DE202005016906U1 - Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge und dafür bestimmter Ventileinsatz - Google Patents
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Abstract
Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge,
mit einem Behälter (2), in dessen Bodenwand (3) eine Öffnung (4) ausgespart ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
in diese Öffnung (4) ein Ventileinsatz (7) eingesetzt ist, der aufweist:
– eine Führungshülse (10) mit einer Umfangswand (11), die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Führungshülsenenden (12 und 14) erstreckt;
– an oder benachbart zu dem einen Führungshülsenende (12) vom Innenumfang der Umfangswand (11) ein ringförmiger Flansch (20) radial nach innen absteht, der eine Ventilbohrung (24) begrenzt;
– innerhalb dieser Führungshülse (10) ein Schwimmkörper in der Führungshülsen-Längsrichtung "L" leicht hin- und herbewegbar, verschieblich angeordnet ist; und
– an dem zum ringförmigen Flansch (20) benachbarten Ende des Schwimmkörpers ein abstehender Teller (50) aus Weichplastik angebracht ist, der federnd am ringförmigen Flansch (20) anliegen und dabei die Ventilbohrung (24) verschließen kann.
mit einem Behälter (2), in dessen Bodenwand (3) eine Öffnung (4) ausgespart ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
in diese Öffnung (4) ein Ventileinsatz (7) eingesetzt ist, der aufweist:
– eine Führungshülse (10) mit einer Umfangswand (11), die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Führungshülsenenden (12 und 14) erstreckt;
– an oder benachbart zu dem einen Führungshülsenende (12) vom Innenumfang der Umfangswand (11) ein ringförmiger Flansch (20) radial nach innen absteht, der eine Ventilbohrung (24) begrenzt;
– innerhalb dieser Führungshülse (10) ein Schwimmkörper in der Führungshülsen-Längsrichtung "L" leicht hin- und herbewegbar, verschieblich angeordnet ist; und
– an dem zum ringförmigen Flansch (20) benachbarten Ende des Schwimmkörpers ein abstehender Teller (50) aus Weichplastik angebracht ist, der federnd am ringförmigen Flansch (20) anliegen und dabei die Ventilbohrung (24) verschließen kann.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge. Weiterhin betrifft die Erfindung einen, für ein solches Elektronikgehäuse bestimmten Ventileinsatz.
- Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge dienen zur geschützten Unterbringung von Elektronikbauteilen, Steuergeräten und deren Teilen, sowie von weiteren Komponenten dieser Art an einem Kraftfahrzeug. Mit Hilfe solcher Steuergeräte können beispielsweise Parameter wie Einspritzmenge, Lambdasondenregelung, Ladedruck, Zündzeitpunkt und dergleichen kontrolliert werden. Elektronikbauteile können als Komponenten von Telekommunikationseinrichtungen, Navigationssystemen, Audioeinrichtungen und dergleichen vorgesehen werden. Auch elektrische Sicherungen können in einem solchen Elektronikgehäuse untergebracht sein. Elektronikbauteile, Steuergeräte und weitere Komponenten dieser Art müssen für den Kundendienst erreichbar sein, damit defekte Teile leicht ausgetauscht werden können und/oder an diesen Geräten und Komponenten neue Einstellungen vorgenommen werden können.
- Deshalb werden solche Elektronikbauteile und Steuergeräte enthaltende Elektronikgehäuse typischerweise meist an einer Stelle im Kraftfahrzeug montiert, die bei geöffneter Motorhaube zugänglich ist. Beispielsweise kann ein solches Elektronikgehäuse zwischen der Spritzwand des Fahrzeugs und dem Motorraum angeordnet sein oder an einer Seite des Motorraums. In diesem Bereich muss mit Verschmutzungen, sowie der Einwirkung von Wasser und Wärme gerechnet werden. Typischerweise weist ein solches Elektronikgehäuse einen ein- oder mehrteiligen Behälter auf, der in der Regel aus Kunststoff besteht, um einen guten Schutz gegen das Eindringen von Feuchtigkeit zu gewähren und um das Gewicht des Behälters gering zu halten.
