-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserablaufventil für Elektronikgehäuse. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Wasserablaufventil für Elektronikgehäuse, umfassend ein Verbindungselement zur Verbindung mit einem Elektronikgehäuse, und einen Ventilkörper, der an dem Verbindungselement angeordnet ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge, das ein derartiges Wasserablaufventil umfasst.
-
Wasserablaufventile für Elektronikgehäuse sind im Allgemeinen nach dem „Schwimmer-Prinzip” ausgestaltet. Derartige Ventile umfassen einen Schwimmkörper, der verschiebbar in einem Ventilgehäuse untergebracht ist. Wenn eine Auftriebskraft auf den Schwimmkörper wirkt, wie beispielsweise Wasser, das von unten gegen den Schwimmkörper drückt, wird der Schwimmkörper in dem Ventilgehäuse verschoben und gegen einen Ventilsitz gedrückt. Dadurch wird eine Entlüftungsöffnung des Elektronikgehäuses verschlossen, um das Eindringen von Wasser in das Elektronikgehäuse zu verhindern. Ein derartiges Wasserablaufventil wird beispielsweise in der
DE 10 2005 051 618 B4 beschrieben. Dieses Wasserablaufventil umfasst eine Abdichtkontur zum Elektronikgehäuse sowie einen Hohlzylinder, der an dem unteren Ende der Abdichtkontur angeordnet ist. Der Hohlzylinder dient zur Führung eines Schwimmkörpers, der an seinem oberen Ende einen abstehenden Teller aufweist. Wenn eine Auftriebskraft auf den Schwimmkörper wirkt, dichtet der abstehende Teller eine Öffnung zum Elektronikgehäuse ab.
-
Derartige Ventile mit Schwimmkörpern sind jedoch relativ teure und aufwändige Lösungen hinsichtlich Herstellung und Montage. Außerdem besteht bei diesen Ventilen das Problem, dass sie nicht zuverlässig abdichten und eine gewisse Menge an Fehlwasser eintreten kann. Ferner weisen bekannte Ventile nach dem Schwimmerprinzip relativ hohe Abmessungen in axialer Richtung auf, die z. B. im Motorraum eines Kraftfahrzeugs nicht immer zur Verfügung stehen.
-
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht folglich darin, ein Wasserablaufventil bereitzustellen, das die oben beschriebenen Probleme des Stands der Technik löst.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Wasserablaufventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einem Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge, umfassend ein derartiges Wasserablaufventil, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt der Gedanke zugrunde ein Wasserablaufventil bereitzustellen, das lediglich ein Verbindungselement und einen Ventilkörper umfasst, und ohne das Vorsehen eines separaten Schwimmkörpers den Dichtigkeitsanforderungen für Anwendungen bei Elektronikgehäusen für Kraftfahrzeuge gerecht wird.
-
Dementsprechend umfasst das Wasserablaufventil für Elektronikgehäuse der vorliegenden Erfindung ein Verbindungselement zur Verbindung mit einem Elektronikgehäuse und einen Ventilkörper, der an dem Verbindungselement angeordnet ist. Das Verbindungselement und der Ventilkörper sind derart angeordnet, dass sie sich zumindest teilweise überlappen. Im Bereich der Überlappung ist zumindest eine Kapillare vorgesehen, durch die eine Flüssigkeit mittels Kapillareffekt austreten kann.
-
Da das erfindungsgemäße Wasserablaufventil lediglich ein Verbindungselement und einen Ventilkörper aufweist, und somit keinen zusätzlichen separaten Schwimmerkörper umfasst, ist das erfindungsgemäße Wasserablaufventil einfach zu fertigen und zu montieren. Ferner weist das erfindungsgemäße Wasserablaufventil eine relativ kleine Abmessung in axialer Richtung auf, da kein länglicher Hohlzylinder zur Führung des Schwimmkörpers vorgesehen werden muss. Somit kann das erfindungsgemäße Wasserablaufventil auch an Stellen im Motorraum eines Kraftfahrzeugs eingebaut werden, an denen nur wenig Raum vorhanden ist. Durch die Nutzung des Kapillareffektes kann das erfindungsgemäße Wasserablaufventil, trotz kleiner Abmessungen, dennoch ein Elektronikgehäuse zuverlässig gegen äußere Einflüsse, wie beispielsweise Verschmutzungen oder Wasser, abdichten. Ferner kann durch die im Bereich der Überlappung vorgesehene Kapillare auch eine gegebenenfalls erforderliche Entgasung erfolgen. Somit wird ein Wasserablaufventil bereitgestellt, bei dem, bei Erfüllung der hohen Dichtigkeitsanforderungen an Wasserablaufventile für Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge, nur sehr geringe Herstellungs- und Montagekosten anfallen.
-
Das erfindungsgemäße Wasserablaufventil umfasst eine Kapillare bzw. Aussparung, durch die eine Flüssigkeit mittels Kapillareffekt austreten kann. Unter Kapillareffekt bzw. Kapillarität versteht man das Verhalten von Flüssigkeiten, welches diese bei Kontakt mit Kapillaren, wie beispielsweise engen Röhren, Spalten oder Hohlräumen, zeigen. Mittels Kapillareffekt kann eine Flüssigkeit in der entsprechenden Kapillare auch in gewissem Umfang entgegen der Gravitationskraft nach oben steigen. Durch die Ausnutzung des Kapillareffektes wird ein Wasserablaufventil bereitgestellt, bei dem eine Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser, nur in eine Richtung durchgelassen wird. Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen Wasserablaufventil kann eine Flüssigkeit zwar aus dem Ventil nach außen austreten, jedoch kann keine außerhalb des Wasserablaufventils vorhandene Flüssigkeit in das Ventil eintreten. Dadurch wird das Elektronikgehäuse zuverlässig gegen äußere Einflüsse, wie beispielsweise Verschmutzungen und Wasser, abgedichtet.
-
Das Verbindungselement und der Ventilkörper sind derart angeordnet, dass sie sich zumindest teilweise überlappen. Je nach Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wasserablaufventils kann hierbei das Verbindungselement zumindest teilweise innerhalb des Ventilkörpers angeordnet sein, oder der Ventilkörper kann zumindest teilweise innerhalb des Verbindungselements angeordnet sein.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verbindungselement ein oberes Ende auf, zur Verbindung mit einem Elektronikgehäuse, und ein unteres Ende, an dem der Ventilkörper angeordnet ist. Zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende ist ein Hohlraum ausgebildet. Der Ventilkörper weist eine Endfläche auf, die den Hohlraum des Verbindungselements nach unten hin begrenzt. Das Wasserablaufventil gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ist derart ausgestaltet, dass eine in dem Hohlraum vorhandene Flüssigkeit aus diesem durch die zumindest eine Kapillare mittels Kapillareffekt austreten kann.
