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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rückschlagventil, ein Gehäuse und einen Strömungskanal. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Rückschlagventil zur Handhabung von Kondenswasser für Komponenten, beispielsweise Gehäuse, Ablaufkanäle, Steuerkästen, etc., einer Lüftungs- bzw. Klimaanlage für Kraftfahrzeuge.
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Das Rückschlagventil gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Ventilschließkörper. Der Ventilschließkörper ist elastisch und zumindest abschnittsweise membranartig ausgeführt. Das Rückschlagventil gemäß der vorliegenden Erfindung dient dazu, Kondenswasser, welches sich in der Lüftungs- bzw. Klimaanlage angesammelt hat, in die Umgebung abfließen zu lassen. Ferner dient das Rückschlagventil der vorliegenden Erfindung dazu, ein Eindringen von insbesondere flüssigen Medien, wie beispielsweise Wasser aus der Umgebung, in die Lüftungs- bzw. Klimaanlage zu verhindern.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Lüftungs- bzw. Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen benötigen eine Vorrichtung, welche es ermöglicht, dass in der Lüftungs- bzw. Klimaanlage angesammeltes Kondenswasser nach außen, d. h. in die Umgebung abfließen kann. Durch diese Möglichkeit werden Beschädigungen, Verschleiß, Korrosion, etc. innerhalb bzw. an der Lüftungs- bzw. Klimaanlage vermieden. Des Weiteren wird dadurch die Effizienz und Funktionsfähigkeit der Lüftungs- bzw. Klimaanlage gesteigert.
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Häufig wird angesammeltes Kondenswasser in Komponenten von Lüftungs- bzw. Klimaanlagen mit Hilfe eines Ablaufkanals aus der Lüftungs- bzw. Klimaanlage abgeführt. Der Ablaufkanal ist unter anderem an Komponenten wie Gehäusen, Steuerkästen, Sammelbehältern, etc. angebracht und schafft eine Verbindung zwischen dem Innenbereich der Lüftungs- bzw. Klimaanlage und der Umgebung.
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Um zu verhindern, dass Gase, Flüssigkeiten oder pulverartige Substanzen, wie beispielsweise Autoabgase, Staub, etc., von der Umgebung in den Innenbereich der Lüftungs- bzw. Klimaanlage und somit in deren Komponenten über den Ablaufkanal gelangen und dort Schäden anrichten, sind entsprechend ausgelegte und orientierte Rückschlagventilsysteme vorgesehen. Durch Verwendung von Rückschlagventilsystemen wird eine im Wesentlichen einseitige fluidmechanische Verbindung zwischen dem Innenbereich der Lüftungs- bzw. Klimaanlage und der Umgebung geschaffen.
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Beispielsweise kann durch Verwendung von Rückschlagventilsystemen in Ablaufkanälen vermieden werden, dass die Wattiefe eines zivilen oder militärischen Kraftfahrzeugs erhöht werden kann, ohne dass Wasser in entsprechende, mit dem Ablaufkanal verbundene Komponenten oder Aggregate des Kraftfahrzeugs eindringt. Die Wattiefe bezeichnet hierbei die maximale Gewässertiefe, durch die das Fahrzeug fahren bzw. waten kann.
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STAND DER TECHNIK
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Aus dem Stand der Technik sind Rückschlagventilsysteme bekannt, welche beispielsweise ein Klappenventil umfassen. Die Ventilklappe dieser herkömmlichen Klappenventile ist schwenkbar und häufig mit Hilfe einer Federkraft in die entsprechende Strömungsrichtung beaufschlagt.
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Ferner können schwenkbare Ventilklappen von bekannten Rückschlagventilen beispielsweise derart positioniert und angeordnet sein, dass diese durch ihr Eigengewicht bzw. ihre Gewichtskraft gegen die Endfläche eines entsprechend ausgerichteten Rohrstutzenabschnitts zur Anlage kommen bzw. in Kontakt geraten und so den Rohrstutzenabschnitt bezüglich einer Strömungsrichtung verschließen.
