DE3626726A1

DE3626726A1 - Scheinwerfer fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3626726A1
Application number: DE19863626726
Authority: DE
Inventors: Josef Ing Grad Bals; Horst Ing Grad Flerlage; Klaus Dipl Ing Hegemann; Diethard Dipl Ing Raeder; Dieter Wystrach
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 1986-08-07
Filing date: 1986-08-07
Publication date: 1988-02-11
Also published as: US4755917A; AU6991987A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem von Reflektor und Lichtscheibe oder von Gehäuse und Lichtscheibe gebildeten Innenraum, dessen Luft mit der den Scheinwerfer umgebenden Luft über einen mindestens eine Eingangs- und Ausgangsöffnung aufweisenden Kanal in Verbindung steht, in dem reversibel arbeitendes hygroskopisches Trocknungsmittel eingebracht ist und der gegenüber Leckstellen des Scheinwerfers einen kleineren Luftwiderstand bildet.

Ein solcher, aus der DE-OS 22 22 449 bekannter Scheinwerfer besteht im wesentlichen aus einem schalenförmigen Reflektor, einer das Reflektorinnere abdeckenden Lichtscheibe, einer in die Öffnung im Scheitel des Reflektors eingesetzten Glühlampe und einem in einer heißen Zone oberhalb der Glühlampe angeordneten, mit Trocknungsmittel gefüllten, Kanal, der von einem stabförmigen Rohr gebildet ist. Das Rohr ist in eine Öffnung des Reflektors eingesetzt und verbindet durch den eine Eingangs- und Ausgangsöffnung aufweisenden Kanal die Luft im Innenraum des Scheinwerfers mit der den Scheinwerfer umgebenden Luft. Bei einem unterschiedlichen Luftdruck zwischen dem Innenraum des Scheinwerfers und seiner Umgebung strömt Luft durch den Kanal des Rohres, dessen Mantelflächenabschnitt zwischen seiner Eingangs und Ausgangsöffnung für die Luftströmung dicht ausgeführt ist. Das in den Kanal des stabförmigen Rohres eingefüllte, reversibel arbeitende, hygroskopische Trocknungsmittel bindet bei niedrigen Temperaturen Feuchtigkeit durch Adsorption und desorbiert bei höheren Temperaturen die adsorbierte Feuchtigkeit.

Bei einem solchen Scheinwerfer ist im Fahrbetrieb des Fahrzeugs sichergestellt, daß der Innenraum des Scheinwerfers ausreichend frei von Feuchtigkeit ist und somit auf der Reflexionsfläche des Reflektors und der Lichtscheibe kein Wasser kondensieren kann, das einen korrosiven Schaden oder durch Tröpfchenbildung hervorgerufene Beeinträchtigung des Lichts bewirken kann. Hierzu folgende Begründung:

Nach einem Abschalten der Glühlampe des Scheinwerfers kühlt sich die Luft im Innenraum des Scheinwerfers ab und zieht sich zusammen. Dadurch wird in den Innenraum des Scheinwerfers Luft aus der Umgebung durch den mit Trocknungsmittel gefüllten Kanal des Rohres bis zum Druckausgleich angesaugt. Die in der einströmenden Luft enthaltene Feuchtigkeit wird in dem Trocknungsmittel durch Adsorption gebunden. Aus diesem Grunde kann die Feuchtigkeit nicht in den Innenraum des Scheinwerfers gelangen.

Nach einem Einschalten der Glühlampe des Scheinwerfers erhöht sich die Temperatur der in dem Innenraum des Scheinwerfers befindlichen Luft, die sich dadurch ausdehnt und durch den mit Trocknungsmittel gefüllten Kanal des Rohres nach außen ausströmt. Durch Aufheizen des Trocknungsmittels erfolgt eine Desorption der bereits in dem Trocknungsmittel adsorbierten Feuchtigkeit, die die nach außen strömende Luft mitnimmt. Dadurch erfolgt eine Regeneration des Trocknungsmittels. Das stabförmige Rohr ist in einem Abstand oberhalb der Glühlampe angeordnet, damit das Trocknungsmittel bei eingeschalteter Glühlampe auf eine möglichst hohe Desorptionstemperatur erhitzt wird.

Außerdem tritt im Fahrbetrieb durch häufiges Vorbeifahren an anderen Fahrzeugen oder Bäumen, Gebäuden oder dgl. eine kurzzeitige Luftdruckzunahme auf. Durch diesen Effekt strömt Luft durch den mit Trocknungsmittel gefüllten Kanal in den Innenraum des Scheinwerfers, und das Trocknungsmittel adsorbiert Feuchtigkeit der durch den Kanal strömenden Luft, auch wenn das Trocknungsmittel vor der Luftdruckzunahme mit Feuchtigkeit gesättigt ist, da bei einem höheren Luftdruck die Wasseraufnahmefähigkeit des Trocknungsmittels steigt. Bei der nachfolgenden Luftdruckabnahme strömt Luft durch den Kanal nach außen zurück, und das Trocknungsmittel desorbiert wegen der Luftdruckabnahme Feuchtigkeit, die die nach außen strömende Luft mitnimmt. Bei einem solchen Effekt ist eine sehr gute Trocknung der Luft im Innenraum des Scheinwerfers gewährleistet, wenn das Trocknungsmittel nicht den Sättigungsgrad erreicht hat und/oder die den Scheinwerfer umgebende Luft einen kleineren Feuchtigkeitsgehalt als die Luft im Innenraum des Scheinwerfers aufweist.

In den gegenüber den Fahrzeiten sehr langen Zeiten, in denen das Fahrzeug nicht benutzt wird, ist die Gefahr besonders groß, daß die Feuchtigkeit der Luft im Innenraum des Scheinwerfers stark zunimmt und somit Wasser an der Lichtscheibe und der Reflexionsfläche des Reflektors kondensieren kann. Hierzu folgende Begründung:

In der kostengünstigen Massenfabrikation ist es kaum möglich, einen Scheinwerfer herzustellen, der absolut dicht ist. Durch die ungewollten Leckstellen des Scheinwerfers kann Wasser wegen seiner Kapillarität eindringen und eine Diffusion zwischen der im Innenraum des Scheinwerfers befindlichen Luft mit geringem Feuchtigkeitsgehalt und der mit dem Innenraum verbundenen Wasseroberfläche aller wassergefüllten Kapillare stattfinden. Außerdem kann bei einem aus Kunststoff hergestellten Reflektor durch seine Wandung Feuchtigkeit in den Innenraum des Scheinwerfers transportiert werden. Der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht und wechselnder Energieeinstrahlung, durch Sonneneinstrahlung, durch Vorbeiziehen von Wolken etc., bewirken zwar oftmals eine ausreichende Aktivierung des Trocknungsmittels und eine einen Druckunterschied ausgleichende, ausreichend große Luftströmung durch den mit Trocknungsmittel gefüllten Kanal, jedoch kann die Aktivierung des Trocknungsmittels und die Luftströmung auch bei einem über längere Zeiten nicht benutzten Fahrzeug zu klein sein, um die im Innenraum des Scheinwerfers befindliche Luft in einem ausreichenden Maße zu trocknen.

Besonders in den Phasen, in denen der Luftdruck zwischen dem Innenraum des Scheinwerfers und seiner Umgebung gleich groß ist, d. h. keine Luftströmungen durch den Kanal stattfinden, besteht die Gefahr, daß der Feuchtigkeitsgehalt der Luft im Innenraum des Scheinwerfers so stark zunimmt, daß bei sinkender Temperatur der Luft Wasser im Innenraum des Scheinwerfers kondensieren kann. Zwar bindet das in der Nähe der Öffnung des Kanals im Innenraum des Scheinwerfers angeordnete Trocknungsmittel durch Adsorption Feuchtigkeit der Luft, jedoch kann die Menge der adsorbierten Feuchtigkeit zu gering sein, da die Kontaktzone des Trocknungsmittels zur Luft im Innenraum des Scheinwerfers sehr klein ist und somit der Sättigungsgrad des Trocknungsmittels in dieser kleinen Kontaktzone schnell erreicht ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen im Gattungsbegriff beschriebenen Fahrzeugscheinwerfer derart auszubilden, daß die vorstehend beschriebenen Vorteile voll zur Geltung kommen und das in den Kanal eingebrachte Trocknungsmittel einen so großen Kontaktbereich zu der Feuchtigkeit der Luft im Innenraum des Scheinwerfers aufweist, daß es auch in den nicht benutzten Zeiten des Fahrzeugs aus der Luft im Innenraum des Scheinwerfers eine ausreichend große Menge Feuchtigkeit durch Adsorption bindet, um bei sinkender Lufttemperatur eine Kondensation von Wasser im Innenraum des Scheinwerfers zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zumindest ein Teilabschnitt des im Innenraum des Scheinwerfers angeordneten Mantelflächenabschnitts des Kanals so feinmaschig bzw. porös gestaltet ist, daß er für Wassermoleküle eines Wasserdampf-Luft-Gemisches eine hohe Permeabilität aufweist und einen solch großen Luftströmungswiderstand bildet, daß zumindest ein großer Teil der den Kanal aufgrund eines Druckausgleichs durchströmenden Luft durch die Eingangs- und Ausgangsöffnung hindurchströmt. Hierbei verbessert sich der Wirkungsgrad des Trocknungsmittels, je größer der durch die Eingangs- und Ausgangsöffnung hindurchströmende Teil der Luft ist.

Bei einem eine rechteckige Lichtaustrittsöffnung aufweisenden Reflektor ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Kanal in den oberen, nicht an der Reflexion beteiligten, abgeflachten Wandungsabschnitt des Reflektors eingebracht ist. Hierbei kann der permeable Mantelflächenabschnitt des Kanals von dem gesamten oberen abgeflachten Wandungsabschnitt des Reflektors gebildet werden.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der das Trocknungsmittel aufnehmende Abschnitt des Kanals mäanderförmig oder spiralförmig verläuft. Bei einer solchen Lösung überstreicht die durch den Kanal strömende Luft das Trocknungsmittel über einen relativ langen Weg, so daß bei einer Luftströmung nach außen die von dem Trocknungsmittel desorbierte Feuchtigkeit vollständig mitgenommen wird und eine sehr gute Adsorption der Feuchtigkeit der in den Innenraum des Scheinwerfers strömenden Luft gewährleistet ist.

Hierbei ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der mäanderförmig oder spiralförmig verlaufende Kanal von einem topfförmigen Gehäuse, von stegförmigen, in das topfförmige Gehäuse eingebrachten Wandungen und einer die Öffnung des topfförmigen Gehäuses abdeckende permeablen Schicht gebildet wird. Eine solche Lösung ist sehr einfach und sehr kostengünstig herstellbar.

Ebenfalls ist es vorteilhaft, wenn das reversibel arbeitende hygroskopische Trocknungsmittel aus kleinen Teilchen wie z. B. Körnern, Schnitzeln etc. besteht. Dadurch ist die Kontaktfläche des Trocknungsmittels zu der durch den Kanal strömenden Luft relativ groß.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der das Trocknungsmittel aufnehmende Kanalabschnitt einen Führungsgrad von unter 100% auf. Dadurch ist auch bei ungewollten größeren Leckstellen des Scheinwerfers eine Luftströmung durch den mit Trocknungsmittel gefüllten Kanal gewährleistet.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Kanal oder ein Abschnitt des Kanals bis auf den permeablen Mantelflächenabschnitt einteilig mit dem Reflektor oder dem Gehäuse ausgebildet ist. Eine solche Lösung ist sehr kostengünstig herstellbar.

Außerdem ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Kanal von einem Teil gebildet wird, welcher in einer Öffnung des Reflektors oder des Gehäuses selbstrastend festsetzbar ist. Ein solches Teil ist einfach und schnell zu montieren und kann gegen ein defektes Teil ausgetauscht werden.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn der mit Trocknungsmittel gefüllte Kanal in eine den Strahlengang der Glühlampe eingesetzte Abdeckkappe eingebracht ist. Dadurch verkleinert sich nicht die Reflexionsfläche des Reflektors, und der mit Trocknungsmittel gefüllte Kanal ist in optimaler Art und Weise in einer heißen Zone des Reflektors angeordnet.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Mittelschnitt durch einen Scheinwerfer, in dessen Innenraum oberhalb der Glühlampe ein mit Trocknungsmittel gefüllter Kanal angeordnet ist, während

Fig. 2 in einer Einzelheit X den mit Trocknungsmittel gefüllten Kanal und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A darstellt.

