DE202016004440U1

DE202016004440U1 - Pressure equalizing device with two separating elements

Info

Publication number: DE202016004440U1
Application number: DE202016004440.1U
Authority: DE
Original assignee: Berghof Fluoroplastic Tech GmbH; BERGHOF FLUOROPLASTIC TECHNOLOGY GmbH
Current assignee: Berghof Fluoroplastic Tech GmbH; BERGHOF FLUOROPLASTIC TECHNOLOGY GmbH
Priority date: 2016-07-21
Filing date: 2016-07-21
Publication date: 2017-10-24
Anticipated expiration: 2026-07-22

Abstract

Druckausgleichsvorrichtung (1) für ein Gehäuse (100) um einen mit variablem Gasdruck beaufschlagten Innenraum, aufweisend – ein äußeres oleophobes Trennelement (8) zum Ausgleich von Gasdruckunterschieden zwischen dem Innenraum und einer Umgebung des Gehäuses und zur Abweisung von flüssigen und/oder festen Medien der Umgebung, das eine semipermeable äußere Membran aufweist, und – ein inneres oleophobes Trennelement (20) zur Abweisung von flüssigen und/oder festen Medien des Innenraums, dadurch gekennzeichnet, dass das innere oleophobe Trennelement eine semipermeable innere Membran aufweist.A pressure compensating device (1) for a housing (100) around an interior chamber exposed to variable gas pressure, comprising - an external oleophobic separator (8) for compensating for gas pressure differences between the interior and an environment of the housing and rejecting liquid and / or solid media Environment having a semipermeable outer membrane, and - an inner oleophobic separation element (20) for repelling liquid and / or solid media of the interior, characterized in that the inner oleophobic separation element comprises a semipermeable inner membrane.

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckausgleichsvorrichtung für ein Gehäuse mit einem variabel gasdruckbeaufschlagten Innenraum, wobei die Druckausgleichsvorrichtung ein äußeres oleophobes Trennelement zum Ausgleich von Gasdruckunterschieden zwischen dem Innenraum und einer Umgebung des Gehäuses und zur Abweisung von Medien der Umgebung sowie ein inneres oleophobes Trennelement zur Abweisung von Medien des Innenraumes aufweist.The invention relates to a pressure compensation device for a housing with a variable gasdruckbeaufschlagten interior, wherein the pressure compensation device comprises an outer oleophobic separator to compensate for gas pressure differences between the interior and an environment of the housing and for rejecting media of the environment and an inner oleophobic separator for repelling media of Interior has.

In vielen Anwendungen des Maschinenbaus, des Fahrzeugbaus und der Energietechnik sind Getriebe, Kupplungen und/oder andere Komponenten vorgesehen, die geschmiert werden müssen. Wegen der Notwendigkeit einer Schmierung, beispielsweise mit einem Schmieröl, sind diese Komponenten oft in an sich druckdicht ausgeführten Gehäusen untergebracht. Jedoch ergeben sich aus wechselnden Einsatzsituationen häufig wechselnde Temperaturen innerhalb des Gehäuses, was oft zu variablen Druckverhältnissen in den Gehäusen führt. Auch aus wechselnden Umgebungsbedingungen, beispielsweise bezüglich Sonneneinstrahlung und/oder Lufttemperatur können solche Druckdifferenzen zwischen der Umgebung und dem Inneren des Gehäuses resultieren.In many applications of mechanical engineering, vehicle construction and power engineering gear, clutches and / or other components are provided, which must be lubricated. Because of the need for lubrication, such as with a lubricating oil, these components are often housed in pressure-tight housings. However, changing operating conditions often result in changing temperatures within the housing, which often leads to variable pressure conditions in the housings. Even from changing environmental conditions, for example with respect to solar radiation and / or air temperature, such pressure differences between the environment and the interior of the housing may result.

Beispielsweise bei Getrieben und Kupplungen ist es wichtig, dass diese Druckdifferenzen nicht einen gewissen Schwellenwert überschreiten, weil sonst die Wellendichtungen an den Stellen versagen würden, an welchen die Wellen das ansonsten druckdicht ausgeführte Getriebe durchbrechen. Ein typischer Druckschwellenwert für herkömmlicherweise zur Wellendichtung eingesetzte Radialwellendichtringe kann beispielsweise bei ca. 100 Millibar (mbar) liegen.For example, in transmissions and clutches, it is important that these pressure differences do not exceed a certain threshold, because otherwise the shaft seals would fail at the points where the waves break through the otherwise pressure-tight running gear. A typical threshold pressure for conventionally used for shaft seal radial shaft seals may for example be about 100 millibar (mbar).

Daher weisen die genannten Gehäuse häufig eine Druckausgleichsvorrichtung auf, um ein Überschreiten des Druckdifferenzschwellenwerts zu vermeiden. Aus dem Stand der Technik (beispielsweise aus dem Dokument DE 4135711 A1 ) sind Druckausgleichsvorrichtungen bekannt, bei welchen das Gehäuse mit einer verhältnismäßig kleinen Öffnung versehen ist, durch welche der notwendige Druckausgleich erfolgen kann. Allerdings ergibt sich durch das Vorhandensein einer solchen Öffnung ein neues Problem: Medien wie Schmutz, Wasser oder ähnliches aus der Umgebung können in das Innere des Gehäuses gelangen und dort schädlich wirken. Ebenso können Öle und/oder Additive aus dem Inneren des Gehäuses nach außen gelangen, was ebenfalls nicht erwünscht ist.Therefore, the said housing often have a pressure compensation device in order to avoid exceeding the pressure difference threshold value. From the prior art (for example, from the document DE 4135711 A1 ) Pressure compensation devices are known in which the housing is provided with a relatively small opening through which the necessary pressure compensation can take place. However, due to the presence of such an opening, a new problem arises: media such as dirt, water or the like from the environment can enter the interior of the housing and have a detrimental effect there. Likewise, oils and / or additives can escape from the interior of the housing to the outside, which is also undesirable.

Ein neuerer bekannter Ansatz ist die Verwendung von selektiv durchlässigen Trennelementen wie semipermeablen Druckausgleichsmembranen, welche einen Ausgleich des Gasdrucks ermöglichen, ohne für die oben genannten, schädlichen Medien von der Umgebung in das Gehäuseinnere hinein oder anders herum durchgängig zu sein. Dabei hat sich jedoch als problematisch erwiesen, dass in verschiedenen Anwendungen, insbesondere im Kraftfahrzeugbau, die semipermeablen Membranen während der Lebenszeit der entsprechenden Maschine oder Komponente einmal oder mehrfach gewechselt werden müssen, weil sie durch die oben genannten Medien verschmutzt werden.A more recent known approach has been the use of selectively permeable separators, such as semipermeable pressure compensating diaphragms, which allow for equalization of gas pressure without passing through the environment into the housing interior or vice versa for the aforementioned harmful media. However, it has proved to be problematic that in various applications, especially in motor vehicle construction, the semipermeable membranes must be changed once or several times during the lifetime of the corresponding machine or component, because they are polluted by the above-mentioned media.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Druckausgleichsvorrichtung für ein Gehäuse bereitzustellen, welche eine hohe Lebensdauer im Einsatz mit einer sicheren Trennung von unerwünschten flüssigen/oder gasförmigen Medien in der Umgebung und/oder im Gehäuse ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a pressure compensating device for a housing which enables a long service life in use with a safe separation of unwanted liquid / or gaseous media in the environment and / or in the housing.

Die Erfindung basiert unter anderem auf dem Grundgedanken, mit geeigneten Mitteln eine lebensdauer-reduzierende Verschmutzung des oleophoben Trennelements mit den oben genannten schädlichen Medien, insbesondere mit Öl und/oder verschmutztem Wasser, zu reduzieren oder ganz zu vermeiden.The invention is based, inter alia, on the basic idea of reducing or completely avoiding life-reducing contamination of the oleophobic separating element with the abovementioned harmful media, in particular with oil and / or contaminated water, by suitable means.

