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Die Erfindung betrifft ein Entlüftungsventil zum Entlüften des Innenraums eines Fahrzeugs, umfassend einen Ventilrahmen mit mindestens einer Durchlassöffnung, sowie mindestens eine an dem Ventilrahmen gelagerte, zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verstellbare Ventilklappe, wobei die mindestens eine Ventilklappe in der Schließstellung die mindestens eine Durchlassöffnung verschließt und in der Offenstellung die mindestens eine Durchlassöffnung freigibt, wobei durch die mindestens eine Durchlassöffnung entweichende Luft von einer Lufteintrittsseite zu einer Luftaustrittsseite entlang einer Hauptstromrichtung fließt.
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Derartige Entlüftungsventile dienen zum Abführen von Abluft aus dem Innenraum eines Fahrzeugs im Falle eines im Fahrzeuginnenraum auftretenden Überdrucks gegenüber der Fahrzeugumgebung. So kann beispielsweise über ein Lüftungssystem dem Fahrzeuginnenraum zugeführte Luft abgeführt werden. Insbesondere kann auch ein plötzlich im Fahrzeuginnenraum auftretender Überdruck - entstanden beispielsweise durch das Schließen einer Fahrzeugtür oder durch das Auslösen eines Airbags - ausgeglichen werden indem die überschüssige Luft durch das Entlüftungsventil aus dem Fahrzeuginnenraum nach außen gelangt. Die Ventilklappen sind dabei derart angeordnet, dass sie durch die Schwerkraft in der Schließstellung gehalten werden. Sofern der Druck im Fahrzeuginnenraum den Außendruck nicht oder nur geringfügig überschreitet, liegt die Entlüftungsklappe an dem Ventilrahmen an und verschließt somit das Ventil. Hierdurch soll verhindert werden, dass Verunreinigungen, wie beispielsweise Fahrzeugabgase, sowie Lärm in das Fahrzeuginnere gelangen. Die Ventilklappen sind üblicherweise biegsam ausgestaltet Ventilklappen, bestehen insbesondere aus Gummilappen oder PET-Folien. Durch einen im Fahrzeuginnenraum auftretenden Überdruck werden die Ventilklappen entgegen der Schwerkraft verformt und die Durchlassöffnungen somit freigegeben. Derartige Entlüftungsventile sind beispielsweise bekannt aus
DE 10 2006 056 868 A1 und
EP 0 728 606 B1 .
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Die Funktion bekannter Entlüftungsventile ist jedoch nicht immer zufriedenstellend. So kommt es beim Luftauslass beispielsweise zu einem Flattern der Ventilklappen und einer damit verbundenen Geräuschentwicklung. Zudem entstehen an der Außenseite der Ventile häufig den Luftstrom beeinträchtigende Totwassergebiete.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Entlüftungsventil für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches eine effizientere Luftführung gewährleistet.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein Entlüftungsventil nach Anspruch 1 sowie durch ein Fahrzeug mit einem solchen Entlüftungsventil nach Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
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Erfindungsgemäß ist das eingangs erläuterte Entlüftungsventil durch eine die mindestens eine Durchlassöffnung begrenzende Wandung gekennzeichnet, die derart in den Luftstrom geneigt ist, dass die Durchlassöffnung sich in Hauptstromrichtung verjüngt.
