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Die Erfindung betrifft eine Druckausgleichsvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für eine E-Achse oder ein Hybridgetriebe. Zudem betrifft die Erfindung einen Bausatz mit einem Getriebe und einer solchen Druckausgleichsvorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Druckausgleichsvorrichtung für Getriebe bekannt. Zum Beispiel offenbart die
DE 10 2016 121 595 A1 ein Getriebe mit einem Gehäuse, das durch Gehäusewandungen oder Gehäusedeckel begrenzt wird, von denen eine oder einer von einer Eingangswelle und eine oder einer von einer Ausgangswelle über Radialwellendichtringe durchdrungen wird, so dass der Gehäuseinnenraum gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, wobei in wenigstens einer Gehäusewandung oder wenigstens einem Gehäusedeckel wenigstens eine Entlüftungsöffnung vorhanden ist, die von einer elastischen Membran auf der Außenseite der zugeordneten Gehäusewandung oder des zugeordneten Gehäusedeckels überdeckt ist, welche Membran an ihren die Entlüftungsöffnung umgebenden Randbereichen mit einem Membrandeckel auf der zugeordneten Gehäusewandung oder dem zugeordneten Gehäusedeckel gehalten ist, welcher Membrandeckel in der montierten und drucklosen Lage einen Ausdehnungsraum mit der ihm zugewandten Membranfläche begrenzt.
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Neben Lösungen wie Labyrinthdichtungen, atmungsaktiven Membranen oder Ventilkappen gibt es Druckausgleichsvorrichtungen, die ein Faltenbalg enthalten.
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Die
WO 2012 / 116 771 A1 zeigt elastisch verformbares Ausgleichselement, das einen Grundkörper aufweist, mit dem ein Deckelteil einstückig ausgeformt ist, wobei das Deckelteil in einen Aufnahmebereich des Grundkörpers einpressbar und/oder kraftschlüssig verbindbar ist.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Druckausgleichsvorrichtung bereitzustellen, mit der gewährleistet werden kann, dass bei Temperaturunterschieden zwischen einer Umgebung und einem Getriebeinnenraum keine Differenzdrücke entstehen, die zur Druckbelastung von Bauteilen, wie beispielsweise von Wellendichtungen, führen können.
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Diese Aufgabe wird durch eine Druckausgleichsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, 7 sowie einen Bausatz mit den Merkmalen des nebengeordneten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Demnach weist die Druckausgleichsvorrichtung ein Gehäuse auf, wobei das Gehäuse eine mit dem Getriebe/einem Getriebeinnenraum verbindbare erste Öffnung und eine, insbesondere mit einer Umgebung/mit einer Getriebeaußenseite verbindbare, zweite Öffnung aufweist. Zudem weist die Druckausgleichsvorrichtung einen Faltenbalg mit Falten, insbesondere mit Axialfalten, auf, wobei der Faltenbalg in dem Gehäuse angeordnet ist und einen getriebeseitigen, mit der ersten Öffnung verbundenen Gehäuseinnenraum von einem umgebungsseitigen, mit der zweiten Öffnung verbundenen Gehäuseinnenraum trennt. Erfindungsgemäß weist der Faltenbalg einen Schlitz an seinem der ersten Öffnung zugewandten Ende auf. Das heißt, dass der Faltenbalg auf der Getriebeseite mit einem Schlitz versehen ist.
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Dies hat den Vorteil, dass der Schlitz für die Druckausgleichsfunktion zwischen den beiden Öffnungen im Gehäuse der Druckausgleichsvorrichtung sorgt. Somit wird gewährleistet, dass kein Differenzdruck zwischen der Umgebung und dem Getriebeinnenraum entsteht, sondern eine Entlüftung über den Faltenbalg erfolgen kann. Erfindungsgemäß kann sichergestellt werden, dass sich der Schlitz im Faltenbalg auch bei geringen Druckunterschieden öffnet und für den erforderlichen Druckausgleich sorgt.