-
Der Hohlraum des Verbindungselements ist vorzugsweise in Form einer zylindrischen Ausnehmung ausgeführt, so dass das Verbindungselement einfach gefertigt werden kann. Die Ausführung des Hohlraums ist jedoch nicht auf eine zylindrische Ausnehmung beschränkt, sondern kann auch in einer anderen Form, beispielweise mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt, ausgeführt sein. Insbesondere bevorzugt ist das gesamte Verbindungselement als rotationssymmetrisches Bauteil ausgeführt. Ein derartiges rotationssymmetrisches Bauteil kann als rohrförmiges Element ausgeführt sein, mit einem offenen oberen und einem offenen unteren Ende. Der Ventilkörper ist vorzugsweise ebenfalls als rotationssymmetrisches Bauteil ausgeführt. Rotationssymmetrische Bauteile haben den Vorteil einer einfachen Fertigung, da in diesem Fall keine Schieber oder Kernzüge erforderlich sind. Das gesamte Wasserablaufventil wäre somit als ein „rundes” Bauteil, das heißt mit kreisförmigem Querschnitt, ausgeführt, wobei es zwei Komponenten, das Verbindungselement und den Ventilkörper, umfasst.
-
Die „Endfläche” des Ventilkörpers kann an unterschiedlichen Stellen am Ventilkörper angeordnet sein, solange sie, wenn der Ventilkörper an dem Verbindungselement angeordnet ist, den Hohlraum des Verbindungselements nach unten hin begrenzt bzw. das „Ende” des Hohlraums definiert. Bei einer Anordnung des Verbindungselements zumindest teilweise innerhalb des Ventilkörpers, ist die Endfläche des Ventilkörpers vorzugsweise im Wesentlichen am unteren Ende des Ventilkörpers vorgesehen. Andererseits ist bei einer Anordnung des Ventilkörpers zumindest teilweise innerhalb des Verbindungselements die Endfläche des Ventilkörpers vorzugsweise im oberen Bereich des Ventilkörpers vorgesehen. Die Anordnung der Endfläche des Ventilkörpers ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann je nach Erfordernis an jeder beliebigen Stelle zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Ventilkörpers angeordnet sein. Unter dem „oberen Ende” bzw. „oberen Bereich” des Ventilkörpers wird der dem Verbindungselement zugewandte Teil des Ventilkörpers verstanden, während unter dem „unteren Ende” bzw. „unteren Bereich” des Ventilkörpers der dem Verbindungselement abgewandte Teil des Ventilkörpers verstanden wird.
-
Der Ventilkörper kann als massives bzw. teil-massives oder als hohles Teil ausgeführt sein. Bei einer Anordnung des Verbindungselements zumindest teilweise innerhalb des Ventilkörpers, kann der Ventilkörper teil-massiv ausgeführt sein, derart dass er einen massiven unteren Teil sowie einen hohlen oberen Teil aufweist. Der hohle obere Teil des Ventilkörpers wäre dann überlappend mit dem Verbindungselement anzuordnen, wobei die Fläche des oberen Endes des massiven Teils als die Endfläche des Ventilkörpers ausgebildet ist. Vorzugsweise ist der Ventilkörper jedoch als hohles Element ausgebildet, das lediglich im Wesentlichen an seinem unteren Ende die Endfläche aufweist. Bei einer Anordnung des Ventilkörpers zumindest teilweise innerhalb des Verbindungselements, kann der Ventilkörper als (teil-) massives oder hohles Element ausgeführt sein. Wenn der Ventilkörper als (teil-)massives Element ausgeführt ist, ist die Fläche des oberen Endes des massiven Teils als die Endfläche des Ventilkörpers ausgebildet. Vorzugsweise ist jedoch auch bei dieser Art der Anordnung des Ventilkörpers an dem Verbindungselement der Ventilkörper als Hohlkörper ausgeführt, der lediglich im Wesentlichen im oberen Bereich die Endfläche aufweist. Je nach Ausgestaltung begrenzt die Endfläche somit den als Hohlkörper ausgestalteten Ventilkörper im Wesentlichen am unteren oder am oberen Ende bzw. unterteilt den hohlen Ventilkörper in zwei Hohlkörperbereiche, wenn die Endfläche an einer beliebigen Stelle zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Ventilkörpers angeordnet ist. Durch das Ausführen des Ventilkörpers als Hohlkörper kann Material eingespart werden und das Gewicht des Ventilkörpers kann gering gehalten werden.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Wasserablaufventil derart ausgestaltet, dass eine in dem Hohlraum vorhandene Flüssigkeit über die Endfläche in die zumindest eine Kapillare eintreten kann. Eine in dem Hohlraum vorhandene Flüssigkeit kann sich somit auf der Endfläche sammeln, über diese in die zumindest eine Kapillare eintreten und mittels Kapillareffekt aus dem Ventil austreten. Somit können sowohl geringe Mengen an Wasser sowie auch größere Wassermengen effektiv aus dem Ventil herausgeführt werden. Es ist auch denkbar, dass die Endfläche in der Mitte erhaben ausgestaltet ist und zum Rand hin abflacht, so dass eine in dem Hohlraum vorhandene Flüssigkeit zu dem Rand der Endfläche, das heißt dem an die zumindest eine Kapillare grenzenden Bereich der Endfläche, hin herunterströmt. Eine derartige Erhebung kann integriert an der Endfläche vorgesehen oder als ein separates Teil auf der Endfläche angeordnet sein. Ferner kann das Wasserablaufventil derart ausgestaltet sein, dass die in dem Hohlraum vorhandene Flüssigkeit durch die Kapillare im Bereich der Überlappung zumindest teilweise entgegen der Gravitationskraft aus dem Wasserablaufventil austreten kann.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die zumindest eine Kapillare zumindest einen in axialer Richtung verlaufenden Kanal. Vorzugsweise ist der zumindest eine Kanal bzw. die zumindest eine Riefe an einer inneren Umfangsseite des Ventilkörpers vorgesehen und erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge bzw. Höhe des Ventilkörpers, mit Ausnahme der Endfläche. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl von Kanälen vorgesehen, sodass in dem Wasserablaufventil vorhandenes Wasser gleichzeitig über mehrere Kanäle aus dem Ventil austreten kann. Vorzugsweise sind zumindest zwei Kanäle vorgesehen, bevorzugter zumindest fünf Kanäle, am meisten bevorzugt zumindest zehn Kanäle, wie beispielsweise zwölf Kanäle. Bei dem Vorsehen einer Vielzahl von Kanälen sind diese vorzugsweise jeweils um einen definierten Winkel versetzt an der Innenfläche des Ventilkörpers angeordnet. Die Form der Kanäle kann beliebig gewählt werden, das heißt sie können beispielsweise eckig oder halbkreisförmig ausgeführt werden, wobei die Kanäle vorzugsweise halbkreisförmig ausgeführt sind, da diese Form den Kapillareffekt begünstigt.
