DE-102024120985-B4 - Druckausgleichsvorrichtung und Gehäuse damit

Abstract

Druckausgleichsvorrichtung, umfassend einen gitterförmigen Käfig (1) mit einer in Durchströmungsrichtung (2) durchströmbaren Gasdurchtrittsöffnung (3), die eine Innen- (4) und eine Außenseite (5) der Druckausgleichsvorrichtung strömungsleitend verbindet, wobei die Gasdurchtrittsöffnung (3) eine der Außenseite (5) zugewandte Stirnseite (6) aufweist, die von einer gaspermeablen Membran (7) überdeckt ist, wobei der Membran (7) ein als Berstschutz ausgebildetes Überdruckventil (8) in einer funktionstechnischen Parallelschaltung zugeordnet ist, wobei die Membran (7) und das Überdruckventil (8) gemeinsam die Innen- (4) und Außenseite (5) räumlich voneinander trennen, wobei die Membran (7) eine kreisförmige Funktionsfläche (10) aufweist, die von einem ersten Außendurchmesser (9) begrenzt ist, wobei das Überdruckventil (8) kreisringförmig ausgebildet ist, mit einem Innendurchmesser (11), der die Gasdurchtrittsöffnung (3) außenumfangsseitig dichtend umschließt und einer Dichtlippe (12) mit einem zweiten Außendurchmesser (13), die eine Dichtfläche (14) des Käfigs (1) unter elastischer Vorspannung dichtend berührt, wobei die Dichtlippe (12) für eine Notentgasung der Innenseite (4) und zur Bereitstellung einer strömungsleitenden Verbindung zwischen Innen- (4) und Außenseite (5) von der Dichtfläche (14) abhebbar und in Offenstellung bringbar ist und wobei die Stirnseite (6) und die Membran (7) einander in Durchströmungsrichtung (2) mit Abstand (15) benachbart zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis aus erstem Außendurchmesser (9) der Funktionsfläche (10) und zweitem Außendurchmesser (13) der Dichtlippe (12) 0,9 bis 1,1 beträgt.

Inventors

• Christopher Schäfer
• Christian Kleinke
• Janis Zimmermann
• Michael Söndgen

Assignees

• CARL FREUDENBERG KG

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20240724

Claims (3)

1. Druckausgleichsvorrichtung, umfassend einen gitterförmigen Käfig (1) mit einer in Durchströmungsrichtung (2) durchströmbaren Gasdurchtrittsöffnung (3), die eine Innen- (4) und eine Außenseite (5) der Druckausgleichsvorrichtung strömungsleitend verbindet, wobei die Gasdurchtrittsöffnung (3) eine der Außenseite (5) zugewandte Stirnseite (6) aufweist, die von einer gaspermeablen Membran (7) überdeckt ist, wobei der Membran (7) ein als Berstschutz ausgebildetes Überdruckventil (8) in einer funktionstechnischen Parallelschaltung zugeordnet ist, wobei die Membran (7) und das Überdruckventil (8) gemeinsam die Innen- (4) und Außenseite (5) räumlich voneinander trennen, wobei die Membran (7) eine kreisförmige Funktionsfläche (10) aufweist, die von einem ersten Außendurchmesser (9) begrenzt ist, wobei das Überdruckventil (8) kreisringförmig ausgebildet ist, mit einem Innendurchmesser (11), der die Gasdurchtrittsöffnung (3) außenumfangsseitig dichtend umschließt und einer Dichtlippe (12) mit einem zweiten Außendurchmesser (13), die eine Dichtfläche (14) des Käfigs (1) unter elastischer Vorspannung dichtend berührt, wobei die Dichtlippe (12) für eine Notentgasung der Innenseite (4) und zur Bereitstellung einer strömungsleitenden Verbindung zwischen Innen- (4) und Außenseite (5) von der Dichtfläche (14) abhebbar und in Offenstellung bringbar ist und wobei die Stirnseite (6) und die Membran (7) einander in Durchströmungsrichtung (2) mit Abstand (15) benachbart zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , dass das Verhältnis aus erstem Außendurchmesser (9) der Funktionsfläche (10) und zweitem Außendurchmesser (13) der Dichtlippe (12) 0,9 bis 1,1 beträgt.
2. Druckausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass Überdruckventil (8) als in Richtung der Außenseite (5) konvex vorgewölbter Schirm (16) ausgebildet ist und aus einem gummielastischen Dichtungswerkstoff besteht.
3. Gehäuse, umfassend eine Druckausgleichsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 .