- Mit dem Dokument
DE 101 00 421 A1 ist ein abgedichtetes Gehäuse für eine elektronische Vorrichtung vorgeschlagen worden, das aus einem wannenförmigen Gehäuseunterteil und einem deckelförmigen Gehäuseoberteil besteht, die je eine komplementäre Auflagefläche aufweisen, zwischen denen eine Dichtung eingelegt ist. - Mit dem Dokument
DE 197 15 573 A1 wird dargelegt, dass durch ein, aus Polybutylenterephthalat bestehendes Gehäuseteil mit einer Fläche von 32 cm2 und einer Stärke von 1,5 mm über die gesamte Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs im schlechtesten Falle 23 g Wasserdampf hindurch diffundieren und in den Innenraum des Elektronikgehäuses eindringen können. Das dort kondensierte Wasser kann erhebliche Schäden an der Elektronik anrichten, beispielsweise die Leitfähigkeit zwischen verschiedenen Komponenten verändern, was zu Kurzschlüssen führen kann; ferner kann eine Oxidation bzw. ein Rosten von Kontakten auftreten. Ein solches Eindiffundieren von Wasserdampf wird durch Temperaturunterschiede und/oder Druckunterschiede zwischen dem Elektronikgehäuse-Innenraum und der umgebenden Atmosphäre begünstigt. Deshalb ist vorgeschlagen worden, am Gehäuse Druckausgleichsöffnungen vorzusehen, die mit einer wasserdichten und atmungsaktiven Folie, beispielsweise aus "GORETEX" (eingetragenes Warenzeichen) oder "SYMPATEX" (eingetragenes Warenzeichen) verschlossen sind, um über die so gegen den Eintritt von flüssigem Wasser geschützten Druckausgleichsöffnungen einen Druckausgleich zu ermöglichen. - Alternativ sind zur Verminderung von Druckunterschieden so genannte Druckausgleichseinrichtungen vorgeschlagen worden; vgl. hierzu etwa die Dokumente
US 6 180 875 B1 oderDE 101 03 594 A1 ; hier erfolgt der Druckausgleich über einen Luftleitkanal, der insbesondere der elektrischen Anschlussleitung zugeordnet ist. In diesem Dokument wird auch ausgeführt, dass es "zum Druckausgleich zwischen dem Inneren des Gehäuses und dem atmosphärischen Außendruck bekannt sei, am Gehäuse Ventile vorzusehen, die für einen entsprechenden Druckausgleich sorgen. Solche Ventile seien sehr aufwendig, da sie zum einen für einen Druckausgleich sorgen müssen und zum anderen verhindern müssen, dass von außen Feuchtigkeit in das Gehäuse gelangen kann". Eine für einen solchen Druckausgleich geeignete Ventilanordnung wird in dem DokumentUS 6 310 283 B1 beschrieben; die erforderliche Ventileinrichtung weist ein Solenoid-betätigtes Einlassventil auf, das die Verbindung eines Einlasses mit einer Arbeitskammer beherrscht, sowie ein Solenoid-betätigtes Auslassventil, das die Verbindung zwischen der Arbeitskammer und einer Druckentlastungseinrichtung beherrscht. Ersichtlich ist, die Herstellung und die Gewährleistung der Betriebsbereitschaft einer solchen Ventileinrichtung recht aufwendig. - Das Dokument
DE 40 41 016 C1 betrifft eine Karosserie eines Personen-Kraftwagens mit einem Elektronikgehäuse. Das dort beschriebene Elektronikgehäuse bildet einen Teil der Tragstruktur der Karosserie und ist insgesamt in den Karosserieaufbau integriert. In dieses Elektronikgehäuse sind Elektronikbauteile eingesetzt und dort befestigt. Das Elektronikgehäuse ist von oben her mit einem Gehäusedeckel dicht verschlossen. In diesem Falle besteht das Elektronikgehäuse und der Gehäusedeckel aus Aluminium-Druckgussteilen. An der Unterseite des Elektronikgehäuses ist eine Öffnung angebracht, durch die der Gehäuse-Innenraum mit dem angrenzenden Fahrgastraum verbunden ist. Damit wird die Fahrgastatmosphäre mit ihrer relativ trockenen Innenluft auch in den Gehäuse-Innenraum übertragen. - Das Dokument
DE 103 42 442 A1 bezieht sich auf den Schutz eines elektrischen Bauteils bei Wassereintritt in ein Kraftfahrzeug. Hierzu wird vorgeschlagen, das elektrische Bauteil in einem Gehäuse oberhalb einer Bodenplatte anzuordnen. Das Gehäuse weist in einer zur Bodenplatte zugewandten Seite eine Öffnung auf, und das elektrische Bauteil ist gegenüber dieser Öffnung angeordnet und befestigt. Die gesamte Anordnung arbeitet nach dem Prinzip einer Tauchglocke, das heißt aufsteigendes Wasser wird durch die zwischen Wasseroberfläche und Gehäusewand eingeschlossene Luftmenge daran gehindert, weiter in das Gehäuse einzudringen und das zu schützende elektrische Bauteil zu erreichen. Mit aufsteigendem Wasser dieser Art muss beispielsweise dann gerechnet werden, wenn sich auf der Bodenplatte Regenwasser ansammelt, das beispielsweise durch ein geöffnetes Schiebedach oder ein nicht geschlossenes Cabrioverdeck in den Fahrzeuginnenraum eindringt. - Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge bereitzustellen, das eine Öffnung aufweist, die im Regelfall offen gehalten ist und dann einen Druckausgleich und/oder einen Austritt von Kondenswasser ermöglicht, diese Öffnung jedoch bei aufsteigendem Wasser schnell und sicher verschlossen wird.
- Nach einem weiteren Ziel der vorliegenden Erfindung soll ein Ventileinsatz für eine Öffnung an einem solchen Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge bereitgestellt werden.
- Ausgehend von einem
Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge
mit einem Behälter,
in dessen Bodenwand eine Öffnung ausgespart ist,
ist die erfindungsgemäße Lösung obiger Aufgabe
dadurch gekennzeichnet, dass
in diese Öffnung ein Ventileinsatz eingesetzt ist, der aufweist:
– eine Führungshülse mit einer Umfangswand, die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Führungshülsenenden erstreckt;
– an oder benachbart zu dem einen Führungshülsenende vom Innenumfang der Umfangswand ein ringförmiger Flansch radial nach innen absteht, der eine Ventilbohrung begrenzt;
– innerhalb dieser Führungshülse ein Schwimmkörper in der Führungshülsen-Längsrichtung leicht hin- und herbewegbar verschieblich angeordnet ist; und
– an dem zum ringförmigen Flansch benachbartem Ende des Schwimmkörpers ein abstehender Teller aus Weichplastik angebracht ist, der federnd am ringförmigen Flansch anliegen und dabei die Ventilbohrung verschließen kann. - "Schwimmkörper" bezeichnet in diesem Zusammenhang einen Körper, der im aufsteigenden Wasser schwimmt, bzw. mit dem aufsteigenden Wasser mitgeschleppt wird, wobei dieser Schwimmkörper innerhalb des Führungshülsen-Innenraums verstellt und auf den ringförmigen Flansch zu bewegt wird, bis der, als bewegliches Ventilglied dienende Teller den Flansch kontaktiert und die Ventilbohrung verschließt.
