WO2022053285A1 - Maschinengehäuseentlüfter - Google Patents

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WO2022053285A1
WO2022053285A1 PCT/EP2021/073099 EP2021073099W WO2022053285A1 WO 2022053285 A1 WO2022053285 A1 WO 2022053285A1 EP 2021073099 W EP2021073099 W EP 2021073099W WO 2022053285 A1 WO2022053285 A1 WO 2022053285A1
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WO
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oil separator
housing
flow
area
separator housing
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PCT/EP2021/073099
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French (fr)
Inventor
Hakan SAHIN
Martin Huber
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Priority to US18/017,758 priority patent/US20230296039A1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/027—Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for venting gearboxes, e.g. air breathers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0433—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a deflection device, e.g. screen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00—Crankcase ventilating or breathing
    • F01M13/04—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil
    • F01M2013/0461—Crankcase ventilating or breathing having means for purifying air before leaving crankcase, e.g. removing oil with a labyrinth

Definitions

  • the invention relates to a machine housing breather and a motor vehicle transmission with such a breather.
  • a ventilation device for a transmission housing is known from the prior art, in particular from DE 10 2015 002 320 A1.
  • a transmission housing for a motor vehicle; this is not to be understood as a limitation of the invention to such an application.
  • the gears accommodated in the transmission housing are lubricated by means of splash lubrication, foam or aerosol formation can occur.
  • such a transmission housing has a machine housing or transmission vent, which in particular enables an exchange of air between the environment surrounding the transmission housing and the interior of the transmission. Due to the fact that foam or aerosol is formed in this interior space, this lubricant foam or this aerosol can escape from the interior space into the environment surrounding the transmission housing. This leads to an entry of lubricant from the interior of the transmission into the environment surrounding the transmission housing and is unintentional. This phenomenon leads to contamination of the transmission housing in question, for example an axle drive in a motor vehicle, and can contribute to the suspicion of a leak in this transmission housing, which is not present.
  • a machine housing ventilator is to be understood as a device for enabling pressure equalization and in particular an exchange of media between an interior space of a machine housing and an environment surrounding the machine housing.
  • the machine housing ventilator is set up in such a way that it allows free passage from this interior space into the surrounding environment, that is, an imaginary flow from an interior space Machine housing is made possible by the machine housing vent in a surrounding environment without the medium passing through a membrane.
  • a membrane of this type regularly has the disadvantage that it can lose its functionality or deteriorate if it is wetted with a lubricant.
  • the machine housing breather also has an oil separator device, which has a media inlet and a media outlet, with this oil separator device also being set up to free an aerosol or a foam, which flows through the machine housing breather to equalize the pressure, of liquid or liquid droplets or at least to reduce their proportion .
  • the media outlet of the oil separator housing is covered with an air-permeable venting device or connected to it in a fluid-conducting manner, with this venting device allowing free passage from this interior space into the environment.
  • the oil separator device has an oil separator housing in which the media inlet is arranged and the media inlet enables a gaseous medium from an interior of a machine housing to enter the oil separator housing as planned. Furthermore, this medium can escape through the oil separator device and through the ventilation device into the environment surrounding the machine housing ventilation device.
  • the oil separator housing has a labyrinth breather device for deflecting this medium.
  • An imaginary straight flow direction through the oil separator housing, the so-called ventilation direction, is also defined.
  • the venting direction can be understood as the cylinder axis, with the direction of flow from the media inlet to the media outlet.
  • the machine housing ventilation device has a labyrinth ventilation device, which is arranged in the oil separator housing, so that the labyrinth ventilation device is surrounded by the oil separator housing in a circumferential direction, in particular in relation to the ventilation direction.
  • the labyrinth ventilation device is designed as a separate component in relation to the oil separator housing.
  • the oil separator housing is preferably formed from a metallic material or has such a material at least as a component and more preferably the labyrinth ventilation device is formed from a plastic or has such a material at least as a component.
  • Such a configuration makes it possible to use the labyrinth ventilation device in an oil separator housing, which in particular enables good adaptation to the spatial conditions.
  • the labyrinth breather device has a first and at least one second baffle, which are designed to prevent straight flow through the oil separator housing. More preferably, these baffles are arranged spaced apart from each other in the oil separator housing and preferably they are arranged, at least essentially, parallel to one another. More preferably, the at least two baffle walls are connected to one another by a central web and are spaced apart from one another by this web. In particular, this arrangement results in the first and at least one second baffle being arranged in the venting direction in the oil separator housing downstream of the media inlet and upstream of the media outlet, based on the venting direction.
