DE10035809A1

DE10035809A1 - Vorrichtung zur Enteisung eines Durchflussquerschnitts

Info

Publication number: DE10035809A1
Application number: DE2000135809
Authority: DE
Inventors: Torsten Hilpert
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2000-07-22
Filing date: 2000-07-22
Publication date: 2002-01-31
Anticipated expiration: 2020-07-23
Also published as: DE10035809B4

Abstract

Vorrichtung zur Enteisung eines Durchflussquerschnittes. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussquerschnitt ein elastisches Element aufweist, welches im Inneren der Leitung vorgesehen ist. Auf diese Weise kann ein längerer Leistungsabschnitt eisfrei gehalten werden. Dabei kommt eine einfach aufgebaute und zuverlässig wirkende Vorrichtung zum Einsatz. Diese besteht aus einem elastischen Element 11, welches einen Kanal 17 bildet, der durch Kammern 12 umgeben ist. Die Kammern kommunizieren miteinander und sind an einen Druckanschluss 16 angeschlossen. Durch Druckveränderungen können die Kammern elastisch verformt werden, wodurch eine Vereisung des Kanals 17 verhindert wird.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Enteisung eines Durchflussquerschnitts, welche insbesondere in einem Fahrzeug eingebaut wird, und ein elastisches Element zur Enteisung des Durchflussquerschnittes aufweist, nach der Gattung des Patentanspruches 1.

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind z. B. aus der DE 196 05 842 bekannt. Be schrieben wird eine Vorrichtung zur Enteisung einer Ansaugöffnung. Die Ansaugöffnung ist gemäß Fig. 5 des genannten Dokumentes in einem Rohr 1 untergebracht. Das elastische Element besteht aus einem Gürtel 8, welcher die Außenwand des Rohrs umschließt. Im Be reich der Öffnung 2 im Rohr 1 ist eine elastische Ansaugöffnung 3 in Form eines Kragens 13 angebracht, welche durch Beaufschlagung mit Druck ihre Gestalt ändert, wodurch eine Enteisung der Öffnung 3 stattfinden kann.

Die beschriebene Enteisungsvorrichtung eignet sich zur Enteisung einer Ansaugöffnung. In der Praxis tritt die Vereisung häufig jedoch nicht nur an der Ansaugöffnung selbst sondern auch in dem darauf folgenden Leitungsabschnitt auf. Eine Enteisung mit der beschriebenen Vorrichtung bürgt daher die Gefahr in sich, dass der Leitungsquerschnitt, der auf die Ansaugöffnung folgt, vereist, wodurch die Funktion der Leitung 1 nicht mehr gegeben ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine zuverlässige Enteisungsvorrichtung, bestehend aus einem elastischen Element, zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 2 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist in bekannter Weise ein elastisches Element zur Enteisung auf. Dieses elastische Element besitzt ein Betätigungsvolumen, welches wahlweise ein sich geschlossenes Volumen darstellt oder einen Druckanschluss aufweist. An den Druckanschluss kann eine Druckquelle angeschlossen werden, welche dazu geeignet ist, das elastische Element über eine Volumenverminderung bzw. -erweiterung des Betätigungs volumens elastisch zu verformen. Hierdurch können die spröden Eisablagerungen die durch die Vereisung zustande kommen, am elastischen Element weggesprengt werden.

Für den Fall, dass das Betätigungsvolumen ein abgeschlossenes Volumen ist, ist Voraussetzung für die Funktion der Enteisungsvorrichtung eine pulsierende Strömung des zu enteisenden Fluids, welche das elastische Element zu verformen in der Lage ist.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element im Inneren eines Leitungsabschnittes angeordnet ist, welcher als Durchflussquerschnitt für das zu enteisende Fluid dient. Dies hat den Vorteil, dass auch längere Leitungswege mit der Enteisungsvorrichtung versehen werden können, sofern eine Enteisungsgefährdung besteht. Die Enteisungsvorrichtung ist einfach im Aufbau, wobei das elastische Element als Standartbauteil ausgeführt sein kann.

Mit der Enteisungsvorrichtung können Fluide aller Art (flüssig und gasförmig) enteist werden. Durch die Walkarbeit am elastischen Element wird zusätzlich Wärme erzeugt, wodurch einer Vereisung entgegengewirkt werden kann. Die Erwärmung des durchgeleiteten Fluides kann gleichzeitig zur Verhinderung einer Vereisung im weiteren Verlauf des Leitungssystem hinter der Enteisungsvorrichtung genutzt werden.

