DE102022117622B3

DE102022117622B3 - Strömungsgleichrichter

Info

Publication number: DE102022117622B3
Application number: DE102022117622.3A
Authority: DE
Inventors: Timo Weiss; Andreas Misala
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2022-07-14
Filing date: 2022-07-14
Publication date: 2023-11-16
Anticipated expiration: 2042-07-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Strömungsgleichrichter (6), insbesondere für eine Ansaugeinrichtung (1), mit einem flächigen Grundkörper (12), welcher einen umlaufenden Randbereich (11) und innerhalb des umlaufenden Randbereichs Durchlassöffnungen (13) für ein durchströmendes Fluid aufweist, wobei von dem Grundkörper (12) abragende flächige Strömungsleitelemente (14) vorgesehen sind, welche mit dem Grundkörper (12) verbunden sind. Auch betrifft die Erfindung eine Ansaugeinrichtung (1) mit einem Strömungsgleichrichter (6).

Description

Die Erfindung betrifft einen Strömungsgleichrichter, insbesondere für eine Ansaugeinrichtung einer Antriebseinheit, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Auch betrifft die Erfindung eine Ansaugeinrichtung mit einem Strömungsgleichrichter.
Im Stand der Technik sind Ansaugeinrichtungen bekannt, beispielsweise zum Ansaugen von Öl, beispielsweise als Schmieröl oder Kühlöl oder Ähnliches, aus einem Ölvorrat. Dabei wird typischerweise ein Schnorchel der Ansaugeinrichtung in den Ölvorrat getaucht, über welchen mittels der vorgesehenen Pumpe der Ansaugeinrichtung das Öl angesaugt wird.
Bei Kraftfahrzeugen kommt es sehr häufig vor, dass eine ebene Anordnung des Kraftfahrzeuges aufgrund eines unebenen Untergrundes eher selten ist, so dass eine Schrägstellung des Kraftfahrzeugs eher die Regel ist. Da die Oberfläche des Öls im Ölvorrat jedoch aufgrund der Schwerkraft horizontal ausgerichtet ist, kommt es vor, dass der Schnorchel relativ zur Öloberfläche schräggestellt ist. Dabei tritt immer wieder der Effekt auf, dass aufgrund von einer einseitigen Ansaugung des Öls durch den Schnorchel aufgrund beispielsweise von einer Schrägstellung Verwirbelungen im angesaugten Öl auftreten, welche den Eintrag von Luft im Öl erhöhen, was unerwünscht ist. Auch kann bei schwappendem Öl vermehrt Luft aufgrund von Verwirbelungen des Öls angesaugt werden.
Gleichzeitig kann es vorkommen, dass sich im Ölvorrat Schmutz sammelt, welcher möglichst nicht angesaugt und in die Pumpe der Ansaugeinrichtung gelangen sollte, um die Pumpe vor Beschädigungen zu schützen.
Es ist die Aufgabe, einen Strömungsgleichrichter und eine Ansaugeinrichtung zu schaffen, welcher bzw. welche gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.
Die Aufgabe zu dem Strömungsgleichrichter wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Strömungsgleichrichter, insbesondere für eine Ansaugeinrichtung, mit einem flächigen Grundkörper, welcher einen umlaufenden Randbereich und innerhalb des umlaufenden Randbereichs Durchlassöffnungen für ein durchströmendes Fluid aufweist, wobei von dem Grundkörper abragende flächige Strömungsleitelemente vorgesehen sind, welche mit dem Grundkörper verbunden sind. Dadurch kann mittels des Strömungsgleichrichters sowohl die Funktion eines Siebes zur Reinigung des durchströmenden Fluids, wie beispielsweise eines Öls, als auch die Lenkung und Gleichrichtung des Fluids bei der Einströmung vorgenommen werden, so dass nicht so viel Luft angesaugt und mit dem angesaugten Fluid verwirbelt wird. Der Strömungsgleichrichter übernimmt daher zwei unabhängige Funktionen und führt daher auch zu einer kostensparenden Lösung bei einfacher Montage.
