DE102021128981B4 - Entlüfter mit Druckausgleichsfunktion - Google Patents

Abstract

Entlüftervorrichtung (1) mit Druckausgleichsfunktion zwischen einem Elektromaschinenraum (22) und einem Getrieberaum (25) aufweisend einen Entlüftungsanschluss (2) und einen Umgebungsanschluss (3),wobei jeweils einer dieser beiden Anschlüsse mit einer die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt (4) fluidleitend verbunden ist und der jeweils andere mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbindbar istund weiter weist die Entlüftervorrichtung ein Entlüftungsventil (5) auf, mit welchem mittels eines Entlüftungsventilkörpers (6) eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss (2) und dem Umgebungsanschluss (3) selektiv unterbrechbar ist,wobei das Entlüftungsventil (5) eine Ventilvorspanneinrichtung (10) mit einem Ventilvorspannelement (11) aufweist, wobei das Ventilvorspannelement (11) einen Vorspanndruckraum in einen ersten Vorspannteilraum (12) und einen zweiten Vorspannteilraum (13) trennt und wobei mit dem Ventilvorspannelement (11) mittelbar oder unmittelbar eine Vorspannkraft (16) auf den Entlüftungsventilkörper (6) veränderbar ist undwobei der erste Vorspannteilraum (12) über einen ersten Vorspannanschluss (17) mit dem Getrieberaum (25) oder dem Elektromaschinenraum (22) fluidleitend verbindbar ist undwobei der zweite Vorspannteilraum (13) mit einem zweiten Vorspannanschluss (18) mit dem jeweils anderen dieser beiden Räume (25, 22) fluidleitend verbindbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Entlüftervorrichtung mit Druckausgleichsfunktion, eine solche Entlüftervorrichtung ist im ersten Patentanspruch erläutert. Die DE 20 2019 103 778 U1 befasst sich mit einem Getriebe, insbesondere ein verblocktes Einzelradgetriebe mit Entlüftung und verringerter Gefahr des Ölaustritts. Die DE 10 2008 052 548 A1 , DE 10 2018 125 460 A1 , DE 10 2019 126 269 A1 und US 2008 / 0 099 258 A1 definieren den technologischen Hintergrund der Erfindung.
• Nachfolgend ist die Erfindung anhand einer integrierten Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug beschrieben, dies ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung auf diese Anwendung zu verstehen, sondern vielmehr als ein möglicher Einsatz für die Erfindung. Aus dem Stand der Technik ist es allgemein bekannt, dass es bei Getrieben im Betrieb zur Ausdehnung der im Getrieberaum enthaltenen Medien, insbesondere der Luft und des Schmieröls kommen kann. Eine integrierte Antriebseinheit weist eine elektrische Antriebsmaschine und ein sogenanntes Traktionsgetriebe, welches zur Übertragung der von der elektrischen Antriebsmaschine bereitgestellten Antriebsleistung eingerichtet ist auf. Weiter weist eine solche Antriebseinheit eine elektrische Antriebsmaschine, also einen Elektromotor- / Generator auf. Diese elektrische Antriebsmaschine ist trockenlaufend ausgebildet, das heißt, diese weist wenigstens einen Teilraum auf, welcher frei von Schmieröl ist, soweit dieser Teilraum elektrische Leistung übertragende Bauteile aufweist, ist ein Eindringen, insbesondere von Schmieröl in diesen Teilraum zu verhindern. Die mechanische Leistungsübertragung (Drehzahl, Drehmoment) von der elektrischen Antriebsmaschine auf das Traktionsgetriebe geschieht bei einer integrierten Antriebsmaschine auf kleinem Bauraum und muss einen Übertritt von Flüssigkeit aus dem Traktionsgetriebe in die elektrische Antriebsmaschine sicher verhindern, dies kann einfach dadurch erreicht werden, dass zur Abdichtung des Durchtritts der Antriebswelle aus der elektrischen Antriebsmaschine in das Traktionsgetriebe eine Antriebswellendichtung mit entsprechender Dichtwirkung vorgesehen wird. Eine solche Dichtung ist dann auch in aller Regel unempfindlich gegen Druckunterschiede zwischen dem Traktionsgetriebe und der elektrischen Maschine, weiter kann eine solche Dichtung aber Potential zu einer Reibungsoptimierung bieten.
• Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Entlüftung anzugeben, welche einen besseren Druckausgleich zwischen zwei Räumen ermöglicht, diese Aufgabe wird durch eine Entlüftervorrichtung gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Entlüftersystem gemäß Patentanspruch 6 sowie durch eine elektrische Antriebseinheit gemäß Patentanspruch 10 gelöst, dabei sind zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung jeweils Gegenstand der anhängigen Patentansprüche.
• Im Sinn der Erfindung ist unter einer Entlüftervorrichtung mit Druckausgleichsfunktion zwischen einem Elektromaschinenraum und einem Getrieberaum eine Vorrichtung zu verstehen, mittels welcher ein Druckunterschied zwischen einem Getrieberaum, welcher insbesondere fluidisch von einem Elektromaschinenraum getrennt ist, und diesem Elektromaschinenraum begrenzt werden kann. Vorzugsweise ermöglicht diese Entlüftervorrichtung bei einem Druckanstieg in diesem Getrieberaum gegenüber dem Elektromaschinenraum ein Abströmen von Medium aus dem Getrieberaum in die die Entlüftervorrichtung umgebende Umwelt. Weiter ist es mit dieser Entlüftervorrichtung aber ebenso ein unkontrollierter Zustrom von Medium, insbesondere Umgebungsluft, aus der die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt in den Getrieberaum verhinderbar.
• Die Entlüftervorrichtung weist einen sogenannten Entlüftungsanschluss auf, welcher mit dem Getrieberaum fluidleitend verbindbar ist. Vorzugsweise ist für diese fluidleitende Verbindung eine Leitung vorgesehen, vorzugsweise ist diese Leitung wenigstens abschnittsweise als Rohr-, bevorzugt als Schlauch- und besonders bevorzugt als Gehäusekanalleitung ausgebildet. Weiter weist die Entlüftervorrichtung einen Umgebungsanschluss auf. Mittels diesem Umgebungsanschluss ist die Entlüftervorrichtung, mit der diese umgebenden Umwelt fluidleitend verbunden beziehungsweise mit dieser verbindbar, weiter vorzugsweise ist mittels dieser Entlüftervorrichtung zwischen diesem Entlüftungsanschluss und dem Umgebungsanschluss selektiv eine fluidleitende Verbindung herstell- oder unterbrechbar. Funktional ist bei hergestellter fluidleitender Verbindung zwischen dem Umgebungsanschluss und dem Entlüftungsanschluss ein Druckausgleich zwischen einem mit dem Entlüftungsanschluss fluidleitend verbundenen Volumen und mit der mit dem Umgebungsanschluss verbundenen die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt ermöglicht und bei unterbrochener fluidleitender Verbindung zwischen diesen beiden Anschlüssen ist ein Durchtritt von Medium aus dieser Umwelt in dieses Volumen, insbesondere in den Getrieberaum, verhindert.
• Insbesondere zum Bereitstellen dieser selektiven fluidleitenden Verbindung weist die Entlüftervorrichtung ein Entlüftungsventil auf, mit welchem mittels eines Entlüftungsventilkörpers diese fluidleitende Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss und dem Umgebungsanschluss selektiv unterbrechbar ist, bildlich gesprochen ist das Entlüftungsventil im Strömungsweg, welcher die fluidleitende Verbindung ausbildet, zwischen dem Entlüftungsanschluss und dem Umgebungsanschluss angeordnet. Weiter vorzugsweise ist das Entlüftungsventil als eine Art Rückschlagventil ausgebildet, welches eine fluidleitende Verbindung in Strömungsrichtung vom Umgebungsanschluss zum Entlüftungsanschluss durch seine Rückschlagfunktionalität unterbindet und welches bei einer, insbesondere durch die Bauart der Entlüftervorrichtung vorgebbaren, Druckdifferenz zwischen dem Entlüftungsanschluss und dem Umgebungsanschluss eine fluidleitende Verbindung von dem Entlüftungsanschluss zu dem Umgebungsanschluss, insbesondere wenigstens zeitweise, freigibt, wobei diese Druckdifferenz durch weitere Parameter veränderbar sein kann.