Hauptsächlich ist der Enteisungseffekt jedoch auf eine Deformation des elastischen Ele mentes zurückzuführen, welche durch die Veränderung des im Leitungsabschnitt und/oder am Druckanschluss vorliegenden Druckes bewirkt wird. Eventuelle Eisanlagerungen am elastischen Element, welche Spröde sind, werden durch die Deformation von dem elastischen Element abgelöst. Einer Enteisung des Leistungsabschnittes kann auf diese Weise wirksam entgegengewirkt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Betätigungsvolumen in mehrere Kammern geteilt. Diese sind dann durch Stege voneinander getrennt, die zu einer Versteifung des elastischen Elementes führen. Eine Versteifung wird notwendig, wenn das elastische Element über einen längeren Leitungsabschnitt hinweg angeordnet ist. Ansonsten würde durch die Beaufschlagung des elastischen Elementes mit einem Druck eine Verformung vorbeugen, die zu einer unzulässigen Deformation des elastischen Elementes führen würde. Die Funktion wäre unter diesen Voraussetzungen gefährdet.

Das elastische Element weist in vorteilhafter Weise eine Schlauchwand auf, welche die zu enteisenden Leitungsabschnitt bildet. Durch diesen wird das zu enteisende Fluid durchge leitet. Die Schlauchwand kann eine Begrenzungswand des Betätigungsvolumens bilden, wodurch ein direktes Ansprechen des elastischen Elementes auf Druckänderungen möglich wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Schlauchwand als Balg aus geführt sein. Im Gegensatz zu einem Schlauch mit konstantem Querschnitt, welcher auf grund der Druckunterschiede hauptsächlich Lateralbewegungen ausführt, kann der Balg auch in der axialer Durchströmungsrichtung bewegt werden. Hierdurch ist ein besonders effektives Enteisen möglich.

Es ist vorteilhaft den Druckanschluss an einen Unterdruckspeicher anzuschließen, der über ein Ventilmechanismus betätigbar ist. Bei der Verwendung in einem Kraftfahrzeug bietet sich beispielsweise als Unterdruckspeicher der Bremskraftverstärker an. Aber auch vom Ansaug system gespeiste Unterdruckspeicher, die zur Betätigung von Unterdruckdosen als Stellme chanismen vorgesehen sind, können mit dem Druckanschluss verbunden werden. Genauso denkbar ist der Anschluss an ein Überdruckanschluss z. B. an die Druckluftversorgungsan lage für einen Lkw. Durch die Verwendung bereits existierender Druckquellen zur Betätigung der Enteisungsvorrichtung kann der konstruktive Aufwand vermindert werden. Dadurch las sen sich besonders wirtschaftliche Lösungen finden. Neben einer hohen mechanischen Zu verlässigkeit kann die Enteisungsvorrichtung somit auch wirtschaftlicher hergestellt werden als herkömmliche, elektrisch betriebene Enteisungsvorrichtungen.

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, das Betätigungsvolumen des elasti schen Elementes direkt mit dem Leitungssystem kommunizieren zu lassen, in welches das elastische Element integriert ist. Hierbei muss eine Verbindung zu einer anderen Stelle des Leitungssystems geschaffen werden. Unter der Voraussetzung einer pulsierenden Durch strömung entstehen auf diese Weise Druckunterschiede zwischen dem durch die Entei sungsvorrichtung durchgeleiteten Fluid und der Verbindungsstelle mit dem Leitungssystem. Die auftretenden Druckunterschiede führen zu einer Verformung des elastischen Elementes und so zu dessen Enteisung.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die ein zelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vor teilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz be ansprucht wird.

Zeichnung

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen

Fig. 1 den Längsschnitt durch eine Enteisungsvorrichtung mit Druckanschluss und

Fig. 2 die schematische Anordnung eines balgförmigen elastischen Elementes in einem Ansaugsystem für eine Brennkraftmaschine.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Eine Enteisungsvorrichtung gem. Fig. 1 besteht aus einem Leitungsabschnitt 10, welcher entsprechend des angedeuteten Pfeils durch ein Fluid durchströmt wird und in dessen Inneren ein elastisches Element 11 eingebracht ist. Dieses besitzt ein Betätigungsvolumen 12, welches aus ringförmigen, durch Trennwände 14 voneinander abgeteilten Kammern 13 auf gebaut ist. Die Kammern kommunizieren über Verbindungslöcher 15 untereinander. Das Betätigungsvolumen weist einen Druckanschluss 16 auf, der z. B. an die Unterdruckdose eines Fahrzeuges (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann.

