Druckentlastungsvorrichtung und Batteriegehäuse mit einer solchen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckentlastungsvorrichtung zum Ausüben einer Druckentlastungsfunktion für einen von einem Batteriegehäuse umschlossenen zel lenartigen Hohlraum mit einer in einer Gehäusewand einsetzbaren oder einge setzten Druckentlastungsdeckeleinheit, welche bei Überschreitung insbesondere ei ner Druckschwelle und/oder Temperaturschwelle einen Strömungsweg von dem Hohlraum in einen Außenbereich des Gehäuses öffnet, sowie auf ein Batteriege häuse mit mindestens einer solchen Druckentlastungsvorrichtung.
Bei vorliegender Erfindung geht es um deckelartige Druckentlastungsvorrichtungen für Gehäuse, die bereits bei relativ geringen Druckunterschieden zwischen dem Ge- häuseinnern und der äußeren Umgebung (meist Atmosphäre) von z. B. unter einigen bar, in der Regel unter 500 mbar, einen Druckausgleich bewirken, wie dies für den Einsatz in Batterie- bzw. Akumulatorgehäusen typisch ist. Dies ist ein wesentlicher Unterscheid gegenüber z. B. Regelventilen oder Sicherheitsventilen in Rohrleitungs systemen, um die es bei vorliegender Anmeldung nicht geht.
Eine Druckentlastungsvorrichtung dieser Art ist in der DE 10 2016 121 605 A1 als bekannt ausgewiesen. Bei dieser bekannten Druckentlastungsvorrichtung ist eine Druckentlastungsdeckeleinheit vorhanden, die in eine Gehäusewand eines einen zellenartigen Hohlraum, wie z. B. eine Batteriezelle, umschließenden Gehäuses er setzbar ist. Überschreitet der Druck in dem Hohlraum eine Druckschwelle, öffnet die Druckentlastungsdeckeleinheit einen Strömungsweg von dem Hohlraum innerhalb des Gehäuses in den Außenbereich des Gehäuses, so dass ein schädlicher Innen druck in dem Hohlraum vermieden wird. Die Druckentlastungsdeckeleinheit weist eine Federklammer mit mehreren radial nach außen gerichteten Federzungen auf, die die Gehäusewand untergreifen, und einen außen auf der Gehäusewand um den Öffnungsrand dicht aufliegenden Deckelteil, welcher bei Unterschreiten einer vorge geben Druckschwelle mittels der Federklammer die Öffnung verschließend auf der Gehäusewand angedrückt bleibt, jedoch bei Überschreiten der Druckschwelle entge gen der Federkraft durch den Druck in dem Hohlraum angehoben wird, um den Strömungsweg von dem Hohlraum nach außen zu öffnen. Damit ein Schaden z. B. bei übermäßigem Druck und/oder übermäßiger Wärmeentwicklung und damit ver bundener Überschreitung der Druckschwelle sicher vermieden wird, ist eine zuver lässige Funktion unter möglichst allen vorkommenden Einsatzbedingungen, insbe sondere in Verbindung mit einem Batteriegehäuse, sicherzustellen.
Weitere Druckentlastungsvorrichtungen mit einer Druckentlastungsdeckeleinheit sind in der DE 102011 109 310 A1, der DE 10 2016 004 648 A1 und in der DE 102015 005 276 A1 gezeigt, wobei letztere Druckentlastungsdeckeleinheiten aufweisen, die ein mit einem abreißenden Rand versehenes Deckelteil umfassen, welches über ein stegartiges Scharnier an dem Gehäuse angebunden ist.
Die DE 10 2017 123 078 A1 zeigt eine Druckentlastungsvorrichtung in Form einer Druckausgleichseinheit mit einer im inneren einer Druckentlastungsdeckeleinheit ge schützt angeordneten Membran, durch welche ein Strömungsweg für Gase vom
Hohlraum in den Außenbereich des Gehäuses, insbesondere Batteriegehäuses, ge bildet ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckentlastungs vorrichtung für ein Batteriegehäuse in einer Ausbildung bereitzustellen, welche die Funktionsfähigkeit erweitert und einen sicheren Betrieb bietet, sowie ein Batterie gehäuse mit einer solchen Druckentlastungsvorrichtung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird bei einer Druckentlastungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bei einem Batteriegehäuse mit einer solchen Druckentlastungs vorrichtung nach Anspruch 12 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Druckent lastungsdeckeleinheit mit einer Sensorvorrichtung mit mindestens einem Sensorele ment direkt oder indirekt verbunden ist, welche insbesondere in eine Druckent- lastungs- oder Temperaturüberwachung und/oder in die Druckentlastungsfunktion einbindbar oder eingebunden ist.