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Bei weiteren bekannten Rückschlagventilsystemen ist als Verschlusselement des Ventils häufig eine massive Kugel oder ein zylindrischer oder kegelstumpfartiger Bolzen vorgesehen, welcher häufig von einer Feder in eine entsprechend ausgebildete Aufnahme gegen die Strömungsrichtung des Fluids bzw. Mediums gedrückt wird. Um das Ventil zu Öffnen muss das strömende Fluid daher zunächst einmal die Federkraft und/oder gegebenenfalls den Widerstand des Verschlusselements (Klappe, Kugel, etc.) überwinden.
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Die
DE 1 228 948 B offenbart ein Rückschlagventil, bei welchem das Ventil als ein Ventiltopf aus Gummi ausgeformt ist, welcher durch einen Rand einer Blechwand gehalten wird. Eine Rückschlagventilplatte ist unterhalb des Ventiltopfes in einer Bohrung im Boden des Ventiltopfs gehalten mittels eines Vorsprungs der Rückschlagventilplatte. Der Boden des Ventiltops weist Öffnungen auf, durch welche gesammeltes Kondenswasser ablaufen kann. Der Ventiltopf weist Ausnehmungen auf, durch welche das Kondenswasser in den Ventiltopf laufen kann. Ein sich verjüngender Rand der Rückschlagventilplatte berührt den Boden des Ventiltopfs.
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Die
US 2,579,855 A offenbart ein Niedrigdruckventil für eine Gasmaskeneinheit mit einer flexiblen Ventilscheibe, welche einem Unterbrechen eines Rückflusses von Gas dient. Die flexible Ventilscheibe ist aus Gummi hergestellt und weist ein mittleres knopfartiges Glied auf, mittels welchen die Ventilscheibe an einem Spinnenträger gehalten wird. Die flexible Ventilscheibe wird gestützt durch und berührt einen kreisförmigen umlaufenden Kamm des Spinnenträgers. Wenn Rückdruck (d. h. Saugdruck) angewendet wird, kollabiert die flexible Ventilscheibe ein wenig.
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Die
DE 10 2006 025 814 A1 offenbart ein Rückschlagventil mit einem elastischen Abdichtelement, welches eine Öffnung in einem zweiten Gehäuse schließt und öffnet in Abhängigkeit einer Gasdruckdifferenz zwischen einem ersten Volumen in einem ersten Gehäuse und einem zweiten Volumen im zweiten Gehäuse. Das Abdichtelement wird durch das zweite Gehäuse gehalten.
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In Anbetracht der oben genannten bekannten Rückschlagventilmechanismen aus dem Stand der Technik wird deutlich, dass diese Defizite aufweisen. Beispielsweise müssen im Falle einer Beschädigung Rückschlagventilsysteme häufig komplett ersetzt werden, da Dichtigkeitsanforderungen zwischen Ventilsitzen und den Verschlusselementen bzw. Verschlusskörpern nicht mehr anforderungsgerecht gewährleistet werden können.
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Ferner ist beispielsweise die Herstellung und/oder der Zusammenbau bekannter Rückschlagventilsysteme auf Basis von Vorspannfedern komplex und aufwendig.
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Vor allem im Lüftungs- bzw. Klimaanlagenbereich von Kraftfahrzeugen besteht daher ein Bedarf an Rückschlagventilsystemen, welche beispielsweise leichtgewichtig und einfach herzustellen sowie zu montieren/demontieren sind.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Rückschlagventil bereitzustellen, welches den oben genannten Anforderungen gerecht wird.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rückschlagventil bereitzustellen, welches derart ausgebildet ist, dass beispielsweise einerseits die Eigenschaften des strömenden Fluids bzw. Mediums in der Durchlassrichtung kaum beeinträchtigt werden und andererseits die Dichtigkeitseigenschaften in der Sperrrichtung verbessert sind.
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Diese und andere Aufgaben werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst, wobei weitere Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen enthalten sind.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Rückschlagventil vorgesehen. Das Rückschlagventil ist vorzugsweise oder insbesondere zur Handhabung von Kondenswasser in einer Lüftungs- bzw. Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Das Rückschlagventil umfasst einen Rückschlagventilschließkörper, vorzugsweise ein flächiges Rückschlagventilschließelement. Der Rückschlagventilschließkörper ist elastisch und zumindest abschnittsweise membranartig ausgeführt bzw. ausgebildet. Der Rückschlagventilschließkörper kann alternativ oder zusätzlich als einzelne, d. h. separate Komponente (separater Rückschlagventilschließkörper) ausgeführt bzw. ausgebildet sein. Er ist sodann von dem Ventilsitz des Rückschlagventils getrennt herzustellen bzw. auszubilden.