Konkret wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Druckausgleichsvorrichtung für ein Gehäuse um einen mit variablem Gasdruck beaufschlagten Innenraum, die sowohl ein äußeres oleophobes Trennelement zum Ausgleich von Gasdruckunterschieden zwischen dem Inneraum und einer Umgebung des Gehäuses sowie zur Abweisung von flüssigen und/oder festen Medien der Umgebung aufweist, als auch ein inneres oleophobes Trennelement zur Abweisung von flüssigen und/oder festen Medien des Innenraums.Specifically, the object is achieved by a pressure compensation device for a housing around an exposed to variable gas pressure interior, which includes both an outer oleophobic separator to compensate for gas pressure differences between the interior space and an environment of the housing as well as rejection of liquid and / or solid media environment as well as an inner oleophobic separator for repelling liquid and / or solid media of the interior.

Dabei weist das äußere oleophobe Trennelement eine äußere semipermeable Membran auf, und das innere oleophobe Trennelement eine innere semipermeable Membran. Vorzugsweise sind die äußere Membran und die innere Membran an voneinander beabstandeten Positionen entlang einer Längsachse der Druckausgleichsvorrichtung, insbesondere in einer Druckausgleichsausnehmung, die das Innere und die Umgebung des Gehäuses miteinander verbindet, ausgebildet. Durch das Vorsehen von zwei getrennten semipermeablen Membranen kann sichergestellt werden, dass jede der beiden Membranen nur von einer Seite beschmutzt werden kann, d. h. die äußere Membran kann nur aus der Umgebung des Gehäuses verschmutzt werden und die innere Membran nur aus dem Inneren des Gehäuses. Allein diese Maßnahme verlängert bereits die Lebensdauer der Druckausgleichsvorrichtung, weil ein kombiniertes Zuschmieren eines Trennelements von innen und von außen nicht mehr möglich ist. Ein Ausfall der Druckausgleichsfunktion kann erst erfolgen, wenn entweder die äußere Membran rein aus der Umgebung vollständig verstopft ist oder die innere Membran rein aus dem Gehäuseinneren heraus.In this case, the outer oleophobic separation element has an outer semipermeable membrane, and the inner oleophobic separation element an inner semipermeable membrane. Preferably, the outer membrane and the inner membrane are formed at spaced-apart positions along a longitudinal axis of the pressure compensating device, in particular in a pressure compensating recess interconnecting the interior and the periphery of the housing. By providing two separate semi-permeable membranes it can be ensured that each of the two membranes can only be soiled from one side, ie the outer membrane can only be contaminated from the environment of the housing and the inner membrane only from the interior of the housing. Alone, this measure already extends the life of the pressure compensation device, because a combined admixing of a separating element from the inside and from the outside is no longer possible. A failure of the pressure compensation function can only take place when either the outer membrane is completely clogged purely from the environment or the inner membrane purely out of the housing interior.

Bei den im Gehäuse vorliegenden Medien, deren Zufuhr in die Umgebung des Gehäuses unterbunden werden soll, handelt es sich insbesondere um Mineralöle, synthetische Öle, Korrosionsschutzmittel und/oder sonstige Additive, welche zum Schmieren der von dem Getriebe umschlossenen Maschinenelemente dienen. Diese Medien können unter anderem die unerwünschte Eigenschaft aufweisen, nach und nach die Poren der semipermeablen Druckausgleichsmembran zu benetzen bzw. zu besetzen und dadurch den Druckausgleich zu erschweren und letzten Endes derart zu behindern, dass ein ausreichender Druckausgleich nicht mehr möglich ist.The media present in the housing, the supply of which is to be prevented from entering the environment of the housing, are, in particular, mineral oils, synthetic oils, corrosion protection agents and / or other additives which serve to lubricate the machine elements enclosed by the transmission. Among other things, these media may have the undesirable property of gradually wetting or occupying the pores of the semipermeable pressure compensation membrane, thereby making pressure equalization more difficult and ultimately hindering such that adequate pressure equalization is no longer possible.

Bei den in der Umgebung des Gehäuses vorliegenden Medien, deren Zufuhr ins Gehäuse unterbunden werden soll, handelt es sich insbesondere an den äußeren Gehäusewänden abgesetzten Straßenschmutz, im Fahrzeug jenseits des Gehäuses eingesetzten Mineral- und sonstigen Ölen, Streusalz-Rückstände und/oder Wasser sowie wässrige Emulsionen, Suspensionen oder Lösungen der zuvor genannten Medien. Auch diese Medien können unter anderem die unerwünschte Eigenschaft aufweisen, nach und nach die Poren der semipermeablen Druckausgleichsmembran zu benetzen, zu besetzen und/oder zu zerstören und dadurch den Druckausgleich und/oder die Medientrennung zu erschweren und letzten Endes derart zu behindern, dass ein ausreichender Druckausgleich oder eine sichere Trennung der Medien von innerhalb bzw. außerhalb des Gehäuses nicht mehr möglich ist.In the present in the vicinity of the housing media whose supply is to be prevented in the housing, it is in particular on the outer housing walls offset road dirt used in the vehicle beyond the housing mineral and other oils, road salt residues and / or water and water Emulsions, suspensions or solutions of the aforementioned media. These media may also have, among other things, the undesirable characteristic of gradually wetting, occupying and / or destroying the pores of the semipermeable pressure compensation membrane, thereby making pressure equalization and / or media separation more difficult and ultimately hindering such that sufficient Pressure equalization or a secure separation of the media from inside or outside the housing is no longer possible.

Gemäß bevorzugten Weiterbildungen weisen die innere und/oder die äußere Druckausgleichsmembran ein PTFE-Material oder ein anderes Polyhalogenolefin auf oder sind aus einem solchen ausgebildet. Vorzugsweise besteht wenigstens eine der, insbesondere beide, Membranen aus einem expandierten PTFE-Werkstoff oder aus einem verpressten, richtungs-unabhängig porösen PTFE-Werkstoff. Typische Vertreter der Polyhalogenolefine, die zur Verwendung bei dem Trennelement in Frage kommen, sind Polytetraflourethylen (PTFE), Polytrifluorchlorethylen (PCTFE) und Copolymerisat aus Tetrafluorethylen und Hexaflourpropylen (Polytetraflourethylenperflourpropylen-FEP). Diese Polyhalogenolefine zeichnen sich infolge der Stabilisierung der C-C-Bindungen mittels der Flouratome durch eine hervorragende chemische Beständigkeit und eine extreme Temperaturbeständigkeit (bis hin zu einem Bereich von Tmin = –269°C bis Tmax = +280°C), was für die Anwendung in einer Druckausgleichsmembran im Gehäuse beispielsweise eines KFZ-Getriebes vorteilhaft ist. PTFE weist eine maximale Dauergebrauchstemperatur von ca. 260°C auf.According to preferred developments, the inner and / or the outer pressure compensation membrane on a PTFE material or another polyhalogenolefin or are formed from such. Preferably, at least one of, in particular both, membranes consists of an expanded PTFE material or of a pressed, direction-independent porous PTFE material. Typical representatives of the polyhalo-olefins which are suitable for use in the separator are polytetrafluoroethylene (PTFE), polytrifluorochloroethylene (PCTFE) and copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene (polytetrafluoroethylene-perfluoropropylene-FEP). Due to the stabilization of the C-C bonds by the fluorine atoms, these polyhalogenolefins are characterized by excellent chemical resistance and extreme temperature resistance (up to a range of Tmin = -269 ° C to Tmax = + 280 ° C) a pressure compensation membrane in the housing, for example, a motor vehicle transmission is advantageous. PTFE has a maximum continuous service temperature of approx. 260 ° C.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist eine Nenn-Porengröße der inneren Membran größer als eine Nenn-Porengröße der äußeren Membran. Die Verwendung derart unterschiedlicher Membranen kann unter anderem der Erkenntnis geschuldet sein, dass eine Verschmutzung der zum Gehäuseinneren angeordneten inneren Membran aufgrund eines im Gehäuse vorliegenden Luft-Öl-Aerosols in viel kontinuierlicherer und/oder stärkerer Art und Weise zu erwarten ist, als eine Verschmutzung aus der Umgebung des Gehäuses bezüglich der äußeren Membran wahrscheinlich ist. Typische Verschmutzungen der äußeren Membran sind hauptsächlich zu erwarten durch Wasser oder verschmutztes Wasser, allerdings auch nur periodisch wiederkehrend, beispielsweise wenn der Motorraum des Fahrzeuges oder der Fahrzeugunterboden mittels eines Dampfstrahlreinigers gesäubert werden soll.According to a preferred embodiment, a nominal pore size of the inner membrane is greater than a nominal pore size of the outer membrane. The use of such different membranes may be due, inter alia, to the knowledge that contamination of the inner membrane arranged inside the housing due to an air-oil aerosol present in the housing is to be expected in a much more continuous and / or stronger manner than contamination the environment of the housing with respect to the outer membrane is likely. Typical contaminants of the outer membrane are to be expected mainly from water or polluted water, but also only periodically recurring, for example, when the engine compartment of the vehicle or the vehicle underbody to be cleaned by means of a steam jet cleaner.