Mit diesen Maßnahmen kann zum einen die zuverlässige Funktion der Druckentlas tung überwacht und z. B. automatisch oder durch frühzeitige Wartung die zu verlässige Funktionstüchtigkeit wiederhergestellt oder unterstützt werden und/oder vermittels von dem mindestens einen Sensorelement abgegebener Sensorsignale können Steuerungssignale z. B. für eine akustische oder optische Anzeige oder zum Verringern eines Gefährdungspotentials in der Umgebung beispielsweise durch Ab schalten oder eine Drosselung des Betriebs benachbarter Aggregate erzeugt wer den. Die Sensorvorrichtung, insbesondere das Sensorelement, ist dabei vorteilhaft in die Druckentlastungsdeckeneinheit integriert und somit unmittelbar auf die Funktion der Druckentlastungsvorrichtung bzw. des Batteriegehäuses abgestimmt bzw. ab stimmbar. Die Sensorsignale bzw. daraus gewonnene Steuerungssignale können z. B. für eine betriebliche Steuerung oder Regelung beispielsweise über eine ent sprechend ausgebildete Aktuatorik genutzt werden. Der Aufbau in der Gestalt mit Druckentlastungsdeckeleinheit ergibt einen relativ flachen Aufbau, der zu einem
zweckmäßigen Einbau in der Öffnung der Gehäusewandung beiträgt. Dabei ist die seitliche Ausdehnung (parallel zur Behälterwand) in der Regel wesentlich (z. B. um mehr als das Doppelte oder Dreifache) größer als die Dicke bzw. Höhe (senkrecht zur Behälterwand). Auch ein Ansprechen bei den relativ niedrigen Behälterdrücken im Inneren von Batteriegehäusen (in der Regel weniger als 500 mbar), wie sie bei Antriebsbatterien (Hochvoltbatterien, 48 V) für Elektrofahrzeuge bzw. Hybridfahr zeuge und Bordnetzbatterien auftreten, wird bei diesem Aufbau begünstigt. Dabei ist die Druckentlastungsdeckeleinheit vorteilhaft hinsichtlich verschiedener physikali scher Gegebenheiten angepasst bzw. anpassbar, beispielsweise für eine schnelle Reaktion auf typische Druckentlastungsgeschwindigkeiten durch Öffnen großer Strömungsquerschnitte begünstigt durch die flache Ausbildung und/oder Berücksich tigung der Relation von Gehäusevolumen zu Strömungsquerschnitt. Erforderlichen falls können bei einem Batteriegehäuse mehrere solcher Verschlusseinheiten in Form der Druckentlastungsdeckeleinheit vorgesehen werden. Bei Abbau eines Überdrucks können im Bereich der Behälteröffnungen unterschiedliche Strömungs verhältnisse auftreten, z. B. abhängig vom Entstehungsort des Überdrucks und der Geometrie von Einbauelementen. Mit Hilfe der Sensorvorrichtung wird eine sichere Funktion unterstützt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung zum Sicherstellen der Druckentlastungsfunktion be steht dabei darin, dass die Sensorvorrichtung in die Betätigung der Druckent lastungsdeckeleinheit eingebunden ist. Beispielsweise kann ein Deckelteil entgegen einer Federkraft abgehoben und/oder eine Verschlussfolie mittels eines Betätigungs elements eingerissen werden, um die Druckentlastung dosiert oder auch abrupt zu bewirken.
