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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Fahrerassistenz und insbesondere die optischen Baugruppen, die in dem Fahrerassistenzsystem enthalten sind, und sie betrifft insbesondere die Fahrerassistenzsysteme, die eine optische Baugruppe und ein Reinigungssystem der optischen Baugruppe umfassen.
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Kraftfahrzeuge umfassen in zunehmendem Maße Fahrerassistenzsysteme, die sowohl, in einem geringeren Maß an Autonomie des Fahrzeugs, erlauben können, Parkmanöver zu unterstützen oder auszuführen, als auch, in einem maximalen Maß an Autonomie des Fahrzeugs, das Steuern des Fahrzeugs, realisieren können, ohne dass ein Fahrer in dem Fahrzeug anwesend ist. Derartige Fahrerassistenzsysteme umfassen insbesondere eine oder mehrere optische Baugruppen, die mit optischen Sensoren versehen sind, wie Sichtkameras oder Sensoren/Sender von Lichtwellen, wobei diese optischen Baugruppen dazu geeignet sind, eine Umgebung des Fahrzeugs zu erfassen, und dazu geeignet sind, Parameter außerhalb dieses Fahrzeugs zu bewerten.
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Die optischen Sensoren sind mit mindestens einer Steuereinheit assoziiert, die dazu konfiguriert ist, die so gesammelten Informationen auszulegen und die Entscheidungen zu treffen, die infolge dieser Informationen erforderlich sind.
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Insbesondere bedingt die Umsetzung autonomer Fahrzeuge, ohne Fahrer, die Verwendung einer Vielzahl optischer Sensoren, die um das gesamte Fahrzeug angeordnet ist, damit die Steuereinheit ein genaues Bild der Umgebung des Fahrzeugs erhält. Dazu können optische Sensoren einander so nahe wie möglich angeordnet werden, um Sensorenblöcke zu bilden, wobei erste optische Sensoren fähig sind, ein Bild der Straßenszene durch Emission und Empfang von Wellen, insbesondere Laserwellen, wiederzugeben, und zweite optische Sensoren vom Sichtkameratyp.
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Von Fahrerassistenzvorrichtungen, die einen optischen Sensor oder einen Block optischer Sensoren umfassen, ist bekannt, dass sie außerhalb der Fahrzeuge an unterschiedlichen Stellen je nach ihrer Verwendung installiert sein können. Sie können sich daher im Bereich des Dachs, des hinteren oder vorderen Stoßfängers des Fahrzeugs, im Bereich des hinteren oder vorderen Typenschilds des Fahrzeugs oder auch auf den Flanken des Fahrzeugs oder auf seinen Rückspiegeln befinden.
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Jeder Sensorenblock, der außerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist, ist mineralischen oder organischen Schmutzspritzern, die sich auf seiner optischen Oberfläche ablagern können, stark ausgesetzt. Eine Ablagerung von Verunreinigungen, die daraus resultiert, reduziert die Effizienz der Fahrerassistenzvorrichtung, macht sie sogar funktionsuntüchtig, insbesondere bei Regen, bei dem Regen- und Verunreinigungsspritzer die Bedienbarkeit der Fahrerassistenzvorrichtung weitgehend beeinträchtigen können. Die optischen Oberflächen der optischen Sensoren müssen daher jeweils gereinigt werden, um ihren guten Betriebszustand zu garantieren.
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Dazu ist es bekannt, mindestens ein Reinigungssystem mindestens einer der optischen Oberflächen innerhalb der optischen Baugruppe zu integrieren. Unterschiedliche Reinigungssysteme können vorgesehen werden, und insbesondere Systeme, in welchen ein Reinigungsfluid, zum Beispiel Wasser oder Reinigungsfluid auf die optische Oberfläche gespritzt wird. Die Reinigung kann dann nur über das Spritzen dieses Fluids oder aber durch die Kombination dieses Spritzens mit einem Trocknen durch Pressluft oder ein Überstreichen erfolgen, wobei eine Reinigungslösung, die nur ein Überstreichen umsetzt, aufgrund der starken Empfindlichkeit gegenüber Kratzern bestimmter der optischen Oberflächen zu vermeiden ist.
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Benetzungslösungen, die die Reinigungsfluidverteilung erlauben, sind für Reinigungssysteme verglaster Oberflächen bekannt, insbesondere durch teleskopische Spritzdüsen, die sich während des Reinigungsbetriebs in das Sichtfeld des optischen Sensors begeben, und die zurückgezogen werden, sobald dieser ausgeführt ist, oder durch stationäre Düsen, die auf dem Umfang der verglasten Oberfläche angeordnet sind.
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Die Erfindung zielt darauf ab, eine Alternative für die existierenden Reinigungssysteme vorzuschlagen, die insbesondere effizient ist, wenn optische Oberflächen innerhalb derselben optischen Baugruppe zu reinigen sind, und insbesondere, wenn diese optische Oberflächen mit bestimmten Maßen umfasst, die insbesondere aus der Verwendung optischer Sensoren unterschiedlicher Typen resultieren.
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Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Reinigungssystem für mindestens zwei optische Sensoren mit unterschiedlichen Maßen vorzuschlagen, wobei das Reinigungssystem für die unterschiedlichen optischen Sensoren in der Bemühung um Reduzierung der auf dem Fahrzeug mit geführten Materialmenge, der Kompaktheit und Einfachheit des Reinigungssystems des Fahrerassistenzsystems gemeinsam genutzt wird.
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Die Erfindung schlägt ein Verteilungs- und Spritzorgan vor, das für ein Reinigungssystem für einen Sensorenblock mit mindestens zwei optischen Sensoren bestimmt ist, der für ein Kraftfahrzeug bestimmt ist, wobei das Verteilungs- und Spritzorgan dazu konfiguriert ist, mindestens ein Reinigungsfluid auf mindestens einer ersten zu reinigenden optischen Oberfläche des Sensorenblocks zu verteilen und/oder darauf zu spritzen, wobei das Verteilungs- und Spritzorgan eine erste Zirkulationskammer des Reinigungsfluids abgrenzt und einen Zweig umfasst, der sich entlang einer Längsachse erstreckt, wobei das Verteilungs- und Spritzorgan mindestens eine Versorgungskanüle und eine Ableitungskanüle des Reinigungsfluids umfasst, die jeweils fluidisch mit der ersten Kammer verbunden sind, wobei sich mindestens die Ableitungskanüle entlang einer Richtung im Wesentlichen parallel zu der Längsachse des Zweigs erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zweig mindestens eine Vielzahl von Öffnungen zum Spritzen des Reinigungsfluids auf mindestens die erste optische Oberfläche umfasst, wobei die Spritzöffnungen in der ersten Kammer münden.
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Vereinbarungsgemäß gilt in dem gesamten vorliegenden Dokument der Begriff „längs“ für die Richtung, in der sich eine Rotationsachse des Reinigungssystems erstreckt, und/oder auf eine Richtung parallel zu der Leitlinie, die die zu reinigende optische Oberfläche definiert.
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Unter Verteilung versteht man, dass das Verteilungs- und Spritzorgan dazu konfiguriert ist, die Zirkulation des Reinigungsfluids zu mindestens einem Bauteil des Reinigungssystems sicherzustellen, das geeignet ist, das Reinigungsfluid auf mindestens eine optische Oberfläche einer optischen Baugruppe, die das Reinigungssystem umfasst, zu spritzen. Innerhalb des erfindungsgemäßen Verteilungs- und Spritzorgans wird eine derartige Verteilungsfunktion mindestens von der ersten Kammer und der Ableitungskanüle und der ersten Kammer sichergestellt.
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Unter Spritzen versteht man, dass das Verteilungs- und Spritzorgan das Reinigungsfluid direkt auf mindestens die erste optische Oberfläche derselben optischen Baugruppe sendet. Innerhalb des Verteilungs- und Spritzorgans wird eine derartige Funktion von dem Zweig umgesetzt, der die Vielzahl von Öffnungen umfasst.
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Vorteilhafterweise werden die Verteilungs- und Spritzfunktionen des Verteilungs- und Spritzorgans zu zwei getrennten optischen Oberflächen zweier unterschiedlicher optischer Sensoren der optischen Baugruppe gerichtet.