Bei einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper innerhalb des umlaufenden Randbereichs aus einem Netz oder Gitter aus Stegen ausgebildet, wobei die Strömungsleitelemente jeweils mit zumindest einem der Stege verbunden ausgebildet sind und jeweils von dem zumindest einen Steg abragen. Durch die Ausbildung des flächigen Grundkörpers mit Stegen kann eine stabile Gestaltung erreicht werden, wobei die Stege auch der Befestigung oder dem Tragen der Strömungsleitelemente dienen können. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn der Strömungsgleichrichter einteilig aus Kunststoff hergestellt ist.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn die Strömungsleitelemente parallel zueinander angeordnet sind. Damit wird eine effektive Lenkung der Strömung und Gleichrichtung der Strömungsrichtung erreicht, so dass Turbulenzen effektiv reduziert oder verhindert werden können. Damit wird das Ansaugen von Luft reduziert oder verhindert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der flächige Grundkörper eine erste Ebene definiert und dass die Strömungsleitelemente jeweils eine zweite Ebene definieren, wobei die jeweiligen zweiten Ebenen in einem Winkel α zu der ersten Ebene ausgerichtet sind, wobei für α gilt: 90° ≤ α ≤ 45°, insbesondere 90° < α ≤ 45°, weiter insbesondere 80° ≤ α ≤ 45°. Dadurch wird die Strömungslenkung effektiv erreicht, so dass die Reduzierung der Luftansaugung effektiv erfolgen kann.
Die Aufgabe zu der Ansaugeinrichtung wird mit den Merkmalen von Anspruch 4 gelöst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt eine Ansaugeinrichtung mit einem Strömungsgleichrichter, wobei die Ansaugeinrichtung eine Pumpe mit einem Ansaugschnorchel aufweist, durch welchen ein Fluid ansaugbar ist, wobei in dem Ansaugschnorchel einlassseitig ein erfindungsgemäßer Strömungsgleichrichter angeordnet ist.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn ein ringförmiger Aufsatz vorgesehen ist, in welchem der Strömungsgleichrichter aufgenommen ist, wobei der ringförmige Aufsatz in den Ansaugschnorchel einsetzbar ist oder an den Ansaugschnorchel ansetzbar ist oder auf den Ansaugschnorchel aufsetzbar ist. Damit wird der Strömungsgleichrichter sicher und mit dem Ansaugschnorchel verbunden, wobei eine einfache und dennoch effektive Montage vorgesehen ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der ringförmige Aufsatz einen einlassseitigen Endbereich des Ansaugschnorchels zumindest teilweise übergreift. So kann eine sichere und dennoch effektive Gestaltung erreicht werden, mit welcher der Strömungsgleichrichter sicher befestigbar ist.
Auch ist es zweckmäßig, wenn der ringförmige Aufsatz mittels einer Schelle an dem einlassseitigen Endbereich des Ansaugschnorchels festlegbar ist. So kann eine sichere und dennoch effektive Gestaltung erreicht werden, mit welcher der Strömungsgleichrichter sicher befestigbar und auch wieder bei Bedarf ersetzbar ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn der ringförmige Aufsatz auf seiner Innenseite eine Nut aufweist, in welche der umlaufende Randbereich des Strömungsgleichrichters zumindest teilweise einsetzbar ist. Damit wird eine definierte Anordnung des Strömungsgleichrichters in bzw. an dem Ansaugschnorchel erreicht werden.
Auch ist es vorteilhaft, wenn der ringförmige Aufsatz aus einem elastischen Material besteht, insbesondere aus einem Elastomer oder aus Gummi.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ansaugeinrichtung mit einem Strömungsgleichrichter,
2 eine vergrößerte Detaildarstellung der Anordnung des Strömungsgleichrichters in dem Ansaugschnorchel der Ansaugeinrichtung gemäß 1,
3 eine Explosionsdarstellung zur Anordnung des Strömungsgleichrichters im Ansaugschnorchel, und
4 eine Darstellung der Anordnung des Strömungsgleichrichters im Ansaugschnorchel.