Ist vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung zur Übertragung von Sensorsignalen an ein Meldesystem ausgebildet ist, so kann z. B. ein Öffnen der Druckentlastungs deckeleinheit oder ein sich zuvor aufbauender Druck eventuell auch in Verbindung mit anderen Signalen z. B. über eine akustische oder optische Anzeige signalisiert
bzw. dargestellt und/oder im Zusammenhang mit anderen Informationen zur Steue rung oder Regelung auch anderer Aggregate genutzt werden. Auf diese Weise kann beispielsweise möglicher Schaden frühzeitig unterbunden bzw. verringert werden. Eine für eine gezielte Steuerung bzw. Regelung oder für angemessene Überwa chungsmaßnahmen vorteilhafte Ausgestaltung besteht des Weiteren darin, dass die Sensorvorrichtung mit einer Verarbeitungseinheit für die Sensorsignale versehen ist.
Gezielte Maßnahmen der Druckentlastung können vorteilhaft auch dadurch vorge- nommen werden, dass die Sensorvorrichtung zum steuernden oder regelnden Ein griff in die Druckentlastungsfunktion einbindbar oder eingebunden ist.
Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten für die Einflussnahme auf die Druckentlastungsfunktion bzw. Überwachung derselben werden dadurch erhalten, dass die Sensorvorrichtung mit mindestens einer der Funktionen Druckerfassung, Temperaturerfassung, Positionserfassung, Wegerfassung, Geschwindigkeitser fassung und Beschleunigungserfassung alternativ oder kumulativ ausgestaltet ist.
Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten für die Erfassung und Einwirkung im Zusammenhang mit der Druckentlastungsfunktion bestehen darin, dass die Sen sorvorrichtung mindestens ein Sensorelement aus der Gruppe der Dehnungs sensoren, piezoelektrischen Sensoren, thermoelektrischen Sensoren, elektromagne tischen Sensoren, kapazitiv messenden Sensoren, Bimetallelemente und Formge dächtniselemente allein oder in einer Kombination aus mindestens zwei Sensorele- menten aufweist. Ein Sensorelement kann dabei auch durch einen dünnen Reißdraht oder eine Anordnung aus mehreren Reißdrähten gebildet sein. Ein solcher Reißdraht kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass er bereits bei einem geringen, eine vorgegebene Druckschwelle übersteigenden Druck reißt, wobei er z. B. an einem sich bei einem Gehäuseinnendruck dehnenden Element angebunden bzw. in ein sol-
ches integriert ist. Sein ungerissener intakter Zustand kann z. B. durch Überwachung eines geringen Stromflusses überwacht werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung für gezielte Maßnahmen bei der Druckentlastung be- steht darin, dass die Druckentlastungsvorrichtung mindestens einen Aktuator um fasst. Vorteilhaft ist der Aktuator dabei unmittelbar in die Druckentlastungs deckeleinheit integriert.
Für die Funktion der Druckentlastungsvorrichtung ist dabei vorteilhaft vorgesehen, dass der Aktuator unmittelbar oder mittelbar in Abhängigkeit eines Sensorsignals mindestens eines Sensorelements ein Öffnen und/oder Schließen der Druckent lastungsdeckeleinheit bewirkt. Der Aktuator kann dabei z. B. ein steuerbares oder regelbares Stellglied für ein Öffnen oder Schließen des Strömungswegs durch die Druckentlastungsdeckeleinheit umfassen.
Eine für den Aufbau und die Funktion weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, dass das mindestens eine Sensorelement und der mindestens eine Aktua tor in einer gemeinsamen Komponente der Druckentlastungsdeckeleinheit integriert sind. Beispielsweise kann ein mit fingerartigen, radial nach außen erstreckten Feder- zungen ausgestattetes Federelement der Druckentlastungsdeckeleinheit mit Bi metallelementen versehen sein, die neben einer Reaktion auf einen Druck in Folge der Federkräfte der elastischen Federzungen auch auf eine Wärmeentwicklung in dem Flohlraum, wie z. B. einer Batteriezelle, reagieren können und ein Deckelteil der Druckentlastungsdeckeleinheit anheben, um den Strömungsweg zu öffnen. Bei- spielsweise kann auf diese Weise also eine redundante Sicherungsfunktion der Druckentlastungsvorrichtung gebildet werden.