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Das Verteilungs- und Spritzorgan weist eine teilweise ausgehöhlte Struktur auf, die die erste Kammer abgrenzt, wobei sich diese erste Kammer einerseits in einer Sammelzone erstreckt, auf der hydraulisch die Kanülen und der Zweig angeschlossen sind, und andererseits in dem Zweig. Die Versorgungskanüle, die längs zwischen dem Zweig und der Ableitungskanüle eingefügt ist, führt das Reinigungsfluid in die erste Kammer im Bereich der Sammelzone zu, wo das Reinigungsfluid zirkuliert, bevor es entweder zu dem Zweig gesandt wird, um direkt zu mindestens der ersten optischen Oberfläche der optischen Baugruppe gespritzt zu werden, oder zu der Ableitungskanüle, die das Reinigungsfluid zu dem Reinigungssystem zu seinem Sprühen auf eine getrennte optische Oberfläche der optischen Baugruppe, zum Beispiel eine zweite optische Oberfläche, verteilt.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist die Versorgungskanüle längs entlang der Längsachse zwischen den Öffnungen und der Ableitungskanüle eingefügt.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung erstreckt sich ein Hauptmaß der Versorgungskanüle senkrecht zu der Längsachse des Zweigs und dem Hauptmaß der Ableitungskanüle.
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Vorteilhafterweise kann das Verteilungs- und Spritzorgan aus Kunststoff bestehen, wobei das Verteilungs- und Spritzorgan daher eine gewisse Biegsamkeit, die seine Installation in dem Reinigungssystem erleichtert, sowie geringe Herstellungskosten aufweist.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst das Verteilungs- und Spritzorgan zwei Halbschalen, wobei die Versorgungskanüle und/oder die Ableitungskanüle integral von einer der Halbschalen getragen wird (werden).
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Eine erste Halbschale kann eine Basis des Verteilungs- und Spritzorgans bilden, während eine zweite Halbschale einen Deckel bildet. Die zwei Halbschalen weisen jeweils eine Struktur mit komplementärer Form auf, die, wenn sie zusammengefügt werden, das Verteilungs- und Spritzorgan bilden und die erste Kammer abgrenzen.
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Die erste Halbschale umfasst mindestens eine erste Wand und eine Vielzahl erster Seitenwandabschnitte. Ebenso umfasst die zweite Halbschale mindestens eine zweite Wand, die sich hauptsächlich parallel zu der ersten Wand erstreckt, wenn die zwei Halbschalen zusammengefügt sind, und eine Vielzahl zweiter Seitenwandabschnitte, die sich in der Kontinuität der ersten Seitenwandabschnitte der ersten Halbschale derart erstrecken, dass Seitenwände des Verteilungs- und Spritzorgans gebildet werden, wenn dieses zusammengefügt wird.
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Alternativ kann die erste Halbschale oder die zweite Halbschale die Form einer im Wesentlichen ebenen Platte aufweisen, deren Seitenränder Seitenwandabschnitte des Verteilungs- und Spritzorgans bilden. Eine derartige Platte kann daher fest auf den Seitenwandabschnitten der komplementären Halbschale verbunden werden.
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Beispielhaft können die Halbschalen fest durch Schweißen, insbesondere durch Ultraschallschweißen, verbunden werden.
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Um die Herstellung des Verteilungs- und Spritzorgans zu vereinfachen, können die Versorgungskanüle und die Ableitungskanüle von einer einzigen der zwei Halbschalen getragen werden. Mit anderen Worten erstrecken sich die Kanülen nicht im Bereich einer Verbindungsschnittfläche der zwei Halbschalen, die zum Beispiel durch die Schweißung, die sie fest aneinanderhält, gebildet wird.
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Um den Platzbedarf des Reinigungssystems zu minimieren, können die Versorgungskanüle und die Ableitungskanüle auch auf derselben Halbschale angeordnet werden, zum Beispiel auf der zweiten Halbschale, die den Deckel des Verteilungs- und Spritzorgans bildet, und insbesondere, wenn der Deckel von der Halbschale gebildet wird, die dem Reinigungssystem, auf dem das Verteilungs- und Spritzorgan angeordnet ist, entgegengesetzt eingerichtet ist. Insbesondere können die Versorgungskanüle und/oder die Ableitungskanüle aus der zweiten Wand oder der zweiten Wand und mindestens einem der zweiten Seitenwandabschnitte der zweiten Halbschale austreten, wobei sich die Kanülen von der Halbschale vorspringend erstrecken.
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Das gilt auch, wenn die Versorgungskanüle und/oder die Ableitungskanüle von der ersten Halbschale getragen wird, wobei mindestens eine der Kanülen dabei aus der ersten Wand oder der ersten Wand und mindestens einem der ersten Seitenwandabschnitte der ersten Halbschale austreten kann.
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Insbesondere kann die Versorgungskanüle und/oder die Ableitungskanüle in die erste Kammer über eine längliche Öffnung münden.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst mindestens eine der Halbschalen mindestens eine Nut, und die andere Halbschale umfasst mindestens eine komplementäre Rippe, wobei die Rippe die Nut aufnimmt, und die Rippe und/oder die Nut die erste Kammer mindestens zum Teil umgeben.
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Die Rippe besteht aus einem Materialband, das sich senkrecht zu der ersten Wand und/oder zu der zweiten Wand des Verteilungs- und Spritzorgans erstreckt.
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Die Nut und die Rippe können sich entlang der Seitenwände erstrecken und/oder mindestens zum Teil in den Seitenwänden derart umfasst sein, dass sie einen Umkreis der ersten Kammer des Verteilungs- und Spritzorgans ziehen. Derartige Nuten und Rippen können insbesondere dazu beitragen, die Abdichtung des Verteilungs- und Spritzorgans im Bereich der unterschiedlichen Seitenwände sicherzustellen.
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Alternativ kann eine der Halbschalen eine Vielzahl von Rippen umfassen, während die andere Halbschale eine Vielzahl komplementärer Nuten umfasst. Auf ähnliche Art kann jede der Halbschalen eine Kombination aus Nuten und komplementären Rippen einer Kombination aus Nuten und Rippen der anderen Halbschale umfassen.
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Zusätzlich können die Halbschalen mindestens ein Zentrierorgan umfassen, das dazu bestimmt ist, die passende Ausrichtung der zwei Halbschalen sicherzustellen.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die Spritzöffnungen in mindestens einer der Seitenwände des Zweigs eingerichtet.
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Derartige Spritzöffnungen können durch Perforation der Seitenwand erhalten werden. Wenn das Verteilungs- und Spritzorgan die zwei Halbschalen umfasst, können die Spritzöffnungen in mindestens einem der ersten Seitenwandabschnitte der ersten Halbschale, der zweiten Halbschale oder auch im Bereich der Verbindungsschnittstelle, die die Halbschalen fest verbindet, angeordnet sein.
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Insbesondere können sich die Spritzöffnungen quer zu mindestens der Rippe und/oder der Nut des Verteilungs- und Spritzorgans erstrecken, um in die erste Kammer zu münden.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung sind die Spritzöffnungen und die Versorgungskanüle auf derselben Seite einer Längsebene, die durch die Ableitungskanüle verläuft und sich parallel zu mindestens der Seitenwand erstreckt, eingerichtet.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst das Verteilungs- und Spritzorgan mindestens ein Befestigungsorgan, das dazu bestimmt ist, mit einem komplementären Befestigungsorgan des Reinigungssystems zusammenzuwirken.
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Beispielhaft kann das Befestigungsorgan aus einem Cliporgan und/oder einem elastisch verformbaren Zapfen bestehen. Ein derartiges Befestigungsorgan kann auf mindestens einer der Seitenwände des Verteilungs- und Spritzorgans angeordnet sein, zum Beispiel derart, dass es von der ersten Halbschale und/oder der zweiten Halbschale getragen wird.
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Insbesondere kann das Verteilungs- und Spritzorgan eine Vielzahl von Befestigungsorganen umfassen.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung kann das Verteilungs- und Spritzorgan mindestens ein Führungselement des Verteilungs- und Spritzorgans in dem Reinigungssystem umfassen.
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Das Führungselement kann aus einer Schiene oder aus einem Paar von Schienen bestehen, die aus der ersten Wand oder mindestens einer der Seitenwände austreten. Beispielhaft kann sich eine Vielzahl von Führungselementen in der Verlängerung von zwei der Seitenwände des Verteilungs- und Spritzorgans erstrecken.
