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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidablasseinrichtung zum Ablassen von Fluid aus einem gasdicht verschlossenen Behälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Filtereinrichtung mit einer derartigen Fluidablasseinrichtung.
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Gattungsgemäße Fluidablasseinrichtungen sind mannigfaltig bekannt und dienen beispielsweise zum Ablassen von abgeschiedenem Wasser aus einem Wassersammelraum einer Filtereinrichtung. Sie finden insbesondere bei Kraftstofffiltern Anwendung. Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Fluidablasseinrichtungen bzw. Wasserablasseinrichtungen ist jedoch, dass ein Ablassen nur vergleichsweise langsam erfolgen kann.
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Aus der
US 5,606,989 ist eine gattungsgemäße Fluidablasseinrichtung in einer Filtereinrichtung bekannt, die bodenseitig der Filtereinrichtung angeordnet ist und durch die in geöffnetem Zustand Wasser aus einem Wassersammelraum der Filtereinrichtung abgelassen werden kann. Die bekannte Fluidablasseinrichtung ist dabei rohrförmig ausgebildet und ermöglicht somit einen axialen Durchfluss.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Fluidablasseinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch ein vergleichsweise schnelles Ablassen von Fluid auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Fluidablasseinrichtung zum Ablassen von Fluid aus einem ansonsten gasdicht verschlossenen Behälter, beispielsweise zum Ablassen von Wasser aus einer Filtereinrichtung, so auszubilden, dass durch die Fluidablasseinrichtung sowohl Luft einströmen als auch gleichzeitig Fluid auf einem davon getrennten Weg ausströmen kann. Die erfindungsgemäße Fluidablasseinrichtung weist hierzu einen kolbenartigen Einsatz mit zwei in im Wesentlichen in Axialrichtung verlaufenden Durchgangsöffnungen auf, nämlich einer ersten Durchgangsöffnung für einen Lufteinlass und einer zweiten Durchgangsöffnung für einen Fluidauslass. An einer Mantelfläche des kolbenartigen Einsatzes ist darüber hinaus ein Außengewinde und zumindest eine in Axialrichtung angeordnete Nut vorgesehen. Eine der beiden Durchgangsöffnungen ist zugleich mit einem Steigrohr fluchtend verbunden, welches den Lufteinlass verlängert. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Fluidablasseinrichtung einen topfförmigen Überwurf mit einem zentralen Auslass auf, der über ein Innengewinde mit dem Außengewinde des Einsatzes zusammenwirkt, das heißt verschraubbar ist. In vollständig auf den Einsatz aufgeschraubtem Zustand verschließt dabei der Überwurf die beiden Durchgangsöffnungen, während er im teilweise abgeschraubtem Zustand die beiden Durchgangsöffnungen freigibt und dadurch ein Einströmen von Luft über die Nut und die zweite Durchgangsöffnung in das Steigrohr sowie ein gleichzeitig getrenntes Ausströmen von Fluid über die erste Durchgangsöffnung und den zentralen Auslass des Überwurfs ermöglicht. Durch das Trennen der Ein- und Ausströmpfade kann ein vergleichweise schnelles Ablassen des Fluides aus dem gasdicht verschlossenen Behälter erfolgen, da bei der erfindungsgemäßen Fluidablasseinrichtung die Luft nicht über den Auslass, das heißt entgegengesetzt zu dem in diesem ausströmenden Fluid in den Behälter strömen muss. Durch das ungehinderte Einströmen von Luft in den Behälter wird der beim Ausströmen des Fluides ansonsten entstehende Unterdruck kompensiert, wodurch das Ausströmen des abzulassenden Fluides begünstigt wird. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weist die erste Durchgangsöffnung, das heißt der Lufteinlass, einen geringeren Durchmesser auf als die zweite Durchgangsöffnung, das heißt der Fluidauslass. Das Einströmen von Luft zum Ausgleich eines beim Auslassen von Fluid aus dem Behälter entstehenden Unterdrucks kann generell über einen kleinen Querschnitt erfolgen, da Luft generell einen deutlich geringeren Strömungswiderstand aufweist als das abzulassende Fluid, beispielsweise Wasser. Durch den vergleichsweise größeren. Durchmesser der zweiten Durchgangsöffnung, das heißt des Fluidauslasses, kann zudem die Ausströmmenge je Zeiteinheit gesteigert und dadurch der Fluidablassvorgang insgesamt beschleunigt werden.