Der Leitungsabschnitt 10 kann durch eine Flüssigkeit oder ein Gas durchströmt werden. Im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine handelt es sich um Verbrennungsluft, welche Luft feuchtigkeit enthalten kann. Daher ist dieser Leitungsabschnitt auch vereisungsgefährdet. Das Fluid wird durch einen im elastischen Element 11 enthaltenen Kanal 17 geleitet. Dieser ist durch eine Schlauchwand 18 von dem Betätigungsvolumen 12 getrennt. Das elastische Element ist dabei über den gesamten vereisungsgefährdeten Leitungsabschnitt ausgebildet. Es lässt sich beliebig verlängern, indem weitere elastische Elemente angeschlossen werden. Diese können baukastenartig aufgebaut sein oder für den Anwendungsfall gesondert herge stellt werden.

Vereisungsgefährdete Schläuche können im übrigen ebenfalls den Leitungsabschnitt bilden. In diesen lässt sich das elastische Element als integraler Bestandteil ausführen. Aus dem Leitungsabschnitt und dem elastischen Element wird dann ein Schlauch mit einer besonde ren zweiwandigen Ausgestaltung, wobei Druckunterschiede am Druckanschluss zu einer Bewegung der Innenwand führen und auf diese Weise einer Vereisung entgegenwirken.

Dem entsprechend könnte das elastische Element 11 als solches einen Leitungsabschnitt einer Schlauchleitung bilden.

Fig. 2 zeigt die Verwendung eines elastischen Elementes in Form eines Balgs 19 im An saugtrakt einer Brennkraftmaschine. Der Balg 19 ist in einem Luftfiltergehäuse 20 angeordnet. Im Luftfiltergehäuse ist außerdem ein Filtereinsatz 21 angeordnet. Von einem Ansaug stutzen 22 gelangt die Verbrennungsluft entsprechend der angedeuteten Pfeile durch das Filterelement in einen Sammelraum 23 eines Saugrohrs 24, von wo aus es durch Saugkanäle 25 einer Brennkraftmaschine 26 zugeleitet wird. Zwischen dem elastischen Element und dem Saugkanal 25 ist eine Verbindungsleitung 27 vorgesehen. Wird diese über einen Ventilemechanismus 28 geöffnet, so wird der Balg 19 durch die pulsierende Ansaugluft zu Schwingungen angeregt, wodurch eine Vereisung des Einlasses des Filtergehäuses vermie den wird.

Claims

1. Vorrichtung zur Enteisung eines Durchflussquerschnittes, insbesondere in einem Kraft fahrzeug, enthaltend
ein elastisches Element (11) zur Befreiung des Duchflussquerschnittes von Vereisun gen und
einen Druckanschluss (16) an einem zumindest teilweise durch das elastische Element gebildeten Betätigungvolumen (12),
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussquerschnitt ein Leitungsabschnitt (10) ei nes Systems zur Führung eines Fluides, insbesondere des Ansaugtraktes einer Brenn kraftmaschine ist und das elastische Element (11) im Inneren des Leitungsabschnittes angeordnet ist.

2. Vorrichtung zur Enteisung eines Durchflussquerschnittes, insbesondere in einem Kraft fahrzeug, enthaltend
ein elastisches Element (11) zur Befreiung des Duchflussquerschnittes von Vereisun gen und
ein zumindest teilweise durch das elastische Element gebildetes, in sich abgeschlos senes Betätigungvolumen (12),
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchflussquerschnitt ein Leitungsabschnitt (10) Systems zum Führen eines ein pulsierendes Fluides, insbesondere des Ansaugtraktes einer Brennkraftmaschine ist und das elastische Element (11) im Inneren des Leitungs abschnittes angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsvolumen (12) durch mehrere Kammern (13) gebildet ist, welche mit dem Druckanschluss (16) kommunizieren.

4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element eine Schlauchwand (18) aufweist, welches den zu enteisenden Lei tungsabschnitt bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauchwand als Balg (19) ausgeführt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanschluss (16) mit einem Unterdruckspeicher über einen Ventilmechanismus (28) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanschluss (16) mit einer Stelle des Systems zur Durchleitung eines Fluides kommuniziert, welche außerhalb des elastischen Elementes liegt.