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Die Erfindung betrifft auch ein Reinigungssystem für einen Sensorenblock aus mindestens zwei optischen Sensoren, der für ein Kraftfahrzeug bestimmt ist, wobei das Reinigungssystem ein Verteilungs- und Spritzorgan nach einem der vorstehenden Ansprüche umfasst, und das Reinigungssystem mindestens eine erste Reinigungsbaugruppe umfasst, die mindestens ein erstes Blatt umfasst, das zum Reinigen durch Überstreichen der ersten optischen Oberfläche eines ersten optischen Sensors des Sensorenblocks bestimmt ist, eine zweite Reinigungsbaugruppe, die unabhängig von der ersten Reinigungsbaugruppe auf einem Befestigungslager befestigt ist, wobei die zweite Reinigungsbaugruppe mindestens ein zweites Blatt, das von dem ersten Blatt getrennt und zur Reinigung durch Überstreichen einer zweiten optischen Oberfläche eines zweiten optischen Sensors des Sensorenblocks bestimmt ist, wobei der Zweig des Verteilungs- und Spritzorgans dazu konfiguriert ist, das Reinigungsfluid auf die erste optische Oberfläche des ersten optischen Sensors zu spritzen, und wobei die Ableitungskanüle des Verteilungs- und Spritzorgans an die zweite Reinigungsbaugruppe angeschlossen ist.
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Mit anderen Worten stellt das Verteilungs- und Spritzorgan gleichzeitig das direkte Spritzen des Reinigungsfluids auf die erste optische Oberfläche des ersten Sensors und das indirekte Spritzen des Reinigungsfluids auf die zweite optische Oberfläche, die von der ersten optischen Oberfläche getrennt ist, des zweiten Sensors sicher. Das direkte Spritzen des Reinigungsfluids erfolgt über den Zweig, während das indirekte Spritzen durch Verteilung des Reinigungsfluids über die Ableitungskanüle zu einem Bauteil der zweiten Reinigungsbaugruppe erfolgt, die dazu konfiguriert ist, das Reinigungsfluid zu der zweiten optischen Oberfläche des zweiten optischen Sensors zu spritzen.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist die zweite optische Oberfläche ein Längsmaß, das größer ist als das der ersten optischen Oberfläche, auf. In diesem Kontext erfolgt das direkte Spritzen des Reinigungsfluids, das von dem Verteilungs- und Spritzorgan realisiert wird, über den Zweig und die Spritzöffnungen auf der ersten optischen Oberfläche mit geringerem Längsmaß, während das indirekte Spritzen, das andere Bauteile für die Zirkulation des Reinigungsfluids impliziert, auf der zweiten optischen Oberfläche erfolgt.
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Es ist daher bemerkenswert, dass das Verteilungs- und Spritzorgan eine Lösung vorschlägt, die die Spritzöffnungen zum Reinigen einer optischen Oberfläche mit kleinen Maßen integriert. Das erlaubt es, die Integration von Reinigungsfluid-Spritzvorrichtungen in die Reinigungsbaugruppe, die mit dieser optischen Oberfläche mit kleinen Maßen assoziiert ist, nicht verwalten zu müssen, und erlaubt die Umsetzung der Spritzöffnungen in einem Teil mit vereinfachter Konzeption und Fertigung, die insbesondere durch Kunststoffspritzguss erhalten werden kann, zu verwalten.
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Als nicht einschränkendes Beispiel weist die zweite optische Oberfläche, auf der das Spritzen indirekt genannt wird, das heißt über andere Bauteile als das Verteilungs- und Spritzorgan, ein Längsmaß in der Größenordnung von 30 bis 200 mm auf, und die erste optische Oberfläche, auf der das Spritzen direkt genannt wird, weist ein Längsmaß in der Größenordnung von 10 bis 100 mm auf, wobei die Werte hier derart ausgewählt sind, dass die zweite optische Oberfläche im Wesentlichen größer ist als die erste optische Oberfläche. Man könnte zum Beispiel Wertebereiche in der Größenordnung von 10 bis 50 mm für die erste optische Oberfläche vorsehen, und in der Größenordnung von 100 bis 200 mm für die zweite optische Oberfläche.
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Erfindungsgemäß umfasst die zweite Reinigungsbaugruppe mindestens einen zweiten Blattträger, der das zweite Blatt trägt, wobei der zweite Blattträger mindestens einen Zirkulationskanal des Reinigungsfluids, der fluidisch mit der Ableitungskanüle des Verteilungs- und Spritzorgans verbunden ist, und eine Vielzahl von Spritzdüsen des Reinigungsfluids zu der ersten zweiten optischen Oberfläche des zweiten optischen Sensors, die in den Zirkulationskanal münden, aufweist.
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Insbesondere sind die Spritzdüsen der zweiten Reinigungsbaugruppe, die Versorgungskanüle und die Spritzöffnungen des Verteilungs- und Spritzorgans dazu konfiguriert, dem Sensorenblock zugewandt zu sein. Insbesondere können sie auf derselben Seite der Längsebene des Verteilungs- und Spritzorgans angeordnet sein.
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Wie oben dargelegt, ist das erfindungsgemäße Verteilungs- und Spritzorgan insbesondere für einen Sensorenblock bestimmt, dessen erster optischer Sensor und zweiter optischer Sensor jeweils die erste optische Oberfläche und die zweite optische Oberfläche mit unterschiedlichem Längsmaß entlang der Rotationsachse des Reinigungssystems gemessen umfassen. Insbesondere kann die erste optische Oberfläche reduziertere Maße als die zweite optische Oberfläche aufweisen.
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Die optischen Sensoren können aus Sensoren bestehen, die Licht des sichtbaren Spektrums, des Infrarotspektrums und/oder des Ultraviolettspektrums verwenden. Beispielhaft kann der erste optische Sensor und/oder der zweite optische Sensor eine optische Kamera sein, oder ein Sensor mit Lichterfassung, LIDAR für das angelsächsische Akronym „Light Detection And Ranging“. Vorteilhafterweise ist die Art des ersten optischen Sensors von der des zweiten optischen Sensors unterschiedlich. Der erste optische Sensor ist zum Beispiel eine Sichtkamera, und der zweite optische Sensor ist ein LIDAR-Sensor, wobei die Sichtkameras dafür bekannt sind, reduziertere Maße aufzuweisen.
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Die erste optische Oberfläche und die zweite optische Oberfläche sind in Abhängigkeit von der Art des ersten optischen Sensors und des zweiten optischen Sensors beschaffen. Insbesondere ist der optische Sensor, der einer Sichtkamera entspricht, von einer reduzierteren optischen Oberfläche als ein optischer Sensor, der einem LIDAR-Sensor entspricht, gekennzeichnet. Insbesondere ist erfindungsgemäß die zweite optische Oberfläche des zweiten optischen Sensors vom LIDAR-Typ durch ein Längsmaß gekennzeichnet, das größer als ein Längsmaß der ersten optischen Oberfläche ist.
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Gemäß einem Merkmal der Erfindung umfasst das Reinigungssystem eine Antriebsvorrichtung zur gleichzeitigen Drehung um die gemeinsame Rotationsachse der ersten Reinigungsbaugruppe und der zweiten Reinigungsbaugruppe, wobei die Antriebsvorrichtung mindestens das Befestigungslager umfasst, auf dem jeweils Reinigungsbaugruppen befestigt sind, wobei das Befestigungslager dazu konfiguriert ist, das Verteilungs- und Spritzorgan zu tragen.
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Beispielhaft kann die Antriebsvorrichtung mindestens eine Kurbel und einen Elektromotor umfassen. Die erste Reinigungsbaugruppe und die zweite Reinigungsbaugruppe werden in Drehung von dem Elektromotor über die Kurbel, die das Befestigungslager umfasst, angetrieben. Die erste Reinigungsbaugruppe und die zweite Reinigungsbaugruppe sind getrennt, aber ihre Verlagerung in Drehung zwischen einer ersten Endposition, in der die Reinigungsvorrichtungen nicht in dem Sichtfeld der optischen Sensoren sind, und einer zweiten Endposition, in der die Reinigungsbaugruppen die gesamte entsprechende optische Oberfläche überstrichen haben, hängt von der Kurbel ab.
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Insbesondere kann das Befestigungslager mindestens das komplementäre Befestigungsorgan umfassen, das dazu bestimmt ist, mit mindestens dem Befestigungsorgan des Verteilungs- und Spritzorgans zusammenzuwirken, das zum Beispiel aus einem Cliporgan besteht.
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Die Verteilungs- und Spritzvorrichtung, die von dem Befestigungslager getragen wird, ist angeordnet, damit sich der Zweig parallel zu der ersten optischen Oberfläche erstreckt, wobei die Spritzöffnungen der Oberfläche zugewandt sind.
