-
Die
Erfindung betrifft eine Scheinwerferreinigungsanlage, insbesondere
für Kraftfahrzeuge.
-
Scheinwerferreinigungsanlagen
dienen der Reinigung von verschmutzten Abdeckscheiben von in einem
Fahrzeug eingebauten Scheinwerfern, um eine vorgesehene Lichtausbeute
wieder zu erreichen und insbesondere auch, um das Sichtfeld des
Fahrers bei Dunkelheit wieder ausreichend zu erhellen und die durch
eine Verschmutzung erzeugte Blendwirkung gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern
zu beseitigen.
-
Dabei
wird eine Waschflüssigkeit
mit großem Druck
auf die zu reinigende Abdeckscheibe gesprüht, wodurch die Verschmutzung
beseitigt wird. Üblicherweise
weisen die Scheinwerferreinigungsanlagen einen Düsenkopf mit wenigstens einem
Austrittskanal für
die Waschflüssigkeit,
einen Waschflüssigkeitsbehälter und
eine zwischen diesem und dem Düsenkopf
angeordnete Zuführleitung
sowie eine Förderpumpe
zum Pumpen der Waschflüssigkeit zum
Düsenkopf
und durch den Austrittskanal auf. Es sind Scheinwerferreinigungsanlagen
bekannt, bei denen der Düsenkopf
im Bereich vor dem jeweiligen Scheinwerfer fest an der Fahrzeugkarosserie
angeordnet ist, und solche, bei denen der Düsenkopf an einem Düsenhalter
angeordnet ist. Letzterer ist in einem in der Regel innerhalb der
Fahrzeugkarosserie festgelegten Hubzylinder axial verschiebbar angeordnet
und wird beim Betätigen
der Scheinwerferreinigungsanlage aus diesem ausgefahren, bis der
Düsenkopf
seine vorgesehene Reinigungsposition im Bereich vor dem Scheinwerfer
erreicht hat, und nach dem Reinigungsvorgang wieder eingefahren.
Um einen großen
Waschflüssigkeitsdruck
und eine hohe Austrittsgeschwindigkeit des Waschflüssigkeitsstrahls
und damit auch eine hohe Auftreffgeschwindigkeit desselben auf der
Scheibe zu erzielen, werden entsprechend leistungsstarke Förderpumpen eingesetzt.
Damit verbunden ist eine entsprechende Auslegung der Komponenten
der Scheinwerferreinigungsanlage, insbesondere auch der Zuführleitung, die
aus einem Druckschlauch, in der Regel einem aufwändigen gewebeverstärkten Schlauch,
besteht.
-
Als
Waschflüssigkeitsdüse für eine Scheinwerferreinigungsanlage
ist aus der
DE 25 34
288 C2 eine Fächerstrahldüse, auch
Fluidic-Düse
genannt, bekannt, die einen punktförmigen Strahl erzeugt, der in
einer Ebene fächerförmig oszilliert
und einen Streifen auf der Abdeckscheibe eines Scheinwerfers zu reinigen
in der Lage ist, wobei die Breite des Streifens durch den Auftreffwinkel
des Strahls auf die Abdeckscheibe in Grenzen bestimmt werden kann. Dazu
ist es aus der
DE
197 53 780 A1 bekannt, eine derartige Düse in vertikaler und/oder horizontaler Richtung
einstellbar zu gestalten.
-
Aus
der
EP 1 107 890 B1 ist
für eine
Scheibenwischeranlage eine Scheibenwaschdüse mit einem integrierten Düsenchip
bekannt, in dem mehrere halbrunde Kanalrinnen (Ausgangskanäle) mit
kleinem Querschnitt in einer Ebene deltaförmig divergierend nach außen geführt sind.
Durch die Anordnung eines derartigen Düsenchips können die durch die Kanalrinnen
erzeugten Waschflüssigkeitsstrahlen
mit größerer Kraft
austreten, dadurch die Scheibe effektiver benetzen und in Verbindung
mit einem Scheibenwischer effektiver reinigen, wodurch wiederum der
Waschflüssigkeitsverbrauch
gesenkt werden kann.
