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Die Erfindung betrifft eine Entlüftungseinheit für ein Maschinengehäuse, insbesondere für ein Gehäuse eines Kraftfahrzeuggetriebes, mit einem zylindrischen Grundkörper und einem an einer Stirnseite des Grundkörpers angeordneten Halteabschnitt, wobei die Entlüftungseinheit eingerichtet ist, in Form eines abdichtenden / abschließenden Pfropfens in eine in dem Maschinengehäuse ausgebildete (Entlüftungs-) Durchgangsöffnung eingesetzt zu werden und dort durch den Halteabschnitt am Maschinengehäuse, vorzugsweise formschlüssig, gehalten zu werden.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Entlüftungseinheiten bekannt. So zeigt beispielsweise die
DE 30 18 364 A1 eine Ventilvorrichtung zur Be- und/oder Entlüftung von Motor-, Getriebe oder Achsgehäusen von Kraftfahrzeugen. Dabei weist das Gehäuse ein mit einer Längsbohrung versehenes Entlüftungsrohr auf, welches im eingebauten Zustand mit seinem einen Ende mit dem Inneren des zu be- und/oder entlüftenden Gehäuses in Verbindung steht, wobei eine elastische Kappe mit Presssitz auf das freie Ende des Entlüftungsrohres aufgesetzt ist, welche einen in ihrem Inneren vom Boden zum Kappenende nach außen führenden labyrinthartigen Entlüftungskanal aufweist.
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Auch offenbart ein anderes Dokument
DE 10 2008 057 924 A1 eine Vorrichtung zur Entlüftung eines Maschinengehäuses, mit einem auf Überdruck in dem Maschinengehäuse ansprechenden Ventil. Dabei ist vorgesehen, dass strömungstechnisch vor dem Ventil mindestens zwei hintereinander geschaltete Beruhigungskammern vorgesehen sind. Eine erste der Beruhigungskammern weist einen im Wesentlichen ringförmigen und eine zweite der Beruhigungskammern einen im Wesentlichen kreisrunden Querschnitt auf.
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In der
DE 10 2010 012 018 A1 ist des Weiteren ein Entlüftungsventil mit einem Halterungsteil und einem Ventilkörper, der mit wenigstens einem Entlüftungsschlitz versehen ist, offenbart. Auf den Entlüftungsschlitz wirkt dabei eine Schließspannung, die durch eine nach der Montage im Entlüftungsventil erzeugte Kraft hervorgerufen wird.
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Zudem offenbart auch die
DE 10 2014 215 127 B3 ein Getriebe mit einem Gehäuse, welches wenigstens eine Lüftungsöffnung in Form einer Durchbrechung hat. In die Durchbrechung ist eine Verschlusskappe mit einem Lüftungslabyrinth eingesetzt, wobei an der Verschlusskappe Rastabschnitt vorgesehen sind, welche in der Montagestellung an einem an die Durchbrechung innenseitig anschließenden Wandabschnitt verrasten. Ferner ist ein zentrischer Rastzapfen vorgesehen, an welchem die Rastabschnitte umlaufend verteilt ausgebildet sind. An den Rastzapfen schließt sich ein Ringflansch an, an dem wenigstens eine Ringstufe ausgebildet ist, die in eine entsprechende Ausnehmung am Gehäuse greift.
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Des Weiteren zeigt auch die
DE 10 2015 217 112 A1 eine Entlüftung für ein (Kraftfahrzeug-) Getriebe mit einem Grundkörper, durch welchen sich ein Entlüftungskanal erstreckt. Der Grundkörper hat zudem eine erste ölundurchlässige aber luftdurchlässige Membran und eine zweite wasserundurchlässige aber luftdurchlässige Membran, wobei durch eine umlaufende Kanalwandung dieses Entlüftungskanals und durch diese beiden Membranen ein Kanalinnenraum begrenzt ist, welcher durch die zweite Membran und die Kanalwandung wasserundurchlässig abgeschlossen ist. Die dem Kanalinnenraum abgewandte Oberfläche der zweiten Membran ist fluidleitend zum Gasaustausch mit der die Entlüftung umgebenden Umwelt verbunden. Darüber hinaus schließt hierbei die erste Membran und die Kanalwandung den Kanalinnenraum ölundurchlässig ab.
