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Die
Erfindung betrifft einen Träger
mit einer Waschdüse
nach dem Oberbegriff der Ansprüche
1 bis 3.
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Waschdüsen der
genannten Art werden bei heutigen Kraftfahrzeugen eingesetzt, um
einen Waschflüssigkeitsstrahl
gezielt gegen eine gewünschte,
zu reinigende Fläche
zu spritzen. Neben der Windschutzscheibe trifft dies insbesondere
auf die Streuscheibe eines Scheinwerfers zu, der häufig nicht über einen
Scheibenwischer verfügt.
Dabei muss die Waschdüse
zunächst
in eine für
den Waschvorgang günstige
Position verfahren werden, damit der Waschflüssigkeitsstrahl eine ausreichende Reinigungswirkung
erreicht. Hierbei ist aus optischen Gründen, wie auch aufgrund erhöhter Anforderungen an
eine strömungsgünstige Gestaltung
der Karosserie zumeist eine weitgehend zurückgesetzte Anordnung der Waschdüse in der
Ruheposition erwünscht. Die
hierzu erforderliche Verfahrbarkeit der Waschdüse wird mittels des Tragarmes
realisiert, der die Waschdüse
aus einer beispielsweise mittels einer Abdeckung verschlossenen
Ausnehmung eines vorderen Karosserieelementes in die optimale Betriebsposition
verfährt.
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In
der Ruheposition ist die Waschdüse
daher vor Umwelteinflüssen
weitgehend geschützt
im Inneren der Karosserie angeordnet.
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Bei
Fahrzeugen, die weitgehend senkrecht ausgerichtete Scheinwerfer
mit einem davor angeordneten Stoßfänger aufweisen, sind Waschdüsen der
beschriebenen Art ohne Schwierigkeiten anzuordnen, jedoch bereiten
moderne Karosserieformen mit stark geneigten Scheinwerfern zunehmend Schwierigkeiten.
Die Waschdüse
muss hierzu an einem relativ langen Tragarm weit nach vorn horizontal verfahren
werden, wobei der Waschflüssigkeitsstrahl mit
einem flachen Winkel auf den Scheinwerfer auftrifft. Nachteilig
wirkt sich dabei aus, dass sich die Reinigungswirkung durch den
flachen Winkel verschlechtert.
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Es
ist bereits daran gedacht worden, den Tragarm im Wesentlichen vertikal
aus einem vor den Scheinwerfern angeordneten Karosseriebereich herauszufahren,
um so einen günstigeren
Sprühwinkel zu
ermöglichen.
Nachteilig wirkt sich hierbei aus, dass der Stoßfänger inzwischen als integraler
Bestandteil der Karosseriestruktur ausgeführt wird und kaum noch einen
ausreichenden Einbauraum für
verfahrbare Waschdüsen
bietet. Zudem ist dieser Bereich als Deformationszone ausgeführt und
daher zum Einbau des Tragarmes wenig geeignet.
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Die
DE 21 54 522 A offenbart
eine Vorrichtung zur Reinigung von Flächen, bei der eine Kolbenstange
zur Bewegung einer Waschdüse über die
Fläche
von elastischer Bauart ist. Diese Kolbenstange wird in einem gekrümmten Arbeitszylinder
geführt.
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Die
DE 42 03 380 C1 offenbart
eine Sprüheinrichtung,
bei der ein Düsenträger mehrere
einzelne, rohrförmige
Segmente hat, welche über
Scharniere miteinander verbunden sind. Durch Spannung eines Seilzuges
wird der Düsenträger ausgelenkt.
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Die
FR 2 709 715 A1 offenbart
eine Sprüheinrichtung
mit einem klappbaren Träger
für eine Waschdüse. Der
Tragarm lässt
sich von einer zurück geklappten
Ruheposition in eine hervorstehende Betriebsposition klappen.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, die geführten und verformten Träger mit
einer Waschdüse
der genannten Art so zu gestalten, dass die Reinigungsleistung wesentlich
verbessert und zugleich die Betriebssicherheit erhöht wird.
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Hierfür ergeben
sich drei Möglichkeiten,
welche durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 3 dargestellt werden.
Hierdurch lässt
sich die Waschdüse weitgehend
unabhängig
von der Einbauposition in eine optimale Betriebsposition vor das
zu reinigende Objekt, insbesondere die Streuscheibe, verschwenken.
Die Reinigungsleistung der so positionierten Waschdüse lässt sich
dadurch erheblich steigern. Ein zusätzlicher Antrieb braucht dabei
aufgrund der elastischen Verformung nicht vorgesehen zu werden.
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Der
Tragarm könnte
aus einem elastischen, entsprechend der gewünschten Betriebsposition vorgeformten
Material, beispielsweise einem Leitungselement, bestehen. Eine besonders
günstige
Ausführungsform
der Erfindung ist hingegen dann gegeben, wenn der Tragarm mittels
eines Federelementes vorgespannt ist. Ein solches Federelement lässt sich
in einfacher Weise in an sich bekannte Tragarm-Konstruktionen integrieren
und ermöglicht
dadurch einen vielseitigen Einsatz. Zugleich lassen sich auch vergleichsweise
große
Vorspannkräfte
erreichen, die vor allem bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten eine
zuverläs sige
und störungsfreie
Positionierung in der Betriebsposition ermöglichen.
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Hierzu
könnte
der Tragarm beispielsweise aus einem Schlauch bestehen, der in seinem
Inneren ein entsprechendes Federelement aufnimmt. Eine andere, besonders
günstige
Ausführungsform
der Erfindung ist hingegen dadurch gegeben, dass der Tragarm mehrere,
miteinander beweglich verbundene Segmente aufweist. Die einzelnen
Segmente weisen eine vergleichsweise hohe Formstabilität auf, so dass
diese auch axiale Kräfte
problemlos übertragen können und
somit der Vorschub von hinten eingeleitet werden kann. Denkbar ist
hierzu auch ein mittels Waschflüssigkeitsdruck
in einer rohrförmigen
Führung
verschieblicher Kolben.
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Eine
andere, besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist
dann gegeben, wenn der Tragarm mittels der Führung aus einer weitgehend entspannten
Ruheposition in eine elastisch verformte Betriebsposition verfahrbar
ist. Dabei wird der Tragarm beim Verfahren von der Ruheposition
in die Betriebsposition gegen seine Rückstellkraft verformt. Beispielsweise
kann die Führung
als gekrümmte
Fläche
ausgeführt
sein, gegen die der Tragarm verschoben wird. Hierdurch lässt sich
eine universell anwendbare Ausführung
erreichen, die insbesondere leicht justierbar bzw. an verschiedene
Anwendungszwecke anpassbar ist.
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Besonders
wirkungsvoll ist hierzu eine Ausführungsform der Erfindung, bei
der die Führung
zur relativen, translatorischen Bewegung einander gegenüberliegender
Abschnitte des Tragarmes ausgeführt
ist. Der elastisch verformbare Tragarm wird dabei mit einem unterschiedlichen
Vortrieb verfahren, so dass hierdurch eine Biegespannung aufgebracht wird.
Dabei wird die fortschreitende Biegung durch die Vorschubdifferenzen
bestimmt. Der Tragarm be wegt sich somit auf einer exakt vorherbestimmbaren Bewegungsbahn,
wodurch sich die Reinigungswirkung weiter steigern lässt.
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung ist hierzu besonders gut geeignet, wenn der Tragarm
einander gegenüberliegende
Zahnreihen aufweist, in die jeweils ein Zahnrad mit unterschiedlichem
Vorschub eingreift. Dadurch lässt
sich eine Verformung in einer quer zur Vorschubrichtung liegenden
Ebene erreichen, wobei die Krümmung
des Tragarmes von der Vorschubdifferenz abhängt. Dabei können sowohl die
Zahnräder
als auch die Zahnreihen unterschiedlich ausgeführt sein. Beispielsweise kann
auch ein gemeinsamer Antrieb für
beide Zahnräder
vorgesehen sein. Auch Ausführungsformen,
bei denen die Zahnräder
unabhängig
vom Antrieb lediglich eine Vorschubdifferenz bewirken oder die lediglich
einseitig eine Zahnreihe tragen, sind denkbar.
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Eine
besonders günstige
Ausführungsform der
Erfindung ist dadurch gegeben, dass die Führung ein Stachelrad hat und
der Tragarm zwei parallele Reihen gegenseitig beabstandeter Sprossen
hat, in die das Stachelrad eingreift. Hierdurch kann mit lediglich
einem Stachelrad zugleich der Vortrieb und die elastische Verformung
erreicht werden. Der Antrieb kann dadurch platzsparend und kostengünstig ausgeführt sein.
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Eine
besonders günstige
Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass der Tragarm mittels
der Führung
in seiner Ruheposition vorgespannt ist. Hierdurch kehrt der Tragarm
beim Verfahren aus der Ruheposition in die Betriebsposition selbsttätig in seine
weitgehend entspannte Form zurück.
Hierbei ist lediglich ein geringer Einbauraum erforderlich, wobei
sich auch komplexe Formgebungen, insbesondere durch Fortfall eines
Gelenkes realisieren lassen.
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Eine
andere vorteilhafte Ausführungsform der
Erfindung ist auch dadurch gegeben, dass die Waschdüse gegenüber dem
Tragarm schwenkbar angeordnet ist. Hierdurch lässt sich zusätzlich zu
der Verfahrbewegung des Tragarmes eine Schwenkbewegung der Waschdüse erreichen,
so dass die Waschflüssigkeit
auf der zu reinigenden Fläche
optimal verteilt werden kann. Beispielsweise kann die Waschdüse in einer
Ebene quer zur Verfahrrichtung des Tragarmes schwenkbar sein.
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Günstig ist
es auch, wenn der Tragarm elektromotorisch verfahrbar ist. Hierdurch
lässt sich
die Verfahrgeschwindigkeit optimal auf den Sprühvorgang abstimmen und so die
Reinigungswirkung weiter steigern.
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Die
Erfindung lässt
verschiedene Ausführungsformen
zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind drei davon
in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Diese zeigt in einer seitlichen, teilweise geschnittenen Prinzipdarstellung
in
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1 eine
mittels Stachelrad verfahrbare Waschdüse in einer Ruheposition,
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2 einen
Abschnitt des in 1 gezeigten Tragarmes in einer
perspektivischen Ansicht,
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3 die
in 1 dargestellte Waschdüse in einer Betriebsposition,
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4 eine
weitere, in ihrer Ruhelage vorgespannte Waschdüse,
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5 die
in 4 dargestellte Waschdüse in einer Betriebsposition,
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6 eine
weitere Waschdüse
in einer Ruheposition,
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7 die
in 6 dargestellte Waschdüse in einer elastisch verformten
Betriebsposition.
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1 zeigt
in einer Seitenansicht einen vorderen Abschnitt einer Karosserie 1 mit
einem Scheinwerfer 2. Unterhalb des Scheinwerfers 2 ist
ein Tragarm 3 mittels einer ein Stachelrad 4 aufweisenden Führung 5 verfahrbar
angeordnet. Der Tragarm 3 trägt an seinem vorderen Ende
eine um eine Achse 6 bewegliche Waschdüse 7 mit einer Düsenöffnung 8. In
der dargestellten Ruheposition tritt die Waschdüse 7 gegenüber der
Kontur der Karosserie 1 nicht hervor. Rückseitig ist der Tragarm 3 mit
einem Leitungselement 9 für eine Waschflüssigkeit
verbunden.
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2 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht einen Abschnitt des in 1 dargestellten
Tragarmes 3. Zu erkennen sind eine Aufnahme 10 für das Leitungselement 9 und
zwei parallel zueinander verlaufende Reihen 11, 12 mit
einzelnen Sprossen 13, 14. Die Sprossen 13 der
oberen Reihe 11 besitzen untereinander einen größeren Abstand
als die Sprossen 14 der unteren Reihe 12. Das
in 1 dargestellte Stachelrad 4 greift im
Betrieb zugleich in beide Reihen 11 und 12 ein,
wobei der Vorschub der unteren Reihe 12 durch den geringeren
Abstand der Sprossen 14 untereinander größer ist.
Dies bewirkt eine nach oben gerichtete Krümmung des Tragarmes 3 wie
dies in der 3 dargestellt ist.
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3 zeigt
die Betriebsposition der Waschdüse 7.
Hierbei ist der Tragarm 3 mittels des Stachelrades 4 soweit
verfahren, dass der aus der Düsenöffnung 8 austretende
Waschflüssigkeitsstrahl
in einem günstigen
Winkel auf den Scheinwerfer 2 auftrifft. Die Waschdüse 7 ist
hierbei gegenüber
dem Tragarm 3 um die Achse 6 geneigt, so dass
die Reinigungswirkung weiter verbessert werden kann. Die mittels
des Stachelrades 4 erreichbare, elastische Verformung des
Tragarmes 3 ermöglicht
neben einer exakten Positionierung der Waschdüse 7 vor dem Scheinwerfer 2 zugleich
auch eine durch die innere Spannung des Tragarmes 3 im
Betriebszustand bewirkte Versteifung, so dass insbesondere die auf
den Tragarm 3 auftreffende Luftströmung keine unerwünschte Auslenkung
oder Schwingung des Tragarmes 3 bewirkt.
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4 zeigt
eine andere Ausführungsform
einer Waschdüse 15 mit
einem in der dargestellten Ruhelage vorgespannten Tragarm 16.
Der Tragarm 16 hat hierzu zwei mittels eines Gelenkes 17 beweglich miteinander
verbundene Segmente 18, 19, welche im Inneren
einer rohrförmigen
Führung 20 gegen
die Kraft eines als Blattfeder 21 ausgeführten Federelementes 22 gestreckt
sind. Die mit dem vorderen Segment 18 verbundene Waschdüse 15 tritt
gegenüber der
Kontur der Karosserie 1 nicht hervor, so dass die Düsenöffnung 8 der
Waschdüse 15 vor
Umwelteinflüssen
geschützt
unterhalb des Scheinwerfers 2 angeordnet ist. Zur Versorgung
der Waschdüse 15 mit Waschflüssigkeit
ist das Leitungselement 9 im Inneren des im Wesentlichen
hohlen Tragarmes 16 geführt.
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Die
Betriebsposition der in 4 dargestellten Waschdüse 15 zeigt 5.
Hierbei ist das hintere Segment 19 des Tragarmes 16 noch
weitgehend in der Führung 20 gehalten,
während
das vordere Segment 18 mittels der Federkraft des Federelementes 22 um
das Gelenk 17 nach oben geschwenkt ist. Die Düsenöffnung 8 der
Waschdüse 15 befindet
sich dadurch in einer zur Reinigung des Scheinwerfers 2 optimalen
Position.
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Eine
vereinfachte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Waschdüse 23 in
einer Ruheposition zeigt 6. Hierbei ist die Waschdüse 23 einteilig
mit einem elastischen Tragarm 24 verbunden, der in einer
im Wesentlichen rohrförmigen
Führung 25 verschieblich
angeordnet ist. Gegenüber
der Kontur der Karosserie 1 ist die Waschdüse 23 mit
der Düsenöffnung 8 unterhalb
des Scheinwerfers 2 zurück gesetzt
angeordnet und mit dem Leitungselement 9 zur Waschflüssigkeitsversorgung
verbunden.
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Bei
der in 7 dargestellten Betriebsposition der Waschdüse 23 ist
der Tragarm 24 weitgehend aus der Führung 25 herausgefahren,
wobei er gegen einen vorderen Abschnitt 26 der Führung 25 anliegt und
dadurch elastisch verformt ist. Hierdurch ist die Waschdüse 23 in
eine zur Reinigung des Scheinwerfers 2 günstige Betriebsposition
verschwenkt. Andere Ausführungsformen,
bei denen der vordere Abschnitt 26 individuell und somit
auf eine gewünschte
Betriebsposition der Waschdüse 23 gegenüber der
Kontur der Karosserie 1 abstimmbar ist, sind ebenso realisierbar.
Weiterhin kann das Leitungselement 9 mit dem Tragarm 24 einteilig
verbunden und beispielsweise als Schlauchleitung ausgeführt sein.
Der Tragarm 24 könnte
außerdem
auch eine der Betriebsposition angenäherte Formgebung aufweisen
und mittels der Führung 25 gegen
seine Rückstellkraft
in einer elastisch verformten, insbesondere gestreckten Ruheposition
gehalten sein.