Die 1 und 2 zeigen in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer Ansaugeinrichtung 1, beispielsweise für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs. Die Ansaugeinrichtung 1 kann jedoch auch anderweitig angeordnet und verwendet werden.
Die Ansaugeinrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 mit einem Fluidkanal 3 und mit einer Pumpe 4 zum Ansaugen eines Fluids, beispielsweise eines Öls.
Der Pumpe 4 vorgelagert ist ein Ansaugschnorchel 5 vorgesehen, welcher den Fluidkanal 3 zum ansaugseitigen Ende aus dem Gehäuse 2 herausführt, um beispielsweise in einen Fluidvorrat einzutauchen.
Die Ansaugeinrichtung 1 ist mit einem Strömungsgleichrichter 6 ausgebildet, welcher in dem Ansaugschnorchel 5 einlassseitig angeordnet ist.
Wenn die Pumpe 4 betrieben wird, wird ein Fluid aus einem Fluidvorrat über den Ansaugschnorchel 5 angesaugt. Dabei strömt das Fluid durch den Strömungsgleichrichter 6.
Gemäß der 1 bis 4 ist erkennbar, dass ein ringförmiger Aufsatz 7 vorgesehen ist, in welchem der Strömungsgleichrichter 6 aufgenommen ist, wobei der ringförmige Aufsatz 7 auf den Ansaugschnorchel 5 aufsetzbar ist. Alternativ kann der ringförmige Aufsatz 7 auch in den Ansaugschnorchel 5 einsetzbar oder an den Ansaugschnorchel 5 ansetzbar sein.
Bevorzugt ist der ringförmige Aufsatz 7 aus einem elastischen Material ausgebildet, insbesondere aus einem Elastomer oder aus Gummi, so dass er leicht auf den Ansaugschnorchel 5 aufschiebbar ist. Zur besseren Stabilität kann der ringförmige Aufsatz außen Rippen aufweisen, welche in axialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung verlaufen und in radialer Richtung abstehen.
Aus den 2 und 4 ist besonders deutlich erkennbar, dass bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beispielhaft der ringförmige Aufsatz 7 einen einlassseitigen Endbereich 8 des Ansaugschnorchels 5 zumindest teilweise übergreift. Dabei liegt der ringförmige Aufsatz 7 beiderseitig an der umlaufenden Wand des Ansaugschnorchels 5 an. So wird erreicht, dass ein ringförmiger Materialbereich des ringförmigen Aufsatzes 7 um den Endbereich 8 herum anliegt, so dass der ringförmige Aufsatz 7 mittels einer Schelle 9 an dem einlassseitigen Endbereich des Ansaugschnorchels festlegbar ist.
Aus den 2 und 4 ist auch zu erkennen, dass der ringförmige Aufsatz 7 auf seiner Innenseite eine Nut 10 aufweist, in welche der umlaufende Randbereich 11 des Strömungsgleichrichters 6 zumindest teilweise einsetzbar ist, um ihn lagerichtig anzuordnen.
Der beispielhafte Strömungsgleichrichter 6 weist dabei einen flächigen Grundkörper 12 auf, welcher einen umlaufenden Randbereich 11 und innerhalb des umlaufenden Randbereichs Durchlassöffnungen 13 für ein durchströmendes Fluid aufweist, wobei von dem Grundkörper 12 abragende flächige Strömungsleitelemente 14 vorgesehen sind, welche mit dem Grundkörper 12 verbunden sind.
Der Grundkörper 12 ist innerhalb des umlaufenden Randbereichs 11 aus einem Netz oder Gitter aus Stegen 15 ausgebildet, wobei die Strömungsleitelemente 14 jeweils mit zumindest einem der Stege 15 verbunden ausgebildet sind und jeweils von dem zumindest einen Steg 15 abragen.
Aus den 2 bis 4 ist auch zu erkennen, dass die Strömungsleitelemente 14 parallel zueinander angeordnet sind.
Dabei definiert der flächige Grundkörper 12 eine erste Ebene A1 und die Strömungsleitelemente 14 definieren jeweils eine zweite Ebene A2, wobei die jeweiligen zweiten Ebenen A2 in einem Winkel α zu der ersten Ebene A1 ausgerichtet sind, wobei für α gilt: 90° ≤ α ≤ 45°, insbesondere 90° < α ≤ 45°, weiter insbesondere 80° ≤ α ≤ 45°.
Bezugszeichenliste

