DE102021203198A1 - Cleaning device with a closure element - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung (1) für eine in einem Fahrzeug angeordnete Reinigungsanlage umfassend ein Gehäuse (3) mit wenigstens einer Öffnung (2) und wenigstens ein Verschlusselement (6) zum hydraulisch dichten Verschließen der Öffnung (2). Um das Verschließen von Öffnungen, insbesondere technologischen Öffnungen sicherer und effizienter realisieren zu können wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Verschlusselement (6) mit dem Gehäuse (3) über eine Verbindungsstelle (9) einteilig verbunden erzeugt ist, welche beim Versetzen des Verschlusselements (6) aus einer definierten Vormontageposition (V) in eine definierte Einbauposition (E) getrennt wird.The invention relates to a cleaning device (1) for a cleaning system arranged in a vehicle, comprising a housing (3) with at least one opening (2) and at least one closure element (6) for hydraulically sealing the opening (2). In order to be able to close openings, in particular technological openings, more securely and efficiently, it is proposed according to the invention that the closing element (6) be produced in one piece with the housing (3) via a connection point (9), which when the closing element (6) is moved is separated from a defined pre-assembly position (V) in a defined installation position (E).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a cleaning device according to the preamble of
Reinigungsvorrichtungen für fahrzeugintegrierte Reinigungsanlagen zum Reinigen von Scheiben, Scheinwerfern, Kameras und Dergleichen eines Fahrzeugs mit einem Reinigungsfluid sind bekannt und verbreitet.Cleaning devices for vehicle-integrated cleaning systems for cleaning windows, headlights, cameras and the like of a vehicle with a cleaning fluid are known and widespread.
Gehäuse von derartigen Reinigungsvorrichtungen werden meistens aus thermoplastischen Kunststoffen in einem Spritzgussverfahren erzeugt.Housings of such cleaning devices are mostly produced from thermoplastics in an injection molding process.
Bei der Herstellung von Kunststoffformteilen in einem Spritzgusswerkzeug werden zum Abformen von inneren Aussparungen, Kanälen und Dergleichen diverse Kerne und Schieber als Negativformen eingesetzt. Diese hinterlassen an den werkzeugfallenden Teilen oft konstruktionsbedingt technologische Öffnungen, welche zur Erfüllung der Bauteilfunktion nachträglich verschlossen werden müssen, um beispielsweise eine hydraulische Abdichtung oder Abtrennung eines Kanals oder einer Innenkammer zu schaffen.In the production of plastic moldings in an injection molding tool, various cores and slides are used as negative molds for molding internal recesses, channels and the like. Due to the design, these often leave behind technological openings on the parts coming off the tool, which must be subsequently closed in order to fulfill the component function, for example to create a hydraulic seal or separation of a channel or an inner chamber.
Das Verschließen von derartigen technologischen Öffnungen wird in der Regel durch einen gesonderten zusätzlichen Stopfen, meistens in Form einer Kugel insbesondere eine Metallkugel realisiert.The sealing of such technological openings is usually realized by a separate additional plug, mostly in the form of a ball, especially a metal ball.
Montage von derartigen Stopfen ist aufwendig und fehleranfällig, erfordert zudem zusätzliche kostspielige Logistik. Nicht kugelige Stopfen müssen für Montage aufwendig ausgerichtet werden, um ein Verkanten auszuschließen. Metallkugel können korrodieren. In bestimmten Ausnahmefällen kann es passieren, dass derartige Stopfen bei Kälte durch Eis aus ihrem Dichtsitz herausgedrückt werden.The assembly of such plugs is complex and error-prone, and also requires additional costly logistics. Non-spherical plugs have to be carefully aligned for assembly to prevent tilting. Metal balls can corrode. In certain exceptional cases, it can happen that such plugs are pushed out of their sealing seat by ice when it is cold.