-
Vorzugsweise ist an einem unteren Ende des Verbindungselements, das heißt dem Ende des Verbindungselements, das dem Ventilkörper zugewandt ist, zumindest ein Abstandshalter angeordnet. Der zumindest eine Abstandshalter ragt über das untere Ende des Verbindungselements heraus, so dass ein vorbestimmter Abstand zwischen dem unteren Ende des Verbindungselements und der Endfläche des Ventilkörpers eingehalten wird. Durch das Vorsehen des zumindest einen Abstandshalters kann ein definiert festgelegter Abstand zwischen dem unteren Ende des Verbindungselements und der Endfläche des Ventilkörpers sichergestellt werden, so dass stets ein effektives Austreten von Wasser aus dem Wasserablaufventil gewährleistet ist.
-
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die zumindest eine Kapillare zumindest einen in radialer Richtung verlaufenden Ringspalt. Ein derartiger Ringspalt ist vorzugsweise im Wesentlichen um den gesamten Umfang des Wasserablaufventils, im Bereich der Überlappung des Verbindungselements und des Ventilkörpers, vorgesehen. Durch das Vorsehen eines Ringspalts stellt sich der Kapillareffekt zuverlässig selbst ein. Weiterhin weist ein derartiger Ringspalt eine größere Ausdehnung bzw. Abmessung und damit ein größeres Gesamtvolumen als einzelne Kanäle auf, so dass mit dem Ringspalt mehr Wasser und dadurch auch Schmutz entfernt werden kann, als mit einem oder mehreren Kanälen.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Wasserablaufventil eine Hinterschneidung auf. Hierbei ist ein im Wesentlichen konischer Abschnitt des Ventilkörpers in einer komplementär geformten Ausnehmung bzw. Vertiefung in dem Verbindungselement angeordnet. Unter dem Begriff „konischer Abschnitt” wird ein vorstehender Abschnitt verstanden, der sich zu seinem dem Verbindungselement abgewandten Ende hin verjüngt. Ferner ist eine derartige Ausgestaltung der Hinterschneidung denkbar, dass ein im Wesentlichen konischer Abschnitt an dem Verbindungselement ausgebildet ist, der in einer komplementär geformten Ausnehmung in dem Ventilkörper angeordnet ist. Mittels Kapillareffekt kann in dem Wasserablaufventil vorhandenes Wasser besonders effektiv durch den Ringspalt und über die Kante bzw. den obersten Teil des konischen Abschnitts ablaufen. Unter der Kante bzw. dem obersten Teil des konischen Abschnitts wird der am stärksten verjüngten Teil des konischen Abschnitts, der dem Ventilkörper zugewandt ist, verstanden.
-
Bei der vorteilhaften Ausgestaltung mit einer Anordnung des im Wesentlichen konischen Abschnitts des Ventilkörpers in einer komplementär geformten Ausnehmung in dem Verbindungselement, ist der Ventilkörper vorzugsweise bewegbar in dem Verbindungselement angeordnet. Das heißt, der Ventilkörper kann in gewissem Maße innerhalb des Verbindungselements in axialer Richtung nach oben und nach unten gleiten. Falls aus irgendeinem Grund aufsteigendes Wasser von unten gegen das Wasserablaufventil drücken sollte, wird der Ventilkörper in dem Verbindungselement nach oben bewegt, das heißt in Richtung des oberen Endes des Verbindungselements. Dadurch wird der konische Abschnitt des Ventilkörpers weiter in die komplementär geformte Ausnehmung in dem Verbindungselement gedrückt, wodurch der Ringspalt verschlossen wird. Wenn der äußere Druck bzw. die Auftriebskraft auf das Wasserablaufventil nachlässt, rutscht der Ventilkörper in dem Verbindungselement wieder nach unten in seine Ausgangsstellung. Diese Ausgestaltung des Wasserablaufventils kombiniert somit die vorteilhaften Wirkungen des Kapillareffekts mit denen eines „Schwimmers”. Insbesondere verschließt der Schwimmer bzw. der Schwimmkörper das Wasserablaufventil, um ein Eindringen von Wasser von außerhalb des Ventils in das Ventil, und damit in das Elektronikgehäuse, zu verhindern. Ferner wird innerhalb des Ventils vorhandenes Wasser zuverlässig durch den Kapillareffekt nach außen, das heißt außerhalb des Ventils, abgeführt. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform wird jedoch kein separater Schwimmkörper vorgesehen, wie im Stand der Technik, sondern der Ventilkörper selbst ist als Schwimmer ausgebildet. Somit weist das erfindungsgemäße Wasserablaufventil, auch mit „Schwimmer-Effekt”, einen deutlich einfacheren Aufbau als im Stand der Technik bekannte Schwimmer-Ventile auf. Es wird somit ein Wasserablaufventil bereitgestellt, das eine ausgezeichnete Dichtwirkung aufweist, bei nur sehr geringen Herstellungs- und Montagekosten.
-
Vorzugsweise weist der Ventilkörper, bei einer Anordnung zumindest teilweise innerhalb des Verbindungselements, einen nach unten verlängerten Abschnitt auf. Unter einem „nach unten verlängerten” Abschnitt, wird ein Abschnitt verstanden, der sich in die dem Verbindungselement abgewandten Richtung erstreckt. Der nach unten verlängerte Abschnitt ist umlaufend ausgebildet und weist vorzugsweise einen runden Querschnitt auf. Durch diesen Abschnitt wird an der Unterseite des Ventilkörpers ein Hohlraum gebildet. Wenn Wasser außerhalb des Ventils ansteigt, wird in diesem Hohlraum Luft eingeschlossen, wodurch der Ventilkörper angehoben und damit das Ventil bzw. der Ringspalt verschlossen wird. Hierbei wird der konische Abschnitt des Ventilkörpers, bedingt durch den Wasseranstieg, in die komplementär geformte Ausnehmung in dem Verbindungselement gedrückt. Durch das Vorsehen des nach unten verlängerten Abschnitts wird der Ventilkörper bei einem Wasseranstieg außerhalb des Ventils besonders effektiv angehoben. Wenn kein Wasser mehr von unten gegen die Unterseite des Ventilkörpers drückt, fällt dieser wieder nach unten, das heißt in die dem Verbindungselement abgewandte Richtung, und der Ringspalt wird wieder freigegeben, so dass eventuell in dem Ventil vorhandenes Wasser mittels Kapillareffekt aus diesem austreten kann.
