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Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge od. dgl.
Die Erfindung betrifft eine Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge od. dgl. mit einer membranlosen Vorrichtung zum Verdrängen einer vordosierten Waschflüssigkeitsmenge durch Druckluft aus einem Dosierbehälter, dessen Inneres mit dem Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit über ein den Dosierbehälter unter Schwerkraftwirkung füllendes Ventil verbunden ist, wobei der Boden des Vorratsbehälters unmittelbar oberhalb des Dosierbehälters liegt und das in Ruhestellung offene Ventil eine zwischen Vorratsbehälter und Dosierbehälter vorgesehene Verbindungsöffnung bei Überdruck im Dosierbehälter absperrt.
Derartige Waschanlagen unterscheiden sich von solchen, deren Waschflüssigkeitsverdränger miteiner Membrane ausgestattet ist, in vorteilhafter Weise dadurch, dass die Waschflüssigkeitsmenge restlos verdrängt wird und somit die Gefahr beseitigt ist, dass bei jedem Arbeitsspiel Reste der Flüssigkeit in der Verdrängervorrichtung zurückbleiben, in denen sich Fremdkörper oder Verunreinigungen ansammeln könnten. Ein weiterer Vorteil der Waschanlagen mit membranlosem Flüssigkeitsverdränger besteht darin, dass der Füllungsgrad des Dosierbehälters für die Waschflüssigkeit genau vorherbestimmt werden kann. Der Füllungsgrad ist hier unabhängig von solchen Faktoren wie der Spannung der Membrane oder von die Membrane belastenden Federn, der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit usw.
Aus der Entwicklung von Waschanlagen für Kraftfahrzeuge mit membranloser Vorrichtung zum Verdrängen einer vordosierten Waschflüssigkeitsmenge ergaben sich mehrere Probleme. Zu diesen zählen folgende :
Da die dosierte Waschflüssigkeitsmenge in dem gleichen Hohlraum bereitgehalten wird, in den die Druckluft für den Spülvorgang eingeleitet wird, muss die Druckluftzufuhr zu diesem Raum begrenzt werden. Bei den Ausbildungen mit einer Membrane ist dies nicht erforderlich, denn der Hohlraum für die vordosierte Waschflüssigkeitsmenge und der Drucklufthohlraum sind durch die Membrane voneinander getrennt. Hier kann also die Druckluftkammer für einen längeren Zeitraum mit der Druckluftquelle verbunden werden, ohne dass ein Druckluftverlust auftritt.
Bei Vorrichtungen mit membranlosem Flüssigkeitsverdränger hingegen würde in diesem Fall nach Verdrängen der bereitgehaltenen, vordosierten Waschflüssigkeitsmenge Druckluft durch die Düse verlorengehen, solange der Flüssigkeitsdosierbehälter mit der Druckquelle verbunden bleibt.
Nach der Erfindung ist nun eine Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge od. dgl. mit einer membranlosen Vorrichtung zum Verdrängen einer vordosierten Waschflüssigkeitsmenge durch Druckluft dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Inneren des Dosierbehälters und der Druckluftzufuhr ein normalerweise nur mit der Leitung zum Dosierbehälter verbundener und durch die Betätigung eines Rohrschaltorgans vor- übergehend nur mit der Druckluftzufuhr verbindbarer Druckluftzwischenbehälter eingeschaltet ist.
Da gemäss der Erfindung also der zwischen die Druckluftzufuhr und die Dosierkammer geschaltete Druckluftzwischenbehälter dauernd mit der Leitung zum Dosierbehälter verbunden ist und nur durch Betä- tigung des ihm zugeordneten Rohrschaltorgans vorübergehend mit der Druckluftzufuhr verbunden, jedoch von der Leitung zur Dosierkammer getrennt wird, wird der Druckluftbehälter mit einem vorherbestimmten Druckluftvolumen gefüllt, das nach Freigeben des Betätigungsknopfes in die Dosierkammer für die Waschflüssigkeit eingelassen wird. Während dieses Vorganges ist der Druckluftzwischenbehälter jedoch von der Druckquelle getrennt, so dass praktisch kein Druckmittelverlust auftreten kann.
Vorteilhafterweise kann das Rohrschaltorgan ein von aussen in einer Richtung betätigbarer Steuerkolben sein, der Durchlassbohrungen aufweist, die den Druckraum des Druckluftzwischenbehälters in betätigter
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Stellung des Steuerkolbens mit der Druckluftzuleitung verbinden, und der nach Aufbau des erforderlichen Druckes im Druckraum durch diesen Druck wieder in die Ausgangsstellung verschoben wird, wobei in dieser Stellung der Druckraum mit der Verbindungsleitung zum Dosierbehälter für die Waschflüssigkeit durch die Durchlassbohrungen verbunden ist. Dieses Merkmal gestattet es, das für die Zwecke der Erfindung erforderliche Rohrschaltorgan in einfacher, platzsparender und billiger Weise herzustellen.