  • the first impact wall is set up in such a way that it closes off the oil separator housing except for at least one first flow-through area, the so-called first flow-through area.
  • the first baffle covers a specific area of the cross section of the oil separator housing on which it is arranged, and the sum of the covered area and the area through which flow can occur gives the full cross-sectional area of the oil separator housing at the location at which the first baffle wall is arranged.
  • the second baffle wall is arranged in the oil separator housing in such a way that it closes off the oil separator housing except for at least one second flow-through area, the so-called second flow-through area.
  • the second baffle covers a certain area of the cross section of the oil separator housing on which it is arranged, and the sum of the covered area and the area through which flow can occur gives the full cross-sectional area of the oil separator housing at the location at which the second baffle wall is arranged.
  • the first baffle wall preferably narrows the area through which flow can take place in the oil separator housing to the first flow area, which makes up 40% or less of the total cross-sectional area of the oil separator housing, based on the location at which the first baffle wall is arranged.
  • the second baffle wall preferably narrows the area through which flow can take place in the oil separator housing to the second flow area, which makes up 40% or less of the total cross-sectional area of the oil separator housing, based on the location at which the second baffle wall is arranged. further preferably at least one or more or all of the baffles are narrowed to less than 20% and more preferably to less than 10%.
  • the first and at least one second baffle wall are arranged in the oil separator housing in such a way that the first and second flow-through areas are twisted or shifted relative to one another.
  • at least two through-flow areas are shifted relative to one another in such a way that a straight flow in the venting direction through the oil separator housing is prevented by these at least two baffle walls.
  • a deflection of the medium flowing through the oil separator housing is achieved by means of the two baffle walls and the two through-flow areas arranged therein. Studies have shown that the functional reliability of the machine housing breather can be improved by redirecting a media flow through the oil separator housing.
  • the labyrinth ventilation device has an end wall which has at least one outlet area through which the flow can flow freely, or forms such an outlet area together with the oil separator housing.
  • the oil separator housing has an end stop, which is preferably contacted by the end wall of the labyrinth device, preferably in the axial direction, and in particular the end wall contacts the oil separator housing where the media outlet is not arranged.
  • this outlet area through which there can be a free flow can be understood as the media outlet of the oil separator housing.
  • the proposed embodiment enables the labyrinth ventilation device to be positioned securely in the oil separator housing.
  • a motor vehicle transmission which has at least one machine housing breather which is designed according to one of the preceding claims.
  • a machine housing breather allows liquid to be retained in the interior of the motor vehicle transmission and provides nevertheless a possibility for pressure equalization between the interior of the motor vehicle transmission and the environment surrounding the motor vehicle.
  • this vent can consist of a vent lower part made of a metallic material, preferably made of aluminum, which is inserted into the gear housing and preferably glued in place, and a venting device preferably be constructed of a breather cap.
  • labyrinth structures such as are now proposed as a separate component by means of the labyrinth device, offer functional advantages which, in particular, prevent or at least reduce the escape of oil and oil foam.
  • the breather cap has small bores or recesses through which an existing overpressure in the machine housing interior can escape by means of the machine housing breather and the medium flowing out through the breather cap carries small amounts of oil and oil foam with it, this medium can thus be understood as an aerosol and transport this oil or oil foam in the known solutions into the environment.
  • the invention proposes the solution shown in FIG. 1, in which an oil separator device 1 with a labyrinth device 7 is used.
  • the labyrinth device 7 is accommodated in the lower breather part used as the oil separator housing 5 .
  • the breather base or oil separator housing 5 is designed in some existing machine housing breathers in such a way that it can continue to be used with a labyrinth device 7 without any additional modification, or a combination of a labyrinth device can also be used 7 with an oil separator housing 5 adapted to it, or a ventilation device 4 with a labyrinth device 7 as a one-piece solution.
  • the oil and the oil foam are held back in the oil separator housing 5 when the pressure is equalized and only the air from the interior of the machine housing, for example a gear housing, escapes into the surrounding environment 6.
  • the media inlet 2 exits the machine housing that is still contaminated with oil Medium enters the oil separator housing 5 and basically flows through it in the venting direction 8.
  • the medium flow is deflected several times according to the medium flow 17 (FIG. 2) by the labyrinth device 7 arranged in the oil separator housing.
  • a basic consideration in the illustrated machine housing breather with oil separator device 1 is that the labyrinth device 7 in the provided oil separator housing 5 causes oil foam, oil mist and oil splashes to be held back in different stages, so that via the media outlet 3, which runs through the outlet area 15 in the end wall 14 is formed in connection with the oil separator housing 5, and only air escapes via the ventilation device 4.