-
Zur
Erhöhung
des Wirkungsgrades des Sprühvorganges
sind Sprühdüsenanordnungen
entwickelt worden, bei denen die Sprühdüsen an Armen angeordnet sind,
die in wechselnder Drehrichtung bewegt werden können, um auf diese Weise eine größere Fläche einer
zu reinigenden Scheibe besprühen
zu können.
Beispiele dafür
sind in der
FR 2 624 815 ,
der
FR 2 722 746 und
der
DE 199 30 283 A1 zu
finden. Bei letzterer wird der schwenkbare Arm durch die Einwirkung
eines von einem Hydromotor abgetriebenen Rotors in wechselnde Drehbewegung versetzt,
wobei die am Arm angeordnete wenigstens eine Sprühdüse und der Hydromotor aus derselben Quelle
mit unter Druck stehender Waschflüssigkeit gespeist werden und
Mittel vorgesehen sind, um Drehmomente auf den Rotor wahlweise und
abwechselnd einwirken zu lassen, durch die der Rotor unter Einwirkung
eines einzigen kontinuierlichen Zulaufs mit Waschflüssigkeit
in zwei entgegengesetzte Richtungen gedreht wird. Die Lösung ist
aufwändig.
-
Ferner
ist in der
DE 296 01 559 ein
karosseriefester Spritzdüsenkopf
mit einer zur Scheibenoberfläche
gerichteten sektoriellen Schlitzöffnung
für eine
Scheibenwaschanlage beschrieben. Im Spritzdüsenkopf ist ein durch Waschflüssigkeit
beaufschlagter und durch diese angetriebener Spiralrotor drehbeweglich
angeordnet, der in Höhe
der Schlitzöffnung
mit Austrittsöffnungen
versehen ist, die sich entlang derselben bewegen und jeweils einen über die
Scheibe bewegten Waschflüssigkeitsstrahl
erzeugen. Nachteilig ist bei dieser Scheibenwaschanlage, dass der
erzeugte Sprühstrahl
nur einen vergleichsweise schmalen Streifen auf der Scheibe zu reinigen
imstande ist.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Scheinwerferreinigungsanlage nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass mit dieser die
vom Waschflüssigkeitsstrahl
erfasste Reinigungsfläche auf
der Abdeckscheibe in ihrer Größe optimiert
ist und aufwandsreduziert gereinigt werden kann.
-
Diese
Aufgabe wird bei einer Scheinwerferreinigungsanlage nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
-
Die
Erfindung besteht darin, dass bei einer an sich bekannten Scheinwerferreinigungsanlage, die
wenigstens einen der jeweiligen Abdeckscheibe zugeordneten Düsenkörper mit
wenigstens einer Austrittsöffnung
für eine
auf einen vorbestimmten Sprühbereich
auf der Abdeckscheibe zu sprühende Waschflüssigkeit,
einen Waschflüssigkeitsbehälter und
eine zwischen diesem und dem Düsenkörper angeordnete
Zuführleitung
sowie eine Förderpumpe
für die
Waschflüssigkeit
aufweist, der Düsenkörper bei einer
Beaufschlagung mit Waschflüssigkeit
um eine in Richtung der Abdeckscheibe ausgerichtete Achse drehbeweglich
angeordnet ist. Bei einer Rotation des Düsenkörpers um diese Achse ist, bezogen
auf eine Austrittsöffnung
im Düsenkörper, die
vom Waschflüssigkeitsstrahl
erfasste Reinigungsfläche
im Bereich der Lichtaustrittsfläche
auf der Abdeckscheibe erheblich vergrößert und in ihrer Größe optimiert.
Die Reinigungswirkung ist ebenfalls verbessert. Eine elektromotorische
Ansteuerung des Düsenkörpers kann
entfallen, da die Rotationsbewegung durch den Waschflüssigkeitsdruck
erzeugt wird.
