DE102020123439A1

DE102020123439A1 - Reinigungseinrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben der Reinigungseinrichtung

Info

Publication number: DE102020123439A1
Application number: DE102020123439.2A
Authority: DE
Inventors: Radu-George Bute; Ralf Beuchle; Michael Schäuble
Original assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Current assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2022-03-10
Also published as: WO2022053304A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung (10; 10a) für ein Fahrzeug, mit einer Trägereinheit (12), die wenigstens eine Luftdüse (18) und eine in einem ersten Abstand (a) zur Luftdüse (18) angeordnete Flüssigkeitsdüse (20) zur Reinigung einer Oberfläche (1) aufweist. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Trägereinheit (12) mit einem Antriebsmechanismus (25) gekoppelt ist, der dazu ausgebildet ist, die Trägereinheit (12) in einem zweiten Abstand (c) oberhalb der Oberfläche (1), insbesondere oberhalb einer Fahrzeugscheibe (2), entlang zu bewegen.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere zur Reinigung einer Fahrzeugscheibe im Front- oder Heckbereich. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Reinigungseinrichtung.
Stand der Technik
Reinigungseinrichtungen für Fahrzeuge zum Reinigen von Front- oder Heckscheiben zeichnen sich typischerweise durch die Verwendung eines mit einem Elektromotor gekoppelten Wischblatts auf, dessen Wischgummi entlang der Oberfläche der zu reinigenden Scheibe bewegt wird. Dabei wird auf der Scheibe ein haftender Schmutz mechanisch von dem Wischgummi entfernt. Zusätzlich sind typischerweise, insbesondere bei trockenem Wetter bzw. bei stärkeren Verschmutzungen Spritzdüsen vorgesehen, über die Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser, auf den verschmutzten Bereich der Scheibe aufgebracht werden kann, um ein besseres Reinigungsresultat zu erzielen. Derartige, unter Verwendung eines Wischblatts bzw. Wischgummis arbeitende Reinigungseinrichtungen haben den Nachteil, dass deren Wischgummi mit der Zeit verschleißt bzw. beispielsweise auch durch Einwirkung von Umwelteinflüssen (UV-Strahlung) verspröden oder Ähnliches. Daher ist es erforderlich, ein derartiges Wischblatt bzw. das Wischgummi von Zeit zu Zeit auszuwechseln, was neben erhöhten Kosten einen zusätzlichen Wartungs- bzw. Montagevorgang erforderlich macht.
Ferner ist beispielsweise aus der EP 2 467 090 B1 eine Reinigungseinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt, die im Bereich der Dentalreinigung eingesetzt wird. Die bekannte Reinigungseinrichtung ist in einen Bürstenkopf einer Zahnbürste integriert und weist erste Düsen zur Abgabe einer Flüssigkeit und zweite Düsen zur Abgabe von Druckluft auf. Die Längsachsen der Düsen sind dabei jeweils in einem schrägen Winkel zur Oberfläche eines Trägerelements (Zahnbürste) angeordnet. Die Bedienung bzw. Bewegung der Reinigungseinrichtung erfolgt manuell.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie durch ihre kontaktlose Arbeitsweise verschleißfrei arbeitet und somit erwartungsfrei ist. Dies hat zur Folge, dass über die gesamte Betriebsdauer des Fahrzeugs stets eine gleichmäßig hohe Reinigungswirkung erzielbar ist. Ferner ermöglicht es die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung grundsätzlich, nahezu beliebige, insbesondere sphärisch geformte Fahrzeugscheiben besonders effektiv zu reinigen. Hintergrund hierfür ist, dass bei derartig gewölbt ausgebildeten Oberflächen bzw. Fahrzeugscheiben unter Verwendung von Wischblättern bzw. Wischgummis es schwierig ist, über die Länge des Wischgummis einen gleichmäßigen Anpressdruck und somit eine gleichmäßige Reinigungswirkung zu erzielen.
