtung angeordnet ist. Als Verschlusselemente eignen sich Schrauben, Drehstopfen oder sonstige Stopfen, etwa mit Bajonettverschluss.
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Ein derartiger Drehstopfen ist beispielsweise in der Anmeldung mit dem Aktenzeichen PCT/US2010/001954 beschrieben und beansprucht. Die Offenbarung dieser Patentanmeldung wird insbesondere bezüglich der Gestaltung des Stopfens in den dortigen 3 und 5 vollumfänglich in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
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Der dort dargestellte Stopfen weist einen Kopfbereich, einen mittleren Bereich und einen Endbereich auf. Der Kopfbereich umfasst einen oberen ersten Abschnitt und einen unteren zweiten Abschnitt, wobei der genannte obere erste Abschnitt eine aufrechtstehende Krone aufweist. Diese Krone besitzt zumindest bereichsweise sich nach unten erstreckende Reiter, die einander gegenüber angeordnet sind.
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Der untere zweite Abschnitt hat einen geringeren Durchmesser als der obere erste Abschnitt, wobei der mittlere Bereich eine ringförmige Nut aufweist. In dieser ringförmigen Nut ist ein O-Ring zur Abdichtung gegenüber dem Öffnungsrand der Ölauslassöffnung bzw. dem benachbarten Seitenelement angeordnet.
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Weiterhin ist unterhalb der ringförmigen Nut eine spiralförmige Nut angeordnet. Diese spiralförmige Nut greift in Nasen in der Wandung einer Ölauslassöffnung ein. Sie dient der Führung des Verschlussstopfens beim Eindrehen. Diese spiralförmige Nut ermöglicht also eine sichere Positionierung des Drehstopfens. Sie ermöglicht weiterhin, den Drehstopfen ohne großen Kraftaufwand aus der Ölauslassöffnung auszudrehen. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die spiralförmige Nut eine Steigung von ca. 20 bis 40% aufweist.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, statt einer spiralförmigen Nut in dem unteren Bereich des Stopfens und einer Nase in dem Seitenelement der Ölauslassöffnung einen entsprechenden spiralförmigen Steg oder Vorsprung im unteren Bereich des Drehstopfens und eine korrespondierende Nut in dem Seitenelement der Ölauslassöffnung vorzusehen.
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Das untere Ende des Drehstopfens kann abgeschrägt (z. B. konisch zusammenlaufend) sein, so dass sich eine Führung des Stopfens beim Einsetzen des Stopfens in die Ölauslassöffnung ergibt.
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Im oberen Bereich des Stopfens kann weiterhin ein Griffstück bzw. eine Griffleiste angeordnet sein, so dass der Stopfen ohne weitere Werkzeugverwendung von Hand in die Ölauslassöffnung eingedreht oder aus dieser ausgedreht werden kann.
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Innerhalb des Füllstandsrohres oder der Ölauslassöffnung kann vorteilhafterweise ein Betätigungselement angeordnet sein, mit dem das Füllstandsrohr um seine Drehachse gedreht werden kann. Vorteilhafterweise ist dieses Betätigungselement insbesondere dann bzw. nur dann zugänglich, wenn das Verschlusselement aus der Ölauslassöffnung bzw. dem Füllstandsrohr entfernt wurde. Dieses Betätigungselement kann beispielsweise als Schraube oder Mutter ausgebildet sein, die vorteilhafterweise mit einem Innensechskant versehen ist. Durch Einführen eines Sechskantschlüssels ist diese Schraube dann verdrehbar und damit das Füllstandsrohr in die gewünschte Stellung bringbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist das Füllstandsrohr in der Ölauslassöffnung drehbar gelagert, so dass die Drehachse durch die Ölauslassöffnung geht. Das Drehlager kann dann als Verbindungselement der Ölauslassöffnung mit dem Füllstandsrohr ausgebildet sein. Bei einer derartigen drehbaren Lagerung des Füllstandsrohres sind als Dichtelemente beispielsweise lediglich O-Ringe erforderlich, so dass auf eine sichere und langlebige Abdichttechnik zurückgegriffen werden kann.
