DE10003590A1

DE10003590A1 - Beheizbare Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE10003590A1
Application number: DE2000103590
Authority: DE
Inventors: Udo Poweleit
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-08-02

Abstract

Beheizbare Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges mit einer inneren Frontscheibenbelüftung, insbesondere für den Winterbetrieb, bei der ein partiell begrenztes elektrisches Heizleiterfeld (7) im Bereich der Parkstellung mindestens eines Scheibenwischers (2) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine beheizbare Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges mit einer Frontscheibenbelüftung, insbesondere für den Winterbetrieb.

Flüssigkeiten, wie Regenwasser, die auf die Frontscheibe von Kraftfahrzeugen gelangen, werden durch motorisch angetriebene Scheibenwischer von der Glasscheibe entfernt. Dabei sind die Scheibenwischer über einen Drehpunkt parallel zur Frontscheibe hin und her schwenkbar. Um die Reinigungswirkung des Scheibenwischers zu gewährleisten, wird meist über ein Federnsystem ein Anpreßdruck auf das Wischerblatt ausgeübt, welcher den Wischergummi mit seiner Lippe an die Frontscheibe andrückt. Dieser für die Flüssigkeitsentfernung notwendige Anpreßdruck wirkt nicht nur im Betrieb, sondern kontinuierlich also auch in der Parkstellung sowie auch, wenn das Kraftfahrzeug nicht benutzt wird. Die kontinuierliche Druckbelastung des Wischergummis ist insbesondere bei Witterungsunbilden nachteilig. Im Winter bei Kälte vereist sowohl die Frontscheibe, als auch der Wischergummi mit seiner Dichtlippe friert an der Frontscheibe fest. Zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges ist jedoch eine ausreichende Sicht nach vorn sowie funktionsfähige Scheibenwischer für den Fahrzeugführer zwingend notwendig.

Nach herkömmlichen Methoden wird die Frontscheibe freigekratzt und dabei die Scheibenwischer vorsichtig gelöst, wobei auch Auftaumittel eingesetzt werden. Dies führt zu Kratzern auf der Frontscheibe und es besteht die Gefahr, daß die Wischergummilippe abreißt bzw. beschädigt wird und damit die Lebensdauer des Wischergummis stark herabgesetzt ist. Auch die bekannte Methode, die Glasscheiben mittels Folien und Planen abzudecken oder das Kippen der Scheibenwischer in die sogenannte Reinigungsstellung, ist nur ein Notbehelf.

Eine Weiterentwicklung stellt ein thermisches Enteisungsgerät für eine Pkw- Frontscheibe nach DE 44 39 712 A1 dar. Dieses Handgerät besitzt eine glatte gummierte Seite, hinter der sich eine elektrische Heizspirale befindet. Die Stromversorgung ist variabel, entweder über einen Akkumulator oder über einen geeigneten Kabelanschluß am Kraftfahrzeug. Die Handhabung ist sehr einfach. Das thermische Enteisungsgerät wird mit der beheizten gummierten Seite auf die vereiste Frontscheibe gedrückt und durch Bewegen des Gerätes das Eis abgetaut. Dies ist jedoch nur bei abgestelltem Fahrzeug möglich. Außerdem kann bei tiefen Temperaturen eine aufgetaute Fläche schnell wieder zufrieren.

Die aufgezeigten Möglichkeiten sind nur begrenzt bei stehendem Fahrzeug wirksam, insbesondere bei winterlichen Temperaturen würde beim Fahren die Frontscheibe schnell vereisen und die Scheibenwischer festfrieren. Aus diesem Grund mußten Wege gefunden werden, eine Defrostung durch das Kraftfahrzeug selbst zu ermöglichen. Es ist bekannt, eine Defrostung der Frontscheibe überwiegend durch einen Defrostkanal innerhalb der Armaturentafel bzw. des Cockpitumfanges sicherzustellen. Dazu wird die für die Belüftung des Kraftfahrzeuges angesaugte Luft über ein Heizgerät bzw. Wärmetauscher geleitet und die Warmluft mit der Heizungsregelung in "Defroststellung" über entsprechende Düsen an die Innenfläche der Frontscheibe herangeführt.

