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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung eines Fluids, insbesondere Öl, Kraftstoff, Wasser oder Luft, insbesondere Abscheidevorrichtung für eine Flüssigkeit aus einem gasförmigen Fluid, insbesondere einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse, welches aus wenigstens zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt ist, das wenigstens einen Einlass für zu behandelndes Fluid und wenigstens einen Auslass für behandeltes Fluid aufweist, und mit wenigstens einem Kraftübertragungselement, das mit einem ersten der wenigstens zwei Gehäuseteile verbunden ist, das sich im Inneren des Gehäuses zu einem zweiten der wenigstens zwei Gehäuseteile erstreckt und das mit dem zweiten der wenigstens zwei Gehäuseteile mehrstückig verbunden ist.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2008 038 564 A1 ist ein Luftfiltergehäuse bekannt. Das Luftfiltergehäuse ist zwischen einem Gehäuseunterteil und einer Motorabdeckung zur Aufnahme eines Luftfiltereinsatzes/Filterelementes unterhalb einer Motorhaube eines PKWs im Motorraum oberhalb eines Motors angeordnet. Die Motorabdeckung bildet dabei den Gehäusedeckel des Luftfiltergehäuses, das heißt, das Gehäuseoberteil ist integral mit der Motorabdeckung ausgebildet. Das Gehäuseunterteil weist eine Fixierungsöffnung auf, in der ein ringförmiges elastisches Fixierungselement montiert ist. Das Fixierungselement besitzt eine Durchgangsöffnung. Ein längliches Element ist an dem Gehäuseoberteil angeformt. Es durchquert den Innenraum des Gehäuses. Im Montagezustand ist die Durchgangsöffnung durch einen Schließabschnitt des länglichen Elements verschlossen. Das längliche Element wirkt auch als Stützelement.
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Aus der
DE 197 43 678 A1 ist eine Zylinderkopfhaube mit integrierten Innenräumen zum Abscheiden und Rückführen von Öl bekannt, welche über ein Auflageteil mit einem Bodenteil verbunden ist, welches auf dem Zylinderkopf montiert ist. Die Zylinderkopfhaube ist mittels Schrauben kraftschlüssig mit dem Zylinderkopf verbunden.
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Die
DE 10 2007 045 865 A1 offenbart einen Ölabscheider-Einsatz für eine Haube oder ein Gehäuse eines Verbrennungsmotors, wobei der Einsatz in eine von Blowby-Gas durchströmte Aufnahme in der Haube oder dem Gehäuse einsetzbar ist, mit einem Schaftteil und einer Wendelfläche zur Bildung eines Blowby-Gas durchströmten Wendelkanals, welcher nach außen zu einer einhüllenden Mantelfläche der Wendelfläche hin offen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, die möglichst einfach und platzsparend aufgebaut ist. Ferner soll das wenigstens eine Kraftübertragungselement wenigstens eine weitere Funktion erfüllen.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
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Das Kraftübertragungselement ist als Hohldom ausgestaltet. Der Innenraum des Hohldoms ist wenigstens zu der dem zweiten Gehäuseteil abgewandten Außenseite des ersten Gehäuseteils offen. Mit dem Hohldom können Kräfte, die gegen einen der Gehäuseteile wirken günstig auf das andere Gehäuseteil übertragen werden. Der Dom kann dabei derart mit den beiden Gehäuseteilen verbunden sein, dass er Zugkräfte und/oder Druckkräfte zwischen den Gehäuseteilen übertragen kann. Das Kraftübertragungselement kann also als Zuganker und/oder als Stützelement ausgestaltet sein. Unter einem hohlen Dom oder Hohldom im Sinne der Erfindung wird eine Art Becher verstanden, der an seiner offenen Seite mit dem ersten der wenigstens zwei Gehäuseteile verbunden ist. Der Dom kann in seiner Umfangsseite und/oder seinem Boden Öffnungen aufweisen. Vorteilhafterweise kann der Dom an das erste der wenigstens zwei Gehäuseteile einstückig angeformt sein. Der Dom kann so verliersicher an dem ersten Gehäuseteil befestigt sein. Es kann aber auch als separates Bauteil, also zweistückig, mit diesem verbunden sein. Der Boden des Bechers liegt an dem zweiten der wenigstens zwei Gehäuseteile direkt oder indirekt an und ist mit diesem mehrstückig verbunden. Eine mehrstückige Verbindung ist eine Verbindung, welche nicht einstückig ist. Mehrstückig bedeutet, dass der Dom und das zweite der wenigstens zwei Gehäuseteile vor der Verbindung separate Bauteile sind. Dies hat den Vorteil, dass der Dom zunächst mit dem ersten Gehäuseteil verbunden werden kann, vorzugsweise bei der Herstellung an dieses angeformt werden kann. Die Verbindung des Doms mit dem zweiten Gehäuseteil erfolgt erst nach dem Zusammenbau der wenigstens zwei Gehäuseteile. Der Innenraum des Doms ist von