- Beispielsweise kann dieser Schwimmkörper als allseitig geschlossener Hohlkörper, hier insbesondere Hohlzylinder ausgebildet sein. Auch ein massiver Vollkörper, der vollständig aus einem spezifisch leichten Material, etwa einem Schaumkunststoff besteht, kann hier in Betracht kommen.
- Alternativ kann dieser Schwimmkörper als becherförmiger Körper ausgebildet sein, der aus Becherwand und Becherboden besteht, wobei der Teller am Becherboden angebracht ist, und wobei der Becherwandrand benachbart zum anderen Führungshülsenende angeordnet ist.
- Ohne dass damit eine Einschränkung der Erfindung beabsichtigt ist, wird die Erfindung nachstehend anhand derjenigen Ausführungsform beschrieben, bei welcher dieser Schwimmkörper als becherförmiger Körper ausgebildet ist.
- Nach einem bestimmungsgemäßen Einbau des Elektronikgehäuses in ein Kraftfahrzeug ist die Längsrichtung der Führungshülse im wesentlichen vertikal ausgerichtet. Aufgrund seines Gewichtes nimmt der innerhalb der Führungshülse leicht verschiebliche becherförmige Körper eine zum ringförmigen Flansch beabstandete Anordnung ein. Zwischen ringförmigem Flansch und Teller am Becherboden besteht ein Abstand von mehreren Millimetern. Es besteht eine Strömungsverbindung durch die Ventilbohrung hindurch und durch einen Spalt zwischen Führungshülsen-Innenumfang und Becherwand-Außenumfang hindurch, die einen Druckausgleich zwischen Elektronikgehäuse-Innenraum und umgebender Atmosphäre gewährleistet; weiterhin kann gegebenenfalls im Elektronikgehäuse angefallenes Kondenswasser austreten. Bei aus irgendeinem Grunde gegebenenfalls innerhalb der Führungshülse aufsteigendem Wasser wird der zum anderen Führungshülsenende hin gerichtete Becherwandrand in die Wasseroberfläche eintauchen. Im Innenraum des becherförmigen Körpers wird eine Luftblase eingeschlossen. Bei noch weiter ansteigendem Wasser wird der hier als Tauchglocke wirkende becherförmige Körper von dieser Luftblase an der Wasseroberfläche schwimmend gehalten und gemeinsam mit dieser angehoben, bis der Teller den Flansch kontaktiert und die Ventilbohrung verschließt. Weil der becherförmige Körper vorzugsweise ein dünnwandiges Bauteil bildet und nur geringes Gewicht aufweist und innerhalb der Führungshülse leicht verschieblich angeordnet ist, kann bei aufsteigendem Wasser die Ventilbohrung schnell und sicher verschlossen werden.
- Nach einem weiteren Ziel der vorliegenden Erfindung wird ein Ventileinsatz bereitgestellt, der in eine Öffnung einsetzbar ist, die in der Bodenwand eines Behälters eines Elektronikgehäuses für Kraftfahrzeuge einsetzbar ist, um diese Öffnung – im Falle von aufsteigendem Wasser – schnell und sicher wasserdicht zu verschließen. Dieser Ventileinsatz weist die vorstehend angegebenen Bestandteile und Merkmale auf.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- So kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Ventileinsatz zusätzlich einen, aus Gummimaterial bestehenden Dichtungsring aufweist, der stofflich mit der Führungshülse verbunden ist. Am Außenumfang des Dichtungsrings ist eine umlaufende Nut ausgespart, in welche der, die Öffnung umgebende Randbereich der Bodenwand am Behälter eingesetzt ist bzw. einsetzbar ist. Es wird eine druckdichte und gegen kriechendes Wasser dichte Verbindung zwischen Behälterwand und Ventileinsatz geschaffen.
