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Die Erfindung betrifft einen Wasserkasten für ein Kraftfahrzeug, eine Wasserkasten-Scheibenwischereinheit mit dem Wasserkasten, ein Verfahren zur Montage einer Wasserkasten-Scheibenwischereinheit und ein Kraftfahrzeug, welches die Wasserkasten-Scheibenwischereinheit aufweist.
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Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, weisen oftmals Klimaanlagen auf, um die Fahrgastzelle in einem gewünschten Temperaturbereich zu temperieren.
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Klimaanlagen benötigen Einrichtungen, mit denen aufgenommene Umgebungsluft vor Temperaturänderung getrocknet wird, also Wasser entzogen wird. Entzogenes Wasser sammelt sich dabei in einem Wasserkasten. Ein derartiger Wasserkasten ist also in unmittelbarer Nähe der Klimaanlage vorzuhalten und trennt den Bereich der Luftabsaugung vom Motorraum bzw. einem vorderen Raum im Kraftfahrzeug.
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Eine übliche Position für den Wasserkasten ist dessen Anordnung an einer Stirnwand bzw. Spritzwand, die einen vorderen Karosseriebereich von der Fahrgastzelle trennt.
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Des Weiteren ist es nötig, Scheibenwischeranlagen in Kraftfahrzeugen vorzusehen, mit denen Ablagerungen auf der Frontscheibe weggewischt werden können. Antriebswellen für Wischer dieser Scheibenwischeranlagen sind entsprechend dicht an der Frontscheibe, üblicherweise in deren unterem Bereich, anzuordnen.
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Da sich hier oftmals auch Ansaugöffnungen zur Aufnahme der Umgebungsluft für die Klimaanlage befinden, sind der Wasserkasten sowie die Scheibenwischeranlage oftmals relativ dicht aneinander positioniert.
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Insbesondere bei sehr flach angeordneten Frontscheiben enden diese im unteren Bereich relativ weit vorne und demzufolge relativ weit weg von der Spritzwand bzw. Stirnwand. Entsprechend sind auch Ansaugöffnungen für die Klimaanlage und demzufolge auch der Wasserkasten relativ weit vorne angeordnet.
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Entsprechend sind große und komplexe Halterungen notwendig, die die Wischeranlage neben dem Wasserkasten fixieren.
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DE 196 32 714 A1 offenbart, dass ein Wasserkastenmodul neben einem Wasserkasten weitere Aggregate eines Kraftfahrzeugs aufweisen kann, wie z.B. ein Bremsgerät mit Bremskraftverstärker, eine Scheibenwischeranlage und Komponenten einer Scheibenwaschanlage, Sicherungen, Steuergeräte, eine Batterie der elektrischen Anlage des Fahrzeugs sowie auch Komponenten einer Heizungs- und Belüftungs- bzw. Klimaanlage. Zur Anordnung dieser Komponenten bzw. Aggregate müssen Halterungen vorhanden sein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wasserkasten für ein Kraftfahrzeug, eine Wasserkasten-Scheibenwischereinheit, ein Verfahren zur Montage einer Wasserkasten-Scheibenwischereinheit sowie ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, die in einfacher, kostengünstiger sowie bauraumsparender Weise die Integration des Wasserkastens sowie einer Scheibenwischereinheit im Kraftfahrzeug ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch den Wasserkasten nach Anspruch 1, durch die Wasserkasten-Scheibenwischereinheit nach Anspruch 6, durch das Verfahren zur Montage einer Wasserkasten-Scheibenwischereinheit nach Anspruch 8 und durch das Kraftfahrzeug nach Anspruch 10 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen des Wasserkastens sind in den Unteransprüchen 2-5 angegeben. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Wasserkasten-Scheibenwischereinheit ist im Unteranspruch 7 angegeben. Eine vorteilhafte Ausführungsform des Verfahrens zur Montage einer Wasserkasten-Scheibenwischereinheit ist im Unteranspruch 9 angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Wasserkasten für ein Kraftfahrzeug, welches der Abgrenzung eines Luftansaug-Volumens von einem Motorraum des Kraftfahrzeugs dient. Der Wasserkasten weist an zumindest einer eine Begrenzung des Wasserkastens ausbildenden Wandung wenigstens eine mechanische Aufnahmeeinrichtung zur unmittelbaren Fixierung einer Scheibenwischeranlage des Kraftfahrzeugs am Wasserkasten auf.
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Der Wasserkasten dient entsprechend der Wasserabscheidung aus Luft für eine Klimaanlage des Kraftfahrzeugs bzw. zur Trennung von Motorraum und Klimaluftansaugung.
