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Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizleiterdurchführung gemäß Patentanspruch 1 oder 6. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Scheibenwaschanlage mit einer erfindungsgemäßen Heizleiterdurchführung.
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Bei Scheibenwaschanlagen für Fahrzeuge, insbesondere Straßenfahrzeuge ist bekannt, die für die Versorgung der Spritzdüsen mit der Wasch- oder Spritzflüssigkeit (z.B. Wasser mit oder ohne Zusätze) dienenden Schlauchleitungen elektrisch zu beheizen und hierfür im Inneren der jeweiligen Schlauchleitung einen elektrischen Heizleiter frei anzuordnen, der von außen über eine Durchführung (Heizleiterdurchführung) abgedichtet in den von der Schlauchleitung gebildeten Flüssigkeitskanal eingeführt ist (
EP 1 070 642 A2 ).
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Die bekannte Heizleiterdurchführung ist dabei von einem seitlichen Anschlussstutzen eines Anschlussstücks gebildet, über welches ein Ende der Schlauchleitung mit einer Pumpe für die Wasch- oder Spritzflüssigkeit verbunden ist. Die Heizleiterdurchführung besitzt eine sich kegelförmig verengende Einführungs- oder Durchführöffnung, in der ein an die Kegelstumpfform angepasstes Dichtelement aus einem gummielastischen oder elastomeren Material vorgesehen ist. Das Dichtelement ist mit zwei Öffnungen zum Durchführen jeweils eines Stranges des zwei Stränge aufweisenden Heizleiters ausgebildet. Bei noch nicht montiertem Dichtelement ist der Durchmesser der Öffnungen größer als der Durchmesser des jeweiligen Stranges. Weiterhin ist eine an der Durchführöffnung verrastbare Abdeckkappe vorgesehen, die beim Verrasten das elastomere Dichtelement derart verformt, dass es dann dicht gegen die Innenflächen der Durchführöffnung und im Bereich der Öffnungen auch dicht gegen die Stränge des Heizleiters anliegt.
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Aus der
DE 297 15 336 U1 ist es bekannt, eine Heizleiterdurchführung zum abgedichteten Einführen wenigstens eines elektrischen Leiters in einen zu beheizenden Flüssigkeitskanal einer Scheibenwaschanlage für Fahrzeuge mittels eines Anschlussstücks auszubilden. Dieses Anschlussstück weist eine aus zwei Teilen bestehende Kammer auf, durch die der Leiter hindurchgeführt ist. Ferner ist auf den Außenumfang des Leiters ein vorgefertiges Dichtelement aufschiebbar, das in eine Durchführöffnung des Anschlussstücks eingeschoben wird. Das Dichtelement dient zum Abdichten des Anschlussstücks, wenn dessen Kammer mit einem Gießharz oder ähnlichem ausgegossen wird. Wesentlich dabei ist, dass das Dichtelement an seinem Außenumfang widerhakenartige, radial umlaufende Vorsprünge aufweist, die eine Abdichtung des Formkörpers bewirken.
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Aus der
DE 37 09 308 A1 ist es darüber hinaus bekannt, eine elektrische Leitung durch einen aus Kunststoff bestehenden Einspeiskörper hindurchzuführen, wobei die elektrische Leitung innerhalb des Einspeiskörpers von einer Vergussmasse umgeben ist, so dass der Einspeiskörper nach außen hin abgedichtet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, alternative Heizleiterdurchführungen aufzuzeigen, die sämtliche an eine derartige Heizleiterdurchführung zu stellenden Anforderungen erfüllt. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Heizleiterdurchführung entsprechend dem Patentanspruch 1 oder 6 ausgebildet. Eine Scheibenwaschanlage mit einer derartigen Heizleiterdurchführung ist Gegenstand des Patentanspruchs 10.
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Der Begriff „Scheibenwaschanlage“ ist im Sinne der Erfindung sehr weit zu verstehen. Unter diesen Begriff fallen u.a. in gleicher Weise Scheibenwaschanlagen für Frontscheiben für Fahrzeuge, aber auch Scheinwerferwaschanlagen.
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Die Anforderungen an eine Heizleiterdurchführung sind u.a. eine ausreichende Temperaturbeständigkeit sowie ein dichter Abschluss im Bereich der Heizleiterdurchführung, aber auch eine ausreichend feste mechanische Verankerung des Heizleiters im Bereich der Heizleiterdurchführung bzw. am dortigen Dicht- und Abschlusselement sowie eine ausreichend feste mechanische Verankerung der Abdichtung bzw. des Dichtelementes selbst.
