DE19827141A1 - Absperrorgan, insbesondere für eine Nachfülleinrichtung einer Batterie oder ähnlichem - Google Patents

Abstract

Es wird ein Absperrorgan, insbesondere für eine Nachfülleinrichtung einer Batterie oder ähnlichem, vorgeschlagen, welches einfach baut und dennoch äußerst zuverlässig arbeitet. Dieses Absperrorgan weist einen Schlauch sowie Mittel zum Abknicken und wieder Freigeben des Schauchs auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Absperrorgan, insbesondere für eine Nachfülleinrichtung einer Batterie oder ähnlichem.

Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung ein möglichst kostengünstiges und gleichwohl zuverlässiges Absperrorgan bereitzustellen, welches sich insbesondere für eine Nachfülleinrichtung einer Batterie oder ähnlichem eignet.

Als Lösung wird ein Absperrorgan, insbesondere für eine Nachfülleinrichtung einer Batterie oder ähnlichem, vorgeschlagen, welches einen Schlauch sowie Mittel zum Abknicken und wieder Freigeben des Schlauches umfaßt. Eine durch den Schlauch fließende Flüssigkeit kann so sehr einfach und zuverlässig in ihrem Zufluß reguliert werden.

Das auf diese Weise gebildete Absperrorgan ermöglicht einen sehr gleichmäßigen und laminaren Fluß eines Fluides auch während des Absperrvorganges. Dieses liegt einerseits daran, daß die Schlauchränder sich beim Abknicken langsam aufeinander legen und ein stetiger und weicher Schließvorgang erfolgt. Darüber hinaus behält der Schlauch andererseits bei seinem Abknicken bis zu einem bestimmten Winkel eine im wesentlichen gleiche Querschnittsfläche bei, so daß bis zu diesem Winkel ein nahezu ungehinderter Durchfluß des Fluides durch den Schlauch gewährleistet ist.

Wegen des laminaren Durchflusses und des weichen Schließvorganges ist das erfindungsgemäße Absperrorgan bei seinem Betrieb verhältnismäßig leise.

Umfassen die Mittel zum Abknicken und wieder Freigeben des Schlauches einen Schwimmer bzw. einen Stössel und einen Auftriebskörper, so erschließt sich dem erfindungsgemäßen Absperrorgan auf verhältnismäßig einfache Weise ein Anwendungsbereich im Rahmen von Nachfülleinrichtungen. Die zum abdichtenden Abknicken notwendigen Kräfte sind bei dem erfindungsgemäßen Absperrorgan verhältnismäßig gering, so daß in diesem Zusammenhang ein verhältnismäßig kleiner Schwimmer Verwendung finden kann.

Die größten Kräfte treten bei dem erfindungsgemäßen Absperrorgan auf, wenn der Schlauch aus seiner ursprünglichen, entspannten Lage verlagert wird, bis zu dem Punkt, bei welchem ein erster Knick auftritt.

Dieses liegt daran, daß ein Schlauch wegen seiner hohen Symmetrie einem Verknicken verhältnismäßig hohe Kräfte entgegensetzt. Um diese Kräfte zu reduzieren, kann der Schlauch an einer Soll-Knickstelle in seiner Struktur geschwächt sein. Auf diese Weise reduzieren sich einerseits die zum Abknicken notwendigen Kräfte, und es wird andererseits gewährleistet, daß der Schlauch an einer vorher gewünschten Stelle abknickt.

Eine geeignete Querschnittschwächung kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, daß der Schlauch zumindest in einem Querschnitt eine Wendestelle aufweist. Durch eine derartige Wendestelle wird die ansonsten rotationssymmetrische Struktur des Schlauches in diesem Querschnitt gestört. Treten beim Verknicken in dem Schlauch Kräfte auf, so kann der Schlauch an dieser Störung den Kräften nachgeben und ein Knicken wird an dieser Stelle erleichtert.