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Das heißt, dass die Wandung dazu eingerichtet ist, die Scheibenwischeranlage zu stützen. Unter einem Motorraum ist ein Raum zu verstehen, in dem sich bei einem Personenkraftwagen mit Verbrennungsmotor üblicherweise der Motor befindet. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es - insbesondere bei Anwendung der Wasserkasten-Scheibenwischereinheit in einem elektromotorisch antreibbaren Kraftfahrzeug - nicht erforderlich, dass sich in diesem Raum beim betreffenden Kraftfahrzeug tatsächlich ein Motor befindet.
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Die unmittelbare Fixierung schließt nicht aus, dass sich zwischen der Scheibenwischeranlage und dem Wasserkasten weitere Element befinden, wie zum Beispiel Dichtungselemente und/oder Verstärkungselemente wie zum Beispiel Unterlegscheiben oder Ähnliches.
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Der Wasserkasten kann aus Kunststoff, Blech oder einer Kunststoff-Blech-Materialkombination hergestellt sein. Der Wasserkasten kann im Bereich einer Fixierung der Scheibenwischanlage wenigstens eine Materialverstärkung aufweisen.
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Die wenigstens eine mechanische Aufnahmeeinrichtung kann an einer eine innere Begrenzung des Wasserkastens ausbildenden Wandung angeordnet sein. Die damit zumindest bereichsweise Anordnung einer Scheibenwischereinheit im Aufnahmeraum des Wasserkastens und/oder teilweise oberhalb des Aufnahmeraums des Wasserkastens ermöglicht eine platzsparende Anordnung der Scheibenwischereinheit und Einsparung von Bauraum im an den Wasserkasten angrenzenden Motorraum.
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Weiterhin kann die wenigstens eine mechanische Aufnahmeeinrichtung lediglich an einer Seite des Wasserkastens angeordnet sein. Diese eine Seite des Wasserkastens kann dabei die linke Seite sein. Mit der linken Seite ist hierbei die linke Seite eines mit dem Wasserkasten ausgestatteten Kraftfahrzeugs gemeint, in Fahrtrichtung betrachtet.
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Der Wasserkasten kann zweigeteilt ausgeführt sein. Das bedeutet, dass der Wasserkasten aus zwei Teilen zusammensetzt ist, wobei die Teilung des Wasserkastens im Wesentlichen im mittleren Bereich seiner Länge realisiert ist und somit zwischen der linken Seite und der rechten Seite eines mit dem Wasserkasten ausgestatteten Kraftfahrzeugs. Die beiden Teile des Wasserkastens, die durch die linke Seite und die rechte Seite ausgebildet sind, können mechanisch fest und/oder im Wesentlichen fluid-dicht aneinander fixiert bzw. fixierbar sein. Die Teilbarkeit des Wasserkastens kann je nach Kraftfahrzeug-Typ, welcher mit dem Wasserkasten auszustatten ist, den Montageaufwand senken. Zudem ist es möglich, zunächst einen Teil des Wasserkastens mit der Scheibenwischeranlage auszustatten und dann diesen Teil mit dem jeweils anderen Teil des Wasserkastens zu verbinden und zu montieren.
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Weiterhin kann der Wasserkasten an mehreren eine Begrenzung des Wasserkastens ausbildenden Wandungen Aufnahmeeinrichtungen zur unmittelbaren Fixierung der Scheibenwischeranlage aufweisen, wobei die Aufnahmeeinrichtungen an Flächen des Wasserkastens angeordnet sind, die in winklig zueinander verlaufenden Ebenen liegen, so dass von einer an den Aufnahmeeinrichtungen montierten Scheibenwischeranlage auf den Wasserkasten übertragene Kräfte mit unterschiedlichen Belastungen auf die Aufnahmeeinrichtungen wirken. Diese mehreren, eine Begrenzung des Wasserkastens ausbildenden Wandungen können innere Wandungen des Wasserkastens sein. Komplexe, von der Scheibenwischeranlage bewirkte Belastungen können daher besser von dem Wasserkasten sowie auch von den unterschiedlich ausgerichteten Aufnahmeeinrichtungen aufgenommen werden. Aufgrund dessen, dass der Wasserkasten durch sein generell Wannen-artiges Profil ein großes Flächenträgheitsmoment aufweist, ist er in der Lage, durch eine angeschlossene Scheibenwischereinheit eingetragene Biege- und/oder Torsionsbelastungen ohne Überschreitung zulässiger Spannungen aufzunehmen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Wasserkasten-Scheibenwischereinheit, umfassend einen beschriebenen Wasserkasten sowie eine Scheibenwischeranlage, die mittels wenigstens einer mechanischen Aufnahmeeinrichtung unmittelbar an einer eine Begrenzung des Wasserkastens ausbildenden Wandung fixiert ist.
