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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ableitung eines Fluides aus einem Hohlraum gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die Ableitung eines Fluides aus einem Hohlraum ist insbesondere bei Kraftfahrzeugen ein wichtiger Aspekt. In Hohlräumen der Karosserie kann sich Regen- und Spritzwasser ansammeln, das abgeleitet werden muss, um die Gefahr von Beschädigungen der Karosserie (z.B. durch Korrosion) zu verringern. Hierzu werden im Stand der Technik häufig Ventile verwendet. Die Ventile sollen Wasser ableiten und verhindern, dass Wasser und/oder Schmutz in den Hohlraum gelangt.
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Aus der
DE 10 2007 044 422 B4 ist eine zweiteilige Wasserablauftülle bekannt, die in eine Öffnung an der unteren Außenhaut eines Kraftfahrzeugs anbringbar ist. Die Ablauföffnungen sind im Umfangsabstand außermittig angeordnet.
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Aus der
DE 10 2007 026 543 A1 ist ein Entwässerungsstopfen mit einem Ventilkörper beschrieben, der mittels eines Absperrkörpers verschließbar ist, wobei an dem Absperrkörper ein zentraler Befestigungszapfen mit pilzförmiger Kontur überlappend angeordnet ist.
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Aus der
DE 10 2009 026 224 B4 ist es bekannt, zum Schutz des Ventilgliedes vor mechanischen und anderen äußeren Einflüssen innerhalb des Grundkörpers ein Abdeckelement auf der dem Ventilglied zugewandten Seite zuzuordnen.
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Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die auf besonders einfache Weise eine zuverlässige Ableitung eines Fluides aus einem Hohlraum ermöglicht und dabei wenig anfällig für Verunreinigungen ist. Außerdem soll ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Vorrichtung umfasst einen Grundkörper mit einer Einström- und mehreren Ausströmöffnungen. Die Einströmöffnung weist dabei eine größere Querschnittsfläche auf als die Summe der Ausströmöffnungen. Unter der Querschnittsfläche wird dabei die Fläche verstanden, die quer zur Flussrichtung des Fluides bei Durchströmung der jeweiligen Öffnung verläuft. Die Vorrichtung ist im am Hohlraum angebrachten Zustand dazu ausgebildet, das Fluid aus dem Hohlraum abzuleiten, indem das Fluid durch die Einströmöffnung in einer Einströmrichtung in den Grundkörper und durch die Ausströmöffnungen in Ausströmrichtungen aus dem Grundkörper strömt.
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Dabei liegen die Ausströmrichtungen in einer Ebene. Diese Ebene ist eine fiktive Ebene. Die Einströmrichtung schneidet diese Ebene. Die Einströmrichtung ist also nicht parallel zu den Ausströmrichtungen. Durch diese Orientierung der Ausströmrichtungen wird die Gefahr des Eintritts von Verunreinigungen durch die Ausströmrichtungen in den Hohlraum verringert.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Einströmrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene verlaufen. Diese Orientierung reduziert besonders die Gefahr des Eintritts von Verunreinigungen in den Hohlraum.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung ein Abdeckmittel umfassen, das an einem ersten Endbereich des Grundkörpers angeordnet ist, in dem die Ausströmöffnungen angeordnet sind. Das Abdeckmittel kann den Grundkörper überragen und eine Wölbung in Richtung eines dem ersten Endbereich gegenüberliegenden zweiten Endbereichs des Grundkörpers aufweisen. Das Abdeckmittel kann insbesondere eine pilz- oder hutartige Form aufweisen.
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Diese Ausgestaltung des Abdeckmittels ist vorteilhaft, da ein Ringspalt zwischen einer Außenwand des Hohlraums und dem Rand des Abdeckmittels erreicht werden kann, durch den das ausströmende Fluid strömen muss. Dieser Ringspalt kann relativ klein sein, sodass die Fließgeschwindigkeit des Fluides erhöht wird, sodass die Gefahr von Verunreinigungen weiter verringert wird. Außerdem werden bereits eingetretene Verunreinigungen durch das relativ schnelle Fluid wieder gelöst und ausgespült.