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Die Ölwanne und das Füllstandsrohr können zumindest teilweise oder auch vollständig aus Kunststoff gefertigt sein, wodurch eine besonders einfache Herstellung, beispielsweise im Spritzgussverfahren, ermöglicht wird. Zumindest die Seitenelemente und/oder das Bodenelement der Ölwanne können auch aus einem geschäumten Kunststoff bestehen oder diesen enthalten (thermoplastisches Schaumgießen, MuCell-Verfahren oder dgl.). Auch Materialkombinationen aus Metallen bzw. Blechen und Kunststoff sind für die Ölwanne und/oder das Füllstandsrohr zumindest bereichsweise oder auch vollständig realisierbar.
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Das Füllstandsrohr und das Seitenelement, an dem das Füllstandsrohr drehbar gelagert ist, bzw. das Bodenelement oder ein anderes Element in der Ölwanne, können Führungselemente aufweisen, die das Füllstandsrohr bei seiner Drehbewegung führen und stabilisieren. Derartige Führungselemente können beispielsweise Nut-Feder-Paarungen sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist es möglich, in dem Füllstandsrohr an dessen unterem Ende eine weitere Öffnung vorzusehen, mit der eine Öffnung zwischen dem Füllstandsrohr und dem Innenbereich der Ölwanne freigegeben wird. Diese Öffnung sollte verschließbar sein, so dass sie geöffnet werden kann, wenn das Öl aus der Ölwanne bzw. aus dem gesamten Bauteil abgelassen werden soll. Im befüllten Zustand der Ölwanne wird diese Öffnung dann verschlossen. Eine derartige Öffnung hat den Vorteil, dass durch sie eine beschleunigte Entleerung der Ölwanne bzw. des gesamten Bauteils möglich ist.
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Um eine leichtere Auffindung der jeweiligen Rastposition zu ermöglichen, kann auf der Außenseite der Ölwanne eine Symbolik angebracht werden, die die einzelnen Rastpositionen für den Bediener eindeutig kennzeichnet. Beispielsweise kann in der waagrechten Lage des Füllstandsrohres angedeutet werden, dass diese Position für das Ablassen des Öles aus der Ölwanne vorgesehen ist. In einer Zwischenposition kann angedeutet werden, dass diese beim Befüllen mit Öl mit einer ersten, niedrigen Temperatur geeignet ist, d. h. zum Befüllen im kalten Zustand. In einer zweiten, beispielsweise der senkrechten, Position des Füllstandsrohres kann durch die Symbolik angedeutet werden, dass diese zur Befüllung des Bauteils mit Öl bei einer zweiten, nämlich höheren Temperatur, geeignet ist.
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Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass die erfindungsgemäße Ölwanne eine vereinfachte Handhabung der Befüll- und Ablassfunktionen erlaubt und damit eine größere Bedienerfreundlichkeit aufweist. Sie ermöglicht weiterhin zusätzliche Funktionen, wie beispielsweise das Einstellen des Ölpegels in Abhängigkeit von der Temperatur des einzufüllenden Öls. Durch die vereinfachte Konstruktion ist auch ein kostenoptimiertes Design der einzelnen Bauteile und damit eine kostengünstige Herstellung möglich. Nicht zuletzt ist die erfindungsgemäße Ölwanne mit einem Ölfüllstandsrohr versehen, das auch bei beengten Platzverhältnissen eingesetzt werden kann.
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Wird die Ölauslassöffnung des Füllrohres gleichzeitig als Ölablassrohr eingesetzt, bietet die erfindungsgemäße Ölwanne zudem den Vorteil, dass die Bedienung von Ölablass und Ölpegeleinstellung einfach von außen erfolgen kann und keine aufwändigen Montageschritte erforderlich sind.