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Die Wandung ist der innere, die mindestens eine Durchlassöffnung umschließende Teil des Ventilrahmens. Die Wandung muss hierbei nicht vollumfänglich in den Luftstrom geneigt sein. Es ist ausreichend, wenn die Wandung zumindest abschnittsweise derart in den Luftstrom geneigt ist, dass eine Verjüngung der Durchlassöffnung in Hauptstromrichtung erfolgt. Durch die sich verjüngende Durchlassöffnung verringert sich der Öffnungsquerschnitt der Durchlassöffnung in Hauptstromrichtung. Die die Durchlassöffnung begrenzende Wandung kann insbesondere trichterförmig zulaufen. Die Wandung kann beispielsweise einen vieleckigen, insbesondere einen viereckigen, Querschnitt aufweisen. Beispielsweise können dann zwei gegenüberliegende Wandabschnitte derart in den Luftstrom geneigt sein, dass die Durchlassöffnung sich in Hauptstromrichtung verjüngt. Die verbleibenden zwei Wandabschnitte müssen hierbei nicht in den Luftstrom geneigt sein, sondern können insbesondere in Hauptstromrichtung verlaufen. Durch die sich verjüngende Durchlassöffnung wird der Luftwiderstand für den aus dem Entlüftungsventil austretenden Luftstrom verringert, was insbesondere auf eine Erhöhung der Fließgeschwindigkeit der Luftströmung zurückzuführen ist. Zudem werden aufgrund der geneigten Wandung Totwassergebiete in der Luftströmung verhindert. Im Stand der Technik treten solche den Luftstrom behindernde Totwassergebiete insbesondere an den scharfen Kanten zwischen der Wandung und den an die Wandung anschließenden Elementen des Entlüftungsventils auf. Wenn der aus dem Entlüftungsventil austretende Luftstrom diese scharfen Kanten passiert, kommt es zur Bildung von den Luftwiderstand erhöhenden Wirbelzonen, was sich negativ auf die Effizienz der Entlüftung auswirkt. Diese Wirbelzonen werden hierbei als Totwassergebiete bezeichnet, unabhängig davon, dass als Strömungsmedium Luft vorliegt. Die Erfinder haben vorliegend erkannt, dass sich diese Totwassergebiete durch die erfindungsgemäße Neigung der die Durchlassöffnung begrenzenden Wandung vermeiden lassen. Indem die Wandung in den Luftstrom geneigt wird, werden scharfe Kanten, insbesondere rechte Winkel, vermieden und somit die Wirbelbildung unterdrückt. Zudem wird ein Flattern der mindestens einen Ventilklappe unterdrückt, was ebenfalls den Luftwiderstand verringert und somit eine effizientere Luftführung gewährleistet. Die Ventilklappen sind insbesondere elastisch verformbar ausgebildet, bestehen beispielsweise aus Gummi, insbesondere aus NBR, aus Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder einem thermoplastischen Elastomer (TPE).
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Nach einer Ausgestaltung umfasst das Entlüftungsventil einen an der Luftaustrittsseite in dem Ventilrahmen angeordneten Wasserablaufkanal, der sich zwischen einer Außenseite der sich verjüngenden Wandung und einer außenseitigen Wand erstreckt. Die außenseitige Wand liegt dabei in Bezug auf die mindestens eine Durchlassöffnung weiter außen als die sich verjüngende Wandung, insbesondere kann die außenseitige Wand in Hauptstromrichtung verlaufen. Der Wasserablaufkanal dient dem Abführen von Spritzwasser, welches von außen an das im Fahrzeug verbaute Entlüftungsventil gelangt. Bekannte Entlüftungsventile sind üblicherweise im Heck des Fahrzeugs in der Nähe der Reifen angeordnet. Dies liegt zum einen daran, dass somit ein in der Front des Fahrzeugs durch ein Lüftungssystem zugeführter Luftstrom durch das gesamte Fahrzeug bis zum Heck fließen kann. Zum anderen kann das derart angeordnet Entlüftungsventil durch eine Heckschürze des Fahrzeugs verdeckt werden, was optisch bevorzugt ist. Durch die räumliche Nähe zu den Reifen des Fahrzeugs kommt es jedoch häufig zur Ansammlung von Spritzwasser an der Außenseite des Entlüftungsventils. Bekannte Entlüftungsventile verfügen zwar teilweise über Wasserablaufkanäle. Diese erlauben jedoch zumeist keine zuverlässige Abfuhr des angesammelten Wassers, insbesondere kommt es bei Wasserablaufkanälen bekannter Entlüftungsventile häufig zu einem Eintritt von angesammeltem Wasser durch die