Es stellt sich somit die Aufgabe der Erfindung eine Lösung vorzuschlagen um das Verschließen von Öffnungen, insbesondere technologischen Öffnungen im Gehäuse einer Reinigungsvorrichtung sicherer und effizienter realisieren zu können.The object of the invention is therefore to propose a solution for being able to close openings, in particular technological openings, in the housing of a cleaning device more securely and efficiently.
Die Aufgabe wird endungsgemäß durch eine Reinigungsvorrichtung mit der Merkmalskombination nach Anspruch 1 gelöst.According to the invention, the object is achieved by a cleaning device with the combination of features according to
Weitere Ausführungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen zusammen mit der Beschreibung.Further versions and developments result from the dependent claims together with the description.
Die Erfindung sieht vor, dass das Verschlusselement einteilig verbunden erzeugt ist, welche beim Versetzen des Verschlusselements aus einer definierten Vormontageposition in eine definierte Einbauposition getrennt wird. Insbesondere kann die Verbindungsstelle als eine Sollbruchstelle ausgebildet sein, welche durch Krafteinwirkung bei Montagevorgang zwangsweise zerstört wird.The invention provides that the closure element is produced in one piece, which is separated when the closure element is moved from a defined pre-assembly position into a defined installation position. In particular, the connection point can be designed as a predetermined breaking point, which is forcibly destroyed by the action of force during the assembly process.
Dadurch kann das Bereitstellen von gesonderten zusätzlichen Verschlusselementen und Stopfen entfallen, Anzahl der Arbeitsschritte bei Montage wird reduziert eine Verlustgefahr bei der Handhabung wären der Montage wird ausgeschlossen und dadurch der Aufwand für Montage und Logistik insgesamt verringert. Weil zudem das Verschlusselement und das Gehäuse zwangsweise aus demselben Werkstoff derselben Charge erzeugt werden, besitzen beide Komponenten garantiert dieselben Werkstoffeigenschaften, insbesondere denselben Ausdehnungskoeffizient. Dadurch wird die Gefahr von Dichtheitsverlust aufgrund von unterschiedlichen Ausdehnungen bei starken Temperaturschwankungen ebenfalls reduziert.As a result, the provision of separate additional closure elements and plugs can be dispensed with, the number of work steps during assembly is reduced, a risk of loss during handling during assembly is eliminated and the effort for assembly and logistics is thereby reduced overall. In addition, because the closure element and the housing are necessarily produced from the same material from the same batch, both components are guaranteed to have the same material properties, in particular the same coefficient of expansion. This also reduces the risk of loss of tightness due to different expansions in the event of strong temperature fluctuations.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verschlusselement in Bezug zum Gehäuse unmittelbar in der Vormontageposition räumlich ausgerichtet erzeugt sein. Dadurch wird der Aufwand für Montage signifikant reduziert. Das Verschlusselement kann unmittelbar direkt in die gewünschte Einbauposition geschoben werden, ohne dass es in Position gebracht und gesondert ausgerichtet werden muss.According to a preferred embodiment, the closure element can be produced spatially aligned directly in relation to the housing in the pre-assembly position. This significantly reduces the effort required for assembly. The closure element can be pushed directly into the desired installation position without having to be positioned and aligned separately.
Um eine bereits bei geringen Kräften reproduzierbar zuverlässig trennbare Verbindungsstelle zu schaffen schlägt die Erfindung vor, dass dies als eine Einschnürung einer Gehäusewandung oder als eine dünne Filmschicht ausgebildet ist.In order to create a connection point that can be reliably separated even with low forces, the invention proposes that this be designed as a constriction of a housing wall or as a thin film layer.
Für eine besonders effiziente, schnelle, sichere und gut automatisierbare Montierbarkeit des Verschlusselements können gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Vormontageposition und die Einbauposition entlang einer Montageachse zueinander fluchtend definiert werden.According to a preferred development of the invention, the pre-assembly position and the installation position can be defined in alignment with one another along an assembly axis for a particularly efficient, fast, safe and readily automatable assembly capability of the closure element.