  • the end wall 14 can have a plurality of outlet regions 15, 15a.
  • the oil separation in the breather housing 5 is achieved by means of the media flow 17, which is specifically deflected, and the baffle walls 9, 10, 10a, 10b, 10c.
  • the oil foam or the aerosol in the interior of a machine housing to be ventilated arises, explained using the example of an axle drive for a motor vehicle with splash or injection lubrication, in this axle drive by turbulence of the oil during the gear wheel movement, the oil being necessary for lubrication.
  • a vent with small bores or recesses in the environment 6 surrounding the axle transmission is used. It can happen that small amounts of oil get into this environment 6 .
  • the labyrinth device 7 in connection with the oil separator housing 5 holds back the oil contained in the aerosol before it reaches the ventilation device 4 .
  • a multi-stage design of the labyrinth device 7, in which the first baffle wall 9 with the first flow-through area 12 is spaced apart from the second baffle wall 10 with the second flow-through area 13 by the central web 11, can improve the operating principle, particularly if this is combined with further second baffle walls 10a -10c, which in turn are spaced apart from one another by further central webs 11a-11c.
  • FIG. 2 it can be seen that the individual baffles 9, 10, 10a - 10c spaced from each other and with respect to the flow areas 12, 13, 13a-13c, are twisted against each other, so that the deflected media flow 17 through the oil separator housing 5, caused by the labyrinth device 7, results.
  • baffle walls which are plate-shaped in FIG.
  • the end wall 14 is supported on the axial stop 6 of the oil separator housing 5, the radial positioning is achieved by means of the support of the impact walls 9, 10, 10a-10c.
  • the labyrinth device 7 can be pressed into the ventilation device 4, glued in place or fixed with an undercut.
  • the through-flow areas 12, 13, 13a-13c are small compared to those through the respective baffle 9, 10, 10a-10c, in any case less than 40% and preferably less than 20%.

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Abstract

Maschinengehäuseentlüfter mit einer Ölabscheidereinrichtung (1), welche eine Medieneinlass (2) und einen Medienauslass (3) aufweist, wobei der Medienauslass (3) mit einer luftdurchlässigen Entlüftungseinrichtung (4) abgedeckt oder mit dieser fluidleitend verbunden ist und weiter weist Ölabscheidereinrichtung (1) ein Ölabscheidergehäuse (5) auf in welchem der Medieneinlass (2) angeordnet ist, wobei durch den Medieneinlass (2) ein gasförmiges Medium planmäßig in das Ölabscheidergehäuse (5) eintreten kann und durch die Ölabscheidereinrichtung (3) hindurch und durch die Entlüftungseinrichtung (4) in die den Maschinengehäuseentlüfter umgebende Umwelt (6) austreten kann, und wobei das Ölabscheidergehäuse (5) eine Labyrinthentlüftereinrichtung (7) zum Umlenken von durch den Maschinengehäuseentlüfter strömenden Medium aufweist und dass eine gedachte geradlinige Strömungsrichtung durch das Ölabscheidergehäuse, sogenannte Entlüftungsrichtung (8), definiert ist, wobei die Entlüftungsrichtung (8) in Richtung vom Medieneinlass (2) zum Medienauslass (3) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthentlüftereinrichtung (7), in einer Umfangsrichtung, bezogen auf die Entlüftungsrichtung (8), von dem Ölabscheidergehäuse (5) wenigstens teilweise umgeben und gegenüber diesem als separates Bauteil ausgebildet ist.

Description

Maschinengehäuseentlüfter
Die Erfindung betrifft einen Maschinengehäuseentlüfter und ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem solchen Entlüfter. Aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der DE 10 2015 002 320 A1 , ist eine Entlüftungsvorrichtung für ein Getriebegehäuse bekannt.