Vor dem Hintergrund der obigen Erläuterungen schlägt es daher die erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor, dass diese eine Trägereinheit aufweist, die mit einem Antriebsmechanismus gekoppelt ist, der dazu ausgebildet ist, die Trägereinheit in einen Abstand oberhalb der Oberfläche, insbesondere oberhalb einer Fahrzeugscheibe, entlang zu bewegen. Die Erfindung nutzt somit eine aus dem Stand der Technik an sich bekannte Reinigungseinrichtung unter Verwendung von Flüssigkeits- und Luftdüsen aus, indem sie diese mit einem Antriebsmechanismus koppelt, der dafür sorgt, dass die Reinigungseinrichtung bzw. das Trägerelement mit den Luftdüsen und Flüssigkeitsdüsen in Wirkverbindung mit der zu reinigenden Oberfläche der Fahrzeugscheibe gelangt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung für ein Fahrzeug sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Eine besonders bevorzugte konstruktive Ausgestaltung der Trägereinheit sieht vor, dass diese wenigstens zwei, insbesondere rohrförmige und geradlinig ausgebildete Zuführelemente aufweist, wenigstens ein erstes Zuführelement, an dem mehrere Luftdüsen angeordnet sind, und wenigstens ein zweites Zuführelement, an dem mehrere Flüssigkeitsdüsen angeordnet sind.
In Weiterbildung einer derartigen Trägereinheit bzw. deren Zuführelementen ist es vorgesehen, dass die wenigstens zwei Zuführelemente parallel zueinander angeordnet sind und die Luftdüsen und die Flüssigkeitsdüsen jeweils in einem gleichen dritten Abstand in dem jeweiligen Zuführelement zueinander angeordnet sind. Dadurch wird eine gleichmäßige Benetzung der zu reinigenden Oberfläche mit der Flüssigkeit bzw. der Druckluft ermöglicht.
In einer ganz besonders bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass ein Zuführelement mit Flüssigkeitsdüsen und zwei Zuführelemente mit Luftdüsen vorgesehen sind, und dass das Zuführelement mit den Flüssigkeitsdüsen zwischen den beiden Zuführelementen mit den Luftdüsen angeordnet ist. Eine derartige konstruktive Gestaltung mit zwei Zuführelementen mit Luftdüsen hat den Vorteil, dass bei einer Hin- und Her-Bewegung der Trägereinheit über die zu reinigende Oberfläche (Fahrzeugscheibe) die mittels den Flüssigkeitsdüsen aufgebrachte Flüssigkeit unabhängig von der Bewegungsrichtung der Trägereinheit unmittelbar danach von den Luftdüsen entfernt werden kann, sodass die Sicht für einen Fahrer für möglichst wenig behindert ist.
Eine verbesserte Wirkung insbesondere der Luftdüsen bzw. der Druckluft und/oder der aufgebrachten Flüssigkeit lässt sich erzielen, wenn die Mittelachse der wenigstens einen Luftdüse und/oder der wenigstens einen Flüssigkeitsdüse in einem schrägen Winkel zu der zu reinigenden Oberfläche angeordnet ist. Dadurch lässt sich beispielsweise mit Blick auf die Luftdüsen eine Art Rakeleffekt erzielen, der die zu entfernende Flüssigkeit in eine bestimmte Richtung drängt.
Auch hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung des Antriebsmechanismus gibt es unterschiedlichste Möglichkeiten, die sicherstellen können, dass die Trägereinheit in der gewünschten Art und Weise positionsgenau bewegt werden kann. Hierzu sieht es eine bevorzugte konstruktive Umsetzung vor, dass der Antriebsmechanismus wenigstens ein Führungselement zur linearen Führung der Trägereinheit in dem vorzugsweise konstanten zweiten Abstand zu der zu reinigenden Oberfläche zwischen zwei Umkehrpositionen aufweist, und dass die Trägereinheit zumindest mittelbar mit einem Elektromotor zum Bewegen der Trägereinheit verbunden ist.