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Die gewölbte Form des Abdeckmittels kann außerdem vorteilhaft sein, wenn das Abdeckmittel von Luft umströmt wird. Die Luftströmung kann beispielsweise durch eine Bewegung des Kraftfahrzeugs verursacht sein. Durch die gewölbte Form kann erreicht werden, dass an einer Außenseite der Vorrichtung ein geringerer Staudruck anliegt als innerhalb des Grundkörpers, auch wenn sowohl innerhalb des Grundkörpers als auch an der Außenseite als Fluid jeweils Luft vorhanden ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Abdeckmittel die Ausströmöffnungen zumindest teilweise überragen. So werden die Ausströmöffnungen noch besser vor Verunreinigungen geschützt. Es ist auch möglich, dass das Abdeckmittel die Ausströmöffnungen nur teilweise überragt. So kann realisiert werden, dass die Ausströmöffnungen besonders nah an einer Außenwand des Hohlraums angeordnet sind und dass trotzdem ein Ringspalt zwischen dem Abdeckmittel und der Wandung des Hohlraums vorhanden ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann im am Hohlraum angebrachten Zustand der Vorrichtung ein Ringspalt zwischen dem Abdeckmittel und der Außenwand des Hohlraums angeordnet sein. Wie bereits zuvor erwähnt, wird durch diesen Ringspalt die Fließgeschwindigkeit des Fluides erhöht, wodurch die Gefahr von Verunreinigungen der Vorrichtung und des Hohlraums verringert wird.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Grundkörper eine der Einströmöffnung gegenüberliegende Entlastungsöffnung aufweisen. Das Abdeckmittel kann die Entlastungsöffnung abdecken. Das Abdeckmittel kann dazu ausgebildet sein, die Entlastungsöffnung bei Überschreitung einer Druckgrenze durch einen durch das Fluid auf das Abdeckmittel ausgeübten Druck freizugeben.
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Diese Ausführungsform hat insbesondere den Vorteil, dass trotz der relativ kleinen Ausströmöffnungen und gegebenenfalls des relativ kleinen Ringspalts das Fluid sich nicht im Hohlraum staut. Wenn ein ausreichend großer Druck auf das Abdeckmittel wirkt, wird die Entlastungsöffnung freigegeben, sodass das Fluid durch die Entlastungsöffnung ausströmt. Durch diese Entlastung verringert sich der Druck, sodass das Abdeckmittel die Entlastungsöffnung wieder abdeckt und den Eintritt von Verunreinigungen durch die Entlastungsöffnung verhindert.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann der Grundkörper einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Das Abdeckmittel kann den Grundkörper in radialer Richtung überragen.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann das Abdeckmittel ein erstes Abdeckelement und ein zweites Abdeckelement umfassen. Das erste Abdeckelement kann die Entlastungsöffnung abdecken. Das erste und das zweite Abdeckelement können aneinander angrenzen und/oder einander überlappen. Das Abdeckmittel kann dazu ausgebildet sein, die Entlastungsöffnung freizugeben, indem das erste Abdeckelement zumindest teilweise vom zweiten Abdeckelement gelöst wird.
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Beispielsweise kann das erste Abdeckelement biegbar ausgebildet sein, sodass es von dem Druck des Fluides verbogen werden kann. Es ist möglich, dass das erste und das zweite Abdeckelement konzentrisch angeordnet sind und die Entlastungsöffnung durch eine Ausnehmung im zweiten Abdeckelement definiert ist. Das zweite Abdeckelement kann in diesem Fall die Wölbung des Abdeckmittels in Richtung des zweiten Endbereichs des Grundkörpers umfassen. Das erste Abdeckelement kann beispielsweise als Membran ausgebildet sein.
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Das erste Abdeckelement kann beispielsweise elastisch verformbar sein, sodass nach einer Freigabe der Entlastungsöffnung das erste Abdeckelement die Entlastungsöffnung wieder automatisch verschließt, wenn das Fluid ausgeströmt ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann die Vorrichtung dazu ausgebildet sein, in einer Ausnehmung einer Wandung des Hohlraums angebracht zu werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Dabei werden für gleiche oder ähnliche Bauteile und für Bauteile mit gleichen oder ähnlichen Funktionen dieselben Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
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2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus 1.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsform der Erfindung im in einem Kraftfahrzeug eingebauten Zustand.