Nachfolgend ist die Erfindung im Zusammenhang mit einem Getriebegehäuse für ein Kraftfahrzeug erläutert, dies ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung auf eine derartige Anwendung zu verstehen. Soweit in dem Getriebegehäuse die darin aufgenommenen Zahnräder mittels einer Tauchschmierung geschmiert sind, kann es zur Schaumbeziehungsweise Aerosolbildung kommen. Weiter weist ein solches Getriebegehäuse einen Maschinengehäuse- beziehungsweise Getriebeentlüfter auf, welcher insbesondere einen Luftaustausch zwischen der das Getriebegehäuse umgebenden Umwelt und dem Getriebeinnenraum ermöglicht. Aufgrund der Tatsache, der Schaum- beziehungsweise Aerosolbildung in diesem Innenraum, kann dieser Schmierstoffschaum- beziehungsweise dieses Aerosol aus dem Innenraum in die das Getriebegehäuse umgebende Umwelt austreten. Dies führt zu einem Eintrag von Schmierstoff aus dem Getriebeinnenraum in die das Getriebegehäuse umgebende Umwelt und ist ungewollt. Dieses Phänomen führt zur Verschmutzung des betroffenen Getriebegehäuses, beispielsweise eines Achsgetriebes in einem Kraftfahrzeug und kann dazu beitragen, dass eine Undichtigkeit an diesem Getriebegehäuse vermutet wird, welche nicht vorhanden ist.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Maschinengehäuseentlüfter und ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem solchen Entlüfter anzugeben, welche verbesserte Betriebseigenschaften aufweisen. Diese Aufgabe wird durch einen Maschinengehäuseentlüfter gemäß dem ersten Patentanspruch gelöst sowie durch ein Kraftfahrzeuggetriebe mit einem solchen Entlüfter, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Im Sinne der Erfindung ist unter einem Maschinengehäuseentlüfter eine Einrichtung zum Ermöglichen eines Druckausgleichs und insbesondere eines Medienaustauschs zwischen einem Innenraum eines Maschinengehäuses und einer das Maschinengehäuse umgebenden Umwelt zu verstehen. Weiter ist der Maschinengehäuseentlüfter derart eingerichtet, dass dieser einen freien Durchtritt aus diesem Innenraum in diesen umgebende Umwelt ermöglicht, dass also eine gedachte Strömung aus einem Innenraum eines Maschinengehäuses durch den Maschinengehäuseentlüfter in eine umgebende Umwelt ermöglicht ist, ohne dass das Medium durch eine Membrane tritt. Insbesondere eine derartige Membrane hat regelmäßig den Nachteil, dass diese bei Benetzung mit einem Schmierstoff ihre Funktionstüchtigkeit einbüßen können oder sich verschlechtern.
Weiter weist der Maschinengehäuseentlüfter eine Ölabscheidereinrichtung auf, welche eine Medieneinlass und einen Medienauslass aufweist, wobei diese Ölabscheidereinrichtung weiter dazu eingerichtet ist, ein Aerosol oder einen Schaum, welcher zum Druckausgleich durch den Maschinengehäuseentlüfter strömt, von Flüssigkeit beziehungsweise Flüssigkeitströpfchen zu befreien oder deren Anteil wenigstens zu verringern. Der Medienauslass des Ölabscheidergehäuses ist mit einer luftdurchlässigen Entlüftungseinrichtung abgedeckt oder mit dieser fluidleitend verbunden, wobei diese Entlüftereinrichtung einen freien Durchtritt aus diesem Innenraum in die Umgebung ermöglicht. Die Ölabscheidereinrichtung weist ein Ölabscheidergehäuse auf, in welchem der Medieneinlass angeordnet ist und der Medieneinlass ermöglicht einem gasförmigen Medium aus einem Innenraum eines Maschinengehäuses den planmäßigen Eintritt in das Ölabscheidergehäuse. Weiter kann dieses Medium durch die Ölabscheidereinrichtung hindurch und durch die Entlüftungseinrichtung in die den Maschinengehäuseentlüfter umgebende Umwelt austreten.
Insbesondere zum Entfernen von Flüssigkeit aus dem Medium, welches den Maschinengehäuseentlüfter durchströmt, weist das Ölabscheidergehäuse eine Labyrinthentlüftereinrichtung zum Umlenken dieses Mediums auf. Weiter ist eine gedachte geradlinige Strömungsrichtung durch das Ölabscheidergehäuse, sogenannte Entlüftungsrichtung, definiert. Bezogen auf ein zylindrisches Ölabscheidergehäuse kann die Entlüftungsrichtung als Zylinderachse aufgefasst werden, mit der Strömungsrichtung vom Medieneinlass zum Medienauslass.