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Die erfindungsgemäße Ölwanne ermöglicht zudem Ausführungsformen, bei denen die Menge des bei Öffnen der Ölauslassöffnung austretenden, ggf. sehr heißen Öls begrenzt wird. Dies kann z. B. dadurch geschehen, dass das Ölfüllstandsrohr in seiner senkrechten Position mit einem Verschlussrohr zusammenwirkt, so dass während des Betriebs kein Öl in das Rohr hineinschwappen kann. Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn das Ölfüllstandsrohr ebenso wie das Verschlussrohr abgeschrägte, zueinander passende Enden sowie mindestens eine umlaufende Dichtung im Verbindungsbereich aufweisen. Alternativ kann die obere Öffnung des Füllstandsrohrs auch mit einem Siphon versehen sein, der das Überschwappen von Öl ebenfalls begrenzt.
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Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Ölwanne bei Getriebegehäusen, insbesondere von Automatikgetrieben, oder anderen Bauteilen mit seltenem Ölwechsel verwendet. Bei Bauteilen mit häufigem Ölwechsel, etwa Verbrennungsmotoren, stellt die erfindungsgemäße Ölwanne insbesondere eine vorteilhafte Ergänzung zu einer weiteren Ölstandsüberwachung wie etwa einem Ölmessstab oder Sensor dar.
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Im Folgenden werden nun einige Beispiele erfindungsgemäßer Ölwannen gegeben. Dabei werden mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente bezeichnet, so dass deren Erläuterung im Folgenden nicht immer wiederholt wird.
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Erfindungsgemäß können auch einzelne Elemente und konstruktive Merkmale aus den nachfolgenden Beispielen untereinander kombiniert werden, ohne dass dabei sämtliche Merkmale des jeweiligen Beispiels vollständig übernommen werden. Auch derartige Unterkombinationen sind im Sinne der vorliegenden Erfindung möglich.
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Die 1 bis 13 zeigen eine erfindungsgemäße Ölwanne und deren verschiedene Einzelteile.
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1 zeigt eine Ölwanne 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese Ölwanne 1 weist ein Bodenelement 2 und Seitenelemente 3 auf. In einem der Seitenelemente 3 ist eine Ölauslassöffnung 4 angeordnet, die in fluidischer Verbindung mit dem Innenraum eines Füllstandsrohres 5 steht. Die Ölauslassöffnung 4 ist im unteren Bereich der Ölwanne 1 angeordnet und mit einer Verschlussschraube 30 verschlossen.
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In 1 ist das Füllstandsrohr 5 in senkrechter Position dargestellt. Es ist um eine Achse 18 als Drehachse drehbar angeordnet. Diese Drehachse 18 verläuft bei der hier dargestellten erfindungsgemäßen Ölwanne parallel zum Bodenelement 2 bzw. senkrecht zum Seitenelement 3, mit anderen Worten, parallel zum Flüssigkeitsspiegel des in die Ölwanne einzufüllenden Öls.
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In der in 1 dargestellten Position ist die Ölwanne nach unten geschlossen und abgedichtet, so dass das darin enthaltene Öl nicht auslaufen kann.
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2 zeigt im Ausschnitt eine Aufsicht auf das Seitenelement 3 in Richtung der Achse 18.
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Das Seitenelement 3 zeigt die Ölauslassöffnung 4, die mit der Schraube 30 verschlossen ist, die hier nun anstelle eines Innensechskants 32 wie beispielsweise in 1 und 3 einen Griff 34 als Betätigungselement aufweist. Hinter dem Seitenelement 3 ist das Füllstandsrohr 5 zu erkennen, dessen seitliche Wandung 10 und Hohlraum 11 im Schnitt durch das Füllstandsrohr 5 eingezeichnet sind. Das Füllstandsrohr weist an seinem oberen Ende eine Überlauföffnung 12 auf, über die Öl aus der Ölwanne 1 in den Hohlraum 11 bzw. das Füllstandsrohr 5 eindringen kann.