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Membranartig kann hierbei beispielsweise derart aufgefasst werden, dass die Ausdehnung bzw. Erstreckung des Rückschlagventilschließkörpers bezüglich einer Richtung (Dicke des Rückschlagventilschließkörpers) um ein Vielfaches geringer ist, als die Ausdehnung bzw. Erstreckung des Rückschlagventilschließkörper in zwei zueinander orthogonalen Richtungen, welche bezüglich der einen Richtung (Dicke des Rückschlagventilschließkörpers) senkrecht angeordnet sind.
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Zusätzlich oder alternativ kann unter membranartig auch verstanden werden, dass über eine flächige, im Wesentlichen zweidimensionale Erstreckung des Rückschlagventilschließkörper zumindest ein Abschnitt vorhanden ist, welcher kaum oder bestenfalls sehr geringe auf den Rückschlagventilschließkörper aufgebrachte Normalkräfte übertragen kann. Mit anderen Worten verfügt ein solcher Bereich über sehr geringe Steifigkeit.
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Unter elastisch kann hierbei verstanden werden, dass der Rückschlagventilschließkörper unter Krafteinwirkung seine Form verändern kann und bei Wegfall der einwirkenden Kraft nahezu oder vollständig in die Ursprungsform zurückkehrt. Der Rückschlagventilschließkörper kann sich dabei linear-elastisch und/oder nicht-linear-elastisch verhalten. Mittels eines solchen Rückschlagventilschließkörpers lassen sich beispielsweise verbesserte Dichtigkeitseigenschaften erzielen, da sich der Rückschlagventilschließkörper individuell an einen Ventilsitz des Rückschlagventils anpassen kann, selbst wenn dieser infolge von Belastungen, wie beispielsweise Vibrationen, in seiner Gestalt bzw. Form verändert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Rückschlagventilschließkörper mit einem Befestigungsbolzen verbunden. Der Befestigungsbolzen kann elastisch sein. Vorzugsweise oder insbesondere kann der Befestigungsbolzen bzw. elastische Befestigungsbolzen integral (stoffschlüssig) mit dem Rückschlagventilschließkörper verbunden bzw. ausgeführt sein. Dadurch lässt sich beispielsweise eine schnelle und einfache Montage des Rückschlagventilschließkörpers in bzw. an das Rückschlagventil realisieren. Der Befestigungsbolzen kann dabei einerseits zum Befestigen des Rückschlagventilschließkörpers am Ventilsitz dienen und zudem auch zur Ausrichtung bzw. Positionierung des Rückschlagventilschließkörpers. Im Falle der integralen Ausführung von Rückschlagventilschließkörper und Befestigungsbolzen reduziert sich auch die Anzahl weiterer. benötigter Komponenten bzw. Bauteile, welche für die Montage des Rückschlagventilschließkörpers benötigt würden.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist der (gegebenenfalls elastische) Befestigungsbolzen konfiguriert und ausgebildet, eine lösbare Verriegelung mit einem inneren Abschnitt eines Ventilsitzes des Rückschlagventils auszubilden. Beispielsweise kann der Befestigungsbolzen mit relativ steifen und/oder elastischen Vorsprüngen im Sinne von Widerhaken ausgebildet sein, um den Befestigungsbolzen entsprechend zu verankern bzw. durch einen Einrastvorgang während der Montage zu verriegeln. Dadurch kann beispielsweise eine schnelle Montage oder Demontage gewährleistet werden.
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Erfindungsgemäß weist der Ventilsitz bezüglich einer Ebene zumindest abschnittsweise eine im Wesentlichen kreisringförmige oder kreisringsegmentartige Aussparung auf. Die zumindest abschnittsweise kreisringförmige oder kreisringsegmentartige Aussparung kann vorzugsweise zwischen dem inneren Abschnitt des Ventilsitzes, an welchem der Rückschlagventilschließkörper mittels des Befestigungsbolzens befestigt sein kann, und einem äußeren Abschnitt des Ventilsitzes ausgebildet sein und/oder sich axial entlang einer Langsachse des Rückschlagventils erstrecken. Die Längsachse des Rückschlagventils kann sich beispielsweise im Wesentlichen in Strömungsrichtung erstrecken.