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Die Scheibenwischeranlage kann einen Antriebsmotor zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments sowie ein mit dem Antriebsmotor gekoppeltes Getriebe zur Übertragung des Antriebsdrehmoments auf wenigstens ein mit einem Scheibenwischerarm zu koppelndes Antriebselement umfassen. Das Getriebe kann dabei dazu eingerichtet sein, das Antriebsdrehmoment auf zwei Antriebselemente, wie z.B. zwei Wellenzapfen, zum Drehantrieb von zwei Scheibenwischerarmen zu übertragen. Die Scheibenwischeranlage kann mittels Schraubverbindungen am Wasserkasten fixiert sein. In diesem Fall kann die mechanische Aufnahmeeinrichtung bzw. können die mechanischen Aufnahmeeinrichtungen Löcher sein zur Hindurchführung von Schraubbolzen der Schraubverbindungen, oder an wenigstens einer eine Begrenzung des Wasserkastens ausbildenden Wandung fixierte Stehbolzen. Insofern der Wasserkasten zweigeteilt ausgeführt ist, kann die mechanische Verbindung, wie zum Beispiel mit Schraubverbindungen realisiert, auch nur an einem Teil des Wasserkastens ausgeführt sein.
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Weiterhin wird ein Verfahren zur Montage einer Wasserkasten-Scheibenwischereinheit zur Verfügung gestellt, bei dem ein beschriebener Wasserkasten bereitgestellt wird, eine Scheibenwischeranlage an zumindest einer eine Begrenzung des Wasserkastens ausbildenden Wandung wenigstens eines Teils des Wasserkastens unmittelbar fixiert wird, und der Wasserkasten der Wasserkasten-Scheibenwischereinheit an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs und/oder an einem Karosserie-Anbauteil des Kraftfahrzeugs fixiert wird.
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Der Wasserkasten und die Scheibenwischeranlage können so in einem Arbeitsschritt im Fahrzeug montiert werden. Dies reduziert Fertigungszeit in der Kraftfahrzeug-Montagelinie, da die Scheibenwischeranlage außerhalb dieser Montagelinie mit dem Wasserkasten verbunden wird. Dabei ist die genannte Reihenfolge nicht zwingend erforderlich, sondern die Fixierung des Wasserkastens an der Karosserie kann gegebenenfalls auch vor der Fixierung der Scheibenwischeranlage an dem Wasserkasten bzw. einem Teil davon erfolgen.
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Das Verfahren zur Montage einer Wasserkasten-Scheibenwischereinheit kann derart ausgeführt werden, dass Teile des Wasserkastens an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs und/oder an einem Karosserie-Anbauteil des Kraftfahrzeugs fixiert werden und miteinander verbunden werden, und danach die Scheibenwischeranlage am Wasserkasten fixiert wird.
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Dieser Verfahrensalternative bewirkt mehr Freiheitsgrade für die Montage der kürzeren Wasserkasten-Teile. Hinsichtlich der Minimierung der Anzahl der Montageschritte ist jedoch die Montage eines bereits aus einzelnen Teilen zusammengesetzten Wasserkastens vorzuziehen.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, welches eine beschriebene Wasserkasten-Scheibenwischereinheit aufweist. Das Kraftfahrzeug kann dabei ein zumindest teilweiser elektromotorisch antreibbarer und/oder zumindest teilweise autonom betreibbarer Personenkraftwagen sein. Die Wasserkasten-Scheibenwischereinheit kann dabei mittels Schraubverbindungen mit der Karosserie bzw. einem Karosserie-Anbauteil verbunden sein.
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Der Vorteil der Wasserkasten-Scheibenwischereinheit liegt insbesondere darin, dass aufgrund der unmittelbaren Fixierung der Scheibenwischeranlage am Wasserkasten keine aufwändigen Halterungen zusätzlich notwendig sind, die selbst einen Bauraumbedarf sowie zusätzliches Gewicht bewirken. Des Weiteren ist aufgrund der unmittelbaren Fixierung der Scheibenwischeranlage am Wasserkasten der Montageaufwand verringert.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
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Es zeigen
- 1: ein Wasserkasten und eine Scheibenwischeranlage vor der Montage in perspektivischer Ansicht;
- 2: den Wasserkasten und die Scheibenwischeranlage nach der Montage aneinander in perspektivischer Ansicht, und
- 3: den Wasserkasten und die Scheibenwischeranlage nach der Montage an einer Karosserie in perspektivischer Ansicht.
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1 zeigt einen Wasserkasten 10, der zur Aufnahme abgeschiedenen Wassers bzw. Flüssigkeit aus Ansaugluft für eine Klimaanlage dient. Es ist ersichtlich, dass der Wasserkasten 10 verschiedene Mulden ausbildet, in denen sich Wasser sammeln kann und aus Abläufen abgeführt werden kann. Der Wasserkasten 10 umfasst mehrere Wandungen 11, die die innere Begrenzung 12 des Wasserkastens 10 ausbilden.