Je nach verwendetem Schlauch und der Art des abzusperrenden Fluides können an den Rändern des Knickes Öffnungen verbleiben, durch welche weiterhin Fluid strömt. Diese Öffnungen resultieren daher, daß der Schlauch an den Rändern des Knickes einen besonders kleinen Krümmungsradius einnehmen muß, um eine Abdichtung zu gewährleisten. Der kleinstmögliche Radius, den der Schlauch einnehmen kann, ist jedoch durch sein Material und seine Wandstärke beschränkt. Bei dickflüssigen oder grobkörnigen Fluidströmen spielen derartige, verbleibende Öffnungen eine nur untergeordnete Rolle. Dient das Absperrorgan jedoch dem Absperren eines dünnflüssigeren Flüssigkeitsstromes können an diesen Stellen Dichtigkeitsprobleme auftreten.

Um diesen Nachteil zu begegnen, kann der Schlauch zumindest einen Kniff aufweisen, in welchem der Krümmungsradius kleiner als der mittlere Schlauchradius ist. Auf diese Weise wird in dem Schlauch zumindest an einer Stelle ein Bereich bereitgestellt, der bereits einen verhältnismäßig kleinen Krümmungsradius aufweist. Hierbei wird der Krümmungsradius derart gewählt, daß die beim Abknicken auftretenden Kräfte ausreichen, den Schlauch auch an diesen Knick ausreichend abzudichten.

Je nach Erfordernissen, kann der Krümmungsradius in diesem Kniff auch unendlich gewählt werden, was bedeutet, daß an diesen Kniff zwei nebeneinanderliegende Bereiche der Schlauchinnenfläche aufeinander liegend angeordnet sind.

Vorteilhafterweise ist der Schlauch als Formteil ausgebildet und weist - wenn erwünscht - die vorbeschriebenen Ausgestaltungen auf. Hierbei können alle geeigneten Verfahren Verwendung finden, um einen Schlauch in gewünschter Weise auszubilden. Der Schlauch kann einerseits über eine gesamte Länge bzw. über einen längeren Bereich mit zumindest einer Wendestelle und/oder zumindest einem Kniff versehen sein. Bei einer derartigen Anordnung ist jedoch die Ausbildung einer Soll-Knickstelle nicht gewährleistet, obwohl eine derartige Anordnung eine verhältnismäßig einfache Herstellung des Schlauches ermöglicht. Dieser kann zum Beispiel durch ein einfaches Gußverfahren hergestellt werden.

Die Bereitstellung einer Soll-Knickstelle ist insbesondere einfach, wenn diese im Nachhinein in dem Schlauch erzeugt wird. Dieses kann zum Beispiel dadurch geschehen, daß der Schlauch aus einem thermoplastischen Material gebildet ist und wenigstens an der Soll-Knickstelle in gewünschter Weise thermisch verformt wird. Ein derartiger Schlauch wird somit zunächst in üblicher Weise hergestellt, bevor eine entsprechende Soll- Knickstelle vorgesehen wird. Diese kann zum Beispiel dadurch erzeugt werden, daß durch einen thermischen Preßvorgang ein Kniff bzw. zwei Kniffe an der Soll-Knickstelle ausgebildet werden.

Als insbesondere auch für die Verwendung mit einer Nachfülleinrichtung einer Batterie geeignetes Material bietet sich für den Schlauch Polyurethan (PU) an. Dieses ist im Gegensatz zu Silikon säurefest und wesentlich elastisch elastischer als Teflon.

Es versteht sich andererseits, daß je nach Anforderung ein anderes, geeignetes Material für den erfindungsgemäßen Schlauch gewählt werden kann.

Vorteilhafter Weise werden die vorbeschriebenen Maßnahmen an dem Schlauch, wie die Wendestelle und/oder der Kniff, symmetrisch an einem Querschnitt des Schlauches vorgesehen. So werden vorteilhafter Weise zwei Kniffe an gegenüberliegenden Seiten des Schlauches angeordnet, so daß sich ein gerader Knick zwischen diesen Kniffen ausbilden kann, wenn der Schlauch abgeknickt wird.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Absperrorgans sind in folgender Beschreibung anliegender Zeichnung beschrieben, in welcher beispielhaft ein erfindungsgemäßes Absperrorgan dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Absperrorgan in schematischer Darstellung und

Fig. 2 den Schlauch des Absperrorgans nach Fig. 1 im Schnitt an seiner Knickstelle.