Da das Potential einer dauerhaften Verstopfung einer semipermeablen Membran durch ölige Medien, die noch dazu kontinuierlich aufgebracht werden, deutlich größer ist, als durch wässrige Medien, die zudem nur sporadisch aufgebracht werden, kann es sinnvoll sein, die äußere Membran mit einer kleineren Nenn-Porengröße auszuführen, als die innere Membran. Aufgrund der größeren Nenn-Porengröße der inneren Membran bleibt deren Durchlässigkeit länger erhalten. Trotzdem ist aufgrund der kleineren Nenn-Porengröße der äußeren Membran sichergestellt, dass auch klein-molekulare Bestandteile wie Wasser oder bestimmte Additive im Gehäuse nicht zwischen dem Gehäuseinneren und dessen Umgebung wechseln können.Since the potential of a permanent blockage of a semi-permeable membrane by oily media, which are still applied continuously, is significantly greater than by aqueous media, which are also applied only sporadically, it may be useful to the outer membrane with a smaller nominal pore size perform as the inner membrane. Due to the larger nominal pore size of the inner membrane whose permeability is maintained longer. Nevertheless, due to the smaller nominal pore size of the outer membrane ensures that even small-molecular components such as water or certain additives in the housing can not switch between the housing interior and its environment.

Vorzugsweise liegt eine Nenn-Porengröße der inneren Membran im Bereich von 8 μm bis 12 μm, insbesondere bei ca. 10 μm. Vorzugsweise liegt eine Nenn-Porengröße der äußeren Membran im Bereich von 2 μm bis 8 μm, insbesondere bei ca. 5 μm.Preferably, a nominal pore size of the inner membrane is in the range of 8 microns to 12 microns, especially at about 10 microns. A nominal pore size of the outer membrane is preferably in the range from 2 μm to 8 μm, in particular approximately 5 μm.

Dabei kann gemäß einer bevorzugten Ausführung vorgesehen sein, dass ein stündlicher Nenn-Luftdurchgang durch die innere Membran größer ist als ein stündlicher Nenn-Luftdurchgang durch die äußere Membran. Ein Nenn-Luftdurchgang durch eine Membran kann in absoluten Werten angegeben und hängt dann neben der Nenn-Porengröße der Membran auch von deren semipermeabler Membranfläche sowie ggf. von der Porengrößen-Verteilung ab.It can be provided according to a preferred embodiment, that an hourly nominal air passage through the inner membrane is greater than an hourly nominal air passage through the outer membrane. A nominal air passage through a membrane can be given in absolute values and then depends not only on the nominal pore size of the membrane but also on its semipermeable membrane area and optionally on the pore size distribution.

Der Nenn-Luftdruck kann aber auch relativ angegeben sein, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführung die äußere Membran einen stündlichen Luftdurchgang von 10 bis 20, insbesondere von 16, Litern pro Quadratzentimeter aufweist und/oder die innere Membran einen stündlichen Luftdurchgang von 100 bis 150, insbesondere von 125, Litern pro Quadratzentimeter aufweist.However, the nominal air pressure can also be given relatively, wherein according to a preferred embodiment, the outer membrane has an hourly air passage of 10 to 20, in particular 16, liters per square centimeter and / or the inner membrane an hourly air passage of 100 to 150, in particular of 125, liters per square centimeter.

Um ein Verölen der inneren Membran auch mittels des Effekts der Schwerkraft zu reduzieren, ist gemäß einer bevorzugten Ausführung die innere Membran schräg zu einer Längsachse der Druckausgleichsvorrichtung angeordnet. Bei bekannten Druckausgleichsvorrichtungen mit einer semipermeablen Druckausgleichsmembran ist die Membran im Regelfall senkrecht zu dieser Längsachse angeordnet. Im Sinne der Erfindung ist die äußere Membran vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse angeordnet, während die innere Membran in einem Winkel von zwischen 30° und 60°, vorzugsweise in einem Winkel von 45°, zu der Längsachse angeordnet ist. Die Winkelangabe bezieht sich vorzugsweise auf die Ausrichtung einer Ebene, in der sich die innere Membran im Wesentlichen erstreckt. In order to reduce oiling of the inner membrane also by means of the effect of gravity, according to a preferred embodiment, the inner membrane is arranged obliquely to a longitudinal axis of the pressure compensation device. In known pressure compensation devices with a semipermeable pressure compensation membrane, the membrane is usually arranged perpendicular to this longitudinal axis. For the purposes of the invention, the outer membrane is preferably arranged substantially perpendicular to the longitudinal axis, while the inner membrane is arranged at an angle of between 30 ° and 60 °, preferably at an angle of 45 ° to the longitudinal axis. The angle indication preferably refers to the orientation of a plane in which the inner membrane extends substantially.

Um das äußere oleophobe Trennelement vor einer Verschmutzung zu schützen, weist die Druckausgleichsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführung eine äußere Verunreinigungsbarriere auf, die eingerichtet ist, Medien aus der Umgebung des Gehäuses auf dem Weg hin zu dem äußeren oleophoben Trennelement auf eine Axialstrecke weg von der Membran (oder auf eine Axialstrecke hin zu und weg von der Membran) und auf eine Radialstrecke hin zur Längsachse der Druckausgleichsvorrichtung zu zwingen.In order to protect the outer oleophobic separator from contamination, the pressure compensator according to a preferred embodiment has an outer contaminant barrier adapted to move media from the environment of the housing on the way to the outer oleophobic separator on an axial distance away from the membrane ( or on an axial path towards and away from the membrane) and to force it to a radial distance to the longitudinal axis of the pressure compensation device.

Vorzugsweise erstreckt sich die äußere Verunreinigungsbarriere dabei radial umlaufend und axial deckelnd auf der Außenseite der äußeren Membran, wobei jeweils an einer Umfangsposition eine Axialstrecke und/oder eine Radialstrecke als Ausnehmung in der äußeren Verunreinigungsbarriere angeordnet ist.Preferably, the outer contamination barrier extends radially circumferentially and axially overlapping on the outside of the outer membrane, wherein in each case an axial distance and / or a radial distance is arranged as a recess in the outer contamination barrier at a circumferential position.