-
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das Verbindungselement und der Ventilkörper mittels einer Schnappverbindung aneinander angebracht. Bei einer Anordnung des Verbindungselements zumindest teilweise innerhalb des Ventilkörpers, kann der Ventilkörper auf das Verbindungselement aufgeclipst sein, während bei einer Anordnung des Ventilkörpers zumindest teilweise innerhalb des Verbindungselements, der Ventilkörper in das Verbindungselement eingeclipst sein kann. Für die Schnappverbindung bzw. das Festclipsen können entsprechende Ansätze integriert mit dem Verbindungselement und dem Ventilkörper ausgebildet sein. Durch die Nutzung einer Schnappverbindung können die beiden Komponenten mit einem geringen Montageaufwand aneinander angebracht werden.
-
Bei einer Anordnung des Verbindungselements zumindest teilweise innerhalb des Ventilkörpers, ist vorzugsweise an dem äußeren Umfang des Verbindungselements eine Rippe vorgesehen, zumindest teilweise umlaufend, und an dem inneren Umfang des Ventilkörpers ist eine Nut vorgesehen, zumindest teilweise umlaufend, so dass die Rippe des Verbindungselements in die Nut des Ventilkörpers einschnappen bzw. einrasten kann. Das Vorsehen der Rippe am äußeren Umfang des Verbindungselements sowie der Nut am inneren Umfang des Ventilkörpers ist aus fertigungstechnischer Hinsicht zu bevorzugen. Allerdings ist auch eine umgekehrte Ausgestaltung denkbar, das heißt das Vorsehen der Nut am äußeren Umfang des Verbindungselements sowie der Rippe am inneren Umfang des Ventilkörpers.
-
Bei einer Anordnung des Ventilkörpers zumindest teilweise innerhalb des Verbindungselements, ist vorzugsweise an einem oberen Abschnitt des Ventilkörpers zumindest eine Rastnase bzw. ein Schnapphaken vorgesehen, die/der hinter zumindest einen entsprechenden Vorsprung an dem Verbindungselement einrasten kann. Die zumindest eine Rastnase ist vorzugsweise an einem länglichen Ansatz bzw. Vorsprung vorgesehen. Der längliche Ansatz, an dem die Rastnase vorgesehen ist, ist, auch wenn er beispielsweise aus einem Hartkunststoff hergestellt ist, noch in geringem Maße elastisch auslenkbar, damit der Ventilkörper in das Verbindungselement eingesetzt werden kann. Besonders bevorzugt sind mehrere, beispielsweise drei, derartiger Ansätze mit Rastnasen um den Umfang des Ventilelements verteilt vorgesehen. Bei bewegbarer Anordnung des Ventilkörpers zumindest teilweise innerhalb des Verbindungselements, besteht durch das Vorsehen von mehreren Ansätzen mit Rastnasen die Möglichkeit, dass sich das Ventil selbst zentriert und dadurch immer eine optimale Spaltweite des Ringspalts eingestellt wird. Ferner wird durch das Vorsehen von mehreren Ansätzen mit Rastnasen gewährleistet, dass sich der Ventilkörper nach dem Schwimmer-Prinzip in dem Verbindungselement hoch und runter bewegen kann, ohne sich in dem Verbindungselement zu verkeilen.
-
Vorzugsweise können noch zusätzliche Führungen im Bereich der Überlappung zwischen Verbindungselement und Ventilkörper vorgesehen sein, das heißt am äußeren Umfang des Ventilkörpers und am inneren Umfang des Verbindungselements, damit sich der in dem Verbindungselement bewegbar angeordnete Ventilkörper entlang dieser Führung in axialer Richtung des Verbindungselements hoch und runter bewegen kann. Die Anzahl der Führungen ist hierbei nicht beschränkt, es kann lediglich eine Führung oder auch mehrere Führungen vorgesehen sein. Die Führungen können beispielsweise nach dem Feder-Nut-Prinzip ausgeführt sein. Je nach Ausgestaltung können hierzu an dem äußeren Umfang des Ventilkörpers entsprechende Vorsprünge und an dem inneren Umfang des Verbindungselements korrespondierende, komplementäre Nuten vorgesehen sein, oder umgekehrt.
-
Ferner ist es denkbar, dass am äußeren Umfang des Ventilkörpers eine Dichtung vorgesehen ist, die vorzugsweise vollständig umlaufend ist. Die Dichtung kann als separates Element an dem Ventilkörper vorgesehen sein, beispielsweise in Form eines O-Rings. Es ist jedoch auch möglich, die Dichtung integriert mit dem Ventilkörper vorzusehen. Hierzu kann die Dichtung im Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren direkt an den Ventilkörper gespritzt werden. Diese Dichtung ist so anzuordnen, dass, wenn der Ventilkörper bzw. der Schwimmer bedingt durch eine von außen auf das Ventil wirkende Wasserkraft nach oben gedrückt wird, sie zusätzlich zu dem konischen Abschnitt des Ventilkörpers das Wasserablaufventil an der Schnittstelle mit dem Verbindungselement abdichtet, so dass kein Wasser von außen nach innen in das Ventil eindringen kann.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind das Verbindungselement und der Ventilkörper aus einem Hartkunststoff, vorzugsweise Polypropylen (PP), Polyamid (PA), Polystyrol (PS) oder Kombinationen daraus, ausgebildet. Derartige Hartkomponenten haben den Vorteil, dass sie ein relativ geringes Gewicht aufweisen, da Hartkunststoffe relativ leichte Werkstoffe sind. Dies ist von besonderem Vorteil bei einer Ausführungsform, bei welcher der Ventilkörper bewegbar innerhalb des Verbindungselements angeordnet ist. Durch die Wahl eines leichten Werkstoffes für den Ventilkörper kann dieser bei einem Wasseranstieg außerhalb des Ventils besonders leicht und effektiv durch die Wasserkraft angehoben werden und damit das Wasserablaufventil verschließen. Dies gewährleistet, dass das erfindungsgemäße Ventil durch den Schwimmer, der durch den bewegbar angeordneten Ventilkörper verkörpert wird, sicher vor von außen eintretendem Wasser geschützt werden kann. Vorzugsweise sind das Verbindungselement und der Ventilkörper aus dem gleichen Material bzw. Hartkunststoff ausgebildet, so dass beide Komponenten die gleiche thermische Ausdehnung aufweisen und thermisch bedingte Spannungen zwischen den Elementen vermieden werden. Im Fall einer bewegbaren Anordnung des Ventilkörpers innerhalb des Verbindungselements kann durch die Wahl des gleichen Werkstoffes für beide Elemente ein Verkanten des Ventilkörpers bei seiner Auf- bzw. Abwärtsbewegung innerhalb des Verbindungselements verhindert werden.