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Das oder die Führungselemente des Verteilungs- und Spritzorgans sind dazu konfiguriert, mit dem Befestigungslager zusammenzuwirken. Beispielhaft kann mindestens eines der Führungselemente des Verteilungs- und Spritzorgans entlang mindestens eines Seitenrands des Befestigungslagers gleiten. Alternativ können das oder die Führungselemente dazu konfiguriert sein, mit mindestens einem komplementären Führungselement des Befestigungslagers zusammenzuwirken.
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Die Erfindung betrifft auch eine optische Baugruppe für Fahrzeug, die mindestens einen Sensorenblock und ein Reinigungssystem, wie oben dargelegt, umfasst, wobei der Sensorenblock mindestens den ersten optischen Sensor und den zweiten optischen Sensor, die übereinander entlang der Rotationsachse des Reinigungssystems gelagert sind, umfasst, wobei der erste optische Sensor die erste optische Oberfläche umfasst, und der zweite optische Sensor die zweite optische Oberfläche umfasst, wobei ein erstes Längsmaß der ersten optischen Oberfläche im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse kleiner ist als ein zweites Längsmaß der zweiten optischen Oberfläche, wobei das Reinigungssystem, das die erste Reinigungsbaugruppe umfasst, die zur Reinigung der ersten optischen Oberfläche bestimmt ist, die zweite Oberfläche umfasst, und die zweite Reinigungsbaugruppe, die zur Reinigung der zweiten optischen Oberfläche bestimmt ist.
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Insbesondere können der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor auf der Rotationsachse zentriert sein. Vorteilhafterweise weisen der erste optische Sensor und der zweite optische Sensor im Wesentlichen gleich radiale Maße auf. Das radiale Maß wird senkrecht ausgehend von der Rotationsachse zu der optischen Oberfläche des betreffenden optischen Sensors gemessen. Eine derartige Konfiguration erlaubt es, die zwei optischen Oberflächen der optischen Sensoren gleichzeitig über ihre dedizierte Reinigungsbaugruppe zu überstreichen, wobei die Reinigungsbaugruppen gemäß einer Achse parallel zu der Rotationsachse ausgerichtet sind.
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Alternativ können die optischen Sensoren desselben Sensorenblocks unterschiedliche radiale Maße aufweisen, sofern das gemeinsame Befestigungslager der zwei Reinigungsbaugruppen dazu konfiguriert ist, dass sich die zwei Reinigungsbaugruppen in unterschiedlichen radialen Abständen von der Rotationsachse erstrecken.
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Die erste Reinigungsbaugruppe und die zweite Reinigungsbaugruppe sind jeweils von einer Länge, jeweils erste Länge und zweite Länge genannt, gekennzeichnet. Die erste Länge und die zweite Länge können jeweils im Wesentlichen gleich sein wie das erste Längsmaß und das zweite Längsmaß, so dass jede der Reinigungsbaugruppen die optische Oberfläche des optischen Sensors, mit dem sie assoziiert ist, auf ihrem gesamten Längsmaß überstreicht.
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Alternativ weist mindestens eine der Reinigungsbaugruppen eine Länge kleiner als das Längsmaß der optischen Oberfläche, die sie überstreicht, auf, wobei das Überstreichen der optischen Oberfläche dabei auf das Sichtfeld des optischen Sensors beschränkt ist.
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Die erste Verlagerungsendposition und die zweite Verlagerungsendposition des Reinigungssystems definieren somit das Ausmaß der gereinigten Oberfläche, das dem Sichtfeld entspricht, das zum guten Funktionieren der optischen Sensoren erforderlich ist.
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Insbesondere ist die optische Baugruppe dazu konfiguriert, mit mindestens einer Steuereinheit zusammenzuwirken, wobei die optische Baugruppe und die Steuereinheit eine Fahrerassistenzvorrichtung bilden.
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Andere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich klarer bei der Lektüre der unten gegebenen Beschreibung beispielhaft in Verbindung mit Zeichnungen, in welchen:
- [1] eine allgemeine Situationsansicht einer optischen Baugruppe ist, die ein erfindungsgemäßes Reinigungssystem in Situation auf dem Dach eines Fahrzeugs umfasst;
- [2] eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der optischen Baugruppe der 1 ist, die das erfindungsgemäße Reinigungssystem umfasst;
- [3] eine schematische, perspektivische, auseinandergezogene Ansicht des Reinigungssystems ist, das ein vereinfachtes erfindungsgemäßes Verteilungs- und Spritzorgan umfasst;
- [4] eine perspektivische Ansicht des Reinigungssystems und des Verteilungs- und Spritzorgans gemäß 3, wenn sie zusammengefügt sind, ist;
- [5] eine perspektivische Ansicht des Verteilungs- und Spritzorgans ist;
- [6] eine perspektivische Ansicht einer Halbschale, die einen Deckel des Verteilungs- und Spritzorgans bildet, ist; und
- [7] eine perspektivische Ansicht einer anderen Halbschale, die eine Basis des Verteilungs- und Spritzorgans bildet, ist, wobei die Halbschalen der 6 und 7 dazu konfiguriert sind, das Verteilungs- und Spritzorgan der 5 zu bilden.
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Zunächst wird darauf hingewiesen, dass die Figuren die Erfindung ausführlich darlegen, um die Erfindung umzusetzen, wobei die Figuren selbstverständlich dazu dienen können, die Erfindung gegebenenfalls besser zu definieren.
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Zunächst ist unter Bezugnahme auf 1 ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Fahrerassistenzvorrichtung 3, die eine erfindungsgemäße optische Baugruppe 5 und eine Steuereinheit 7 umfasst, versehen. Die optische Baugruppe 5 ist auf dem Dach des Kraftfahrzeugs 1 befestigt und zentriert, wobei jedoch die Position und die Anzahl optischer Baugruppen variieren können.
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Die optische Baugruppe 5 umfasst einen Sensorenblock 9, der aus mindestens zwei Sensoren besteht, und ein Reinigungssystem 10. Insbesondere umfasst der Sensorenblock 9 einen ersten optischen Sensor 11 und einen zweiten optischen Sensor 13, die übereinander entlang einer Rotationsachse 100 des Reinigungssystems 10 gelagert sind, wobei die optischen Sensoren 11, 13 auch auf der Steuereinheit 7 übereinander gelagert sein können.
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Bei dem veranschaulichten Beispiel ist der erste optische Sensor 11 eine Sichtkamera, und der zweite optische Sensor 13 ist ein LIDAR-Sensor, gemäß dem angelsächsischen Akronym für „Light Detection and Ranging“. Der erste optische Sensor 11 und der zweite optische Sensor 13 erfassen gemeinsam die Außenumgebung des Kraftfahrzeugs 1 und erzeugen Daten, die sie zu der Steuereinheit 7 übertragen. Die Steuereinheit 7 ist fähig, das Reinigungssystem 10 zum Beispiel periodisch und/oder wenn das Sichtfeld des einen und/oder des anderen optischen Sensors 11, 13 beeinträchtigt ist, auszulösen.
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2 veranschaulicht ausführlicher die optische Baugruppe 5, die das Reinigungssystem 10 und den Sensorenblock 9 umfasst. Zur Klarheit ist der Sensorenblock 9 teilweise durchsichtig dargestellt, um das Reinigungssystem 10 erscheinen zu lassen. Der Sensorenblock 9 ist insbesondere derart angeordnet, dass er auf der Rotationsachse 100 des Reinigungssystems 10 zentriert ist.
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Das Reinigungssystem 10 umfasst eine erste Reinigungsbaugruppe 15, eine zweite Reinigungsbaugruppe 17, ein Verteilungs- und Spritzorgan 19, das den Fluidanschluss jeder der Reinigungsbaugruppen 15, 17 sicherstellt, und eine Vorrichtung 21 zum Antreiben in gleichzeitiger Drehung der Reinigungsbaugruppen 15, 17. Das Reinigungssystem 10 ist beweglich auf dem Sensorenblock 9 derart montiert, dass es gemäß einer Rotationsbewegung, die von den Pfeilen 1000 veranschaulicht ist, um die Rotationsachse 100 angetrieben werden kann.