In bevorzugter Ausführung sind dabei wenigstens eine Axialstrecke und mindestens eine Radialstrecke an unterschiedlichen Umfangspositionen angeordnet, wobei dann eine Umfangsstrecke zur Verbindung zwischen dieser Axialstrecke und dieser Radialstrecke vorgesehen ist.In a preferred embodiment, at least one axial path and at least one radial path are arranged at different circumferential positions, in which case a circumferential path is provided for the connection between this axial path and this radial path.

Um eine Verunreinigung der inneren Membran zu reduzieren oder zu vermeiden, weist die Druckausgleichsvorrichtung gemäß einer bevorzugen Ausführung eine innere Verunreinigungsbarriere auf, die eingerichtet ist, Aerosol aus dem Gehäuse auf dem Weg hin zu der inneren Membran auf eine Radialstrecke hin zur Längsachse der Druckausgleichsvorrichtung zu zwingen.In order to reduce or avoid contamination of the inner membrane, the pressure compensation device according to a preferred embodiment has an inner contamination barrier configured to force aerosol out of the housing on the way to the inner membrane on a radial path to the longitudinal axis of the pressure compensation device ,

Vorzugsweise erstreckt sich dabei die innere Verunreinigungsbarriere radial umlaufend und axial deckelnd auf der Innenseite der inneren Membran, wobei an wenigstens einer Anfangsposition eine Radialstrecke als Ausnehmung in der inneren Verunreingungsbarriere angeordnet ist.In this case, the inner contamination barrier preferably extends radially circumferentially and covers axially on the inner side of the inner membrane, wherein at least one initial position a radial distance is arranged as a recess in the inner Verunreingungsbarriere.

Um einen Abfluss von an der inneren Membran abgetropftem Medium zu ermöglichen, weist dabei die innere Verschmutzungsbarriere eine Umfangswand und eine Axialdeckelwand auf, wobei die Axialdeckelwand an ihrem membranfernen Ende in die Umfangswand übergeht, und wobei am Übergang die wenigstens eine Radialstrecke angeordnet ist.In order to allow an outflow of drained on the inner membrane medium, while the inner pollution barrier has a peripheral wall and a Axialdeckelwand, wherein the Axialdeckelwand merges at its distal end into the peripheral wall, and wherein at least one radial path is arranged at the transition.

In einer bevorzugen Ausführung weist die Druckausgleichsvorrichtung einen Gehäusedorn auf, der druck- und medienfest in einer Gehäuseausnehmung aufgenommen ist. Der Gehäusedorn weist eine, bezüglich der Druckausgleichsvorrichtungs-Längsachse rotationssymmetrische, Ausnehmung auf, in welcher die innere und die äußere Membran an einem eingeschobenen Membranenträger angeordnet sind. Gemeinsam mit dem Membranenträger oder separat ausgebildet ist in der rotationssymmetrischen Ausnehmung zum Gehäuseinneren von der inneren Membran beabstandet, die innere Verunreinigungsbarriere angeordnet. Die äußere Verunreinigungsbarriere ist, vorzugsweise im Sinne eines Deckels, über den Gehäusedorn und/oder über den Membranenträger gestülpt und mit der Druckausgleichsvorrichtung verbunden, vorzugsweise mit einer Clip-Verbindung.In a preferred embodiment, the pressure compensation device has a housing mandrel which is accommodated in a housing recess in such a way that it is resistant to pressure and media. The housing mandrel has a, with respect to the pressure compensation device longitudinal axis rotationally symmetrical recess in which the inner and the outer membrane are arranged on an inserted membrane carrier. Together with the membrane carrier or separately formed in the rotationally symmetrical recess to the housing interior spaced from the inner membrane, arranged the inner contamination barrier. The outer contamination barrier is, preferably in the sense of a cover, slipped over the housing mandrel and / or over the membrane carrier and connected to the pressure compensation device, preferably with a clip connection.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Druckausgleichsvorrichtung für ein Gehäuse um einen variablen gasdruckbeaufschlagten Innenraum vorgeschlagen, aufweisend ein erstes, insbesondere äußeres, oleophobes Trennelement zum Ausgleich von Gasdruckunterschieden zwischen dem Innenraum und einer Umgebung des Gehäuses und zur Abweisung von flüssigen und/oder festen Medien der Umgebung, wobei ein zweites, insbesondere inneres, oleophobes Trennelement zur Abweisung von flüssigen und/oder festen Medien des Innenraums vorgesehen ist.According to a further aspect of the invention, a pressure compensation device for a housing is proposed around a variable gasdruckbeaufschlagten interior, comprising a first, in particular outer, oleophobic separator to compensate for gas pressure differences between the interior and an environment of the housing and for repelling liquid and / or solid media the environment, wherein a second, in particular inner, oleophobic separating element for repelling liquid and / or solid media of the interior is provided.

Gemäß diesem Aspekt der Erfindung weist das erste oleophobe Trennelement eine semipermeable Membran auf. Das zweite oleophobe Trennelement weist gemäß einer bevorzugen Ausführung ein Filterelement auf, das insbesondere mit einem Gewebe- und/oder mit einem Faser-Filterelement ausgebildet ist.According to this aspect of the invention, the first oleophobic separator comprises a semi-permeable membrane. The second oleophobic separating element has, according to a preferred embodiment, a filter element which is in particular formed with a fabric filter and / or with a fiber filter element.

Bei einem zweiten oleophoben Trennelement, das mit einem solchen Filterelement ausgebildet ist, erfolgt die Trennung des ersten oleophoben Trennelements von einem Aerosol oder einem anderen, insbesondere ölbeaufschlagten, Medium im Gehäuseinneren nicht mittels einem oberflächlichen Abscheiden, wie dies beispielsweise bei einer semipermeablen Membran der Fall wäre, sondern mittels einer Tiefenfilterung.In a second oleophobic separation element, which is formed with such a filter element, the separation of the first oleophobic separation element from an aerosol or other, in particular Ölbeaufschlagten, medium inside the housing does not take place by means of a superficial deposition, as would be the case for example with a semipermeable membrane but by means of a depth filter.

Um diese Tiefenfilterung zu ermöglichen, benötigt das Filterelement gemäß einer bevorzugten Ausführung eine gewisse Erstreckung entlang der Längsachse der Druckausgleichsvorrichtung. Vorzugsweise ist das Filterelement dazu zylinderförmig, wobei die Zylinderhochachse insbesondere mit der Längsachse der Druckausgleichsvorrichtung zusammenfällt oder zu dieser parallel ausgebildet ist.In order to enable this depth filtering, the filter element according to a preferred Execution of a certain extent along the longitudinal axis of the pressure compensation device. Preferably, the filter element is cylindrical, wherein the cylinder vertical axis coincides in particular with the longitudinal axis of the pressure compensation device or is formed parallel to this.

Innerhalb des Filterelements sind vorzugsweise je nach Ausführung Gewebeelemente und/oder Faserelemente eng aneinander angeordnet, an denen das Öl „nach und nach” hängenbleibt. Für eine wirksame Abschirmung des äußeren oleophoben Trennelements von dem Öl ist also entscheidend, dass der Fachmann in an sich bekannter Weise die richtige Kombination aus Filterfähigkeit des Filtermaterials und geometrischer Ausprägung des Zylinderdurchmessers und/oder der Zylinderhöhe des Filterelements wählt.Depending on the design, fabric elements and / or fiber elements are preferably arranged closely to one another within the filter element, at which point the oil "catches" gradually. For an effective shielding of the outer oleophobic separation element of the oil is therefore crucial that the expert selects the right combination of filterability of the filter material and geometric expression of the cylinder diameter and / or the cylinder height of the filter element in a conventional manner.

Eine Druckausgleichsvorrichtung gemäß diesem Aspekt der Erfindung stellt eine Alternative zu einer Druckausgleichsvorrichtung mit einer äußeren und einer inneren Membran als Trennelemente, insbesondere wie eingangs beschrieben, dar.A pressure compensation device according to this aspect of the invention is an alternative to a pressure compensation device with an outer and an inner membrane as separating elements, in particular as described above, is.

Vorteilhafte Ausbildungen der verschiedenen Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen, teilweise in stark schematisierter Darstellung,Advantageous embodiments of the various aspects of the invention are the subject of the dependent claims. Other features, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the figures. They show, partly in a highly schematic representation,

1 in einer Draufsicht und einer Schnittansicht eine Druckausgleichsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführung der Erfindung; 1 in a plan view and a sectional view of a pressure compensation device according to an exemplary embodiment of the invention;

2 in einer geschnittenen Seitenansicht und einer geschnittenen Draufsicht einen inneren Membranträger für eine Druckausgleichsvorrichtung gemäß einer Ausführung der Erfindung; 2 in a sectional side view and a sectional plan view of an inner membrane support for a pressure compensation device according to an embodiment of the invention;

3 in einer seitlichen Schnittansicht eine Druckausgleichsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung mit einer äußeren und einer inneren Verunreinigungsbarriere; 3 in a sectional side view of a pressure compensation device according to another embodiment of the invention with an outer and an inner pollution barrier;

4 in einer seitlichen Schnittansicht eine äußere Verunreinigungsbarriere gemäß einer Ausführung der Erfindung; und 4 in a side sectional view of an outer pollution barrier according to an embodiment of the invention; and

5 in einer Schrägansicht eine innere Verunreinigungsbarriere nach einer Ausführung der Erfindung. 5 in an oblique view, an internal contamination barrier according to an embodiment of the invention.

In 1 ist eine Druckausgleichsvorrichtung 1 in einer Draufsicht gezeigt, wobei in der Draufsicht ein Schnitt A-A eingezeichnet ist, zu dem die entsprechende seitliche Schnittansicht ebenfalls in 1 dargestellt ist. Der Schnitt A-A schneidet zuerst mittig die untere Seite der als Deckel ausgebildeten äußeren Verunreinigungsbarriere 2 und dann mittig deren rechte Seite. Daraus ergibt sich in der Detaildarstellung A-A eine entsprechend halbierte Schnittdarstellung der Druckausgleichsvorrichtung, wobei die im Detail A-A eingezeichnete Längsachse L der Druckausgleichsvorrichtung sowohl eine Mittelachse eines Druckausgleichshohlraums 4 als auch den „Knick” der in der Draufsicht eingezeichneten Schnittlinie A-A darstellt.In 1 is a pressure compensation device 1 shown in a plan view, wherein in the plan view, a section AA is drawn, to which the corresponding lateral sectional view is also in 1 is shown. The section AA first cuts centrally the lower side of the lidded outer contamination barrier 2 and then in the middle its right side. This results in the detailed representation AA a correspondingly halved sectional view of the pressure compensation device, wherein the drawn in detail AA longitudinal axis L of the pressure compensation device both a central axis of a pressure compensation cavity 4 as well as the "kink" of the drawn in plan view section line AA represents.

Die einzelnen Bestandteile der Druckausgleichsvorrichtung 1 sind dem Detail A-A zu entnehmen. Die Druckausgleichsvorrichtung 1 weist neben der äußeren Verunreinigungsbarriere 2 einen äußeren Membranträger 6 auf, an dem ein als äußere semipermeable Membran ausgebildetes äußeres oleophobes Trennelement 8 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Membran 8 senkrecht zur Achse L angeordnet und wird zwischen dem äußeren Membranträger 6 und der als Deckel ausgebildeten äußeren Verschmutzungsbarriere 2 gehalten.The individual components of the pressure compensation device 1 can be found in detail AA. The pressure compensation device 1 points next to the outer pollution barrier 2 an outer membrane carrier 6 on, on which formed as an outer semipermeable membrane outer oleophobic separator 8th is arranged. In the embodiment, the membrane 8th arranged perpendicular to the axis L and is between the outer membrane carrier 6 and the outer pollution barrier formed as a lid 2 held.

Die äußere Verschmutzungsbarriere 2 ist auf den äußeren Membranträger 6 derart aufgesetzt, dass sie eine Druckkraft hin zum Membranträger auf die äußere Membran 8 aufbringen kann, beispielsweise durch eine nicht dargestellte Clippverbindung. Die äußere Verunreinigungsbarriere 2 weist eine Art Mantel 10 auf, der so ausgebildet ist, dass zwischen dem äußeren Membranträger 6 und dem Mantel 10 ein Hohlraum 9 frei bleibt, der zur Aufnahme eines in 1 nicht dargestellten Gehäusedorns ausgebildet ist, mit welchem die Druckausgleichsvorrichtung an einem ebenfalls nicht dargestellten Gehäuse befestigt werden kann.The outer pollution barrier 2 is on the outer membrane carrier 6 set in such a way that it exerts a pressure force towards the membrane carrier on the outer membrane 8th can apply, for example, by a clipping connection, not shown. The outer pollution barrier 2 has a kind of coat 10 on, which is formed so that between the outer membrane carrier 6 and the coat 10 a cavity 9 remains free to accept an in 1 Not shown housing mandrel is formed, with which the pressure compensation device can be attached to a housing, also not shown.

Um die Verbindung zwischen dem äußeren Membranträger 6 und dem nicht dargestellten Gehäusedorn dicht bezüglich Gasdruck und/oder Mediendurchgang ausführen zu können, ist an dem äußeren Membranträger 6 ein umlaufender Dichtungs-O-Ring 12 angeordnet.To the connection between the outer membrane carrier 6 and to be able to perform the housing mandrel, not shown, tightly with respect to gas pressure and / or medium passage, is on the outer membrane carrier 6 a circumferential seal O-ring 12 arranged.

Der äußere Membranträger 6 weist auf seiner der äußeren Verunreinigungsbarriere 2 abgewandten Seite einen im Wesentlichen zylindrischen Hohlraum 14 auf. In diesem Hohlraum 14 ist ein innerer Membranträger 16 angeordnet, der hohlzylindrisch ausgebildet ist und seinerseits fest mit einem inneren Membranhalter 18 verbunden ist, der das als innere semipermeable Membran ausgebildete innere oleophobe Trennelement 20 trägt.The outer membrane carrier 6 indicates on its outer pollution barrier 2 side facing away from a substantially cylindrical cavity 14 on. In this cavity 14 is an inner membrane carrier 16 arranged, which is formed as a hollow cylinder and in turn fixed with an inner membrane holder 18 connected, which is formed as an inner semipermeable membrane inner oleophobic separation element 20 wearing.

Zusätzlich zu dem inneren Membranträger 16 ist im Hohlraum 14 des äußeren Membranträgers 6 eine innere Verschmutzungsbarriere 22 angeordnet.In addition to the inner membrane carrier 16 is in the cavity 14 of the outer membrane carrier 6 an internal pollution barrier 22 arranged.

In 2 ist der innere Membranträger 16 mit dem inneren Membranhalter 18 und der inneren Membran 20 genauer dargestellt. Aus 2 ist ersichtlich, dass die innere Membran auf dem Membranhalter 18 aufliegt. Sie ist an der umlaufenden Auflagefläche auch dauerhaft befestigt. Die innere Membran 20 ist in einem Winkel α zur Längsachse L der Druckausgleichsvorrichtung von ca. 40° angeordnet.In 2 is the inner membrane carrier 16 with the inner membrane holder 18 and the inner one membrane 20 shown in more detail. Out 2 it can be seen that the inner membrane on the membrane holder 18 rests. It is also permanently attached to the peripheral bearing surface. The inner membrane 20 is arranged at an angle α to the longitudinal axis L of the pressure compensation device of about 40 °.

