DE10349543B3

DE10349543B3 - Vorrichtung mit Gehäuse

Info

Publication number: DE10349543B3
Application number: DE10349543A
Authority: DE
Inventors: Jochen Dr. Mahlein; Franz Daminger
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2003-10-22
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-10-23

Abstract

Verschlussstopfen für ein Gehäuse eines elektronischen Geräts oder eines Elektromotors, DOLLAR A wobei mindestens eine Öffnung in einer Gehäusewand des Gehäuses vorgesehen ist, in die der Verschlussstopfen mit seinem Gewinde (4) einschraubbar ist, DOLLAR A wobei der Verschlussstopfen ein Unterteil (5) und einen auf dieses Unterteil (5) aufgesetzten Deckel (1) umfasst, zwischen Unterteil (5) und Gehäuse eine Dichtung (3) vorgesehen und das Unterteil (5) auf das Gehäuse auf Block aufgeschraubt ist, DOLLAR A wobei das Unterteil (5) eine zentrische Durchgangsbohrung aufweist, an deren nach außen weisenden Ende eine semipermeable Membran (2) vorgesehen ist, zwischen der Membran (2) und der Innenseite des Deckels (1) ein nichtverschwindender Abstand vorgesehen und die Verbindung zwischen Deckel (1) und Unterteil (5) luft- und wasserdampfdurchlässig ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verschlussstopfen.

Aus der DE 195 28 621 C1 ist ein Verschlussstopfen bekannt. Derartige Verschlussstopfen weisen ein Feder umfassendes Ventil auf, das sich bei Überdruck öffnet, wodurch zwar ein Luftdruckausgleich erfolgen kann, aber beim Drehen der im Eingriff stehenden Komponenten entstandener Ölschaum austreten kann. Der Überdruck entsteht dabei im Wesentlichen durch Ausdehnung der im Getriebeinneren sich befindenden Luft, wobei diese Ausdehnung im Wesentlichen durch Erwärmung des Getriebes bei hoher Belastung verursacht ist. Schon geringste Mengen an Öl stellen bei manchen Anlagen eine unerlaubte Belastung der Umwelt dar.

Für solche Anlagen, wie beispielsweise in der Getränkeindustrie, werden auch geschlossene Getriebe gefertigt, die keine Ventile oder Verschlussstopfen umfassen. Beim Betreiben solcher Getriebe mit Nennleistung entstehen Überdrucke von beispielhaft 1,5 bar oder mehr. Da Komponenten wie Wellendichtringe ab einem jeweiligen kritischen Wert versagen können, dürfen solche Getriebe nur mit geringer Leistung pro Bauvolumen betrieben werden. Nachteilig ist dabei, dass ein großes Bauvolumen notwendig ist, damit der Betrieb sicher erfolgen kann.

Aus der DE 101 22 993 A1 ist eine Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung in einer Gehäusewand eines Getriebes bekannt, wobei in der Vorrichtung eine semipermeable Membran vorgesehen ist. Auf diese Weise ist Wasserdampf aus dem Getriebeinneren herausleitbar, ohne dass Schmierstoff, wie Öl oder dergleichen, heraustreten könnte. Außerdem ermöglicht die Membran, den bei Betriebstemperatur entstehenden Überdruck im Getriebe auszugleichen. Die Membran hat also die Aufgabe undurchlässig zu sein für Öl und durchlässig für Wassermoleküle und Luft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verschlussstopfen derart weiterzubilden, dass er gestaltet ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verschlussstopfen nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Der Verschlussstopfen ist für ein Gehäuse eines elektronischen Geräts oder eines Elektromotors vorgesehen,
wobei mindestens eine Öffnung in einer Gehäusewand des Gehäuses vorgesehen ist, in die der Verschlussstopfen mit seinem Gewinde einschraubbar ist,
wobei der Verschlusstopfen ein Unterteil und einen auf dieses Unterteil aufgesetzten Deckel umfasst, zwischen Unterteil und Gehäuse eine Dichtung vorgesehen und das Unterteil auf das Gehäuse auf Block aufgeschraubt ist,
wobei das Unterteil eine zentrische Durchgangsbohrung aufweist, an deren nach außen weisenden Ende eine semipermeable Membran vorgesehen ist, zwischen der Membran und der Innenseite des Deckels ein nichtverschwindender Abstand vorgesehen und die Verbindung zwischen Deckel und Unterteil luft- und wasserdampfdurchlässig ausgebildet ist.