-
Vorzugsweise sind das Verbindungselement und der Ventilkörper im Spritzgießverfahren hergestellt. Derartige Spritzgussteile können in unterschiedlichen Geometrien gefertigt sein, die an das jeweilige Elektronikgehäuse und dessen Einbaulage bzw. Einbauort innerhalb des Motorraums eines Kraftfahrzeugs angepasst sind.
-
Ferner wird ein Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge bereitgestellt. Das erfindungsgemäße Elektronikgehäuse umfasst einen Behälter, an dessen Bodenwand eine Öffnung vorgesehen ist, und ein Wasserablaufventil wie oben beschrieben, das an der Öffnung angeordnet ist. Mittels des Wasserablaufventils kann eine in dem Elektronikgehäuse vorhandene Flüssigkeit zuverlässig aus diesem abgeführt werden. Ferner kann ein Eintreten, beispielsweise von Wasser und Verschmutzungen, von außen in das Gehäuse effektiv unterbunden werden.
-
Unter dem Begriff Elektronikgehäuse werden allgemein Gehäuse für beliebige Komponenten verstanden, die sich im Motorraum eines Kraftfahrzeugs befinden und gegen äußere Einflüsse, wie beispielsweise Wasser und Schmutz, geschützt werden müssen. Beispielsweise werden in einem Elektronikgehäuse, auch E-Box genannt, Relais, Sicherungen oder (Motor-)Steuergeräte untergebracht. Das Elektronikgehäuse dient hierbei zur Aufnahme und Positionierung der Komponenten sowie als Schutz vor Feuchtigkeit und Schmutz. Insbesondere muss beispielsweise Wasser davon abhalten werden, in das Elektronikgehäuse einzutreten und damit zu den im Motorraum eines Fahrzeugs befindlichen Komponenten zu gelangen. Falls doch Wasser in dem Elektronikgehäuse vorhanden sein sollte, wie beispielsweise Kondenswasser, muss dieses wieder schnell und zuverlässig aus dem Gehäuse abgeführt werden.
-
An Wasserablaufventile für Elektronikgehäuse für Kraftfahrzeuge werden verschiedenste Anforderungen gestellt. So muss ein derartiges Ventil, sowie auch ein jeweiliges Gehäuse, einer Temperatur bis 120°, kurzzeitig auch bis zu 140°, standhalten sowie eine gewisse Medienbeständigkeit aufweisen. Aus dem Elektronikgehäuse muss Wasser ungehindert nach außen ablaufen können, und umgekehrt sind gewisse Dichtigkeitsanforderungen von außen sowie Tauchdichtigkeit zu erfüllen. Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code) sind nach DIN EN 60529 genormt. In der Norm sind Begriffe für Schutzarten durch Gehäuse von elektrischen Betriebsmitteln festgelegt, z. B. Schutz gegen Eindringen von festen Fremdkörpern oder gegen schädliche Einwirkungen durch das Eindringen von Wasser, sowie die Anforderungen dafür. Insbesondere sollten Gehäuse gegen Spritzwasser, auch mit erhöhtem Druck, (starkes) Strahlwasser, auch mit erhöhtem Druck und Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung geschützt sowie tauchdicht sein. Das erfindungsgemäße Gehäuse, mit dem Wasserablaufventil wie oben beschrieben, erfüllt diese Anforderungen.
-
Vorzugsweise ist das Verbindungselement in die Öffnung der Behälterbodenwand eingesetzt und an der Bodenwand befestigt. Die Befestigung an der Bodenwand des Behälters kann auf jede geeignete Art erfolgenden, beispielsweise mittels einer Schnappverbindung. Hierzu können an dem oberen Ende des Verbindungselements Schnapphaken bzw. Rastnasen vorgesehen sein. Wenn das Ventil in die Bodenwand des Behälters eingesetzt wird, rasten die Schnapphaken hinter der Öffnung, auf der dem Verbindungselement abgewandten Seite der Bodenwand (Oberseite der Bodenwand), ein. Durch die Befestigung des Verbindungselements an der Bodenwand mittels einer Schnappverbindung kann das Wasserablaufventil einfach an dem Behälter montiert werden. Ferner ist diese Art der Befestigung preiswert, da bei der Fertigung lediglich Schnapphaken an dem oberen Ende des Verbindungselements vorgesehen werden müssen. Ferner kann durch die Schnapphaken eine Zentrierung des Verbindungselements an dem Behälter erfolgen, so dass das Verbindungselement stets mittig an der Öffnung angeordnet ist. Weiterhin kann eine Dichtung an der Schnittstelle zwischen dem Verbindungselement und der Bodenwand vorgesehen sein. Die Dichtung ist vorzugsweise aus einem Gummimaterial ausgebildet, wie beispielsweise einem Elastomer, z. B. Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM). Beispielsweise ist die Dichtung ringförmig ausgestaltet und ist an der Bodenwand des Behälters vorgesehen. Besonders bevorzugt ist die Dichtung im Zwei-Komponenten-Spritzgießverfahren an den Behälterboden gespritzt.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verbindungselement des Wasserablaufventils einstückig bzw. integriert mit dem Behälter ausgebildet. Durch die integrierte Ausbildung des Verbindungselements mit dem Behälter werden ein bis zwei Bauteile weniger benötigt. Ferner ist am Boden des Behälters keine spezielle Abdichtung zu dem Verbindungselement mehr erforderlich, d. h. es ist eine Schnittstelle weniger vorhanden, die abgedichtet werden muss. Durch die integrierte Ausgestaltung des Behälters und des Verbindungselements des Wasserablaufventils wird somit ein geringerer Logistik- und Montageaufwand erzielt.
-
Vorzugsweise sind der Behälter und das Verbindungselement durch Spritzgießen geformt. Hierbei wird das Verbindungselement vorzugsweise direkt mit dem Behälter zusammen in einem Spritzgussschritt hergestellt, das heißt das Verbindungselement ist als ein länglicher, vorzugsweise rohrförmiger, Ansatz an dem Behälter ausgeführt.
