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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Heizleiterdurchführung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1
oder 4. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Scheibenwaschanlage
gemäß Oberbegriff
Patentanspruch 11.
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Bei
Scheibenwaschanlagen für
Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge
ist bekannt, die für die
Versorgung der Spritzdüsen
mit der Wasch- oder Spritzflüssigkeit
(z.B. Wasser mit oder ohne Zusätze) dienenden
Schlauchleitungen elektrisch zu beheizen und hierfür im Inneren
der jeweiligen Schlauchleitung einen elektrischen Heizleiter frei
anzuordnen, der von Außen über eine
Durchführung
(Heizleiterdurchführung)
abgedichtet in den von der Schlauchleitung gebildeten Flüssigkeitskanal
eingeführt
ist (
EP 1 070 642 A2 ).
Die Heizleiterdurchführung
ist dabei von einem seitlichen Anschlussstutzen eines Anschlussstücks gebildet, über welches
ein Ende der Schlauchleitung mit einer Pumpe für die Wasch- oder Spritzflüssigkeit
verbunden ist. Die Heizleiterdurchführung besitzt eine sich kegelförmig verengende
Einführungs-
oder Durchführöffnung,
in der ein an die Kegelstumpfform angepasstes Dichtelement aus einem gummielastischen
oder elastomeren Material vorgesehen ist. Das Dichtelement ist mit
zwei Öffnungen zum
Durchführen
jeweils einen Stranges des zwei Stränge aufweisenden Heizleiters
ausgebildet. Bei noch nicht montiertem Dichtelement ist Durchmesser der Öffnungen
größer als
der Durchmesser des jeweiligen Stranges. Weiterhin ist eine an der
Durchführöffnung verrastbare
Abdeckkappe vorgesehen, die beim Verrasten das elastomere Dichtelement
derart verformt, dass es dann dicht gegen die Innenflächen der
Durchführöffnung und
im Bereich der Öffnungen
auch dicht gegen die Stränge
des Heizleiters anliegt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Heizleiterdurchführung aufzuzeigen, die trotz
vereinfachter Ausbildung sämtliche
an eine derartige Heizleiterdurchführung zu stellenden Anforderungen
erfüllt. Zur
Lösung
dieser Aufgabe ist eine Heizleiterdurchführung entsprechend dem Patentanspruch
1 oder 4 ausgebildet. Eine Scheibenwaschanlage mit einer derartigen
Heizleiterdurchführung
ist Gegenstand des Patentanspruches 11.
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Der
Begriff „Scheibenwaschanlage" ist im Sinne der
Erfindung sehr weit zu verstehen. Unter diesen Begriff fallen u.a.
in gleicher Weise Scheibenwaschanlagen für Frontscheiben für Fahrzeuge,
aber auch Scheinwerferwaschanlagen.
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Die
Anforderungen an eine Heizleiterdurchführung sind u. a. eine ausreichende
Temperaturbeständigkeit
sowie ein dichter Abschluss im Bereich der Heizleiterdurchführung, aber
auch eine ausreichend feste mechanische Verankerung des Heizleiters
im Bereich der Heizleiterdurchführung
bzw. am dortigen Dicht- und Abschlusselement sowie eine ausreichend
feste mechanische Verankerung der Abdichtung bzw. des Dichtelementes
selbst.
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Bei
einer sehr vereinfachten Ausführungsform
der Erfindung erfolgt das Abdichten der Durchführöffnung nach dem Montieren des
elektrischen Heizleiters durch Vergießen mit einer geeigneten, aushärtenden
Vergussmasse, beispielsweise mit einem Zweikomponenten-Epoxidharz
und/oder durch Ausschäumen
mit deinem aushärtenden
Kunststoffschaum, beispielsweise PUR-Schaum.
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Hierbei
kann es vorteilhaft sein, vor dem Vergießen und/oder Ausschäumen die
Durchführöffnung durch
ein auf den Heizleiter aufgeschobenes Dichtelement zum Flüssigkeitskanal
hin zu verschließen. Dieses
Dichtelement übernimmt
dabei keine Dichtfunktion während
des späteren
Betriebes der Scheibenwaschanlage, sondern dient ausschließlich dazu, ein
Eindringen der Vergussmasse bzw. des beim Ausschäumen verwendeten Materials
in den Flüssigkeitskanal
zu vermeiden. Das Dichtelement besteht dann z. B. aus einem gummiartigen
Material bzw. aus elastomeren Kunststoff.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung erfolgt das Abdichten der Durchführöffnung allein durch ein Dichtelement,
welches in die Durchführöffnung einsetzbar
und dort z.B. durch Hinterschneidungen verankerbar ist.