Weiter ist vorgeschlagen, dass der Maschinengehäuseentlüfter eine Labyrinthentlüftereinrichtung aufweist, welche in dem Ölabscheidergehäuse angeordnet ist, sodass die Labyrinthentlüftereinrichtung in einer Umfangsrichtung, insbesondere bezogen auf die Entlüftungsrichtung, von dem Ölabscheidergehäuse umgeben ist. Weiter ist die Labyrinthentlüftereinrichtung gegenüber dem Ölabscheidergehäuse als separates Bauteil ausgebildet. Vorzugsweise ist das Ölabscheidergehäuse aus einem metallischen Werkstoff gebildet oder weist einen solchen Werkstoff wenigstens als einen Bestandteil auf und weiter vorzugsweise ist die Labyrinthentlüftereinrichtung aus einem Kunststoff gebildet oder weist einen solchen Werkstoff wenigstens als einen Bestandteil auf. Insbesondere durch eine derartige Ausgestaltung ist es ermöglicht, die Labyrinthentlüftereinrichtung in ein Ölabscheidergehäuse einzusetzen, insbesondere dadurch ist eine gute Anpassung an die räumlichen Gegebenheiten ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Labyrinthentlüftereinrichtung eine erste und wenigstens eine zweite Prallwand, welche zum Verhindern einer geradlinigen Strömung durch das Ölabscheidergehäuse eingerichtet sind, auf. Weiter vorzugsweise sind diese Prallwände zueinander beabstandet im Ölabscheidergehäuse angeordnet und vorzugsweise sind diese, wenigstens im Wesentlichen, parallel zueinander angeordnet. Weiter vorzugsweise sind die wenigstens zwei Prallwände mit einem Mittelsteg miteinander verbunden und durch diesen voneinander beabstandet. Insbesondere durch diese Anordnung ergibt es sich, dass die erste und wenigstens eine zweite Prallwand in Entlüftungsrichtung im Ölabscheidergehäuse stromabwärts zum Medieneinlass und stromaufwärts zum Medienauslass, bezogen auf die Entlüftungsrichtung, angeordnet sind.
Die erste Prallwand ist dabei derart eingerichtet, dass diese das Ölabscheidergehäuse bis auf wenigstens einen ersten durchströmbaren Bereich, sogenannter erster Durchströmungsbereich, abschließt. Zum Abschließen überdeckt die erste Prallwand einen bestimmten Bereich des Querschnitts des Ölabscheidergehäuses, an welchem diese angeordnet ist und weiter ergibt die Summe aus dem abgedeckten und dem durchströmbaren Bereich die volle Querschnittsfläche des Ölabscheidergehäuses an dem Ort, an welchem die erste Prallwand angeordnet ist. Weiter vorzugsweise ist die zweite Prallwand in dem Ölabscheidergehäuse derart angeordnet, dass diese das Ölabscheidergehäuse bis auf wenigstens einen zweiten durchströmbaren Bereich, sogenannter zweiter Durchströmungsbereich, abschließt. Zum Abschließen überdeckt die zweite Prallwand ein bestimmten Bereich des Querschnitts des Ölabscheidergehäuses, an welchem diese angeordnet ist und weiter ergibt die Summe aus dem abgedeckten und dem durchströmbaren Bereich die volle Querschnittsfläche des Ölabscheidergehäuses an dem Ort an welchem die zweite Prallwand angeordnet ist.
Vorzugsweise verengt die erste Prallwand die im Ölabscheidergehäuse durchströmbare Fläche auf den ersten Durchströmungsbereich, welcher 40% oder weniger der gesamten Querschnittsfläche des Ölabscheidergehäuse, bezogen auf den Ort an welchem die erste Prallwand angeordnet ist, ausmacht. Vorzugsweise verengt die zweite Prallwand die im Ölabscheidergehäuse durchströmbare Fläche auf den zweiten Durchströmungsbereich, welcher 40% oder weniger der gesamten Querschnittsfläche des Ölabscheidergehäuses, bezogen auf den Ort an welchem die zweite Prallwand angeordnet ist, ausmacht. Weiter vorzugsweise findet in wenigstens einer der Prallwände oder in mehreren oder in allen eine Verengung auf weniger als 20% und weiter vorzugsweise auf weniger als 10% statt.