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Die Antriebsvorrichtung 21 umfasst mindestens einen Elektromotor 23 und eine Kurbel 25, die ein Befestigungslager 27, das die unterschiedlichen Reinigungsbaugruppen 15, 17 trägt, umfasst. Die Kurbel 25 erstreckt sich entlang einer radialen Richtung 200 in Bezug auf die Rotationsachse 100 in einer Freiraumzone 28, die zwischen dem ersten optischen Sensoren 11 und dem zweiten optischen Sensoren 13 eingerichtet ist. Die Kurbel 25 verbindet die Reinigungsbaugruppen 15, 17 mit dem Motor 23, wobei dieser dazu fähig ist, die erste Reinigungsbaugruppe 15 und die zweite Reinigungsbaugruppe 17 des Reinigungssystems 10 zwischen einer ersten Ruheendposition, in der die Reinigungsbaugruppen nicht in dem Sichtfeld der optischen Sensoren 11, 13 sind, und einer zweiten Endposition, in der die Reinigungsbaugruppen die gesamte entsprechende optische Oberfläche über das Scheibenwischerblatt, das jede Reinigungsbaugruppe trägt, überstrichen haben, gleichzeitig in Drehung anzutreiben.
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Bei dem veranschaulichten Beispiel ist der Motor 23 im Bereich eines ersten Längsendes 29 der optischen Baugruppe 5, in der Nähe des ersten optischen Sensors 11 angeordnet, während die Steuereinheit 7 an einem zweiten Längsende 31, das der optischen Baugruppe 5 entgegengesetzt ist, angeordnet ist. Alternativ kann die Steuereinheit 7 von dem Sensorenblock 9 entfernt eingerichtet sein.
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Die Kurbel 25 umfasst ein erstes Ende 32, das mit dem Elektromotor 23 des Reinigungssystems 10 zusammenwirkt, und ein zweites Ende 33, das dem ersten Ende 32 entgegengesetzt ist, das dazu konfiguriert ist, die Reinigungsbaugruppen 15, 17 insbesondere über das Befestigungslager 27 zu tragen.
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Jede der Reinigungsbaugruppen 15, 17 ist zum Überstreichen einer optischen Oberfläche eines unterschiedlichen optischen Sensors bestimmt. Die erste Reinigungsbaugruppe 15 ist zur Reinigung durch Überstreichen einer ersten optischen Oberfläche 35 des ersten optischen Sensors 11 bestimmt, während die zweite Reinigungsbaugruppe 17 zur Reinigung durch Überstreichen einer zweiten optischen Oberfläche 37 des zweiten optischen Sensors 13 bestimmt ist.
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Aufgrund der Beschaffenheit des ersten optischen Sensors 11 und des zweiten optischen Sensors 13, jeweils eine Sichtkamera und ein LIDAR-Sensor, sind diese von optischen Oberflächen 35, 37 mit unterschiedlichen Längsmaßen gekennzeichnet, wobei die Längsmaße parallel zu der Rotationsachse 100 gemessen werden.
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Die zweite optische Oberfläche 37 des zweiten optischen Sensors 13 weist ein zweites Längsmaß 370 auf, das größer ist als ein erstes Längsmaß 350 der ersten optischen Oberfläche 35 des ersten optischen Sensors 11. Daraus ergibt sich, dass, um das Überstreichen derartiger Oberflächen sicherstellen zu können, die erste Reinigungsbaugruppe 15 von einer ersten Länge 150 gekennzeichnet ist, die parallel zu der Rotationsachse 100 gemessen wird, die kleiner ist als eine zweite Länge 170 der zweiten Reinigungsbaugruppe 17.
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Es sei auch darauf verwiesen, dass je nach Beschaffenheit des Sensors das integrale Überstreichen der optischen Oberfläche eventuell nicht erforderlich ist. Das Sichtfeld des ersten Sensors ist, wie dargestellt, zum Beispiel auf einen unteren Abschnitt 39 der ersten optischen Oberfläche 35 derart beschränkt, dass die erste Reinigungsbaugruppe 15 bemessen ist, um ihre Überstreichungsaktion auf diesen unteren Abschnitt zu beschränken. Mit anderen Worten ist die erste Länge 150 der ersten Reinigungsbaugruppe 15 kleiner als das erste Längsmaß 350 des ersten optischen Sensors 11, und die erste Reinigungsbaugruppe 15 erstreckt sich parallel zu der ersten optischen Oberfläche 35 nur auf dem Niveau des unteren Abschnitts 39 dieser Letzteren.
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Das gilt auch für den zweiten optischen Sensor 13 derart, dass die zweite Reinigungsbaugruppe 17 eine zweite Länge 170 im Wesentlichen kleiner als das zweite Längsmaß 370 der zweiten optischen Oberfläche 37 derart aufweisen kann, dass das Überstreichen auf den Abschnitt der zweiten optischen Oberfläche 37, der dem Sichtfeld des zweiten optischen Sensors 13 entspricht, beschränkt wird.
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Die erste optische Oberfläche 35 und die zweite optische Oberfläche 37 weisen beide halbzylindrische, koaxiale und auf die Rotationsachse 100 zentrierte Strukturen auf. Insbesondere erstrecken sie sich auf einem Winkelabschnitt von etwa 180°, der dem maximalen Sichtfeld der ersten optischen Oberfläche 35 und der zweiten optischen Oberfläche 37 entspricht. Die erste optische Oberfläche 35 und die zweite optische Oberfläche 37 erstrecken sich in der Längsverlängerung voneinander, wobei beide von einem im Wesentlichen gleichen radialen Abstand, der entlang der radialen Richtung 200 in Bezug auf die Rotationsachse 100 gemessen wird, gekennzeichnet sind.
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Da der erste optische Sensor 11 eine Sichtkamera ist, ist die erste optische Oberfläche 35 durchsichtig und lässt das Licht des sichtbaren Spektrums durchgehen. Sie kann aus Glas bestehen, das vorteilhafterweise mit einer UV-Schutz-Beschichtung behandelt ist. Die zweite optische Oberfläche 37, die mit dem zweiten optischen Sensoren 13 vom LIDAR-Typ assoziiert ist, ist dazu fähig, Lichtwellen durchzulassen, die von einer Laserquelle emittiert werden, und kann zum Beispiel aus gefärbtem Polycarbonat, das ebenfalls mit einer UV-Schutz-Beschichtung behandelt ist, bestehen.
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Nun wird das Reinigungssystem, insbesondere unter Bezugnahme auf die 3 und 4 ausführlicher beschrieben. Wie erwähnt, umfasst das Reinigungssystem 10 hauptsächlich die erste Reinigungsbaugruppe 15, die zweite Reinigungsvorrichtung 17, das Verteilungs- und Spritzorgan 19 und die Kurbel 25 der Antriebsvorrichtung 21.
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Das zweite Ende 33 der Kurbel 25 weist eine Aufweitung auf, die das Befestigungslager 27 jedes der Blätter der Reinigungsbaugruppen 15, 17 und des Verteilungs- und Spritzorgans 19 bildet, wobei die Aufweitung aus zwei Dreieckplatten 45, die zueinander parallel sind, besteht.
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Zur Befestigung des Verteilungs- und Spritzorgans umfasst das Befestigungslager 27 mindestens ein komplementäres Befestigungsorgan 41, das einen Vorsprung einer der Dreieckplatten 45 bildet, der dazu geeignet ist, mit mindestens einem Befestigungsorgan 43 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 zusammenzuwirken.
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Zur Befestigung der Reinigungsbaugruppen umfasst das Befestigungslager 27 zu beiden Seiten des Körpers der Kurbel 25 Aufnahmezonen 47 eines Endes eine Reinigungsbaugruppe. Insbesondere sind jede Aufnahmezone und die entsprechende Reinigungsbaugruppe dazu konfiguriert, eine Schwenkverbindung zum Beispiel durch Zusammenwirken eines Dorns in einer passenden Öffnung zu erlauben.
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Die erste Reinigungsbaugruppe 15 weist die Form eines Wischerblatts für verglaste Oberfläche mit mindestens einem Arm, erster Arm 49 genannt, einen ersten Blattträger 51 und ein erstes Blatt 53 auf. Auf ähnliche Art weist die zweite Reinigungsbaugruppe 17 die Form eines Wischerblatts für verglaste Oberfläche, mit mindestens einem Arm, zweiter Arm 55 genannt, der von dem ersten Arm 49 getrennt ist, einen zweiten Blattträger 57, der von dem ersten Blattträger 51 getrennt ist, und ein zweites Blatt 59, das von dem ersten Blatt 53 getrennt ist, auf.