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Die Vorrichtung 100 umfasst einen Grundkörper 101, der eine Einströmöffnung 102 und mehrere Ausströmöffnungen 103 aufweist. Die Einströmöffnung 103 ist dabei an einem Ende des Grundkörpers 101 angeordnet. An dem diesem Ende gegenüberliegenden Ende ist ein Abdeckmittel 104 angeordnet, das eine Entlastungsöffnung abdeckt. Außerdem umfasst der Grundkörper 101 rippenartige Vorsprünge 105, die sich in Umfangsrichtung des Grundkörpers 101 erstrecken. Diese rippenartigen Vorsprünge 105 dienen der Befestigung des Grundkörpers 101 in einer Ausnehmung. Die Ausströmöffnungen 103 sind entlang des Umfangs des Grundkörpers 101 angeordnet. Die Ausströmrichtungen, in denen ein Fluid durch die Ausströmöffnungen 103 aus dem Grundkörper 101 austritt, sind in einer fiktiven Ebene angeordnet. Die Einströmrichtung, durch die das Fluid durch die Einströmöffnung 102 in den Grundkörper 101 eintritt, ist senkrecht zu dieser Ebene angeordnet.
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In 3 ist dargestellt, wie die Vorrichtung 100 in einer Ausnehmung eines Bodens 303 eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Oberhalb des Bodens 303 befindet sich ein Hohlraum, in dem sich Regen- und/oder Spritzwasser sammeln kann, das durch die Vorrichtung 100 wieder aus dem Hohlraum herausgeleitet werden soll. Das Wasser strömt durch die Einströmöffnung 102 in den Grundkörper 101. Im Grundkörper 101 wird das Wasser umgelenkt und tritt durch die Ausströmöffnungen 103 wieder aus dem Grundkörper 101 aus.
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Das Abdeckmittel 104 umfasst ein erstes Abdeckelement 201 und ein zweites Abdeckelement 200. Das erste Abdeckelement 201 deckt eine Entlastungsöffnung des Grundkörpers 101 ab. Wenn sich Wasser im Grundkörper 101 staut, wird bei einer gewissen Höhe der Wassersäule eine Druckgrenze überschritten, bei der sich das erste Abdeckelement 201 vom zweiten Abdeckelement 200 löst und die Entlastungsöffnung freigibt, sodass das Wasser aus dem Grundkörper in der Richtung 302 abfließt. Wenn das Wasser abgeflossen ist, verformt sich das erste Abdeckelement 201 wieder zurück in den in 3 dargestellten Zustand, sodass die Entlastungsöffnung wieder abgedeckt ist und kein Wasser mehr aus ihr austreten kann.
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Zwischen dem zweiten Abdeckelement 200 und dem Boden 303 ist ein Ringspalt angeordnet, durch den das Wasser, das durch die Ausströmöffnungen 103 aus dem Grundkörper 101 ausgeströmt ist, an die Umgebung abgegeben wird. Das Abdeckmittel 104 schützt den Grundkörper vor Verunreinigungen 300.
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Aufgrund der im Vergleich zur Einströmöffnung 102 relativ kleinen Ausströmöffnungen 103 tritt das Wasser mit einer relativ großen Geschwindigkeit aus den Ausströmöffnungen 103 und dem Ringspalt, sodass der Eintritt der Verunreinigungen 300 erschwert wird. Außerdem werden Verunreinigungen, die sich bereits in oder an der Vorrichtung 100 angesammelt haben, weggespült.
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Durch die Wölbung des ersten und des zweiten Abdeckelements 200 und 201 wird erreicht, dass die aufgrund einer Bewegung des Fahrzeugs anströmende Luft 301 ähnlich wie bei einem Flugzeugflügel die Abdeckelemente 200 und 201 umströmen muss, wodurch der auf die Abdeckelemente 200 und 201 wirkende Staudruck verringert wird. Dieser Effekt trägt weiter dazu bei, dass die Verunreinigungen 300 nicht in die Vorrichtung 100 gelangen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007044422 B4 [0003]
- DE 102007026543 A1 [0004]
- DE 102009026224 B4 [0005]