Insbesondere mit einer solchen wenigstens zweifachen (erste Prallwand, wenigstens eine zweite Prallwand) Verengung der Durchströmungsbereiche auf weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 40%, der gesamten theoretisch möglichen durchströmbaren Fläche im Ölabscheidergehäuse ist ein hoher Abscheidegrad von Flüssigkeit aus dem durch den Maschinengehäuseentlüfter strömenden Medium ermöglicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste und wenigstens eine zweite Prallwand derart in dem Ölabscheidergehäuse angeordnet, dass der erste und der zweite Durchströmungsbereich gegeneinander verdreht oder gegeneinander verschoben sind. Insbesondere sind wenigstens zwei Durchströmungsbereiche derart gegeneinander verschoben, dass eine geradlinige Strömung in Entlüftungsrichtung durch das Ölabscheidergehäuse durch diese wenigstens zwei Prallwände verhindert ist. Anders gewendet wird mittels der beiden Prallwände und die darin angeordneten zwei Durchströmungsbereiche ein Umlenkung von durch das Ölabscheidergehäuse strömenden Medium erreicht. Untersuchungen haben gezeigt, dass durch eine Umlenkung einer Medienströmung durch das Ölabscheidergehäuse die Funktionssicherheit des Maschinengehäuseentlüfters verbesserbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Labyrinthentlüftereinrichtung eine Endwand auf, welche wenigstens einen freidurchströmbaren Auslassbereich aufweist, beziehungsweise einen solchen zusammen mit dem Ölabscheidergehäuse ausbildet. Weiter weist das Ölabscheidergehäuse einen Endanschlag, welcher vorzugsweise durch die Endwand der Labyrintheinrichtung kontaktiert ist vorzugsweise in axialer Richtung und insbesondere kontaktiert die Endwand das Ölabscheidergehäuse dort wo der Medienauslass nicht angeordnet ist. Insbesondere kann dieser freidurchströmbare Auslassbereich als der Medienauslass des Ölabscheidergehäuses verstanden werden. Insbesondere mittels der vorgeschlagenen Ausführungsform ist eine sichere Positionierung der Labyrinthentlüftereinrichtung in dem Ölabscheidergehäuse ermöglicht.
Weiter ist ein Kraftfahrzeuggetriebe vorgeschlagen, welches wenigstens einen Maschinengehäuseentlüfter aufweist, welcher nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist. Insbesondere ein derartiger Maschinengehäuseentlüfter ermöglicht die Rückhaltung von Flüssigkeit in dem Innenraum des Kraftfahrzeuggetriebes und stellt dennoch eine Möglichkeit zum Druckausgleich zwischen dem Innenraum des Kraftfahrzeuggetriebes und der das Kraftfahrzeug umgebenden Umwelt her.
Nachfolgend sind einzelne Merkmale und eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert, dabei sind auch andere als die dargestellten Kombinationen von Merkmalen grundsätzlich möglich. Dabei zeigt:
Fig.1 : eine perspektivische Schnittdarstellung durch einen an einem Kraftfahrzeuggetriebe angeordneten Maschinengehäuseentlüfter,
Fig.2: eine perspektivische Darstellung einer Labyrinthentlüftereinrichtung zur Verwendung in einem hohlzylindrischen Ölabscheidergehäuse.
Bei bekannten Maschinengehäuseentlüfter, insbesondere bei solchen welche einen barrierefreien Druckausgleich, also einen Druckausgleich ohne Durchtritt durch eine Membran ermöglichen, kann dieser Entlüfter aus einem in das Getriebegehäuse eingesetzten, vorzugsweise eingeklebten, Entlüfterunterteil aus einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise aus einem Aluminiumwerkstoff, und einer Entlüftungseinrichtung, vorzugsweise einer Entlüfterkappe aufgebaut sein. Labyrinthstrukturen, so wie diese nun mittels der Labyrintheinrichtung als separates Bauteil vorgeschlagen ist, bieten demgegenüber funktionale Vorteile, welche insbesondere ein Entweichen von Öl und Ölschaum verhindern oder wenigstens vermindert.
Es ist weiter bekannt, dass die Entlüfterkappe kleine Bohrungen oder Ausnehmungen aufweist, durch welche ein im Maschinengehäuseinnenraum bestehender Überdruck mittels des Maschinengehäuseentlüfters aus diesem entweichen kann und das dabei durch die Entlüfterkappe ausströmende Medium führt kleine Mengen an Öl und Ölschaum mit sich, dieses Medium kann somit als Aerosol aufgefasst werden und diesen Öl beziehungsweise Ölschaum bei den bekannten Lösungen in die Umgebung transportieren.
Demgegenüber schlägt die Erfindung die in Figur 1 dargestellte Lösung vor, bei welcher eine Ölabscheidereinrichtung 1 mit Labyrintheinrichtung 7 Verwendung findet. Im Fall einer Nachrüstlösung, ist die Labyrintheinrichtung 7 in dem als Ölabscheidergehäuse 5 verwendeten Entlüfterunterteil aufgenommen. Das Entlüfterunterteil oder Ölabscheidergehäuse 5 ist bei manchen bestehenden Maschinengehäuseentlüftern derart konzipiert, dass es ohne eine zusätzliche Änderung mit einer Labyrintheinrichtung 7 weiter verwendet werden kann, weiter kann auch eine Kombination aus einer Labyrintheinrichtung 7 mit darauf angepasstem Ölabscheidergehäuse 5 oder eine Entlüftereinrichtung 4 mit Labyrintheinrichtung 7 als einteilige Lösung zum Einsatz kommen. Durch die vorgeschlagene Gestaltung werden das Öl und der Ölschaum beim Druckausgleich im Ölabscheidergehäuse 5 zurückgehalten und nur die Luft aus dem Innenraum des Maschinengehäuses, beispielsweise einem Getriebegehäuse entweicht in die umgebende Umwelt 6. Dabei tritt aus dem Maschinengehäuse über den Medieneinlass 2 das noch mit Öl kontaminierte Medium in das Ölabscheidergehäuse 5 ein und durchströmt dies grundsätzlich in der Entlüftungsrichtung 8. Durch die im Ölabscheidergehäuse angeordnete Labyrintheinrichtung 7 wird die Medienströmung aber entsprechend der Medienströmung 17 (Figur 2) mehrfach umgelenkt.