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Das Seitenelement 3 weist nun drei Markierungen auf, die mit den Bezugszeichen 20a, 20b und 20c gekennzeichnet sind. Diese drei Markierungen weisen jeweils einen Strich sowie eine nebenstehende Beschriftung bzw. Piktogramm auf. Die Markierung 20a bezeichnet die Position, in der sich das Füllstandsrohr 5 befinden muss, wenn in die Ölwanne Öl mit einer Temperatur von 80°C eingefüllt wird. In diesem Fall legt die obere Überlauföffnung 12 bei geöffneter Ölauslassöffnung 4 den Ölpegel fest. Die Markierung 20b bezeichnet demgegenüber die Position des Füllstandsrohres 5, wenn die Wanne mit einem Öl mit einer Temperatur von 40°C befüllt wird. Auch in diesem Fall wird durch die Überlauföffnung 12, die sich dann tiefer als in der Stellung für die Befüllung mit 80°C heißem Öl befindet, der Ölpegel festgelegt.
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Die Markierung 20c bezeichnet die Position, bei der das Füllstandsrohr 5 in waagrechte Lage, parallel zum Bodenelement 2 gebracht ist. In dieser Position kann über das Füllstandsrohr 5 und die geöffnete Ölauslassöffnung 4 das in der Wanne 1 enthaltene Öl abgelassen werden.
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Wie auch in den vorhergehenden Figuren bereits dargestellt, ist, um ein möglichst vollständiges Ablassen des Öls zu ermöglichen, das Bodenelement 2 im Bereich des Füllstandsrohres 5 abgesenkt, so dass sich ein erhöhter Bodenbereich 22 und ein vertiefter Bodenbereich 21 über eine Stufe 23 aneinander anschließen. Das auszulassende Öl kann nun in den vertieften Bereich 21 und von dort über das Füllstandsrohr 5 und die Ölauslassöffnung 4 aus der Ölwanne abfließen. Mittels dieses erfindungsgemäßen vertieften Bereiches 21 ist es möglich, das in der Ölwanne 1 enthaltene Öl zu einem weitaus größeren Teil abzulassen als ohne eine derartige Vertiefung. Die Ölauslassöffnung 4 ersetzt im vorliegenden Ausführungsbeispiel daher auch die herkömmlicherweise in der Ölwanne 1 vorgesehene Ölablassöffnung.
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In 2 ist in der Ölablassöffnung 4 eine Schraube oder Drehstopfen 30 angeordnet. Diese Schraube/Drehstopfen weist auf seiner Außenseite eine nach außen vorstehende Griffleiste 34 auf, mit der die Schraube/Drehstopfen in die Ölauslassöffnung 4 ohne Werkzeug ein- oder ausgedreht werden kann.
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3 zeigt eine weitere Schraube 30, mit der die Ölauslassöffnung 4 verschlossen werden kann. Diese weist eine nur partiell umlaufende Gewindenut 31 auf. Um 180° um die Drehachse der Schraube 30 versetzt und in 3 nicht erkennbar, ist eine weitere derartige Gewindenut 31 angeordnet. In den Kopf dieser Schraube 30 ist statt einer Griffleiste mittig ein Innensechskant 32 eingebracht, über den die Schraube 30 mit einem geeigneten Innensechskantschlüssel in die Ölauslassöffnung 4 eingedreht oder aus dieser entfernt werden kann.
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Die Schraube 30 weist einen O-Ring 8 zur Abdichtung gegen das Bodenelement 2 und das Seitenelement 3 auf.
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Grundsätzlich ist es möglich, die Schraube mit einem breiten Bund 19 zu versehen, so dass beim Öffnen der Ölauslassöffnung kein heißes Öl in Richtung des Bedieners spritzt. Ein entsprechend breiterer Bund ist in 3 mit gestrichelten Linien angedeutet.