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Bei
Verwendung eines Dichtelementes weist dieses Öffnungen für den elektrischen Heizleiter
bzw. dessen Stränge
auf. Der Querschnitt dieser Öffnungen
ist dann kleiner als der Außenquerschnitt
des Heizleiters bzw. des jeweiligen Stranges, sodass das Dichtelement
nicht nur dicht auf dem Heizleiter sitzt, sondern das Dichtelement
zumindest an seinem Umfang durch das Montieren auf dem Heizleiter
aufgeweitet wird und dadurch zumindest nach dieser Aufweitung ein
Außendurchmesser
aufweist, der größer ist
als der Innendurchmesser der Durchführöffnung. Hierdurch liegt das
Dichtelement nach seiner Montage elastisch und dichtend gegen die
Innenfläche
der Durchführöffnung an
und ist zusätzlich
durch Reibkraft gehalten, ohne dass ein zusätzliches Abdeckelement oder
ein Verformen durch ein solches Abdeckelement erforderlich sind.
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Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im
Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 zwei
Düsen einer
Scheibenwaschanlage für
Fahrzeuge, zusammen mit einem beheizbaren, die Düsen miteinander sowie mit einer
nicht dargestellten Pumpe verbindenden beheizbaren Schlauchleitung;
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2 in
vergrößerter Explosionsdarstellung und
im Schnitt die Elemente der Heizleiterdurchführung der Scheibenwaschanlage
vor dem Zusammenbau gemäß einer
ersten möglichen
Ausführungsform der
Erfindung;
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3 die
Heizleiterdurchführung
der 2 nach ihrem Zusammenbau;
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4 u. 5 Darstellungen
wie 2 und 3 bei einer weiteren möglichen
Ausführungsform der
Erfindung.
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In
den Figuren sind 1 und 2 zwei beheizte Spritzdüsen einer
Scheibenwaschanlage eines Fahrzeugs, beispielsweise die Spritzdüsen an der
Fahrer- und Beifahrerseite der Frontscheibe des Straßenfahrzeugs.
Die beiden Düsen 1 und 2 sind über eine Schlauchleitung 3 miteinander
und über
eine weitere Schlauchleitung 4 mit einem Anschluss 5 verbunden, über den
die aus den Düsen 1 und 2 auszubringende Spritzflüssigkeit
von einer nicht näher
dargestellten Pumpe zugeführt
wird.
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Die
beiden Schlauchleitungen 3 und 4 sind beheizt,
und zwar durch einen zwei parallele Stränge 6.1 und 6.2 bildenden
Heizleiter 6, der sich ausgehend von einer an der Düse 1 vorgesehenen
Heizleiterdurchführung 7 durch
in den Düsen
ausgebildete Strömungs-
oder Flüssigkeitskanäle und durch
die Schlauchleitung 3 zwischen diesen Düsen in die Schlauchleitung 4 erstreckt,
und zwar bis an das der Düse 2 entfernt
liegende Ende der Schlauchleitung 4, d. h. bis in die Nähe des Anschlusses 5.
An diesem Ende der Schlauchleitung 4 gehen die beiden Stränge 6.1 und 6.2 ineinander über und
sind elektrisch miteinander verbunden. Da sich der Heizleiter 6 auch durch
die Düsen 1 und 2 erstreckt,
trägt der
Heizleiter 6 zu einer Beheizung dieser Düsen bei.
Die Innenquerschnitte der Schlauchleitungen 3 und 4 und
der Strömungskanäle in den
Düsen 1 und 2 sowie
der Querschnitt der Stränge 6.1 und 6.2 sind
so gewählt, dass
ein ausreichend großer
Strömungsquerschnitt für die Spritzflüssigkeit
gewährleistet
ist.
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Die
Versorgung des Heizleiters 6 erfolgt aus dem Bordnetz des
Fahrzeugs über
einen elektrischen Anschlussstecker 8 und eine elektrische
Anschlussleitung 9, die teilweise auch als Heizleiter für die Düsen 1 und 2 ausgebildet
ist.
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Entsprechend
der 2 besteht die Heizleiterdurchführung 7, an der die
Stränge 6.1 und 6.2 von Außen her
abgedichtet in den mit der Schlauchleitung 3 in Verbindung
stehenden Strömungskanal
der Düse 1 eingeführt ist,
aus einem, sich trichterartig erweiternden äußeren Stutzen 10,
der bei der dargestellten Ausführungsform
an das Gehäuse
der Düse 1 angeformt
ist und eine Einführungs- oder Durchführöffnung 11 bildet,
die mit einem Abschnitt 11.1 mit reduziertem Durchmesser
in den Strömungs-
oder Flüssigkeitskanal
der Düse 1 übergeht
und an einen Abschnitt 11.2 mit vergrößertem Innendurchmesser bei 11.3 nach
Außen
hin offen ist.