-
Weitere Vorteile und Elemente der vorliegenden Erfindung sind der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zu entnehmen. Die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erfolgt unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen:
-
1 eine Perspektivansicht eines an einer Bodenwand eines Elektronikgehäuses angeordneten Verbindungselements gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
2a und 2b eine Perspektivansicht bzw. eine Schnittansicht eines Ventilkörpers gemäß der ersten Ausführungsform zeigen;
-
3 ein an der Bodenwand des Elektronikgehäuses angeordnetes Wasserablaufventil gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
-
4 eine Schnittansicht des in 3 gezeigten Wasserablaufventils zeigt;
-
5 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts A von 4 zeigt;
-
6 eine Perspektivansicht eines an einer Bodenwand eines Elektronikgehäuses angeordneten Wasserablaufventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
-
7 eine Schnittansicht des Wasserablaufventils im offenen Zustand gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
-
8 eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts B von 7 zeigt; und
-
9 eine Schnittansicht des Wasserablaufventils im geschlossenen Zustand gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
-
In den verschiedenen Ansichten sind gleiche oder ähnliche Elemente stets mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
-
Erste Ausführungsform
-
1 ist eine Perspektivansicht, die ein an einer Bodenwand 70 eines Elektronikgehäuses (nicht gezeigt) angeordnetes Verbindungselement 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt, ist das Verbindungselement 10 an einer Unterseite 71 der Behälter-Bodenwand 70 angeordnet. Das Verbindungselement 10 ist als rotationssymmetrisches Bauteil ausgeführt, wobei es im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist. An einem unteren Ende des Verbindungselements 10, das heißt dem Ende des Verbindungselements 10, das der Bodenwand 70 des Behälters abgewandt ist, sind mehrere Abstandshalter 19 angeordnet. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform sind vier Abstandshalter 19 vorgesehen. Die Anzahl der Abstandshalter 19 ist jedoch nicht auf vier beschränkt, sondern kann, je nach Erfordernis, mehr oder weniger als vier betragen. Die Abstandshalter 19 dienen dazu, einen definierten Abstand zwischen dem unteren Ende des Verbindungselements 10 und einer Endfläche 22 eines Ventilkörpers 20 sicherzustellen, wie unter Bezugnahme auf 5 ausführlicher erläutert wird.
-
Ferner ist am äußeren Umfang des Verbindungselements 10 eine Rippe 17 vorgesehen. Die Rippe 17 ist durchgängig um den gesamten Umfang des Verbindungselements 10 vorgesehen, wobei sie jedoch auch nur teilweise umlaufend ausgestaltet sein kann. Die Rippe 17 dient zur Befestigung des Ventilkörpers 20 an dem Verbindungselement 10. Insbesondere werden bei der gezeigten Ausführungsform das Verbindungselement 10 und der Ventilkörper 20 mittels einer Schnappverbindung aneinander befestigt. Zur Befestigung der beiden Komponenten aneinander, wird der Ventilkörper 20 auf das Verbindungselement 10 aufgeclipst. Hierzu ist weiterhin an einem inneren Umfang des Ventilkörpers 20 eine Nut 28 vorgesehen, wie in den 2a und 2b gezeigt wird. Die Nut 28 ist über den gesamten inneren Umfang des Ventilkörpers 20 in radialer Richtung vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, die Nut 28 nur an einem Teil des inneren Umfangs vorzusehen, komplementär zu einer partiellen Ausbildung der an dem Verbindungselement 10 vorgesehenen Rippe 17. Beim Zusammenbau eines Wasserablaufventils 100 gemäß der ersten Ausführungsform, rastet die Rippe 17 des Verbindungselements 10 in die Nut 28 des Ventilkörpers 20 ein, wodurch das Verbindungselement 10 und der Ventilkörper 20 auf eine einfache Art zuverlässig aneinander befestigt werden.
-
Ebenso wie das Verbindungselement 10, ist auch der Ventilkörper 20 als rotationssymmetrisches Bauteil ausgeführt. An der inneren Umfangsseite des Ventilkörpers 20 ist neben der Nut 28 eine Vielzahl von Kanälen 25 vorgesehen, die in axialer Richtung des Ventilkörpers 20 verlaufen. Die Kanäle 25 dienen als Kapillare, durch die eine Flüssigkeit mittels Kapillareffekt austreten kann. Bei der gezeigten Ausführungsform erstrecken sich die Kanäle 25 über die gesamte Länge des Ventilkörpers 20, mit Ausnahme einer an dem Ventilkörper 20 vorgesehenen Endfläche 22. Bei der gezeigten ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zwölf Kanäle 25 vorgesehen. Die Anzahl der Kanäle bzw. Riefen 25 ist jedoch nicht auf 25 beschränkt, sondern kann, je nach Erfordernis, eine größere oder kleinere Anzahl umfassen. Wie insbesondere aus 2a ersichtlich ist, sind die Kanäle 25 jeweils um einen definierten Winkel versetzt an der Innenfläche bzw. dem inneren Umfang des Ventilkörpers 20 angeordnet. Ferner sind die Kanäle 25 halbkreisförmig ausgeführt, da bei dieser Ausgestaltung der Kanäle 25 in dem Ventil 100 vorhandenes Wasser zuverlässig mittels Kapillareffekt aus dem Wasserablaufventil 100 austreten kann.
-
Das an der Bodenwand 70 eines Behälters von einem Elektronikgehäuse (nicht gezeigt) montierte Wasserablaufventil 100 gemäß der ersten Ausführungsform wird in 3 gezeigt. Der Behälter weist die Bodenwand 70 auf, deren Unterseite 71 (siehe 4) dem Wasserablaufventil 100 zugewandt ist, und deren Oberseite 72 einen inneren Boden bzw. untere Innenfläche des Behälters bildet. An der Bodenwand 71 ist eine Öffnung 75 vorgesehen, durch die eine in dem Behälter vorhandene Flüssigkeit in das Wasserablaufventil 100 eintreten und durch dieses anschließend abgeführt werden kann. Das erfindungsgemäße Wasserablaufventil 100 ist an dieser Öffnung 75 des Behälters angeordnet. Bei der gezeigten Ausführungsform sind das Verbindungselement 10 und Ventilkörper 20 als Spritzgussteile aus einem Hartkunststoff gefertigt. Das Verbindungselement 10 ist hierbei integriert mit dem Behälterboden 70 bzw. dem Behälter ausgeführt (siehe 4).
