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Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischereinheit zur Enteisung einer Scheibe eines Fahrzeuges, insbesondere eines Elektrofahrzeugs ohne herkömmlichen Heizmediumskreislauf, umfassend einen Scheibenwischerarm, bestehend aus einem Trägerelement auf welchem ein Wischerblatt angeordnet ist, wobei sich entlang dem Trägerelement eine mit einem Heizfluid durchströmte Leitung erstreckt.
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Es ist bekannt, dass zur Enteisung von gefrorenen Front- oder Heckscheiben eines Fahrzeuges in oder an den Scheiben Heizfolien oder Heizdrähte angebracht werden. Deren Wirkung tritt nach Aktivierung aber nicht sofort ein, so dass es dauert, bis eine stark zugefrorene Scheibe enteist ist.
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Aus der
DE 10 2004 009 911 A1 ist eine Scheibenwischereinheit für ein Kraftfahrzeug offenbart, welche einen Wischblattträger aufweist, an welchem ein Wischblatt gehalten ist, dass ein elastisch nachgiebiges Wischelement aufweist. Zur Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen elastischen Wischfunktionszustands wird das elastisch nachgiebige Wischelement über eine auf einer heizfluiddurchströmten Leitung basierenden Wischerheizung beheizt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scheibenwischereinheit zur Enteisung einer Scheibe eines Fahrzeuges anzugeben, die ein schnelles und wirkungsvolles Enteisen von zugefrorenen Front- und Heckscheiben ermöglicht.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Die Aufgabe ist mit der eingangs beschriebenen Scheibenwischereinheit dadurch gelöst, dass die mit dem Heizfluid durchströmte Leitung Bestandteil eines geschlossenen Fluidsystems ist, das eine Fluidheizung, einen Ausgleichs- bzw. Vorratsbehälter für das Heizfluid und eine Umwälzpumpe umfasst, die karosseriefest an dem Elektrofahrzeug angeordnet sind und eine auf dem Trägerelement angeordnete Rücklaufleitung zur Rückführung des abgekühlten Heizfluids von der mit dem Heizfluid durchströmten Leitung zum Ausgleichs- bzw. Vorratsbehälter aufweist. Das aus zwei miteinander verbundenen Leitungen bestehende Heizsystem steht im direkten Kontakt mit der zu enteisenden Scheibe und ermöglicht somit ein schnelles Auftauen der Scheibe. Dadurch ergibt sich ein Sicherheitsgewinn für den Fahrer, da er schneller mit freier Sicht losfahren kann. Durch das geschlossene Fluidsystem wird ein ständiges Umlaufen des kontinuierlich erhitzten Heizfluids gewährleistet, welches immer in einem warmen bzw. heißen Zustand an der Scheibe vorbei geleitet wird.
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Vorteilhafterweise ist die mit dem Heizfluid durchströmte Leitung an dem Trägerelement hinter dem Wischerblatt angeordnet. Damit kann auf zusätzlichen Bauraum in der Höhe der Scheibenwischereinheit verzichtet werden. Ein solcher einfacher Systemaufbau ist mit üblichen Scheibenwischersystemen kombinierbar.
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In einer Ausgestaltung sind die mit dem Heizfluid durchströmte Leitung und die Rückführleitung von einem gemeinsamen Mantel zur Bildung einer Enteisungseinheit umgeben, die absenkbar ausgebildet ist. Die Enteisungseinheit stellt somit eine separate Einheit dar, die einfach zu handhaben ist und unabhängig vom Scheibenwischerarm gegen die zu enteisende Scheibe gedrückt werden kann.
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In einer Variante erfolgt die Absenkung der Enteisungseinheit mittels einem von dem Heizfluid durchströmbaren Faltelement, das zwischen dem Trägerelement und der Enteisungseinheit angeordnet ist. Somit kann auf zusätzliche mechanische Hilfsmittel verzichtet werden. Das Heizfluid, welches in der Enteisungseinheit zirkuliert, dient gleichzeitig zum Entfalten des Faltelementes infolge eines Durchpumpens des Heizfluid im Heizzustand der Einrichtung. Wird der Heizzustand beendet, stoppt der Pumpvorgang und das Faltelement geht infolge des fehlenden Druckes wieder in seine Ursprungsform zurück.