außerhalb des Gehäuses aus zugänglich. Im Innenraum des Hohldoms kann platzsparend ein weiteres Funktionsteil untergebracht werden. Vorteilhafterweise kann zur Realisierung der mehrstückigen Verbindung des Doms mit dem zweiten Gehäuseteil ein entsprechendes Werkzeug von außen in den Dom eingeführt werden. Bei dem Werkzeug kann es sich vorteilhafterweise um ein Gegenlager einer Presseinrichtung zum Zusammenpressen des Doms und des zweiten Gehäuseteils handeln. Es kann auch ein Schweißwerkzeug von außen in den Dom eingeführt werden, mit dem eine Schweißverbindung zwischen dem Dom und dem zweiten der wenigstens zwei Gehäuseteile realisiert werden kann. Die Außenseite des Hohldoms kann zur Erfüllung wenigstens einer weiteren Funktion günstig ausgestaltet, insbesondere geformt, sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann in dem Dom ein von außerhalb des Gehäuses zugänglicher Verbindungseinsatz angeordnet sein zur Befestigung wenigstens eines anderen Bauteils. Der hohler Dom kann so vorteilhafterweise mit einem entsprechenden Verbindungseinsatz kombiniert sein. Dabei kann der Verbindungseinsatz von außerhalb des Gehäuses zugänglich platzsparend im Innenraum des Doms angeordnet sein. Durch die Anordnung in dem ohnehin vorhandenen Kraftübertragungselement kann auf einen gesonderten Einbauraum für den Verbindungseinsatz verzichtet werden. Ferner können so Kräfte, welche durch das andere Bauteil über den Verbindungseinsatz an dem Gehäuse einwirken können, günstig über den Dom an das zweite Gehäuseteil übertragen werden. Auf diese Weise können Hebelwirkungen auf das Gehäuse minimiert werden. Der Verbindungseinsatz kann einfach von außen in den von außerhalb des Gehäuses zugänglichen Innenraum des Doms montiert werden. Auf diese Weise kann der Verbindungseinsatz auch nach dem Zusammenbau des Gehäuses von außen eingesteckt werden. Der Innenraum des Doms kann vorteilhafterweise gegenüber dem Verbindungseinsatz ein Untermaß aufweisen. Der Verbindungseinsatz kann so eng und stabil in dem Innenraum des Doms fixiert werden. Bei dem anderen Bauteil, mit dem das Gehäuse über den Verbindungseinsatz verbunden werden kann, kann es sich vorteilhafterweise um einen Halter für ein Kabel oder eine Leitung handeln. Über den Verbindungseinsatz kann das Gehäuse aber auch an einem Rahmen insbesondere der Brennkraftmaschine befestigt sein. Der Verbindungseinsatz kann vorteilhafterweise aus einem andersartigen Material sein als der Dom und das erste Gehäuseteil. Er kann vorteilhafterweise aus Metall sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eines der wenigstens zwei Gehäuseteile aus Kunststoff sein. Kunststoff kann auch nach der Herstellung der Gehäuseteile einfach geformt werden. Vorteilhafterweise kann der Kunststoff einfach mittels Wärme geformt werden. Des Weiteren kann zwischen Kunststoffteilen einfach eine stoffschlüssige, eine formschlüssige und/oder eine kraftschlüssige Verbindung realisiert werden. Kunststoff kann einfach, insbesondere mittels Ultraschallschweißen oder Vibrationsschweißen, geschweißt werden. Kunststoff kann auch einfach geklebt werden. Vorteilhafterweise können sowohl der Dom und als auch das zweite Gehäuseteil aus Kunststoff sein.
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Vorteilhafterweise kann der Verbindungseinsatz eine Einsatzbuchse oder ein Einsatzstift sein. Eine Einsatzbuchse hat den Vorteil, dass sie hohl ist. Auf diese Weise kann bei eingebauter Einsatzbuchse durch den Hohlraum der Einsatzbuchse hindurch ein Werkzeug zur Realisierung der Verbindung des Doms mit dem zweiten Gehäuseteil eingeführt werden. Insbesondere kann ein Schweißwerkzeug für ein Ultraschallschweißsystem durch den Hohlraum eingeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass der Verbindungseinsatz vor der Realisierung der mehrstückigen Verbindung zwischen Dom und dem zweiten Gehäuseteil eingebaut werden kann. In der Einsatzbuchse kann vorteilhafterweise ein stiftartiges Verbindungselement, insbesondere ein Bolzen oder eine Schraube, angeordnet werden. Das Verbindungselement kann vorteilhafterweise lösbar in der Einsatzbuchse montiert sein. Als Verbindungseinsatz kann vorteilhafterweise auch ein Einsatzstift verwendet werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Verbindungseinsatz ein Warmeinsenkeinsatz oder ein Einsatz mit einem Gewinde oder einem bajonettartigen Verbindungsteil oder einem Verbindungsteil einer Rastverbindung sein. Ein Warmeinsenkeinsatz kann von Vorteil sein, wenn der Dom aus einem Material ist, welches durch Wärme erweicht oder geschmolzen werden kann. Der Dominnenraum kann vorteilhafterweise ein Untermaß gegenüber