• Zum Bereitstellen einer selektiv unterbrechbaren fluidleitenden Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss und dem Umgebungsanschluss weist die Entlüftervorrichtung also dieses Entlüftungsventil auf, welches eine Ventilvorspanneinrichtung mit einem Ventilvorspannelement aufweist. Insbesondere ist dieses durch die Ventilvorspanneinrichtung dazu eingerichtet, die Druckdifferenz zwischen den am Umgebungsanschluss und dem am Entlüftungsanschluss anliegenden Drücken, also insbesondere die Druckdifferenz ab welcher das Entlüftungsventil die fluidleitende Verbindung zwischen diesen beiden Anschlüssen (Umgebungsanschluss und Entlüftungsanschluss) herstellt zu beeinflussen. Insbesondere zum Bereitstellen dieser beeinflussbaren Druckdifferenz weist die Ventilvorspanneinrichtung einen Vorspanndruckraum auf, welcher mittels eines vorzugsweise im Vorspanndruckraum bewegbaren Ventilvorspannelements in einen ersten Vorspannteilraum und in einen zweiten Vorspannteilraum separiert ist. Insbesondere mittels unterschiedlicher Drücke im ersten Vorspannteilraum und im zweiten Vorspannteilraum ist auf das Ventilvorspannelement eine Kraftwirkung aufgeprägt, insbesondere wird das Ventilvorspannelement in Richtung des Vorspannteilraums abgedrängt, beziehungsweise wird eine entsprechende Kraftwirkung auf dieses aufgeprägt, in Richtung des Vorspannteilraums, welcher mit einem geringeren Druck beaufschlagt ist als der andere Vorspannteilraum, so dass mit dem Ventilvorspannelement eine Ventilvorspannkraft mittelbar oder unmittelbar auf den Entlüftungsventilkörper aufgebracht ist.
• Weiter ist das Ventilvorspannelement mechanisch mittelbar oder unmittelbar mit dem Entlüftungsventilkörper gekoppelt. Unter einer unmittelbaren Koppelung ist im Sinne dieser Erfindung insbesondere zu verstehen, dass dieses Ventilvorspannelement elastisch, vorzugsweise mittels einer Federeinrichtung, mit diesem Entlüftungsventilkörper zur Übertragung der Vorspannkraft gekoppelt ist. Unter einer mittelbaren Koppelung ist im Sinne dieser Erfindung zu verstehen, dass dieses Ventilvorspannelement vorzugsweise mittels einer Hebeleinrichtung oder bevorzugt einer anderen Einrichtung zur Übersetzung, insbesondere also einer Verstärkung oder Verringerung der Vorspannkraft, mit dem Entlüftungsventilkörper gekoppelt ist. Weiter vorzugsweise ist es ermöglicht über die das Verhältnis der Größe der Flächen auf welche die entsprechenden Drücke einwirken, das Steuerungsverhalten der Entlüftervorrichtung beziehungsweise des Entlüftersystems konstruktiv einzustellen.
• Anders gewendet ist über diese beiden Vorspannteilräume und über das diese beweglich trennende Ventilvorspannelement die auf den Entlüftungsventilkörper wirkende Vorspannkraft beeinflussbar und damit ist die Charakteristik des Entlüftungsventils, insbesondere also bei welcher Druckdifferenz dieses die fluidleitende Verbindung zwischen dem Umgebungsanschluss und dem Entlüftungsanschluss trennt oder freigibt veränderbar und damit ist eine verbesserte Entlüftervorrichtung darstellbar. Bei bekannten Entlüftungsvorrichtung hingegen hängt die Be-/Entlüften allein von dem Druckgefälle des Gehäuseraums, welcher zu be- oder entlüften ist, und der diesen umgebenden Umwelt ab, im Fall der Erfindung wird aber ein weiterer Gehäuseraum und dessen Druck mittels der Ventilvorspanneinrichtung mit in die Steuerung einbezogen und so wird eine verbesserte Funktionalität erreicht.
• Weiter ist dieser erste Vorspannteilraum über einen ersten Vorspannanschluss insbesondere mit dem Getrieberaum, oder einem anderen Gehäuseinnenraum, welcher insbesondere einen Überdruck gegenüber einer Umgebung oder einem anderen, vorzugsweise an diesen angrenzenden, Gehäuseinnenraum aufweist, fluidleitend verbindbar. Weiter ist dieser zweite Vorspannteilraum über einen zweiten Vorspannanschluss, insbesondere mit dem Elektromaschinenraum, oder einem anderen Gehäuseinnenraum, welcher einen Unterdruck gegenüber einer Umgebung oder einem anderen, vorzugsweise an diesen angrenzenden, Gehäuseinnenraum aufweist, fluidleitend verbindbar.
• Eine Grundidee der Erfindung ist damit darin zu sehen, dass die Entlüftungscharakteristik der Entlüftervorrichtung nicht ausschließlich von einer Druckdifferenz zwischen dem zu entlüftenden Gehäuseinnenraum, insbesondere also dem Getrieberaum, und einer diesen umgebenden Umwelt abhängt, sondern zusätzlich noch durch eine Druckdifferenz zwischen dem zu entlüftenden Gehäuseinnenraum und einem weiteren, vorzugsweise an diesen angrenzenden Gehäuseinnenraum, abhängt, beziehungsweise durch diese beeinflussbar ist und insbesondere ist für diese Beeinflussung die Ventilvorspanneinrichtung vorgesehen, welche mit dem Entlüftungsventil in der oben dargelegten Art und Weise wirkverbunden ist.
• Vorzugsweise spannt ein Ventilvorspannelement einen Ventilkörper in eine geschlossene Position vor. Vorzugsweise ist dieses Ventilvorspannelement im Vorspanndruckraum angeordnet und teil diese wenigstens abschnittsweise oder vollständig in zwei Vorspannteilräume, welche mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagbar sind und weiter vorzugsweise ist dieses Ventilvorspannelement in diesem Vorspanndruckraum beweglich angeordnet. Vorzugsweise führt eine Druckdifferenz in diesen beiden Vorspannteilräumen, insbesondere in Abhängigkeit von den Flächen des Ventilvorspannelements auf welche diese Drücke einwirken, zu einer Kraftwirkung auf dieses Ventilvorspannelement.
• In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform ist dieser erste Vorspannteilraum über den ersten Vorspannanschluss insbesondere mit dem Elektromaschinenraum fluidleitend verbindbar und weiter vorzugsweise ist der zweite Vorspannteilraum über den zweiten Vorspannanschluss insbesondere mit dem Getrieberaum fluidleitend verbindbar. Vorzugsweise ist in dieser Ausführungsform der Entlüftungsanschluss fluidleitend mit einer den Entlüftungsvorrichtung umgebenden Umwelt verbunden und weiter vorzugsweise ist dann der Umgebungsanschluss mit einem zu belüftenden Gehäuseinnenraum fluidleitend verbindbar, vorzugsweise mit dem Getrieberaum. Insbesondere ist mit einer Entlüftungsvorrichtung der beschriebenen Art eine Belüftung eines Gehäuseinnenraums aus der die Entlüftungsvorrichtung umgebenden Umwelt erreichbar. Weiter vorzugsweise ist das Entlüftungsventil in dieser Ausführungsform als eine Art Rückschlagventil ausgebildet und weiter vorzugsweise ist dieses Rückschlagventil dann sperrend in Richtung aus dem zu belüftenden Gehäuseinnenraum in die die Entlüftervorrichtung umgebende Umwelt absperrt. Weiter vorzugsweise ist die Schließkraft dieses Entlüfterventils über die Ventilvorspanneinrichtung und vorzugsweise die dort anliegenden Drücke (erster Vorspannteilraum / zweiter Vorspannteilraum) und die konstruktiv vorgegebenen Flächen des Ventilvorspannelements bestimmt.