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4 zeigt das Seitenelement 3 der Ölwanne 1 entsprechend der 2. Allerdings ist die Ölauslassöffnung 4 in der 4 ohne die Schraube 30 dargestellt. Ohne diese Schraube 30 kann nun Öl aus der Ölauslassöffnung 4 abfließen, wenn der Ölpegel über die Kante der Überlauföffnung 12 des Füllstandsrohrs 5 reicht.
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In 4 ist durch die Ölauslassöffnung 4 der um die Achse 18 drehbare Bereich des Füllstandsrohres 5 zu erkennen. Dieser weist ein Betätigungselement, hier ebenfalls eine Innensechskantschraube 17, auf, mit dem das Füllstandsrohr 5 aus der in 4 dargestellten Senkrechten bis in die Waagrechte und damit von der Position mit der Markierung 20a über die Position mit der Markierung 20b in die Position mit der Markierung 20c gedreht werden kann. Diese Schraube 17 weist Öffnungen 13, 33 auf, durch die Öl aus dem Füllstandsrohr 5 zur Ölauslassöffnung 4 fließen kann.
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Die 5 und 6 stellen eine Ansicht des Seitenelements 3 wie in 4 dar, wobei jedoch das Füllstandsrohr 5 in 5 in die mit der Markierung 20b bezeichnete Position und in 6 in die mit der Markierung 20c bezeichnete Position gedreht ist. In der Position, wie sie in 5 dargestellt ist, kann nun die Ölwanne mit Öl befüllt werden, das eine Temperatur von 40°C hat. Durch die abgesenkte Unterkante der Überlauföffnung 12 des Füllstandsrohres 5 wird nun der Pegel des Öles festgelegt.
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Wird Öl in die Ölwanne 1 eingefüllt, so dass der Pegel die Unterkante der Überlauföffnung 12 übersteigt, so läuft das überfüllte Öl durch den Hohlraum 11 des Füllstandsrohres 5 und die Ölauslassöffnung 4 aus der Ölwanne 1. Sobald also Öl aus der Ölauslassöffnung 4 ausläuft, erkennt die die Ölwanne 1 befüllende Person, dass diese ausreichend befüllt ist. Sie kann dann über den Innensechskant 17 das Füllstandsrohr 5 in die mit 20a bezeichnete senkrechte Lage drehen und anschließend mittels der zuvor in 3 dargestellten Schraube 30 die Ölauslassöffnung 4 verschließen.
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Durch diese Anordnung der Betätigungselemente 17 für die Drehung des Füllstandsrohres 5 und des Bedienelementes 32 für die Schraube 30 kann bei verschlossener Ölauslassöffnung 4 das Füllstandsrohr 5 nicht gedreht werden.
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In 6 ist das Ölfüllstandsrohr nicht mehr zu erkennen, da es in die waagerechte, mit der Markierung 20c versehene Position gedreht ist. Hier kann nun bis auf einen Bodensatz in dem vertieften Bereich 21 das in der Ölwanne 1 befindliche Öl vollständig durch den Hohlraum 11 des Füllstandsrohrs 5 und die Ölauslassöffnung 4 aus der Ölwanne 1 auslaufen. In dieser Position wird also eine nahezu vollständige Entleerung der Ölwanne für einen Ölwechsel möglich.
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7 zeigt die Ölwanne in einer Aufsicht auf den Innenbereich mit dem Seitenelement 3 in einer Position, wie sie der 6 entspricht. Es ist zu erkennen, dass sich das Füllstandsrohr 5 in waagerechter Position befindet, wobei sich das Ende des Füllstandsrohres 5 mit der Überlauföffnung 12 im vertieften Bodenbereich 21 befindet, so dass in der Ölwanne 1 befindliches Öl über die Unterkante 16 der Überlauföffnung 12 in das Füllstandsrohr 5 ablaufen kann.
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In 7 sind weiterhin Dichtelemente 40 an der Oberkante des Seitenelements 3 zu erkennen. Diese Dichtelemente 40 dienen der Abdichtung zwischen der Ölwanne 1 und beispielsweise einem Getriebegehäuse, an das die Ölwanne 1 mittels Schrauben durch Schraubenlöcher 41 befestigt wird.