Der Einbau der Druckausgleichsvorrichtung 1 in einem Gehäuse ist in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel derart vorgesehen, dass die Längsachse L zumindest auch im Wesentlichen der Wirkachse der Schwerkraft entspricht. Dadurch ermöglicht die Anordnung der inneren Membran 20 im Winkel α, dass sich Öl beispielsweise aus einem Aerosol aus dem Inneren des Getriebes, welches sich auf der Unterseite der inneren Membran 20 festsetzt, mit der Zeit entlang der Schräge der inneren Membran 20 abfließen kann. Ein Abtropfen von Öl, das sich an der Unterseite der inneren Membran 20 sammelt, wäre bei einer waagrechten Anordnung der inneren Membran 20 erst bei sehr viel größeren, angesammelten Ölmengen zu erwarten. Durch die schräge Stellung der inneren Membran 20 im Winkel α kann ein Abfließen angesammelten Öls bereits erreicht werden, bevor der Verschmutzungsgrad der Membran mit Öl die Durchlässigkeit der Membran zu stark behindert.The installation of the pressure compensation device 1 in a housing is provided in the embodiment described here such that the longitudinal axis L at least substantially corresponds to the axis of action of gravity. This allows the arrangement of the inner membrane 20 at the angle α, that is oil, for example, from an aerosol from the inside of the transmission, which is located on the bottom of the inner membrane 20 over time, along the slope of the inner membrane 20 can drain away. A dripping of oil that attaches to the bottom of the inner membrane 20 collects, would be in a horizontal arrangement of the inner membrane 20 only to be expected with much larger, accumulated oil quantities. Due to the oblique position of the inner membrane 20 At the angle α, the accumulation of accumulated oil can already be achieved before the degree of soiling of the membrane with oil impedes the permeability of the membrane too much.

In der seitlichen Schnittansicht von 2 ist der Schnittverlauf B-B eingezeichnet, die Darstellung des zugehörigen Details B-B in einer Draufsicht zeigt, dass die schräg angeordnete innere Membran 20 kreisrund ausgebildet ist, und in ihrem äußeren Bereich (radial außerhalb der gestrichelten Kreislinie) auf dem inneren Membranhalter aufliegt.In the side sectional view of 2 the sectional profile BB is shown, the representation of the associated detail BB in a plan view shows that the obliquely arranged inner membrane 20 is circular and rests in its outer region (radially outside the dashed circle) on the inner membrane holder.

Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das äußere oleophobe Trennelement 8 mitttels der äußeren Verunreinigungsbarriere 2 vor groben Verschmutzungen geschützt, indem das Medium auf seinem Weg aus der Umgebung des Getriebes hin zu der äußeren semipermeablen Membran 8 mehrfach umgelenkt wird. Im Rahmen dieser Umlenkung wird das Medium auf seinem Weg hin zu der äußeren Membran 8 auf eine Axialstrecke 24 weg von der Membran sowie auf wenigstens eine Radialstrecke 26.1, 26.2 gezwungen. Diese Umlenkungen unterstützen (vergrößern) die Wahrscheinlichkeit, dass Verunreinigungen durch den Effekt der Schwerkraft oder durch den Effekt der Umlenkung bereits an der äußeren Verunreinigungsbarriere, und nicht erst an der äußeren Membran abgeschieden bzw. abgelagert werden. Eine Einlassanordnung 28 mit Axial- und Radialstrecken 24 und 26 kann an einer einzigen Umfangsstelle der Barriere 2 oder an mehreren Umfangsstellen angeordnet sein.In the embodiment of 1 is the outer oleophobic separator 8th through the outer pollution barrier 2 protected from coarse contamination by moving the medium on its way from the environment of the gearbox to the outer semipermeable membrane 8th is deflected several times. As part of this diversion, the medium is on its way to the outer membrane 8th on an axial distance 24 away from the membrane and at least one radial path 26.1 . 26.2 forced. These deflections increase the likelihood that contaminants will be deposited by the effect of gravity or by the effect of deflection already on the outer contaminant barrier, rather than on the outer membrane. An inlet arrangement 28 with axial and radial distances 24 and 26 can be at a single circumferential point of the barrier 2 or arranged at several circumferential locations.

Die Druckausgleichsvorrichtung 1 gemäß 1 weist zudem eine innere Verunreinigungsbarriere 22 auf, die Medien aus dem Inneren des Gehäuses auf ihrem Weg hin zu der inneren Membran 20 auf wenigstens eine Radialstrecke 26.3, 26.4 zwingt. Ein an sich rotationssymmetrischer innerer Barrierekörper 30 weist einen Hohlraum 32 auf, an dessen Umfangsbegrenzung radial verlaufende Ausnehmungen 26.3 und 26.4 angeordnet sind, welche die Radialstrecken 26 der inneren Verschmutzungsbarriere 22 ausbilden, indem sie Medien auf dem Weg zur inneren Membran 20 gezwungenermaßen umlenken.The pressure compensation device 1 according to 1 also has an internal pollution barrier 22 on, the media from inside the case on its way to the inner membrane 20 on at least one radial route 26.3 . 26.4 forces. A per se rotationally symmetric inner barrier body 30 has a cavity 32 on, at the peripheral boundary radially extending recesses 26.3 and 26.4 are arranged, which the radial distances 26 the internal pollution barrier 22 train by sending media on the way to the inner membrane 20 forcibly redirect.

Diese Medien verlieren dabei an Geschwindigkeitskomponente hin zur inneren Membran und strömen durch die Umlenkung turbulenter, was insbesondere eine verstärkte Abscheidung von Öl, beispielsweise aus einem Aerosol im Innere des Getriebes, im Hohlraum anstatt an der Membran 20 zur Folge haben kann. Abgeschiedenes Öl kann durch die Positionierung der Ausnehmung 26.3 ganz unten im Hohlraum 32 wieder zurück ins Getriebe laufen.These media lose their velocity component towards the inner membrane and flow through the deflection turbulent, which in particular an increased separation of oil, for example from an aerosol inside the transmission, in the cavity instead of the membrane 20 can result. Seperated oil can be removed by positioning the recess 26.3 at the bottom of the cavity 32 back in gear.

In 3 ist in einer seitlichen Schnittansicht eine Druckausgleichsvorrichtung 1 gezeigt, die in die Gehäusewand 101 eines Gehäuses 100 eingebaut ist. Die Druckausgleichsvorrichtung 1 gemäß 3 weist eine von der äußeren Verunreinigungsbarriere gemäß 1 abweichend gestaltete äußere Verunreinigungsbarriere 2 auf, ist aber abgesehen davon funktional im Wesentlichen identisch zu der in 1 gezeigten Druckausgleichsvorrichtung ausgebildet. Neben der für das hier beschriebene Ausführungsbeispiel spezifischen äußeren Verschmutzungsbarriere 2 weist die Druckausgleichsvorrichtung 1 gemäß 3 einen äußeren Membranträger 6 auf, wobei zwischen dem äußeren Membranträger 6 und der äußeren Verunreinigungsbarriere 2 die äußere Membran 8 in einem äußeren Membranhalter 34 angeordnet ist. In einem Hohlraum 14 des äußeren Membranhalters 6 ist ein innerer Membranträger 16, ein innerer Membranhalter 18 und die darauf angeordnete innere Membran 20 angeordnet. Entlang der Längsachse L hin zum Gehäuseinneren ist am äußeren Membranhalter 6 eine innere Verschmutzungsbarriere 22 eingeclippt, die bis auf die in 1 nicht dargestellte Rastnase 36 im Wesentlichen der Ausführung gemäß 1 entspricht.In 3 is in a sectional side view of a pressure compensation device 1 shown in the housing wall 101 a housing 100 is installed. The pressure compensation device 1 according to 3 indicates one of the outer pollution barrier 1 deviant outer pollution barrier 2 but, apart from that, is functionally essentially identical to the one in 1 shown pressure compensation device formed. In addition to the specific for the embodiment described here outer pollution barrier 2 has the pressure compensation device 1 according to 3 an outer membrane carrier 6 on, being between the outer membrane carrier 6 and the outer pollution barrier 2 the outer membrane 8th in an outer membrane holder 34 is arranged. In a cavity 14 of the outer membrane holder 6 is an inner membrane carrier 16 , an inner membrane holder 18 and the inner membrane disposed thereon 20 arranged. Along the longitudinal axis L towards the housing interior is on the outer membrane holder 6 an internal pollution barrier 22 clipped, except for the in 1 not shown locking lug 36 essentially according to the embodiment 1 equivalent.