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Bei einer sehr vereinfachten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Abdichten der Durchführöffnung nach dem Montieren des elektrischen Heizleiters durch Vergießen mit einer geeigneten, aushärtenden Vergussmasse, beispielsweise mit einem Zweikomponenten-Epoxidharz und/oder durch Ausschäumen mit einem aushärtenden Kunststoffschaum, beispielsweise PUR-Schaum.
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Hierbei kann es vorteilhaft sein, vor dem Vergießen und/oder Ausschäumen die Durchführöffnung durch ein auf den Heizleiter aufgeschobenes Dichtelement zum Flüssigkeitskanal hin zu verschließen. Dieses Dichtelement übernimmt dabei keine Dichtfunktion während des späteren Betriebes der Scheibenwaschanlage, sondern dient ausschließlich dazu, ein Eindringen der Vergussmasse bzw. des beim Ausschäumen verwendeten Materials in den Flüssigkeitskanal zu vermeiden. Das Dichtelement besteht dann z. B. aus einem gummiartigen Material bzw. aus elastomeren Kunststoff.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Abdichten der Durchführöffnung allein durch ein Dichtelement, welches in die Durchführöffnung einsetzbar und dort z.B. durch Hinterschneidungen verankerbar ist.
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Bei Verwendung eines Dichtelementes weist dieses Öffnungen für den elektrischen Heizleiter bzw. dessen Stränge auf. Der Querschnitt dieser Öffnungen ist dann kleiner als der Außenquerschnitt des Heizleiters bzw. des jeweiligen Stranges, sodass das Dichtelement nicht nur dicht auf dem Heizleiter sitzt, sondern das Dichtelement zumindest an seinem Umfang durch das Montieren auf dem Heizleiter aufgeweitet wird und dadurch zumindest nach dieser Aufweitung ein Außendurchmesser aufweist, der größer ist als der Innendurchmesser der Durchführöffnung. Hierdurch liegt das Dichtelement nach seiner Montage elastisch und dichtend gegen die Innenfläche der Durchführöffnung an und ist zusätzlich durch Reibkraft gehalten, ohne dass ein zusätzliches Abdeckelement oder ein Verformen durch ein solches Abdeckelement erforderlich sind.
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Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 zwei Düsen einer Scheibenwaschanlage für Fahrzeuge, zusammen mit einem beheizbaren, die Düsen miteinander sowie mit einer nicht dargestellten Pumpe verbindenden beheizbaren Schlauchleitung;
- 2 in vergrößerter Explosionsdarstellung und im Schnitt die Elemente der Heizleiterdurchführung der Scheibenwaschanlage vor dem Zusammenbau gemäß einer ersten möglichen Ausführungsform der Erfindung,;
- 3 die Heizleiterdurchführung der 2 nach ihrem Zusammenbau;
- 4 u. 5 Darstellungen wie 2 und 3 bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren sind 1 und 2 zwei beheizte Spritzdüsen einer Scheibenwaschanlage eines Fahrzeugs, beispielsweise die Spritzdüsen an der Fahrer- und Beifahrerseite der Frontscheibe des Straßenfahrzeugs. Die beiden Düsen 1 und 2 sind über eine Schlauchleitung 3 miteinander und über eine weitere Schlauchleitung 4 mit einem Anschluss 5 verbunden, über den die aus den Düsen 1 und 2 auszubringende Spritzflüssigkeit von einer nicht näher dargestellten Pumpe zugeführt wird.
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Die beiden Schlauchleitungen 3 und 4 sind beheizt, und zwar durch einen zwei parallele Stränge 6.1 und 6.2 bildenden Heizleiter 6, der sich ausgehend von einer an der Düse 1 vorgesehenen Heizleiterdurchführung 7 durch in den Düsen 1 und 2 ausgebildete Strömungs- oder Flüssigkeitskanäle und durch die Schlauchleitung 3 zwischen diesen Düsen 1 und 2 in die Schlauchleitung 4 erstreckt, und zwar bis an das der Düse 2 entfernt liegende Ende der Schlauchleitung 4, d. h. bis in die Nähe des Anschlusses 5. An diesem Ende der Schlauchleitung 4 gehen die beiden Stränge 6.1 und 6.2 ineinander über und sind elektrisch miteinander verbunden. Da sich der Heizleiter 6 auch durch die Düsen 1 und 2 erstreckt, trägt der Heizleiter 6 zu einer Beheizung dieser Düsen 1 und 2 bei. Die Innenquerschnitte der Schlauchleitungen 3 und 4 und der Strömungskanäle in den Düsen 1 und 2 sowie der Querschnitt der Stränge 6.1 und 6.2 sind so gewählt, dass ein ausreichend großer Strömungsquerschnitt für die Spritzflüssigkeit gewährleistet ist.