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Ein weiteres Dokument
US 2007/0240537 A1 offenbart eine Entlüftung für ein Maschinengehäuse, wie z.B. einem Achsgehäuse eines Kraftfahrzeugs. Die Entlüftung umfasst einen Entlüftungskörper mit einem Kanal, welcher das Gehäuseinnere mit der Gehäuseaußenseite verbindet, und eine den Kanal abdeckende ePTFE-Membran. Die Membran und ein Faserstoffsorptionsmittel sind innerhalb des Kanals zwischen der Innen- und Außenseite und angeordnet.
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Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass der Ölaustritt aus dem (Getriebe-) Gehäuse über die Entlüftungseinheit nicht vollständig verhindert werden kann.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine Entlüftungseinheit bereitgestellt werden, welche durch geeignete konstruktive Ausgestaltung mechanisch und effektiv den Ölaustritt aus dem Gehäuse verhindert.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Grundkörper einen in Axialrichtung ausgebildeten Gewindeabschnitt aufweist. D.h. der Grundkörper ist in Axialrichtung zumindest teilweise gewindeförmig / schraubenartig / spiralförmig ausgestaltet.
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Dies hat den Vorteil, dass Öl bzw. Öldampf in den Gewindegängen des Gewindeabschnitts kondensieren und wieder in das Gehäuse zurückfließen kann. D.h. Luft und Öl werden in den Gewindegängen abgeschieden bzw. getrennt, so dass die Luft aus dem Gehäuse entweichen kann und das Öl in dem Gehäuse verbleibt.
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Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Vorzugsweise kann die Entlüftungseinheit so in dem Gehäuse angeordnet sein, dass eine Rotationsachse des zylindrischen Grundkörpers nahezu in Gravitationsrichtung ausgerichtet ist, d.h. das kondensierte Öl strömt aufgrund der wirkenden Gravitation in dem Gewindeabschnitt nach unten zurück in das Gehäuse.
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Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, wenn der Gewindeabschnitt als ein Außengewinde ausgeführt ist, da ein solches Außengewinde relativ einfach und kostengünstig zu fertigen ist.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann der Gewindeabschnitt zu einem großen Teil als ein Flachgewinde ausgeführt sein. D.h. der Flankenwinkel der Gewindegänge des Gewindeabschnitts ist im Wesentlichen 0°. Somit kann ein konstanter Abstand zwischen den Zahnflanken und dadurch ein Strömungskanal für das zurückfließende Öl mit nahezu konstantem bzw. gleichmäßigem Querschnitt gewährleistet werden.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Halteabschnitt als ein Schnapphaken ausgestaltet sein, was die Montage bzw. Demontage der Entlüftungseinheit in dem Gehäuse erheblich erleichtert.
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Zudem ist es erfindungsgemäß denkbar, dass eine halteabschnittabgewandte Stirnseite des Grundkörpers kegelförmig ausgeführt ist. Dadurch können kleine Öltropfen, welche sich an der halteabschnittabgewandten bzw. gehäuseinnenseitigen Stirnseite des Grundkörpers sammeln, zur Spitze des Kegels hinwandern / hinfließen, um dort zu großen Öltropfen zusammenzuwachsen und schließlich abzutropfen.