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8 zeigt einen Schnitt in einer Ebene senkrecht zur Drehachse 18 und senkrecht zum Ölspiegel bzw. senkrecht zum Ölwannenboden 2. Bei der in 8 dargestellten Position steht das Füllstandsrohr 5 senkrecht und die Ölauslassöffnung 4 ist mit der Schraube 30 verschlossen. Dies entspricht der Betriebsposition, bei der die Ölwanne 1 mit Öl befüllt ist.
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Das Füllstandsrohr 5 ist in seinem unteren Bereich abgewinkelt und ist in dem Seitenelement 3 sowie dem Bodenelement 2 um die Achse 18 drehbar gelagert. Der abgewinkelte Bereich 9 mit seiner Wandung 6 weist ein Betätigungselement 17 auf, das als Innensechskant ausgebildet ist. Zwischen dem Innensechskant 17 und der Wand des abgewinkelten Bereiches 9 sind Öffnungen 33 vorgesehen, durch die das Öl aus dem Hohlraum 11 in Richtung der Ölauslassöffnung 4 fließen kann. Auch der mittlere Bereich des Innensechskants 17 kann über eine Durchlassöffnung 13 von Öl durchfloßen werden, so dass auch er zum Ablass von Öl dienen kann.
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Der abgewinkelte Bereich 9 ist mittels eines O-Ringes 7 in dem Seitenelement 3 und dem Bodenelement 2 abdichtend gelagert. Eine Führungsnut 14 des abgewinkelten Bereiches 9 ist im Eingriff mit einem Führungssteg 36 in dem Seitenelement 3 und dem Bodenelement 2 und dient der Führung des Füllstandsrohres 5 bei der Drehung um die Achse 18. Bei dieser Anordnung ist der O-Ring lediglich einer Drehbewegung ausgesetzt, so dass eine langlebige Abdichtung erhalten wird.
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In 8 ist die Ölauslassöffnung 4 mittels der Schraube 30 verschlossen, die ebenfalls mindestens eine Führungsnut 31 aufweist, die in korrespondierendem Eingriff mit mindestens einem Führungssteg 35 in dem Seitenelement 3 und dem Bodenelement 2 steht.
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In 9 ist das Seitenelement 3 aufgeschnitten dargestellt. Das Füllstandsrohr 5 befindet sich in der in 2 mit der Markierung 20c versehenen Position. Die Unterkante 16 der Überlauföffnung 12 des Füllstandsrohres 5 liegt nunmehr auf dem Bodenelement 2 der Ölwanne 1 auf. Die Ölauslassöffnung 4 ist nicht mehr durch die Schraube 30 verschlossen. Daher kann nun das in der Ölwanne 1 befindliche Öl weitestgehend über die Unterkante 16 der Überlauföffnung 12, durch die Überlauföffnung 12, den Hohlraum 11, die Öffnungen 13, 33 und 4 aus der Ölwanne 1 ablaufen. Es verbleibt lediglich Restöl in der Ölwanne 1, dessen Menge durch die Dicke der Wandung 10 des Füllstandsrohres 5 im Bereich der Unterkante 16 bedingt ist.