Auch kann es vorgesehen sein, dass die Zuführelemente mittels zumindest bereichsweise flexibel ausgebildeter Zuführleitungen mit einem Vorratsbehälter für flüssiges Reinigungsmedium und einer Überdruckquelle (für Druckluft) verbunden sind.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Reinigungseinrichtung. In einer grundsätzlichen Ausgestaltung eines derartigen Verfahrens ist es vorgesehen, dass zur Reinigung der Oberfläche die Trägereinheit entlang der zu reinigenden Oberfläche bewegt wird, wobei lediglich die wenigstens eine Flüssigkeitsdüse aktiviert wird. Ein derartiges Verfahren bewirkt insbesondere eine relativ lange Einwirkdauer der Reinigungsflüssigkeit auf die verschmutzte Oberfläche und beispielsweise ein besonders gutes Lösen des Schmutzes.
In einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens, die insbesondere eine Sichtbehinderung für den Fahrer minimiert, sieht vor, dass zur Reinigung der Oberfläche die Trägereinheit entlang der zu reinigenden Oberfläche bewegt wird, und dass sowohl die wenigstens eine Flüssigkeitsdüse als auch die wenigstens eine Luftdüse aktiviert werden.
In Weiterbildung des zuletzt beschriebenen Verfahrens kann es insbesondere auch vorgesehen sein, dass beim Vorhandensein zweier Zuführelemente mit Luftdüsen lediglich das Zuführelement aktiviert wird, dass sich in Bewegungsrichtung der Trägereinheit hinter dem Zuführelement mit den Flüssigkeitsdüsen befindet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.
Figurenliste

1 zeigt in einer vereinfachten Draufsicht eine erfindungsgemäße Reinigungseinrichtung für eine Fahrzeugscheibe eines Fahrzeugs mit den wesentlichen Komponenten
2 die Reinigungseinrichtung gemäß der 1 in einer perspektivischen Ansicht und
3 einen Schnitt durch die Reinigungseinrichtung gemäß 1 in der Ebene III-III der 1, bei der die Reinigungseinrichtung gegenüber der Darstellung der 1 und 2 um ein zusätzliches Zuführelement mit Luftdüsen ergänzt wurde.

Ausführungsformen der Erfindung
Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
In den 1 und 2 sind die wesentlichen Bestandteile einer Reinigungseinrichtung 10 dargestellt. Die Reinigungseinrichtung 10 dient der Reinigung einer Oberfläche 1 einer Fahrzeugscheibe 2, insbesondere einer Fahrzeugfrontschreibe. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Oberfläche 1 der Einfachheit halber ausschnittsweise bzw. als in etwa rechteckförmige bzw. ebene Oberfläche 1 dargestellt. In der Praxis ist die Oberfläche 1 jedoch eine gewölbte Oberfläche 1, die ggf. auch sphärisch verformt bzw. gewölbt ausgebildet sein kann.
Die Reinigungseinrichtung 10 weist eine Trägereinheit 12 als Teil eines Antriebsmechanismus 25 auf, an der zwei rohrförmige Zuführelemente 14, 16 angeordnet sind. Die beiden geradlinig ausgebildeten und parallel zueinander angeordneten Zuführelemente 14, 16 weisen eine Vielzahl von Luftdüsen 18 bzw. Flüssigkeitsdüsen 20 auf, die jeweils als Bohrungen in dem Zuführelement 14, 16 ausgebildet sind. Zwischen den Bohrungen der Luftdüsen 18 und der Flüssigkeitsdüsen 20 in den Zuführelementen 14, 16 ist ein horizontaler erster Abstand a ausgebildet. Weiterhin ist ein dritter Abstand b zwischen den Bohrungen der jeweiligen Luftdüsen 18 bzw. Flüssigkeitsdüsen 20 in Längsrichtung der Zuführelemente 14, 16 beispielhaft gleich groß, und die Bohrungen der Luftdüsen 18 und der Flüssigkeitsdüsen 20 sind in einer quer zur Längsrichtung der Zuführelemente 14, 16 verlaufenden Richtung fluchtend zueinander ausgerichtet.