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An
der Innenfläche
ist der Abschnitt 11.2 bei der dargestellten Ausführungsform
in der Nähe
des Übergangs
zum Abschnitt 11.1 mit einem, die Achse des Stutzens 10 konzentrisch
umschließenden
ringartigen Wulst oder Vorsprung 12 versehen. In der Nähe der offenen
Seite 11.3 ist an der Innenfläche des Abschnittes 11.2 weiterhin
ein die Achse des Stutzens 10 ringartig umschließende Nut 13 vorgesehen.
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Zum
abgedichteten Hindurchführen
der Stränge 6.1 und 6.2 durch
die Heizleiterdurchführung 7 ist
u. a. ein Dichtelement 14 aus einem gummielastischen oder
elastomeren Material, beispielsweise aus einem thermoplastischen
Elastomer vorgesehen. Dieses Dichtelement 14 ist an seiner
Umfangsfläche
kreiszylinderförmig
ausgebildet und an einer Stirnseite kegelstumpfförmig geformt. Im Dichtelement 14 sind
zwei Öffnungen 15 vorgesehen,
die sich jeweils zwischen den beiden Enden oder Stirnseiten des
Dichtungskörpers 14 erstrecken.
Bei der dargestellten Ausführungsform
ist der Durchmesser des Dichtelementes 14 gleich oder etwas
größer als
der Innendurchmesser, den der Abschnitt 11.2 außerhalb des
Vorsprunges 12 und der Nut 13 aufweist. Der Durchmesser
der Öffnungen 15 ist
aber kleiner als der Durchmesser der Stränge 6.1 und 6.2,
sodass sich nach dem Aufschieben des Dichtementes 15 auf diese
Stränge
sich für
das Dichtelement durch elastisches Verformen eine Aufweitung bzw.
ein vergrößerter Querschnitt
ergibt.
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Für den Zusammenbau
der Heizleiterdurchführung 7 wird
der mit dem Dichtelement 14 vormontierte Heizleiter 6 in
den von den Düsen 1 und 2 an den
Schlauchleitungen 3 und 4 gebildeten, zu beheizenden
Strömungs-
oder Flüssigkeitskanal
eingeschoben. Hierbei wird das Dichtelement 14 von der Öffnung 11.3 her
in den Stutzen 10 derart eingebracht, dass das Dichtelement
durch die von dem Vorsprung 12 gebildete Hinterschneidung
im Abschnitt 11.2 auch axial fixiert ist, und zwar zwischen dem
Vorsprung 12 und dem Übergang
zum Abschnitt 11.1.
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Zumindest
mit seinem Umfang liegt das Dichtelement 14 angepresst
gegen die Innenfläche des
Abschnittes 11.2 an.
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Der
von dem Dichtelement 14 nicht eingenommene Raum des Abschnittes 11.2 zwischen
der Öffnung 11.3 und
dem Dichtelement 14 wird dann anschließend mit einer zunächst flüssigen,
aber aushärtenden
Verguss- und/oder Dichtmasse ausgefüllt, die nach dem Aushärten den
dichten Abschluss bildet, der insbesondere auch durch formschlüssiges Hintergreifen
des Vorsprunges 12 und der Nut 13 fest, d.h. nicht
mehr lösbar
mit dem Stutzen 10 verbunden ist und in welchem auch die
Stränge 6.1 und 6.2 nicht
mehr lösbar
eingebettet sind. Das Dichtelement 14 dient bei diesem
Vergießen
nur dazu, ein Eindringen der flüssigen
Dicht- bzw. Vergussmasse 16 in den Flüssigkeitskanal des Scheibenwaschsystems
zu verhindern und ermöglicht
somit u. a. ein vereinfachtes und rationelles Verschließen des
Stutzens 10 mit der Vergussmasse 16.
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Da
bei dieser Ausführungsform
die eigentliche Abdichtfunktion von der Vergussmasse 16 übernommen
wird, kann das Dichtungselement 14 scheibenartig, d. h.
in Achsrichtung relativ kurz ausgebildet werden, was die Montage
des Dichtungselementes 14 im Stutzen 10 erleichtert.