Die Druckausgleichsvorrichtung 1 weist zudem einen Gehäusedorn 38 auf, in dessen gehäuseäußeren Teil eine Baugruppe mit dem äußerem Membranträger 6, dem inneren Membranträger 16, dem inneren Membranhalter 18, der inneren Membran 20 und der inneren Verschmutzungsbarriere 22 derart eingeführt ist, dass an dem O-Ring 12 eine druck- und mediendichte Abdichtung entsteht. An einem Verbindungsumfang 40 des Gehäusedorns 38 ist dieser in die Gehäusewand 101 druck- und mediendicht eingepresst.The pressure compensation device 1 also has a housing mandrel 38 on, in the housing outer part of an assembly with the outer membrane carrier 6 , the inner membrane carrier 16 , the inner membrane holder 18 , the inner membrane 20 and the internal pollution barrier 22 introduced so that on the O-ring 12 A pressure- and media-tight seal is created. At a connection scope 40 of the housing mandrel 38 this is in the housing wall 101 pressure and media tight pressed.

Die äußere Verschmutzungsbarriere 2 ist als Deckel ausgeführt, der über den äußeren Membranhalter, die oben darin aufgenommene äußere Membran 8 und den gehäuseäußeren Teil des Gehäusedorns 38 gestülpt wird, wobei die axiale Festlegung bezüglich der Längsachse L mittels Verbindungsnasen 42 an der äußeren Verbindungsbarriere 2 und Verbindungsnasen 44 am Gehäusedorn 38 im Sinne einer Clipp-Verbindung erfolgt.The outer pollution barrier 2 is designed as a cover that over the outer Membrane holder, the outer membrane received in it 8th and the housing outer part of the housing mandrel 38 is slipped, wherein the axial fixing with respect to the longitudinal axis L by means of connecting lugs 42 at the outer connection barrier 2 and connecting noses 44 on the housing mandrel 38 in the sense of a clipping connection.

In 4 ist die äußere Verunreinigungsbarriere 2 aus 3 dargestellt. Anhand der Darstellung in 4 werden die Merkmale dieser äußeren Verunreinigungsbarriere 2 sowie die damit verbundene Funktionalität bei der Entkopplung der äußeren Membran 8 von Umgebungsschmutz und anderen unerwünschten Medien erläutert. Die äußere Verschmutzungsbarriere 2 ist als Deckel 46 ausgebildet, der den äußeren Membranhalter 6 nicht in jedem denkbaren, aber in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel im Wesentlichen mit einer radialen Umfangswand 48 umfängt und mit einer axialen Abschlusswandung (= Deckelwandung) 49 axial deckelt bezüglich der Längsachse L.In 4 is the outer pollution barrier 2 out 3 shown. Based on the illustration in 4 become the features of this outer pollution barrier 2 and the associated functionality in the decoupling of the outer membrane 8th of environmental dirt and other unwanted media. The outer pollution barrier 2 is as a lid 46 formed, the outer membrane holder 6 not in every conceivable, but in the embodiment described here substantially with a radial peripheral wall 48 surrounded and with an axial end wall (= cover wall) 49 axially covers with respect to the longitudinal axis L.

Zur Befestigung des Deckels 46 an dem Gehäusedorn 38 dienen die bereits zu 3 beschriebenen Rastnasen 42. Im montierten Zustand ist an wenigstens einer, hier der rechts außen dargestellten, Umfangsposition eine Rastnasenausnehmung 50 und eine Membranhalterausnehmung 52 angeordnet, die eine axiale Führung von Medien aus der Umgebung der Druckausgleichsvorrichtung im Wesentlichen parallel zu der Längsachse L ermöglicht. Die Führung des Mediums verläuft dabei entlang der Rastnasenausnehmung 50, des Hohlraums 11 und/oder der Membranhalterausnehmung 52 im Wesentlichen in axialer Richtung. Je nach Position der äußeren Membran 8 bezüglich der Längsachse L wird das Medium dabei hin zur Membran oder weg zur Membran geführt; im dargestellten Ausführungsbeispiel entlang einer einzigen Axialstrecke erst hin zur Membran und dann im Bereich der Membranhalterausnehmung 52 weg von der Membran. Wichtig ist, dass auch eine weg von der Membran führende Axialstrecke 24 Teil der axialen Führung ist, weil durch die Führung weg von der Membran sichergestellt ist, dass wenigstens ein zusätzlicher Umlenkvorgang bezüglich des Medienstroms erforderlich ist.For fixing the lid 46 on the housing mandrel 38 serve the already too 3 described locking lugs 42 , In the assembled state is at least one, here the right outside illustrated, circumferential position a latching lug 50 and a membrane holder recess 52 arranged, which allows an axial guidance of media from the environment of the pressure compensation device substantially parallel to the longitudinal axis L. The leadership of the medium runs along the detent recess 50 , the cavity 11 and / or the membrane holder recess 52 essentially in the axial direction. Depending on the position of the outer membrane 8th with respect to the longitudinal axis L, the medium is guided towards the membrane or away to the membrane; in the illustrated embodiment along a single axial path first to the membrane and then in the region of Membranhalterausnehmung 52 away from the membrane. It is important that also an axial distance leading away from the diaphragm 24 Part of the axial guidance is because it is ensured by the guide away from the membrane that at least one additional deflection process with respect to the media flow is required.

Eine axiale Medienführung wie an der äußersten rechten Umfangsposition dargestellt, kann entweder nur an dieser Umfangsposition oder an zwei, drei oder mehreren Umfangspositionen vorgesehen sein. Jede dieser axialen Medienführungen (= Axialstrecke) mündet im Ausführungsbeispiel in eine Umfangsstrecke 54, die unterhalb der Deckelwandung 49 umlaufend um die Achse L ausgebildet ist. Mittels der Umfangsstrecke 54 ist die medienführende Verbindung zwischen der wenigstens einen Axialstrecke 24 und Radialstrecken 26.6 und 26.7 sichergestellt, die als Ausnehmungen zwischen Radialtrennwänden 56 über den Umfang verteilt angeordnet sind.An axial media guide as shown at the extreme right circumferential position may be provided either only at this circumferential position or at two, three or more circumferential positions. Each of these axial media guides (= Axialstrecke) opens in the embodiment in a circumferential distance 54 , which are below the top wall 49 is formed circumferentially about the axis L. By means of the circumference 54 is the media-carrying connection between the at least one axial distance 24 and radial routes 26.6 and 26.7 ensured that as recesses between radial partitions 56 arranged distributed over the circumference.

Im Ausführungsbeispiel ist an der Umfangsposition jeder Axialstrecke 24 grundsätzlich eine Radialtrennwand 56 angeordnet, sodass jeweils mindestens eine zusätzliche Umlenkung des Medienstroms erforderlich ist.In the embodiment is at the circumferential position of each axial distance 24 basically a radial partition 56 arranged so that in each case at least one additional deflection of the media stream is required.