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Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn auf der halteabschnittabgewandten Stirnseite des Grundkörpers eine Mehrzahl an kegelförmigen Spitzen ausgebildet sind. Diese Spitzen sorgen dafür, dass aus dem Gehäuse aufsteigende Ölblasen zerplatzen, daher nicht weiter aufsteigen können und das Öl in dem Gehäuse verbleibt.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann auf einer Außenumfangsfläche des Grundkörpers zumindest eine in Axialrichtung verlaufende Nut / Rille ausgebildet sein. Insbesondere kann diese zumindest eine Nut dabei vorzugsweise über mehrere am Umfang, insbesondere um 90°, versetzt angeordnete Nutenabschnitte ausgeführt sein. D.h. beispielsweise, dass ein erster Nutenabschnitt an den ersten drei Zähnen des Gewindeabschnitts ausgebildet ist und ein um 90° versetzt zu dem ersten Nutenabschnitt angeordneter, zweiter Nutenabschnitt an den weiteren Zähnen ausgebildet ist. Über die Nut bzw. die Nutenabschnitte kann die Luft, nachdem das Öl durch Kondensation abgeschieden wurde, aufsteigen und aus dem Gehäuse entweichen. Wenn eine solche Nut bzw. solche Nutenabschnitte an dem Gewindeabschnitt ausgebildet ist (sind), kann der Gewindeabschnitt zusätzlich gegen die Durchgangsöffnung abgedichtet werden, um ein kontrolliertes Entweichen der aufsteigenden Luft über die Nutenabschnitte bzw. ein kontrolliertes Zurückfließen des Öls durch die Gewindegänge sicherzustellen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann zudem eine Umlaufkante der halteabschnittabgewandten Stirnseite in Form einer Abrisskante / Tropfnase ausgestaltet sein, so dass Öl, welches sich an der Außenumfangsfläche des Grundkörpers sammelt, abtropfen kann.
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Erfindungsgemäß kann die Entlüftungseinheit aus einem ölverträglichen Kunststoff, wie z.B. PA66, PA46, Vulkollan, gefertigt sein. Dadurch wird sichergestellt, dass das Öl die Entlüftungseinheit nicht angreifen / zersetzen / beschädigen kann und somit keine Bestandteile oder Späne der Entlüftungseinheit in das Gehäuse gelangen können.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Entlüftungseinheit gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
- 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Entlüftungseinheit gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
- 3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Entlüftungseinheit gemäß einer Modifikation des bevorzugten Ausführungsbeispiels,
- 4 eine Längsschnittansicht der erfindungsgemäßen in einem Gehäuse montierten Entlüftungseinheit bei einer ersten Montageanordnung,
- 5 eine schematische Teillängsschnittansicht der erfindungsgemäßen Entlüftungseinheit bei einer zweiten Montageanordnung, und
- 6 eine schematische Teillängsschnittansicht der erfindungsgemäßen Entlüftungseinheit bei einer dritten Montageanordnung.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
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In 1 ist perspektivisch eine erfindungsgemäße Entlüftungseinheit 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Entlüftungseinheit 1 ist dabei eingerichtet, um, wie nachstehend näher beschrieben, zur Entlüftung in einem Getriebegehäuse / Gehäuse 2 montiert / eingebaut zu werden. Dabei weist die Entlüftungseinheit 1 einen zylindrischen Grundkörper 3 auf, an dessen einer Stirnfläche ein zur Befestigung der Entlüftungseinheit 1 in dem Gehäuse 2 eingerichteter und als Schnapphaken ausgeführter Halteabschnitt 4 angeordnet ist. Die Entlüftungseinheit 1 ist zudem so ausgestaltet, dass sie in Form eines Pfropfens in eine in dem Gehäuse 2 ausgebildete Entlüftungsöffnung 5, welche eine Gehäuseinnenseite mit einer Gehäuseaußenseite bzw. der Umgebung verbindet, eingesetzt werden kann. Die Entlüftungseinheit 1 wird dabei so in die Entlüftungsöffnung 5 eingesetzt, dass eine Rotationsachse des Grundkörpers 3 bzw. eine Mittelachse der Entlüftungseinheit 1 im Wesentlichen in Richtung der wirkenden Gravitation ausgerichtet ist. D.h. der Halteabschnitt 4 liegt im montierten Zustand (in Gravitationsrichtung) oberhalb des Grundkörpers 3.