Für eine weitere Effizienzsteigerung und Fehlervermeidung bei Montage kann in dem Gehäuse ein gesonderter Aufnahmesitz ausgebildet sein, welcher die Einbauposition für das Verschlusselement vorgibt.For a further increase in efficiency and error avoidance during assembly, a separate receiving seat can be formed in the housing, which specifies the installation position for the closure element.
Für einen effizienten und kostengünstigen Aufbau Reinigungsvorrichtung kann das Gehäuse eine Ausnehmung aufweisen, welche zumindest abschnittsweise eine mit Reinigungsmittel befüllbare Kammer definiert, wobei die zu verschließende technologische Öffnung eine Mündungsstelle der Ausnehmung in den Aufnahmesitz ist.For an efficient and cost-effective construction of the cleaning device, the housing can have a recess which at least partially defines a chamber that can be filled with cleaning agent, the technological opening to be closed being a point at which the recess opens into the receiving seat.
Um eine besonders sichere Abdichtung der Öffnung bereits bei geringen Montagekräften zu erwirken kann gemäß einer Weiterbildung die Ausnehmung zumindest im Bereich der Öffnung entlang einer Längsachse gestreckt ausgebildet sein, welche orthogonal oder schräg zur Montageachse ausgerichtet ist.In order to achieve a particularly secure sealing of the opening even with low assembly forces, according to a further development the recess can be stretched at least in the region of the opening along a longitudinal axis which is aligned orthogonally or obliquely to the assembly axis.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Verschlusselement rotationssymmetrisch gestaltet ist und einen Hohlraum aufweist, welcher zumindest entgegen einer Montagerichtung des Verschlusselements offen ist. Durch einen derartigen Hohlraum wird Materialanhäufung innerhalb des Verschlusselements vermieden und dadurch seine Dimensionsstabilität verbessert und Gewicht reduziert. Darüber hinaus kann der Hohlraum zum Zentrieren eines Montagewerkzeugs verwendet werden, wodurch die Automatisierbarkeit des Montagevorgangs verbessert wird.A preferred embodiment of the invention provides that the closure element has a rotationally symmetrical design and has a cavity which is open at least in the opposite direction to a mounting direction of the closure element. Such a cavity avoids accumulation of material within the closure element, thereby improving its dimensional stability and reducing weight. In addition, the cavity can be used to center an assembly tool, which improves the ability to automate the assembly process.
Um eine besonders effektive Abdichtung bereits bei niedrigen Flächenpressungen der Dichtflächen zu erreichen und die Herstellung zu vereinfachen kann das Verschlusselement radial außen eine zylindrischen Außenmantelfläche aufweisen, welche zur hydraulischen Abdichtung der Öffnung mit einer korrespondierenden zylindrischen Dichtfläche im Gehäuse kooperiert.In order to achieve a particularly effective seal even at low surface pressures of the sealing surfaces and to simplify production, the closure element can have a cylindrical outer jacket surface radially on the outside, which cooperates with a corresponding cylindrical sealing surface in the housing for hydraulically sealing the opening.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine beispielhafte Ausführungsform der Reinigungsvorrichtung in einer Seitenansicht (a), in einer Rückansicht mit dem Verschlusselement in der Vormontageposition (b), in einer Rückansicht mit dem Verschlusselement in der Einbauposition (c), in einer Draufsicht mit dem Verschlusselement in der Vormontageposition (d) sowie in einer Draufsicht mit dem Verschlusselement in der Einbauposition (e). -
2 Schnittdarstellungen der Reinigungsvorrichtung in Draufsicht mit dem Verschlusselement in der Vormontageposition (a), sowie in der Einbauposition (b). -
3 Schnittdarstellungen der Reinigungsvorrichtung gemäß1 in einem Seitenschnitt mit dem Verschlusselement in der Einbauposition. -
4 zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Verbindungsstelle zwischen dem Gehäuse und dem Verschlusselement im Querschnitt als vergrößerte Detailansichten.