-
In 4 wird eine Schnittansicht des in 3 gezeigten Wasserablaufventils 100 gezeigt. Wie in 4 zu sehen ist, ist das Verbindungselement 10 teilweise innerhalb des Ventilkörpers 20 angeordnet. Das Verbindungselement 10 weist ein oberes Ende auf, an dem es mit der Bodenwand 70 des Elektronikgehäuses verbunden ist, und ein unteres Ende, an dem der Ventilkörper 20 angeordnet ist. Zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Verbindungselements 10 ist ein Hohlraum 16 ausgebildet. Die an dem unteren Ende des Ventilkörpers 20 angeordnete Endfläche 22 begrenzt den Hohlraum 16 des Verbindungselements 10 nach unten hin. Eine in dem Elektronikgehäuse vorhandene Flüssigkeit kann durch die Öffnung 75 in den Hohlraum 16 des Verbindungselements 10 eintreten und anschließend aus dem Wasserablaufventil 100 durch die Kapillareen bzw. Kanäle 25 mittels Kapillareffekt austreten. Bei der gezeigten Ausführungsform ist neben dem Verbindungselement 10 auch der Ventilkörper 20 als Hohlkörper ausgebildet, wobei der Hohlraum 16 des Verbindungselements 10 in Form einer zylindrischen Ausnehmung ausgeführt ist.
-
5 zeigt eine Detailansicht eines Abschnitts A von 4. Wie aus 5 ersichtlich ist, kann sich eine in dem Hohlraum 16 vorhandene Flüssigkeit auf der Endfläche 22 sammeln, über diese in die Kanäle 25 eintreten und mittels Kapillareffekt aus dem Wasserablaufventil 100 austreten. Das Wasserablaufventil 100 ist hierbei derart ausgestaltet, dass die in dem Hohlraum 16 vorhandene Flüssigkeit durch die Kanäle 25 im Bereich der Überlappung zwischen Verbindungselement 10 und Ventilkörper 20 entgegen der Gravitationskraft aus dem Wasserablaufventil 100 austreten kann. Um einen definierten Abstand zwischen dem unteren Ende des Verbindungselements 10 und der Endfläche 22 des Ventilkörpers 20 einzuhalten, stehen die Abstandshalter 19 von dem unteren Ende des Verbindungselements 10 vor. Durch den definierten Abstand wird ein effektives Austreten von Wasser aus dem Wasserablaufventil 100 gewährleistet.
-
Zweite Ausführungsform
-
6 zeigt eine Perspektivansicht eines an einer Bodenwand 70 eines Behälters von einem Elektronikgehäuse (nicht gezeigt) angeordneten Wasserablaufventils 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bodenwand 70 des Behälters weist eine Unterseite 71 auf, die dem Wasserablaufventil 200 zugewandt ist, und eine Oberseite 72 (siehe 7 und 9); die einen inneren Boden bzw. untere Innenfläche des Behälters bildet. Wie in 7 und 9 gezeigt wird, ist an der Bodenwand 71 eine Öffnung 75 vorgesehen, durch die eine in dem Behälter vorhandene Flüssigkeit in das Wasserablaufventil 200 eintreten und durch dieses anschließend abgeführt werden kann. Das erfindungsgemäße Wasserablaufventil 200 ist an dieser Öffnung 75 in der Bodenwand 70 angeordnet.
-
Wie in den 7 und 9 gezeigt, weist das Verbindungselement 50 ein oberes Ende auf, an dem es mit der Bodenwand 70 des Elektronikgehäuses verbunden ist, und ein unteres Ende, an dem der Ventilkörper 60 angeordnet ist. Zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Verbindungselements 50, das als Hohlkörper ausgeführt ist, ist ein Hohlraum 56 ausgebildet. Eine in dem oberen Bereich des Ventilkörpers 60 angeordnete Endfläche 62 begrenzt den Hohlraum 56 des Verbindungselements 50 nach unten hin. Folglich kann eine in dem Elektronikgehäuse vorhandene Flüssigkeit durch die Öffnung 75 in den Hohlraum 56 des Verbindungselements 50 eintreten. Dort kann sich die Flüssigkeit auf der Endfläche 62 sammeln und anschließend aus dem Wasserablaufventil 200 durch eine Kapillare in Form eines in radialer Richtung verlaufenden Ringspalts 65 (siehe 8) mittels Kapillareffekt austreten. Der Ringspalt 65 ist um den gesamten Umfang des Wasserablaufventils 200, im Bereich der Überlappung des Verbindungselements 50 und des Ventilkörpers 60, vorgesehen. Ferner ist das Wasserablaufventil 200 derart ausgestaltet, dass die in dem Hohlraum 56 vorhandene Flüssigkeit durch den Ringspalt 65 im Bereich der Überlappung von Verbindungselement 50 und Ventilkörper 60 teilweise entgegen der Gravitationskraft aus dem Wasserablaufventil 200 austreten kann.
-
Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Ventilkörper 60 bewegbar in dem Verbindungselement 50 angeordnet. Das heißt, der Ventilkörper 60 kann sich in gewissem Maße innerhalb des Verbindungselements 50 in axialer Richtung nach oben und nach unten bewegen. Wenn aufsteigendes Wasser von unten gegen das Wasserablaufventil 200 drückt, wird der Ventilkörper 60 durch die von dem Wasser aufgebrachte Auftriebskraft in dem Verbindungselement 50 nach oben bewegt, das heißt in Richtung des oberen Endes des Verbindungselements 50. Dadurch wird ein konischer Abschnitt 63 des Ventilkörpers 60 weiter in eine komplementär geformte Ausnehmung 54 in dem Verbindungselement 50 gedrückt, wodurch der Ringspalt 65 verschlossen wird. Der verschlossene Zustand des Wasserablaufventils 200 wird in 9 gezeigt. Wenn der äußere Druck bzw. die Auftriebskraft auf das Wasserablaufventil 200 nachlässt, rutscht der Ventilkörper 60 in dem Verbindungselement 50 wieder nach unten in seine Ausgangsstellung. Diese Ausgangsstellung bzw. offene Stellung des Wasserablaufventils 200 wird in 7 gezeigt. Das derart ausgestaltete Wasserablaufventil 200 kombiniert somit die vorteilhaften Wirkungen des Kapillareffekts mit denen eines „Schwimmers”. Insbesondere wird der Ringspalt 65 in dem Wasserablaufventil 200 durch den als Schwimmer ausgebildeten Ventilkörper 60 verschlossen, um ein Eindringen von Wasser von außen in das Ventil 200 zu verhindern. Ferner wird innerhalb des Wasserablaufventils 200 vorhandenes Wasser durch den Kapillareffekt zuverlässig nach außen abgeführt.