• In einer bevorzugten Ausführungsform der Entlüftervorrichtung ist das Ventilvorspannelement mittels einer Federeinrichtung mechanisch mit dem Entlüftungsventilkörper gekoppelt und weiter wird in dieser Ausführungsform die Vorspannkraft vom Ventilvorspannelement mittels dieser Federeinrichtung auf den Entlüftungsventilkörper übertragen beziehungsweise auf diesen aufgebracht. Funktional öffnet das Entlüftungsventil die fluidleitende Verbindung vom Entlüftungsanschluss hin zum Umgebungsanschluss entgegen dieser Vorspannkraft, so dass dieses bei einer geringeren Druckdifferenz zwischen dem am Entlüftungsanschluss anliegenden Druck und dem am Umgebungsanschluss öffnet, soweit die Vorspannkraft durch das Ventilvorspannelement verringert ist, als wenn die Vorspannkraft durch das Ventilvorspannelement normal oder erhöht ist. Untersuchungen haben gezeigt, dass einzelne Betriebspunkte, auftreten können, welche ein solches Steuerverhalten der Entlüftervorrichtung als vorzugswürdig erscheinen lassen. Insbesondere in Zusammenhang mit einer integrierten elektrischen Antriebseinheit, der eingangs erläuterten Bauart ist mit der vorgeschlagenen Entlüftervorrichtung der Einsatz einer effizienteren Dichtung zwischen zwei benachbarten Gehäuseinnenräumen ermöglicht, insbesondere wenn durch diese Dichtung eine Antriebswelle hindurchgeführt ist und so ist eine Effizienzsteigerung mittels des verbesserten Steuerungsverhaltens der Entlüftervorrichtung erzielbar.
• In einer bevorzugt Ausführungsform bringt das Ventilvorspannelement die Vorspannkraft auf den Entlüftungsventilkörper, diese kann auch als eine Schließkraft bezeichnet werden, mittelbar oder unmittelbar derart auf, dass dieser durch die Vorspannkraft in eine Verschlussposition vorgespannt ist, in welcher die fluidleitende Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss und dem Umgebungsanschluss unterbrochen ist. Weiter ist bei einer Erhöhung dieser Vorspannkraft, insbesondere mittels der Ventilvorspanneinrichtung, eine Erhöhung der Kraft notwendig welche aufzuwenden ist, um den Entlüftungsventilkörper in eine teilweise oder vollständig geöffnete Position zu drängen, so dass eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss und dem Umgebungsanschluss hergestellt ist. Weiter vorzugsweise kann das Entlüftungsventil in diesem Sinn als ein normaly closed Ventil verstanden werden. Mittels eines solchen normaly closed Ventils ist es erreichbar, dass die fluidleitende Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss und dem Umgebungsanschluss nur dann hergestellt ist, soweit ein mindestens vorgebbare Druckdifferenz zwischen den an diesen Anschlüssen anliegenden Drücken herrscht, so dass ein Einströmen von Medium aus der Umgebung über den Umgebungsanschluss in den Entlüftungsanschluss verhindert ist.
• Weiter wirkt insbesondere der in der die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt vorherrschende Druck, sogenannter Umgebungsdruck, von einer Seite auf den Entlüftungsventilkörper und von einer anderen, insbesondere gegenüberliegenden Seite, wirkt ein am Entlüftungsanschluss anliegender Druck auf den Entlüftungsventilkörper.
• Weiter ist es vorgesehen, dass zusätzlich zu der Entlüftervorrichtung eine Belüftungselement vorhanden ist, welches baulich getrennt von dieser Entlüftungsvorrichtung ausgebildet sein kann. Weiter kann mittels eines solchen Belüftungselements eine fluidleitende Verbindung insbesondere aus der die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt in einen Gehäuseraum hergestellt sein, insbesondere in einen Gehäuseraum, welcher fluidleitend mit dem Entlüftungsanschluss verbunden und wenigstens mit diesem verbindbar ist. Insbesondere kann mit einer solchen Kombination ein Zuströmen von Medium über das Belüftungselement vorgesehen sein, vorzugsweise weist dieses ein Rückschlagventil auf, welches eine entgegengesetzte Strömung verhindert auf, und weiter vorzugsweise kann eine Filtereinrichtung, insbesondere in diesem Belüftungselement vorgesehen sein, welche einen Zutritt von Feuchtigkeit oder Partikeln aus der Umgebung in diesen Gehäuseraum verhindert oder vorzugsweise wenigstens verringert. Besonders bevorzugt ist eine solche Filtereinrichtung auf einen bestimmten Standard ausgerichtet, insbesondere den sogenannten IPX7-Standard, wobei in diesem Zusammenhang für Straßenfahrzeug insbesondere auf die Norm ISO 20653:2013, und ähnliche, hinzuweisen ist.
• Weiter ist ein Entlüftersystem mit einer Entlüftervorrichtung nach einer der zuvor erläuterten Ausführungsformen vorgeschlagen, welches zusätzlich zu der Entlüftervorrichtung eine Belüftungsvorrichtung mit einem Belüftungsanschluss aufweist. Insbesondere ist dieser Belüftungsanschluss mit einem Gehäuseinnenraum fluidleitend verbindbar und insbesondere ist unter einem solchen Gehäuseinnenraum ein Getrieberaum zu verstehen, insbesondere ist dies der gleiche Getrieberaum wie bei der Entlüftervorrichtung. Weiter weist die Belüftungsvorrichtung einen Belüftungs-Umgebungsanschluss auf, welcher mit einer die Belüftungsvorrichtung umgebenden Umwelt fluidleitend verbunden ist. Weiter vorzugsweise kann die Belüftungsvorrichtung als wenigstens im Wesentlichen ähnlich zu der Entlüftervorrichtung verstanden werden, wobei ein Unterschied zu dieser ist, dass die Belüftungsvorrichtung ein Entlüftungsventil aufweist, welches vorzugsweise funktional als ein Rückschlagventil ausgebildet ist, wobei mit diesem eine Strömungsrichtung vom Belüftungs-Umgebungsanschluss zum Belüftungsanschluss durch das Belüftungsventil wenigstens zeitweise beziehungsweise selektiv freigebbar ist, so dass diese Anschlüsse fluidleitend miteinander verbunden sind und weiter vorzugsweise ist die Strömungsrichtung vom Belüftungsanschluss zum Belüftungs-Umgebungsanschluss insbesondere durch die Rückschlagfunktionalität des Belüftungsventils blockiert. Anders gewendet weist dieses Belüftungsventil einen Belüftungsventilkörper auf, mittels welchem eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Belüftungsanschluss und dem Belüftungs-Umgebungsanschluss selektiv unterbrechbar ist.
• Weiter weist das Belüftungsventil eine Belüftungsvorspanneinrichtung mit einem Belüftungsvorspannelement auf, wobei das Belüftungsvorspannelement in einem Belüftungsdruckraum bewegbar angeordnet ist und diesen in einen ersten Belüftungsteilraum und einen zweiten Belüftungsteilraum separiert. Weiter vorzugsweise ist das Belüftungsvorspannelement im Belüftungsdruckraum derart bewegbar, dass mit diesem mittelbar oder unmittelbar eine Belüftungs-Vorspannkraft auf den Belüftungsventilkörper veränderbar ist. Insbesondere durch die veränderliche Belüftungs-Vorspannkraft ist es erreichbar, dass der Öffnungszeitpunkt beziehungsweise die Öffnungscharakteristik, aber welcher Druckdifferenz die fluidleitende Verbindung vom Belüftungs-Umgebungsanschluss zum Belüftungsanschluss vom Belüftungsventil freigegeben ist veränderbar, wobei sich die Druckdifferenz grundsätzlich aus eine am Belüftungs-Umgebungsanschluss und einem am Belüftungsanschluss anliegenden Druck ergibt. Weiter vorzugsweise wirkt der am Belüftungs-Umgebungsanschluss wirksame Druck auf eine Seite des Belüftungsventilkörpers ein und der Druck am Belüftungsanschluss auf die dieser insbesondere gegenüberliegende Seite des Belüftungsventilkörpers.