Die Erfindung umfasst insbesondere auch Batteriegehäuse mit mindestens einer Druckentlastungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 11. Dabei sind unter Bat teriegehäusen auch Akkumulatorgehäuse zu verstehen, wobei insbesondere Fahr zeugbatterien und -akkumulatoren in Betracht kommen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug nahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 A eine Druckentlastungsvorrichtung mit einer in eine Öffnung eines Gehäuses eingesetzten Druckentlastungsdeckeleinheit und einer Sensorvorrichtung in einem geschlossenen Zustand in schema tischer Ansicht im Querschnitt,
Fig. 1B die Druckentlastungsvorrichtung nach Fig. 1A in geöffnetem Zustand,
Fig. 2A ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Druckentlastungsvorrichtung mit einer (umgedrehten) Druckentlastungsdeckeleinheit in perspek tivischer Ansicht von unten und eine damit verbundene Sensorvor richtung,
Fig. 2B die Druckentlastungsvorrichtung nach Fig. 2A in einem in eine Ge häuseöffnung eingesetzten Zustand in seitlicher schematischer An sicht in geschlossenem Zustand und mit einer Sensorvorrichtung,
Fig. 2C die Druckentlastungsvorrichtung nach Fig. 2A und 2B in geöffnetem Zustand der Druckentlastungsdeckeleinheit,
Fig. 3A ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Druckentlastungs vorrichtung mit einer in eine Gehäuseöffnung eingesetzten Druck-
entlastungsdeckeleinheit in perspektivischer Ansicht von oben und mit einer Sensorvorrichtung,
Fig. 3B eine Druckentlastungsvorrichtung nach Fig. 3A in seitlicher geschnit tener Ansicht mit einer in eine Gehäuseöffnung eingesetzten Druck entlastungsdeckeleinheit und einer Sensorvorrichtung,
Fig. 4A ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Druckentlastungs vorrichtung mit einer in eine Gehäuseöffnung eingesetzten Druck entlastungsdeckeleinheit und einer Sensorvorrichtung in Draufsicht und
Fig. 4B die Druckentlastungsvorrichtung nach Fig. 4A in seitlicher, teilweise geschnittener perspektivischer Darstellung.
Fig. 1A zeigt eine Druckentlastungsvorrichtung mit einer Druckentlastungsdeckel einheit 2, die in eine in einer Gehäusewand 10 eines Batteriegehäuses 1 vorhandene Öffnung 7 eingesetzt ist, im geschlossenen Zustand und eine mit der Druck entlastungsdeckeleinheit 2 verbundene Sensorvorrichtung 6. Fig. 1 B zeigt die Dru ckentlastungsvorrichtung nach Fig. 1A im geöffnetem Zustand, bei dem ein Deckel teil 20 von der Außenseite der Gehäusewand 10 abgehoben ist, so dass ein Strö mungsweg 13 von einem von dem Batteriegehäuse 1 umschlossenen Flohlraum 5 in den Außenbereich 4 des Batteriegehäuses 1 geöffnet ist und bei Überdruck in dem Flohlraum 5 vorhandenes, insbesondere gasförmiges Medium in den Außenbereich 4 strömen kann. Im geschlossenen Zustand liegt der Deckelteil 20 gedichtet mittels einer um den Rand der Öffnung 7 umlaufenden Dichtung auf der Außenseite der Gehäusewand 10 auf. Derartige Druckentlastungsvorrichtungen für Batteriegehäuse 1 bilden bereits bei geringer Auslenkung eines Deckelteils zur Druckentlastung oder durch Aufreißen einen relativ großen Strömungsquerschnitt, so dass auch bereits bei relativ geringem, eine niedrige Druckschwelle, z. B. im Bereich bis 500 mbar, über-
schreitendem Überdruck (in der Regel zwischen Gehäuseinnenraum gegen umge benden Außenraum bzw. Atmosphäre) ein schneller Druckausgleich stattfinden kann.
Die Sensorvorrichtung 6 weist ein vorliegend an dem Druckentlastungsdeckelteil 2 angeordnetes Sensorelement 60 und vorliegend auch einen Aktuator 62 auf, die bei spielhaft an eine Verarbeitungseinheit 61 über Anschlussmittel 63 angeschlossen sind, um von dem Sensorelement 60 abgegebene Sensorsignale zu verarbeiten bzw. auszuwerten und z. B. zusätzlich für die Ansteuerung eines (nicht gezeigten) Melde systems und/oder zur Ansteuerung des Aktuators 62 zu nutzen. Die Verarbeitungs einheit 61 ist vorliegend schematisch als außerhalb der Druckentlastungsdeckelein heit angeordnete Einheit dargestellt, kann aber vorteilhaft ebenfalls in die Druckent lastungsdeckeleinheit 2 eingebaut sein, so dass die Druckentlastungsvorrichtung mit der Druckentlastungsdeckeleinheit 2 und der Sensorvorrichtung 6 eine kompakte Einheit bildet. Die Verarbeitungseinheit 61 kann zur externen Nutzung mit einer Schnittstelle für eine drahtlose oder drahtgebundene Datenübertragung versehen sein, um von der Sensorvorrichtung 6 über die Verarbeitungseinheit 61 bereitgestell te Zustandsdaten z. B. für eine akustische oder optische Anzeige über eine Anzeige einrichtung und/oder für die Ansteuerung weiterer Aggregate zu nutzen, wie ein gangs angesprochen.
Der Aktuator 62 kann z. B. ein Stellglied umfassen, mittels dessen der Deckelteil 20 von der Außenseite bzw. einer um die Öffnung 7 umlaufenden Dichtfläche 12 zum Öffnen abgehoben oder zum Schließen aufgesetzt werden kann. Ein solches Stell glied kann z. B. in einem Abschnitt eines zentralen Halteteils 200 der Druckent lastungsdeckeleinheit 2 angeordnet sein, mittels dessen der Deckelteil 20 an einem mit der Gehäusewand 10 verbundenen bzw. in Anlage gebrachten Unterteil 23 ge halten ist. Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt, sind in dem Unterteil 23 Durchtrittsöff nungen bzw. Aussparungen zum Bilden des Strömungswegs 13 vom Gehäuseinnen raum bzw. Hohlraum 5 in den Außenbereich 4 angeordnet.
Die Fig. 2A, 2B und 2C zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Druckent lastungsvorrichtung. Hierbei weist die Druckentlastungsdeckeleinheit 2 ebenfalls ei nen Deckelteil 20 auf, welcher über eine um die Öffnung 7 umlaufende Dichtung 21 im geschlossenen Zustand an der Außenseite der Gehäusewand 10 im Bereich der Dichtfläche 12 anliegt. Der Unterteil 23 der Druckentlastungsdeckeleinheit 2 weist hierbei eine Federklammer 22 auf, welche mit radial nach außen gerichteten Feder zungen 220 versehen ist, die lange Federabschnitte 221 und kurze Federabschnitte 222 umfasst. Die langen Federabschnitte 221 bilden elastisch federnde Federzun gen, die sich auf der Innenseite der Gehäusewand 10 um den Rand der Öffnung 7 abstützen und elastisch ausgelenkt werden, wenn der Medium- bzw. Gasdruck im Inneren bzw. Hohlraum 5 des Batteriegehäuses 1 eine bestimmte Druckschwelle übersteigt, so dass der Deckelteil 20 von der Außenseite der Gehäusewand 10 ab gehoben und der Strömungsweg 13 durch die Öffnung 7 freigegeben wird. Die kur zen Federabschnitte 222 begrenzen den Öffnungsweg durch Anschlag ihrer Endab schnitte an der Unterseite der Gehäusewand 10, wenn der Deckelteil 20 um einen maximalen Öffnungsweg A abgehoben ist. Fällt der Druck im Hohlraum 5 unter die Druckschwelle (insbesondere in einem Bereich unter 500 mbar) ab, wird der Deckel teil 20 in Folge der Federkraft der langen Federabschnitte 221 wieder auf der Au ßenseite der Gehäusewand 10 an die Dichtfläche 12 angedrückt und mittels der Dichtung 21 abgedichtet. Die Sensorvorrichtung 6 weist auch hierbei ein Sensorele ment 60 auf, welches innerhalb der Druckentlastungsdeckeleinheit 2 angeordnet und an eine Verarbeitungseinheit 61 angeschlossen ist. Ferner kann an die Verarbei tungseinheit 61 ein Aktuator 62 zum Betätigen, wie z. B. Öffnen und/oder Schließen des Deckelteils 20 oder zum Unterstützen dieser Vorgänge angeschlossen sein. Bei spielsweise kann das Sensorelement 60 auf den Innendruck in dem Innenraum bzw. Hohlraum 5 des Batteriegehäuse 1 reagieren und druckabhängige Sensorsignale an die Verarbeitungseinheit 61 zur Verarbeitung bzw. Auswertung und Bereitstellung von Zustands- bzw. Steuerungsdaten abgeben. Diese können wiederum, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, für eine Druckentlastungsüberwachung und/oder
zum Beeinflussen der Druckentlastungsfunktion genutzt werden. Alternativ oder zu sätzlich kann das oder ein weiteres Sensorelement 60 z. B. als Temperatursensor ausgebildet sein, so dass das Öffnen der Druckentlastungsdeckeleinheit 2 bzw. ein Abheben des Deckelteils 20 auch temperaturabhängig gesteuert oder geregelt wer den kann. Auf diese Weise kann eine zusätzliche, redundante Betätigung der Druck entlastungsdeckeleinheit 2 vorgesehen werden und/oder eine zusätzliche Überwa chungsfunktion gebildet werden. Auch bei dieser Ausführung können vorteilhaft zum Bilden einer kompakten Baueinheit alle Sensorelemente und ggf. Aktuatorelemente und ggf. auch die Verarbeitungseinheit 61 in die Druckentlastungsdeckeleinheit 2 integriert sein.
Auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Deckelteil 20 mittels eines Halte teils 200 an dem Unterteil 23 bzw. der Federklammer 22 desselben verbunden, wo bei der Halteteil 200 mit einem Halteabschnitt 201 und einem Zwischenstück 202 versehen ist. Die Verarbeitungseinheit 61 kann auch hierbei in der Druckentlastungs deckeleinheit 2 integriert sein, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Ferner kann mindestens ein Sensorelement 60 an der Federklammer 22 angeordnet sein, um de ren Biegung bzw. Dehnung oder Stauchung zu erfassen. Das Sensorelement bzw. die Sensorelemente 60 können dabei z. B. als Dehnmessstreifen ausgebildet sein. Eine Alternative oder zusätzliche Ausbildung eines oder mehrerer Sensorelemente 60 kann z. B. in einem Bimetallelement bestehen, welches auf eine Temperatur änderung durch Bewegungsänderung so reagiert, dass ein Abheben des Deckelteils 20 bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur und ein Schließen bei Verringe rung der Temperatur bis unter eine bestimmte Temperaturschwelle bewirkt wird. Auch sind andere Sensorelemente, wie eingangs genannt, möglich.
Bei dem in den Fig. 3A und 3B gezeigten dritten Ausführungsbeispiel weist die Druckentlastungsvorrichtung ebenfalls eine Druckentlastungsdeckeleinheit 2 und eine mit dieser verbundene Sensorvorrichtung 6 auf. Die Druckentlastungs deckeleinheit 2 ihrerseits weist wiederum ein Deckelteil 20 und ein Unterteil 23 auf,
welches mit einer Federklammer 22 versehen und über ein Halteteil 200 mit dem Deckelteil 20 verbunden ist. Auch hierbei ist die Federklammer 22, wie bei dem zwei ten Ausführungsbeispiel, mit radial nach außen abstehenden Federzungen 220 ver sehen, welche lange Federabschnitte 221 und (nicht gezeigte) kurze Federabschnitte umfasst. Die langen Federabschnitte 221 stützen sich mit Endabschnitten 223 an der Unterseite der Gehäusewand 10 um den Rand der Öffnung 7 ab und werden bei Überdruck in dem Hohlraum 5, der eine bestimmte Druckschwelle (die vorzugsweise nicht höher als 500 mbar liegt) überschreitet, elastisch ausgelenkt, um den Deckelteil 20 abzuheben.