-
Dabei
kann die Austrittsöffnung
durch eine Fächerstrahldüse gebildet
sein, die einen oszillierenden Waschflüssigkeitsstrahl hoher Geschwindigkeit in
einer Ebene erzeugt. Bei einer Rotation des Düsenkörpers mit der Fächerstrahldüse rotiert
diese Ebene. Anstelle der Fächerstrahldüse kann
auch eine Breitstrahldüse
angeordnet sein, die mehrere Austrittsöffnungen aufweist, deren Achsen
in Richtung der Abdeckscheibe deltaförmig divergieren und vorzugsweise
in einer Ebene liegen und die auf der Abdeckscheibe nebeneinander
angeordnete Auftreffflächen
von Waschflüssigkeit
ausbilden. Der dadurch gebildete Auftreffstreifen rotiert beim Betreiben
der Scheinwerferreinigungsanlage. Auch kann der Düsenkörper mehrere
Mikrostrahldüsen,
insbesondere als Lavaldüsen
ausgebildete Mikrostrahldüsen,
in einer vorbestimmten Anordnung als Austrittsöffnungen aufweisen, die bei
einer Rotation des Düsenkörpers einen
erheblich größeren Reinigungsbereich
erfassen als im Ruhezustand desselben.
-
Vorteilhaft
ist der Düsenkörper als
Turbinenrad ausgebildet oder an einem solchen angeordnet, das in
einem im Düsenkopf
gestalteten Hohlraum drehbeweglich gehaltert und durch einen im
Düsenkopf
angeordneten Waschflüssigkeitskanal
in radial-tangentialer Richtung mit Waschflüssigkeit beaufschlagbar ist,
wobei das Turbinenrad eine drehbar gelagerte Hohlwelle aufweist,
die eine Einlassöffnung für die Waschflüssigkeit
aufweist und auch mit der Austrittsöffnung bzw. mit dem jeweiligen
Düsenkörper verbunden
ist. Dabei ist die Gestaltung des Düsenkopfes vorzugsweise so vorgenommen,
dass die Waschflüsigkeit
zunächst
auf das Turbinenrad trifft, dann der Einlassöffnung und über die Hohlwelle der Austrittsöffnung bzw. dem
Düsenkörper zugeführt wird.
Dadurch wird die von der Pumpe geförderte Waschflüssigkeit
auf einfache Weise zugleich als Antrieb für das Turbinenrad genutzt.
-
Wegen
der Einfachheit und Kleinheit des Düsenkopfes eignet sich dieser
insbesondere für
eine Anordnung an einem ausfahrbaren Düsenkopfhalter, der in einem
Hubzylinder verschiebbar angeordnet ist. Der Düsenkopfhalter wird bei einer
derartigen Ausführung
bei einer Beaufschlagung mit Waschflüssigkeit durch die Förderpumpe
gemeinsam mit dem Düsenkopf
gegen die Kraft einer Zugfeder bis zu einer vorbestimmten Reinigungs-
und Sprühposition vor
dem zu reinigenden Scheinwerfer aus dem Hubzylinder ausgefahren.
Nach Öffnung
eines dem Düsenkopf
vorgeschalteten Überdruckventils
wird dann das Turbinenrad beaufschlagt.
-
Fächerstrahldüsen und
Mikrodüsen
verbrauchen vergleichsweise wenig Waschflüssigkeit, so dass die Scheinwerferreinigungsanlage
mit einer normalen und kostengünstigen
Scheibenwaschanlagenpumpe mit einer Förderleistung von 2 l/min bei
einem Arbeitsdruck von 3 bar betrieben werden kann. Damit erübrigt sich
eine teure Hochleistungspumpe mit einer Förderleistung von 10 l/min bei
einem Arbeitsdruck von 3, 5 bar. Auch kann auf einen gewebeummantelten
Druckschlauch verzichtet werden, da der notwendige Druck zur Erzeugung
der Fächerstrahlen
geringer ist. Anstelle eines solchen kann vorteilhaft ein weitaus
kostengünstigeres
Wellrohr aus Kunststoff eingesetzt werden.
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In
den zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
-
1:
eine Scheinwerferreinigungsanlage mit einem ausgefahrenen Düsenkopf,
-
2a bis
e: einen im Düsenkopf
angeordneten Düsenkörper in
mehreren Ansichten und Schnitten,
-
3a bis
e: den Düsenkopf
in mehreren Ansichten und
-
4a und
b: den Düsenkopf
mit in diesem angeordneten Düsenkörper, jeweils
in einem Schnitt und gegenüber
den 2 und 3 vergrößert.