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Der Grundkörper 3 weist, wie in 1 und 2 zu erkennen, einen Gewindeabschnitt 6 auf, welcher in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel als außenliegendes Flachgewinde ausgeführt ist. D.h. der Grundkörper 3 ist in Form einer Schraube / Spirale / Gewinde mit einem Flankenwinkel von ca. 0° ausgebildet, so dass nahezu über die gesamte axiale Länge des Grundkörpers 3 Abstände zwischen zwei sich gegenüberliegenden Zahnflanken konstant / gleich groß sind und sich somit zwischen den Gewindegängen ein (Strömungs) Kanal mit im Wesentlichen konstantem Querschnitt ausbildet. Wenn nun in dem Gehäuse 2 Öldampf aufsteigt, kann dieser in den Gewindegängen des Gewindeabschnitts 6 abkühlen und kondensieren, so dass Luft und Öl voneinander getrennt / abgeschieden werden. Die Luft kann weiter aufsteigen und über die Entlüftungsöffnung 5 entweichen, wohingegen das abgeschiedene Öl in das Gehäuse 2 zurückfließen kann.
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Ferner ist bei der Entlüftungseinheit 1 die halteabschnittabgewandte Stirnfläche 7 in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel kegelförmig ausgeführt, wobei die Kegelspitze mittig auf der Rotationsachse des Grundkörpers 3 angeordnet ist. Zudem sind auf der halteabschnittabgewandten Stirnfläche 7 mehrere kegelförmige Spitzen 8 angeordnet. Wenn nun, wie in 3 dargestellt, Ölblasen in dem Gehäuse 2 aufsteigen, werden diese durch die Spitzen 8 zum Platzen gebracht. Das Öl, welches sich daraufhin an der halteabschnittabgewandten Stirnfläche 7 in Form kleiner Tropfen sammelt, fließt aufgrund der Gravitationskraft in Richtung der Kegelspitze, wo die kleinen Öltropfen zu größeren Öltropfen zusammenwachsen, welche nach Erreichen einer kritischen Größe bzw. eines kritischen Gewichts, bei welchem die Gravitationskraft die Haftkraft übersteigt, von der Entlüftungseinheit 1 abtropfen.
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Wie in 1 zu erkennen, ist eine Umlaufkante der halteabschnittabgewandten Stirnfläche 7 in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Abrisskante / Tropfnase 9 ausgeführt. D.h. die halteabschnittabgewandte Stirnfläche 7 weist an ihrer Umlaufkante einen umlaufenden Bord auf, von welchem Öl (Öldampf), das sich in diesem Bereich sammelt bzw. an der Außenumfangsfläche des Grundkörpers 3 nach unten fließt, abtropfen kann.
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In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Grundkörper 3 der Entlüftungseinheit 1 des Weiteren, wie in 1 und 2 gezeigt, mehrere in Axialrichtung ausgebildete und in Umfangsrichtung versetzt angeordnete Nutenabschnitte / Rillenabschnitte 10, 11 auf. Ein erster Nutenabschnitt 10 ist dabei von dem Halteabschnitt 4 betrachtet an den ersten drei Zähnen des Gewindeabschnitts 6 und ein zweiter Nutenabschnitt 11 an dem vierten bis sechsten Zahn des Gewindeabschnitts 6 ausgebildet. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der erste Nutenabschnitt 10 und der zweite Nutenabschnitt 11 in Umfangsrichtung um 90° angeordnet. Wenn, wie vorstehend beschrieben, der Öldampf in den Gewindegängen des Gewindeabschnitts 6 kondensiert, kann das abgeschiedene Öl über den Gewindeabschnitt 6 zurückfließen. Die Luft hingegen kann hierbei über die Nutenabschnitte 10, 11 nach oben aufsteigen und aus dem Gehäuse 2 entweichen.
