DE19916947A1 - Verfahren zum Reinigen einer Scheinwerferscheibe eines Fahrzeugs und Scheinwerfer-Reinigunganlage zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Scheinwerferscheibe eines Fahrzeugs mit einer Scheinwerfer-Reinigungsanlage, die an einer bewegbaren aus zwei ineinandergeschobenen Rohrstutzen bestehenden Kolben-Zylinder-Einheit ein Düsenhorn und einen Anschluß für die Waschflüssigleitung umfaßt. Mittels einer Stelleinrichtung ist das Düsenhorn in eine Ruhe- bzw. Arbeitsstellung bewegbar, wobei der das Düsenhorn tragende erste Rohrstutzen ein erstes Rückschlagventil aufweist und am zweiten Rohrstutzen ein Anschluß für die Waschflüssigkeitszuleitung angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist bei der Scheinwerfer-Reinigungsanlage am Anschluß für die Waschflüssigkeit ein mit dem ersten Rückschlagventil in gleicher Richtung wirkendes zweites Rückschlagventil angeordnet, das im Zusammenwirken mit dem ersten Rückschlagventil den für den Reinigungsvorgang erforderlichen Druck im Hubvolumen der Kolben-Zylinder-Einheit selbst erzeugt indem beim Ausfahren des Düsenhorns automatisch Waschflüssigkeit angesaugt wird. Die im Hubvolumen der Kolben-Zylinder-Einheit gespeicherte Waschflüssigkeit wird anschließend kurzzeitig aufgestaut bevor sie beim Zurückfahren des Düsenhorns von der Arbeitsstellung in die Ruhestellung über eine im Düsenhorn angeordnete Waschdüse ausgespritzt wird. Auf eine zusätzliche Hochdruckpumpe kann verzichtet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Scheinwerferscheibe eines Fahrzeugs und eine Scheinwerfer-Reinigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Merkmalen des jeweiligen Oberbegriffs der Pa­ tentansprüche 1 und 4.

Es ist bekannt bei Scheinwerfer-Reinigungsanlagen von Fahrzeugen, die ohne mechanische Wischvorrichtungen nur mit einem hohen Druck eines Flüssigkeitsstrahls arbeiten, bewegliche Waschdüsen vorzusehen, die bei Bedarf mittels eines Stellantriebes aus einer versenkten Ruhestellung in eine Arbeitsstellung verfahren werden können. Eine derartige Scheinwerfer- Reinigungsanlage ist aus DE 196 30 421 bekannt. Der für diese Reinigungs­ anlagen erforderliche Verfahrensablauf umfaßt viele Einzelschritte und ist in seiner Programmierung verhältnismäßig aufwendig. Für die bekannten Scheinwerfer-Reinigungsanlagen werden unabhängig von der für den Be­ trieb der Scheibenwaschanlage erforderlichen Pumpe eine weitere einzeln ansteuerbare Hochdruckpumpe benötigt für die Versorgung der Scheinwer­ fer-Reinigungsanlage und deren Waschdüse mit der Waschflüssigkeit. Der­ artige Reinigungsanlagen umfassen viele Einzelkomponenten und sind da­ her kostenintensiv und konstruktiv aufwendig. Insbesondere die Hoch­ druckpumpe benötigt relativ viel Platz, der bei heutigen Kraftfahrzeugen durch die Vielzahl der im vorderen Karosseriebereich einzubauenden Kom­ ponenten, meist sehr begrenzt ist. Weiterhin muß bei derartigen Konstruktio­ nen das Leitungssystem aufwendig gestaltet werden, da es druckbeauf­ schlagt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Reinigungsverfahren, bei dem auf eine gesonderte Hochdruckpumpe für die Waschflüssigkeit ver­ zichtet werden kann und eine für das Verfahren geeignete Scheinwerfer- Reinigungsanlage, die besonders kompakt gestaltet ist, anzugeben.

Die vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß für ein Verfahren zum Rei­ nigen einer Scheinwerferscheibe eines Fahrzeugs mit einer Scheinwerfer- Reinigungsanlage, die an einer bewegbaren Kolben-Zylinder-Einheit ein Dü­ senhorn und einen Anschluß für die Waschflüssigleitung umfaßt, durch die Ausführung folgender Schritte gelöst, a) Ausfahren des Düsenhorns von Ru­ he- in Arbeitsstellung, wobei Waschflüssigkeit in die Kolben-Zylinder-Einheit am Anschluß für die Waschflüssigkeitsleitung eingesaugt wird; b) Anstauen der eingesaugten Waschflüssigkeit durch Verschluß der Kolben-Zylinder- Einheit; und c) Zurückfahren des Düsenhorns von Arbeits- in Ruhestellung, wobei die eingesaugte und aufgestaute Waschflüssigkeit aus der Kolben- Zylinder-Einheit über das Düsenhorn auf die zu reinigende Scheibe gespritzt wird.

Beim Ausfahren des Düsenhorns von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung (oder genauer gesagt in den Arbeitsbereich) entsteht automatisch ein Unter­ druck in der Kolben-Zylinder-Einheit, so daß die Waschflüssigkeit angesaugt wird. Die im Hubvolumen der Kolben-Zylinder-Einheit gespeicherte Wasch­ flüssigkeit wird anschließend kurzzeitig aufgestaut bevor sie beim Zurückfah­ ren des Düsenhorns in die Ruhestellung über eine im Düsenhorn angeord­ nete Waschdüse auf die zu reinigende Scheibe ausgespritzt wird. Eine Pumpe für die Zuführung der Waschflüssigkeit ist bei dem erfindungsgemä­ ßen Verfahren nicht erforderlich. Dies senkt die Systemkosten. Weiterhin wird das Leitungssystem für die Waschflüssigkeit nicht mit Druck beauf­ schlagt, was eine kostengünstigere Konstruktion dafür zuläßt und damit auf einen zusätzlichen Einspareffekt abzielt. Darüber hinaus umfaßt das erfin­ dungsgemäße Verfahren nur sehr wenige Verfahrensschritte, wodurch ein gegebenenfalls damit verbundenes Ansteuerprogramm entsprechend ein­ fach gestaltet werden kann.

Vorteilhafterweise erfolgt das Verschließen der Kolben-Zylinder-Einheit durch je ein Rückschlagventil am Düsenhorn und am Anschluß für die Waschflüssigkeitsleitung. Die beiden Rückschlagventile ermöglichen je nach Druckverhältnis in der Kolben-Zylinder-Einheit einen präzisen Öffnungs- bzw. Schließmechanismus. Für das erfindungsgemäße Verfahren sind sie mit gleicher Wirkrichtung angeordnet, so daß wenn beim Schritt a) des Verfah­ rens während Waschflüssigkeit in die Kolben-Zylinder-Einheit durch Öffnen des Rückschlagventils am Anschluß für die Waschflüssigkeit eingesaugt wird, das Rückschlagventil am Düsenhorn geschlossen ist. Grundsätzlich sind auch andere Bauteile als Rückschlagventile mit Öffnungs- und Schließfunktion (Dichtelemente) einsetzbar.

Das Ausfahren und Zurückfahren des Düsenhorns erfolgt zweckmäßigerwei­ se mit einem Stellantrieb, der pneumatisch, hydraulisch oder elektromoto­ risch angetrieben wird. Insbesondere hat sich eine elektrische Motor- Getriebe-Einheit als Steilantrieb bewährt.

Für das erfindungsgemäße Verfahren hat sich grundsätzlich eine Schein­ werfer-Reinigungsanlage als geeignet erwiesen, mit zumindest einem mittels einer Stelleinrichtung in eine Ruhe- oder Arbeitsstellung bewegbaren Dü­ senhorn, das auf einem Ende einer aus zwei ineinandergeschobenen Rohr­ stutzen bestehenden Kolben-Zylinder-Einheit angeordnet ist, wobei der das Düsenhorn tragende erste Rohrstutzen ein erstes Rückschlagventil aufweist und am zweiten Rohrstutzen an dem dem Düsenhorn gegenüberliegenden Ende ein Anschluß für die Waschflüssigkeitsleitung angeordnet ist. Im Sinne einer möglichst kompakten Bauform ist die gattungsgemäße Scheinwerfer- Reinigungsanlage dadurch gekennzeichnet, daß am Anschluß für die Waschflüssigkeit ein mit dem ersten Rückschlagventil in gleicher Richtung wirkendes zweites Rückschlagventil angeordnet ist, das im Zusammenwir­ ken mit dem ersten Rückschlagventil den für den Reinigungsvorgang erfor­ derlichen Druck im Hubvolumen der Kolben-Zylinder-Einheit selbst erzeugt.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion dringt beim Ausfahren der Düse von der Ruhestellung in die Arbeitsstellung bzw. in den Arbeitsbereich (er­ stes Rückschlagventil öffnet, zweites Rückschlagventil bleibt geschlossen) über das Rückschlagventil am Anschluß für die Waschflüssigkeitsleitung Waschflüssigkeit in die Kolben-Zylinder-Einheit ein. Dies geschieht automa­ tisch beim Ausfahren, indem ein Unterdruck in der Kolben-Zylinder-Einheit entsteht, so daß die Waschflüssigkeit angesaugt wird. Eine Pumpe für die Zuführung der Waschflüssigkeit ist nicht erforderlich. Die im Hubvolumen der Kolben-Zylinder-Einheit gespeicherte Waschflüssigkeit wird anschließend beim Zurückfahren in die Ruhestellung über das Rückschlagventil vor der Düse ausgespritzt. Die so ausgestaltete Reinigungsanlage ist sehr kompakt und erfordert wenig Bauraum, wobei auch der Montageaufwand reduziert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen an­ gegeben.

Das erste und/oder das zweite Rückschlagventil ist in einer besonderes vor­ teilhaften Ausgestaltung als sogenanntes Gummikolbenventil ausgebildet. Es weist ein Druckstück aus gummielastischem Material auf, das bei ge­ schlossenem Zustand von einer Feder gegen die Öffnung eines Gehäuse, in diesem Fall gegen den Rohrstutzen, gedrückt wird. Die Federkraft und das Druckstück sind so bemessen, daß ein druckabhängiges Öffnen und Schlie­ ßen gewährleistet ist.

Die Stelleinrichtung der Scheinwerfer-Reinigungsanlage ist zweckmäßiger­ weise pneumatisch, hydraulisch oder direkt durch eine elektrische Motor- Getriebe-Einheit antreibbar. Die jeweilige Auswahl richtet sich nach dem er­ forderlichen Aufwand in der Handhabung und Montage, sowie nach den Platzverhältnissen am Einbauort. Besonders geringer baulicher Aufwand ist erforderlich, wenn bei einem elektromechanisch Antrieb (elektrische Motor- Getriebe-Einheit) der äußere Rohrstutzen der Kolben-Zylinder-Einheit eine im Eingriff mit der Stelleinrichtung stehende Zahnstange hat. Die Zahnstan­ ge ist im Vergleich beispielsweise zu einem durchaus üblichen Außengewin­ de mit Eingriff in eine Spindelmutter an der Stelleinrichtung weniger störan­ fällig, da weniger verschmutzungsgefährdet.

Weiterhin hat es sich bewährt, die Stelleinrichtung, die die Rohrstutzen be­ wegt, durch ein zeitabhängiges Programm zu steuern, wobei der Aktuator einer elektrischen Motor-Getriebe-Einheit für eine definierte Zeit bestromt wird, die größer als die mechanische Laufzeit des beweglichen Düsenhorns ist. Der Einbau von Endschaltern kann sich damit erübrigen. Außerdem ist mit der Zeitsteuerung eine einfache Anpassung des Steuerprogramms für unterschiedlich große Kolben-Zylinder-Einheiten möglich.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn an dem zweiten (inneren) Rohrstut­ zen im Bereich, in dem der Schlauch für die Waschflüssigkeitsleitung ange­ schlossen wird und an dem dem Düsenhorn zugewandten Ende je ein An­ schlag angebracht ist, der für das Ausfahren bzw. Zurückfahren des auf dem Rohrstutzen angeordneten Düsenhorns die Endstellung darstellt. Es ist auch denkbar, daß die Anschläge so ausgebildet sind, daß sie Endschalter betäti­ gen, die in die Zeitsteuerung des Stellantriebs einwirken.

Weitere Einzelheiten des Gegenstandes der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 ein Schnittbild der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Einheit in Ruhestellung mit teilweise ausgefahrenem Düsenhorn;

Fig. 2 ein Schnittbild eines Gummikolbenventils.

Fig. 1 zeigt eine für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete, in einem vorderen Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges montierte Scheinwerfer- Reinigungsanlage mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 1 als wesentlichem Be­ standteil. Die Kolben-Zylinder-Einheit 1 weist zwei ineinander geschobene Rohrstutzen 2, 3 auf, wobei der erste, äußere Rohrstutzen 2 das Düsenhorn 4 mit ein oder mehreren eingebauten Waschdüsen trägt. An der Außen­ mantelfläche des ersten Rohrstutzens 2 ist weiterhin eine Zahnstange 5 an­ geordnet, die in das Antriebsritzel 6 eines Stellantriebs 7 eingreift. Der Stel­ lantrieb 7 ist eine elektrische Motor-Getriebe-Einheit, die über eine Steuere­ lektronik (mittels Relais) angesteuert wird und dabei für eine bestimmte Zeit­ dauer das Aus- bzw. Einfahren des äußeren Rohrstutzens 2 erlaubt. Zusätz­ lich ist der Aus- und Einfahrweg durch je einen Anschlagbund 8, 8' an beiden Enden des inneren, zweiten Rohrstutzen 3 begrenzt. Um auch bei maximal ausgefahrenen Düsenhorn 4 genügend Stabilität zu gewährleisten, ist an dem dem Düsenhorn 4 gegenüberliegenden Ende des ersten Rohrstutzens 2 ein Stützring 9 angebracht, der das Ende des ersten Rohrstutzens 2 auf dem Umfang des zweiten Rohrstutzens 3 abstützt. Von dem Stützring 9 wird überdies ein an dem ersten Rohrstutzen 2 in unmittelbarer Nähe zum Stütz­ ring 9 anliegender gummielastischer Dichtring 10 geführt, der das Auslaufen von Waschflüssigkeit aus der Kolben-Zylinder-Einheit 1 verhindert und ne­ ben dem Stützring 9 zusätzlich den ersten Rohrstutzen 2 auf dem zweiten Rohrstutzen 3 abstützt. Es ist jedoch auch möglich den Dichtring 10 lagefi­ xiert auf dem zweiten Rohrstutzen 3 anzuordnen und diesen dann auch als Anschlag 8, 8' für das Aus- und Einfahren des ersten Rohrstutzens 2 zu verwenden.

Am Auslaß 11 des ersten Rohrstutzens 2, direkt vor der Verbindung zum Düsenhorn 4 ist ein erstes Rückschlagventil 12 angeordnet, wie dies übli­ cherweise bei Scheibenwaschanlagen der Fall ist, um ein Zurückfließen von Restflüssigkeit aus dem Düsenhorn 4 zu verhindern. Erfindungsgemäß wirkt hier aber das erste Rückschlagventil 12 zusammen mit einem zweiten Rück­ schlagventil 13, das am zweiten Rohrstutzen 3 vor dem Anschluß 15 für die Waschflüssigkeitszuleitung 16 angeordnet ist.

Die beiden Rückschlagventile 12, 13 sind vorzugsweise als Gummikolben­ ventile ausgebildet. Ein Schnittbild eines Gummikolbenventils ist in Fig. 2 dargestellt. Es weist ein Druckstück 17 auf, das bei geschlossenem Zustand von einer Feder 18 gegen die Öffnung eines Gehäuse, in diesem Fall gegen den Rohrstutzen 2, 3, gedrückt wird. Die Kraft der Feder 18 und das Druck­ stück 17 sind so bemessen, daß ein druckabhängiges Öffnen und Schließen gewährleistet ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist das Düsenhorn 4 mit dem ersten Rohr­ stutzen 2 etwa zur Hälfte des maximal möglichen Wegs ausgefahren. In der Kolben-Zylinder-Einheit 1 bildet sich dabei ein Unterdruck, der das erste Rückschlagventil 12 in Schließstellung bringt und das zweite Rückschlag­ ventil 13 öffnet, so daß Waschflüssigkeit (hier nicht dargestellt) in die Kolben- Zylinder-Einheit 1 einströmt. Sobald der erste Rohrstutzen 2 maximal aus­ gefahren oder zumindest am Umkehrpunkt zum Zurückfahren angelangt ist, staut sich die eingeströmte Waschflüssigkeit auf, wobei sich das zweite Rückschlagventil 13 schließt, bevor die Waschflüssigkeit durch das sich nun öffnende erste Rückschlagventil 12 und die Waschdüse im Düsenhorn 4 die Kolben-Zylinder-Einheit 1 verläßt.

Für einen Reinigungsvorgang werden pro Scheinwerfer etwa 30 ml Wasch­ flüssigkeit benötigt. Der Stellhub beträgt üblicherweise 100 mm. Mit diesen beiden Größen kann gemäß der Formel V = π.D²/₄.H eine Abschätzung über die Dimensionierung der Kolben-Zylinder-Einheit 1 erfolgen, mit: V = Volumen, D = Kolbeninnendurchmesser und H = Stellhub. Der Innendurch­ messer des ersten Rohrstutzens 2 beträgt für dieses Beispiel daher etwa 20 mm. Die Auslegung des Stellantriebs 7 muß unter Berücksichtigung des für den Reinigungsvorgang erforderlichen Drucks der auf den Scheinwerfer aufzuspritzenden Waschflüssigkeit entsprechend angepaßt werden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Reinigen einer Scheinwerferscheibe eines Fahrzeugs mit einer Scheinwerfer-Reinigungsanlage, die auf einer bewegbaren Kolben- Zylinder-Einheit (1) ein Düsenhorn (4) und einen Anschluß (15) für die Waschflüssigkeitszuleitung (16) umfaßt, gekennzeichnet durch die Schritte

• - Ausfahren des Düsenhorns (4) von Ruhe- in Arbeitsstellung, wobei Waschflüssigkeit in die Kolben-Zylinder-Einheit (1) am Anschluß (15) für die Waschflüssigkeitszuleitung (16) eingesaugt wird,
• - Anstauen der eingesaugten Waschflüssigkeit durch Verschluß der Kol­ ben-Zylinder-Einheit (1),
• - Zurückfahren des Düsenhorns (4) von Arbeits- in Ruhestellung, wobei die eingesaugte und aufgestaute Waschflüssigkeit aus der Kolben-Zylinder- Einheit (1) über das Düsenhorn (4) auf die zu reinigende Scheibe ge­ spritzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver­ schließen der Kolben-Zylinder-Einheit (1) durch je ein Rückschlagventil (12, 13) vor dem Düsenhorn (4) und vor dem Anschluß (15) für die Waschflüssig­ keitszuleitung (16) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausfahren und Zurückfahren des Düsenhorns (4) mittels einer pneumatisch, hydraulisch oder durch eine elektrische Motor-Getriebe-Einheit angetriebe­ nen Stelleinrichtung (7) erfolgt.

4. Scheinwerfer-Reinigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit zumindest einem mittels einer Stelleinrichtung(7) in eine Ruhe- oder Arbeitsstellung bewegbaren Düsenhorn (4), das auf einem Ende einer aus zwei ineinandergeschobenen Rohrstutzen (2, 3) bestehenden Kol­ ben-Zylinder-Einheit (1) angeordnet ist, wobei der das Düsenhorn (4) tra­ gende erste Rohrstutzen (2) ein erstes Rückschlagventil (12) aufweist und am zweiten Rohrstutzen (3) an dem dem Düsenhorn (4) gegenüberliegen­ den Ende ein Anschluß (15) für die Waschflüssigkeitszuleitung (16) ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Rohrstutzen (3) vor dem Anschluß (15) für die Waschflüssigkeitszuleitung (16) ein mit dem er­ sten Rückschlagventil (12) in gleicher Richtung wirkendes zweites Rück­ schlagventil (13) angeordnet ist, im Zusammenwirken mit dem ersten Rück­ schlagventil (12) den für den Reinigungsvorgang erforderlichen Druck im Hubvolumen der Kolben-Zylinder-Einheit (1) selbst erzeugt.

5. Scheinwerfer-Reinigungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das erste und/oder das zweite Rückschlagventil (12, 13) ein Gummikolbenventil ist.

6. Scheinwerfer-Reinigungsanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Stelleinrichtung (7) pneumatisch, hydraulisch oder direkt durch eine elektrische Motor-Getriebe-Einheit antreibbar ist.

7. Scheinwerfer-Reinigungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (1) eine im Eingriff mit der elektri­ schen Motor-Getriebe-Einheit stehende Zahnstange (5) aufweist.

8. Scheinwerfer-Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Bewegen der Rohrstutzen (2, 3) durch die Stelleinrichtung (7) zeitgesteuert ist.

9. Scheinwerfer-Reinigungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß der erste und /oder der zweite Rohrstutzen (2, 3) der Kolben-Zylinder-Einheit (1) einen Anschlag (8, 8') für die Ruhe- und die Arbeitsstellung des Düsenhorns (4) aufweisen.