- Typischerweise besteht die Führungshülse aus einem Hartkunststoff; als beispielhafte Materialien kommen hier etwa Polyamide, hier beispielsweise PA6, PA6.6, ferner hochmolekulares Polypropylen, ABS-Harze, Polycarbonate und Polystyrol-Kunststoffe, hier insbesondere schlagfestes Polystyrol in Form der Styrol/Butadien-Copolymere und weitere Kunststoffe dieser Art in Betracht. Als Gummimaterial für den Dichtungsring kommen verschiedene, aus synthetischen Polymeren und Copolymeren bestehende Elastomere in Betracht. Zu hier gut geeigneten Elastomeren gehören beispielsweise Ethylen/Propylen/Dien-Terpolymere, so genannte EPDM-Materialien; besonders bevorzugt wird hier "EPDM-55" eingesetzt. Derartige EPDM-Materialien haben typischerweise eine Härte (Shore A/D nach DIN 53505) von 30 bis 90 und können im Spritzgießverfahren zu den gewünschten Formkörpern verarbeitet werden, beispielsweise auch im Zwei-Komponenten-Spritzverfahren gemeinsam mit PP, ABS oder PS. Vorzugsweise ist der aus EPDM-Material bestehende Dichtungsring im Zwei-Komponenten-Spritzverfahren an das eine Ende der Führungshülse spritzgegossen, die dann beispielsweise aus Polypropylen (PP), ABS-Harz oder schlagfestem Polystyrol (PS) bestehen kann. Gut bewährt hat sich hier eine Anordnung, bei welcher ein äußerer Abschnitt des Dichtungsrings am Außenumfang der Führungshülse anliegt, und ein komplementärer innerer Dichtungsringabschnitt am Innenumfang der Führungshülse anliegt. Der am Innenumfang anliegende Dichtungsringabschnitt kann bis zum radial einspringenden ringförmigen Flansch reichen.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können an der Führungshülse – vom anderen Führungshülsenende ausgehend – Schlitze oder Ausnehmungen ausgespart sein, so dass mehrere zungenförmige Führungshülsenabschnitte gebildet sind, die über den Umfang verteilt in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind; beispielsweise können hier drei oder vier zungenförmige Führungshülsenabschnitte vorgesehen sein. Auch wenn die Führungshülse aus Hartkunststoff besteht, sind diese zungenförmigen Führungshülsenabschnitte in geringem Ausmaß elastisch auslenkbar, damit der becherförmige Körper in den Innenraum der Hülse eingesetzt werden kann. An jedem Führungshülsenabschnitt ist im Bereich des anderen Führungshülsenendes wenigstens ein radial nach innen abstehender Vorsprung angeformt, welcher den Becherwandrand hintergreift, und den becherförmigen Körper innerhalb der Führungshülse hält.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können am Innenumfang der Führungshülse und/oder am Innenumfang der Führungshülsenabschnitte in axialer Richtung verlaufende Rippen angeformt sein, die einen geringen Spalt zwischen Führungshülsen-Innenumfang und Becherwand-Außenumfang gewährleisten. Durch diesen Spalt hindurch kann ein Druckausgleich zwischen dem Behälterinnenraum und der umgebenden Atmosphäre stattfinden; weiterhin kann durch diesen Spalt hindurch gegebenenfalls im Behälter angesammeltes Kondenswasser austreten. Ferner gewährleisten diese Rippen eine zentrale Anordnung und leichte Verschiebbarkeit des becherförmigen Körpers innerhalb der Führungshülse.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an der, auf das andere Führungshülsenende zu gerichteten Fläche des ringförmigen Flansch – konzentrisch und benachbart oder im Abstand zur Ventilbohrung – eine umlaufende, ringförmige Rippe angeformt ist, die sich geringfügig in das Tellermaterial eingräbt, wenn der Teller am Flansch anliegt. Hierdurch kann bei Anlage des, als bewegliches Ventilglied dienenden Tellers and dem als Ventilsitz dienenden Flansch die Abdichtung zwischen Flansch und Teller noch weiter verbessert werden.
- Der becherförmige Körper ist vorzugsweise als dünnwandiges Bauteil ausgebildet, das beispielsweise aus Polyamid, hier insbesondere PA6 oder PA6.6 oder aus Polypropylen (PP), aus ABS-Harz oder aus schlagfestem Polystyrol (PS) bestehen kann. Eine Wandstärke von 2/10 bis 5/10 mm ist völlig ausreichend. Bei einer praktischen Ausgestaltung handelt es sich bei diesem becherförmigen Körper um ein einseitig geschlossenes, becherförmiges bzw. haubenförmiges Bauteil mit einer zylindrischen Umfangswand; die Länge beträgt etwa 12 bis 30 mm; der Außendurchmeser beträgt etwa 8 bis 20 mm. Innerhalb der Führungshülse ist eine solche Anordnung gewählt, dass das offene Ende des becherförmigen Körpers bzw. der Becherwandrand auf das andere Führenhülsenende zu gerichtet ist und sich im Bereich dieses anderen Führungshülsenendes befindet. Auf Grund der je passend gewählten Abmessungen ist dieser becherförmige Körper innerhalb der Führungshülse leicht beweglich bzw. verschiebbar angeordnet.
- Am Becherboden ist ein abstehender Teller aus Weichplastik angebracht. Dieser Teller hat die Gestalt und Funktion eines Ventiltellers, der sich mit seiner konkaven Telleroberfläche federnd an den ringförmigen Flansch anlegen und dabei die Ventilbohrung verschließen kann. Das Tellermaterial soll leicht elastisch auslenkbar sein und kann beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer sein, das nur eine mäßige Härte (Shore A) von etwa 25 bis 50 und eine hohe elastische Verformbarkeit (resilience der Klassen 2 bis 4; Klasse "1" ist exzellent; Klasse "6" ist unbrauchbar) aufweist. Gut geeignet sind hier beispielsweise sogenannte TPE-Materialien (Thermoplastic Elastomers), etwa Styrol-Block-Copolymere (TPE-S), die von KRAIBURG TPE GmbH (Waldkraiburg, DE) unter der Handelsbezeichnung "THERMOLAST K" (Warenzeichen) vertrieben werden. Auch EPDM-Materialien (so genannte Ethylen-Propylen-Dien-Rubber) mit einer mäßigen Härte (Shore A) von etwa 25 bis 50 und einer hohen elastischen Verformbarkeit der Klassen 2 bis 4 sind hier gut geeignet. Auch solche EPDM-Materialien werden von KRAIBURG TPE GmbH vertrieben, etwa unter der EPDM-Kautschukserie. Gut bewährt hat sich hier als Tellermaterial beispielsweise das TPE-Material "TC3 ADZ SEBS" oder ein EPDM-Material aus der "AA-Serie".
- Zum Zwecke der Anbringung kann an der Rückseite des Tellers einstückig ein abstehender Stift angeformt sein, der sich durch eine Bohrung im Becherboden erstreckt, diese Bohrung hintergreift und druckdicht verschließt. Zweckmäßigerweise wird eine Anordnung gewählt, bei welcher zumindest der Tellerrand im Abstand zum Becherboden angeordnet ist, so dass bei einer Anlage des Tellers am ringförmigen Flansch dieser Tellerrand federnd zurückweichen kann. Aufgrund der hohen Eigenelastizität des Tellermaterials wird eine wasserdichte Anlage am ringförmigen Flansch erhalten, der hier als Ventilsitz dient.