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Jede der Reinigungsbaugruppen 15, 17 ist unabhängig von der anderen auf dem Befestigungslager 27 befestigt. Insbesondere ist ein Ende des ersten Arms 49 dazu konfiguriert, eine erste Anlenkung zwischen der ersten Reinigungsbaugruppe 15 und dem Befestigungslager 27, hier durch Zusammenwirken erster Dorne 61 mit Sacklöchern, die auf den Platten in der entsprechenden Aufnahmezone eingerichtet sind, sicherzustellen. Und ein Ende des zweiten Arms 55 ist dazu konfiguriert, eine zweite Anlenkung zwischen der ersten Reinigungsbaugruppe 15 und dem Befestigungslager 27, hier durch Zusammenwirken zweiter Dorne 63 mit Sacklöchern 62, die auf den Platten in der Aufnahmezone 47 eingerichtet sind, sicherzustellen.
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Die Dreieckplatten des Befestigungslagers bilden somit zu beiden Seiten des Körpers der Kurbel 25 unabhängige Anlenkungszonen jeder der Reinigungsbaugruppen 15, 17. Die erste Anlenkung und die zweite Anlenkung sind voneinander derart unabhängig, dass die Druckkraft auf der entsprechenden optischen Oberfläche der einen oder anderen Reinigungsbaugruppe variieren kann, während der Antrieb in Drehung gleichzeitig ist.
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Der erste Arm 49 trägt den ersten Blattträger 51. Das gilt auch für den zweiten Arm 55, der den zweiten Blattträger 57 trägt. Die Verbindung zwischen Arm und Blattträger wird mittels eines Adapter-Steckverbindersystems 65 sichergestellt, die zueinander schwenkend um eine Schwenkachse 490, 550 jeweils im Bereich des ersten Arms 49 und des zweiten Arms 55 angeordnet montiert sind.
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Der erste Blattträger 51 und der zweite Blattträger 57 tragen jeweils das erste Blatt 53 und das zweite Blatt 59 derart, dass sie längs gehalten werden. Das erste Blatt 53 und das zweite Blatt 59 sind aus einem biegsamen und widerstandsfähigen Material, zum Beispiel aus einem Material vom Typ Kautschuk oder Polymer, hergestellt, das dazu geeignet ist, jede Ablagerung von Verunreinigungen auf den optischen Oberflächen der optischen Baugruppe abzustreifen.
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Der zweite Blattträger 57 ist insbesondere dazu konfiguriert, das Spritzen des Reinigungsfluids auf der zweiten optischen Oberfläche 37 des zweiten optischen Sensors 13 sicherzustellen. Dazu umfasst er eine Zwischenleitung 67 zur Versorgung des Blattträgers mit Reinigungsfluid, einen Zirkulationskanal 69 in dem Körper des Blattträgers sowie eine Vielzahl von Spritzdüsen 71 des Reinigungsfluids, die auf dem Zirkulationskanal eingerichtet sind.
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Der Zirkulationskanal 69 erstreckt sich längs in einem Körper 73 des zweiten Blattträgers 57. Er bildet eine zylindrische Aussparung, die sich zum Teil zwischen einem ersten Abschluss 571 und einem zweiten Abschluss 572, längs dem ersten Abschluss 571 des zweiten Blattträgers 57 entgegengesetzt, erstreckt. Das Reinigungsfluid 2000, das insbesondere auf 4 dargestellt ist, wird in den Zirkulationskanal 69 von der Zwischenleitung 67 zugeführt, die in dem Zirkulationskanal 69 in dem Körper 73 mündet und aus dem Körper 73 austritt, um mit einem externen Versorgungskreislauf verbunden zu sein. Die Zwischenleitung 67 umfasst hier mindestens einen Abschnitt, der sich mindestens zum Teil parallel zu dem zweiten Blattträger 57 erstreckt.
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Die Spritzdüsen 71 sind in dem Körper 73 des zweiten Blattträgers 57 derart angeordnet, dass sie das Reinigungsfluid in Richtung der zweiten optischen Oberfläche zerstäuben. Sie münden jeweils in den Zirkulationskanal 69 des Körpers 73 des zweiten Blattträgers 57 und sind der Richtung der zweiten optischen Oberfläche zugewandt.
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Der zweite Blattträger 57 umfasst auch eine Vielzahl von Pratzen 75, die das erste Blatt 53 in der zweiten Reinigungsbaugruppe 17 halten.
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Da die erste Reinigungsbaugruppe 15 eine erste Länge 150, die kleiner ist als die zweite Länge 170 der zweiten Reinigungsbaugruppe 17, aufweist, hat das erste Blatt 53 ein Längsmaß, das kleiner als das des zweiten Blatts 59 ist. Ebenso hat der erste Blattträger 51 ein Längsmaß, das kleiner als das des zweiten Blattträgers 57 ist, wobei die erste Reinigungsbaugruppe 15 und die zweite Reinigungsbaugruppe 17 somit jeweils in Bezug auf die erste optische Oberfläche und in Bezug auf die zweite optische Oberfläche proportioniert sind.
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Die erste Länge 150 der ersten Reinigungsbaugruppe 15 ist auch, wie oben für die Maße der Reinigungsbaugruppen dargelegt, kleiner als das Längsmaß der ersten optischen Oberfläche derart, dass sie nur das Überstreichen des Sichtfeldes des ersten Sensors und nicht seines gesamten Längsmaßes sicherstellt. Umgekehrt ist die zweite Länge 170 der zweiten Reinigungsbaugruppe 17 im Wesentlichen gleich dem Längsmaß der zweiten optischen Oberfläche. Daraus resultiert, dass das zweite Blatt 59 die zweite optische Oberfläche auf ihrem gesamten Längsmaß abstreift.
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Jede der Reinigungsbaugruppen 15, 17 ist dazu konfiguriert, das Spritzen des Reinigungsfluids 2000 auf der optischen Oberfläche, die sie überstreicht, sicherzustellen. Insbesondere wird bei dem erfindungsgemäßen Reinigungssystem 10 das Spritzen des Reinigungsfluids gemäß unterschiedlichen Mitteln innerhalb der ersten Reinigungsbaugruppe 15 und der zweiten Reinigungsbaugruppe 17, insbesondere dank der Konzeption des Verteilungs- und Spritzorgans 19 sichergestellt.
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Das Reinigungsfluid 2000 wird von einem Vorratsbehälter außerhalb des optischen Systems zu den Reinigungsbaugruppen 15, 17 von einem Anschlussschlauch 76 und von dem Verteilungs- und Spritzorgan 19 zugeführt.
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Der Anschlussschlauch 76 weist eine Röhrenform auf und ist entlang der Kurbel 25 der Antriebsvorrichtung 21 zwischen dem ersten Ende 32 und dem Befestigungslager 27 angeordnet.
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Um den hydraulischen Anschluss der ersten Reinigungsbaugruppe 15 und der zweiten Reinigungsbaugruppe 17 an diesen Anschlussschlauch 76 zu erlauben, umfasst das Verteilungs- und Spritzorgan 19 eine Sammelzone 190, aus der ein Zweig 77 und zwei Kanülen austreten, insbesondere eine Versorgungskanüle 79 und eine Ableitungskanüle 81 des Reinigungsfluids aus dem Verteilungs- und Spritzorgan 19 heraus.
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Das Verteilungs- und Spritzorgan 19 weist eine im Wesentlichen „T“förmige Struktur auf und umfasst darin eine erste Kammer 82 zur Zirkulation des Reinigungsfluids, die sich sowohl in der Sammelzone 190 als auch in dem Zweig 77 erstreckt.
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Der Zweig 77 hat parallelepipedische Form und erstreckt sich entlang einer Längsachse 500. Er umfasst eine Vielzahl von Spritzöffnungen 83, die dazu bestimmt sind, das Reinigungsfluid zu der ersten optischen Oberfläche des ersten optischen Sensors zu zerstäuben. Dazu sind die Spritzöffnungen 83, wie die Spritzdüsen 73, der zu behandelnden optischen Oberfläche zugewandt, und die Spritzöffnungen münden im Inneren des Zweigs 77 auf der ersten Kammer 82.
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Die Ableitungskanüle 81 erstreckt sich parallel zu der Längsachse 500, zum Beispiel derart, dass sie auf der Längsachse 500 zentriert ist, und sie ist dazu konfiguriert, mit der Zwischenleitung 67 zusammenzuwirken. Die Versorgungskanüle 79 erstreckt sich senkrecht zu der Längsachse 500 und ist längs entlang der Längsachse 500 zwischen den Spritzöffnungen 83 des Zweigs 77 und der Ableitungskanüle 81 eingefügt. Die Struktur des Verteilungs- und Spritzorgans 19 wird unten ausführlicher dargelegt.