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Als
Vergussmasse 16 eignet sich beispielsweise ein Zweikomponenten-Epoxidharz
oder ein anderes aushärtbares
polymeres Material, beispielsweise auch ein elastomeres aushärtbares
polymeres Material.
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Die 4 und 5 zeigen
als weitere mögliche
Ausführungsform
eine Heizleiterdurchführung 7a,
die sich von der Heizleiterdurchführung 7 im Wesentlichen
nur dadurch unterscheidet, dass das Abdichten der Durchführöffnung 11 nicht
durch das scheibenartige Dichtungselement 14 und durch
das anschließende
Vergießen
mit der Vergussmasse 16 erfolgt, sondern unter Verwendung
allein eines Dichtelementes 17, welches beispielsweise
als Spritzgießteil
aus einem elastomeren Kunststoff, beispielsweise aus einem thermoplastischen
Elastomer hergestellt ist, und zwar mit einer kreiszylinderförmigen Umfangsfläche und
mit einer dem Abschnitt 11.2 der Durchführöffnung 11 komplementären Formgebung, d.
h. mit kreiszylinderförmiger
Umfangsfläche,
mit einer kegelstumpfförmigen
Stirnseite sowie mit einem ringförmigen,
in die Nut 13 passenden Vorsprung 18 und mit einer
ringförmigen,
für den
Vorsprung 12 passenden Nut 19 an der Umfangsfläche. Weiterhin weist
das Dichtelement 17 zwei parallel zur Dichtelementachse
verlaufende Öffnungen 20 auf,
die an ihrem der Rückseite
des Dichtelementes 17 zugewandten Ende in eine gemeinsame Öffnung 21 münden, die
sich zur Rückseite
des Dichtelementes hin kegelstumpfförmig im Querschnitt erweitert
und dort offen ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Durchmesser
der Öffnungen 20 wiederum
kleiner als der Außendurchmesser
der durch die Öffnungen 20 hindurchgeführten Stränge 6.1 und 6.2,
sodass das Dichtelementes 17 nach dem Montieren nicht nur
im Bereich der Öffnungen 20 dichtend
gegen die Stränge 6.1 und 6.2 anliegt,
sondern auch am Umfang elastisch aufgeweitet ist und dadurch einerseits durch
die von den Nuten 13 und 19 sowie den Vorsprüngen 12 und 18 gebildeten
Hinterschneidungen sowie durch Reibschluß fest im Stutzen 10 verankert ist
und auch dichtend gegen die Innenfläche des Abschnittes 11.2 anliegt.
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Die
Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben.
Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind,
ohne dass dadurch der die Erfindung tragende Gedanke verlassen wird.
So ist es beispielsweise möglich,
die Durchführung
für den
Heizleiter allein durch Ausgießen
des Stutzens 10 bzw. der dortigen Durchführöffnung 11 mit
einer geeigneten Dichtmasse, beispielsweise mit einem Zweikomponenten-Kunstharz,
z.B. Zweikomponenten-Epoxidharz, oder aber durch Ausschäumen mit
einem polymeren Schaum, beispielsweise mit PUR-Schaum zu realisieren.
Weiterhin können
die Dichtelemente 14 und 17 auch eine von der
beschriebenen Form abweichende Formgebung aufweisen, d. h. diese
Dichtelemente können
beispielsweise auch kegelstumpfförmig
ausgebildet sein.
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Weiterhin
ist es nicht zwingend notwendig, dass die Heizleiterdurchführung 7 bzw. 7a an
einer der Spritzdüsen
vorgesehen ist.
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- 1,
2
- Spritzdüse
- 3,
4
- Schlauchleitung
- 5
- Anschluss
der Schlauchleitung 4
- 6
- elektrischer
Heizleiter
- 6.1,
6.2
- Strang
des Heizleiters 6
- 7,
7a
- Durchführung für den Heizleiter
bzw. Heizleiterdurchführung
- 8
- elektrischer
Anschlussstecker
- 9
- elektrische
Leitung
- 10
- Stutzen
der Heizleiterdurchführung 7 bzw. 7a
- 11
- Einführungs-
oder Durchführöffnung
- 11.1,
11.2
- Abschnitt
der Durchführöffnung 11
- 11.3
- offene
Seite der Durchführöffnung
- 12
- Vorsprung
- 13
- Nut
- 14
- Dichtelement
als Fliess-Sperre beim Vergiessen oder
-
- Ausschäumen
- 15
- Öffnung
- 16
- Vergussmasse
- 17
- Dichtelement
- 18
- Vorsprung
- 19
- Nut
- 20,
21
- Öffnung