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Nach der vorliegenden Erfindung kontaktiert der Rückschlagventilschließkörper, vorzugsweise in seiner Umfangsrichtung oder in Umfangsrichtung des Ventilsitzes, zumindest abschnittsweise den inneren Abschnitt und/oder den äußeren Abschnitt. Alternativ oder vorzugsweise kann der Rückschlagventilschließkörper flächig bzw. membranartig ausgebildet sein und sich sowohl über den inneren Abschnitt, eine oder mehrere Aussparungen und den äußeren Abschnitt des Ventilsitzes erstrecken und/oder kontaktieren.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der Rückschlagventilschließkörper zumindest bis zum äußeren Ende des äußeren Abschnitts. Alternativ kann sich der Rückschlagventilschließkörper auch über den äußeren Abschnitt hinaus erstrecken und diesen überdecken. Dadurch lassen sich beispielsweise die Dichtigkeitsanforderungen und Dichtigkeitseigenschaften verbessern.
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Nach der vorliegenden Erfindung weist der innere Abschnitt und/oder die Aussparung des Ventilsitzes zumindest abschnittsweise eine gitterartige und/oder siebartige Struktur auf. Dadurch kann beispielsweise Gewicht des Rückschlagventils eingespart werden ohne die strukturellen Eigenschaften des Rückschlagventils hinsichtlich Stabilität und Steifigkeit nachteilig und wesentlich zu beeinflussen.
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Erfindungsgemäß weist der innere Abschnitt und/oder die Aussparung zumindest eine Strebe und/oder Stütze auf, welche den inneren Abschnitt über die Aussparung/en mit dem äußeren Abschnitt verbindet. Die zumindest eine Strebe bzw. Stütze kann sich dabei von einem Mittelpunkt des Ventilsitzes bzw. inneren Abschnitts radial nach außen erstrecken.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kontaktiert der Ventilschließkörper mit der zumindest einen Strebe zumindest abschnittsweise. Der Kontakt kann dabei im Wesentlichen in eingebautem Zustand bestehen, wenn kein Kondenswasser durch das Rückschlagventil fließt.
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Nach einem alternativen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann der Rückschlagventilschließkörper tellerartig oder schüsselartig ausgebildet sein. Dadurch ergeben sich beispielsweise verbesserte strukturelle Eigenschaften des Rückschlagventils, wonach durch geometrische Gestaltung des Rückschlagventilschließkörpers bezüglich des Ventilsitzes eine Vorspannung eingestellt werden kann. Zudem sind durch eine solche Gestaltung beispielsweise auch die strukturellen Eigenschaften wie Steifigkeit und Festigkeit des Rückschlagventilschließkörpers weiter verbessert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Rückschlagventilschließkörper und/oder der Befestigungsbolzen bezüglich der Längsachse im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Der Rückschlagventilschließkörper und der Befestigungsbolzen haben sodann eine Gestalt, welcher derjenigen eines Reißnagels ähnlich ist. Beispielsweise lässt sich dadurch eine einfache Herstellung realisieren.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Rückschlagventilschließkörper bezüglich der Ebene im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet sein, insbesondere die äußere Kontur des Rückschlagventilschließkörpers und/oder der Rückschlagventilschließkörper kann einen Außendurchmesser aufweisen, welcher im Bereich von 15 mm bis 35 mm, vorzugsweise im Bereich von 19 mm bis 28 mm, liegt.
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Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann der Rückschlagventilschließkörper und/oder der Befestigungsbolzen aus einem Kunststoff hergestellt sein, vorzugsweise ausgewählt unter Gruppen umfassend Thermoplaste wie Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und/oder Polyvinylchlorid (PVC). Dadurch ergeben sich vor allem verbesserte bzw. einfachere Verfahren der Herstellung.
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Des Weiteren kann selbstverständlich auch der Ventilsitz des Rückschlagventils aus einem Kunststoff, beispielsweise wie oben/unten beschrieben, hergestellt sein. Sofern der Ventilsitz integraler Bestandteil eines Gehäuses einer Komponente einer Lüftungs- bzw. Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs ist, kann der Ventilsitz auch aus dem Material des Gehäuses bestehen.