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Vorteilhafterweise können somit Beschädigungen an Bauteilen, wie Dichtungen, vermieden werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Faltenbalg einen sich in Richtung zu der ersten Öffnung hin erstreckenden, im Wesentlichen sacklochförmigen Abschnitt aufweisen. Vorzugsweise kann der Schlitz an einem geschlossenen Ende des Sacklochs/sacklochförmigen Abschnitts angeordnet sein. Vorzugsweise kann die (umgebungsseitige) zweite Öffnung an einem offenen Ende des Sacklochs angeordnet sein. Vorzugsweise können sich die Axialfalten entlang des sacklochförmigen Abschnitts erstrecken. Dieser Aufbau stellt die Funktion sicher.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Form des Faltenbalges so gewählt sein, dass sich der Faltenbalg an dem Schlitz öffnet, wenn ein erster Überdruck an der ersten Öffnung gegenüber der zweiten Öffnung vorliegt oder wenn ein zweiter Überdruck an der zweiten Öffnung gegenüber der ersten Öffnung vorliegt, wobei der erste Überdruck höher als der zweite Überdruck ist. Das heißt, dass durch die Form des Faltenbalgs sich der Schlitz bei Überdruck auf der Außenseite/auf der Umgebungsseite bei geringen Druckunterschieden öffnet und in der zweiten Richtung, d.h. bei Überdruck auf der Getriebeseite, später öffnet. Somit können die in dem Getriebe angeordneten Bauteile insbesondere vor einem Überdruck auf der Außenseite besonders gut geschützt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Schlitz gerade, kreuzförmig oder wellenförmig ausgebildet sein. Auch kann der Schlitz in einer beliebigen anderen Form ausgeprägt sein. Die genannten Ausführungen haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Druckausgleichsvorrichtung einen Deckel aufweisen, der die zweite Öffnung des Gehäuses verschließt. Beispielsweise kann der Deckel über ein Gewinde an dem Gehäuse angebracht sein. Dies hat den Vorteil, dass die über den Deckel verschlossene Ausbildung einen größeren Querschnitt als der Faltenbalg haben kann und somit der Faltenbalg, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, ausgetauscht werden kann. Dies ist besonders effizient, da nur Verschleißteile und nicht die gesamte Druckausgleichsvorrichtung ersetzt werden muss.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Deckel ein Durchgangsloch zum Einströmen und/oder Entweichen von Luft aufweisen. Somit wird gewährleistet, dass Luft aus dem umgebungsseitigen Gehäuseinnenraum der Druckausgleichsvorrichtung entweichen bzw. Luft in ihn einströmen kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Faltenbalg einen umlaufenden Kragen aufweisen, der axial zwischen dem Deckel und dem Gehäuse angeordnet ist und eine Abdichtung zwischen dem Deckel und dem Gehäuse bildet. Somit wird gewährleistet, dass es nicht zu einem unkontrollierten Druckaustausch aufgrund mangelnder Dichtigkeit zwischen dem Deckel und dem Gehäuse kommt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Druckausgleichsvorrichtung zwei Faltenbalge aufweisen, die spiegelbildlich zueinander angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass so eine neue Druckausgleichskennlinie auf Basis von zwei identischen Faltenbalgen realisiert werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Faltenbalg einen sich in Richtung zu der zweiten Öffnung hin erstreckenden, im Wesentlichen sacklochförmigen Abschnitt aufweisen. Das heißt, dass eine Einbaurichtung des Faltenbalgs bei entsprechender Gehäusegeometrie auch umgekehrt werden kann. Je nach äußeren Anforderungen, kann dies vorteilhaft sein.