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Wenn das Reinigungssystem 10 zusammengefügt wird, wird das Verteilungs- und Spritzorgan 19 im Bereich des Befestigungslagers 27 der Kurbel 25 eingerichtet. Es ist fluidisch mit dem Anschlussschlauch 76 durch die Versorgungskanüle 79 verbunden.
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Bei dem veranschaulichten Beispiel wird die Versorgungskanüle 79 in den Anschlussschlauch 76 eingesetzt, wobei dieser Letztere einen größeren Durchmesser als die Versorgungskanüle 79 aufweist. Alternativ kann das Reinigungssystem 10 die umgekehrte Konfiguration derart aufweisen, dass die Versorgungskanüle 79 den Anschlussschlauch 76 umgibt.
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Der Zweig 77 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 erstreckt sich parallel zu der ersten Reinigungsbaugruppe 15 und spezifischer zu dem ersten Blattträger 51. Insbesondere ist das Verteilungs- und Spritzorgan 19 mit der ersten Reinigungsbaugruppe 15 nicht in direktem Kontakt.
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Das Reinigungsfluid wird somit in das Reinigungssystem 10 von dem Anschlussschlauch 76 zugeführt, tritt dann in das Verteilungs- und Spritzorgan 19 im Bereich der Sammelzone 190 über die Versorgungskanüle 79 ein. Es zirkuliert in der ersten Kammer 82, die eine aufgeweitete Struktur aufweist, um die Verteilung des Reinigungsfluids entweder zu dem Zweig 77, in Richtung der ersten Reinigungsbaugruppe 15, oder zu der Ableitungskanüle 81, zu der zweiten Reinigungsbaugruppe 17, zu begünstigen. Das Reinigungsfluid, das in der ersten Kammer 82 im Bereich des Zweigs 77 zirkuliert, durchquert anschließend die Spritzöffnungen 83 und wird auf der ersten optischen Oberfläche des ersten optischen Sensors zerstäubt, während das Reinigungsfluid, das zu der Ableitungskanüle 81 gesandt wird, nacheinander durch die Zwischenleitung 67 und in dem Zirkulationskanal 69, der in die zweite Reinigungsbaugruppe integriert ist, durchgeht und dann die Spritzdüsen 71 durchquert, um auf der zweiten optischen Oberfläche des zweiten optischen Sensors zerstäubt zu werden.
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Die 5 bis 7 veranschaulichen das Verteilungs- und Spritzorgan 19 ausführlicher, wie oben kurz beschrieben.
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Das Verteilungs- und Spritzorgan 19 kann zwei Halbschalen mit komplementärer Form umfassen, die, wenn sie zusammengefügt werden, das Verteilungs- und Spritzorgan 19 bilden und die erste Kammer 82 innerhalb dieses Organs abgrenzen.
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Eine erste Halbschale 85 bildet eine Basis des Verteilungs- und Spritzorgans 19, während eine zweite Halbschale 87 einen Deckel mit Formen und Maßen, die zu denjenigen der ersten Halbschale komplementär sind, bildet.
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Die erste Halbschale 85 umfasst mindestens eine erste Wand 89 und eine Vielzahl erster Seitenwandabschnitte 91. Ebenso umfasst die zweite Halbschale 87 eine zweite Wand 93, die sich parallel zu der ersten Wand 89 erstreckt, und eine Vielzahl zweiter Seitenwandabschnitte 95. Die zweiten Seitenwandabschnitte 95 erstrecken sich in der Kontinuität der ersten Seitenwandabschnitte 91 der ersten Halbschale 85 derart, dass die ersten Seitenwandabschnitte 91 und die zweiten Seitenwandabschnitte 95 Seitenwände 97 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 bilden, wenn dieses Letztere zusammengefügt wird, wobei die Halbschalen 85, 87 zum Beispiel durch Schweißen, insbesondere durch Ultraschallschweißen, fest verbunden werden.
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Alternativ kann das Verteilungs- und Spritzorgan 19 aus einem einzigen Stück hergestellt werden.
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Die Versorgungskanüle 79 und die Ableitungskanüle 81 treten aus der zweiten Halbschale 87, spezifischer der zweiten Wand 93 und aus einem der zweiten Seitenwandabschnitte 95 der zweiten Halbschale 87 aus. Jede der Kanülen umfasst ein Winkelstück 99 und ein geradliniges Segment 101, das sich parallel zu der zweiten Wand 93 erstreckt. Jedes der geradlinigen Segmente 101 der Versorgungskanüle 79 und der Ableitungskanüle 81 weist im Bereich eines freien Endes einen kegelstumpfförmigen Kopf 103 auf, der eine Schulter auf dem geradlinigen Segment bildet, die dazu bestimmt ist, die Abdichtung des Fluidanschlusses der Kanülen mit der Anschlusskanüle 76 und der Zwischenleitung 67 des jeweiligen Reinigungssystems sicherzustellen.
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Insbesondere können die Versorgungskanüle 79 und/oder die Ableitungskanüle 81 jeweils, wie dargestellt, in die erste Kammer 82 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 im Bereich einer länglichen Öffnung 105, die dazu bestimmt ist, die Zirkulation des Reinigungsfluids zu begünstigen, münden. Alternativ kann die Öffnung kreisförmig sein.
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Bei dem veranschaulichten Beispiel treten die Versorgungskanüle 79 und die Ableitungskanüle 81 aus der zweiten Halbschale 87 aus, und es sei darauf hingewiesen, dass diese zweite Halbschale 87 die Halbschale ist, die entgegengesetzt jeder Reinigungsbaugruppe 15, 17 derart zugewandt ist, dass der Fluidanschluss des Verteilungs- und Spritzorgans 19 nicht Gefahr läuft, das Fluidspritzen auf die optischen Oberflächen oder auch das Überstreichen der verglasten Oberfläche durch die entsprechenden Reinigungsbaugruppen zu behindern.
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Die Spritzöffnungen 83, hier zwei, sind in einer der Seitenwände 97 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 eingerichtet, insbesondere in der Seitenwand 97, die auf derselben Seite einer Längsebene 600, parallel zu der Seitenwand 97 und durch die Ableitungskanüle verlaufend, wie die Versorgungskanüle 79 eingerichtet ist.
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Insbesondere können gemäß dem veranschaulichten Beispiel die Spritzöffnungen 83 in einem der ersten Abschnitte der Seitenwand 91 des Zweigs 77 eingerichtet sein. Alternativ können die Spritzöffnungen 83 in einem der zweiten Seitenwandabschnitte 95 des Zweigs 77 oder auch im Bereich der Verbindungsschnittfläche der ersten Halbschale 85 und der zweiten Halbschale 87 derart angeordnet sein, dass sich die Spritzöffnungen 83 in dem ersten Seitenwandabschnitt 91 und in dem zweiten Seitenwandabschnitt 95 erstrecken.
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Beispielhaft können die Spritzöffnungen 83 rechteckig oder kreisförmig sein, wobei derartige Spritzöffnungen 83 durch Perforation der Seitenwand 97 erhalten werden können.
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Das Verteilungs- und Spritzorgan 19 kann mindestens ein Befestigungsorgan 43 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 in dem Reinigungssystem 10 umfassen, das dazu konfiguriert ist, mit einem komplementären Befestigungsorgan 41, das in dem Befestigungslager 27 eingerichtet ist, das insbesondere auf den 3 und 4 sichtbar ist, zusammenzuwirken.
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Das Verteilungs- und Spritzorgan 19, das auf den 5 bis 7 dargestellt ist, umfasst zwei Befestigungsorgane 43, die einander entgegengesetzt angeordnet sind und von der ersten Halbschale 85 getragen werden. Alternativ kann mindestens eines dieser Befestigungsorgane mindestens teilweise in der zweiten Halbschale 87 integriert sein.
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Bei der veranschaulichten Konfiguration besteht das erste Befestigungsorgan aus einem Zapfen 107, der hier rechteckig und flach ist, der aus dem ersten Seitenwandabschnitt 91 austritt und sich parallel zu der ersten Wand 89 der ersten Halbschale 85 erstreckt.