• Insbesondere zum Verändern der Belüftungsvorspannkraft ist der erste Belüftungsteilraum über einen ersten Belüftungs-Vorspannanschluss mit einem Gehäuseinnenraum, insbesondere dem Getrieberaum fluidleitend verbindbar und weiter vorzugsweise ist der zweite Belüftungsteilraum mit dem zweiten Belüftungs-Vorspannanschluss mit einem weiteren Gehäuseinnenraum, insbesondere dem Elektromaschinenraum fluidleitend verbindbar. Insbesondere ist es mit den beiden Vorspannanschlüssen (erster/zweiter Belüftungs-Vorspannanschluss) ermöglicht, die mittels des Belüftungsvorspannelements veränderbare Belüftungsvorspannkraft zu beeinflussen. Insbesondere mittels eines solchen Entlüftersystems ist ein zielgerichtetes Be- und Entlüften von zwei Gehäuseräumen aus und in eine das Entlüftersystem umgebende Umwelt ermöglicht und so ist ein verbessertes Entlüftersystem darstellbar.
• In einer bevorzugten Ausführungsform des Entlüftersystems ist durch die Belüftungsvorrichtung eine Belüftungsrichtung definiert, welche von dem Belüftungs-Umgebungsanschluss hin zum Belüftungsanschluss und insbesondere durch dieses Belüftungsventil hindurch gerichtet ist, beziehungsweise durch einen Luftstrom in dieser Richtung bestimmt ist. Weiter vorzugsweise würde sich ein solcher Luftstrom aus der das Entlüftersystem umgebenden Umwelt in der Belüftungsrichtung über das Belüftungsventil hin zum Belüftungsanschluss ergeben, für den Fall, dass aus dieser Umgebung Medium, insbesondere Umgebungsluft dem im dem Belüftungsraum fluidleitend verbundenen Gehäuseraum zugeführt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Belüftungsvorrichtung eine Belüftungsmembran auf, durch welcher ein solcher Luftstrom bei dieser Strömung wenigstens teilweise oder vollständig hindurchtritt. Vorzugsweise durch eine solche Ausgestaltung mit Belüftungsmembran ist es ermöglicht, dass diese Belüftungsmembran Schmutzpartikel oder Feuchtigkeit oder beides am Zutritt zum Belüftungsanschluss und damit insbesondere am Zutritt zu einem mit diesem verbundenen Gehäuseraum hindert und weiter vorzugsweise ist das Entlüftersystem damit befähigt bestimmte Schutzklassen, wie insbesondere IPX7, insbesondere gemäß ISO 20653:2013 für Straßenfahrzeuge, zu erreichen. Insbesondere durch eine derartige Belüftungsmembran ist ein verbessertes Entlüftersystem darstellbar, insbesondere mit verbesserter Betriebssicherheit.
• In einer bevorzugt Ausführungsform des Entlüftersystems ist die Belüftungsmembran, bezogen auf die Belüftungsrichtung, stromaufwärts zum Belüftungsventil angeordnet, so dass auch ein solcher Zutritt von Verunreinigungen (Schmutzpartikel, Feuchtigkeit) in das Belüftungsventil verhinderbar oder wenigstens verringerbar ist. Insbesondere mit einer solchen Anordnung der Belüftungsmembran ist die Funktionssicherheit der Belüftungsvorrichtung verbesserbar. Weiter vorzugsweise ist die Belüftungsmembran im Belüftungs-Umgebungsanschluss angeordnet, insbesondere mit einer solchen Anordnung ist der Zutritt von Verunreinigungen in die Belüftungsvorrichtung weitgehend verhinderbar oder wenigstens verringerbar.
• In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Entlüftersystem nach ist wenigstens das Belüftungsventil und das Entlüftungsventil in einem gemeinsamen Systemgehäuse angeordnet. Weiter vorzugsweise weist dieses Systemgehäuse als einen Bestandteil einen Kunststoff auf oder besteht aus einem solchen Kunststoff. Weiter vorzugsweise ist wenigstens eine Verbindungsleistung zur fluidleitenden Verbindung von wenigstens zwei Anschlüssen dieses Entlüftersystems als Ausnehmung in diesem Systemgehäuse ausgebildet, vorzugsweise ist eine solche Ausnehmung als Kanalleitung ausgebildet. Insbesondere mittels einer Integration in ein gemeinsames Systemgehäuse ist eine besonders kompakte Bauweise des Entlüftersystems ermöglicht.
• Weiter ist eine elektrische Antriebseinheit mit einer elektrischen Antriebsmaschine, welche einen Elektromaschinenraum aufweist, in welchem stromführende Bauteile angeordnet sind, und welche ein Traktionsgetriebe aufweist, welches mechanisch mittels einer Antriebswelle von dieser elektrischen Antriebsmaschine antreibbar ist und welches einen Getrieberaum aufweist, in welchem wenigstens zeitweise ein flüssiges Medium, insbesondere ein flüssiger Getriebeschmierstoff aufgenommen ist, vorgeschlagen. Bei einer solchen elektrischen Antriebseinheit ergibt sich grundsätzlich die Problemstellung einen Durchtritt dieser Antriebswelle aus dem Elektromaschinenraum in den Getrieberaum mit einer, insbesondere berührenden, Dichtung abzudichten, um im Betrieb dieser einen Übertritt von flüssigem Medium aus dem Getrieberaum in den Elektromaschinenraum zu verhindern oder wenigstens zu erschweren. Ein „Treiber“ für einen Übertritt von flüssigem Medium aus dem Getrieberaum in den Elektromaschinenraum kann ein Druckgefälle zwischen diesen beiden Räumen sein, insbesondere also ein Überdruck, im Getrieberaum gegenüber dem Elektromaschinenraum. Insbesondere kann ein solches Druckgefälle zwischen den beiden zu betrachtenden Räumen durch eine Angleichung der Drücke in diesen beiden relevanten Gehäuseinnenräumen aneinander abgebaut werden. Dieser Abbau eines Druckgefälles kann sowohl durch Verringerung des Drucks in dem Raum, in welchem ein Überdruck herrscht, wie auch durch Erhöhung des Drucks in dem Raum, in welchem ein Unterdruck herrscht, geschehen, so dass in den beiden relevanten Gehäuseinnenräumen, wenigstens im Wesentlichen, ähnliche/gleiche Drücke vorherrschen. Zum Verringern oder Verhindern eines solchen unerwünschten Druckgefälles schlägt die Erfindung die Verwendung wenigsten der vorgeschlagenen Entlüftungsvorrichtung zum Be- oder Entlüften des Getrieberaums oder eines Entlüftersystems der vorgeschlagenen Bauart vor.
• Bei der elektrischen Antriebseinheit tritt die Antriebswelle aus dem Elektromaschinenraum durch eine Gehäusetrennwand in den Getrieberaum und wobei eine Antriebswellendichtung vorgesehen ist, welche die Antriebswelle gegenüber der Gehäusetrennwand abdichtet, so dass insbesondere ein Übertritt von flüssigem Medium an dieser Dichtung aus dem Getrieberaum in den Elektromaschinenraum verhindert oder wenigstens vermindert ist. Weiter ist einer ersten Alternative eine Entlüftervorrichtung der zuvor erläuterten Bauart vorgesehen, wobei der Entlüftungsanschluss mit dem Getrieberaum fluidleitend verbunden ist und wobei der erste Vorspannteilraum über den ersten Vorspannanschluss mit dem Getrieberaum fluidleitend verbunden ist und wobei der zweite Vorspannteilraum mit dem zweiten Vorspannanschluss mit dem Elektromaschinenraum fluidleitend verbunden ist. Einer solchen Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass zur Entlüftung des Getrieberaums nicht nur die Druckdifferenz zwischen dem Getrieberaum und der die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt für eine sichere Funktion der elektrischen Antriebsmaschine heranzuziehen ist, sondern dass über die Ventilvorspanneinrichtung auch der Druck im Elektromaschinenraum zur Bildung der Vorspannkraft und damit zur Beeinflussung der Öffnungscharakteristik der Entlüftervorrichtung herangezogen wird.