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Nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung ist auch ein Gehäuse einer Lüftungs- bzw. Klimaanlagenkomponente vorgesehen. Das Gehäuse weist ein Rückschlagventil gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben und/oder unten beschrieben, auf. Das Rückschlagventil kann zumindest abschnittsweise (beispielsweise im Falle des Ventilsitzes) einstückig integral (stoffschlüssig) mit dem Gehäuse ausgeführt sein oder als separate Komponente mit dem Gehäuse entsprechend verbunden sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Rückschlagventil gemäß der vorliegenden Erfindung an einem im Wesentlichen ebenen Abschnitt einer äußeren Wandung des Gehäuses angeordnet sein.
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Ferner ist nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung auch ein Strömungskanal und/oder ein Ablaufkanal für ein Medium vorgesehen. Der Strömungskanal weist ein Rückschlagventil gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben und/oder unten beschrieben, auf. Das Medium kann dabei, wie bereits beschrieben, Kondenswasser (Kondensationswasser), welches sich in Komponenten von Lüftung bzw. Klimaanlagen angesammelt bzw. gebildet hat, sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Rückschlagventil am Lüftungs- bzw. Klimaanlagen-seitigen Ende des Strömungskanals und/oder Ablaufkanals angeordnet sein. Dadurch wird beispielsweise auf einfache Art und Weise eine Möglichkeit der Montage bzw. Befestigung des Rückschlagventils gewährleistet und das Rückschlagventil benötigt eine eigens dafür vorgesehene Stelle.
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Es ist ferner selbstverständlich, dass die oben genannten offenbarten Merkmale der vorliegenden Erfindung zur Erzielung weiterer Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung beliebig miteinander kombiniert werden können.
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Weitere Eigenschaften und Merkmale der Erfindung ergeben sich nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines dargestellten Beispiels der Erfindung. Dieses Beispiel ist rein beispielhaft und in keinster Weise ein- bzw. beschränkend zu verstehen. Die detaillierte Beschreibung dient lediglich dazu, dem Fachmann eine Lehre zum Nacharbeiten der Erfindung bereitzustellen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt den Endbereich eines konventionellen Ablaufkanals einer Klimaanlagenkomponente für Kondenswasser mit einem Sperrmechanismus für das Kondenswasser bezüglich der Fließrichtung von der Umgebung in die Klimaanlage;
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2 zeigt in einer Querschnittsansicht ein Beispiel eines Rückschlagsventils gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Rückschlagventil an einem Abschnitt eines Gehäuses einer Klimaanlagenkomponente verbunden ist;
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3 zeigt in einer Draufsicht einen vergrößerten Ausschnitt des Rückschlagventils aus 2;
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4 zeigt in einer Draufsicht einen weiteren vergrößerten Ausschnitt des Rückschlagventils aus 2;
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5 zeigt in einer Seitenansicht das Rückschlagventil aus 1, wobei das Rückschlagventil mit dem Gehäuse einer Klimaanlagenkomponente und einem Ablaufkanal verbunden ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 zeigt den Endbereich 50 eines konventionellen Ablaufkanals 500 einer Klimaanlagenkomponente einer Lüftungs- bzw. Klimaanlage (nicht in 1 dargestellt) für Kondenswasser mit einem Sperrmechanismus 51 bezüglich der Fließrichtung von flüssigen Medien.
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Die (Ab-)Fließrichtung des Kondenswassers aus der Klimaanlagenkomponente der Lüftungs- bzw. Klimaanlage in die Umgebung ist mit dem schwarzen Pfeil gekennzeichnet.
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Der Ablaufkanal 500 aus dem Stand der Technik, so wie er in 1 gezeigt ist, ist ein elastischer Schlauch, welcher aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist. Der Sperrmechanismus 51 am Endbereich 50 des Ablaufkanals 500 stellt einen Bereich des Ablaufkanals 500 dar, bei welchem der Ablaufkanal 500 sich derart verformt bzw. allmählich verengt, sodass sich gegenüberliegende Innenseitenwände des Ablaufkanals 500 berühren bzw. kontaktieren und so in gewisser Weise einen Verschluss 51 bilden.