- Bei einer praktischen Ausgestaltung hat der becherförmige Körper zusammen mit angebrachtem Teller nur ein Gesamtgewicht kleiner als 0,4 g, insbesondere kleiner als 0,2 g. Eine solche Anordnung wird bei aufsteigendem Wasser von der im becherförmigen Körper eingeschlossenen Luftblase mit ausreichender Kraft gegen den ringförmigen Flansch gedrückt, um eine wasserdichte Abdichtung zwischen Teller und ringförmigen Flansch zu gewährleisten.
- Nachstehend wird die Erfindung mehr im Einzelnen anhand der, in den Zeichnungen dargestellten, bevorzugten Ausführungsformen erläutert; diese Zeichnungen zeigen:
-
1 anhand einer schematischen Schnittdarstellung einen Ausschnitt aus einem Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge mit einem erfindungsgemäßen Ventileinsatz; -
2 eine Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform des Ventileinsatzes; -
3 eine auseinandergezogene Schrägansicht des Ventileinsatzes nach2 ; -
4 eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform des Ventileinsatzes; und -
5 eine auseinandergezogene Schrägansicht des Ventileinsatzes nach4 . - Die Form und Gestalt, die Materialauswahl und die Anordnung des erfindungsgemäßen Elektronikgehäuses in einem Kraftfahrzeug ist nicht besonders beschränkt; es können hier die aus dem Stand der Technik bekannten Ausgestaltungen vorgesehen werden. Typischerweise kann das Elektronik-Gehäuse einen zweiteiligen Behälter aufweisen, mit einem wannenförmigen Behälterunterteil und einem Behälterdeckel, der bei Bedarf vom Behälterunterteil entfernbar ist, um Elektronikbauteile, Steuergeräte und deren Teile, sowie andere Komponenten in das Elektronikgehäuse einzubringen und/oder hier auszutauschen. Elektronikbauteile können an einer flexiblen oder starren Leiterplatte angebracht sein, die ihrerseits an Vorsprüngen oder Federbeinen im Elektronikgehäuse abgestützt ist. Für das Steuergerät und dessen Teile sowie die anderen Komponenten können angepasste Halterungen vorgesehen sein. Weiterhin sind Befestigungsmittel vorgesehen, mit deren Hilfe das Elektronikgehäuse an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt werden kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist eine solche Ausgestaltung und Anordnung des Elektronikgehäuses gewählt, dass nach bestimmungsgemäßer Anordnung im Kraftfahrzeug in einer dann als Bodenwand dienenden Behälterwand eine Öffnung ausgespart ist, durch die hindurch ein Druckausgleich erfolgen kann, sowie gegebenenfalls im Behälter angesammeltes Kondenswasser austreten kann. In den Zeichnungen ist der Behälter eines solchen Elektronikgehäuses nur schematisch und ausschnittsweise als wannenförmiges Behälterunterteil angedeutet und mit der Bezugsziffer "
2 " bezeichnet. In der Bodenwand3 dieses Behälters2 ist eine Öffnung4 ausgespart, in deren Randabschnitt5 ein erfindungsgemäßer Ventileinsatz7 eingesetzt ist bzw. einsetzbar ist. - Dieser Ventileinsatz
7 besteht im Wesentlichen aus einer Führungshülse10 , ferner aus einem Dichtungsring30 und einem Schwimmkörper, der entsprechend den2 und3 als becherförmiger Körper40 ausgebildet ist, der verschieblich innerhalb der Führungshülse10 angeordnet ist. Der in den Zeichnungen dargestellte Ventileinsatz7 hat eine Länge von etwa 36 mm und einen Außendurchmesser der Führungshülse10 von etwa 22 mm. - Die Führungshülse
10 ist ein aus Polypropylen gefertigter Spritzgusskörper und hat eine Umfangswand11 , die sich zwischen dem einen Hülsenende12 und dem anderen Hülsenende14 erstreckt. An der Führungshülse10 sind – vom anderen Führungshülsenende14 ausgehend – mehrere Schlitze oder Ausnehmungen ausgespart, so dass mehrere zungenförmige Führungshülsenabschnitte15 resultieren, die über den Umfang verteilt in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind; bei einer praktischen Ausführungsform sind vier solcher Führungshülsenabschnitte15 vorgesehen. An jedem Führungshülsenabschnitt15 ist im Bereich des anderen Führungshülsenendes14 wenigstens ein radial nach innen abstehender Vorsprung16 einstückig angeformt. Weiterhin sind am Innenumfang der Umfangswand11 und/oder am Innenumfang der Führungshülsenabschnitte15 vorspringende, in axialer Richtung verlaufende Rippen17 einstückig angeformt. Diese Rippen17 führen den Schwimmkörper und gewährleisten einen Spalt18 zwischen Führungshülsen-Innenumfang und Schwimmkörper-Außenumfang. Die Längsrichtung der Führungshülse10 ist mit dem Bezugszeichen "L" bezeichnet. - In geringem Abstand zu dem einen Führungshülsenende