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10 zeigt nun eine Darstellung wie in 9, wobei sich jedoch das Füllstandsrohr 5 in einer Position befindet, die in 2 mit dem Bezugszeichen 20b bezeichnet ist. In dieser Position kann Öl eingefüllt werden. Beispielsweise kann, wie in diesem Beispiel dargestellt, jedoch nicht ausschließlich genau so zu realisieren, diese Position für die Befüllung mit Öl vorgesehen sein, das eine Temperatur von 40°C aufweist. Sobald der Ölpegel die Unterkante 16 der Überlauföffnung 12 übersteigt, fließt das überströmende Öl durch die Überlauföffnung 12, den Hohlraum 11 und die Öffnungen 13, 33 und 4 aus der Ölwanne 1 aus. Die Person, die die Ölwanne 1 mit Öl befüllt, kann daran erkennen, dass die Ölwanne 1 nunmehr ausreichend befüllt ist. Sie kann mittels des Innensechskants 17 das Füllstandsrohr 5 nunmehr in die in 2 mit dem Bezugszeichen 20a bezeichnete senkrechte Position drehen und die Ölauslassöffnung 4 mit der Verschlussschraube 30 gemäß 3 verschließen. Die Schraube kann dabei so ausgebildet sein, dass sie das Füllstandsrohr in dieser Position sichert bzw. festgelegt. Damit ist bei montierter Ölwanne 1 ein Ölwechsel vollzogen und der in 8 dargestellte Zustand wieder erreicht.
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11 zeigt den unteren Teil des Füllstandsrohres 5 und dessen abgewinkelten Bereich 9. Wie in 11 zu erkennen ist, weist der abgewinkelte Bereich auf seinem Außenumfang im Bereich der Führungsnut 14 Rastelemente auf, mit denen das Füllstandsrohr 5 in zwei verschiedenen Positionen, nämlich der in 2 mit 20a und der in 2 mit 20b bezeichneten Position, festgelegt (verrastet) werden kann. Eine gesonderte Rastposition für die Ölablassposition ist nicht notwendig, da das Bodenelement der Ölwanne hier als Anschlag dient.
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Der abgewinkelte Bereich 9 ist seinerseits mittels vier Schlitzen 40a, 40b, 40c, 40d geschlitzt, so dass er zwischen diesen Schlitzen in geringem Maße in Umlaufrichtung bewegliche, mit Spiel versehene Abschnitte 41a, 41b, 41c aufweist. Die beiden äußeren Abschnitte 41a und 41c weisen nun in axialer Richtung jeweils zwei Vorsprünge/Nasen 42a und 42b auf, die zwischen sich eine in axialer Richtung eingetiefte Nut 43 ausbilden. Die Elemente 40a bis 40d, 41a bis 41c, 42a bis 42b und 43 bilden gemeinsam die Rastmittel 15. Die Nasen 42a und 42b sowie die Nut 43 sind nun dazu ausgebildet, mit einer in entsprechender Position an dem Seitenelement angeordneten Nase zu verrasten. In 11 sind folglich mit der Vertiefung 43 in den beiden Abschnitten 41a und 41c zwei Rastpositionen festgelegt, von denen die linke Rastposition für die Befüllung der Ölwanne mit Öl von 80°C bzw. im Betrieb vorgesehen ist. Die rechte Vertiefung 43 im Abschnitt 41c legt die Rastposition fest, bei der das Füllstandsrohr 5 schräg angeordnet ist, so dass die Ölwanne mit Öl von 40°C befüllt werden kann.
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Die in die Vertiefung 43 eingreifende Nase im Seitenelement der Ölwanne ist in dem Führungssteg 36, der in 9 dargestellt ist, angeordnet. Dieser Führungssteg 36 weist in entsprechender Position eine Nase auf, die sich vom Führungssteg 36 ausgehend in Richtung der Drehachse des Füllstandsrohres 5 erstreckt.
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Wie in 11 zu erkennen ist, kann der dort dargestellte Rastmechanismus 15 auch auf der in Umlaufrichtung gegenüberliegenden Seite des abgewinkelten Bereiches 6 des Füllstandsrohres 5 gedoppelt werden (Schlitze 40a', 40b', 40c', 40d').
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Die in 11 mit dem Bezugszeichen 44 gekennzeichneten Ausnehmungen erlauben das erstmalige Einsetzen des abgewinkelten Bereiches 9 des Füllstandsrohres 5 in die Ölauslassöffnung 4 bei der Montage des Füllstandsrohres.