Durchlassöffnung ins Fahrzeuginnere. Die Erfinder haben erkannt, dass es bei bekannten Entlüftungsventilen aufgrund von Kapillareffekten zu einem solchen Eintritt von in dem Wasserablaufkanal angesammeltem Wasser in das Fahrzeuginnere kommt. Das angesammelte Wasser steigt hierbei an der - im Stand der Technik in Hauptstromrichtung verlaufenden - Wandung der Durchlassöffnung außen empor und tritt durch die Durchlassöffnung ins Fahrzeuginnere. Dies tritt im Stand der Technik in besonders straken Maße auf, wenn ein Wasserablaufkanal nicht vorgesehen ist. Dann sammelt sich Wasser an einer zwischen Wandung und außenseitiger Wand verlaufenden, zu einer Auflagefläche der mindestens einen Ventilklappe in etwa parallelen Fläche. Aufgrund der erfindungsgemäß in den Luftstrom geneigten Wandung werden diese Kapillareffekte unterdrückt, was in vorteilhafter Weise einen Eintritt von Wasser ins Fahrzeuginnere verhindert bzw. zumindest verringert.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Entlüftungsventil mindestens eine sich senkrecht zur Hauptstromrichtung durch die mindestens eine Durchlassöffnung erstreckende Rippe zum Rückhalten der mindestens einen Ventilklappe bei einer Bewegung entgegen der Hauptstromrichtung, wobei die mindestens eine Rippe an einer stromabwärts liegenden Endkante und oder an einer stromaufwärts liegenden Endkante abgerundet ist. Nach dieser Ausgestaltung sind ein oder mehrere Rippen vorgesehen, die sich insbesondere quer oder längs durch die Durchlassöffnung erstrecken. Im Einbauzustand des Entlüftungsventils können die Rippen dabei insbesondere senkrecht oder waagerecht verlaufen. In der Schließstellung liegt die mindestens eine Ventilklappe am Ventilrahmen an. Bei einer entgegen der Hauptstromrichtung auf die Ventilklappe wirkenden Kraft kann die Ventilklappe auch an der mindestens einen Rippe anliegen. Eine solche Kraft kann insbesondere durch einen im Fahrzeuginnenraum wirkenden Unterdruck entstehen. Die mindestens eine Rippe dient hierbei dem Rückhalten der elastisch ausgestalteten Ventilklappe, um ein (übermäßiges) Verformen der Ventilklappe in Richtung der Durchlassöffnung zu verhindern. Die mindestens eine Rippe erstreckt sich dabei von einer stromaufwärts liegenden Endkante bis zu einer stromabwärts liegenden Endkante bevorzugt entlang der Hauptstromrichtung durch die mindestens eine Durchlassöffnung. Durch ein Abrunden der Endkante(n) kommt es zu einer Verringerung von Verwirbelungen und zur Vermeidung von Totwassergebieten im Luftstrom. Hierdurch wird der Luftdurchsatz durch das Entlüftungsventil weiter verbessert. Bevorzugt sind beide Endkanten abgerundet, so dass die Rippen eine Flügelform aufweisen.
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Nach einer Ausgestaltung weist die die mindestens eine Durchlassöffnung begrenzende Wandung abgerundete Kanten auf. Insbesondere bei vieleckigen, beispielsweise viereckigen, Wandungen kann es in den zwischen der Lufteintrittsseite und der Luftaustrittsseite verlaufenden Kanten der Wandung zu einem erhöhten Luftwiderstand kommen. Dies beeinträchtigt den Luftstrom. Durch Abrundung der Kanten wird dies vermieden, was die Effizienz der Luftströmung erhöht.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung sind an dem Ventilrahmen in Hauptstromrichtung verlaufende, pfeilförmige Montagezapfen zur Anbringung der mindestens einen Ventilklappe angeordnet, wobei die mindestens eine Ventilklappe über mit den Montagezapfen korrespondierende Aufnahmeöffnungen verfügt. Die pfeilförmigen Montagezapfen umfassen insbesondere einen rahmenseitigen Pfeilschaft und an ihrem freien Ende einen Pfeilkopf. Zur Anbringung der mindestens einen Ventilklappe an dem Ventilrahmen werden die Aufnahmeöffnungen der Ventilklappe mit den Montagezapfen in Übereinstimmung gebracht und die Ventilklappe an den Ventilrahmen gedrückt, wobei die Montagezapfen ihre jeweils korrespondierenden Aufnahmeöffnungen in der Ventilklappe durchtreten. Insbesondere falls das Entlüftungsventil über mehrere Durchlassöffnungen verfügt, die jeweils durch eine Ventilklappe verschlossen werden, kann aufgrund der in Hauptstromrichtung verlaufenden Montagezapfen der zur Befestigung der Ventilklappen benötigte Platz verringert und somit die Durchlassöffnungen vergrößert werden. Dies führt zu einem erhöhten Luftdurchsatz. Durch die pfeilförmige Ausbildung der Montagezapfen wird außerdem die Montage der mindestens einen Ventilklappe vereinfacht, da diese lediglich gegen den Rahmen gedrückt werden muss, so dass die Pfeilköpfe der Montagezapfen die entsprechenden Aufnahmeöffnungen durchtreten. Schließlich vereinfachen die pfeilförmigen Montagezapfen auch ein Öffnen der Ventilklappe durch den Luftstrom und erhöhen somit den Luftdurchsatz. Dies wird durch entsprechende Wahl der in Hauptstromrichtung verlaufenden Länge der Pfeilschäfte erreicht. Je größer das Verhältnis der Länge der Pfeilschäfte zu der Dicke der Ventilklappe ist, desto mehr Bewegungsspielraum steht der Ventilklappe in Hauptstromrichtung zur Verfügung. Aufgrund dieses Bewegungsspielraums kann die mindestens eine Ventilklappe leichter in die Offenstellung verstellt werden. Der Bewegungsspielraum - und damit die zum Öffnen der Ventilklappe aufzuwendende Kraft - kann durch das Verhältnis der Länge der die Ventilklappe an dem Ventilrahmen haltenden Pfeilschäfte und der Dicke der Ventilklappe beliebig eingestellt werden. Dabei ist jedoch sicherzustellen, dass die Ventilklappe in der Schließstellung noch immer sicher gegenüber dem Ventilrahmen abdichtet. Auch kann die mindestens eine Ventilklappe einen Bewegungsspielraum in einer Richtung senkrecht zur Hauptstromrichtung aufweisen, der insbesondere zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen dienen kann. In einem Einbauzustand des Entlüftungsventils kann der Bewegungsspielraum insbesondere in der Waagerechten vorgesehen sein. Dieser Bewegungsspielraum kann durch das Verhältnis der Breite der Aufnahmeöffnungen der Ventilklappe zu der Breite der Pfeilschäfte eingestellt werden.
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Nach einer Ausgestaltung umfasst das Entlüftungsventil zudem mindestens einen an dem Ventilrahmen angeordneten, in Hauptstromrichtung verlaufenden Zentrierzapfen zum Zentrieren der mindestens einen Ventilklappe beim Anbringen am Ventilrahmen, wobei die mindestens eine Ventilklappe über mindestens eine mit dem Zentrierzapfen korrespondierende Aufnahmeöffnung verfügt. Insbesondere kann der Zentrierzapfen auch pfeilförmig ausgestaltet sein, entsprechend den oben erläuterten Montagezapfen. In einer Richtung senkrecht zur Hauptstromrichtung kann der Zentrierzapfen der Ventilklappe dabei insbesondere ein geringeres Spiel verschaffen als die Montagezapfen, wobei das Verhältnis der Breite des Pfeilschafts des Zentrierzapfens und der Breite der entsprechenden Aufnahmeöffnung geringer ist als das oben beschriebene Verhältnis der Breite der Pfeilschäfte der Montagezapfen und der Breite der zu diesen korrespondierenden Aufnahmeöffnungen. Der Zentrierzapfen hilft somit bei der Anbringung der mindestens einen Ventilklappe an dem Ventilrahmen, erfordert jedoch eine höhere Fertigungsgenauigkeit als die Montagezapfen. Die Montagezapfen hingegen erlauben eine größere Fertigungstoleranz.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Entlüftungsventil einen im Einbauzustand des Entlüftungsventils oberhalb der Montagezapfen horizontal verlaufenden Kanal. Dieser Kanal bildet einen Freiraum zur Aufnahme des an den Montagezapfen gelagerten Endes der mindestens einen Ventilklappe bei der Bewegung der Ventilklappe von der Schließstellung in die Offenstellung. Bei einer Öffnungsbewegung der Ventilklappe wird diese um eine durch die Montagezapfen gebildete Achse gekippt, wobei das an den Montagezapfen gelagerte Ende sich durch den Kanal bewegt. Somit tritt dieses Ende der Ventilklappe nicht in störender Weise mit dem Luftstrom in Kontakt. Zudem kann der Kanal als Wasserablaufkanal dienen zur Abfuhr von außen an das Entlüftungsventil gelangendem Wasser, beispielsweise von durch die Reifen des Fahrzeugs aufgewirbeltem Spritzwasser. Aufgrund der sich in Hauptstromrichtung erstreckenden Montagezapfen wird genügend Raum für einen solchen Kanal geschaffen ohne die Querschnittsfläche der