12 steht vom Innenumfang der Umfangswand11 ein dort einstückig angeformter ringförmiger Flansch20 radial ab. Diese ringförmige Flansch20 begrenzt eine Ventilbohrung24 und dient als feststehender Ventilsitz. An diesem Flansch20 ist an der, auf das andere Führungshülsenende14 zu gerichteten Fläche – konzentrisch und benachbart zur Ventilbohrung24 – eine umlaufende, ringförmige Rippe21 angeformt. - Bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform besteht der Dichtungsring
30 aus EPDM-Elastomer und hat eine Länge von etwa 15 mm. Dieser Dichtungsring30 ist im Zwei-Komponenten-Spritzverfahren an das eine Führungshülsenende12 der Führungshülse10 angespritzt, wobei ein äußerer Dichtungsringabschnitt31 am Außenumfang der Führungshülse10 anliegt, und ein innerer Dichtungsringabschnitt32 am Innenumfang der Führungshülse10 anliegt. Am Außenumfang33 des Dichtungsrings30 ist eine umlaufende Nut34 ausgespart in welche der, die Bohrung4 umgebende Randabschnitt5 der Bodenwand3 eingesetzt ist bzw. einsetzbar ist. Die an die Wandstärke der Bodenwand3 angepassten Abmessungen der Nut34 gewährleisten einen luftdichten und wasserdichten Presssitz zwischen Dichtungsring30 und Bodenwand3 . - In den, zwischen dem ringförmigen Flansch
20 und dem anderen Führungshülsenende14 befindlichen Innenraum25 der Führungshülse10 ist ein Schwimmkörper eingesetzt, der dort leicht und spielfrei in Längsrichtung "L" der Führungshülse10 hin- und herbewegbar ist. Bei der mit den2 und3 dargestellten Ausführungsform ist dieser Schwimmkörper in Form eines becherförmigen Körpers40 ausgebildet. Dieser becherförmige Körper40 bildet ein einstückiges, dünnwandiges Bauteil, das im vorliegenden Falle aus Polyamid besteht, mit einem Becherboden41 und einer zylinderförmigen Becherwand42 , die an einem Becherwandrand43 endet. Im Regelzustand bei offener Ventilfunktion ist dieser Becherwandrand43 auf den Vorsprüngen16 an den Führungshülsenabschnitten15 abgestützt. Zwischen dem Becherwand-Außenumfang und dem Führungshülsen-Innenumfang ist ein Spalt18 gebildet, durch den hindurch ein Druckausgleich stattfinden kann, sowie gegebenenfalls Wasser aus dem Behälter austreten kann. - An der Bodenwand
41 ist ein als Ventilsitz dienender Teller50 aus Weichplastik angebracht. Im vorliegenden Falle besteht dieser Teller50 aus dem TPE-Material "TC3 ADZ", das eine Härte (Shore A) von 30 aufweist. Der Teller50 erstreckt sich in einem Abstand von 2 bis 3 mm zur Oberfläche des Becherbodens41 und weist einen, konkav auf den ringförmigen Flansch20 zu gerichteten Querschnitt auf. Zur Halterung dient ein Stift52 , der einstückig an der Rückseite des Tellers50 angeformt ist und druckdicht durch eine Bohrung im Becherboden41 geführt ist. Dieser Teller50 ist aufgrund seiner Materialauswahl und Anbringung recht flexibel und kann sich leicht an die Unterseite des ringförmigen Flanschs20 anpassen und dort abdichtend anliegen. Der Tellerdurchmesser ist deutlich größer, als der Innendurchmesser der Ventilbohrung24 , so dass der Teller50 – bei Anlage am Flansch20 – die Ventilbohrung24 abdecken und sicher verschließen kann. - Für den bestimmungsgemäßen Gebrauch wird das erfindungsgemäße Elektronikgehäuse so in einem Kraftfahrzeug befestigt, dass sich die Bodenwand
3 des Behälters2 "unten" befindet, und im Behälter2 gegebenenfalls gebildetes Kondenswasser sich um die Öffnung4 herum sammeln wird. Die Längsrichtung "L" des in die Öffnung4 eingesetzten Ventileinsatzes7 erstreckt sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung. Im Regelfalle, das heißt bei offener Ventilfunktion ruht der Becherwandrand43 auf den Vorsprüngen16 an den Führungshülsenabschnitten15 , und der Teller50 ist zur Unterseite des ringförmigen Flansch20 beabstandet; dieser Abstand beträgt beispielsweise etwa 4 mm. Im Falle von aufsteigendem Wasser wird die Wasseroberfläche den Becherwandrand43 kontaktieren. Innerhalb des becherförmigen Körpers40 und der Wasseroberfläche wird eine Luftblase eingeschlossen, die bei weiter ansteigendem Wasser den becherförmigen Körper40 anheben wird, bis der Teller50 zur Anlage an der Unterseite des ringförmigen Flansch20 kommt. Es wird eine wasserdichte Abdichtung erhalten, die auch bei weiter ansteigendem Wasser ein Eindringen von flüssigem Wasser in den Innenraum des Elektronikgehäuses verhindert. - Die
4 und5 zeigen eine weitere Ausführungsform des Ventileinsatzes7 . Abweichend ist hier der Schwimmkörper in Form eines dünnwandigen, allseitig geschlossenen, zylinderförmigen Hohlkörpers45 ausgebildet. Dieser Hohlkörper45 kann beispielsweise aus Polyamid bestehen. Zur Herstellung bietet sich das bekannte angusslose Spritzblasverfahren an. Der Hohlkörper45 ist im Innenraum25 der Führungshülse10 in deren Längsrichtung "L" leicht hin- und herbewegbar geführt und gehalten. An der Stirnwand47 des Hohlkörpers45 ist der als bewegliches Ventilglied dienende Teller50 angebracht.