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Mit anderen Worten wird der durchströmte Querschnitt für das Kondenswasser derart geometrisch verengt, dass das Kondenswasser zunächst im Ablaufkanal 500 am Verschluss 51 verbleibt und erst nach dem Aufbau eines gewissen Drucks bzw. einer gewissen Kraft den Verschluss 51 durch aufweiten des Ablaufkanals 500 öffnet und in die Umgebung abfließen kann.
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Ein derartiger Ablaufkanal 500 befindet sich beispielsweise im unteren Bereich des Motorraums eines Kraftfahrzeugs (nicht in 1 dargestellt). Für den Fall, wonach das Kraftfahrzeug ein Gewässer durchführt bzw. durchwatet kann es passieren, dass das Wasser aus der Umgebung einen derart hohen (hydrostatischen) Druck aufweist, welcher fähig ist, der Verschluss 51 am Endbereich 50 des Ablaufkanals 500 zu öffnen bzw. den Ablaufkanal 500 derart aufzuweiten, dass das Wasser in die Komponente der Lüftungs- bzw. Klimaanlage eindringt. Dadurch können erhebliche Schäden an der Lüftungs- bzw. Klimaanlage entstehen, welche es zu vermeiden gilt.
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2 zeigt in einer Seitenansicht unter anderem ein Beispiel eines Rückschlagventils 100 gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Das Rückschlagventil 100 ist dabei an der Unterseite, d. h. an einem unteren, entsprechend sammelbehälterförmigen Abschnitt 301 eines Gehäuses oder Struktur 300 einer Lüftungs- bzw. Klimaanlagenkomponente (beispielsweise ein Steuergerät, Sammelbehälter, Luftkühler, etc.) einer Lüftungs- bzw. Klimaanlage (nicht in 2 dargestellt) angeordnet.
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Aufgrund der wirkenden Schwer- bzw. Gravitationskraft kann sich somit Kondenswasser bzw. Kondensationswasser im Bereich des Rückschlagventils 100 ansammeln. Die beiden schwarzen Pfeile kennzeichnen die Strömungsrichtung, bei welcher das Rückschlagventil 100 nicht sperrt. Mit anderen Worten kennzeichnen die beiden schwarzen Pfeile im Bereich des Ventilsitzes 3 des Rückschlagventils 100 die Strömungsrichtung für das angesammelte Kondenswasser aus dem Gehäuse 300.
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Das Rückschlagventil 100 ist in der in 2 dargestellten Ausführung teilweise integral mit dem Gehäuse 300 der Lüftungs- bzw. Klimaanlagenkomponente ausgebildet. Insbesondere ist der Ventilsitz 3 des Rückschlagventils 100 integraler Bestandteil der Wandung des unteren Abschnitts 301 des Gehäuses 300. Alternativ kann auch ein separater Ventilsitz 3 vorgesehen sein, welcher entsprechend mit der Wandung des Gehäuses 300 an einer entsprechenden Öffnung des Gehäuses 300 verbunden ist.
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Das Rückschlagventil 100 aus 2 weist einen Rückschlagventilschließkörper bzw. ein Rückschlagventilschließelement 1 auf, welches im Wesentlichen flächig bzw. zweidimensional ausgeführt ist. Wie aus 2 ersichtlich ist, weist der Rückschlagventilschließkörper 1 eine tellerartige bzw. schüsselartige Gestalt bzw. Form auf. Der Rückschlagventilschließkörper 1 ist bezüglich der Langsachse X-X des Rückschlagventils 100 im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.
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Der Rückschlagventilschließkörper 1 weist bezüglich der Ebene P einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Außendurchmesser D1 des Rückschlagventilschließkörpers 1 liegt im Bereich zwischen 15 mm bis 35 mm. Vorzugsweise liegt der Außendurchmesser D1 des Rückschlagventilschließkörpers 1 im Bereich zwischen 19 mm und 28 mm.
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Der Rückschlagventilschließkörper 1 ist elastisch und zumindest abschnittsweise membranartig ausgebildet bzw. ausgeführt. Mit anderen Worten sind Abschnitte in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung membranartig ausgeführt. Wie bereits geschildert, wird hierbei unter membranartig beispielsweise verstanden, dass die Ausdehnung bzw. Erstreckung des Rückschlagventilschließkörpers 1 bezüglich einer Richtung (Dicke des Rückschlagventilschließkörpers 1) um ein Vielfaches geringer ist, als die Ausdehnung bzw. Erstreckung des Rückschlagventilschließkörpers 1 in zwei zueinander orthogonalen Richtungen, welche bezüglich der einen Richtung (Dicke des Rückschlagventilschließkörpers 1) senkrecht angeordnet sind.