Eine Grundüberlegung bei dem dargestellten Maschinengehäuseentlüfter mit Ölabscheidereinrichtung 1 ist, dass die Labyrintheinrichtung 7 in dem vorgesehen Ölabscheidergehäuse 5 dazu führt, dass Ölschaum, Ölnebel und Ölspritzer in verschiedenen Stufen zurückgehalten werden, sodass über den Medienauslass 3, welcher durch den Auslassbereich 15 in der Endwand 14 im Zusammenhang mit dem Ölabscheidergehäuse 5 gebildet ist, und über die Entlüftereinrichtung 4 nur noch Luft entweicht. Wie dargestellt, können in der Endwand 14 mehrere Auslassbereiche 15, 15a angeordnet sein. Die Ölabscheidung im Entlüftergehäuse 5 wird mittels dem gezielt umgelenkten Medienstrom 17 und die Prallwände 9, 10, 10a, 10b, 10c erreicht.
Der Ölschaum beziehungsweise das Aerosol im Innenraum eines zu entlüftenden Maschinengehäuses entsteht, erläutert am Beispiel eines Achsgetriebes für ein Kraftfahrzeug mit einer Tauch- oder Einspritzschmierung, in diesem Achsgetriebe durch Verwirbeln des Öls bei der Zahnradbewegung, wobei das Öl zur Schmierung notwendig ist. Um den thermisch bedingten Überdruck aus dem Getriebe abzuführen, wird eine Entlüftung mit kleinen Bohrungen oder Ausnehmungen in die das Achsgetriebe umgebende Umwelt 6 eingesetzt. Hierbei kann es vorkommen, dass auch Öl in kleinen Mengen in diese Umwelt 6 gelangt. Die Labyrintheinrichtung 7 im Zusammenhang mit dem Ölabscheidergehäuse 5 hält dabei das im Aerosol enthaltene Öl zurück, bevor dieses zur Entlüftereinrichtung 4 gelangt.
Durch eine mehrstufige Ausprägung der Labyrintheinrichtung 7, bei welcher die erste Prallwand 9 mit dem ersten Durchströmungsbereich 12 durch den Mittelsteg 11 von der zweiten Prallwand 10 mit dem zweiten Durchströmungsbereich 13 beabstandet ist, kann das Wirkprinzip verbessert werden, insbesondere wenn dieses mit weiteren zweiten Prallwänden 10a-10c, welche ihrerseits durch weitere Mittelstege 11a-11c voneinander beabstandet sind, ergänzt ist. In Figur 2 ist erkennbar, dass die einzelnen Prallwände 9, 10, 10a - 10c voneinander beabstandet und bezüglich der Durchströmungsbereiche 12, 13, 13a-13c, jeweils gegeneinander verdreht sind, sodass sich die umgelenkte Medienströmung 17 durch das Ölabscheidergehäuse 5, verursacht durch die Labyrintheinrichtung 7, ergibt. Anders gewendet dienen mehrere Stufen an der Labyrintheinrichtung, sogenannte Prallwände, welche in Figur 2 tellerförmig ausgeführt sind und an jeweils gegenüberliegenden Stellen Ausschnitte beziehungsweise Durströmungsbereiche 12, 13, 13a-13c aufweisen, als Labyrinth und halten Öl, Ölnebel und Ölschaum zurück.
Zur axialen Positionierung stützt sich die Endwand 14 am axialen Anschlag 6 des Ölabscheidergehäuses 5 ab, die radiale Positionierung wird mittels der Abstützung der Prallwände 9, 10, 10a-10c erreicht. Alternativ zu der dargestellten Ausführungsform kann die Labyrintheinrichtung 7 in der Entlüftereinrichtung 4 eingepresst, eingeklebt oder mit einem Hinterschnitt fixiert werden. Die Durchströmungsbereiche 12, 13, 13a-13c sind gegenüber der durch die jeweilige Prallwand 9, 10, 10a-10c klein, jedenfalls kleiner als 40% und bevorzugt kleiner als 20%.