Von Vorteil ist dabei, dass die Vorrichtung mit Verschlussstopfen robust ausgeführt ist und kostengünstig herstellbar. Außerdem ist eine hohe Schutzart vorhanden. Der Luftdurchfluss ist derart hoch vorsehbar, dass kein wesentlicher Über- oder Unterdruck entstehen kann, wenn Temperaturveränderungen auftreten oder Temperaturdifferenzen zur Umgebung auftreten. Insbesondere wird eine im Stand der Technik bekannte Pumpwirkung und Kondenswasserbildung verhindert. Die Gehäusedichtungen, wie auch beispielsweise Wellendichtringe bei Wellen und/oder Schaltern, werden entlastet und somit in ihrer Abdichtungsfunktion bestärkt.

Insbesondere ist das Unterteil aus Stahl und der Deckel aus Stahl ausführbar. Für den Deckel sind aber auch die Werkstoffe Kunststoff oder Messing verwendbar. Auch für das Unterteil ist Messing verwendbar. Die größte Robustheit hat sich jedoch bei Stahl herausgestellt. Die Dichtung ist in kostengünstiger Weise als O-Ring ausführbar und als Membran ist eine ePTFE-Membran-verwendbar. Somit ist eine besonders kostengünstige und robuste Ausführung erreichbar, die einen hohen Luftdurchfluss erlaubt, wodurch der Druckausgleich bewirkt ist. Kondenswasserbildung auf elektronischen oder elektrischen Komponenten ist somit verhindert.

Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert die zeigen:
1a, 1b und 1c eine erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Ansichten und Schnitt,
2 einen vergrößerten Querschnitt.
Der Verschlussstopfen weist ein Gewinde 4 auf zum Einschrauben in eine entsprechende Öffnung oder Ausnehmung in einem Gehäuse des Geräts.
Der Verschlussstopfen ist zum einen für ein elektronisches Gerät vorgesehen, insbesondere einen Umrichter eines Antriebs. Erfindungsgemäß ist er auch bei einem Gehäuse eines Elektromotors verwendbar.
In der 2 ist auch die als O-Ring ausgeführte Dichtung 3 gezeigt, die beim Anschrauben des Verschlussstopfens an das Gehäuse zum Anliegen kommt und dann seine Abdichtfunktion ausführt. Der Verschlussstopfen wird beim Einschrauben in das Gehäuse auf Anschlag geschraubt. Ein Lösen des Verschlusstopfens insbesondere bei einer Abnahme der Dichtungsdicke infolge verschiedener Beanspruchungsphasen, und somit ein Versagen der Dichtverbindung wird bei der Erfindung verhindert. Die Dichtung ist abgedeckt und somit geschützt.
Der Deckel 1 ist aus Stahl ausgeführt und ist auf das Unterteil 5 des Verschlussstopfens aufgeklipst, wird also beim Aufstecken elastisch verformt und am Schluss formschlüssig gehalten. Die Membran 2 ist mit dem Unterteil 5 verbunden, beispielsweise derart aufgeklebt, dass vom Gehäuseinneren Luft durch die Membran 2 hindurchtreten und an der Innenseite des Deckels 1 entlang in Pfeilrichtung a herausströmen kann. Bei Unterdruck im Inneren strömt Luft in umgekehrter Richtung und dann in Pfeilrichtung b hinein. Damit die Luft zwischen Deckel 1 und Unterteil 5 zur Außenluft gut hindurchströmen kann, ist vorteiligerweise eine Abfräsung an einem Bereich des Umfangs vorgesehen, die allerdings in den Figuren nicht zu sehen ist.
In anderen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist alternativ hierzu der Deckel 1 mit einem Schlitz oder einer entsprechenden Ausnehmung versehen, damit die Luft direkt durch den Deckel 1 hindurchströmen kann.
Wesentliches Merkmal ist dabei, dass die Membran 2 semipermeabel ausgeführt ist. Insbesondere wasser- und ölabweisende ePTFE-Membrane sind dafür vorzuziehen.
Das Unterteil 5 ist als robustes Teil aus Stahl, insbesondere Edelstahl, ausgeführt. Es sind aber auch Ausführungen aus Aluminium verwendbar.
Der Verschlussstopfen stellt trotz Durchlässigkeit für Luft insgesamt eine in hoher Schutzart mit dem Gehäuse verbindbare Vorrichtung dar.
Eine im Stand der Technik bei Elektronikgehäuse vorhandene Pumpwirkung ist bei der Erfindung nicht vorhanden, da Kondenswasser wiederum verdampft und dieser Dampf auch entweichen kann.
Außerdem werden die Gehäusedichtungen entlastet, da kein wesentlicher Überdruck oder Unterdruck auftreten kann. Dazu ist ein hoher Luftdurchfluss durch den Verschlussstopfen ermöglicht, der somit als Druckausgleichselement wirksam ist.
Das Unterteil 5 ist auf das Gehäuse auf Block aufgeschraubt und somit besteht für die Dichtung 3 eine definierte Pressung. Ein Fase am Gehäuse ist nicht notwendig, was ein zusätzlicher wesentlicher Kostenvorteil beim Herstellen der Erfindung ist. Wegen des Auf-Block-Schraubens, insbesondere mit vorgebbarem Drehmoment, ist ein Lösen des Verschlussstopfens vom Gehäuse, insbesondere ein temperaturschwankungsbedingtes Lösen, verhindert.