Description

Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Druckausgleichsvorrichtung und ein Gehäuse damit, wobei die Druckausgleichsvorrichtung einen gitterförmigen Käfig mit einer in Durchströmungsrichtung durchströmbaren Gasdurchtrittsöffnung umfasst, die eine Innen- und eine Außenseite der Druckausgleichsvorrichtung strömungsleitend verbindet, wobei die Gasdurchtrittsöffnung eine der Außenseite zugewandte Stirnseite aufweist, die von einer gaspermeablen Membran überdeckt ist, wobei der Membran ein als Berstschutz ausgebildetes Überdruckventil in einer funktionstechnischen Parallelschaltung zugeordnet ist, wobei die Membran und das Überdruckventil gemeinsam die Innen- und Außenseite räumlich voneinander trennen, wobei die Membran eine kreisförmige Funktionsfläche aufweist, die von einem ersten Außendurchmesser begrenzt ist, wobei das Überdruckventil kreisringförmig ausgebildet ist, mit einem Innendurchmesser, der die Gasdurchtrittsöffnung außenumfangsseitig dichtend umschließt und einer Dichtlippe mit einem zweiten Außendurchmesser, die eine Dichtfläche des Käfigs unter elastischer Vorspannung dichtend berührt , wobei die Dichtlippe für eine Notentgasung der Innenseite und zur Bereitstellung einer strömungsleitenden Verbindung zwischen Innen- und Außenseite von der Dichtfläche abhebbar und in Offenstellung bringbar ist und wobei die Stirnseite und die Membran einander in Durchströmungsrichtung mit Abstand benachbart zugeordnet sind. Stand der Technik Eine solche Druckausgleichsvorrichtung ist aus der DE 11 2019 005 336 T5 bekannt. Das als Berstschutz ausgebildete Überdruckventil besteht aus einem Kautschuk, dessen Änderungsrate der Reißfestigkeit, festgestellt nach einem offenbarten Prüfverfahren, 95 % bis 120 % beträgt. Der Werkstoff, aus dem das Überdruckventil besteht, soll hinsichtlich einer guten Wärmebeständigkeit vorteilhaft sein. Die jeweiligen Außendurchmesser der Funktionsfläche der Membran und der Dichtlippe weichen stark voneinander ab. Der Außendurchmesser der Dichtlippe ist im offenbarten Ausführungsbeispiel etwa dreimal größer als der Außendurchmesser der Funktionsfläche der Membran. Dazu ist ausgeführt, dass die gasdurchlässige Membran einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der Innendurchmesser des kreisringförmig ausgebildeten Überdruckventils ist. Der Innendurchmesser des Überdruckventils weist eine Größe auf, die ausreichend ist, um die gasdurchlässige Membran aufzunehmen. Insofern ist diese Druckausgleichsvorrichtung ähnlich ausgebildet, wie die nachfolgend beschriebene Druckausgleichsvorrichtung aus der EP 3 385 584 B1 und weist insofern auch dieselben Nachteile auf, wenn nur wenig Bauraum für die Druckausgleichsvorrichtung zur Verfügung steht, insbesondere dann, wenn der Durchmesser der Druckausgleichsvorrichtung durch ihren Einbauraum begrenzt und nur sehr klein ist. Eine weitere Druckausgleichsvorrichtung und ein Gehäuse damit sind aus der EP 3 385 584 B1 bekannt. Durch die funktionstechnische Parallelschaltung von Membran und Überdruckventil bleibt die Membran auch bei einer Notentgasung der Innenseite unbeschädigt, so dass die Membran der Druckausgleichsvorrichtung und damit die Druckausgleichsvorrichtung selbst im Anschluss an eine Notentgasung unverändert weiter benutzt werden können. Die Membran und das Überdruckventil sind koaxial zueinander angeordnet, derart, dass der erste Außendurchmesser der Funktionsfläche der Membran im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Überdruckventils entspricht. Die Membran ist direkt auf der der Außenseite zugewandten Stirnseite der Gasdurchtrittsöffnung angeordnet, so dass die Funktionsfläche der Membran dem Querschnitt der Gasdurchtrittsöffnung entspricht. Während der bestimmungsgemäßen Verwendung der Druckausgleichsvorrichtung, wenn also die Druckdifferenz zwischen Innen- und Außenseite unkritisch und eine Notentgasung der Innenseite nicht erforderlich ist, kommt es generell auf eine möglichst gute Permeabilität der Membran an. Gleichzeitig ist eine hohe Beständigkeit gegenüber einem Wasserdruck von der Außenseite vorteilhaft. Wenn nur wenig Bauraum für die Druckausgleichsvorrichtung zur Verfügung steht, insbesondere dann, wenn der Durchmesser der Druckausgleichsvorrichtung durch ihren Einbauraum begrenzt und nur sehr klein ist, wäre bei der vorbekannten Druckausgleichsvorrichtung auch die Funktionsfläche der Membran entsprechend klein, so dass in diesem Fall ein Druckausgleich zwischen Innen- und Außenseite während der bestimmungsgemäßen Verwendung der Druckausgleichsvorrichtung nicht mehr zufriedenstellend funktioniert. Die vorbekannte Druckausgleichsvorrichtung kann in Gehäusen zur Anwendung gelangen, die elektronische Komponenten oder einen chemischen Reaktor umschließen. Aus der DE 10 2023 125 545 A1 sind eine Ventilvorrichtung und ein Batteriegehäuse mit einer solchen Ventilvorrichtung bekannt. Die Ventilvorrichtung umfasst einen Basiskörper mit einem plattenförmigen, insbesondere kreisringscheibenförmigen Trägerelement aus einer Hartk