mindestens einen Durchlassöffnung wesentlich zu beeinträchtigen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die mindestens eine Ventilklappe abgerundete Ecken auf. Die mindestens eine Ventilklappe ist insbesondere korrespondierend zu der mindestens einen Durchlassöffnung ausgebildet. Beispielsweise kann die mindestens eine Ventilklappe - entsprechend der die Durchlassöffnung begrenzenden Wandung - vieleckig, insbesondere viereckig ausgebildet sein. Insbesondere kann hierbei die die mindestens eine Durchlassöffnung begrenzende Wandung abgerundete Kanten aufweisen, wie oben erläutert. Die Ecken der Ventilklappe können dann korrespondierend abgerundet sein. Bevorzugt sind die an dem nicht mit dem Ventilrahmen verbundenen, freien Ende der Ventilklappe ausgebildeten Ecken abgerundet. Durch das Abrunden der Ecken der Ventilklappe werden scharfe Kanten im Luftstrom vermieden und somit die Luftströmung effizienter gestaltet, insbesondere wird ein Flattern der Ventilklappe unterbunden.
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Die Erfindung löst die Aufgabe zudem durch ein Fahrzeug mit einem Entlüftungsventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und im Folgenden anhand von Figuren erläutert. Es zeigen
- 1 ein erfindungsgemäßes Entlüftungsventil in einer perspektivischen Ansicht mit losgelösten Ventilklappen,
- 2 eine Frontansicht des Entlüftungsventils aus 1 mit am Ventilrahmen befestigten, in der Schließstellung befindlichen Ventilklappen,
- 3 eine Seitenansicht des Entlüftungsventils aus 1,
- 4 das Entlüftungsventil aus 2 ohne Ventilklappen,
- 5 das Entlüftungsventil aus 4 in einer perspektivischen Ansicht,
- 6 eine Rückansicht des Entlüftungsventils aus 1,
- 7 das Entlüftungsventil aus 6 in einer gekippten Ansicht,
- 8 eine Schnittansicht durch das Entlüftungsventil entlang der in 5 gezeigten Schnittlinie A-A,
- 9 einen Ausschnitt der 8,
- 10 eine Schnittansicht des Entlüftungsventils entlang der in 4 mit B-B gekennzeichneten Schnittlinie,
- 11 die Darstellung aus 10 mit Ventilklappe in der Offenstellung und in der Schließstellung,
- 12 eine Schnittansicht des Entlüftungsventils entlang der in 2 mit C-C gekennzeichneten Schnittlinie,
- 13 eine Detailansicht der 4,
- 14 eine Frontansicht einer Ventilklappe,
- 15 eine weitere perspektivische Frontansicht des Entlüftungsventils, sowie
- 16 eine Schnittansicht des Entlüftungsventils entlang der in 15 mit D-D gekennzeichneten Schnittlinie.
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Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände.
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1 zeigt das erfindungsgemäße Entlüftungsventil in einer Ausgestaltung in einer perspektivischen Ansicht. Das Entlüftungsventil 10 umfasst einen Ventilrahmen 12 in dem drei Durchlassöffnungen 14 ausgebildet sind. Die Durchlassöffnungen 14 sind jeweils durch eine Wandung 16 des Ventilrahmens 12 begrenzt und durch Stege 18 voneinander beabstandet, wie insbesondere in den 4 und 5 zu erkennen. Die Wandung 16 wird dabei auch durch die Stege 18 gebildet. Durch die Durchlassöffnungen 14 erstrecken sich jeweils mehrere Rippen 15. Die Durchlassöffnungen 14 werden in einer Schließstellung des Entlüftungsventils 10 durch Ventilklappen 20 verdeckt, wobei die Ventilklappen 20 an den Wandungen 16 auf Auflageflächen 26 anliegen. Mit den Rippen 15 treten die Ventilklappen 20 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nur bei einem im Fahrzeuginnenraum herrschenden Unterdruck in Kontakt. Die Rippen 15 sind hierfür innerhalb ihrer jeweiligen Durchlassöffnung 14 leicht entgegen der Hauptstromrichtung H zurückversetzt. Die Ventilklappen 20 sind elastisch ausgebildet, bestehen beispielsweise aus Gummi, insbesondere aus NBR, aus EPDM oder TPE, und werden im Einbauzustand des Entlüftungsventils in einem Fahrzeug durch die Schwerkraft in ihrer Schließstellung gehalten. Die Durchlassöffnungen 14 sind hierzu gegenüber der Vertikalen, also gegenüber der Z-Richtung, geneigt, wie insbesondere in 1 zu erkennen. Die Ventilklappen 20 können somit zuverlässig durch die Schwerkraft in der Schließstellung gehalten werden.
