DE102017105286A1 - Notentgasungsanordnung für ein Gehäuse im Kfz-Bereich - Google Patents

Notentgasungsanordnung für ein Gehäuse im Kfz-Bereich Download PDF

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Abstract

Notentgasungsanordnung für ein Gehäuse (4) im Kfz-Bereich, insbesondere ein Batteriegehäuse, wobei das Gehäuse (4) mindestens einen Gehäuseinnenraum (10) einschließt und mindestens eine Gehäuseöffnung (6) aufweist, die durch eine Abdeckeinrichtung (8) verschlossen ist, wobei die Abdeckeinrichtung (8) zumindest eine Membrane (12), ein Dornorgan (16) und eine Sensoreinrichtung (18) aufweist, derart, dass bei Überschreiten eines definierten Innendruckes im jeweiligen Gehäuseinnenraum (10) die Sensoreinrichtung (18) dieses Überschreiten detektiert und die Membrane (12) zerstörbar ist, wobei das Dornorgan (16) mittels eines Federorgans (20) federnd in der Abdeckeinrichtung (8) gelagert ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Notentgasungsanordnung für ein Gehäuse im Kfz-Bereich, insbesondere ein Batteriegehäuse, wobei das Gehäuse mindestens einen Gehäuseinnenraum einschließt und mindestens eine Gehäuseöffnung aufweist, die durch eine Abdeckeinrichtung verschlossen ist, wobei die Abdeckeinrichtung zumindest eine Membrane, ein Dornorgan und eine Sensoreinrichtung aufweist, derart, dass bei Überschreiten eines definierten Innendruckes im jeweiligen Gehäuseinnenraum die Sensoreinrichtung dieses Überschreiten detektiert und die Membrane zerstörbar ist.
  • Eine derartige Notentgasungseinrichtung, beispielsweise zur Entlüftung von Batteriegehäusen, ist aus der DE 10 2015 011 663 A1 bekannt. Zum Einen soll diese Notentgasungseinrichtung sicherstellen, dass ein erhöhter Gasinnendruck sicher aus dem Gehäuse abzuleiten ist, bevor das Gehäuse an sich beschädigt wird und zum Anderen soll gewährleistet sein, dass dieser Zustand durch eine Anzeige- oder Sensoreinrichtung signalisierbar ist, um einen Nutzer auf den überhöhten Gehäuseinnendruck und damit eine einhergehende Schädigung der Batterie zu informieren. Die hier beschriebene Notentgasungsanordnung weist jedoch den Nachteil auf, dass sie relativ kompliziert aufgebaut ist, wobei für die Betätigung der Schalteinrichtung und der Freigabe des Dornorgans ein bewegliches Gehäuseteil vorgesehen ist, das im Extremfall verkannten kann und damit eine Notentgasung behindern, wenn nicht sogar verhindern kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, den oben genannten Nachteil auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Dornorgan mittels eines Federorgans federnd in der Abdeckeinrichtung gelagert ist. Die Federkennlinie ist hierbei so auszulegen, dass bei einem definierten Verfahrweg die hierzu aufzubringende Kraft so groß ist, dass das Dornorgan die Membrane zerstört.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform, weist die Abdeckeinrichtung ein Dorngehäuseteil auf, an dem sich das Federorgan mit einem ersten Ende abstützt und wobei ein zweites Ende des Federorgans am Dornorgan anliegt. Hierdurch kann die Abdeckeinrichtung auf einfache Weise vorgefertigt werden und bei der Montage des Gehäuses funktionssicher eingesetzt werden.
  • In vorteilhafter Weise weist das Dornorgan einen Dornstößel auf, der in Wirkverbindung mit der Sensoreinrichtung steht.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Federorgan als Spiralfeder ausgeführt, wobei der Dornstößel in die Spiralfeder hineinreicht.
  • In vorteilhafter Weise, weist die Sensoreinrichtung ein Schaltorgan auf, das im Falle eines definierten Überdruckes durch den Dornstößel betätigbar ist. Das Schaltorgan kann hierbei als druckempfindliches Schaltorgan ausgeführt sein, an dem der Dornstößel anliegt, um nicht nur den definierten Grenzüberdruck anzuzeigen, sondern auch eine Uberdrucksituation anzeigen kann, die noch nicht sicherheitskritisch ist, die dem Nutzer aber die Möglichkeit gibt, Reparaturmaßnahmen einzuleiten, ohne dass die Membran zerstört ist.
  • Alternativ kann der Dornstößel auch selbst als Federstößel ausgeführt sein.
  • Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung einen berührungslosen Sensor aufweist, der einen Verfahrweg des Dornorgans bzw. des Dornstößels detektiert, um auch in dem Falle die Entstehung einer sicherheitskritischen Situation wahrzunehmen.
  • Die Membrane kann in vorteilhafter Weise als semipermeable Membrane ausgeführt sein, die einen Durchlass von Umgebungsluft ermöglicht, jedoch Feuchtigkeit nicht in den Gehäuseinnenraum einlässt.
  • Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher dargestellt, hierbei zeigt:
    • 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Notentgasungsanordnung mit einer unverformten Membrane, und
    • 2 die Notentgasungsanordnung gemäß 1 mit verformter Membrane, wobei jeweils ein Bereich einer Abdeckeinrichtung vergrößert dargestellt ist.
  • 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Notentgasungsanordnung 2 für ein abgedichtetes Gehäuse 4 einer nicht weiter dargestellten Batterie, die im Kfz-Bereich eingesetzt wird. Eine Gehäuseöffnung 6 des Gehäuses 4 ist im normalen Betriebszustand der Batterie derart durch eine Abdeckeinrichtung 8 verschlossen, das ein Gehäuseinnenraum 10 fluiddicht abgeschlossen ist. Die Abdeckeinrichtung 8 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Membrane 12, ein Dorngehäuseteil 14, ein Dornorgan 16 sowie eine Sensoreinrichtung 18 auf. Das Dornorgan 16 ist mittels eines Federorgans 20, welches im Ausführungsbeispiel als Spiralfeder ausgeführt ist, federnd in der Dornhalterung 14 und damit in der Abdeckeinrichtung 8 gelagert. Im normalen Betriebszustand befindet sich die Membrane 12 beabstandet vom Dornorgan 16, wie in 1 dargestellt. Die Membrane 12 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als semipermeable Membrane ausgeführt, die Umgebungsluft in den Gehäuseinnenraum 10 einlässt, jedoch undurchlässig für Feuchtigkeit ist.
  • Wie bereits angedeutet, weist die Abdeckeinrichtung 8 ein Dorngehäuseteil 14 auf, an dem sich das Federorgan 20 mit einem ersten Ende 22 abstützt. Das zweite Ende 24 liegt am Dornorgan 16 an. Das Dornorgan 16 besitzt des Weiteren einen Dornstößel 26, der durch das Federorgan 20 reicht und über den ein Schaltorgan 28 der Sensoreinrichtung 18 betätigbar ist.
  • 2 zeigt nun das Gehäuse 4 in einer sicherheitskritischen Betriebssituation, in der die Batterie beispielsweise aufgrund einer Überlastung ausgast, wodurch der Innendruck im Gehäuseinnenraum 10 ansteigt und die semipermeable Membrane 12 in Richtung Dornorgan 16 gedrückt wird. Dadurch, dass die Federsteifigkeit der Federorgan 20 geringer ausgelegt ist als die Festigkeit der semipermeablen Membrane 12, wird das Dornorgan 16 und damit der zugehörige Dornstößel 26 in Richtung des Schaltorganes 28 der Sensoreinrichtung 18 bewegt, wobei das Schaltorgan 28 als druckempfindliches Schaltorgan ausgeführt ist. Im Falle eines Kontaktes des Dornstößels 26 mit dem druckempfindlichen Schaltorgan 28, wird ein Signal ausgelöst, durch das die Batterie deaktiviert werden kann, um einen größeren Schaden abzuwenden. Bei einem weiter steigenden Innendruck wird schließlich die Membrane durch das Dornorgan 16 zerstört, so dass der Innendruck im Gehäuseinnenraum 6 schnell abgebaut werden kann.
  • In einer alternativen Ausführungsform kann der Dornstößel 26 als sogenannter Federstößel ausgebildet sein, der schon in der Ausgangssituation am Schaltorgan 28 anliegt und eine Federsteifigkeit aufweist, die wesentlich geringer als die Festigkeit der semipermeablen Membrane 12 ist. Darüber hinaus ist es denkbar, im Bereich des Dornstößels 26 auch berührungslose Sensoren vorzusehen, die einen Verfahrweg des Dornorgans 16 bzw. des Dornstößel 26 detektieren und damit frühzeitig ein Signal hinsichtlich einer Druckänderung im Gehäuseinnenraum 6 aussenden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015011663 A1 [0002]