Das Rohrschaltorgan bzw. sein Steuerkolben sind in der Ruhestellung in keiner Weise belastet, und zur Betätigung ist lediglich die Überwindung des geringfügigen Reibungswiderstandes des Steuerkolbens in dem zugeordneten Zylinder erforderlich. Die Abmessungen der Bohrungen können ausreichend sein, um bei der Herstellung der Verbindung zwischen der Druckluftquelle und dem Druckluftzwischenbehälter ein spontanes Füllen des Druckluftzwischenbehälters mit Druckluft zu gewährleisten. Nach Aufbau des Druckes im Druckluftzwischenbehälter wirkt dieser Druck auf den Steuerkolben und ist bestrebt, ihn in seine Ruhestellung zurückzuführen. Die Person, die dieses Rohrschaltorgan bedient, spürt den plötzlich auftretenden Druck, der dem Betätigungsdruck des Fingers entgegenwirkt.
Es ist jedoch ohne Bedeutung, ob die Person nun den Versuch macht, den Gegendruck weiterhin zu überwinden oder nicht. Durch weiteres Ausüben des Druckes wird lediglich der Zeitpunkt des Eintritts der vordosierten Druckluft in den Waschflüssigkeitsdosierbehälter aufgeschoben. Eine Beschädigung oder Betriebsstörung wird durch einen solchen Versuch, den Steuerkolben weiterhin unter dem Betätigungsdruck zu halten, nicht ausgelöst. Die Vorrichtung ist infolgedessen narrensicher.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Auspressanlage für eine vordosierte Menge Waschflüssigkeit im Schnitt ; die Fig. 2a und 2b zeigen schematisch in Nebeneinanderstellung die Relativlagen der Pressluftsteuerelemente der erfindungsgemässen Vorrichtung in Betätigungsstellung und Ruhestellung ; die Fig. 3a und 3b zeigen schematisch in Nebeneinanderstellung die Relativlage der Steuerelemente für die Dosierung der Wasch flüssigkeit vor und nach dem Ausspritzen der vorbestimmten Volumenmenge, d. h. vor bzw. nach einem Scheibenreinigungsvorgang.
InFig. 1 ist derLuftdosierbehälter A dargestellt, dessen Druckraum 10 durch eine Leitung 1 Druckluft oder ein anderes Druckgas zuge-führt werden kann und aus dessen Druckraum 10 das vordosierte Medium über eine Leitung 2 auf den Behälter für die Waschflüssigkeit aufgegeben wird.
Das Gehäuse des Dosierraumes weist einen Deckel 14a auf. Entlang des Gewindeendes des Bolzens 14 stellen an diesem vorgesehene Nuten 15 die Verbindung des Druckraumes 10 mit dem Zylinderraum des Kolbenschiebers 11 her.
Der Druckraum 10 des Luftdosierbehälters A ist an seiner Oberseite durch einen von aussen mittels Druckknopf C verschiebbaren Steuerkolben 11 abgeschlossen. Der Steuerkolben 11 weist mindestens einen Luftführungskanal 12 auf, derart, dass bei heruntergedrücktem Kolben, wie in Fig. 2a dargestellt, die Druckluftzuleitung 1 mit dem Druckraum 10 des Luftdosierbehälters A in Verbindung steht und eine entsprechende Menge Druckluft zugeführt wird. Nach Loslassen des Druckknopfes wird durch den Luftdruck im Druckraum 10 der Steuerkolben 11 nach oben gedrückt, wie in Fig. 2b dargestellt, wobei die Verbindung des Druckraumes 10 mit der Leitung 2 hergestellt wird.
Die Leitung 2 mündet im Waschflüssigkeitsdosierbehälter B unter einem Führungskolben für einen Ventilteller 4. Wenn der Führungskolben nicht beaufschlagt ist, wird das Ventil durch den hydrostatischen Druck der darüber im Behälter 7 befindlichen Waschflüssigkeit von der Verbindungsöffnung weg in die in Fig. 1 und 3b gezeigte Stellung bewegt, so dass die Waschflüssigkeit durch dasReinigungsnetz 6 in den Dosierraum 8 einströmen kann.
Wenn der Steuerkolben 11 im Luftdosierbehälter in oberer Stellung liegt und über die Leitung 2 der Führungskolben des Ventiltellers 4 mit Pressgas aus dem Druckraum 10 beaufschlagt wird, wird der Ventilteller 4 mit seiner Dichtung 9 gegen den Rand der Öffnung 5 in die in Fig. 3a gezeigte Stellung gedrückt, so dass derFlüssigkeitsdosierraum 8 eine abgeschlossene Druckkammer bildet, in die der Druck aus der Druckkammer 10 des Luftdosierbehälters A durch entsprechende Durchlässe, z. B. Nuten, im Führungskolben des Ventiltellers 4 oder eine oder mehrere in entsprechender Höhe liegende Bohrungen in der Wandung des den Führungskolben enthaltenden Zylinders oder über ein Spiel zwischen dem Schaft des Ventiltellers 4 und der Leibung seiner Führung in den Druckraum 8 übertragen wird.