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Die Aufgabe wird auch durch einen Bausatz aus einem Getriebe und einer beschriebenen Druckausgleichsvorrichtung gelöst. Dabei weist das Getriebe eine Getriebeöffnung auf. Vorzugsweise kann die erste Öffnung der Druckausgleichsvorrichtung direkt in der Getriebeöffnung verbaut sein. Das heißt, dass die Druckausgleichsvorrichtung direkt mit dem Getriebe verbunden ist. Alternativ kann die Getriebeöffnung über einen Schlauch mit der ersten Öffnung der Druckausgleichsvorrichtung verbunden sein. Je nach verfügbarem Bauraum, kann dies vorteilhaft sein.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine Druckausgleichsvorrichtung für ein Getriebe, insbesondere für ein Getriebe einer E-Achse oder ein Hybridgetriebe. Die Druckausgleichsvorrichtung dient dazu, um bei Temperaturunterschieden zwischen der Umgebung und einem Getriebeinnenraum Differenzdrücke zu vermeiden, die andernfalls zu einer Druckbelastung von Bauteilen, wie Wellendichtungen, führen können. Dabei soll durch die erfindungsgemäße Druckausgleichsvorrichtung gewährleistet sein, dass kein Öl aus dem Öl austritt und kein Wasser von außen in das Getriebe eintritt. Bei der erfindungsgemäßen Druckausgleichsvorrichtung wird dies dadurch erreicht, dass ein Faltenbalg verwendet wird, der auf einer Getriebeseite einen Schlitz aufweist. Durch die Form des Faltenbalges öffnet der Schlitz bei Überdruck auf der Außenseite bereits bei geringen Druckunterscheiden und in der zweiten Richtung, d.h. bei Überdruck auf der Innenseite, später, d.h. bei größeren Druckunterschieden. Vorzugsweise wird ein Falterbalg mit Axialfalten und einem Schlitz auf seiner Sacklochseite in einem Gehäuse verbaut. Der Schlitz kann beispielsweise gerade, kreuzförmig, wellenförmig oder in einer anderen Form ausgeprägt sein. Das Gehäuse wird durch einen Deckel mit einem Gewinde verschlossen, wobei ein Kragen am Faltenbalg zur Abdichtung zwischen dem Deckel und dem Gehäuse dient. Zudem kann das Getriebe über einen Schlauch mit der Druckausgleichsvorrichtung verbunden werden. Alternativ kann die Druckausgleichsvorrichtung direkt in eine Öffnung in dem Getriebe verbaut werden. Auf der Oberseite des Deckels befindet sich ein kleines Loch, durch das Luft entweichen oder einströmen kann. Beispielsweise kann eine Einbaurichtung des Faltenbalgs bei entsprechender Gehäusegeometrie auch umgekehrt werden. Zudem können zwei spiegelbildlich angeordnete Faltenbalge eingesetzt werden, um eine neue Druckausgleichskennlinie zu erreichen.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung einer Druckausgleichsvorrichtung mit einem Faltenbalg,
- 2 eine Draufsicht des Faltenbalgs,
- 3 eine Längsschnittdarstellung des Faltenbalgs, und
- 4 eine perspektivische Darstellung des Faltenbalgs.
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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.
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1 zeigt eine Druckausgleichsvorrichtung 1 für ein Getriebe.
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Die Druckausgleichsvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse 2 hat eine erste Öffnung 3. Die erste Öffnung 3 ist mit dem Getriebe/einem Getriebeinnenraum verbindbar. Das Gehäuse 2 hat eine zweite Öffnung 4. Die zweite Öffnung 4 ist mit einer Umgebung/Außenseite des Getriebes verbindbar.
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Die Druckausgleichsvorrichtung 1 weist einen Faltenbalg 5 auf. Der Faltenbalg 5 ist insbesondere in 2 bis 4 näher dargestellt. Der Faltenbalg 5 hat mehrere Falten 6, die sich in Axialrichtung der Druckausgleichsvorrichtung 1 erstrecken. Der Faltenbalg 5 ist in dem Gehäuse 2 angeordnet. Der Faltenbalg 5 trennt einen getriebeseitigen, mit der ersten Öffnung 3 verbundenen Gehäuseinnenraum von einem umgebungsseitigen, mit der zweiten Öffnung 4 verbundenen Gehäuseinnenraum. Das heißt, dass Luft durch den Faltenbalg 5 hindurchströmen muss, um von der ersten Öffnung 3 zu der zweiten Öffnung 4 zu gelangen.