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Tritt nun Luft aus dem Entlüftungsventil 10 aus, beispielsweise aufgrund eines in einem Fahrzeuginnenraum herrschenden Überdrucks, ergibt sich ein von einer Lufteinlassseite 13.1 zu einer Luftauslassseite 13.2 des Ventilrahmens 12 fließender Luftstrom, der im Wesentlichen in einer Hauptstromrichtung H entlang der Y-Achse strömt. Durch diesen Luftstrom werden die verformbaren Ventilklappen 20 vom Ventilrahmen 12 abgehoben und nach außen aufgebogen. Hierdurch kann der Luftstrom aus dem Entlüftungsventil 10 austreten. Je nach Öffnungswinkel der Ventilklappen 20 kann der Luftstrom dabei durch die Ventilklappen von der Hauptstromrichtung abgelenkt werden.
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Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die die Durchlassöffnungen 14 begrenzenden Wandungen 16 zumindest abschnittsweise derart in den Luftstrom geneigt sind, dass die Durchlassöffnungen 14 sich in Hauptstromrichtung H verjüngen. Dies ist insbesondere in den 4 bis 7 zu erkennen. Die 4 und 5 zeigen das Entlüftungsventil von vorn - also mit Blick entgegen der Hauptstromrichtung - während die 6 und 7 das Entlüftungsventil von hinten - also mit Blick in Hauptstromrichtung zeigen. Jede der Durchlassöffnungen 14 ist durch eine umlaufende Wandung 16 begrenzt, wobei die Wandungen 16 durch den die jeweilige Durchlassöffnung 14 umgebenden Abschnitt des Ventilrahmens 12 sowie die Stege 18 gebildet sind. Die Wandungen 16 sind hierbei nicht alle vollumfänglich in den Luftstrom geneigt, sondern nur mit ihren mit dem Bezugszeichen 16a bezeichneten Wandabschnitten. Die Wandungen 16 der oberen Durchlassöffnung 14 sowie der mittleren Durchlassöffnung 14 sind jeweils nur entlang der im Wesentlichen vertikal verlaufenden Wandabschnitte 16a in den Luftstrom geneigt. Die Wandung 16 der untersten Durchlassöffnung 14 ist nicht in den Luftstrom geneigt. Stattdessen verfügt die untere Durchlassöffnung 14 über eine Wasserwanne 52 zum Sammeln und Abführen an das Entlüftungsventil gelangendem Wasser (siehe 7). In den 6 und 7 ist zu erkennen, dass die Durchlassöffnungen 14 sich in der hier in die Bildebene zeigenden Hauptstromrichtung H verjüngen. Hierdurch wird die Strömungsgeschwindigkeit erhöht und eine effizientere Luftführung gewährleistet. Zudem werden Totwassergebiete im Luftstrom vermieden, wie oben erläutert. Die geneigten Wandungen 16a verfügen zudem über abgerundete Kanten 40. Hierdurch werden scharfe Kanten im Luftstrom vermieden und somit der Luftwiderstand weiter verringert. Weiterhin wird somit ein Flattern der Ventilklappen 20, also ein hochfrequentes Vor- und Rückbewegen der Ventilklappen im Luftstrom, reduziert. Hierzu tragen auch die abgerundeten Ecken 21 der Ventilklappen 20 bei.