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12 zeigt eine weitere Ölwanne 1, die weitgehend der in 2 dargestellten Ölwanne entspricht. Im Unterschied zur 2 weist diese Ölwanne 1 jedoch insgesamt vier verschiedene diskrete Stellungen des Füllstandsrohres 5 auf, die mit den Markierungen 20a, 20b, 20c und 20d gekennzeichnet sind. Zum einen befindet sich in der Ölwanne die Position 20d für das vollständige Ablassen des in der Wanne enthaltenen Öls. Abweichend von 2 ist die Position 20c für die Befüllung der Wanne mit Öl bei 25°C vorgesehen. Eine weitere Position 20b dient der Befüllung der Ölwanne mit Öl bei einer Temperatur von 80°C. Im Unterschied zur 2 ist in 12 die Position 20b derart vorgesehen, dass das Füllstandsrohr 5 sich auch bei der Befüllung mit 80°C heißem Öl in einer schrägen Position befindet. Dadurch ist die Kante der oberen Überlauföffnung 12 des Füllstandsrohres 5 in einer tieferen Position als bei der mit 20a bezeichneten vollständig senkrechten Stellung des Füllstandsrohres 5.
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Bei der Ölwanne gemäß 12 wird die senkrechte Stellung des Füllstandsrohres 5, die auf dem Seitenelement 3 der Ölwanne 1 mittels einer Markierung 20a gekennzeichnet ist, lediglich als Stellung des Füllstandsrohres 5 im Betrieb vorgesehen. Damit ragt das Füllstandsrohr 5 im Betrieb über den Pegel des Öls in der Ölwanne bei vollständiger Befüllung bei 80°C hinaus. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit, dass im Betrieb Öl über die obere Überlauföffnung 12 in das Füllstandsrohr 5 gelangt. Die zusätzliche, mit 20a markierte Position des Füllstandsrohres 5 sorgt also dafür, dass möglichst wenig Öl im Betrieb in das Füllstandsrohr schwappt.
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13 zeigt eine entsprechende Ölwanne 1, wie sie auch in 12 dargestellt ist. Zusätzlich ist jedoch hier das Füllstandsrohr 5 an seiner Überlauföffnung 12 abgeschrägt. Weiterhin befindet sich auf dieser schrägen Kante 51 ein Dichtelement, dessen Querschnitt demjenigen des Füllstandsrohres längs der abgeschrägten Überlauföffnung 12 entspricht. Komplementär zu dem Füllstandsrohr ist an einem weiteren dem Seitenelement 2 der Ölwanne 1 benachbarten Bauelement 53 ein zu dem Füllstandsrohr 5 komplementäres Rohr 50 vorgesehen. Dies ragt nun dem Füllstandsrohr 5 entgegen und besitzt eine Öffnung 52, deren Querschnitt dem Querschnitt der Überlauföffnung 12 entspricht. Auch die Öffnung 52 kann ein weiteres Dichtelement aufweisen, das um die Öffnung 52 umläuft und deren Querschnitt aufweist.
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Wie bereits zur 12 beschrieben, ist die mit der Markierung 20a versehene Position des Füllstandsrohres 5 ausschließlich für den Betrieb vorgesehen. Da das Füllstandsrohr 5 in dieser Position mit seiner Überlauföffnung 12 abdichtend an die Öffnung 52 des komplementären Rohres 50 anschließt, kann nun kein Öl aus der Ölwanne 1 in die Überlauföffnung 12 des Füllstandsrohres 5 eindringen. Die Abdichtung zwischen der Überlauföffnung 12 und der Öffnung 52 sorgt also dafür, dass im Motorbetrieb kein Öl in das Füllstandsrohr schwappt.
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Statt eines komplementären Rohres 50 kann auch eine Befestigungsvorrichtung vorgesehen sein, an deren unteren Ende sich beispielsweise eine Verschlussplatte befindet, die in entsprechender Weise wie die Öffnung 52 ausgebildet ist und in der mit der Markierung 20a bezeichneten Stellung des Füllstandsrohres 5 die Überlauföffnung 12 des Füllstandsrohres 5 abdichtet.