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Die Versorgung des Heizleiters 6 erfolgt aus dem Bordnetz des Fahrzeugs über einen elektrischen Anschlussstecker 8 und eine elektrische Anschlussleitung 9, die teilweise auch als Heizleiter für die Düsen 1 und 2 ausgebildet ist.
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Entsprechend der 2 besteht die Heizleiterdurchführung 7, an der die Stränge 6.1 und 6.2 von Außen her abgedichtet in den mit der Schlauchleitung 3 in Verbindung stehenden Strömungskanal der Düse 1 eingeführt ist, aus einem, sich trichterartig erweiternden äußeren Stutzen 10, der bei der dargestellten Ausführungsform an das Gehäuse der Düse 1 angeformt ist und eine Einführungs- oder Durchführöffnung 11 bildet, die mit einem Abschnitt 11.1 mit reduziertem Durchmesser in den Strömungs- oder Flüssigkeitskanal der Düse 1 übergeht und an einen Abschnitt 11.2 mit vergrößertem Innendurchmesser bei 11.3 nach Außen hin offen ist.
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An der Innenfläche ist der Abschnitt 11.2 bei der dargestellten Ausführungsform in der Nähe des Übergangs zum Abschnitt 11.1 mit einem, die Achse des Stutzens 10 konzentrisch umschließenden ringartigen Wulst oder Vorsprung 12 versehen. In der Nähe der offenen Seite 11.3 ist an der Innenfläche des Abschnittes 11.2 weiterhin ein die Achse des Stutzens 10 ringartig umschließende Nut 13 vorgesehen.
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Zum abgedichteten Hindurchführen der Stränge 6.1 und 6.2 durch die Heizleiterdurchführung 7 ist u. a. ein Dichtelement 14 aus einem gummielastischen oder elastomeren Material, beispielsweise aus einem thermoplastischen Elastomer vorgesehen. Dieses Dichtelement 14 ist an seiner Umfangsfläche kreiszylinderförmig ausgebildet und an einer Stirnseite kegelstumpfförmig geformt. Im Dichtelement 14 sind zwei Öffnungen 15 vorgesehen, die sich jeweils zwischen den beiden Enden oder Stirnseiten des Dichtelementes 14 erstrecken. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Durchmesser des Dichtelementes 14 gleich oder etwas größer als der Innendurchmesser, den der Abschnitt 11.2 außerhalb des Vorsprunges 12 und der Nut 13 aufweist. Der Durchmesser der Öffnungen 15 ist aber kleiner als der Durchmesser der Stränge 6.1 und 6.2, sodass sich nach dem Aufschieben des Dichtelementes 14 auf diese Stränge sich für das Dichtelement 14 durch elastisches Verformen eine Aufweitung bzw. ein vergrößerter Querschnitt ergibt.
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Für den Zusammenbau der Heizleiterdurchführung 7 wird der mit dem Dichtelement 14 vormontierte Heizleiter 6 in den von den Düsen 1 und 2 an den Schlauchleitungen 3 und 4 gebildeten, zu beheizenden Strömungs- oder Flüssigkeitskanal eingeschoben. Hierbei wird das Dichtelement 14 von der offenen Seite 11.3 her in den Stutzen 10 derart eingebracht, dass das Dichtelement durch die von dem Vorsprung 12 gebildete Hinterschneidung im Abschnitt 11.2 auch axial fixiert ist, und zwar zwischen dem Vorsprung 12 und dem Übergang zum Abschnitt 11.1.
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Zumindest mit seinem Umfang liegt das Dichtelement 14 angepresst gegen die Innenfläche des Abschnittes 11.2 an.
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Der von dem Dichtelement 14 nicht eingenommene Raum des Abschnittes 11.2 zwischen der offenen Seite 11.3 und dem Dichtelement 14 wird dann anschließend mit einer zunächst flüssigen, aber aushärtenden Verguss- und/oder Dichtmasse ausgefüllt, die nach dem Aushärten den dichten Abschluss bildet, der insbesondere auch durch formschlüssiges Hintergreifen des Vorsprunges 12 und der Nut 13 fest, d.h. nicht mehr lösbar mit dem Stutzen 10 verbunden ist und in welchem auch die Stränge 6.1 und 6.2 nicht mehr lösbar eingebettet sind. Das Dichtelement 14 dient bei diesem Vergießen nur dazu, ein Eindringen der flüssigen Dicht- bzw. Vergussmasse 16 in den Flüssigkeitskanal des Scheibenwaschsystems zu verhindern und ermöglicht somit u. a. ein vereinfachtes und rationelles Verschließen des Stutzens 10 mit der Vergussmasse 16.