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Zweckmäßig ist an einer Wandung des Überwurfs eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme einer Madenschraube oder eines Stiftes vorgesehen, durch welche(n) eine Verliersicherung für den Überwurf in Bezug auf den. Einsatz gegeben ist. Die in die Durchgangsöffnung der Wandung des Überwurfs eindrehbare Madenschraube bzw. der dort einsteckbare Stift greift dabei in einen zwischen zwei Radialkragen des Einsatzes gelegenen Bereich ein, wobei zumindest einer der Axialkragen als Öffnungsendanschlag ausgebildet ist und in dieser Funktion eine Öffnungsbewegung begrenzt. Zugleich verhindert die Madenschraube bzw. der Stift, dass der Überwurf vollständig von dem Einsatz abgeschraubt und dadurch verloren werden kann. Durch ein Entfernen der Madenschraube bzw. des Stifts ist selbstverständlich ein kontrolliertes Abnehmen des Überwurfs möglich, insbesondere beispielsweise zu Reinigungs- oder Wartungszwecken.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch
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1 eine erfindungsgemäße Fluidablasseinrichtung in einem Behälter,
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2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene B-B,
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3 eine Draufsicht auf einen Einsatz der Fluidablasseinrichtung,
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4 eine Schnittdarstellung durch einen Überwurf der Fluidablasseinrichtung,
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5 eine Schnittdarstellung durch den Einsatz,
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6 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene C-C durch den Einsatz.
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Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Fluidablasseinrichtung 1 zum Ablassen von Fluid aus einem gasdicht verschlossenen Behälter 2, beispielsweise in der Art einer Wasserablasseinrichtung, einen kolbenartigen Einsatz 3 mit zwei in im Wesentlichen in Axialrichtung verlaufenden Durchgangsöffnungen 4 und 5 auf. Die erste Durchgangsöffnung 4 ist dabei als Lufteinlass ausgebildet, wogegen die zweite Durchgangsöffnung 5 einen Fluidauslass darstellt. Der Einsatz 3 besitzt zudem an einer äußeren Mantelfläche ein Außengewinde 6 und zumindest eine in Axialrichtung an der Mantelfläche angeordnete Nut 7. Zudem besitzt die erfindungsgemäße Fluidablasseinrichtung 1 ein Steigrohr 8, welches mit einer der beiden Durchgangsöffnungen, hier mit der ersten Durchgangsöffnung 4 fluchtend und gasleitend verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Steigrohr 8 und der ersten Durchgangsöffnung 4 kann beispielsweise über eine simple Steckverbindung erfolgen. Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Fluidablasseinrichtung 1 einen topfförmigen Überwurf 9 mit einem zentralen Auslass 10 auf, der über ein Innengewinde 11 mit dem Außengewinde 6 des Einsatzes 3 zusammenwirkt, das heißt mit diesem verschraubbar ist. Ist der Überwurf 9 vollständig auf den Einsatz 3 aufgeschraubt, so verschließt er die beiden Durchgangsöffnungen 4, 5, wogegen er in teilweise abgeschraubten, das heißt gelöstem, Zustand, die beiden Durchgangsöffnungen 4, 5 freigibt und ein Einströmen von Luft über die Nut 7 und die erste Durchgangsöffnung 4 in das Steigrohr 8 sowie ein gleichzeitiges und getrennt davon erfolgendes Ausströmen von Fluid über die zweite Durchgangsöffnung 5 und den zentralen Auslass 10 des Überwurfs ermöglicht. Der zentrale Auslass 10 besitzt dabei einen größeren Querschnitt bzw. Durchmesser als die zweite Durchgangsöffnung 5. Durch die getrennten Strömungswege für die Luft und das abzulassende Fluid kann ein besonders schnelles Ablassen des Fluides aus dem Behälter 2 erfolgen.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, weisen die beiden Durchgangsöffnungen 4, 5 einen unterschiedlichen Durchmesser auf, wobei die erste Durchgangsöffnung 4 üblicherweise einen geringeren Durchmesser besitzt als die zweite Durchgangsöffnung 5. Dies liegt insbesondere daran, dass eine Gasströmung weniger Strömungswiderstand aufweist als eine Flüssigkeitsströmung, so dass der Querschnitt der ersten Durchgangsöffnung 4, das heißt für den Lufteinlass kleiner ausgeführt werden kann als der Durchmesser für die zweite Durchgangsöffnung 5.