Eine weitere Verbesserung des Winterfahrbetriebes wird erreicht, indem gezielt aus diesem Defrostkanal auch Warmluft zur Enteisung der in Parkstellung sich befindlichen Frontscheibenwischer abgeleitet wird. Problematisch ist die Situation bei der durch das Fahrzeugdesign sehr stark geneigten Frontfläche, da sich hier ein unerwünschter Abstand zwischen der Armaturentafel und dem Frontscheibenfuß einstellt. Dieser Bereich und damit die dort sich in Parkstellung befindlichen Scheibenwischer können so nur ungenügend mit Warmluft versorgt werden. Darüber hinaus kommt es im Fahrgastraum zu einer akustischen Verschlechterung, da eine akustische Kopplung zwischen Motor- und Innenraum geschaffen wird und der Defrostkanal im unteren Bereich der Frontscheibe als Resonanzhohlraum wirkt.

Eine Lösung dieses Problems ist in der DE 196 13 363 A1 aufgezeigt. Darin ist eine Belüftungsanordnung für eine Frontscheibe beschrieben, wobei ein Luftkanal mit zum oberen Ende der Scheibe gerichteten Luftdüsen am unteren Ende der Scheibe anliegt und dieser so ausgebildet ist, daß eine Seitenwand des Luftkanals durch den unteren Bereich der Scheibe gebildet ist und die Luftströmung so geführt ist, daß eine Längsverteilung der den Luftkanal durchströmenden luft in Kontakt mit dem unteren Bereich der Frontscheibe erfolgt. Diese Belüftungsanordnung ist nicht immer mit dem Innenraumdesign vereinbar bzw. mit der vorhandenen Ausgangsleistung des Heizgerätes nur beschränkt einsetzbar.

Bei allen luftseitig geregelten Defrostungseinrichtungen, einschließlich der Enteisung der Scheibenwischer, ist die Wirksamkeit abhängig von dem Zeitpunkt der zur Verfügung stehende Wärmemenge und diese ist erfahrungsgemäß in Abhängigkeit von der Motorisierung nicht immer in zufriedenstellender Zeit vorhanden oder die Wärmemenge ist nicht ausreichend, um die Scheibenwischer vor dem Anfrieren zu schützen.

Bei der überwiegenden Anzahl der Lösungen wird die Defrostung der Frontscheibenwischer nur erreicht, indem die Wischerarme im Sichtfeld des Fahrgastes zwischen Oberkante der Armaturentafel und Oberkante der Fronthaube plaziert werden.

Bekannt ist auch das Beseitigen bzw. die Verhinderung von Beschlag, Eis oder Schnee durch eine elektrische Beheizung von Heckscheiben. Dabei werden eine Vielzahl von Heizleitern an der Heckscheibe angeordnet, die an eine Stromquelle angeschlossen sind. Die Heizleiter erwärmen sich, was naturgemäß die gleichzeitige Erwärmung der Glasscheibe nach sich zieht. Hierzu sind verschiedenartige Konstruktionen bekannt. So beschreibt die DE 198 55 682 A1 ein Heizsystem, bestehend aus mehreren parallelen elektrischen Heizstreifen, die auf der Heckscheibe angeordnet sind, wobei der Abstand von zwei benachbarten Heizstreifen an Abschnitten, die in einem zentralen Bereich der Glasscheibe liegen, so bemessen ist, daß der Heizwirkungsgrad zum Entfernen von Beschlag ein Optimum darstellt. Eine Erweiterung der Möglichkeiten stellt die Kombination von Heizleitern und Antennenleitern nach DE 39 17 829 A1 dar. Dabei sind auf der Heckscheibe im wesentlichen horizontal und zueinander parallel verlaufende und parallel geschaltete Heizleiter angeordnet, die an scheibenrandseitig vorhandene Sammelschienen angeschlossen sind, wobei mindestens zwei quer zur Richtung der Heizleiter verlaufende Antennenleiter für vertikal polarisierte Radiowellen in Bereich der Mitte der Heckscheibe an die Heizleiter mit Äquipotentialpunkten verbunden sind und mit dem Auskoppelleiter in Verbindung stehen.