-
8 ist eine Detailansicht des Abschnitts B von 7. Wie in 8 zu sehen ist, weist das Wasserablaufventil 200 eine Hinterschneidung auf, die durch den konischen Abschnitt 63 am Ventilkörper 60 und die komplementär geformte Ausnehmung 54 am Verbindungselement 50 gebildet ist. Die Ausnehmung 54 am Verbindungselement 50 ist zwischen einem länglichen Arm 54a und einem unteren Randabschnitt 54b des Verbindungselements 54 gebildet. Der konische Abschnitt 63 verjüngt sich zu seinem dem Verbindungselement 50 zugewandten Ende. Bei dieser Ausführungsform ist der konische Abschnitt 63 derart ausgestaltet, dass er auf der dem Arm 54a des Verbindungselements 50 zugewandten Seite senkrecht in axialer Richtung des Ventils 200 verläuft. Die dem Randabschnitt 54b des Verbindungselements 50 zugewandte Seite des konischen Abschnitts 63 ist hingegen schräg ausgeführt, so dass der konische Abschnitt 63 insgesamt eine gewisse Neigung α aufweist. Die Neigung α beträgt vorzugsweise ungefähr zwischen 5 und 20°, insbesondere bevorzugt ca. 10°. Die durch den Randabschnitt 54b begrenzte Seite der Ausnehmung 54 ist ebenfalls schräg ausgeführt, entsprechend der Schräge von der Seite des konischen Abschnitts 63, die der durch den Randabschnitt 54b begrenzten Seite der Ausnehmung 54 zugewandt ist. Ebenso erstreckt sich der Arm 54a des Verbindungselements im Wesentlichen senkrecht in der axialen Richtung des Wasserablaufventils 200, so dass er eine komplementäre Gegenfläche zu der entsprechenden Seite des konischen Abschnitts 53 bildet. Die Ausnehmung 54 weist somit eine zu dem konischen Abschnitt komplementäre Form auf, mit im Wesentlichen der gleichen Neigung α. Bei einer derartigen Ausgestaltung des Wasserablaufventils 200, kann in dem Wasserablaufventil 200 vorhandenes Wasser mittels Kapillareffekt besonders effektiv durch den Ringspalt 65 und über die Kante bzw. den obersten Teil des konischen Abschnitts 63 des Ventilkörpers 60 ablaufen.
-
Wie ferner in 8 gezeigt wird, sind das Verbindungselement 50 und der Ventilkörper 60 mittels einer Schnappverbindung aneinander befestigt. Der Ventilkörper 60 ist in das Verbindungselement 50 eingeclipst. Hierzu sind an einem oberen Abschnitt des Ventilkörpers 60 mehrere Rastnasen bzw. Schnapphaken 67 vorgesehen, die/der hinter jeweils entsprechend komplementär ausgebildete Vorsprünge 58, die an dem Arm 54a des Verbindungselements 50 ausgebildet sind, einrasten können. Die zumindest eine Rastnase 67 ist bei der gezeigten Ausführungsform an einem länglichen Ansatz bzw. Vorsprung 66 des Ventilkörpers 60 vorgesehen. Die Anzahl der aus Rastnasen 67 und Vorsprünge 58 gebildeten Schnappverbindungen ist jedoch nicht auf irgendeine Zahl beschränkt; vielmehr kann die Anzahl, je nach Erfordernis, beliebig ausgewählt werden. Besonders bevorzugt sind mehrere, beispielsweise drei, derartiger Ansätze 66 mit Rastnasen 67 um den Umfang des Ventilelements 60 verteilt vorgesehen. Ferner ist der längliche Ansatz 66, auch wenn er beispielsweise aus einem Hartkunststoff hergestellt ist, noch in geringem Maße elastisch auslenkbar, damit der Ventilkörper 60 in das Verbindungselement 50 eingesetzt werden kann. Bei der bewegbaren Anordnung des Ventilkörpers 60 innerhalb des Verbindungselements 50, besteht durch das Vorsehen von mehreren Ansätzen 66 mit Rastnasen 67 die Möglichkeit, dass sich das Ventil 200 selbst zentriert und dadurch immer eine optimale Spaltweite des Ringspalts 65 eingestellt wird. Eine optimale Spaltweite bezeichnet eine Spaltweite Δx des Ringspalts 65, bei der Wasser aus dem Ventil 200 mittels Kapillareffekt besonders wirksam entfernt werden kann. Vorzugsweise beträgt die Spaltweite Δx weniger als ungefähr 1 mm, insbesondere bevorzugt zwischen ca. 0,5 bis 0,6 mm. Weiterhin wird durch das Vorsehen von mehreren Ansätzen 66 mit Rastnasen 67 gewährleistet, dass sich der Ventilkörper 60 nach dem Schwimmer-Prinzip in dem Verbindungselement 50 hoch und runter bewegen kann, ohne sich in dem Verbindungselement 50 zu verkeilen.
-
Wie aus den 7 und 9 ersichtlich ist, weist der Ventilkörper 60 einen nach unten verlängerten Abschnitt 68 auf. Der nach unten verlängerte Abschnitt 68 ist umlaufend ausgebildet, und weist einen runden Querschnitt auf. Durch diesen Abschnitt 68 wird an der Unterseite des Ventilkörpers 60 ein Hohlraum 69 gebildet. Wenn Wasser außerhalb des Ventils 200 ansteigt, wird in diesem Hohlraum 69 Luft eingeschlossen, wodurch der Ventilkörper 60 angehoben und damit der Ringspalt 65 verschlossen wird. Hierbei wird der konische Abschnitt 63 des Ventilkörpers 60, bedingt durch den Wasseranstieg, in die komplementär geformte Ausnehmung 54 in dem Verbindungselement 50 gedrückt.
-
Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Verbindungselement 50 als rotationssymmetrisches Bauteil ausgeführt, wobei es im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist. Der teilweise innerhalb des Verbindungselements 50 angeordnete Ventilkörper 60 weist ebenfalls einen im Wesentlichen rotationssymmetrischen Aufbau auf. Beide Komponenten des Wasserablaufventils 200, das heißt das Verbindungselement 50 und der Ventilkörper 60, sind als Spritzgussteile aus einem Hartkunststoff hergestellt. Durch die Wahl eines Hartkunststoffes als Material für den Ventilkörper 60, weist dieser nur ein geringes Gewicht auf. Auf diese Art kann der bewegbar in dem Verbindungselement 50 angeordnete Ventilkörper 60 bei einem Wasseranstieg außerhalb des Ventils 200 besonders leicht und effektiv durch die Wasserkraft angehoben werden und damit das Wasserablaufventil 200 verschließen.
-
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern verschiedenartige Abwandlungen, im Bereich der angehängten Ansprüche, erfolgen können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102005051618 B4 [0002]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