Dieses Spiel ist so bemessen, dass die Oberflächenspannung der Waschflüssigkeit ein Eintreten derselben aus der Dosierkammer 8 in die Druckgaszuleitung 2 verhindert. Durch diesen Druck wird die im Dosierraum 8 enthaltene Waschflüssigkeit durch die Leitung 3 zu den Spritzdüsen gepresst.
Wenn alle im Dosierraum 8 enthaltene Waschflüssigkeit durch die Leitung 3 ausgepresst ist, tritt durch die Leitung 3 und die Spritzdüsen eine Entspannung des Druckes im Flüssigkeitsdosierraum 8, der Leitung 2 und dem Luftdosierbehälter 10 ein. Durch entsprechend festen Sitz der Ringdichtungen 13 am Steuerkolben
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11 ist die Reibung gegen die Wandung des Steuerzylinders, in dem der Steuerkolben 11 gleitet, so gross, dass der Kolben jelbsthemmend gelagert ist.
Die Anlage bleibt infolgedessen druckfrei, bis der Druckknopf zur Einleitung eines neuen Waschvorganges wieder niedergedrückt wird, wobei die Leitung 1 über den Durchlass 12 im Steuerkolben 11 mit dem Druckraum verbunden wird, der Druckraum mit einer entspre-. chenden Druckluftmenge beaufschlagt wird, der Steuerkolben bei Erreichen eines vorbestimmten Druckes nach oben gepresst wird und der gesamte Bewegungsablauf wie oben beschrieben erfolgt.
Nach Abbau des Druckes in der Flüssigkeitsdosierkammer 8 ist der Ventilteller 4 mit seinem Führungskolben durch den hydrostatischen Druck im Vorratsbehälter 7 nach unten in die in Fig. 3b gezeigte Stellung abgefallen, so dass sich die Flüssigkeitsdosierkammer 8 durch die aus dem Behälter 7 nachströmende Flüssigkeit wieder füllt und auch die Flüssigkeitsdosiereinrichtung für den nächsten Waschvorgang, wie oben beschrieben, vorbereitet ist.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung arbeitet mit genau vorbestimmter Waschflüssigkeitsmenge und der zum Auspressen dieser Waschflüssigkeitsmenge benötigten genauen Druckluftmenge. Dadurch wird der Verbrauch anDruckmedium, vorzugsweise Pressluft, ausserordentlich gering, so dass bei Fahrzeugen, die keine eigeneDrucklufterzeugungsanlage, z, B. für Luftdruckbremsen, aufweisen, kleine Druckgasflaschen, z. B.
Pressluftflaschen oder Kohlensäureflaschen, verwendet werden können. Es können auch zur Erzeugung der Druckluft eine der bekannten Membranpumpen oder eine mit Magnetkolben arbeitende Membranpumpe, wie sie z. B. in den sogenannten"elektrischen"Spritzpistolen verwendet werden, dienen. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemässen Einrichtung liegt darin, dass der eigentliche Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit in jedem Falle drucklos bleibt, so dass er ausserordentlich leicht gebaut sein kann und trotzdem für das Ausspritzen ein so hoher Anfangsdruck verwendet werden kann, dass eventuelle Fremdkörper in der Düse, die den Durchtritt verengen oder die Düse ganz verstopfen, gewaltsam ausgepresst werden.
Die Füll- öffnung 140 für den Vorratsbehälter 7 kann sehr gross ausgebildet sein, so dass das Einfüllen der Waschflüssigkeit, insbesondere das Einmischen z. B. von Frostschutzmitteln oder schmutzlösenden Stoffen in Wasser zur Herstellung der Waschflüssigkeit ohne Schwierigkeiten möglich ist, und der Deckel kann im Gegensatz zu bekannten Anlagen, bei denen durch den Deckel ein Druckabschluss erreicht werden muss, relativ lose aufgesetzt sein.
Dadurch, dass die ganze Anlage nur während des eigentlichen Waschvorganges, nicht aber während der ganzen übrigen Bereitschaftszeit unter Druck steht, ist der Verschleiss relativ gering, und die Gefahr des Verlustes von Pressluft oder anderemDruckmedium durch Undichtigkeiten in der Anlage ist praktisch beseitigt.
PATENTANSPRÜCHE : l. Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge od. dgl. mit einer membranlosen Vorrichtung zum Verdrängen einer vordosierten Waschflüssigkeitsmenge durch Druckluft aus einem Dosierbehälter, dessen Inneres mit dem Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit über ein den Dosierbehälter unter Schwerkraftwirkung füllendes Ventil verbunden ist, wobei der Boden des Vorratsbehälters unmittelbar oberhalb des Dosierbehälters liegt und das in Ruhestellung offene Ventil eine zwischen Vorratsbehälter und Dosierbehälter vorgesehene Verbindungsöffnung bei Überdruck im Dosierbehälter absperrt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Inneren des Dosierbehälters (8) und der Druckluftzufuhr (1) ein normalerweise nur mit der Leitung (2) zum Dosierbehälter (8)
verbundener und durch die Betätigung eines Rohrschaltorgans (11) vor- übergehend nur mit der Druckluftzufuhr (1) verbindbarer Druckluftzwischenbehälter (A) eingeschaltet ist.