Die elektrische Beheizung von Heckscheiben erfolgt für den größten Teil der Glasfläche, um eine gute Sicht nach hinten zu erhalten, aber das ist damit auch aufwandintensiv.

Für eine elektrische Frontscheibenbeheizung hat sich dieses System nicht durchgesetzt, da die sichtbaren Heizleiter einen ungestörten Durchblick verwehren.

Eine Weiterentwicklung stellt die elektrische Frontscheibenbeheizung nach DE 44 40 634 A1 dar. Bei dieser Anordnung besteht die elektrische Frontscheibenheizung aus transparenten Leiterbahnen der Zusammensetzung Indium- Zinn-Oxid, die innerhalb einer Verbundglasscheibe und damit mechanisch geschützt angeordnet werden. Dieser Aufbau ist mit großem Aufwand verbunden, weil für das Aufbringen der Leiterbahnen mehrere Arbeitsschritte notwendig sind, wie Aufdrucken der Schichten, Aushärten bzw. Trocknen. Bei dünnen Leiterschichten ist der Leitungsquerschnitt verhältnismäßig niedrig, so daß bei höheren Heizleistungen sich die Stromzuführungsleitungen in unerwünschter Weise erwärmen. Darüber hinaus besteht der Nachteil, daß die durchsichtigen Heizleiter bei einer bestimmten Lichtreflexion trotzdem erkennbar sind; also der Durchblick auch hier gestört ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine beheizbare Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges zu entwickeln, die eine Scheibenwischerenteisung mit elektrischen Mitteln und in einfacher Weise sicherstellt und wobei gleichzeitig die Akustik bei der Belüftung der Frontscheibe verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine beheizbare Frontscheibe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch das begrenzte Heizleiterfeld im Bereich der Parkstellung der Scheibenwischer ist eine Enteisung derselben bereits vor Fahrtantritt möglich. Über ein elektrisches Steuerungsmedium kann der Zeitpunkt des Enteisens so frühzeitig geregelt werden, daß ein mechanisches Lösen der an der Frontscheibe festgefrorenen Scheibenwischer entfällt sowie eine Beschädigung des Wischergummis durch Eiskratzen am Scheibenwischer verhindert wird. Durch die Wärme im Heizleiterfeld wird gleichzeitig ein Wiederanfrieren der Wischerblätter bei Vorhandensein von Tauwasser und tiefen Temperaturen verhindert. Die Wischerintervallsteuerung ist komfortabler nutzbar.

Des weiteren ermöglicht es die Erfindung, die Scheibenwischer an der Frontscheibe in einer optisch vorteilhafteren und luftströmungsgünstigeren Lage zu plazieren, die mit den bekannten Belüftuntgsmethoden nicht mehr eisfrei gehalten werden können.

Gleichzeitig entsteht der Nutzeffekt, daß nicht mehr die gesamte Frontscheibe, eingeschlossen der untere Teil im Bereich der Parkstellung der Scheibenwischer, mit Warmluft versorgt werden muß, sondern die gesamte Warmluftkapazität für das Freimachen des Sichtfeldes der Frontscheibe zur Verfügung steht.

Die Anordnung von Füllmaterial mit akustisch wirksamen Dämpfungs- und Wärmedämmeigenschaften zwischen innerer Frontscheibenseite und Armaturentafel im Bereich der Parkstellung der Scheibenwischer ermöglicht die Lenkung des Luftstromes in Richtung Sichtfeld und darüber hinaus wird der Resonanzhohlraum für die akustische Kopplung zwischen Motorraum und Innenraum beseitigt. Das Füllmaterial wirkt aber auch als gewisser Wärmespeicher und -puffer für das elektrische Heizleiterfeld.

Die Scheibenbeschichtung oder -tönung läßt das Heizleiterfeld optisch unauffällig erscheinen.