Das beispielhaft dargestellte Absperrorgan umfaßt einen Schlauch 1, welcher durch eine Durchführung 4 hindurch in eine Batterie 3 reicht und durch welchen die Batterie 3 befüllt werden kann. Die Batterie 3 weist eine weitere Durchführung 5 auf, in welcher ein Stössel 2 angeordnet ist, der mittels eines Auftriebskörpers 7 je nach Füllstand der Batterie in der Durchführung 5 hoch und runter gleiten kann. Der obere, aus der Batterie 3 herausragende Teil des Stössels 2 dient als Füllstandsanzeige.

Der Stössel 2 weist des Weiteren eine Öffnung 6 auf, in welcher der Schlauch 1 mit etwas Spiel steckt.

Die Durchführung 4 und die Öffnung 6 sind derart angeordnet, daß der Schlauch 1 abgeknickt wird, wenn der Stössel 2 einen bestimmten Füllstand anzeigt. Senkt sich der Stössel 2 ab, so wird der Schlauch freigegeben, und die Batterie 3 wird befüllt.

Der Schlauch 1 ist aus PU (Polyurethan) gebildet und an seiner Knickstelle an Kniffen 9 thermisch gepreßt (siehe Fig. 2). In unverspanntem Zustand hat der Schlauch 1 so an der Knickstelle einen im wesentlichen linsenförmigen Querschnitt mit zwei Kniffen 9, in denen sich die Krümmung des Schlauches schlagartig ändert, das heißt, in denen ein Krümmungsradius von Null vorliegt. Von den Kniffen 9 ausgehend, öffnet sich der Schlauch 1 zu Wendestellen 8 hin. In seinem Mittelbereich hat der Schlauch im wesentlichen seine ursprüngliche Form und seinen ursprünglichen Krümmungsradius beibehalten.

Während des Knickens bewegen sich die mittleren Bereiche des Schlauches 1 aufeinander zu und der Schlauchquerschnitt verschließt sich. Da im Bereich der Kniffe 9 jeweils nebeneinanderliegende Bereiche der Schlauchinnenseite unmittelbar gegenüberliegen, wird der Schlauch 1 beim Abknicken vollständig verschlossen. Auf diese Weise wird somit ein Absperrorgan bereitgestellt, welches äußerst einfach aufgebaut ist und dennoch äußerst zuverlässig die Nachfüllung für die Batterie 3 regelt.

In vorliegendem Ausführungsbeispiel hat der Schlauch einen Innendurchmesser von 3 mm und eine Wandstärke von 0,4 mm. Während ohne die Kniffe 9 etwa 0,3 Newton aufgebracht werden müssen, um den Schlauch 1 in erfindungsgemäßer Weise zu verschließen, sind aufgrund der Kniffe 9 für den Schließvorgang lediglich noch etwa 0,05 Newton von Nöten.

Es versteht sich, daß eine erfindungsgemäßes Absperrorgan auch in anderen Anwendungsbereichen, wie zum Beispiel bei Thermostaten, als Gas- oder Wasserventile bzw. auch bei der Medizintechnik vorteilhaft Verwendung finden kann.

Claims (7)

1. Absperrorgan, insbesondere für eine Nachfülleinrichtung einer Batterie (3) oder ähnlichem, mit einem Schlauch (1) sowie Mitteln (2, 4) zum Abknicken und wieder Freigeben des Schlauchs (1).

2. Absperrorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (2, 4) zum Abknicken und wieder Freigeben des Schlauchs (1) einen Stössel (2) und einen Auftriebskörper (7) umfassen.

3. Absperrorgan nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) zumindest an einer Soll-Knickstelle in seiner Struktur geschwächt ist.

4. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) zumindest in einem Querschnitt eine Wendestelle (8) aufweist.

5. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) zumindest einen Kniff (9) aufweist, an welchem ein Krümmungsradius des Schlauches (1) kleiner als ein mittlerer Schlauchradius ist.

6. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) als Formteil ausgebildet ist.

7. Absperrorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (1) ein thermoplastisches Material umfaßt und wenigstens einen thermisch verformten Bereich aufweist.