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Des Weiteren zeigt 1 eine Scheibenwischeranlage 20, die einen Antriebsmotor 21 sowie ein Getriebe 22 aufweist, welches in der hier dargestellten Ausführungsform ein Schubkurbelgetriebe ist bzw. ein solches umfasst. Das Getriebe 22 ist mit einem ersten Wellenzapfen 23 sowie mit einem zweiten Wellenzapfen 24 mechanisch gekoppelt, sodass ein vom Antriebsmotor 21 erzeugtes Drehmoment auf die beiden Wellenzapfen 23,24 übertragbar ist und an die Wellenzapfen 23,24 (hier nicht dargestellte) angeschlossene Scheibenwischer-Arme in Rotation versetzt werden können.
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1 deutet bereits die Positionen an, an denen die Scheibenwischeranlage 20 im Zuge der Montage an den Wasserkasten 10 angeschlossen werden.
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2 zeigt einen Zustand, in dem die Scheibenwaschanlage 20 bereits am Wasserkasten 10 montiert ist. Es ist ersichtlich, dass die Scheibenwaschanlage 20 in der hier dargestellten Ausführungsform lediglich an einer Seite 14 des Wasserkastens 10, nämlich an der linken Seite, montiert ist. Der Wasserkasten 10 weist eine Teilung 15 auf, mit der der Wasserkasten 10 in zwei Seiten unterteilt ist, die einzelnen Teile des Wasserkastens 10 ausbilden. An der Teilung 15 ist der Wasserkasten 10 aus den beiden Seiten zu einer Einheit gefügt, wobei hier nicht dargestellte Verbindungs- und/oder Abdichtelemente Verwendung finden können.
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Das Getriebe 22 der Scheibenwischeranlage ist dabei über Aufnahmeeinrichtungen 13 des Wasserkastens unmittelbar mit diesem bzw. mit Wandungen 11 des Wasserkastens 10 verbunden, die innere Begrenzungen 12 des Wasserkastens 10 ausbilden.
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In der hier dargestellten Ausführungsform sind dabei die Aufnahmeeinrichtungen 13 an Wandungen 11 ausgeführt, deren Flächen in winklig zueinander verlaufenden Ebenen 16 ausgerichtet sind.
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Dadurch werden die einzelnen Aufnahmeeinrichtungen 13 in unterschiedlichen Richtungen und demzufolge mit unterschiedlichen Belastungen belastet.
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Das Getriebe 22 ist dabei mittels Schraubbolzen 30 mit den Aufnahmeeinrichtungen 13 verbunden, die hier durch Löcher in den Wandungen 11 ausgebildet sind.
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Zwischen Elementen des Getriebes 22, durch welche die Schraubbolzen 30 hindurchführen, und den Wandungen 11, in denen die Aufnahmeeinrichtungen 13 ausgebildet sind, sind in der hier dargestellten Ausführungsform Dichtungselemente 31 angeordnet zwecks Verhinderung des Austretens von Wasser aus dem Wasserkasten 10 an unbeabsichtigten Positionen.
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2 zeigt somit eine montierte Wasserkasten-Scheibenwischereinheit.
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3 zeigt die Wasserkasten-Scheibenwischereinheit im an der Karosserie 1 eines Kraftfahrzeugs montierten Zustand. Es ist ersichtlich, dass sich der Wasserkasten 10 oberhalb eines Motorraums 2 im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs erstreckt. Endbereiche des Wasserkastens 10 sind mit Seitenwänden 3 des Motorraums 2 mechanisch verbunden, zum Beispiel ebenfalls über hier nicht dargestellte Schraubverbindungen.
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Weiterhin ist aus 3 ersichtlich, dass aufgrund der Anordnung der Scheibenwischeranlage 20 am Wasserkasten 10 die Scheibenwischeranlage 20 dadurch auch sehr dicht an einem Frontscheiben-Aufnahmebereich 4 zur Aufnahme einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, sodass hier in einfacher Weise die Übertragung von Drehmoment von der Scheibenwischeranlage 20 auf hier nicht dargestellte Scheibenwischer-Arme erfolgen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Karosserie
- 2
- Motorraum
- 3
- Seitenwand
- 4
- Frontscheiben-Aufnahmebereich
- 10
- Wasserkasten
- 11
- Wandung
- 12
- innere Begrenzung des Wasserkastens
- 13
- Aufnahmeeinrichtung
- 14
- Seite des Wasserkastens
- 15
- Teilung
- 16
- Ebene
- 20
- Scheibenwischeranlage
- 21
- Antriebsmotor
- 22
- Getriebe
- 23
- Erster Wellenzapfen
- 24
- Zweiter Wellenzapfen
- 30
- Schraubbolzen
- 31
- Dichtungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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