-
Die
in 1 gezeigte Scheinwerferreinigungsanlage für die Abdeckscheibe 1 eines
Fahrzeugscheinwerfers weist einen fahrzeugfesten Hubzylinder 2,
einen in diesem axial verschiebbaren Düsenkopfhalter 3, einen
an dessen freiem Ende fest angeordneten Düsenkopf 4 mit einer
in diesem angeordneten Fächerstrahldüse 5 bekannter
Bauart („Fluidic-Chip"), dem ein nicht
weiter ausgeführtes Überdruckventil 6 vorgesetzt
ist, einen Waschflüssigkeitsbehälter 7 für eine auf
die Abdeckscheibe 1 aufzusprühende Waschflüssigkeit,
eine an diesem angeordnete Scheibenwaschanlagenpumpe 8 mit
einer Förderleistung
von 2 l/min bei einem Arbeitsdruck von 3, 5 bar sowie eine zwischen
dieser und dem Hubzylinder 2 angeordnete und aus einem
Kunststoff-Wellrohr 9 gebildete Zuführleitung für die Waschflüssigkeit
auf. Die Scheinwerferreinigungsanlage ist der einfacheren Darstellung
wegen nur für
einen Fahrzeugscheinwerfer gezeigt. Dem zweiten Fahrzeugscheinwerfer
ist ebenfalls ein fahrzeugfester Hubzylinder 2 mit einem
ausfahrbaren Düsenkopf 4 zugeordnet,
in den über
die Scheibenwaschanlagenpumpe 8 Waschflüssigkeit gefördert wird.
In der Darstellung ist die Scheinwerferreinigungsanlage im Betriebsmodus
mit ausgefahrenem Düsenkopf 4 gezeigt,
aus dem ein oszillierender Fächerstrahl 10 mit hoher
Geschwindigkeit auf die Abdeckscheibe 1 gesprüht wird,
wobei ein die Fächerstrahldüse 5 beherbergender
und im Düsenkopf 4 drehbar
gelagerter Düsenkörper (11, 2) um die Achse A rotiert, so dass ein
im wesentlichen kreisförmiger
Reinigungsbereich 12 auf der Abdeckscheibe 1 gegeben
ist.
-
2a zeigt
den Düsenkörper 11 in
einer perspektivischen Darstellung mit dessen Frontseite (Frontseite 2b).
Dieser (11) ist in der Art eines Turbinenrades ausgebildet
und weist umfangseitig fünf
Schaufeln 13 auf, die an einer Hohlwelle 14 angeordnet
sind. In einem der Frontseite abgewandten Bereich, der im Querschnitt
durch den Schnitt A-A in 2 dargestellt
ist, sind zwischen den Schaufeln 13 und der Hohlwelle 14 ein
Ringspalt 15 und eine Ausnehmung 16 ausgebildet.
Im frontseitigen Bereich sind die Hohlwelle 14 und die
Schaufeln 13 einstückig
ausgebildet (Schnitt B-B). Die Ausnehmung 16 grenzt direkt
an einen Aufnahmeschlitz 17 für die Fächerstrahldüse 5 und korrespondiert
mit deren Einlassöffnung
für die
Waschflüssigkeit
(nicht dargestellt).
-
In
den 3a bis e ist der mit dem Düsenkopfhalter 3 über das Überdruckventil 6 verbundene Düsenkopf 4 in
mehreren Ansichten gezeigt. 3a zeigt
den Hohlraum 18 zur Aufnahme des Düsenkörpers 11 von der Rückseite
des Düsenkopfes 4 aus betrachtet.
An der Frontwandung, in der Darstellung die hintere Wandung, ist
die frontseitige Lagerschale 19 für die Hohlwelle 14 zu
erkennen. Überdruckventilseitig
ist ein Einlasskanal 20 für die Waschflüssigkeit
ausgebildet, der in den Hohlraum 18 mündet. In den 3d und
e ist ein den Hohlraum 18 verschließender Deckel 21 zur
Anordnung an der einlasskanalseitigen (hinteren) Stirnwand des Düsenkopfes 4 dargestellt,
also an der rechten Seite in 2c. Im Deckel 21 ist
eine rückseitige
Lagerschale 22 für
die Hohlwelle 14 ausgebildet.