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In 3 ist die Entlüftungseinheit 1 gemäß einer Modifikation des bevorzugten Ausführungsbeispiels gezeigt. Im Gegensatz zu der in 1 und 2 gezeigten Entlüftungseinheit 1 gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich dabei das Gewinde des Gewindeabschnitts 6 bis zur Kegelspitze der halteabschnittabgewandten Stirnfläche 7.
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4 zeigt die erfindungsgemäße Entlüftungseinheit 1 im eingebauten / montierten Zustand. Wie zu erkennen, ist die Entlüftungseinheit 1 in dem Gehäuse 2 eingesetzt, so dass der Schnapphaken 4 die Entlüftungseinheit 1 in der Entlüftungsöffnung 5 hält. Die Entlüftungsöffnung 5 weist dabei einen den Grundkörper 3 aufnehmenden, ersten Öffnungsabschnitt 5a und einen zweiten Öffnungsabschnitt 5b auf, durch welchen der Schnapphaken 4 in einem zusammengedrückten Zustand geführt wird, um sich anschließend wieder auszudehnen und die Entlüftungseinheit 1 so in einem ausgedehnten / entspannten Zustand formschlüssig in der Entlüftungsöffnung 5 zu halten. Dabei hat der zweite Öffnungsabschnitt 5b einen kleineren Durchmesser bzw. eine kleinere Öffnungsquerschnittsfläche als der erste Öffnungsabschnitt 5a. Wie in 4 gezeigt, weist die Entlüftungsöffnung 5 zudem einen sich zur Getriebeaußenseite öffnenden, dritten Öffnungsabschnitt 5c auf. Dieser wird erfindungsgemäß mit einer Hülse 12 und einem Deckel 13 abgedeckt, um das Gehäuse 2 bzw. das Gehäuseinnere vor Schmutzeintritt von außen zu schützen und dabei gleichzeitig ein Entweichen der Luft von der Gehäuseinnenseite auf die Gehäuseaußenseite zu ermöglichen.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, wie in 4 gezeigt, unterhalb der Entlüftungseinheit 1 eine Abweisblende 14 anzuordnen, welche die Entlüftungseinheit 1 einerseits vor Ölspritzern abschirmen kann und andererseits dafür sorgen kann, dass das kondensierte Öl kontrolliert, d.h. an einer bestimmten Stelle, in das Gehäuse 2 zurückfließen kann.
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In den 5 und 6 ist die Entlüftungseinheit 1 jeweils schematisch in einer zweiten und dritten Montageanordnung dargestellt. Bei der in 5 gezeigten, zweiten Montageanordnung ist der dritte Öffnungsabschnitt 5c in einem rechten Winkel zu dem ersten und zweiten Öffnungsabschnitt 5a, 5b angeordnet. D.h. eine Mittellinie des dritten Öffnungsabschnitts 5c steht senkrecht auf den koaxialen Mittellinien des ersten und zweiten Öffnungsabschnitts 5a, 5b. Wie in 6 angedeutet, ist jedoch auch ein anderer, beliebiger Winkel zwischen der Mittellinie des dritten Öffnungsabschnitts 5c und der Mittellinie des ersten Öffnungsabschnitts 5a denkbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Entlüftungseinheit
- 2
- Getriebegehäuse
- 3
- Grundkörper
- 4
- Schnapphaken
- 5
- Entlüftungsöffnung
- 5a
- erster Öffnungsabschnitt
- 5b
- zweiter Öffnungsabschnitt
- 5c
- dritter Öffnungsabschnitt
- 6
- Gewindeabschnitt
- 7
- halteabschnittabgewandte Stirnfläche
- 8
- Spitze
- 9
- Abrisskante
- 10
- erster Nutenabschnitt
- 11
- zweiter Nutenabschnitt
- 12
- Hülse
- 13
- Deckel
- 14
- Abweisblende
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3018364 A1 [0002]
- DE 102008057924 A1 [0003]
- DE 102010012018 A1 [0004]
- DE 102014215127 B3 [0005]
- DE 102015217112 A1 [0006]
- US 2007/0240537 A1 [0007]