dem Warmeinsenkeinsatz haben. Der Warmeinsenkeinsatz kann erhitzt werden und warm in den Dominnenraum eingebettet werden. Das Material des Doms kann dabei durch den erhitzten Warmeinsenkeinsatz zumindest auf der dem Warmeinsenkeinsatz angrenzenden Seite erweicht oder geschmolzen werden, so dass dieser einfach eingeführt werden kann. Das weiche oder geschmolzene Material des Doms kann den Warmeinsenkeinsatz umschließen und fest einbetten. Vorteilhafterweise kann der Warmeinsenkeinsatz gerändelt sein. Die Umfangsseite des Warmeinsenkeinsatzes kann eine Rillierung, vorzugsweise eine sich kreuzende Rillierung, aufweisen. Das weiche oder geschmolzene Material des Doms kann in diese Rillierung einfließen, so dass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Dom und dem Warmeinsenkeinsatz entstehen kann. Der Verbindungseinsatz kann vorteilhafterweise auch mit einem Gewinde ausgestattet sein. Ein eingeschraubter Verbindungseinsatz kann einfach wieder aus dem Dominnenraum herausgeschraubt werden. Das Gewinde kann vorteilhafterweise ein selbstschneidendes Gewinde sein, welches sich in das Material des Doms einschneidet und so eine stabile Verbindung herstellt. Alternativ kann der Dom auch ein entsprechendes Innengewinde aufweisen, sodass eine mehrmals lösbare Verbindung zwischen dem Verbindungseinsatz und dem Dom realisiert werden kann. Vorteilhafterweise kann auch eine bajonettartige Verbindung zwischen dem Verbindungseinsatz und dem Dom vorgesehen sein. Eine bajonettartige Verbindung kann einfach fixiert und gelöst werden. Eine Rastverbindung hat den Vorteil, dass sie einfach fixiert werden kann.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Dom mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Schweißverbindung oder einer Klebeverbindung, mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden sein. Eine stoffschlüssige Verbindung hat den Vorteil, dass sie nicht zerstörungsfrei gelöst werden kann. Auf diese Weise können Manipulationen an dem Gehäuse einfach erkannt werden. Stoffschlüssige Verbindungen können stabil aufgebaut sein. Schweißverbindungen können sehr präzise realisiert werden. Insbesondere mittels Ultraschallschweißverfahren kann die Verbindung zwischen dem Dom und dem zweiten Gehäuseteil einfach von außerhalb des Gehäuses realisiert werden. Der Dom kann vorteilhafterweise auf seiner dem zweiten Gehäuseteil zugewandten Stirnseite über sogenannte Energierichtungsgeber verfügen. Dabei kann es sich um Stege handeln, welche sich in axialer Richtung erstrecken. Die Stege können gegen eine entsprechende Verbindungsoberfläche des zweiten Gehäuseteils gepresst werden und mittels eines Ultraschallschweißwerkzeugs, welches durch den Innenraum des Doms, gegebenenfalls durch den Innenraum des Verbindungseinsatzes, von der gegenüberliegenden Seite eingeführt werden kann, verschweißt und stoffschlüssig verbunden werden. Für eine Schweißverbindung ist kein Klebstoff erforderlich. Eine Klebeverbindung hat den Vorteil, dass auf komplexe Werkzeuge verzichtet werden kann. Durch den Innenraum des Doms, gegebenenfalls den Innenraum des Verbindungseinsatzes, kann ein einfaches Werkzeug als Gegenlager einer Presseinrichtung eingeführt werden. Die Verbindungsstelle zwischen dem Dom und dem zweiten Gehäuseteil kann so einfach zusammengepresst werden. Der Dom kann vorteilhafterweise auch mittels einer kraftschlüssigen und/oder einer formschlüssigen Verbindung an dem zweiten Gehäuseteil fixiert sein.
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Der Dom ist in einem Abscheidebereich des Gehäuses angeordnet, der zur Abscheidung wenigstens einer Flüssigkeit, insbesondere Öl, von dem gasförmigen Fluid durchstrombar sein kann. Mit der so realisierten Abscheidevorrichtung kann vorteilhafterweise eine im Fluid enthaltener Flüssigkeit von dem gasförmigen Fluid abgeschieden werden. Vorteilhafterweise kann es sich bei der Vorrichtung um ein Ölabscheidesystem für Kurbelgehäuse-Entlüftungsgas (Blowby-Gas) handeln, bei dem in dem Blowby-Gas enthaltenes Öl abgeschieden werden kann. Das Öl kann dann einem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine wieder zugeführt werden. Bei dem Ölabscheidesystem kann vorteilhafterweise das zweite Gehäuseteil ein Gehäuseunterteil und das erste Gehäuseteil ein Gehäuseoberteil sein. Vorteilhafterweise kann das Gehäuse eine Ablauföffnung aufweisen, durch die die abgeschiedene Flüssigkeit aus dem Gehäuse heraus fließen kann. Insbesondere kann ein Siphon oder ein Rücklaufsperrventil vorgesehen sein, der/das verhindern kann, dass die abgeschiedene Flüssigkeit aus der Ablauföffnung zurück in den Innenraum des Gehäuses gelangen kann.