Der in Fig. 1 dargestellte Scheinwerfer, dessen Innenraum (13) von dem eine rechteckige Lichtaustrittsöffnung aufweisenden Reflektor (1) und der Lichtscheibe (2) gebildet ist, weist am Scheitel eine Öffnung (4) auf, die auf der Reflektorrückseite von einem halsförmigen Ansatz (5) umgeben ist. Von der Rückseite des Reflektors (1) ist in die Öffnung (4) des Reflektors (1) eine Glühlampe (6) eingesetzt. Auf den halsförmigen Ansatz (5) ist eine Kappe (7) aufgesetzt. Im Innenraum (13) des Scheinwerfers ist an dem oberen, abgeflachten Wandungsabschnitt (8) des rechteckförmigen Reflektors (1) ein rechteckiger, aus Kunststoff hergestellter Topf (9) mit seinem Boden (10) festgeklebt. An der Innenseite des Bodens (10) sind Stege (11) angeformt, die eine mäander förmig verlaufende Nut bilden. Die Nut endet jeweils mittig der parallel zur Lichtscheibe (2) verlaufenden Wandung (12 bzw. 13) des topfförmigen Gehäuses (9). In die Wandung (12 und 13) sind zur Nut hin jeweils eine Öffnung (14 bzw. 15) eingebracht. An die Außenseite der der Reflexionsfläche des Reflektors (1) zugewandten Wandung (13) ist ein zur Rückseite des Reflektors (1) weisendes Rohr (16) angeformt, dessen Kanal (17) in die Öffnung (15) in der Wandung (13) übergeht. Das Rohr (16) ist in einer Öffnung (18) des Reflektors (1) angeordnet. Die Öffnung (18) ist auf der Reflektorrückseite von einem hülsenförmigen Ansatz (19) umgeben. Das Rohr (16) ist in der Öffnung (18) mit dem Reflektor (1) verklebt. Die mäanderförmig verlaufende Nut des topfförmigen Gehäuses (9) ist von einer für Wasserdampf permeablen Folie (20) abgedeckt, die mit den zum Scheinwerferinnenraum (13) des Scheinwerfers weisenden Stirnflächen (21) der Stege und der seitlichen Wandung (12, 13, 22) des topfförmigen Gehäuses (9) verklebt ist. Dadurch entsteht der mäanderförmig verlaufende Kanal (23), der über die Öffnung (14) in der Wandung (12) des topfförmigen Gehäuses (9) mit der Luft im Innenraum (13) des Scheinwerfers und über die in den Kanal (17) des Rohres übergehende Öffnung (15) der Wandung (13) mit der den Scheinwerfer umgebenden Luft in Verbindung steht. In den mäanderförmig verlaufenden Kanal (23) des topfförmigen Gehäuses (9) ist körniges, reversibel arbeitendes, hygroskopisches Trocknungsmittel (24) gefüllt. Dabei weist der das Trocknungsmittel (24) aufnehmende mäanderförmig verlaufende Kanal (23) einen Füllungsgrad von unter 100% auf.

Claims

1. Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem von Reflektor und Lichtscheibe oder von Gehäuse und Lichtscheibe gebildeten Innenraum, dessen Luft mit der den Scheinwerfer umgebenden Luft über einen mindestens eine Eingangs- und Ausgangsöffnung aufweisenden Kanal in Verbindung steht, in dem reversibel arbeitendes hygroskopisches Trocknungsmittel eingebracht ist und der gegenüber Leckstellen des Scheinwerfers einen kleineren Luftwiderstand bildet, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teilabschnitt des im Innenraum des Scheinwerfers angeordneten Mantelflächenabschnitts (20) des Kanals (23) so feinmaschig bzw. porös gestaltet ist, daß er für Wassermoleküle eines Wasserdampf-Luft-Gemisches eine hohe Permeabilität aufweist und einen solch großen Luftströmungswiderstand bildet, daß zumindest ein großer Teil der den Kanal (23) aufgrund eines Druckausgleichs durchströmenden Luft durch die Eingangs- und Ausgangsöffnung (14, 15) hindurchströmt.

2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der permeable Mantelflächenabschnitt (20) des Kanals (23) aus Zellglas oder Silikonkautschuk hergestellt ist.

3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (23) in einem Wandungsabschnitt des Reflektors eingebracht ist.

4. Scheinwerfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem eine rechteckförmige Lichtaustrittsöffnung aufweisenden Reflektor (1) der Kanal (23) in dem oberen, nicht an der Reflexion beteiligten, abgeflachten Wandungsabschnitt (8) eingebracht ist.

5. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der das Trocknungsmittel (24) aufnehmende Abschnitt des Kanals (23) mäanderförmig oder spiralförmig verläuft.

6. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mäanderförmig oder spiralförmig verlaufende Kanal (23) von einem topfförmigen Gehäuse (9), von stegförmigen, in das topfförmige Gehäuse (9) eingebrachte Wandungen (11) und einer die Öffnung des topfförmigen Gehäuses abdeckenden permeablen Schicht (20) gebildet wird.

7. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das reversibel arbeitende hygroskopische Trocknungsmittel (24) aus kleinen Teilchen wie z. B. Körnern, Schnitzeln etc. bestehen.

8. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trocknungsmittel (24) als poröser Formkörper ausgeführt ist.

9. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der das Trocknungsmittel (24) aufnehmende Kanalabschnitt (23) einen Füllungsgrad von unter 100% aufweist.

10. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (23) oder ein Abschnitt des Kanals bis auf den permeablen Mantelflächenabschnitt einteilig mit dem Reflektor oder dem Gehäuse ausgebildet ist.

11. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (23) von einem Teil gebildet wird, welcher in einer Öffnung des Reflektors oder des Gehäuses selbstrastend festsetzbar ist.

12. Scheinwerfer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Trocknungsmittel (24) gefüllte Kanal (23) in eine in den Strahlengang der Glühlampe eingesetzte Abdeckkappe eingebracht ist.