Claims (9)

  1. Notentgasungsanordnung für ein Gehäuse (4) im Kfz-Bereich, insbesondere ein Batteriegehäuse, wobei das Gehäuse (4) mindestens einen Gehäuseinnenraum (10) einschließt und mindestens eine Gehäuseöffnung (6) aufweist, die durch eine Abdeckeinrichtung (8) verschlossen ist, wobei die Abdeckeinrichtung (8) zumindest eine Membrane (12), ein Dornorgan (16) und eine Sensoreinrichtung (18) aufweist, derart, dass bei Überschreiten eines definierten Innendruckes im jeweiligen Gehäuseinnenraum (10) die Sensoreinrichtung (18) dieses Überschreiten detektiert und die Membrane (12) zerstörbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dornorgan (16) mittels eines Federorgans (20) federnd in der Abdeckeinrichtung (8) gelagert ist.
  2. Notentgasungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinrichtung (8) ein Dorngehäuseteil (14) aufweist, an dem sich das Federorgan (20) mit einem ersten Ende (22) abstützt und wobei ein zweites Ende (24) des Federorgans (20) am Dornorgan (16) anliegt.
  3. Notentgasungsanordnung nach einem Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dornorgan (16) einen Dornstößel (26) aufweist, der in Wirkverbindung mit der Sensoreinrichtung (18) steht.
  4. Notentgasungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federorgan (20) als Spiralfeder ausgeführt ist, wobei der Dornstößel (26) in die Federorgan (20) hineinreicht.
  5. Notentgasungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (18) ein Schaltorgan (28) aufweist, das durch den Dornstößel (26) betätigbar ist.
  6. Notentgasungsanordnung nach einem Ansprüche 3-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dornstößel (26) als Federstößel ausgeführt ist.
  7. Notentgasungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltorgan (28) als druckempfindliches Schaltorgan ausgeführt ist, an dem der Dornstößel (26) anliegt.
  8. Notentgasungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (18) einen berührungslosen Sensor aufweist, der einen Verfahrweg des Dornorgans (16) bzw. des Dornstößels (26) detektiert.
  9. Notentgasungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (12) als semipermeable Membrane ausgeführt ist.
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