Claims (25)
- Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge, mit einem Behälter (
2 ), in dessen Bodenwand (3 ) eine Öffnung (4 ) ausgespart ist, dadurch gekennzeichnet, dass in diese Öffnung (4 ) ein Ventileinsatz (7 ) eingesetzt ist, der aufweist: – eine Führungshülse (10 ) mit einer Umfangswand (11 ), die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Führungshülsenenden (12 und14 ) erstreckt; – an oder benachbart zu dem einen Führungshülsenende (12 ) vom Innenumfang der Umfangswand (11 ) ein ringförmiger Flansch (20 ) radial nach innen absteht, der eine Ventilbohrung (24 ) begrenzt; – innerhalb dieser Führungshülse (10 ) ein Schwimmkörper in der Führungshülsen-Längsrichtung "L" leicht hin- und herbewegbar, verschieblich angeordnet ist; und – an dem zum ringförmigen Flansch (20 ) benachbarten Ende des Schwimmkörpers ein abstehender Teller (50 ) aus Weichplastik angebracht ist, der federnd am ringförmigen Flansch (20 ) anliegen und dabei die Ventilbohrung (24 ) verschließen kann. - Elektronikgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper ein dünnwandiger, allseitig verschlossener Hohlkörper, insbesondere ein zylinderförmiger Hohlkörper (
45 ) dieser Art ist. - Elektronikgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper ein becherförmiger Körper (
40 ) ist, der aus Becherwand (42 ) und Becherboden (41 ) besteht, wobei der Teller (50 ) am Becherboden (41 ) angebracht ist. - Elektronikgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz (
7 ) zusätzlich einen aus Gummimaterial bestehenden Dichtungsring (30 ) aufweist, der stofflich mit der Führungshülse (10 ) verbunden ist; und am Außenumfang (33 ) des Dichtungsrings (30 ) eine umlaufende Nut (34 ) ausgespart ist, in welche der, die Öffnung (4 ) umgebende Randbereich (5 ) der Bodenwand (3 ) eingesetzt ist. - Elektronikgehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (
10 ) aus einem Hartkunststoff besteht; und der Dichtungsring (30 ) im Zwei-Komponenten-Spritzverfahren an das eine Ende (12 ) der Führungshülse (10 ) spritzgegossen ist. - Elektronikgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Führungshülse (
10 ) vom anderen Führungshülsenende (14 ) ausgehend Schlitze oder Ausnehmungen ausgespart sind, so dass mehrere zungenförmige Führungshülsenabschnitte (15 ) gebildet sind, die je über den Umfang verteilt in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind und die im geringen Ausmaß elastisch auslenkbar sind, damit der Schwimmkörper in den Innenraum (25 ) der Führungshülse (10 ) eingesetzt werden kann. - Elektronikgehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Führungshülsenabschnitt (
15 ) im Bereich des anderen Führungshülsenendes (14 ) wenigstens ein radial nach innen abstehender Vorsprung (16 ) angeformt ist, welcher das zum ringförmigen Flansch (20 ) entfernte Ende des Schwimmkörpers, hier beispielsweise die Stirnwand (48 ) des allseitig geschlossenen Hohlkörpers (45 ) (vgl.4 und5 ) oder den Becherwandrand (43 ) des becherförmigen Körpers (40 ) (vgl.2 und3 ) abstützt und so den Schwimmkörper, beispielsweise den allseitig geschlossenen Hohlkörper (45 ) oder den becherförmigen Körper (40 ) innerhalb der Führungshülse (10 ) hält. - Elektronikgehäuse nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang der Umfangswand (
11 ) und/oder am Innenumfang der Führungshülsenabschnitte (15 ) in axialer Richtung verlaufende Rippen (17 ) angeformt sind, die einen geringen Spalt (18 ) zwischen dem Führungshülsen-Innenumfang und dem Schwimmkörper-Außenumfang gewährleisten, durch den hindurch ein Druckausgleich stattfinden, sowie Wasser aus dem Behälter (2 ) austreten kann. - Elektronikgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der, auf das andere Führungshülsenende (
14 ) zu gerichteten Fläche des ringförmigen Flansch (20 ) – konzentrisch und benachbart oder im Abstand zur Ventilbohrung (24 ) eine umlaufende, ringförmige Rippe (21 ) angeformt ist. - Elektronikgehäuse nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der becherförmige Körper (
40 ) ein dünnwandiges Bauteil ist, das aus Polyamid besteht. - Elektronikgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Teller (
50 ) aus einem TPE-Material (Thermoplastisches Elastomer) oder aus einem EPDM-Material (Ethylen-Propylen-Dien-Gummi) besteht, das je eine Härte (Shore A) von 25 bis 50 aufweist. - Elektronikgehäuse nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtgewicht von becherförmigen Körper (
40 ) und Teller (50 ) weniger als 0,4 g beträgt. - Elektronikgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach bestimmungsgemäßen Einbaus des Elektronikgehäuses in ein Kraftfahrzeug – die Längsrichtung "L" der Führungshülse (
10 ) im wesentlichen vertikal ausgerichtet ist; – der Schwimmkörper auf den Vorsprüngen (16 ) an den Führungshülsenabschnitten (15 ) abgestützt ist, und sich der Teller (50 ) entfernt von dem Flansch (20 ) befindet, so dass Gas und/oder Wasser durch die Ventilbohrung (24 ) hindurch und durch den Spalt (18 ) zwischen Führungshülsen-Innenumfang und Schwimmkörper-Außenumfang hindurch aus dem Behälter (2 ) austreten können; und – gegebenenfalls innerhalb der Führungshülse (10 ) aufsteigendes Wasser den Schwimmkörper anhebt, bis der Teller (50 ) den Flansch (20 ) kontaktiert und die Ventilbohrung (24 ) verschließt. - Ventileinsatz, der in eine Öffnung (