-
In 4a,
die den Düsenkopf 4 mit
der Anordnungsfläche
für den
Deckel 21 und mit geschnittenem Düsenkörper 11 (Schnitt E-E)
zeigt, ist zu erkennen, dass der in der Art eines Turbinenrades
ausgebildete Düsenkörper 11 mit
dem Einlasskanal 20 korrespondiert. 4b zeigt
den mit dem Deckel 21 verschlossenen Düsenkopf 4 (Klebeverbindung)
in einer perspektivischen Darstellung mit der Frontseite in einem
Vertikalschnitt. Zu erkennen sind der Einlasskanal 20,
der Aufnahmeschlitz 17, der Ringspalt 15 und die
Ausnehmung 16 sowie die Lageranordnung des Düsenkörpers 11 im
Düsenkopf 4.
-
Bei
einer Betätigung
der Scheinwerferreinigungsanlage wird Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitsbehälter 7 über das
Wellrohr 9 in den Hubzylinder 2 gefördert, wodurch
der Düsenkopfhalter 3 druckbeaufschlagt
und in die in 1 gezeigte Betriebsposition
vor die Abdeckscheibe 1 ausgefahren wird. Bei Erreichen
eines vorbestimmten Waschflüssigkeitsdruckes öffnet das Überdruckventil 6,
und die Waschflüssigkeit
strömt über den
Einlasskanal 20 in den Düsenkopf 4 und den
Düsenkörper 11 und
beaufschlagt die Schaufeln 13 desselben, wodurch dieser
(11) in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Die geförderte Waschflüssigkeit
gelangt dabei auch in den Ringspalt 15, die Ausnehmung 16 und
in die in dem Aufnahmeschlitz 17 angeordnete Fächerstrahldüse 5,
die ihre Austrittsöffnung
an der Frontseite des Düsenkopfes 4 hat,
wie in 1 gezeigt, jedoch hier nicht dargestellt ist,
und einen oszillierenden Fächerstrahl 10 erzeugt.
Durch die Rotationsbewegung des Düsenkörpers 11 um die Achse
A wird ein gegenüber dem
nahezu linienförmigen
Reinigungsbereich der nicht rotierenden Fächerstrahldüse 10 der im wesentlichen
kreisförmige
und um ein Vielfaches größere Reinigungsbereich 12 auf
der Abdeckscheibe 1 erfasst und gereinigt.
-
Es
ist offensichtlich, dass anstelle der Fächerstrahldüse 10 auch jede andere
Düse in
den Düsenkörper 11 eingesetzt
werden kann, mit der durch eine Rotation desselben ein erheblich
größerer Reinigungsbereich
auf der Abdeckscheibe 1 erfasst werden kann als bei der
gleichen nicht rotierenden Düse. Beispiele
dafür sind
Mikrostrahldüsen
mit mehreren Austrittsöffnungen,
vorzugsweise als Lavaldüsen ausgebildet,
und Breitstrahldüsen
mit mehreren in einer oder verschiedenen Ebenen angeordneten und in
Richtung der Abdeckscheibe 1 divergierenden Austrittsöffnungen.
-
- 1
- Abdeckscheibe
- 2
- Hubzylinder
- 3
- Düsenkopfhalter
- 4
- Düsenkopf
- 5
- Fächerstrahldüse
- 6
- Überdruckventil
- 7
- Waschflüssigkeitsbehälter
- 8
- Scheibenwaschanlagenpumpe
- 9
- Wellrohr
- 10
- Fächerstrahl
- 11
- Düsenkörper
- 12
- Reinigungsbereich
- 13
- Schaufel
- 14
- Hohlwelle
- 15
- Ringspalt
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Aufnahmeschlitz
- 18
- Hohlraum
- 19
- Lagerschale
- 20
- Einlasskanal
- 21
- Deckel
- 22
- Lagerschale
- A
- Achse