An gegenüberliegenden Endabschnitten der Zuführelemente 14, 16 sind diese jeweils mittels eines Kopplungsblocks 22, 24 miteinander verbunden. Zumindest der eine Kopplungsblock 22 ist in einem Führungselement 26 in Form einer Führungsschiene geführt, derart, dass die beiden Zuführelemente 14, 16 in Richtung des Doppelpfeils 28 zwischen zwei Umkehrpositionen U₁ und U₂ entlang der Oberfläche 1 entlangbewegt werden können. Hierzu ist der Kopplungsblock 22 beispielhaft zumindest mittelbar mit einem Elektromotor 30 des Antriebsmechanismus 25 gekoppelt, der insbesondere als reversierbarer Elektromotor 30 ausgebildet ist. Weiterhin gehen im Bereich des Kopplungsblocks 22 von dem jeweiligen Zuführelement 14, 16 zumindest bereichsweise flexible Leitungen 32, 34 aus, die unter nicht dargestellter Zwischenschaltung einer Förderpumpe mit einer Flüssigkeitsquelle bzw. einem Vorratsspeicher 36 für Reinigungsflüssigkeit und einer Überdruckquelle 38 zur Bereitstellung von Druckluft verbunden sind. Dadurch lassen sich bei entsprechender Ansteuerung der Luftdüsen 18 bzw. Flüssigkeitsdüsen 20 Luftstrahlen 3 und Flüssigkeitsstrahlen 4 erzeugen, die auf die Oberfläche 1 einwirken.
In der 3 ist bereichsweise eine modifizierte Reinigungseinrichtung 10a dargestellt, die sich von der Reinigungsreinrichtung 10 dadurch unterscheidet, dass zwei Zuführelemente 14 und 40 mit Luftdüsen 18 vorgesehen sind. Insbesondere sind die beiden Zuführelemente 14, 40 in gleichem Abstand beidseitig des (mittleren) Zuführelements 16 mit den Flüssigkeitsdüsen 20 angeordnet. Weiterhin ist anhand der 3 erkennbar, dass die Zuführelemente 14, 16 und 40, ebenso wie die Zuführelemente 14 und 16 bei der Reinigungseinrichtung 10, in einem konstanten zweiten Abstand c oberhalb der zu reinigenden Oberfläche 1 angeordnet sind. Auch erkennt man, dass die Mittelachsen 42 der Luftdüsen 18 in einem schrägen Winkel α zu der zu reinigenden Oberfläche 1 verlaufen bzw. angeordnet sind, sodass die Luftstrahlen 3 in Richtung der Flüssigkeitsstrahlen 4 ausgerichtet sind. Demgegenüber verlaufen die Mittelachsen 44 der Flüssigkeitsdüsen 20 senkrecht zur Oberfläche 1. Ergänzend wird erwähnt, dass beim Betrieb der Reinigungseinrichtung 10a, in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung der Zuführelemente 14, 16 und 40 lediglich eine der beiden Zuführelemente 14, 40 zur Erzeugung der Luftstrahlen 3 angesteuert wird, und zwar derart, dass jeweils das in Bewegungsrichtung des Zuführelements 16 nacheilende Zuführelement 14, 40 angesteuert wird, um zuvor auf die Oberfläche 1 aufgebrachte Reinigungsflüssigkeit zu entfernen.
Die soweit beschriebene Reinigungseinrichtung 10, 10a kann grundsätzlich auf unterschiedliche Art und Weise betrieben werden. In einer ersten Betriebsart ist es vorgesehen, dass bei der Bewegung der Trägereinheit 12 bzw. der Zuführelemente 14, 16 (und ggf. 40) lediglich die Flüssigkeitsdüsen 20 aktiviert werden, um Reinigungsflüssigkeit auf die Oberfläche 1 aufzubringen, und die Luftdüsen 18 erst bei einem nachfolgenden Zyklus bzw. wenn sich die Zuführelemente 14, 16, 40 in entgegengesetzter Richtung als beim Aufbringen der Reinigungsflüssigkeit bewegen, angesteuert werden. In einer alternativen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass zusätzlich zu den Flüssigkeitsdüsen 20 gleichzeitig auch die Luftdüsen 18 aktiviert werden, um die aufgebrachte Reinigungsflüssigkeit von der Oberfläche 1 möglichst rasch zu entfernen, um eine Sichtbehinderung für einen Fahrer zu minimieren.