-
1 an exemplary embodiment of the cleaning device in a side view (a), in a rear view with the closure element in the pre-assembly position (b), in a rear view with the closure element in the installed position (c), in a plan view with the closure element in the pre-assembly position (d) and in a plan view with the closure element in the installed position (e). -
2 Sectional views of the cleaning device in plan view with the closure element in the pre-assembly position (a) and in the installed position (b). -
3 Sectional views of the cleaning device according to1 in a side section with the locking element in the installed position. -
4 two different embodiments of the connection point between the housing and the closure element in cross section as enlarged detail views.
Die Reinigungsvorrichtung 1 verfügt über ein Gehäuse 3, welches einteilig im Spritzgussverfahren in einem Spritzgusswerkzeug erzeugt wird. Ein Anschluss Körper 18 dient zum Anschließen Reinigungsvorrichtung 1 an eine hier nicht gezeigte Versorgungsleitung einer ebenfalls nicht gezeigten Reinigungsanlage eines Fahrzeugs und dadurch zur Versorgung der Reinigungsvorrichtung 1 mit einem Reinigungsfluid, welches über eine Austrittsöffnung 5 aus der Reinigungsvorrichtung 1 in Richtung einer zu reinigenden Oberfläche ausgestoßen wird.The
Ein Verschlusselement 6 wird einteilig mit dem Gehäuse 6 beim gleichen Herstellvorgang im Gleichen Werkzeug aus dem gleichen Werkstoff erzeugt, sodass es im werkzeugfallenden Zustand am Gehäuse 6 verliersicher einteilig angeformt verbleibt.
Eine besonders dünn ausgebildete Verbindungsstelle 9 hält das Verschlusselement 6 in Bezug zum Gehäuse 3 räumlich in einer definierten Vormontageposition V, aus welcher es beim Montagevorgang in eine vorgesehene Einbauposition E wird.A particularly
Die Verbindungsstelle 9 ist konstruktiv als eine Sollbruchstelle ausgelegt. Beim Versetzen des Verschlusselements 6 aus seiner ursprünglichen Vormontageposition V bricht der Verbindungsstelle 9 durch Krafteinwirkung auf das Verschlusselement 6 zwangsweise, sodass das Verschlusselement 6 von dem Gehäuse 3 abgetrennt und zugleich in die vorgesehene Einbauposition E verschoben wird.
In der Einbauposition E verschließt das Verschlusselement 6 in seiner zylindrischen Außenmantelfläche 14 hydraulisch dicht eine technologische Öffnung 2 im Inneren des Gehäuses 3.In the installation position E, the
Das Gehäuse 3 ist als ein schalenförmiger Hohlkörper mit einer im Wesentlichen konstanten Wandstärke ausgebildet und umfasst gestaltungsmäßig mehrere geometrische Figuren, welche einteilig miteinander verbunden sind beziehungsweise ineinander übergehen. So verfügt das Gehäuse 3 über einen konusförmigen Hauptkörper 16, welcher in seinem Inneren eine Kammer 4 beherbergt (siehe
Im Bereich der Konusbasis wird der Hauptkörper 16 von einem rohrzylindrischen Querkörper 17 gekreuzt, welcher einen Aufnahmesitz 7 für das Verschlusselement 6 beinhaltet. Der Aufnahmesitz 7 definiert die Einbauposition E das Verschlusselement 6 verfügt über eine zylindrische Dichtfläche 15, welche zur abdichtenden Anlage an die korrespondierende Außenmantelfläche 14 des Verschlusselement 6 vorgesehen ist.In the area of the base of the cone, the
Für eine einfache Herstellung im Spritzgusswerkzeug ist der Aufnahmesitz 7 als eine quer zu der zu verschlissenen Öffnung 2 ausgerichtete Durchgangsöffnung durch das Gehäuse 3 konzipiert, welche bei Erzeugung auf einer Seite durch das an das Gehäuse 3 angeformte Verschlusselement 6 verschlossen ist Die Vormontageposition V und die Einbauposition E das Verschlusselement 6 sind zueinander fluchtend entlang einer Montageachse M ausgelegt, sodass das Verschlusselement 6 durch eine einfache geradlinige Steckbewegung montiert werden kann.For simple production in the injection molding tool, the