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8 zeigt einen Ausschnitt des Entlüftungsventils 10 in einer Schnittansicht entlang der in 5 dargestellten Schnittlinie A-A durch die mittlere Durchlassöffnung 14. Hierbei ist einer der geneigten Wandabschnitte 16a zu erkennen. Dieser führt zu einer Ablenkung der dort auftreffenden Luftströmung L, wie durch die Pfeile dargestellt. Weiterhin ist in 8 ein Wasserablaufkanal 22 ersichtlich, der sich zwischen einer Außenseite der sich verjüngenden Wandung 16a, und einer außenseitigen Wand 24 erstreckt. Die außenseitige Wand 24 verläuft hierbei entlang der Hauptstromrichtung, kann jedoch auch gegenüber dieser verkippt sein. Der Wasserablaufkanal 22 dient dem Sammeln und Abführen von an die Außenseite des Entlüftungsventils 10 gelangendem Spritzwasser. Aufgrund der geneigten Wandung 16a ist der Wasserablaufkanal 22 besonders breit und weitet sich in Hauptstromrichtung H auf. Die die Durchlassöffnung 14 verdeckende Ventilkappe 20 liegt - in nicht dargestellter Weise - in der Schließstellung an der Auflagefläche 26 an. Durch die erfindungsgemäßen, geneigten Wandabschnitte 16a werden in der oben erläuterten Weise Kapillareffekte unterdrückt und die Wasserableitung verbessert. Insbesondere werden aufgrund einer Verringerung von scharfen Kanten Totwassergebiete im Luftstrom vermindert. Dies verringert den Luftwiderstand.
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In 8 sowie insbesondere in 9 ist zudem eine der Rippen 15 dargestellt. Wie hierbei zu erkennen, verfügen die Rippen 15 über abgerundete Endkanten 15a, 15b. Durch eine derartige flügelförmige Ausgestaltung der Rippen 15 werden Verwirbelungen im Luftstrom sowie insbesondere ein Strömungsabriss vermieden und damit der Strömungswiderstand verringert.
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10 zeigt eine Schnittansicht entlang der in 4 dargestellten Schnittlinie B-B durch die mittlere Durchlassöffnung 14. Mit Pfeillinien ist die durch das Entlüftungsventil fließende Luftströmung L dargestellt. Hierbei ist insbesondere ersichtlich, dass auch die Stege 18 an ihren stromaufwärts liegenden Enden 19 abgerundet sind, um den Strömungswiderstand zu verringern. Weiterhin ist in 10 ein pfeilförmiger, in Hauptstromrichtung zeigender Montagezapfen 30 bzw. ein Zentrierzapfen 32 sowie ein dahinter liegender Kanal 50 zu erkennen. Die Montagezapfen 30 dienen der Anbringung der Ventilklappen 20 an dem Ventilrahmen 12. Der Zentrierzapfen 32 dient dem Zentrieren der Ventilklappe 20 bei ihrer Anbringung an Montagezapfen 30 des Ventilrahmens 12, wie weiter unten noch erläutert wird. Der dahinterliegende Kanal 50 dient zum einen der Aufnahme des an den Montagezapfen 30 gelagerten Endes 23 der jeweiligen Ventilkappe 20, wie in 11 ersichtlich. Hier ist die Ventilklappe 20 in einer Offenstellung „open“ sowie einer Schließstellung „closed“ zu erkennen. Bei einer Öffnungsbewegung der Ventilklappe 20 von der Schließstellung in die Offenstellung wird die Ventilklappe 20 um eine entlang der Montagezapfen 30 in X-Richtung (in die Zeichenebene) verlaufende Achse bewegt, wobei das obere Ende 23 der Ventilklappe 20 sich innerhalb des Kanals 50 bewegt. Auf dieser Achse liegt auch der Zentrierzapfen 32. Zudem dient der Kanal 50 als Wasserablaufkanal.