Die soweit beschriebene Reinigungseinrichtung 10, 10a kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
Bezugszeichenliste

1: Oberfläche
2: Fahrzeugscheibe
3: Luftstrahl
4: Flüssigkeitsstrahl
10,10a: Reinigungseinrichtung
12: Trägereinheit
14,16: Zuführelement
18: Luftdüse
20: Flüssigkeitsdüse
22,24: Kopplungsblock
25: Antriebsmechanismus
26: Führungselement
28: Doppelpfeil
30: Elektromotor
32,34: Leitung
36: Vorratsspeicher
38: Überdruckquelle
40: Zuführelement
42,44: Mittelachse
a: Abstand
b: Abstand
c: Abstand
U1, U2: Umkehrposition
α: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2467090 B1 [0003]

Claims

Reinigungseinrichtung (10; 10a) für ein Fahrzeug, mit einer Trägereinheit (12), die wenigstens eine Luftdüse (18) und eine in einem ersten Abstand (a) zur Luftdüse (18) angeordnete Flüssigkeitsdüse (20) zur Reinigung einer Oberfläche (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheit (12) mit einem Antriebsmechanismus (25) gekoppelt ist, der dazu ausgebildet ist, die Trägereinheit (12) in einem zweiten Abstand (c) oberhalb der Oberfläche (1), insbesondere oberhalb einer Fahrzeugscheibe (2), entlang zu bewegen.
Reinigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheit (12) wenigstens zwei, insbesondere rohrförmige und geradlinig ausgebildete Zuführelemente (14, 16, 40) aufweist, wenigstens ein erstes Zuführelement (14, 40), an dem mehrere Luftdüsen (18) angeordnet sind, und wenigstens ein zweites Zuführelement (16), an dem mehrere Flüssigkeitsdüsen (20) angeordnet sind.
Reinigungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Zuführelemente (14, 16, 40) parallel zueinander angeordnet sind und die Luftdüsen (18) und die Flüssigkeitsdüsen (20) jeweils ein einem gleichen dritten Abstand (b) in dem jeweiligen Zuführelement (14, 16, 40) zueinander angeordnet sind.
Reinigungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuführelement (16) mit Flüssigkeitsdüsen (20) und zwei Zuführelemente (14, 40) mit Luftdüsen (18) vorgesehen sind, und dass das Zuführelement (16) mit den Flüssigkeitsdüsen (20) zwischen den beiden Zuführelementen (14, 40) mit den Luftdüsen (18) angeordnet ist.
Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (42, 44) der wenigstens einen Luftdüse (18) und/oder der wenigstens einen Flüssigkeitsdüse (20) in einem schrägen Winkel (α) zu der zu reinigenden Oberfläche (1) angeordnet ist.
Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (25) wenigstens ein Führungselement (26) zur linearen Führung der Trägereinheit (12) in dem vorzugsweise konstanten zweiten Abstand (c) zu der zu reinigenden Oberfläche (1) zwischen zwei Umkehrpositionen (U₁, U₂) aufweist, und dass die Trägereinheit (12) zumindest mittelbar mit einem Elektromotor (30) zum Bewegen der Trägereinheit (12) verbunden ist.
Reinigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführelemente (14, 16, 40) mittels zumindest bereichsweise flexibel ausgebildeter Leitungen (32, 34) mit einem Vorratsbehälter (36) für flüssiges Reinigungsmedium und einer Überdruckquelle (38) verbunden sind.
Verfahren zum Betreiben einer Reinigungseinrichtung (10; 10a), die nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung der Oberfläche (1) die Trägereinheit (12) entlang der zu reinigenden Oberfläche (1) bewegt wird, wobei lediglich die wenigstens eine Flüssigkeitsdüse (20) aktiviert wird.
Verfahren zum Betreiben einer Reinigungseinrichtung (10; 10a), die nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Reinigung der Oberfläche (1) die Trägereinheit (12) entlang der zu reinigenden Oberfläche (1) bewegt wird, und dass sowohl die wenigstens eine Flüssigkeitsdüse (20) als auch die wenigstens eine Luftdüse (18) aktiviert werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorhandensein zweier Zuführelemente (14, 40) mit Luftdüsen (18) lediglich das Zuführelement (14, 40) aktiviert wird, das sich in Bewegungsrichtung der Trägereinheit (12) hinter dem Zuführelement (16) mit den Flüssigkeitsdüsen (20) befindet.