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Zusätzlich oder alternativ kann unter einem membranartigen Abschnitt des Rückschlagventilschließkörpers 1 auch verstanden werden, dass kaum oder bestenfalls sehr geringe auf den Rückschlagventilschließkörper 1 aufgebrachte Normalkräfte (beispielsweise durch das Kondenswasser) übertragen werden können. Mit anderen Worten verfügt ein solcher Bereich über sehr geringe Steifigkeit.
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Aufgrund der membranartigen, elastischen Ausführung des Rückschlagventilschließkörpers 1 genügen bereits geringe Mengen an Kondenswasser, den Rückschlagventilschließkörper 1 oder Abschnitte bzw. Bereiche davon derart zu verformen, dass ein Abfluss des Kondenswasser ermöglicht wird.
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Die tellerartige oder schüsselartige Gestaltung des Rückschlagventilschließkörpers 1 als zusätzliches, d. h. geometrisches Gestaltungselement des Rückschlagventilschließkörpers 1 ermöglicht jedoch, dass dieser entsprechend mit dem Ventilsitz 3 interagieren kann, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.
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Der Rückschlagventilschließkörper 1 ist ferner mit einem Befestigungsbolzen 2 verbunden, vorzugsweise integral verbunden. Der Befestigungsbolzen 2 kann, ebenso wie der Rückschlagventilschließkörper 1 ein elastischer Befestigungsbolzen 2 sein.
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Der Befestigungsbolzen 2 ist konfiguriert und ausgebildet (mit Hilfe eines kegelförmigen (Einrast-)Abschnitts 2a), eine lösbare Verriegelung mit einem inneren Abschnitt 3a (Montageabschnitt des Rückschlagventils 100 für den Rückschlagventilschließkörper 1) des Ventilsitzes 3 auszubilden. Mit anderen Worten ist der Befestigungsbolzen 2 in bzw. mit einem entsprechenden Bohrungsbereich 3aB des inneren Abschnitts 3 befestigt und zugleich jedoch lösbar aufgenommen bzw. verriegelt. Der Bohrungsbereich 3aB erstreck sich dabei in Richtung der Längsachse X-X.
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Der Ventilsitz 3 weist ferner bezüglich der Ebene P zumindest abschnittsweise eine bzw. mehrere, im Wesentlichen kreisringförmige und/oder kreisringsegmentartige Aussparungen 3b auf. Die Aussparungen 3b erstrecken sich Richtung der Längsachse X-X und dienen zur Schaffung eines Durchströmungsquerschnitts für das Kondenswasser.
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Die Aussparungen 3b sind vorzugsweise zwischen dem inneren Abschnitt 3a und dem äußeren Abschnitt 3c des Ventilsitzes 3 ausgebildet. Der äußere Abschnitt 3c ist im Sinne eines Vorsprungs in Richtung der Längsachse X-X bezüglich der Ebene P im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet, um eine entsprechende Kontaktierfläche mit einem korrespondierenden Abschnitt des Rückschlagventilschließkörpers 1 auszubilden und somit entsprechenden Dichtigkeitsanforderungen zu genügen.
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Wie aus 2 ersichtlich, ist am Rückschlagventil 100 bzw. am unteren Abschnitts 301 des Gehäuses 300 ein Sammelbehälter 200 zur Aufbewahrung oder Weiterleitung des Kondenswassers, beispielsweise zu einer Scheibenwischeranlage (nicht in den Figuren dargestellt), vorgesehen. Alternativ kann auch ein Ablaufkanal bzw. Strömungskanal 400 (siehe 5) vorgesehen sein, wie unten noch näher erläutert.
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Der Rückschlagventilschließkörper 1 und/oder der Befestigungsbolzen 2 als auch der Ventilsitz 3 des Rückschlagventils 100 können aus einem Kunststoff hergestellt sein, vorzugsweise ausgewählt unter Gruppen umfassend Thermoplaste wie Polyamid (PA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS) und/oder Polyvinylchlorid (PVC).