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In einer Ausführungsform ist der Mantel der Enteisungseinheit als Gleitfolie ausgebildet, welche zu einer Scheibe des Fahrzeuges konvex ausgeführt ist. Durch die konvexe Ausgestaltung des Mantels wird gewährleistet, dass während des Heizvorganges dieser einen direkten Kontakt zur enteisenden Scheibe herstellt und die Wärme des Heizfluids unmittelbar auf diese übertragen wird, um ein schnelles Enteisen sicherzustellen. Gleichzeitig wird ein problemloses Gleiten über die zugefrorene Scheibe ermöglicht, wobei ein Toleranzausgleich durch die Flexibilität der Gleitfolie hergestellt wird.
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Es ist von Vorteil, wenn als Heizfluid eine frostsichere Flüssigkeit verwendbar ist. Dadurch wird gewährleistet, dass das Heizfluid bei tiefen Temperaturen einsatzbereit ist und auch der Auslösemechanismus selbst vollständig enteist wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist eine Antriebseinheit zum Antreiben des Scheibenwischerarmes elektromotorisch oder elektromagnetisch ausgeführt. Dies lässt sich konstruktiv einfach realisieren.
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In einer weiteren Variante ist die Antriebseinheit mit einer Steuereinheit zur Initiierung einer langsamen und kontinuierlichen Bewegung des Scheibenwischerarmes verbunden. Mittels der Steuereinheit kann die Bewegung des Scheibenwischerarmes in Abhängigkeit vom Vereisungszustand der Scheibe eingestellt werden. Je mehr die Scheibe vereist ist, umso langsamer wird der Scheibenwischerarm zum Beispiel bewegt.
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In einer weiteren Ausführungsform erfolgt eine Aktivierung der Steuereinheit zur automatischen Ausführung des Enteisungsvorganges manuell über ein im Fahrzeug angeordnetes Bedienelement. Damit wird sichergestellt, dass der Enteisungsvorgang nur durch einen Fahrzeuginsassen aktiviert werden kann.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1 ein prinzipieller Aufbau der erfindungsgemäßen Scheibenwischereinheit,
- 2 ein Querschnitt durch den Scheibenwischerarm gemäß 1.
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In 1 ist ein prinzipieller Aufbau der erfindungsgemäßen Scheibenwischereinheit dargestellt, wie er in Elektrofahrzeugen Einsatz findet, die keinen herkömmlich etablierten Heizmediumskreislauf besitzen. Die Scheibenwischereinheit 1 umfasst einen Scheibenwischerarm 3, der aus einem Trägerelement 5 besteht, an welchem ein Wischerblatt 7 befestigt ist. Hinter dem Wischerblatt 7 ist an dem Trägerelement 5 eine Enteisungseinheit 9 angeordnet. Der Scheibenwischerarm 3 wird durch eine einen Elektromotor umfassende Antriebseinheit 11 zu einer Schwenkbewegung um eine Drehachse 13 angetrieben.
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Die Enteisungseinheit 9 weist zwei Schlauchleitungen 15, 17 auf, die an einen Ausgleichs- bzw. Vorratsbehälter 21 führt, der mit einer Umwälzpumpe 19 verbunden ist. In dem Ausgleichs- bzw. Vorratsbehälter ist eine Fluidheizung 23 positioniert. Die Umwälzpumpe 19 und die Antriebseinheit 11 sind mit einer Steuereinheit 25 verbunden, welche über ein im Fahrgastraum des Elektrofahrzeuges angeordneten Bedienelement 27 ein- bzw. ausgeschaltet wird. Die Schlauchleitungen 15, 17 bilden mit der Umwälzpumpe 19 und dem Ausgleichs- bzw. Vorratsbehälter 21 ein geschlossenes Fluidsystem, in dem ein Heizfluid zirkuliert, dass von der Fluidheizung 23 erhitzt wird. Das Heizfluid stellt eine frostsichere Flüssigkeit dar, die mit der Fluidheizung 23 beispielsweise auf 40°C aufgeheizt wird.