1: Deckel
2: Membran
3: Dichtung
4: Gewinde
5: Unterteil
a: beispielhafte Richtung von aus dem Gehäuse entweichender Luft
b: beispielhafte Richtung von in den Gehäuseinnenraum eintretender Luft

Claims

Verschlussstopfen für ein Gehäuse eines elektronischen Geräts oder eines Elektromotors, wobei mindestens eine Öffnung in einer Gehäusewand des Gehäuses vorgesehen ist, in die der Verschlussstopfen mit seinem Gewinde (4) einschraubbar ist, wobei der Verschlusstopfen ein Unterteil (5) und einen auf dieses Unterteil (5) aufgesetzten Deckel (1) umfasst, zwischen Unterteil (5) und Gehäuse eine Dichtung (3) vorgesehen und das Unterteil (5) auf das Gehäuse auf Block aufgeschraubt ist, wobei das Unterteil (5) eine zentrische Durchgangsbohrung aufweist, an deren nach außen weisenden Ende eine semipermeable Membran (2) vorgesehen ist, zwischen der Membran (2) und der Innenseite des Deckels (1) ein nichtverschwindender Abstand vorgesehen und die Verbindung zwischen Deckel (1) und Unterteil (5) luft- und wasserdampfdurchlässig ausgebildet ist.
Verschlussstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) derartige Schlitze oder ähnliche Ausnehmungen aufweist, dass Luft durch den Deckel (1) hindurch zur Membran (2) oder umgekehrt strömen kann.
Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Unterteil (5) aus Stahl ist und der Deckel (1) aus Edelstahl ist.
Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Gerät ein Umrichter, Stromrichter oder ein im Feld einer Anlage installiertes dezentrales Steuergerät ist.
Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (2) mit dem Unterteil (5) derart stoffschlüssig und/oder geklebt verbunden ist, dass die Durchgangsbohrung des Unterteils (5) mittels der Membran (2) verschlossen ist.
Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse keine Fase für die Dichtung (3) aufweist.
Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (3) als O-Ring ausgeführt ist.
Verschlussstopfen nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (2) eine ePTFE-Membran ist.