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Erfindungsgemäß weist der Faltenbalg 5 einen Schlitz 7 an seinem der ersten Öffnung 3 zugewandten Ende auf. In der dargestellten Ausführungsform hat der Faltenbalg 5 einen sich in Richtung zu der ersten Öffnung 3 hin erstreckenden, im Wesentlichen sacklochförmigen Abschnitt 8. Zudem kann der Faltenbalg 5 wie in der dargestellten Ausführungsform einen sich in Richtung zu der ersten Öffnung 3 hin verbreiternden, trichterförmigen Abschnitt 9 aufweisen. Der trichterförmige Abschnitt 9 kann sich direkt an den sacklochförmigen Abschnitt 8 axial anschließen. Insbesondere kann der Schlitz 7 an einem geschlossenen Ende des Sacklochs/sacklochförmigen Abschnitts 8 angeordnet sein. Vorzugsweise kann die zweite Öffnung 3 an einem offenen Ende des Sacklochs/des sacklochförmigen Abschnitts 8 bzw. an dem breiteren Ende des trichterförmigen Abschnitts 9 angeordnet sein. Vorzugsweise können sich die Axialfalten entlang des sacklochförmigen Abschnitts 8 erstrecken.
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Zudem kann die Form des Faltenbalges 5 so gewählt sein, dass sich der Faltenbalg 5 an dem Schlitz 7 öffnet, wenn ein erster Überdruck an der ersten Öffnung 3 gegenüber der zweiten Öffnung 4 vorliegt (d.h. bei Überdruck auf der Getriebeaußenseite) oder wenn ein zweiter Überdruck an der zweiten Öffnung 4 gegenüber der ersten Öffnung 3 (d.h. bei Überdruck im Getriebeinnenraum) vorliegt. Insbesondere kann der erste Überdruck höher als der zweite Überdruck sein, so dass sich der Schlitz in die eine Richtung später öffnet als in die andere Richtung.
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In der dargestellten Ausführungsform ist der Schlitz 7 kreuzförmig ausgebildet. Alternativ kann der Schlitz 7 gerade oder wellenförmig ausgebildet sein, auch wenn dies nicht dargestellt ist. Auch andere Ausführungen sind möglich.
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Ferner kann die Druckausgleichsvorrichtung 1 einen Deckel 10 aufweisen. Insbesondere kann der Deckel 10 über ein Gewinde an dem Gehäuse 2 angebracht sein. Der Deckel 10 verschließt die zweite Öffnung 4 des Gehäuses 2. Vorzugsweise kann der Deckel 10 ein (kleines) Durchgangsloch zum Einströmen und/oder Entweichen von Luft aufweisen.
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Der Faltenbalg 5 kann vorzugsweise einen umlaufenden Kragen aufweisen. Der Kragen 11 ist im montierten Zustand axial zwischen dem Deckel 10 und dem Gehäuse 2 angeordnet. Der Kragen 11 bildet eine Abdichtung zwischen dem Deckel 10 und dem Gehäuse 2. Insbesondere kann sich der Kragen 11 axial an den trichterförmigen Abschnitt 9 anschließen.
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In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann die Druckausgleichsvorrichtung 1 zwei Faltenbalge 5 aufweisen, die spiegelbildlich zueinander angeordnet sind.
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In einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform kann eine Einbaurichtung des Faltenbalgs 5 in dem Gehäuse 2 umgekehrt sein. Das heißt, dass der Faltenbalg einen sich in Richtung zu der zweiten Öffnung hin erstreckenden, im Wesentlichen sacklochförmigen Abschnitt aufweist.
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Die Erfindung betrifft auch einen Bausatz mit einem (nicht dargestellten) Getriebe und der Druckausgleichsvorrichtung 1. Dabei kann das Getriebe eine Getriebeöffnung aufweisen. Die erste Öffnung 3 der Druckausgleichsvorrichtung 1 kann direkt in der Getriebeöffnung verbaut sein. Alternativ kann die Getriebeöffnung vorzugsweise über einen Schlauch 12 mit der ersten Öffnung 3 der Druckausgleichsvorrichtung 1 verbunden sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Druckausgleichsvorrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- erste Öffnung
- 4
- zweite Öffnung
- 5
- Faltenbalg
- 6
- Falte
- 7
- Schlitz
- 8
- sacklochförmiger Abschnitt
- 9
- trichterförmiger Abschnitt
- 10
- Deckel
- 11
- Kragen
- 12
- Schlauch