• In einer zweiten Alternative der elektrischen Antriebsmaschine ist zur Be- und Entlüftung dieser das Entlüftersystem der zuvor beschriebenen Bauart vorgeschlagen, wobei hierbei der Belüftungsanschluss mit dem Getrieberaum fluidleitend verbunden ist, der Entlüftungsanschluss mit dem Getrieberaum fluidleitend verbunden ist, der erste Vorspannteilraum über den ersten Vorspannanschluss mit dem Getrieberaum fluidleitend verbunden ist, der zweite Vorspannteilraum mit dem zweiten Vorspannanschluss mit dem Elektromaschinenraum fluidleitend verbunden ist und weiter ist der erste Belüftungsteilraum über den ersten Belüftungs-Vorspannanschluss mit dem Getrieberaum fluidleitend verbunden und der zweite Belüftungsteilraum ist mit dem zweiten Belüftungs-Vorspannanschluss mit dem Elektromaschinenraum fluidleitend verbunden. Insbesondere mit einer solchen Ausgestaltung kann zum einen eine Entlüftung beziehungsweise Belüftung der elektrischen Antriebseinheit erreicht werden, bei welcher einerseits ein Medienübertritt aus dem Getrieberaum in den Elektromaschinenraum verhindert ist und andererseits eine einfache Dichtung zur Abdichtung der Antriebswelle beim Übertritt zwischen diesen beiden Räumen einsetzbar ist, so dass eine verbesserte elektrische Antriebseinheit darstellbar ist, vorzugsweise eine elektrische Antriebseinheit mit hoher Effizienz und Betriebssicherheit.
• Nachfolgend sind einzelne Merkmale und Ausführungsformen anhand der wenigstens teilweise schematisierten Figuren dargestellt, dabei sind grundsätzlich auch andere als die dargestellten Kombinationen von Merkmalen zu weiteren Ausführungsformen ermöglicht, es zeigt:
• 1: eine Schnittdarstellung einer Entlüftervorrichtung,
• 2: eine Schnittdarstellung eines Entlüftersystems mit Anschluss an eine elektrische Antriebseinheit.
• In 1 ist eine Schnittdarstellung einer Entlüftervorrichtung mit Druckausgleisfunktion gezeigt. Die Entlüftervorrichtung 1 mit Druckausgleichsfunktion ermöglicht eine Druckangleichung zwischen einem Elektromaschinenraum und einem Getrieberaum. Zum Ermöglichen dieser Druckangleichung, beziehungsweise zum Verhindern von ungewollten Druckdifferenzen zwischen diesen beiden Räumen, weist die Entlüftervorrichtung 1 einen Entlüftungsanschluss 2 auf, welcher mit dem Getrieberaum fluidleitend verbindbar ist, so dass in diesem Entlüftungsanschluss 2 der im Getrieberaum herrschende Druck anliegen kann. Weiter weist die Entlüftervorrichtung 1 einen Umgebungsanschluss 3 auf, welcher mit einer die Entlüftervorrichtung 1 umgebenden Umwelt 4 fluidleitend verbunden ist. Weiter weise die Entlüftervorrichtung ein Entlüftungsventil 5 auf, mit welchem mittels eines Entlüftungsventilkörpers 6, eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss 2 und dem Umgebungsanschluss 3 selektiv unterbrechbar ist, geschlossener Zustand des Entlüftungsventils oder hergestellt ist, geöffneter Zustand des Entlüftungsventils 5.
• In der in 1 dargestellten Form ist die fluidleitende Verbindung zwischen dem Umgebungsanschluss 3 und dem Entlüftungsanschluss 2 unterbrochen. In diesem unterbrochenen Status sitzt der Entlüftungsventilkörper 6 auf einem Entlüftungsventilsitz 7 auf. Der Entlüftungsventilkörper 6 ist beweglich im Entlüftungsventilgehäuse 9 aufgenommen und kann in Öffnungsrichtung 8 vom Entlüftungsventilsitz 7 abheben und so die fluidleitende Verbindung vom Entlüftungsanschluss 2 zum Umgebungsanschluss 3 herstellen.
• Weiter weist die Entlüftervorrichtung 1 eine Ventilvorspanneinrichtung 10 auf. Die Ventilvorspanneinrichtung 10 weist ein Ventilvorspannelement 11 auf, wobei das Ventilvorspannelement 11 beweglich in Vorspannbewegungsrichtung 14 in einen Vorspanndruckraum angeordnet ist und diesen in einen ersten Vorspannteilraum 12 und einen zweiten Vorspannteilraum 13 trennt. In der dargestellten Ausführungsform der Entlüftervorrichtung 1 ist mit dem Ventilvorspannelement 11 über eine Vorspannfedereinrichtung 15 unmittelbar eine Vorspannkraft 16 auf den Entlüftungsventilkörper 6 veränderbar. Eine Grundidee der Erfindung ist, dass die Vorspannung, welche das Entlüftungsventil 5 in seine geschlossene Position drängt, über die Ventilvorspanneinrichtung veränderbar ist, hierzu werden der Ventilvorspanneinrichtung zwei Drücke aus Gehäuseinnenräumen aufgeprägt die in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen sollen, vorzugsweise gleich groß sein sollen. Das Entlüftungsventil 5 wirkt demnach als steuerbares Rückschlagventil, wobei die Sperrwirkung entsprechend der gewünschten Funktionalität Be- oder Entlüftung gewählt ist.
• Diese Veränderung der Vorspannkraft wird dadurch bewirkt, dass bei einer Verkleinerung des ersten Vorspannteilraums 12 und damit gleichzeitigen Vergrößerung des zweiten Vorspannteilraums 13, die Vorspannfedereinrichtung 15 gespannt wird und damit die Vorspannkraft 16 vergrößert wird, hingegen wird bei einer Verkleinerung des zweiten Vorspannteilraums 13 und damit gleichzeitigen Vergrößerung des ersten Vorspannteilraums 12, die Vorspannfedereinrichtung 15 entspannt wird und damit die Vorspannkraft 16 verringert wird.
• Funktional herrscht bei einer größeren Vorspannkraft 16 im Vergleich zu einer demgegenüber kleineren Vorspannkraft, eine Druckdifferenz zwischen dem im Entlüftungsanschluss vorherrschenden Druck und dem im Umgebungsanschluss vorherrschenden Druck, welche ausreichend ist, um den Entlüftungsventilkörper 6 in Richtung 8 vom Entlüftungsventilsitz 7 abzuheben und so die fluidleitende Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss 2 und dem Umgebungsanschluss 3 herzustellen. Wird also durch die Ventilvorspanneinrichtung 10 die Vorspannkraft verringert, öffnet das Entlüftungsventil 5 bei kleineren Druckdifferenzen als bei einer demgegenüber höheren Vorspannkraft.
• Weiter ist der erste Vorspannteilraum 12 über einen ersten Vorspannanschluss 17 mit dem Getrieberaum fluidleitend verbindbar und weiter ist der zweite Vorspannteilraum 13 mit dem zweiten Vorspannanschluss 18 mit dem Elektromaschinenraum fluidleitend verbindbar. Mit der so gestalteten Entlüftervorrichtung 1 ist es demnach ermöglicht, die Entlüftung über den Entlüftungsanschluss 2 in den Umgebungsanschluss 3 nicht nur abhängig von der Druckdifferenz in diesen beiden Anschlüssen zu machen, sondern die Öffnungscharakteristik des Entlüftungsventils 5 zusätzlich abhängig von der mittels der Ventilvorspanneinrichtung einstellbaren Vorspannkraft zu machen und so eine verbesserte Entlüftungsfunktionalität zu erreichen. Weiter kann die Öffnungscharakteristik auch von Reibung, insbesondere von Dichtungen, in der Entlüftervorrichtung 1, beziehungsweise in dem Entlüftersystem, beeinflusst sein. Weiter ist eine konstruktive Beeinflussung dieser Öffnungscharakteristik über die Flächenverhältnisse am Ventilvorspannelement in der Vorspanneinrichtung 10 ermöglicht.
• In 2 ist eine Schnittdarstellung einer elektrischen Antriebseinheit 20 mit einer elektrischen Antriebsmaschine 21, welche einen Elektromaschinenraum 22 aufweist und mit einem Traktionsgetriebe 23, welches mechanisch mittels einer Antriebswelle 24 von dieser elektrischen Antriebsmaschine 21 antreibbar ist und welches einen Getrieberaum 25 aufweist, dargestellt. Dabei ist das im Schnitt dargestellte Entlüftersystem 26 gegenüber der elektrischen Antriebseinheit 21 stark vergrößert dargestellt. In der das Entlüftersystem umgebenden Umwelt 4 herrscht der Umgebungsdruck p_um, im Getrieberaum 25 herrscht der Getriebedruck p_get Elektromaschinenraum 22 herrscht der Elektromaschinendruck p_em. Bei höherem Getriebedruck p_get als Elektromaschinendruck p_em wird Getriebeschmierstoff aus dem Getrieberaum 25 in Richtung zum Elektromaschinenraum 22 gedrückt, es ist daher eine Aufgabe der Erfindung einerseits ein Eindringen von Feuchtigkeit und Partikel in den Getrieberaum 25 zu verhindern und andererseits großes Druckgefälle vom Getrieberaum 25 zum Elektromaschinenraum 22 zu verhindern.
• Die Antriebswelle 24 ist durch eine Gehäusetrennwand 27 geführt und tritt so aus dem Elektromaschinenraum 22 in den Getrieberaum 25 um eine mechanische Antriebsleistung zwischen der elektrischen Antriebsmaschine 21 und dem Traktionsgetriebe 23 im planmäßigen Betrieb zu übertragen. Weiter ist eine Antriebswellendichtung 28 vorgesehen, welche die Antriebswelle 24 gegenüber der Gehäusetrennwand 27 abdichtet.
• Anstelle des dargestellten Entlüftersystems mit einer Entlüftervorrichtung 1 und einer Belüftungsvorrichtung 29 kann alternativ auch nur eine Entlüftervorrichtung 1 der zuvor beschriebenen Bauart vorgesehen sein. Zusätzlich kann bei einer solchen nicht dargestellten Ausführungsform (nur Entlüftervorrichtung) noch eine Belüftungseinrichtung vorgesehen sein, welche einen Luftstrom aus der Umgebung in das Traktionsgetriebe 23 ermöglicht. Weiter vorzugsweise kann die Entlüftervorrichtung 1 in einer ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung auch zur Belüftung eines Gehäuseinnenraums Anwendung finden, wenn diese derart ausgestaltet ist, dass Entlüftungsanschluss 2 mit der die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt 4 verbunden ist und der Umgebungsanschluss 3 mit dem zu be-/entlüftenden Gehäuseraum, insbesondere dem Getrieberaum 25 verbunden ist, entsprechend einer der zuvor erläuterten Ausführungsformen. Vorzugsweise ist bei einer solchen Ausführungsform zur Belüftung der erste Vorspannanschluss mit dem Elektromaschinenraum fluidleitend verbunden und der zweite Vorspannanschluss ist mit dem Getrieberaum verbunden, so dass bei steigendem Druck im Elektromaschinenraum und konstantem oder fallendem Druck im Getrieberaum die Vorspannkraft auf den Entlüftungsventilkörper verringert ist und das Öffnen des Entlüfterventils somit erleichtert ist.
• Bei dem in 2 dargestellten Entlüftersystem ist der Belüftungsanschluss 30 fluidleitend mit dem Getrieberaum verbunden, weiter fällt dabei der Belüftungsanschluss 30 mit dem Entlüftungsanschluss 2 der Entlüftervorrichtung 1 zusammen, siehe bei 1 Entlüftungsanschluss 2. Weiter können dieser Entlüftungsanschluss und dieser Belüftungsanschluss baulich auch getrennt voneinander ausgeführt sein. Im Weiteren ist im Wesentlichen auf die Belüftungsvorrichtung 29 verwiesen. Mit dem dargestellten Entlüftersystem ist so in und aus Getrieberaum 25 eine Medienstrom 44, vorzugsweise ein Luftstrom in und aus dem Getrieberaum über das Entlüftersystem 26 ermöglicht.
• Weiter weist das Entlüftersystem 26 den ersten Vorspannteilraum 12 auf, welcher über den ersten Vorspannanschluss 17 mit dem Getrieberaum 25 fluidleitend verbunden ist. Weiter ist der zweite Vorspannteilraum 13 mit dem zweiten Vorspannanschluss 18 mit dem Elektromaschinenraum 22 fluidleitend verbunden. Der Belüftungsanschluss 30, welcher in dieser Ausführungsform mit dem Entlüftungsanschluss zusammenfällt, ist fluidleitend mit dem Getrieberaum 25 verbunden. Der erste Belüftungsteilraum 31 ist über den ersten Belüftungs-Vorspannanschluss 32 mit dem Getrieberaum 25 fluidleitend verbunden. Weiter ist der zweite Belüftungsteilraum 33 ist mit dem zweiten Belüftungs-Vorspannanschluss 34 mit dem Elektromaschinenraum 22 fluidleitend verbunden.
• Durch die Belüftungsmembrane 42 kann ein Luftstrom aus der das Entlüftersystem umgebenden Umwelt 4, bei geöffnetem Belüftungsventil 37, also wenn der Belüftungsventilkörper 36 vom Belüftungsventilsitz 43 abgehoben ist, also wenn dieser gegen die Belüftungs-Vorspannkraft 40 in Belüftungsventilöffnungsrichtung 41 bewegt ist. Die Belüftungs-Vorspannkraft 40 ist über das Belüftungsvorspannelement 39, und dessen Beweglichkeit veränderbar. Die Belüftungsmembrane ist als feuchtigkeitsundurchlässige und luftdurchlässige Membrane in Richtung einer Luftströmung vom Belüftungs-Umgebungsanschluss 35 hin zum Belüftungsanschluss 30 ausgebildet.
• Anders gewendet kann eine Aufgabenstellung der Erfindung darin gesehen werden, ein möglichst angeglichenes Druckniveau zwischen Elektromaschinenraum und Getrieberaum zu erreichen, wobei dabei kein direkter Medienübertag (Luft/Öl) zwischen Getrieberaum und Elektromaschinenraum stattfinden darf.
• Bei instationären Betrieb einer elektrischen Antriebseinheit können in bestimmten Betriebspunkten unterschiedliche Druckniveaus zwischen Elektromaschinenraum und dem Getrieberaum auftreten, wobei sich die Antriebswelle aus dem Elektromaschinenraum in den Getrieberaum erstreckt und wobei diese mittels der Antriebswellendichtung abgedichtet ist, wobei zur Auslegung des Abdichtkonzepts zwischen diesen beiden Räumen, insbesondere an der Durchführung der Antriebswelle, ein möglichst geringes Druckgefälle vorteilhaft ist. Bei schaltbaren Ventilen, die insbesondere zum Erreichen bestimmter Dichtigkeitsanforderungen, wie insbesondere sog. IPX7-Standard, erforderlich sind, gibt es Schaltschwellen, die nicht beliebig gering ausgeführt werden können. Zudem gibt es Prozessschwankungen, die diesen Druck beeinflussen, weiter kann auch eine Druckausgleichsmembrane zu einem Druckunterschied führen, insbesondere im instationär Betrieb.
• Das vorgeschlagene Konzept schlägt zur Lösung des Problems ein Entlüftungsventil vor, dessen Öffnungsdruck durch Druckdelta zwischen Elektromaschinenraum und Getrieberaum reduziert wird. Weiter ist als Entlüftersystem die Kombination von 2 Ventilen für Zu- und Abluft, also zur Be- und Entlüftung vorgeschlagen. Vorzugsweise ist dabei für die Zuluftseite optional eine IPX7 Anforderungen genügende Membrane vorgesehen. Für ein solches Entlüftersystem können die beiden Anschlüsse der Entlüftungsventile mit Verschlauchung/Verrohrungen zum Abgleich der im Elektromaschinenraum beziehungsweise im Getrieberaum herrschenden Drücke verschalten werden, weiter ist auch eine Integrationslösung vorgeschlagen, bei welcher die beiden Ventile des Entlüftungssystems in einem Gesamtmodul zusammengefasst sind, so wie das in 2 dargestellt ist.
• Bezugszeichenliste:

1

Entlüftervorrichtung

2

Entlüftungsanschluss

3

Umgebungsanschluss

4

Umgebende Umwelt

5

Entlüftungsventil

6

Entlüftungsventilkörper

7

Entlüftungsventilsitz

8

Öffnungsrichtung

9

Entlüftungsventilgehäuse

10

Ventilvorspanneinrichtung

11

Ventilvorspannelement

12

erster Vorspannteilraum

13

zweiten Vorspannteilraum

14

Vorspannbewegungsrichtung

15

Vorspannfedereinrichtung

16

Vorspannkraft

17

ersten Vorspannanschluss

18

zweiten Vorspannanschluss

19a

Belüftungsrichtung

19b

Entlüftungsrichtung

20

Elektrische Antriebseinheit

21

elektrischen Antriebsmaschine

22

Elektromaschinenraum

23

Traktionsgetriebe

24

Antriebswelle

25

Getrieberaum

26

Entlüftersystem

27

Gehäusetrennwand

28

Antriebswellendichtung

29

Belüftungsvorrichtung

30

Belüftungsanschluss

31

ersten Belüftungsteilraum

32

erster Belüftungs-Vorspannanschluss

33

zweite Belüftungsteilraum

34

zweiter Belüftungs-Vorspannanschluss

35

Belüftungs-Umgebungsanschluss

36

Belüftungsventilkörper

37

Belüftungsventil

38

Belüftungsvorspanneinrichtung

39

Belüftungsvorspannelement

40

Belüftungs-Vorspannkraft

41

Belüftungsventilöffnungsrichtung

42

Belüftungsmembrane

43

Belüftungsventilsitz

44

Medienstrom

Claims (10)

1. Entlüftervorrichtung (1) mit Druckausgleichsfunktion zwischen einem Elektromaschinenraum (22) und einem Getrieberaum (25) aufweisend einen Entlüftungsanschluss (2) und einen Umgebungsanschluss (3), wobei jeweils einer dieser beiden Anschlüsse mit einer die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt (4) fluidleitend verbunden ist und der jeweils andere mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbindbar ist und weiter weist die Entlüftervorrichtung ein Entlüftungsventil (5) auf, mit welchem mittels eines Entlüftungsventilkörpers (6) eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss (2) und dem Umgebungsanschluss (3) selektiv unterbrechbar ist, wobei das Entlüftungsventil (5) eine Ventilvorspanneinrichtung (10) mit einem Ventilvorspannelement (11) aufweist, wobei das Ventilvorspannelement (11) einen Vorspanndruckraum in einen ersten Vorspannteilraum (12) und einen zweiten Vorspannteilraum (13) trennt und wobei mit dem Ventilvorspannelement (11) mittelbar oder unmittelbar eine Vorspannkraft (16) auf den Entlüftungsventilkörper (6) veränderbar ist und wobei der erste Vorspannteilraum (12) über einen ersten Vorspannanschluss (17) mit dem Getrieberaum (25) oder dem Elektromaschinenraum (22) fluidleitend verbindbar ist und wobei der zweite Vorspannteilraum (13) mit einem zweiten Vorspannanschluss (18) mit dem jeweils anderen dieser beiden Räume (25, 22) fluidleitend verbindbar ist.
2. Entlüftervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Entlüftungsanschluss (2) mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbindbar ist und der Umgebungsanschluss (3) mit der die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt (4) fluidleitend verbunden ist und dass der erste Vorspannanschluss (17) ebenfalls mit dem gleichen Raum fluidleitend verbindbar ist, wie der Entlüftungsanschluss (2).
3. Entlüftervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsanschluss (3) mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbindbar ist und der Entlüftungsanschluss (2) mit der die Entlüftervorrichtung umgebenden Umwelt (4) fluidleitend verbunden ist und dass der zweite Vorspannanschluss (18) mit dem gleichen Raum fluidleitend verbindbar ist, wie der Entlüftungsanschluss (2).
4. Entlüftervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilvorspannelement (11) mittels einer Federeinrichtung (15) die Vorspannkraft (16) auf den Entlüftungsventilkörper (6) aufbringt.
5. Entlüftervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilvorspannelement (11) mittelbar oder unmittelbar die Vorspannkraft (16) derart auf den Entlüftungsventilkörper (6) aufbringt, dass dieser in eine Verschlussposition vorgespannt ist, in welcher die fluidleitende Verbindung zwischen dem Entlüftungsanschluss (2) und dem Umgebungsanschluss (3) unterbrochen ist.
6. Entlüftersystem mit einer Entlüftervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Belüftungsvorrichtung mit einem Belüftungsanschluss vorgesehen ist, welcher mit einem Getrieberaum fluidleitend verbindbar ist und einen Belüftungs-Umgebungsanschluss (35), welcher mit einer die Belüftervorrichtung umgebenden Umwelt fluidleitend verbunden ist und mit einem Belüftungsventil (37), mit welchem mittels eines Belüftungsventilkörpers (36) eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Belüftungsanschluss (30) und dem Belüftungs-Umgebungsanschluss (35) selektiv unterbrechbar ist, wobei das Belüftungsventil (37) eine Belüftungsvorspanneinrichtung (38) mit einem Belüftungsvorspannelement (39) aufweist, wobei das Belüftungsvorspannelement (39) einen Belüftungsdruckraum in einen ersten Belüftungsteilraum (31) und einen zweiten Belüftungsteilraum (33) trennt und wobei mit dem Belüftungsvorspannelement (39) mittelbar oder unmittelbar eine Belüftungs-Vorspannkraft (40) auf den Belüftungsventilkörper (36) veränderbar ist und wobei der erste Belüftungsteilraum (31) über einen ersten Belüftungs-Vorspannanschluss (32) mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbindbar ist und wobei der zweite Belüftungsteilraum (33) mit einem zweiten Belüftungs-Vorspannanschluss (34) mit dem Elektromaschinenraum (22) fluidleitend verbindbar ist.
7. Entlüftersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luftstrom in einer Belüftungsrichtung (19a), also aus einer das Entlüftersystem umgebenden Umwelt (4) über das Belüftungsventil (37) hin zum Belüftungsanschluss (30), durch eine Belüftungsmembran (42) tritt.
8. Entlüftersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Belüftungsmembran (42), bezogen auf die Belüftungsrichtung (19a) stromaufwärts zum Belüftungsventil (37) mit Belüftungsventilsitz (43) angeordnet ist.
9. Entlüftersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass das Belüftungsventil (37) und das Entlüftungsventil (5) in einem gemeinsamen Systemgehäuse angeordnet sind.
10. Elektrische Antriebseinheit mit einer elektrischen Antriebsmaschine, welche einen Elektromaschinenraum aufweist und mit einem Traktionsgetriebe (23), welches mechanisch mittels einer Antriebswelle (24) von dieser elektrischen Antriebsmaschine (21) antreibbar ist und welches einen Getrieberaum (25) aufweist, wobei die Antriebswelle (24) durch eine Gehäusetrennwand (27) aus dem Elektromaschinenraum (22) in den Getrieberaum (25) tritt und wobei eine Antriebswellendichtung (28) vorgesehen ist, welche die Antriebswelle (24) gegenüber der Gehäusetrennwand (27) abdichtet und wobei eine Entlüftervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Entlüftungsanschluss mit dem Getrieberaum fluidleitend verbunden ist und wobei der erste Vorspannteilraum (12) über den ersten Vorspannanschluss (17) mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbunden ist und wobei der zweite Vorspannteilraum (13) mit dem zweiten Vorspannanschluss (18) mit dem Elektromaschinenraum (22) fluidleitend verbunden ist oder mit einem Entlüftersystem gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei der Belüftungsanschluss (30) mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbunden ist und wobei der Entlüftungsanschluss (2) mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbunden ist und wobei der erste Vorspannteilraum (12) über den ersten Vorspannanschluss (17) mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbunden ist und wobei der zweite Vorspannteilraum (13) mit dem zweiten Vorspannanschluss (18) mit dem Elektromaschinenraum (22) fluidleitend verbunden ist und wobei der erste Belüftungsteilraum (31) über den ersten Belüftungs-Vorspannanschluss (32) mit dem Getrieberaum (25) fluidleitend verbunden ist und wobei der zweite Belüftungsteilraum (33) mit dem zweiten Belüftungs-Vorspannanschluss (34) mit dem Elektromaschinenraum (22) fluidleitend verbunden ist.

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