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Vorteilhafterweise kann die einer Fluidströmung zugewandte Außenseite des Doms eine strömungsleitende, insbesondere eine strömungsgünstige oder eine strömungsbehindernde, Form, insbesondere ein elliptisches Profil, aufweisen. Eine strömungsleitende Außenseite kann die Abscheidung der Flüssigkeit günstig beeinflussen. Der radial äußere Querschnitt des Doms kann vorteilhafterweise elliptisch sein. Der radial äußere Querschnitt des Doms kann auch andersartig, insbesondere rund, sein. Ein Dom mit einem elliptischen Querschnitt kann vorteilhafterweise in Richtung der langen Achse der Ellipse angeströmt werden. Vorteilhafterweise kann der Dom wenigstens ein Strömungselement, insbesondere eine Profilierung und/oder eine Strebe, aufweisen. Mit Profilierungen und Streben kann die Fluidströmung einfach beeinflusst werden, um die Abscheidung der Flüssigkeit und verbessern.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Prallstruktur, insbesondere wenigstens eine Prallrippe, für abgeschiedene Flüssigkeit, vorgesehen sein, welche zu einer Außenseite des Doms führen kann. Die Prallstruktur kann vorteilhafterweise an einer Wand des Gehäuses angeordnet sein, an der sich Flüssigkeit als Wandfilm abscheiden kann. Der Wandfilm kann so mit dem Volumenstrom des gasförmigen Fluids im Gehäuse an der Prallstruktur entlang geführt werden bis zur Außenseite des Doms. Dort kann die abgeschiedene Flüssigkeit der Schwerkraft folgend am Dom entlang, an dessen Außenseite oder gegebenenfalls in einem Ruheraum des Doms, nach unten fließen und sich dort sammeln. Die Prallstruktur kann vorteilhafterweise an einer oberen Innenseite des Gehäuses angeordnet sein. Die Prallstruktur kann vorteilhafterweise zwei Prallrippen aufweisen, welche sich trichterartig von gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuses zum Dom hin erstrecken.
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Erfindungsgemäß weist der Dom wenigstens einen Ruheraum auf mit wenigstens einer Einlassöffnung für abgeschiedene Flüssigkeit, welche mit dem Abscheidebereich des Gehäuses verbunden ist, und mit wenigstens einer Auslassöffnung, welche mit einer Ablassöffnung des Gehäuses für die abgeschiedene Flüssigkeit verbunden ist. Vorteilhafterweise kann der Dom eine Doppelwandung aufweisen, die das Ruhevolumen begrenzt. Die Doppelwandung kann vorteilhafterweise mit dem ersten Gehäuseteil verbunden sein. Eine untere Stirnseite der äußeren Wand der Doppelwandung kann zum zweiten Gehäuseteil beabstandet sein, so dass ein Durchtrittspalt für den abgeschiedenen Stoff realisiert werden kann, der als Auslassöffnung dient. Die äußere Wand der Doppelwandung kann vorteilhafterweise Öffnungen, insbesondere Schlitze oder Bohrungen, aufweisen, durch die die abgeschiedene Flüssigkeit in das Ruhevolumen und/oder aus diesem heraus gelangen kann. Vorteilhafterweise kann sich die abgeschiedene Flüssigkeit im Ruhevolumen sammeln. Die Öffnungen, insbesondere Schlitze, verlaufen axial zum Dom. Die abgeschiedene Flüssigkeit kann im Ruheraum der Schwerkraft folgend nach unten sinken, sich dort sammeln. Die abgeschiedene Flüssigkeit kann durch den Durchtrittspalt zwischen der Doppelwandung und dem zweiten Gehäuseteil aus dem Ruhevolumen ablaufen. Über entsprechende Kanäle kann die Flüssigkeit zur Ablassöffnung gelangen und durch diese das Gehäuse verlassen. Vorteilhafterweise kann gegebenenfalls die Prallstruktur zur wenigstens einen Einlassöffnung führen. Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Prallrippe in Strömungsrichtung des gasförmigen Fluids im Gehäuse hinter der wenigstens einen Einlassöffnung an der Außenseite des Doms enden. Auf diese Weise kann in Strömungsrichtung des gasförmigen Fluids vor der Prallrippe an der dortigen Wand abgeschiedene Flüssigkeit an der Prallrippe entlang zu der wenigstens einen Einlassöffnung geleitet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch:
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1 einen isometrischen Teilschnitt eines Ölabscheidesystems für Kurbelgehäuse-Entlüftungsgas einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein hohler Dom zur Verbindung eines Gehäuseoberteils mit einem Gehäuseunterteil vorgesehen ist, in dem eine Warmeinsenkbuchse angeordnet ist, und der ein Ruhevolumen für abgeschiedenes Öl aufweist;
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2 einen Längsschnitt des Ölabscheidesystems aus der 1;
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3 einen Querschnitt des Ölabscheidesystems aus den 1 und 2 mit Betrachtungsrichtung von einem Einlass für das Kurbelgehäuse-Entlüftungsgas auf einen Auslass für das gereinigte Kurbelgehäuse-Entlüftungsgas;
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4 einen Längsschnitt des Ölabscheidesystems aus den 1 bis 3 in einer Ebene von Verbindungsrändern des Gehäuseunterteils mit dem Gehäuseoberteil;
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5 einen Längsschnitt des Gehäuseoberteils des Ölabscheidesystems aus den 1 bis 4 in einer Schnittebene parallel zur Schnittebene aus der 4;
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6 einen Querschnitt des Ölabscheidesystems aus den 1 bis 5 in einer Schnittebene parallel zu der Schnittebene aus der 3, wobei die Betrachtung hier von dem Auslass auf den Einlass gerichtet ist.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In den 1 und 2 ist ein Ölabscheidesystem 10 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Das Ölabscheidesystem 10 befindet sich in einer in den Figuren nicht gezeigten Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung der Brennkraftmaschine. Über die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung wird Kurbelgehäuse-Entlüftungsgas (Blowby-Gas) in hier nicht weiter interessierender Weise aus dem Kurbelgehäuse heraus geleitet. Mit dem Ölabscheidesystem 10 wird im Blowby-Gas enthaltenes aerosoles Öl abgeschieden, gesammelt und über eine nicht gezeigte Rückführleitung in hier nicht weiter interessierender Weise einem Ölsumpf der Brennkraftmaschine zugeführt.