Das Verschlusselement 6 dient zum Verschließen einer technologischen Öffnung 2. Die Öffnung 2 verbleibt nach Entfernung eines hier nicht dargestellten, beim Erzeugen des Gehäuses 3 in einem Spritzgusswerkzeug technologisch erforderlichen Kernelements, welches als Negativform zum Abformen des Innenprofils der Kammer 4 verwendet wird.The
Die Öffnung 2 ist eine Mündungsstelle der Ausnehmung 8 in den Aufnahmesitz 7 innerhalb der Dichtfläche 15, welche den gesamten Umfang der Öffnung 2 umgibt.The
Das Verschlusselement 6 dient zugleich zum konstruktiven Absondern der Kammer 4 innerhalb des Hauptkörpers 16 und deren hydraulischen Abdichtung gegenüber Umgebung.At the same time, the
In der gezeigten Ausführungsform ist das Verschlusselement 6 rotationssymmetrisch napfförmig gestaltet, sodass es einen entgegen der Montagerichtung R offenen Hohlraum 12 aufweist.In the embodiment shown, the
Abweichende Gestaltformen für das Verschlusselement 6 verbleiben innerhalb der Erfindung grundsätzlich zulässig. So kann das Verschlusselement 6 beispielsweise auch rohrförmig mit einem durchgehenden Hohlraum beziehungsweise Innenkanal gestaltet sein.Deviating shapes for the
In Längsrichtung gesehenen in einem mittleren Abschnitt ist an dem Hauptkörper 16 des Gehäuses 3 ein in eine Querrichtung abstehender rohrförmiger Anschlusskörper 18 angeformt, welcher zum Anschluss der Reinigungsvorrichtung 1 an eine hier nicht dargestellte Versorgungsleitung dient und im Inneren einen in die Kammer 4 mündenden Zulaufkanal 13 zur Versorgung der Reinigungsvorrichtung 1 mit Reinigungsmittel aufweist.In a middle section, viewed in the longitudinal direction, a
In der Ausführungsform nach
Im Unterschied dazu ist die Verbindungsstelle 9 in der Ausführungsform nach
Zur Herstellung von Reinigungsvorrichtungen mit erfindungsgemäßen, als Sollbruchstellen ausgelegten und präzise dimensionierten Verbindungsstellen 9 eignen sich insbesondere thermoplastische Kunststoffe, welche zur Herstellung von Formteilen im Spritzgussverfahren geeignet sind und dabei eine gute Dimensionsstabilität aufweisen, insbesondere Polybutylenterephthalat (PBT), Polycaprolactam (PA6), Polypropylen (PP), jedoch vorzugsweise Polyoxymethylen (POM).For the production of cleaning devices with connecting
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Reinigungsvorrichtungcleaning device
- 22
- Öffnungopening
- 33
- GehäuseHousing
- 44
- Kammerchamber
- 55
- Austrittsöffnungexit port
- 66
- Verschlusselementclosure element
- 77
- Aufnahmesitzrecording seat
- 88th
- Ausnehmungrecess
- 99
- Verbindungsstelleconnection point
- 1010
- Einschnürungconstriction
- 1111
- Filmschichtfilm layer
- 1212
- Hohlraumcavity
- 1313
- Zulaufkanalinlet channel
- 1414
- Außenmantelflächeouter surface
- 1515
- Dichtflächesealing surface
- 1616
- Hauptkörpermain body
- 1717
- Querkörpercrossbody
- 1818
- Anschlusskörperconnector body
- 1919
- Gehäusewandunghousing wall
- EE
- Einbaupositioninstallation position
- KK
- Kanalachsechannel axis
- LL
- Längsachselongitudinal axis
- MM
- Montageachsemounting axis
- RR
- Montagerichtungmounting direction
- VV
- Vormontagepositionpre-assembly position
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R163 | Identified publications notified | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE |