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Die Erfindung betrifft eine einen Gewindeabschnitt mit einem Außengewinde aufweisende Entlüftungsschraube für ein Gehäuse, insbesondere ein Aggregatgehäuse eines Kraftfahrzeugs, wobei ein Schaft der Entlüftungsschraube zumindest abschnittsweise als ein einen Innenraum einschließender Hohlkörper ausgeführt ist und wobei der Innenraum zum Zweck eines Gasaustauschs sowohl mit zumindest einer Öffnung in einem Schraubenkopf der Entlüftungsschraube als auch mit zumindest einer Öffnung im Bereich des Schaftes ausgestattet ist.
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Eine solche Entlüftungsschraube wird in der Praxis zur Entlüftung von Gehäusen eingesetzt, wenn es beispielsweise aufgrund einer thermischen Dehnung zu einer Verdrängung eines eingeschlossenen Luftvolumens kommt. In gleicher Weise kann aber auch gezielt Umgebungsluft in das Innere eintreten, wenn es dort zu einem Unterdruck kommt. Um das Einsaugen von Feuchtigkeit zu vermeiden, wird eine geschlitzte Kappe auf die Schraube aufgesetzt.
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Eine durch die
DE 1 918 942 U bekannte Entlüftungsschraube für Getriebeeinrichtungen soll bei der regelmäßigen Reinigung der Maschinenanlage einerseits das Eindringen von Spritzwasser durch die Entlüftungsbohrungen in das Getriebeinnere und andererseits zugleich den Austritt von Getriebeöl vermeiden. Hierzu hat die Entlüftungsschraube ein axial im Schraubenkörper angeordnetes Entlüftungsrohr, das an einem unteren Ende des Schraubenkörpers seitliche Öffnungen aufweist. Das Entlüftungsrohr ragt mit einem gegenüberstehenden offenen Ende in einen vom Schraubenkopf gebildeten Hohlraum, der über eine oder mehrere, unterhalb des offenen Rohrendes mündende, radiale Bohrungen nach außen verbunden ist. Durch ein Abweisblech wird verhindert, dass Spritzwasser in den Hohlraum eintreten und durch das Rohr in das Getriebe eindringen kann.
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Die
DE 10 2008 024 384 A1 bezieht sich auf ein Reduziergetriebe, dessen Innenseite gegenüber der Außenseite abgedichtet ist, wobei ein Verbindungsteil die Innenseite und die Außenseite verbindet. Der Verbindungsteil ist mit einem Blockierglied blockiert, das einen Ölabstoßeffekt, eine Luftpermeabilität und eine Ölimpermeabilität aufweist. Das Gehäuse ist mit einem Durchgangsloch vorgesehen, das die Innenseite und die Außenseite des Reduziergetriebes verbindet. In diesem Durchgangsloch ist ein Stopfen angeordnet. Der Stopfen besteht aus einem eingesetzten Teil mit einem Schraubengewinde und einem nicht eingesetzten Teil. Bei Anbringung passt der eingesetzte Teil in das Durchgangsloch, sodass der Stopfen durch Schraubeneingriff angebracht wird. Der Hauptkörper ist als Hohlkörper ausgeführt und besitzt eine Mittelbohrung. Wenn der Stopfen an dem Durchgangsloch des Gehäuses angebracht ist, bilden demgemäß die Mittelbohrung und ein Spalt im Schraubenkopfbereich einen Durchlass, der die Innenseite und die Außenseite des Reduziergetriebes verbindet.
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Weiterhin offenbart die
DE 20 2006 004 828 U1 ein Entlüftungsventil für die Be- und Entlüftung kleiner Anlagen und Systeme zum Gas-/Flüssigkeitsausgleich bei Heizungsanlagen. Das Entlüftungsventil besteht im Wesentlichen aus drei Teilen, dem Oberteil, dem Mittelteil und dem Unterteil. Das Oberteil bildet eine mit Durchbrüchen und Außengewinde versehene Schraubkappe, die auch die Verbindung zum Außenraum herstellt. Das Unterteil bildet mit seinem Außengewinde den Anschluss zum Behältnis, beispielsweise einem Heizkörper, und hat ein Innengewinde zur Aufnahme des Oberteils. Der Anschlussstopfen ist mit einem Sechskant versehen. Das Unterteil hat eine zu der Längsachse koaxiale Entlüftungsbohrung, sodass das Gas durch eine Stirnfläche und zusätzlich durch radiale Bohrungen in das Unterteil eintreten und in den durch das Oberteil begrenzten Raum gelangen kann.
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Als nachteilig erweist sich bei den vorstehend beschriebenen Entlüftungsschrauben, dass diese eine zusätzliche Bohrung an dem Gehäuse erfordern. Zudem erfordern die Entlüftungsschrauben eine spezielle Geometrie der Gewindeaufnahme. Beispielsweise werden stirnseitige Entlüftungsöffnungen an dem Gewindeabschnitt der Entlüftungsschraube beim Einschrauben in eine als Sackloch ausgeführte Gewindeaufnahme in unerwünschter Weise abgedeckt, sodass die Entlüftungsfunktion erheblich beeinträchtigt wird. Im Wesentlichen gilt dasselbe auch für solche Entlüftungsöffnungen, die am Umfang des Schraubenschafts vorgesehen sind und einen radialen Durchgang des Gases ermöglichen sollen. Bei diesen Varianten werden die Entlüftungsöffnungen ebenfalls von der Gewindeaufnahme weitgehend abgedeckt, sodass der Gasaustausch wesentlich eingeschränkt ist.
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Ferner ist aus der
DE 91 12 555 U1 eine Vorrichtung zur Entlüftung von Maschinengehäusen, Getriebegehäusen und dergleichen bekannt. Um das Austreten von Schmiermittel in Form von Öl oder Fett und die damit verbundenen Schmiermittelverluste zu vermeiden, ist eine Schmiermittelabfangvorrichtung vorgesehen, die in eine Entlüftungsbohrung des Getriebegehäuses eingesetzt werden kann und die einen im Querschnitt erweiterten Hohlstutzen aufweist, in dem labyrinthartig Lamellen angeordnet sind, die Fließflächen für ausgetretenes oder eingefülltes Schmiermittel bilden.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungsschraube der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass ein Gasaustausch eines zwischen zwei mittels der Entlüftungsschraube zu fixierenden Bauteilen eingeschlossenen Zwischenraums ermöglicht wird, ohne die Fixierung der beiden Bauteile zu beeinträchtigen. Insbesondere soll dabei auch das Einschrauben der Entlüftungsschraube in Sacklöcher oder in Hutmuttern ohne Einschränkung der Entlüftungsfunktion ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Entlüftungsschraube gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist also eine Entlüftungsschraube vorgesehen, deren Schaft einen zu dem Schraubenkopf benachbart angeordneten, als Hohlkörper ausgeführten Schaftabschnitt aufweist, welcher zumindest eine Durchbrechung zu dem Innenraum des Hohlkörpers aufweist, und bei der der dem Schraubenkopf abgewandte, sich dem Schaftabschnitt axial anschließende Gewindeabschnitt frei von Durchbrechungen ausgeführt ist. Hierdurch gelingt es erstmals, die volle Funktionalität der Entlüftungsschraube sicherzustellen, um eine Entlüftung des eingeschlossenen Zwischenraums zu realisieren, und die Entlüftungsschraube dennoch zugleich zum Verbinden von zwei Bauteilen zu nutzen. Indem der Gewindeabschnitt in Abkehr von dem bisherigen Stand der Technik nicht etwa dem Schraubenkopf benachbart, sondern diesem abgewandt an der Schaftaußenseite vorgesehen ist, kann dieser uneingeschränkt zum Einschrauben in ein entsprechendes Innengewinde, insbesondere auch in eine als Sackloch ausgeführte Gewindeaufnahme verwendet werden. Folglich sind in dem Gewindeabschnitt keine Durchbrechungen vorgesehen und der Schaft besteht bevorzugt aus einem Vollmaterial. Der sich zwischen den Bauteilen ergebende Spalt, welcher konstruktiv bedingt oder in einfacher Weise durch einen Abstandshalter, im einfachsten Fall durch eine Unterlegscheibe hergestellt werden kann, ermöglicht zugleich die Entlüftung. Hierzu sind in dem zu dem Schraubenkopf benachbart angeordneten Schaftabschnitt, der vorzugsweise ohne ein Außengewinde ausgeführt ist, eine oder mehrere Durchbrechungen vorgesehen, die den Gasaustausch ermöglichen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird auch dadurch realisiert, dass der Schaftabschnitt einen geringeren Außenumfang aufweist als der Gewindeabschnitt, sodass auch dann ein ungehinderter Gasaustausch ermöglicht wird, wenn die Entlüftungsschraube in eine sich zwischen dem Schraubenkopf und dem Gewindeabschnitt erstreckende Gewindeaufnahme eingeschraubt ist. Insbesondere ist es somit nicht erforderlich, zwischen zwei mittels der Entlüftungsschraube verbundenen Bauteilen einen Abstand oder Entlüftungsspalt vorzusehen.
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Eine weitere, ebenfalls besonders Erfolg versprechende Abwandlung wird auch dadurch erreicht, dass sich der Innenraum im Wesentlichen nur innerhalb des Schaftabschnitts erstreckt. Hierdurch wird eine Schwächung des Gewindeabschnitts dadurch vermieden, dass dieser aus einem Vollmaterial und frei von Durchbrechungen ausgeführt ist. Überraschend hat sich gezeigt, dass durch eine solche Geometrie die mittels der Entlüftungsschraube maximal übertragbare Zugkraft nur unwesentlich vermindert ist und somit die Entlüftungsschraube auch als Ersatz für bereits vorhandene Fixierschrauben problemlos eingesetzt werden kann.
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Der Innenraum des Hohlkörpers kann eine an sich beliebige Beschaffenheit aufweisen. Denkbar sind insbesondere auch Varianten, bei welchen der Innenraum mit einem gasdurchlässigen Material zumindest abschnittsweise gefüllt wird, um so das Eindringen von Partikeln zu vermeiden. Besonders praxisgerecht ist hingegen eine Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher der Innenraum des Hohlkörpers durch eine zu der Längsachse der Entlüftungsschraube konzentrische Bohrung gebildet ist, sodass die Herstellung der Schrauben wesentlich vereinfacht ist und so die Herstellungskosten reduziert werden können. Insbesondere kann die Entlüftungsschraube durch eine einfache Nachbearbeitung einer handelsüblichen Schraube, vorzugsweise mit einem Innensechskant- oder Innenvielzahnkopf, hergestellt werden, indem durch den Schraubenkopf hindurch die konzentrische Bohrung eingebracht wird.
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Bei einer anderen, ebenfalls besonders zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist der Schaft mehrere über den Umfang des Schaftabschnitts gleichverteilt angeordnete Durchbrechungen auf. Hierdurch führt eine je nach Einbausituation unvermeidliche Abdeckung einer einzigen Durchbrechung nicht zu einer Beeinträchtigung des Gasaustauschs, weil zumindest eine Durchbrechung eine andere Winkelposition in Bezug auf die Längsachse der Entlüftungsschraube aufweist. Vielmehr ist also die Winkelstellung der Entlüftungsschraube für die Entlüftungsposition unerheblich, sodass die Entlüftungsschraube drehwinkelunabhängig mit dem gewünschten Anzugsmoment eingeschraubt werden kann.
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Eine ebenfalls besonders zweckmäßige Ausführungsform wird auch dann erreicht, wenn die Entlüftungsschraube mehrere Durchbrechungen aufweist, die zu dem Schraubenkopf einen unterschiedlichen Abstand in Richtung der Längsachse der Entlüftungsschraube aufweisen. Hierdurch wird sichergestellt, dass zumindest eine Durchbrechung eine Öffnung zu einem zwischen zwei mittels der Entlüftungsschraube verbundenen Bauteilen eingeschlossenen Spalt aufweist, um so den Gasaustausch weiter zu optimieren. Insbesondere können die Durchbrechungen derart am Umfang und in Längsrichtung der Entlüftungsschraube versetzt angeordnet sein, dass in jeder axialen Position zumindest eine Durchbrechung nutzbar ist.
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Zu diesem Zweck können die Durchbrechungen in einfacher Weise als Bohrungen in den Hohlkörper der Entlüftungsschraube eingebracht werden, wobei selbstverständlich auch einzelne Bohrungen bedarfsweise verschließbar ausgeführt sein können, um den Gasdurchgang zu reduzieren.
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Der Gasaustausch könnte durch eine mit dem Innenraum des Hohlkörpers verbundene radiale Durchbrechung in dem Schraubenkopf realisiert werden. Besonders praxisnah ist es hingegen, wenn der Schraubenkopf der Entlüftungsschraube umfangsseitig rotationssymmetrisch ausgeführt ist und zur Aufnahme eines Werkzeugs eine stirnseitige Ausnehmung aufweist, mit welcher der Innenraum verbunden ist, sodass der Innenraum und der Auslass in die Umgebung durch dieselbe, zu der Längsachse der Entlüftungsschraube koaxiale Bohrung realisiert werden kann.
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Bei einer anderen, ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Abwandlung der Erfindung trägt der Schraubenkopf eine die Öffnung einschließende Abdeckung oder Kappe, die einen Gasaustausch zumindest unter bestimmten Betriebsbedingungen begrenzt. Hierdurch wird der Gasaustausch auf solche Betriebsbedingungen beschränkt, unter denen eine ausreichende Druckdifferenz zwischen einem Gehäuseinneren und der Umgebung die Abdeckung derart verformt, dass diese einen Durchlass öffnet und nach erfolgtem Druckausgleich selbsttätig verschließt. Auf diese Weise kann ein optimaler Schutz gegenüber unerwünschtem Eindringen von Fluiden und Partikeln aus der Umgebung erreicht und zugleich ein Austreten von ölhaltigen Aerosolen in die Umgebung vermieden werden.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt jeweils in einer perspektivischen Darstellung in
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1 eine Entlüftungsschraube in einer geschnittenen Ansicht;
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2 eine Variante einer Entlüftungsschraube.
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In den 1 und 2 ist in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Entlüftungsschraube 1 für ein nicht gezeigtes Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Entlüftungsschraube 1 hat einen Schraubenkopf 2 mit einer als Innensechskant ausgeführten Ausnehmung 3, die mit einem Innenraum 4 eines einen kopfseitigen Schaftabschnitt 5 bildenden Hohlkörpers 6 koaxial fluchtet. Dieser Schaftabschnitt 5 weist kein Außengewinde, sondern lediglich mehrere um 90° zueinander versetzte und in mehreren axialen Ebenen angeordnete Durchbrechungen 7 auf, durch die ein Gasaustausch zwischen einem Gehäuseinnenraum und der Umgebung ermöglicht wird. Dem Schaftabschnitt 5 schließt sich in der axialen Verlängerung ein dem Schraubenkopf 2 abgewandter Gewindeabschnitt 8 mit einem Außengewinde 9 an, welches einen geringfügig größeren Durchmesser als der Schaftabschnitt 5 hat. Hierdurch vereint die Entlüftungsschraube 1 die Funktionalität einer wirksamen Entlüftung mit der Funktion einer gewöhnlichen Fixierschraube, sodass diese beispielsweise auch vorhandene Schrauben ersetzen kann. Indem der Schraubenkopf 2 eine die Ausnehmung 3 einschließende Abdeckung 10a trägt, wird der Gasaustausch auf solche Betriebsbedingungen beschränkt, unter denen eine ausreichende Druckdifferenz zwischen einem Gehäuseinneren und der Umgebung die Abdeckung 10a derart verformt, dass sich ein Einstich 11 öffnet und so den Gasaustausch gestattet.
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Eine baugleiche Variante der Entlüftungsschraube 1 ist ergänzend auch in 2 dargestellt, bei der eine die Ausnehmung 3 einschließende, verlängerte Abdeckung 10b mit einem Ausgleichsvolumen ausgestattet ist, um so den Gasaustausch zunächst auf den Gehäuseinnenraum und das eingeschlossene Ausgleichsvolumen zu beschränken. Erst eine steigende Druckdifferenz führt zu einer den Einstich 11 öffnenden Verformung der Abdeckung 10b.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Entlüftungsschraube
- 2
- Schraubenkopf
- 3
- Ausnehmung
- 4
- Innenraum
- 5
- Schaftabschnitt
- 6
- Hohlkörper
- 7
- Durchbrechungen
- 8
- Gewindeabschnitt
- 9
- Außengewinde
- 10a
- Abdeckung
- 10b
- Abdeckung
- 11
- Einstich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1918942 U [0003]
- DE 102008024384 A1 [0004]
- DE 202006004828 U1 [0005]
- DE 9112555 U1 [0007]