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3 zeigt in einer Draufsicht einen vergrößerten Ausschnitt des Rückschlagventils 100 aus 2.
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Wie in 3 gesehen werden kann, erstreckt sich der Rückschlagventilschließkörper 1 zumindest bis zum äußeren Ende 3cE des äußeren Abschnitts 3c bzw. in radialer Richtung noch darüber hinaus.
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Der innere Abschnitt 3a des Ventilsitzes 3 bzw. die Aussparungen 3b weisen eine gitterartige bzw. siebartige Struktur 3abS auf. Mit anderen Worten verfügt der innere Abschnitt 3a bzw. die Aussparungen 3b über Streben 3abS, welche insbesondere den inneren Abschnitt 3a, an welchem der Rückschlagventilschließkörper 1 mittels des elastischen Befestigungsbolzens 2 befestigt ist, mit dem äußeren Abschnitt 3c des Ventilsitzes 3 verbinden. Die Streben 3abS erstrecken sich dabei radial nach außen und bilden zusammen mit dem inneren Abschnitt 3, der Aussparung bzw. den Aussparungen 3b und dem äußeren Abschnitt 3c eine sternförmige Konfiguration.
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Eine Strebe 3abS verläuft in Umfangsrichtung zwischen einem, bzgl. den Aussparungen 3b, inneren Bereich und äußeren Bereich, d. h. zwischen dem inneren Abschnitt 3a und dem äußeren Abschnitt 3c.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Rückschlagventilschließkörper 1 derart konfiguriert und mittels des Befestigungsbolzens 2 am Ventilsitz 3 montiert ist, dass der Rückschlagventilschließkörper 1 mit zumindest einer Strebe 3abS zumindest abschnittsweise kontaktiert. Mit anderen Worten kann somit ein membranartiger Abschnitt des Rückschlagventilschließkörpers 1 mit zumindest einer Strebe 3abS kontaktieren bzw. wird von der zumindest einen Strebe 3abS gestützt und stabilisiert, für den Fall, wenn ein flüssiges Medium (beispielsweise Wasser) in Sperrrichtung des Rückschlagventils 1 auf die entsprechende Fläche 1a (siehe 2) des Rückschlagventilschließkörpers 1 drückt.
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Der Rückschlagventilschließkörper 1 kontaktiert – bei Sperrwirkung des Rückschlagventils 100 –, falls flüssiges Medium bzw. Fluid auf die Fläche 1a drückt, vorzugsweise in Umfangsrichtung den inneren Abschnitt 3a (bzw. die entsprechende/n Kontaktierfläche/n) und/oder den äußeren Abschnitt 3c (bzw. die entsprechende/n Kontaktierfläche/n).
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4 zeigt in einer Draufsicht einen weiteren, vergrößerten Ausschnitt bzw. inneren Bereich des Rückschlagventils 100 aus 2 bzw. 3. Wie aus 4 ersichtlich ist, werden die Aussparungen 3b von dem inneren Abschnitt 3a, den radial nach außen laufenden Streben 3abS und der in Umfangsrichtung erstreckenden Strebe 3abS festgelegt.
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5 zeigt in einer Seitenansicht das Rückschlagventil 100 aus 1, wobei das Rückschlagventil 100 mit dem Gehäuse 300 einer Lüftungs- bzw. Klimaanlagenkomponente einer Lüftungs- bzw. Klimaanlage (nicht in 5 dargestellt) bzw. dem unteren Ab schnitt 301 des Gehäuses 300 und einem Strömungskanal bzw. Ablaufkanal 400 verbunden ist.
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Das Rückschlagventil 100 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung ist hierbei am Lüftungs- bzw. Klimaanlagen-seitigen Ende 401 des Strömungskanals 400 angeordnet.
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Während lediglich ein Beispiel ausgewählt wurde, um die vorliegende Erfindung darzustellen, wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich, dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen zusätzlich oder alternativ gemacht werden können, ohne von Schutzumfang der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Des Weiteren sind die vorgenannten Beschreibungen gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich zu Darstellungszwecken bereitgestellt und nicht zum Zwecke des Einschränkens bzw. Beschränkens der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