In dem Deckelteil 20 ist eine von einer Deckwand 203 nach außen überdeckte Membran 3 eingesetzt, um Partikel bzw. Fremdkörper vom Hohlraum 5 fernzuhalten und einen Ausgleich des Gasdrucks zwischen dem Hohlraum 5 und dem Außenbe riech 4 über den Strömungsweg 13 zu ermöglichen. Hierbei sind ein oder mehrere Sensorelemente 60, 60' an oder nahe der Druckentlastungsdeckeleinheit 2 angeord net (bzw. in die Druckentlastungsdeckeleinheit 2 integriert), wobei unterschiedliche Ausführungsvarianten der Sensorelemente 60, 60' möglich sind, wie eingangs ange geben. Dabei kann die Membran 3 z. B. selbst als Sensorelement 60 ausgebildet sein oder ein oder mehrere Sensorelemente 60 aufweisen. Die Sensorelemente der Membran 3 können dabei z. B. als Reißdraht ausgebildet sein und/oder vorteilhaft dehnungsempfindliche Fäden oder Streifen, wie Elastomerstreifen, umfassen, die bei Dehnung ihren elektrischen Widerstand oder ihre Kapazität ändern, so dass Wech selstromsignale in Abhängigkeit von der Dehnung bzw. Auswölbung der Membran 3 erzeugt bzw. geändert werden und als Sensorsignale weitergegeben und verarbeitet werden können. Die Druckentlastungsdeckeleinheit 2 kann damit zusätzliche Sensor funktionen erfüllen, um die Druckentlastungsüberwachung und/oder Druckent lastungsfunktion zu bewirken bzw. zu unterstützen.
Auch diese Sensorvorrichtung 6 bzw. die Druckentlastungsdeckeleinheit 2 lässt sich somit in ein Meldesystem, Steuerungssystem bzw. Regelungssystem einbinden, um
die Druckentlastungsüberwachung und/oder Druckentlastungsfunktion zu erfüllen. Insbesondere bei Integration der Sensorvorrichtung 6 sowie ggf. auch der Verar beitungseinheit 61 und/oder Aktuatoren 62 in die Druckentlastungsdeckeleinheit 2 kann die gesamte Druckentlastungsvorrichtung auch bei dieser Ausführung wie auch bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen als kompakte Einheit ausgebildet werden.
Bei dem in den Fig. 4A und 4B gezeigten vierten Ausführungsbeispiel weist die Druckentlastungsvorrichtung eine Druckentlastungsdeckeleinheit 2 und eine damit verbundene Sensorvorrichtung 6 auf, die entsprechend den vorstehenden Aus führungsbeispielen ausgeführt sein kann. Die Druckentlastungsdeckeleinheit 2 weist einen Deckelteil 20 auf, welcher über einen durchtrennbaren Trennbereich 26 me diendicht an einem Trennrand 27 der Gehäusewand 10 angebunden ist und mittels mindestens einer scharnierartigen Anbindung 25 bzw. Steg ebenfalls an der Gehäu- sewand 10 befestigt ist. Bei einem Innendruck in dem Hohlraum 5, welcher die Druckschwelle übersteigt, reißt der Trennbereich 26 gegenüber dem Trennrand 27 ab und wird zerstört und der Strömungsweg 13 von dem Hohlraum in den Außenbe reich 4 wird dadurch geöffnet, wobei der Deckelteil 20 über die Anbindung 25 an der Gehäusewand 10 gehalten wird. Damit das entweichende Medium bzw. Gas aus dem Hohlraum 5 nicht unmittelbar in die Umgebung entweicht, ist an die Öffnung 7 über einen Anschlussteil 40 ein Rohr 41 zum Ableiten des ausströmenden Mediums angeschlossen. Hierbei kann ein Sensorelement 60, etwa ein Reißdraht, z. B. zum Erfassen des Abreißens des Trennbereichs 26 ausgebildet sein, indem z. B. ein Stromfluss unterbunden wird, der von der Verarbeitungseinheit 61 erfasst wird. Auch können weitere Sensorelemente 60 vorhanden sein, um entsprechende Zustände weiterzumelden und z. B. für eine Steuerung oder Regelung ähnlich den vorherigen Ausführungsbeispielen zu nutzen.