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2 zeigt einen Querschnitt A-A durch den Scheibenwischerarm 3 gemäß 1. Das Wischerblatt 7 liegt auf einer zu enteisenden Scheibe 29, beispielsweise der Windschutzscheibe des Elektrofahrzeuges auf. Die hinter dem Wischerblatt 7 angeordnete Enteisungseinheit 9 ist über ein Faltelement 31 an dem Trägerelement 5 befestigt. Im nicht aktivierten Zustand der Scheibenwischereinheit 1 (2a) ist das Faltelement 31 zusammengefaltet, weshalb die Enteisungseinheit 9 beabstandet zu der Scheibe 29 angeordnet ist. Im aktivierten Zustand der Scheibenwischereinheit 1 wird in das Faltelement 31 Heizfluid gepumpt, wodurch sich das Faltelement 31 entfaltet und die Enteisungseinheit 9 gegen die Scheibe 29 drückt. Dadurch wird eine Gleitfolie 33, welche die beiden Schlauchleitungen 15, 17 als Mantel der Enteisungseinheit 9 umgibt und die gegen die Scheibe 29 des Elektrofahrzeuges konvex ausgeführt ist, gegen die Scheibe gedrückt (2b).
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Soll eine vereiste Scheibe 29 aufgetaut werden, so wird über das Bedienelement 27 manuell die Scheibenwischereinheit 1 aktiviert und die Fluidheizung 23 zum Aufheizen des in dem Ausgleichs- bzw. Vorratsbehälters 21 enthaltene Heizfluids aktiviert. Durch die Steuereinheit 25 werden die Umwälzpumpe 19 und die Antriebseinheit 11 angesteuert. Die Umwälzpumpe 19 pumpt das aufgeheizte Heizfluid zunächst in das Faltelement 31, wodurch die Enteisungseinheit 9 gegen die Scheibe 29 gedrückt wird. Anschließend wird die Schlauchleitung 15 mit dem Heizfluid befüllt, welches seine Wärme an die Scheibe 29 abgibt und dabei das Eis abtaut. Das erkaltete Heizfluid wird in die zweite Schlauchleitung 17 weitergeleitet und zum Ausgleichs- bzw. Vorratsbehälter 21 zurückgeführt. Diese Anordnung bildet somit ein geschlossenes System. Nach dem Enteisungsvorgang verdrängt das Wischerblatt 7 durch seine Schwenkbewegung um die Drehachse 13 das entstehende Wasser auf der Scheibe 29, wodurch für den Fahrer eine klare Sicht realisiert wird. Dabei wird der Scheibenwischerarm 3 langsam, aber kontinuierlich über die zugefrorene Scheibe 29 geführt. Die Geschwindigkeit des Scheibenwischerarmes 3 wird durch die Steuereinheit 25 vorgegeben. Dieser Vorgang wiederholt sich automatisch so lange, bis die Scheibenwischereinheit 1 manuell abgeschaltet wird.
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Wird die Umwälzpumpe 19 wieder abgeschaltet, fällt das Faltelement 31 auf Grund des fehlenden Druckes durch das Heizfluid wieder in sich zusammen. Gegebenenfalls kann ein nicht weiter dargestelltes, zusätzliches Federelement zwischen der Enteisungseinheit 9 und dem Faltelement 31 angebracht werden, um die Einstellung der ursprünglichen Position durch das Faltelement 31 zu unterstützen.
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Die beschriebene Lösung erlaubt auch die Enteisung des gesamten Scheibenwischerarmes 3, falls dieser ebenfalls eingefroren ist, da dieser aufgrund der Anordnung der Schlauchleitungen 15, 17 und des Faltelementes 31 ebenfalls mit dem erhitzten Heizfluid in Kontakt kommt. Das System wird insofern aktiviert, als dass zunächst das Heizfluid erhitzt wird, dieses anschließend durch das System gepumpt wird und zuletzt die Wischbewegung ausgeführt wird. Der gesamte Vorgang geschieht nach der Aktivierung automatisch.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004009911 A1 [0003]