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Betrachtet man die 1 und 5, so kann man erkennen, dass beide Durchgangsöffnungen 4, 5 einen jeweils geknickten Verlauf aufweisen, wobei sie in einem oberen Bereich parallel zueinander und parallel zur Achse des Einsatzes 3 verlaufen, wogegen sie in einem unteren Bereich konisch zueinander, das heißt nach radial außen weisend verlaufen.
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Bei der Detaildarstellung gemäß den 1 und 4 ist an einer Wandung 12 des Überwurfs 9 eine Durchgangsöffnung 13 zur Aufnahme einer nicht gezeigten Madenschrauben oder eines Stiftes vorgesehen, durch welche(n) zugleich eine Verliersicherung für den Überwurf 9 in Bezug auf den Einsatz 3 gegeben ist. Eine dort eingedrehte Madenschraube bzw. ein dort eingesteckter Stift verhindert nämlich ein Abfallen des Überwurfs 9 in seinem vollständig vom Einsatz 3 abgedrehten Zustand, da dann die Madenschraube bzw. der Stift an einem unteren Radialkragen 14 anliegt, so dass dieser Radialkragen 14 als Anschlag dient. Ein oberer Radialkragen 14' hingegen dient beispielsweise der Führung des Überwurfs 9 am Einsatz 3.
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Betrachtet man die 1 und 2, so kann man erkennen, dass an einem Boden des Überwurfs 9 zusätzlich eine Dichtung 15 mit einer zentralen Öffnung vorgesehen ist, wobei die Dichtung 15 die beiden Durchgangsöffnungen 4 und 5 abdichtet und verschließt, sofern der Überwurf 9 vollständig auf den Einsatz 3 aufgeschraubt ist. Dabei ist selbstverständlich klar, dass eine Dichtfunktion generell auch ohne eine derartige Dichtung 15 bei entsprechender Ausbildung des Einsatz 3 bzw. des Überwurfs 9 denkbar ist.
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Generell kann eine derartige Fluidablasseinrichtung 1 beispielsweise im Bereich eines Wassersammelraums einer nicht gezeigten Filtereinrichtung angeordnet werden, so dass in diesem Fall der Behälter 2 als Wassersammelraum der Filtereinrichtung ausgebildet ist. Eine derartige Filtereinrichtung ist beispielsweise zum Filtern von Kraftstoff oder Schmierstoff vorgesehen. Zu einer möglichst kostengünstigen Ausbildung der erfindungsgemäßen Fluidablasseinrichtung 1 kann diese entweder insgesamt oder in Teilen aus Kunststoff, insbesondere aus Kunststoffspritzgussteilen, aufgebaut sein. Denkbar ist selbstverständlich auch eine Ausbildung einzelner Komponenten aus Metall.
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Durch die Trennung eines Ein- und Auslasspfades kann ein vergleichweise schnelle Strömen von Luft in den Behälter 2 und damit auch ein vergleichsweise schnelles Ausströmen von abzulassendem Fluid erreicht werden, wobei Versuche gezeigt haben, dass eine Vermischung von einströmender Luft und ausströmendem Fluid in einem Bodenbereich des Überwurfs 9 nicht erfolgt. Vielmehr strömt die Luft über die Nut 7 in die erste Durchgangsöffnung 4 über das Steigrohr 8 kontinuierlich ein und bewirkt dadurch ein Ablassen des Fluides aus dem Behälter 2 über die zweite Durchgangsöffnung 5 und den Auslass 10.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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