Soll also nun aufgrund eines Unterdrucks im Gehäuse verschmutze Luft zur äußeren Membran geführt werden, geschieht dies erst entlang einer Axialstrecke 24 durch die Hohlräume 50, 11 und 52, dann auf einer Umfangsstrecke 54 zu der Umfangsposition einer Radialstrecke 26 hin, wobei die Luft zumindest am Übergang von der Axialstrecke 24 zu der Umfangsstrecke 54 und am Übergang von der Umfangsstrecke 54 hin zu der Radialstrecke 26 sowie vorzugsweise nochmals an deren Ausgang umgelenkt wird. Jede dieser Umlenkungen birgt das Potential turbulenter Verwirbelungen, was zum Absetzen von Schmutz in den Hohlräumen der einzelnen Strecken führen kann.So now if due to a negative pressure in the housing soiled air to the outer membrane are performed, this happens only along an axial distance 24 through the cavities 50 . 11 and 52 , then on a circumference 54 to the circumferential position of a radial path 26 out, the air at least at the transition from the Axialstrecke 24 to the circumference 54 and at the transition from the circumference 54 towards the radial route 26 and preferably again deflected at the output. Each of these deflections has the potential of turbulent turbulence, which can lead to settling of dirt in the cavities of the individual routes.

In der Ausführung nach 4 ist eine speziell lange Axialstrecke 24 vorgesehen, die sich entlang der Hohlräume 50, 11 und 52 erstreckt. Auch durch diese bewusst große Erstreckung der Axialstrecke 24 wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass sich durch Schwerkrafteffekte oder Turbulenzeffekte Verschmutzungen an den Wänden der Hohlräume 50, 11 oder 52 aus dem Luftstrom heraus ablagern. Vorzugsweise ist eine Axialstrecke vorgesehen, deren axiale Länge wenigstens einem Viertel, einem Drittel, der Hälfte oder dem ganzen Durchmesser der äußeren Membran 8 entspricht. Bei Druckausgleichsvorrichtungen 1 in einer für Kraftfahrzeug-Anwendungen typischen Größe kann damit die Erstreckung der Axialstrecke 24 beispielsweise wenigstens 3, wenigstens 4, wenigstens 6 oder wenigstens 12 Millimeter betragen.In the execution after 4 is a specially long axial distance 24 provided along the cavities 50 . 11 and 52 extends. Also by this deliberately large extent of the axial distance 24 it increases the likelihood that gravity effects or turbulence effects will cause contamination on the walls of the cavities 50 . 11 or 52 deposit out of the air stream. Preferably, an axial distance is provided whose axial length is at least a quarter, a third, half or the entire diameter of the outer membrane 8th equivalent. For pressure compensation devices 1 in a typical size for motor vehicle applications so can the extension of the axial distance 24 for example, at least 3, at least 4, at least 6 or at least 12 millimeters.

Bezüglich der übereinstimmenden Merkmale bis zum Ausführungsbeispiel gemäß 4 wird auch auf die zum Ausführungsbeispiel gemäß 1 zur äußeren Verunreinigungsbarriere beschriebenen Merkmale verwiesen.With respect to the matching features up to the embodiment according to 4 is also on the embodiment according to 1 referred to the outer pollution barrier features.

In 5 ist die innere Verunreinigungsbarriere 22 aus der Druckausgleichsvorrichtung 1 gemäß 3 dargestellt. Mit der Rastnase 36 kann die innere Verunreinigungsbarriere 22 in den äußeren Membranträger 6 eingeclippt werden. In diesem Fall ist die innere Verunreinigungsbarriere 22 auf einer inneren Seite der inneren Membran 20 angeordnet und dient insbesondere dem Zweck, insbesondere durch ihre geometrische Gestaltung mit Radialstrecken 26 einer Abscheidung von Öl aus einem Luft-Öl-Aerosol in dem Hohlraum 32 anstatt an der Innenseite der Membran 20 Vorschub zu leisten.In 5 is the inner pollution barrier 22 from the pressure compensation device 1 according to 3 shown. With the catch 36 can the inner pollution barrier 22 in the outer membrane carrier 6 be clipped. In this case, the inner pollution barrier 22 on an inner side of the inner membrane 20 arranged and serves in particular the purpose, in particular by their geometric design with radial paths 26 a separation of oil from an air-oil aerosol in the cavity 32 instead of on the inside of the membrane 20 To advance.

Dazu ist es hilfreich, wenn das Aerosol, um an die Membran 20 gelangen, in eine möglichst turbulente Strömung gezwungen wird, beispielsweise wie hier vorgesehen, durch Umlenkungen im Aerosolstrom. For this it is helpful if the aerosol gets to the membrane 20 is forced into a turbulent flow as possible, for example, as provided here, by deflections in the aerosol stream.

Diese Umlenkungen werden durch eine axiale Deckelwandung 58 und Radialstrecken 26.3 und 26.4 erzwungen, die einen Zugang zur Membran nur über eine radiale Bewegung gefolgt von einer axialen Bewegung hin zur Membran 20 ermöglichen.These deflections are made by an axial cover wall 58 and radial routes 26.3 and 26.4 forced to access the membrane only via a radial movement followed by an axial movement towards the membrane 20 enable.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4135711 A1 [0004]

Claims

Pressure compensation device ( 1 ) for a housing ( 100 ) to an interior space subjected to variable gas pressure, comprising - an outer oleophobic separating element ( 8th ) for compensating for gas pressure differences between the interior and an environment of the housing and for repelling liquid and / or solid media of the environment, which has a semipermeable outer membrane, and - an inner oleophobic separating element ( 20 ) for repelling liquid and / or solid media of the interior, characterized in that the inner oleophobic separation element has a semipermeable inner membrane.

The pressure compensating apparatus of claim 1, wherein a nominal pore size of the inner membrane is greater than a nominal pore size of the outer membrane.

Pressure equalization device according to claim 2, wherein a nominal pore size of the inner membrane is in the range of 8 microns to 12 microns, in particular about 10 microns, and / or wherein a nominal pore size of the outer membrane in the range of 2 microns to 8 microns , in particular about 5 microns.

Pressure equalization device according to one of the preceding claims, wherein an hourly nominal air passage through the inner membrane is greater than a nominal hourly air passage through the outer membrane.

Pressure equalization device according to claim 4, wherein the outer membrane has an hourly air passage of 10 to 20, in particular of 16, liters per square centimeter, and / or the inner membrane has an hourly air passage of 100 to 150, in particular 125, liters per square centimeter.

Pressure compensating device according to one of the preceding claims, comprising a longitudinal axis (L), wherein the inner membrane is arranged obliquely to the longitudinal axis.

Pressure compensation device according to one of the preceding claims, wherein at least one of, preferably both, membranes have an expanded PTFE material or a compressed, directionally independent porous PTFE material.

Pressure equalization device according to one of the preceding claims, comprising an outer pollution barrier ( 2 ), which is adapted, media from the environment on the way to the outer membrane - on an axial distance ( 24 ) away from the diaphragm or on an axial path towards and away from the diaphragm, and - on a radial path ( 26 ) to force towards the longitudinal axis.

Pressure equalization device according to claim 8, wherein the outer pollution barrier extends radially circumferentially and axially overlapping on the outside of the outer membrane, and wherein at least one circumferential position an axial distance as a recess and / or a radial path is arranged as a recess in the outer contamination barrier.

Pressure equalizing device according to claim 8 or 9, wherein at least one axial path and at least one radial path ( 54 ) are arranged at different circumferential positions, and wherein a circumferential distance is provided for connection between this Axialstrecke and this radial distance.

Pressure equalization device according to one of the preceding claims, comprising an internal contamination barrier ( 22 ), which is adapted to force media, in particular aerosol, out of the housing on the way to the inner membrane on a radial path to the longitudinal axis.

Pressure equalization device according to claim 11, wherein the inner contamination barrier extends radially encircling and axially capping on the inside of the inner membrane, and wherein at least one circumferential position, a radial distance in the inner contamination barrier is arranged.

Pressure equalization device according to claim 11 or 12, wherein the inner contamination barrier has a peripheral wall and a Axialdeckelwand into which the peripheral wall merges at its membrane distal end, wherein at the transition, the at least one radial path is arranged.