Die Erfindung läßt sich bei Vorhandensein nur eines Scheibenwischers selbstverständlich in gleicher Weise nutzen.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der herkömmlichen Luft-Defrosteranordnung im Querschnitt

Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung zum Enteisen der Scheibenwischer im Querschnitt.

In Fig. 1 ist die Luftzuführung an der Innenseite der Frontscheibe 1 mit den Scheibenwischern 2 dargestellt. Über einen Defrostkanal 3 und Defrosterdüsen 4, 5, die im Gehäuse der Armaturentafel 6 integriert sind, wird die Frontscheibenbelüftung vorgenommen. Insbesondere die Defrosterdüse 5 führt Warmluft an den unteren Teil der Frontscheibe, so daß die Scheibenwischer bei großer Heizleistung enteisen. Dies ist jedoch erst bei warmgelaufenem Motor möglich.

Fig. 2 stellt die erfindungsgemäße Anordnung der Defrostung der Scheibenwischer 2 auf der Frontscheibe 1 dar. Im Bereich der Parkstellung der Scheibenwischer 2 ist ein elektrisches Heizleiterfeld 7 angeordnet. Dabei bedeckt das Heizleiterfeld zumindestens die Berührungsfläche der Wischerblätter mit der Frontscheibe. Die Heizleiter sind bekannterweise parallel zueinander angeordnet, jedoch erfindungswesentlich nur flächen-begrenzt am unteren Teil der Frontscheibe wirksam. Über Steuermechanismen ist die elektrische Heizung regelbar. Durch das Erwärmen des Frontscheibensegmentes ist eine Enteisung der Wischerblätter 2 problemlos möglich. Die Scheibenbeschichtungszone 8 stellt ein dezentes optisches Erscheinungsbild her. Die Scheibenwischer 2 sind außerhalb der unteren Ebene des Sichtfeldes 9, gebildet von der oberen Kante der Scheibenbeschichtungszone 8 und Fronthaube 10, angeordnet. Zwischen dem Gehäuse der Armaturentafel 6 und der Frontscheibe 1 ist im Bereich des Heizleiterfeldes 7 ein Füllmaterial 11 eingebracht, welches sowohl eine akustisch wirksame Dämpfung vornimmt, als auch als Wärmepuffer für das Heizleiterfeld dient. Als Folge dieser Maßnahmen kann die gesamte Belüftung über den im Gehäuse der Armaturentafel integriertem Defrostkanal 3 und den Defrosterdüsen 4 für das Sichtfeld genutzt werden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Frontscheibe

2

Scheibenwischer

3

Defrostkanal

4

;

5

Defrosterdüsen

6

Armaturentafel

7

Heizleiterfeld

8

Scheibenbeschichtungszone

9

untere Ebene des Sichtfeldes

10

Fronthaube

11

Füllmaterial

Claims

1. Beheizbare Frontscheibe eines Kraftfahrzeuges mit einer inneren Frontscheibenbelüftung, insbesondere für den Winterbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß ein partiell begrenztes elektrisches Heizleiterfeld (7) im Bereich der Parkstellung mindestens eines Scheibenwischers (2) angeordnet ist.

2. Beheizbare Frontscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Heizleiterfeld (7) als gemeinsame Fläche für zwei Scheibenwischer ausgelegt ist.

3. Beheizbare Frontscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Heizleiterfeld (7) getrennt für jeden Scheibenwischer ausgeführt ist.

4. Beheizbare Frontscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Heizleiterfeld (7) in die Frontscheibe (1) integriert ist.

5. Beheizbare Frontscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Heizleiterfeld (7) aus parallel geführten Heizleitern besteht.

6. Beheizbare Frontscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Heizleiterfeld (7) von einer Scheibenbeschichtungs- oder Scheibentönungszone (8) abgedeckt ist.

7. Beheizbare Frontscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Frontscheibe im Bereich der Parkstellung der Scheibenwischer und des Heizleiterfeldes und/oder zwischen Frontscheibe und Armaturentafel ein Füllmaterial (11) mit akustisch wirksamen Dämpfungs- und Wärmedämmeigenschaften angeordnet ist.