1: Ansaugeinrichtung
2: Gehäuse
3: Fluidkanal
4: Pumpe
5: Ansaugschnorchel
6: Strömungsgleichrichter
7: ringförmiger Aufsatz
8: Endbereich
9: Schelle
10: Nut
11: Randbereich
12: Grundkörper
13: Durchlassöffnung
14: Strömungsleitelement
15: Steg

Claims

Strömungsgleichrichter (6), insbesondere für eine Ansaugeinrichtung (1), mit einem flächigen Grundkörper (12), welcher einen umlaufenden Randbereich (11) und innerhalb des umlaufenden Randbereichs Durchlassöffnungen (13) für ein durchströmendes Fluid aufweist, wobei von dem Grundkörper (12) abragende flächige Strömungsleitelemente (14) vorgesehen sind, welche mit dem Grundkörper (12) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12) innerhalb des umlaufenden Randbereichs aus einem Netz oder Gitter aus Stegen (15) ausgebildet ist, wobei die Strömungsleitelemente (14) jeweils mit zumindest einem der Stege (15) verbunden ausgebildet sind und jeweils von dem zumindest einen Steg (15) abragen.
Strömungsgleichrichter (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitelemente (14) parallel zueinander angeordnet sind.
Strömungsgleichrichter (6) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flächige Grundkörper (12) eine erste Ebene definiert und dass die Strömungsleitelemente (14) jeweils eine zweite Ebene definieren, wobei die jeweiligen zweiten Ebenen in einem Winkel α zu der ersten Ebene ausgerichtet sind, wobei für α gilt: 90° ≤ α ≤ 45°, insbesondere 90° < α ≤ 45°, weiter insbesondere 80° ≤ α ≤ 45°.
Ansaugeinrichtung (1) mit einem Strömungsgleichrichter (6), wobei die Ansaugeinrichtung (1) eine Pumpe (4) mit einem Ansaugschnorchel (5) aufweist, durch welchen ein Fluid ansaugbar ist, wobei in dem Ansaugschnorchel (5) einlassseitig ein Strömungsgleichrichter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.
Ansaugeinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein ringförmiger Aufsatz (7) vorgesehen ist, in welchem der Strömungsgleichrichter (6) aufgenommen ist, wobei der ringförmige Aufsatz (7) in den Ansaugschnorchel (5) einsetzbar ist oder an den Ansaugschnorchel (5) ansetzbar ist oder auf den Ansaugschnorchel (5) aufsetzbar ist.
Ansaugeinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Aufsatz (7) einen einlassseitigen Endbereich (8) des Ansaugschnorchels (5) zumindest teilweise übergreift.
Ansaugeinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Aufsatz (7) mittels einer Schelle (9) an dem einlassseitigen Endbereich (8) des Ansaugschnorchels (5) festlegbar ist.
Ansaugeinrichtung (1) nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Aufsatz (7) auf seiner Innenseite eine Nut (10) aufweist, in welche der umlaufende Randbereich (11) des Strömungsgleichrichters (6) zumindest teilweise einsetzbar ist.
Ansaugeinrichtung (1) nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Aufsatz (7) aus einem elastischen Material besteht, insbesondere aus einem Elastomer oder aus Gummi.