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Ein zweites Befestigungsorgan besteht aus einem Clipelement 109, das zwei elastische, zueinander parallele Laschen umfasst, die sich senkrecht zu der Längsebene 600 erstrecken. Jede elastische Lasche ist dazu fähig, bei der Installation des Verteilungs- und Spritzorgans auf dem Lager verformt zu werden, um durch eine elastische Rückstellkraft den Freiraum zueinander zu verhindern.
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Es sei darauf hingewiesen, dass dieses Befestigungsbeispiel mit zwei Befestigungsorganen für die Erfindung nicht einschränkend ist, und dass das Verteilungs- und Spritzorgan 19 auch ein einziges Befestigungsorgan 43, das von der einen oder der anderen der Halbschalen 85, 87 getragen wird und/oder von anderen Befestigungsmitteln, wie zum Beispiel Haftelementen befestigt wird, umfassen kann.
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Das Verteilungs- und Spritzorgan 19 umfasst auch zwei Führungselemente 111. Diese Führungselemente 111 bestehen aus zwei gekrümmten Schienen, die von der ersten Halbschale 85 getragen werden, wobei sich diese Führungselemente von der Fläche des Verteilungs- und Spritzorgans 19, die dazu bestimmt ist, gegenüber dem Befestigungslager 27 zu sein, erstrecken. Insbesondere ist bei dem veranschaulichten Beispiel mindestens eine Schiene, die ein Führungselement bildet, dazu konfiguriert, sich in der Verlängerung eines ersten Seitenwandabschnitts 91 und somit in der Verlängerung einer Seitenwand 97 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 zu erstrecken. Insbesondere sind die Führungselemente 111 in der ersten Halbschale 85, die nicht direkt die Versorgungskanüle 79 und die Ableitungskanüle 81 trägt, angeordnet.
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Die Führungselemente 111 sind dazu konfiguriert, das Einsetzen durch Schieben des Verteilungs- und Spritzorgans 19 auf dem Befestigungslager 27 zu erlauben. Sie sind insbesondere dazu konfiguriert, entlang eines Seitenrands 113 des Befestigungslagers 27, der in den 3 und 4 sichtbar ist, zu gleiten.
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Wenn das Verteilungs- und Spritzorgan 19 auf dem Befestigungslager 27 des Reinigungssystems 10 montiert ist, umrahmen somit ein erstes komplementäres Befestigungsorgan 115 des Befestigungslagers 27, das dazu konfiguriert ist, mit dem Zapfen, der das erste Befestigungsorgan 107 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 bildet, zusammenzuwirken, und ein zweites komplementäres Befestigungsorgan 117 des Befestigungslagers 27, das dazu konfiguriert ist, mit dem Clipelement, das das zweite Befestigungsorgan 109 Verteilungs- und Spritzorgans 19 bildet, zusammenzuwirken, das Verteilungs- und Spritzorgan 19. Derartige komplementäre Befestigungsorgane beugen der Verlagerung des Verteilungs- und Spritzorgans 19 auf dem Befestigungslager 27 und der Kurbel 25 entlang einer Querrichtung 800, die zu der Längsachse 500 senkrecht und zu einem längsten Maß der Kurbel 25 parallel ist, vor.
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Ebenso beugen die Führungselemente 111, die sich zu beiden Seiten des Befestigungslagers 27 entlang von mindestens zwei seiner Seitenränder 113 erstrecken, der Verlagerung des Verteilungs- und Spritzorgans 19 auf dem Befestigungslager 27 entlang der Richtung, die von der Längsachse 500 definiert wird, vor.
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Die 6 und 7 legen die Innenkonfiguration des Verteilungs- und Spritzorgans 19, wie es auf 5 dargestellt ist, ausführlich dar. Jede der Halbschalen des Verteilungs- und Spritzorgans 19 umfasst mindestens eine Rippe 119 und/oder eine Nut 121 mit komplementären Formen, wobei die Nut 121 die Rippe 119 aufnimmt, wenn die zwei Halbschalen aufeinander zusammengefügt werden. Bei der dargestellten Konfiguration umfasst die erste Halbschale 85, die die Basis des Verteilungs- und Spritzorgans 19 bildet, die Nut 121, während die zweite Halbschale 87, die ihren Deckel bildet, die Rippe 119 umfasst.
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Die Rippe 119 besteht aus einem Materialband, das sich senkrecht zu der zweiten Wand 93 der zweiten Halbschale 87 erstreckt. Die zweite Halbschale 87 weist die Form einer Platte auf, deren Seitenflächen 123 die zweiten Abschnitte der Seitenwände 95 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 bilden. Die Rippe 119 erstreckt sich von einer Innenfläche der Platte vorragend, das heißt einer Seite der anderen Halbschale zugewandt, wenn diese zwei Halbschalen aufeinander zusammengefügt werden. Die Rippe 119 nimmt an dem Abgrenzen der Kontur der ersten Kammer 82 des Verteilungs- und Spritzorgans 19 teil. Wie auf 6 sichtbar ist, münden die länglichen Öffnungen 105, die die fluidische Kommunikation am Eingang und Ausgang des Verteilungs- und Spritzorgans 19 sicherstellen, auf dieser Innenfläche der Platte, die die zweite Halbschale bildet, im Inneren der Zone, die von der Rippe 119 abgegrenzt wird.
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Die Nut 121 ist in der ersten Halbschale 85, die die Basis des Verteilungs- und Spritzorgans 19 bildet, enthalten. Die Nut 121 bildet einen Graben, der sich zum Teil in einer Dicke 127 der ersten Seitenwandabschnitte 91 erstreckt, und umgibt mindestens zum Teil die erste Zirkulationskammer 82 des Reinigungsfluids.
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Die erste Kammer 82 ist somit von der ersten Wand 89, der zweiten Wand 93 und den ersten Seitenwandabschnitten 91 abgegrenzt, wobei die Nut 121 und die Rippe 119 die Abdichtung des Verteilungs- und Spritzorgans 19 im Bereich der Verbindungsschnittfläche zwischen der ersten Halbschale 85 und der zweiten Halbschale 87 sicherstellen.
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Wie oben erwähnt, umfasst bei dem veranschaulichten Beispiel die erste Halbschale 85 die Spritzöffnungen 83 im Bereich einer der Seitenwände des Zweigs 77 und insbesondere im Bereich des ersten Seitenwandabschnitt 91, der dazu konfiguriert ist, der ersten optischen Oberfläche 35 des ersten optischen Sensors 11 zugewandt zu sein. Die Spritzöffnungen 83 erstrecken sich durch den ersten Seitenwandabschnitt 91 der ersten Halbschale 85 ausgehend von einer Außenfläche 125 und bis in die erste Kammer 82 des Verteilungs- und Spritzorgans 19. Die Spritzöffnungen 83 erstrecken sich quer zu der Nut 121, indem sie diese Letztere in zwei Durchstößen 129 unterbrechen.
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Das gilt auch für die Rippe 119, die zwei Unterbrechungen 131 aufweist, die es den Spritzöffnungen 83 erlauben, in die erste Kammer 82 zu münden, und dem Reinigungsfluid, zum Äußeren des Verteilungs- und Spritzorgans gespritzt zu werden.
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Bei der Lektüre des oben Stehenden versteht man, dass die vorliegende Erfindung ein Verteilungs- und Spritzorgan vorschlägt, das für ein Reinigungssystem bestimmt ist, das dazu konfiguriert ist, mindestens zwei optische Sensoren mit unterschiedlichen Längsmaßen, die aufeinander angeordnet sind, zu reinigen. Das Verteilungsorgan stellt einerseits das Spritzen eines Reinigungsfluids auf eine erste optische Oberfläche eines ersten optischen Sensors, die von einer ersten Reinigungsbaugruppe überstrichen wird, sicher. Das Verteilungs- und Spritzorgan stellt andererseits den Fluidanschluss einer ersten Reinigungsbaugruppe sicher, die dazu konfiguriert ist, das Reinigungsfluid auf eine zweite optische Oberfläche eines zweiten optischen Sensors zu spritzen.
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Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Mittel und Konfigurationen, die hier beschrieben und veranschaulicht sind, beschränkt, und erstreckt sich auch auf jedes gleichwertige Mittel oder jede gleichwertige Konfiguration und jede technische Kombination, die derartige Mittel betreibt. Insbesondere können die Anzahl von Spritzöffnungen, der Typ und die Anzahl von Befestigungsorganen oder Führungselementen geändert werden, ohne der Erfindung zu schaden, sofern das Reinigungssystem schlussendlich dieselben Funktionalitäten erfüllt wie die, die in diesem Dokument beschrieben sind.