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Das Ölabscheidesystem 10 umfasst ein Gehäuse 12, welches aus einem Gehäuseunterteil 14 und einem Gehäuseoberteil 16 zusammengesetzt ist. Das Gehäuseunterteil 14 und das Gehäuseoberteil 16 sind aus Kunststoff. Das Gehäuseunterteil 14 verfügt über einen Einlass 18 für das von Öl zu befreiende Blowby-Gas. Der Einlass 18 ist über die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung mit dem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine oder wie hier dargestellt direkt mit der Zylinderkopfhaube verbunden. Auf einer gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 12 weist das Gehäuseoberteil 16 einen Auslass 20 für das vom Öl befreite Blowby-Gas auf. Das Blowby-Gas ist also gezwungen, einen Innenraum 22 des Gehäuses 12 zu durchqueren. Der Auslass 20 ist über die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung beispielsweise mit einem Luftfiltersystem im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine verbunden.
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Unten im Gehäuseunterteil 14 ist ein Ölablassstutzen 24 mit einer Ablassöffnung 26 angeordnet. Der Ölablassstutzen 24 ist über die Rückführleitung, hier als Siphon ausgeführt, mit dem Ölsumpf der Brennkraftmaschine verbunden. Das abgeschiedene Öl wird kontinuierlich in die Zylinderkopfhaube zurückgeführt.
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Das Gehäuseoberteil 16 verfügt über einen oberen Verbindungsrand 28. Der Verbindungsrand 28 hat ein etwa U-förmiges Profil, welches auf seiner dem Gehäuseunterteil 14 zugewandten Seite offen ist. Entsprechend verfügt das Gehäuseunterteil 14 über einen unteren Verbindungsrand 15. Der untere Verbindungsrand 15 hat ein etwa L-förmiges Profil, welches zu der dem Gehäuseoberteil 16 zugewandten Seite hin offen ist. Die Schenkel des U-förmigen Profils des oberen Verbindungsrandes 28 und das L-förmige Profil des unteren Verbindungsrandes 15 greifen ineinander, sodass entlang der Verbindungsränder 28 und 15 eine radial zu einer Zusammenbaurichtung verschiebungssichere Verbindung entsteht. Die Zusammenbaurichtung ist in den 1 und 2 mit einem Pfeil 31 angedeutet. Entlang dem oberen Verbindungsrand 28 und dem unteren Verbindungsrand 15 kann eine hier nicht weiter interessierende umlaufende Dichtung 30 angeordnet sein.
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Radial innerhalb der Verbindungsränder 28 und 15 ist am Gehäuseoberteil 16 ein Dom 32 angeordnet. Der Dom 32 befindet sich etwa im Zentrum des Gehäuseoberteils 16. Bei dem Dom 32 handelt es sich um eine becherartige Ausformung des Gehäuseoberteils 16, welche einstückig mit diesem verbunden ist. Der Dom 32 ist also innen hohl. In einer Strömungsrichtung des Blowby-Gas es im Innenraum 22 vorne und hinten ist der Dom 32 doppelwandig. Seine radial innere Umfangsseite und sein Boden sind geschlossen. Die radial äußere Umfangsseite des Doms 32 hat einen elliptischen Querschnitt. Der Dom 32 erstreckt sich axial zur Zusammenbaurichtung 31 quer durch den Innenraum 22 bis zu der dem Gehäuseoberteil 16 zugewandten Innenseite des Gehäuseunterteils 14. Auf seiner dem Gehäuseunterteil 14 abgewandten Außenseite weist der Dom 32 eine Domöffnung 34 zum Dominnenraum 35 auf, die von außerhalb des Gehäuses 12 aus zugänglich ist.
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In dem Dominnenraum 35 ist koaxial eine Warmeinsenkbuchse 36 aus Metall eingebettet. Die Warmeinsenkbuchse 36 erstreckt sich über die axiale Ausdehnung des Dominnenraums 35. Sie stabilisiert so zusätzlich den Dom 32 mechanisch. Die Warmeinsenkbuchse 36 verfügt an ihrer radial äußeren Umfangsseite über eine Rillierung 38 vorzugsweise mit sich kreuzenden Rillen. Ferner verfügt die Warmeinsenkbuchse 36 über ein durchgängiges, koaxiales Gewindeloch 40. In das Gewindeloch 40 kann von außerhalb des Gehäuses 12 ein hier nicht weiter interessierender Halter beispielsweise für ein Kabel eingeschraubt werden. Auf diese Weise kann das Kabel außen am Gehäuse 12 angeordnet werden.
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Auf der dem Gehäuseunterteil 14 zugewandten Außenseite seines Bodens weist der Dom 32 einen so genannten Energierichtungsgeber 42 in Form eines koaxialen runden Hohlzylinders auf. Der Energierichtungsgeber 42 ist einstückig an den Boden des Doms 32 angeformt und ist Teil desselben. Der Energierichtungsgeber 42 befindet sich innerhalb eines koaxialen Positionierrings 44, welcher einstückig an der dem Gehäuseoberteil 16 zugewandten Innenseite des Gehäuseunterteils 14 angeformt ist. Der Dom 32 ist mittels des Energierichtungsgebers 42 innerhalb des Positionierrings 44 mit der Innenseite des Gehäuseunterteils 14 verschweißt. Dabei handelt es sich um eine kreisrunde Schweißnaht. Der Dom 32 dient als Kraftübertragungselement, mit dem eine Zugkraft zwischen dem Gehäuseunterteil 14 und dem Gehäuseoberteil 16 übertragen werden kann. Ferner hat der Dom 32 auch eine Stützfunktion, um zu verhindern, dass das Gehäuseunterteil 14 und das Gehäuseoberteil 16 im Zentrum zusammengepresst werden können. Durch die Verschweißung von Dom 32 und Gehäuseunterteil 14 wird die Struktur gestärkt, so dass in diesem Bereich größere Kräfte durch die Warmeinsenkbuchse 36 aufgenommen werden können.
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Der Dom 32 weist eine Kernwandung 45, eine einlassseitige Außenwandung 46 und ein auslassseitige Außenwandung 47 auf. Die Kernwandung 45 ist etwa kreiszylinderförmig. R Die Außenwandungen 46 und 47 sind jeweils einstückig mit gegenüberliegenden Umfangsseiten der Kernwandung 45 verbunden, so dass insgesamt radial außen das elliptische Profil entsteht. Die Kernwandung 45 und die Außenwandungen 46 und 47 sind einstückig mit der dem Gehäuseunterteil 14 zugewandten Innenseite des Gehäuseoberteils 16 verbunden. Die freien Ränder der Außenwandungen 46 und 47 sind zu der dem Gehäuseoberteil 16 zugewandten Innenseite des Gehäuseunterteils 14 beabstandet. In den Abschnitten der Kernwandung 45 zwischen den Außenwandungen 46 und 47 ist, wie in der 3 gezeigt, der freie Rand der Kernwandung 45 jeweils mit einem radial äußeren Steg 49 versehen. Die Stege 49 befinden sich jeweils radial außerhalb des Positionierrings 44 in einem radialen Abstand zu diesem. Zwischen den freien Rändern der Außenwandungen 46 und 47 und den Stegen 49 einerseits und der Innenseite des Gehäuseunterteils 14 andererseits besteht somit ein bezüglich des Domes 32 umfangsmäßiger Spalt 48.
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Ferner weist die einlassseitige Außenwandung 46 zwei Schlitze 50 auf. Die Schlitze 50 sind in radialer Richtung durchgängig. Sie erstrecken sich bezüglich der Zusammenbaurichtung 31 in axialer Richtung, also in der normalen Einbaulage des Gehäuses 12 vertikal, über die gesamte axiale Ausdehnung der einlassseitigen Außenwandung 46. Sie sind zu dem dem Gehäuseunterteil 14 zugewandten freien Rand der einlassseitigen Außenwandung 46 offen. Die einlassseitige Außenwandung 46 und die Kernwandung 45 begrenzen einen Ruheraum 52, welcher als strömungsfreies Ruhevolumen für die Ölabscheidung dient. Die auslassseitige Außenwandung 47 und die Kernwandung 45 begrenzen ein Totvolumen 53. Das Totvolumen 53 dient der Materialersparnis. Auf das Totvolumen 53 kann auch verzichtet werden. Die Kernwandung 45 kann auch entsprechend dick und massiv ausgeführt sein, so dass sie radial außen ein elliptisches Profil hat und auf die separate auslassseitige Außenwandung 47 verzichtet werden kann, Die Innenseite des Gehäuseunterteils 14 bildet den Boden des Ruheraums 52 und des Totvolumens 53.
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In der Nähe des Ruheraums 52 ist eine Ölablaufrinne 54 angeordnet, welche mit dem Ruheraum 52 über den Spalt 48 verbunden ist. Die Ölablaufrinne 54 führt zum Ölablassstutzen 24. Der Ölablassstutzen 24 ist als Siphon ausgebildet, vorzugsweise als Tassensiphon. Der Siphon verhindert, dass abgelaufenes Öl aus dem Ölablassstutzen 24 wieder zurück in den Innenraum 22 gelangen kann. Die Ölablaufrinne 54 ist einstückig in das Gehäuseunterteil 14 eingeformt.
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An der dem Gehäuseunterteil 14 zugewandten Innenseite des Gehäuseoberteils 16 sind zwei Prallrippen 60 angeformt. Die Prallrippen 60 führen, wie in den 4 bis 6 gezeigt, jeweils von einer Seitenwand des Gehäuseoberteils 16 schräg und leicht gebogen bis zur einlassseitigen Außenwandung 46. Sie enden jeweils auf der vom Einlass 18 aus betrachtet hinteren Seite der Schlitze 50. Die Prallrippen 60 bilden so insgesamt eine etwa trichterförmige Strömungskontur für Öl, welches sich auf der dem Einlass 18 zugewandten Seite der Prallrippen 60 an der Innenseite des Gehäuseoberteils 16 Wandfilm niedergeschlagen hat.
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Beim Betrieb der Brennkraftmaschine strömt mit Öl belastetes Blowby-Gas über die Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung dem Einlass 18 des Ölabscheidesystems 10, in den 1 und 2 angedeutet durch einen Pfeil 56, und so dem Innenraum 22 des Gehäuses 12 zu. Das Blowby-Gas strömt quer durch den Innenraum 22 in Richtung des Auslasses 20. Die im Profil elliptische Außenseite des Doms 32 mit den Außenwandungen 46 und 47 und den dazwischen liegenden Abschnitten der Kernwandung 45 dient als Strömungshindernis. Öl aus dem Blowby-Gas schlägt sich unter anderem an der dem Gehäuseunterteil 14 zugewandten Innenseite des Gehäuseoberteils 16 als Wandfilm nieder. Es wird durch den Volumenstrom des Blowby-Gases in Richtung der Prallrippen 60 befördert. Entlang der Prallrippen 60 wird das Öl zu den Schlitzen 50 geleitet. Das Öl strömt durch die Schlitze 50 in den Ruheraum 52. Das abgeschiedene Öl sinkt der Schwerkraft folgend nach unten und wird am Boden des Ruheraums 52 gesammelt. Das gesammelte Öl fließt durch den Spalt 48 und die Ölablaufrinne 54 in den Ölablassstutzen 24 und verlässt das Gehäuse 12. Der elliptische Querschnitt der radial äußeren Umfangsseite des Doms 32 begünstigt die Strömung des Blowby-Gases und wirkt sich günstig auf die Abscheidung des Öls auch an der Außenseite des Doms 32 aus. Das dort abgeschiedene Öl sinkt ebenfalls nach unten und verlässt über den Ölablassstutzen 24 das Gehäuse 12. Das Öl aus dem Ölablassstutzen 24 gelangt über die Rückführleitung zurück in den Ölsumpf der Brennkraftmaschine.
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Das von Öl befreite Blowby-Gas verlässt das Gehäuse 12 durch den Auslass 20, in der 1 angedeutet durch einen Pfeil 58. Es gelangt in einen Rückstromabschnitt der Kurbelgehäuse-Entlüftungsleitung und durch diese zu einer Einlassseite des Luftansaugsystems oder direkt in den Verbrennungsluftverteiler.
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Zur Montage des Ölabscheidesystems 10 werden das Gehäuseunterteil 14 und das Gehäuseoberteil 16 als getrennte Bauteile aus Kunststoff vorgefertigt. Dabei wird der Dom 32 einstückig an das Gehäuseoberteil 16 angeformt. Die Warmeinsenkbuchse 36 wird erhitzt und in axialer Richtung mit der die Rillierung 38 aufweisenden Seite voran durch die Domöffnung 34 in den Dominnenraum 35 gesteckt. Der Dominnenraum 35 hat ein Untermaß bezüglich der Warmeinsenkbuchse 36. Durch die heiße Warmeinsenkbuchse 36 wird der Kunststoff in den Dominnenraum 35 erweicht, vorzugsweise schmilzt der Kunststoff. Dadurch kann die Warmeinsenkbuchse 36 den Kunststoff verdrängen. In der in den 1 und 2 gezeigten Einbauposition der Warmeinsenkbuchse 36 fließt der erweichte Kunststoff in die Rillierung 38 der Warmeinsenkbuchse 36 und härtet beim abkühlen aus. So entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen der Warmeinsenkbuchse 36 und dem Dom 32.
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Das Gehäuseoberteil 16 wird unter Zwischenlage der Dichtung 30 in Zusammenbaurichtung 31 auf das Gehäuseunterteil 14 gesetzt, so dass der obere Verbindungsrand 28 und der unteren Verbindungsrand 15 ineinandergreifen. Dabei taucht der Energierichtungsgeber 42 des Doms 32 innerhalb des Positionierrings 44 ein und liegt mit seinem freien Rand an der Innenseite des Gehäuseunterteils 14 an.
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Eine Elektrode eines Ultraschallschweißsystems wird in das Gewindeloch 40 der Warmeinsenkbuchse 36 eingeführt. Durch Pressen gegen den Boden des Doms 32 wird mit dem Ultraschallschweißsystems in hier nicht weiter interessierender Weise der Energierichtungsgeber 42 mit dem Gehäuseunterteil 14 stoffschlüssig verschweißt. Es entsteht eine etwa kreisrunde Verschweißung zwischen dem Gehäuseunterteil 14 und dem Gehäuseoberteil 16. Diese stoffschlüssige Verbindung ist auch gegen Zugkräfte belastbar. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eines Ölabscheidesystems 10 sind unter anderem folgende Modifikationen möglich:
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf ein Ölabscheidesystem 10 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Brennkraftmaschinen, insbesondere Industriemotoren, eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch bei andersartigen Vorrichtungen zur Behandlung von Fluid, beispielsweise Öl, Kraftstoff, Wasser oder Luft, eingesetzt werden.
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Anstelle eines Halters für ein Kabel kann auch ein andersartiges Bauteil über die Warmeinsenkbuchse 36 mit dem Gehäuse 12 verbunden werden. Die Warmeinsenkbuchse 36 kann auch zur Verbindung des Gehäuses 12 beispielsweise mit einem Rahmen der Brennkraftmaschine verwendet werden.
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Anstelle des Gewindelochs 40 kann auch eine andersartige Aufnahme, beispielsweise eine Aufnahme mit einem Element einer Rastverbindung oder einer bajonettartigen Verbindung, vorgesehen sein.
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Der Dom 32 kann statt zur Aufnahme einer Warmeinsenkbuchse 36 auch zur Aufnahme eines andersartigen Verbindungseinsatzes, beispielsweise eines Schraubeinsatzes, eines Rasteinsatzes oder eines Steckeinsatzes, ausgestaltet sein. Ein Schraubeinsatz kann ein selbstschneidendes Gewinde aufweisen. Auch mehr als eine Verbindung/ein Verbindungseinsatz oder eine Kombination aus mehreren Verbindungen sind möglich.
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Entsprechend kann statt der Warmeinsenkbuchse 36 auch ein andersartiger Verbindungseinsatz vorgesehen sein.
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Statt der Warmeinsenkbuchse 36 kann auch ein Verbindungseinsatz mit einem Stift oder einem Bolzen, vorgesehen sein, welcher aus dem Dominnenraum 35 herausragt. Der Bolzen oder Stift kann beispielsweise mit einem Außengewinde ausgestattet sein.
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In Strömungsrichtung des abgeschiedenen Öls vor, nach oder in dem Ölablassstutzen 24 kann auch ein Rücklaufsperrventil vorgesehen sein, welches einen Rücklauf des Öls in den Innenraum 22 verhindert. Es ist dann nicht erforderlich, den Ölablassstutzen 24 mit der Ölablaufrinne 54 als Siphon auszugestalten.
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Statt mittels einem Ultraschallschweißverfahren kann die Schweißverbindung zwischen dem Dom 32 und dem Gehäuseunterteil 14 auch mittels einem andersartigen Schweißverfahren realisiert werden. Für andere Schweißverfahren ist der so genannten Energierichtungsgeber 42 als eine dem jeweiligen Schweißverfahren angepasste Schweißnahtkontur ausgebildet. Als alternatives Schweißverfahren können beispielsweise Vibrationsschweißen oder Heißgasschweißen eingesetzt werden.
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Anstelle der Schweißverbindung kann auch eine andersartige stoffschlüssige, formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Klebeverbindung, eine Schraubverbindung, eine Rastverbindung oder eine bajonettartige Verbindung, zwischen dem Dom 32 und dem Gehäuseunterteil 14 vorgesehen sein.
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Es kann auch mehr als ein Dom 32 zwischen dem Gehäuseoberteil 16 dem Gehäuseunterteil 14 angeordnet sein.
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Der Dom 32 kann statt einstückig mit dem Gehäuseoberteil 16 auch einstückig mit dem Gehäuseunterteil 14 verbunden sein. Entsprechend kann eine mehrstückige Verbindung, beispielsweise einer Schweißverbindung, zwischen dem Dom 32 und dem Gehäuseoberteils 16 vorgesehen sein. Die Warmeinsenkbuchse 36 kann dann von der Seite des Gehäuseunterteils 14 in den Dominnenraum 35 eingesteckt und von außerhalb des Gehäuses 12 zugänglich sein.
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Das Gehäuse 12 kann auch aus mehr als zwei Gehäuseteilen zusammengesetzt sein.
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Anstelle einer strömungsgünstigen Ausführung der radial äußeren Umfangsseite des Doms 32 mit einem elliptischen Querschnitt kann die Umfangsseite auch strömungsbehindernd ausgeführt sein. Beispielsweise können profilierte Streben oder Tragflächen an der radial äußeren Umfangsseite des Doms 32 angeordnet sein.
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Die radial äußere Umfangsseite des Doms 32 kann statt eines elliptischen Querschnitts auch einen andersartigen, beispielsweise einen runden, Querschnitt haben.
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Die Ablassöffnung 26 kann sich auch direkt unterhalb des Domes 32 befinden. Auf diese Weise kann auf die Ölablaufrinne 54 verzichtet werden.