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In den 12 bis 14 sind die Montagezapfen 30 im Detail zu erkennen. Wie in 13 ersichtlich, verfügt die Wandung 16 jeder Durchlassöffnung 14 jeweils über vier Montagezapfen 30 sowie über einen Zentrierzapfen 32, wobei natürlich auch mehr oder weniger Montagezapfen bzw. Zentrierzapfen vorgesehen sein können. Die Ventilklappen 20 verfügen über korrespondierend ausgebildete Aufnahmeöffnungen 34, wie in 14 zu sehen. Zur Anbringung der Ventilklappen 20 werden die Aufnahmeöffnungen 34 mit den Montagezapfen 30 bzw. dem Zentrierzapfen 32 in Übereinstimmung gebracht und die Ventilklappen 20 gegen den Ventilrahmen 12 gedrückt, so dass die pfeilförmigen Zapfen 30, 32 die entsprechenden Aufnahmeöffnungen 34 durchtreten. Die Aufnahmeöffnungen 34 passieren hierbei zunächst einen relativ breiten Pfeilkopf 36 der Montagezapfen 30 bzw. des Zentrierzapfens 32. Nachdem Passieren der Pfeilköpfe 36 lagern die Ventilklappen 20 über ihre Aufnahmeöffnungen 34 an Pfeilschäften 38 der Montagezapfen 30 bzw. des Zentrierzapfens 32. 12 zeigt einen Schnitt durch das Entlüftungsventil entlang der in 2 mit C-C gekennzeichneten Schnittlinie. Mit dem Bezugszeichen 42 in 12 ist gekennzeichnet, wie viel Bewegungsspielraum einer montierten Ventilklappe 20 in Y-Richtung, also in Hauptstromrichtung, verbleibt. Je größer dieser Bewegungsspielraum, desto leichter lässt sich die Ventilklappe 20 öffnen. Mit dem Bezugszeichen 44 ist angedeutet, welcher Bewegungsspielraum der Ventilklappe 20 in X-Richtung verbleibt. Der Bewegungsspielraum 44 in X-Richtung ergibt sich hierbei aus dem Verhältnis der Breite der Pfeilschäfte 38 zu der Breite der Aufnahmeöffnungen 34 der Ventilklappen 20, wobei die Breite die Erstreckung in X-Richtung bezeichnet. Der entsprechende durch den Zentrierzapfen 32 gegebene Bewegungsspielraum 46 ist hierbei geringer. Der Zentrierzapfen 32 kann somit als Zentrierelement bei der Anbringung der Ventilklappen 20 an dem Ventilrahmen 12 dienen. Die beidseitig des Zentrierzapfens 32 angeordneten Montagezapfen 36 weisen aufgrund ihres größeren Bewegungsspielraums 42 eine höhere Fehlertoleranz auf, wie oben erläutert. Zudem ist ein oberes Ende der Rippen 15 zu erkennen.
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15 zeigt das Entlüftungsventil 10 in einer weiteren perspektivischen Frontansicht. 16 zeigt einen Schnitt durch das Entlüftungsventil entlang der in 14 mit D-D gekennzeichneten Schnittlinie. Hierbei wird der Blick auf einen der Montagezapfen 30 ermöglicht. Insbesondere ist der Übergang zwischen dem Wasserablaufkanal 22 und dem ebenfalls als Wasserablaufkanal fungierenden Kanal 50 zu erkennen. In dem Kanal 50 angesammeltes Wasser kann somit an den Enden der Stege 18 in den jeweiligen Wasserablaufkanal 22 eintreten und nach unten abgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Entlüftungsventil
- 12
- Ventilrahmen
- 13.1
- Lufteinlassseite
- 13.2
- Luftauslassseite
- 14
- Durchlassöffnungen
- 15
- Rippen
- 15a
- stromaufwärts liegende Endkante
- 15b
- stromabwärts liegende Endkante
- 16
- Wandungen
- 16a
- geneigte Wandabschnitte der Wandungen
- 18
- Stege
- 19
- stromaufwärts liegende Enden der Stege
- 20
- Ventilklappen
- 21
- abgerundete Ecken der Ventilklappen
- 22
- Wasserablaufkanal
- 23
- oberes Ende der Ventilklappen
- 24
- außenseitige Wand
- 26
- Auflagefläche
- 30
- Montagezapfen
- 32
- Zentrierzapfen
- 34
- Aufnahmeöffnungen
- 36
- Pfeilköpfe
- 38
- Pfeilschäfte
- 40
- abgerundete Kanten
- 42
- Bewegungsspielraum in Y-Richtung
- 44
- Bewegungsspielraum in X-Richtung
- 46
- Bewegungsspielraum Zentrierzapfen in X-Richtung
- 50
- Kanal
- 52
- Wasserwanne
- H
- Hauptstromrichtung
- L
- Luftstrom
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006056868 A1 [0002]
- EP 0728606 B1 [0002]