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Da bei dieser Ausführungsform die eigentliche Abdichtfunktion von der Vergussmasse 16 übernommen wird, kann das Dichtelement 14 scheibenartig, d. h. in Achsrichtung relativ kurz ausgebildet werden, was die Montage des Dichtelementes 14 im Stutzen 10 erleichtert.
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Als Vergussmasse 16 eignet sich beispielsweise ein Zweikomponenten-Epoxidharz oder ein anderes aushärtbares polymeres Material, beispielsweise auch ein elastomeres aushärtbares polymeres Material.
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Die 4 und 5 zeigen als weitere mögliche Ausführungsform eine Heizleiterdurchführung 7a, die sich von der Heizleiterdurchführung 7 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass das Abdichten der Durchführöffnung 11 nicht durch das scheibenartige Dichtelement 14 und durch das anschließende Vergießen mit der Vergussmasse 16 erfolgt, sondern unter Verwendung allein eines Dichtelementes 17, welches beispielsweise als Spritzgießteil aus einem elastomeren Kunststoff, beispielsweise aus einem thermoplastischen Elastomer hergestellt ist, und zwar mit einer kreiszylinderförmigen Umfangsfläche und mit einer dem Abschnitt 11.2 der Durchführöffnung 11 komplementären Formgebung, d. h. mit kreiszylinderförmiger Umfangsfläche, mit einer kegelstumpfförmigen Stirnseite sowie mit einem ringförmigen, in die Nut 13 passenden Vorsprung 18 und mit einer ringförmigen, für den Vorsprung 12 passenden Nut 19 an der Umfangsfläche. Weiterhin weist das Dichtelement 17 zwei parallel zur Dichtelementachse verlaufende Öffnungen 20 auf, die an ihrem der Rückseite des Dichtelementes 17 zugewandten Ende in eine gemeinsame Öffnung 21 münden, die sich zur Rückseite des Dichtelementes hin kegelstumpfförmig im Querschnitt erweitert und dort offen ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist der Durchmesser der Öffnungen 20 wiederum kleiner als der Außendurchmesser der durch die Öffnungen 20 hindurchgeführten Stränge 6.1 und 6.2, sodass das Dichtelement 17 nach dem Montieren nicht nur im Bereich der Öffnungen 20 dichtend gegen die Stränge 6.1 und 6.2 anliegt, sondern auch am Umfang elastisch aufgeweitet ist und dadurch einerseits durch die von den Nuten 13 und 19 sowie den Vorsprüngen 12 und 18 gebildeten Hinterschneidungen sowie durch Reibschluß fest im Stutzen 10 verankert ist und auch dichtend gegen die Innenfläche des Abschnittes 11.2 anliegt.
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Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der die Erfindung tragende Gedanke verlassen wird. So ist es beispielsweise möglich, die Durchführung für den Heizleiter allein durch Ausgießen des Stutzens 10 bzw. der dortigen Durchführöffnung 11 mit einer geeigneten Dichtmasse, beispielsweise mit einem Zweikomponenten-Kunstharz, z.B. Zweikomponenten-Epoxidharz, oder aber durch Ausschäumen mit einem polymeren Schaum, beispielsweise mit PUR-Schaum zu realisieren. Weiterhin können die Dichtelemente 14 und 17 auch eine von der beschriebenen Form abweichende Formgebung aufweisen, d. h. diese Dichtelemente können beispielsweise auch kegelstumpfförmig ausgebildet sein.
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Weiterhin ist es nicht zwingend notwendig, dass die Heizleiterdurchführung 7 bzw. 7a an einer der Spritzdüsen 1 und 2 vorgesehen ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1, 2
- Spritzdüse oder Düse
- 3, 4
- Schlauchleitung
- 5
- Anschluss (der Schlauchleitung 4)
- 6
- (elektrischer) Heizleiter
- 6.1, 6.2
- Strang oder Leiter (des Heizleiters 6)
- 7, 7a
- Heizleiterdurchführung
- 8
- elektrischer Anschlussstecker
- 9
- Heizleiterdurchführung
- 10
- Stutzen (der Heizleiterdurchführung 7 bzw. 7a)
- 11
- Einführungs- oder Durchführöffnung
- 11.1, 11.2
- Abschnitt (der Einführungs- oder Durchführöffnung 11)
- 11.3
- offene Seite (der Einführungs- oder Durchführöffnung 11)
- 12
- Vorsprung
- 13
- Nut
- 14
- Dichtelement (als Fliess-Sperre beim Vergiessen oder Ausschäumen)
- 15
- Öffnung
- 16
- Abdichtelement bzw. Vergussmasse
- 17
- Dichtelement
- 18
- Vorsprung
- 19
- Nut
- 20,21
- Öffnung