Bezugszeichenliste:
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Claims

Ansprüche
1. Maschinengehäuseentlüfter mit einer Ölabscheidereinrichtung (1), welche eine Medieneinlass (2) und einen Medienauslass (3) aufweist, wobei der Medienauslass (3) mit einer luftdurchlässigen Entlüftungseinrichtung (4) abgedeckt oder mit dieser fluidleitend verbunden ist und weiter weist Ölabscheidereinrichtung (1) ein Ölabscheidergehäuse (5) auf in welchem der Medieneinlass (2) angeordnet ist, wobei durch den Medieneinlass (2) ein gasförmiges Medium planmäßig in das Ölabscheidergehäuse (5) eintreten kann und durch die Ölabscheidereinrichtung (3) hindurch und durch die Entlüftungseinrichtung (4) in die den Maschinengehäuseentlüfter umgebende Umwelt (6) austreten kann, und wobei das Ölabscheidergehäuse (5) eine Labyrinthentlüftereinrichtung (7) zum Umlenken von durch den Maschinengehäuseentlüfter strömenden Medium aufweist und dass eine gedachte geradlinige Strömungsrichtung durch das Ölabscheidergehäuse, sogenannte Entlüftungsrichtung (8), definiert ist, wobei die Entlüftungsrichtung (8) in Richtung vom Medieneinlass (2) zum Medienauslass (3) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Labyrinthentlüftereinrichtung (7), in einer Umfangsrichtung, bezogen auf die Entlüftungsrichtung (8), von dem Ölabscheidergehäuse (5) wenigstens teilweise umgeben und gegenüber diesem als separates Bauteil ausgebildet ist.
2. Maschinengehäuseentlüfter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass die Labyrinthentlüftereinrichtung (7) eine erste (9) und wenigstens eine zweite (10) Prallwand aufweist und dass diese wenigstens zwei Prallwände (9, 10) mit einem Mittelsteg (11) miteinander verbunden und durch diesen voneinander beabstandet sind, dass diese erste und diese zweite Prallwand (9, 10) in Entlüftungsrichtung (8) im Ölabscheidergehäuse (8) stromabwärts zum Medieneinlass (2) und stromaufwärts zum Medienauslass (3) angeordnet sind, dass die erste Prallwand (9) das Ölabscheidergehäuse bis auf wenigstens einen ersten durchströmbaren Bereich, sogenannter erster Durchströmungsbereich (12), abschließt und dass die zweite Prallwand (10) das Ölabscheidergehäuse (5) bis auf wenigstens einen zweiten durchströmbaren Bereich, sogenannter zweiter Durchströmungsbereich (13), abschließt und dass die erste Prallwand (9) die im Ölabscheidergehäuse (5) durchströmbare Fläche, also den ersten Durchströmungsbereich (12), auf 40% oder weniger der gesamten Querschnittsfläche des Ölabscheidergehäuses verengt, bezogen auf den Ort an welchem die erste Prallwand angeordnet ist, und dass die zweite Prallwand die im Ölabscheidergehäuse durchströmbare Fläche, also den zweiten Durchströmungsbereich (13), auf 40% oder weniger der gesamten Querschnittsfläche des Ölabscheidergehäuses (5) verengt, bezogen auf den Ort an welchem die zweite Prallwand (10) angeordnet ist.
3. Maschinengehäuseentlüfter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass die eine erste (9) und die wenigstens eine zweite (10) Prallwand derart in dem Ölabscheidergehäuse (5) angeordnet sind, dass der erste und der zweite Durchströmungsbereich (12, 13) gegeneinander verdreht oder verschoben sind, so dass eine geradlinige Strömung in Entlüftungsrichtung (8) durch das Ölabscheidergehäuse (5) durch diese wenigstens zwei Prallwände (9, 10) verhindert ist.
4. Maschinengehäuseentlüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet die Labyrinthentlüftereinrichtung (7) eine Endwand (14) aufweist, welche wenigstens einen freidurchströmbaren Auslassbereich (15) aufweist und dass das Ölabscheidergehäuse (5) einen Endanschlag (16) aufweist und dass die Endwand (14) das Labyrinthgehäuse (5) an diesem Endanschlag (16) in axialer Richtung kontaktiert und dass der wenigstens eine freidurchströmbare Auslassbereich (15) in der Endwand den Medienauslass (3) bildet.
5. Kraftfahrzeuggetriebe mit einem Maschinengehäuseentlüfter nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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