4 ) einsetzbar ist, die in einer Bodenwand (3 ) eines Behälters (2 ) eines Elektronikgehäuses für Kraftfahrzeuge ausgespart ist, um diese Öffnung (4 ) – im Falle von aufsteigendem Wasser – wasserdicht zu verschließen, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Ventileinsatz (7 ) aufweist: – eine Führungshülse (10 ) mit einer Umfangswand (11 ), die sich zwischen zwei gegenüberliegenden Führungshülsenenden (12 und14 ) erstreckt; – an oder benachbart zu dem einen Führungshülsenende (12 ) vom Innenumfang der Umfangswand (11 ) ein ringförmiger Flansch (20 ) radial nach innen absteht, der eine Ventilbohrung (24 ) begrenzt; – innerhalb dieser Führungshülse (10 ) ein Schwimmkörper in der Führungshülsen-Längsrichtung "L" leicht hin- und herbewegbar verschieblich angeordnet ist; und – an dem zum ringförmigen Flansch (20 ) benachbarten Ende des Schwimmkörpers ein abstehender Teller (50 ) aus Weichplastik angebracht ist, der federnd am ringförmigen Flansch (20 ) anliegen und dabei die Ventilbohrung (24 ) verschließen kann. - Ventileinsatz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper ein dünnwandiger, allseitig verschlossener Hohlkörper, insbesondere ein zylinderförmiger Hohlkörper (
45 ) dieser Art ist. - Ventileinsatz nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwimmkörper ein becherförmiger Körper (
40 ) ist, der aus Becherwand (42 ) und Becherboden (41 ) besteht, wobei der Teller (50 ) am Becherboden (41 ) angebracht ist. - Ventileinsatz nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventileinsatz (
7 ) zusätzlich einen aus Gummimaterial bestehenden Dichtungsring (30 ) aufweist, der stofflich mit der Führungshülse (10 ) verbunden ist; und am Außenumfang (33 ) des Dichtungsrings (30 ) eine umlaufende Nut (34 ) ausgespart ist, in welche der, die Öffnung (4 ) umgebende Randbereich (5 ) der Bodenwand (3 ) eingesetzt ist. - Ventileinsatz nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshülse (
10 ) aus einem Hartkunststoff besteht; und der Dichtungsring (30 ) im Zwei-Komponenten-Spritzverfahren an das eine Ende (12 ) der Führungshülse (10 ) spritzgegossen ist. - Ventileinsatz nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass an der Führungshülse (
10 ) vom anderen Führungshülsenende (14 ) ausgehend Schlitze oder Ausnehmungen ausgespart sind, so dass mehrere zungenförmige Führungshülsenabschnitte (15 ) gebildet sind, die je über den Umfang verteilt in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind und die im geringen Ausmaß elastisch auslenkbar sind, damit der Schwimmkörper in den Innenraum (25 ) der Führungshülse (10 ) eingesetzt werden kann. - Ventileinsatz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem Führungshülsenabschnitt (
15 ) im Bereich des anderen Führungshülsenendes (14 ) wenigstens ein radial nach innen abstehender Vorsprung (16 ) angeformt ist, welcher das zum ringförmigen Flansch (20 ) entfernte Ende des Schwimmkörpers, hier beispielsweise die Stirnwand (48 ) des allseitig geschlossenen Hohlkörpers (45 ) (vgl.4 und5 ) oder den Becherwandrand (43 ) des becherförmigen Körpers (40 ) (vgl.2 und3 ) abstützt und so den Schwimmkörper, beispielsweise den allseitig geschlossenen Hohlkörper (45 ) oder den becherförmigen Körper (40 ) innerhalb der Führungshülse (10 ) hält. - Elektronikgehäuse nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang der Umfangswand (
11 ) und/oder am Innenumfang der Führungshülsenabschnitte (15 ) in axialer Richtung verlaufende Rippen (17 ) angeformt sind, die einen geringen Spalt (18 ) zwischen dem Führungshülsen-Innenumfang und dem Schwimmkörper-Außenumfang gewährleisten, durch den hindurch ein Druckausgleich stattfinden, sowie Wasser aus dem Behälter (2 ) austreten kann. - Ventileinsatz einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass an der, auf das andere Führungshülsenende (
14 ) zu gerichtete Fläche des ringförmigen Flansch (20 ) – konzentrisch und im Abstand zur Ventilbohrung (24 ) eine umlaufende, ringförmige Rippe (21 ) angeformt ist. - Ventileinsatz nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der becherförmige Körper (
40 ) ein dünnwandiges Bauteil ist, das aus Polyamid besteht. - Ventileinsatz nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Teller (
50 ) aus einem TPE-Material (Thermoplastisches Elastomer) oder aus einem EPDM-Material (Ethylen-Propylen-Dien-Gummi) besteht, das je eine Härte (Shore A) von 25 bis 50 aufweist. - Ventileinsatz nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesamtgewicht von becherförmigen Körper (
40 ) und Teller (50 ) weniger als 0,4 g beträgt.
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Cited By (4)
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DE102010038876A1 (de) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verschlussvorrichtung für ein gegenüber der Umgebung abgeschlossenes Gehäuse und Gehäuse |
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IT202000006877A1 (it) * | 2020-04-01 | 2021-10-01 | Rbm Ibox S R L | Valvola di sfiato dell'aria a galleggiante |
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
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