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Die
Erfindung betrifft eine Scheinwerferreinigungsanlage, insbesondere
für Kraftfahrzeuge.
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Scheinwerferreinigungsanlagen
dienen der Reinigung von verschmutzten Abdeckscheiben von in einem
Fahrzeug eingebauten Scheinwerfern, um eine vorgesehene Lichtausbeute
wieder zu erreichen und insbesondere auch, um das Sichtfeld des
Fahrers bei Dunkelheit wieder ausreichend zu erhellen und die durch
eine Verschmutzung erzeugte Blendwirkung gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern
zu beseitigen.
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Dabei
wird eine Waschflüssigkeit
mit großem Druck
auf die zu reinigende Abdeckscheibe gesprüht, wodurch die Verschmutzung
beseitigt wird. Üblicherweise
weisen die Scheinwerferreinigungsanlagen einen Düsenkopf mit wenigstens einem
Austrittskanal für
die Waschflüssigkeit,
einen Waschflüssigkeitsbehälter und
eine zwischen diesem und dem Düsenkopf
angeordnete Zuführleitung
sowie eine Förderpumpe
zum Pumpen der Waschflüssigkeit zum
Düsenkopf
und durch den Austrittskanal auf. Es sind Scheinwerferreinigungsanlagen
bekannt, bei denen der Düsenkopf
im Bereich vor dem jeweiligen Scheinwerfer fest an der Fahrzeugkarosserie
angeordnet ist, und solche, bei denen der Düsenkopf an einem Düsenhalter
angeordnet ist. Letzterer ist in einem in der Regel innerhalb der
Fahrzeugkarosserie festgelegten Hubzylinder axial verschiebbar angeordnet
und wird beim Betätigen
der Scheinwerferreinigungsanlage aus diesem ausgefahren, bis der
Düsenkopf
seine vorgesehene Reinigungsposition im Bereich vor dem Scheinwerfer
erreicht hat, und nach dem Reinigungsvorgang wieder eingefahren.
Um einen großen
Waschflüssigkeitsdruck
und eine hohe Austrittsgeschwindigkeit des Waschflüssigkeitsstrahls
und damit auch eine hohe Auftreffgeschwindigkeit desselben auf der
Scheibe zu erzielen, werden entsprechend leistungsstarke Förderpumpen eingesetzt.
Damit verbunden ist eine entsprechende Auslegung der Komponenten
der Scheinwerferreinigungsanlage, insbesondere auch der Zuführleitung, die
aus einem Druckschlauch, in der Regel einem aufwändigen gewebeverstärkten Schlauch,
besteht.
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Gegenstand
der
DE 198 02 491
A1 ist eine Düseneinrichtung
zur Reinigung einer Scheibe, insbesondere einer Windschutzscheibe
oder einer Streuscheibe eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, mit
einem fahrzeugfesten Düsenkopf
mit zumindest zwei Düsenöffnungen
für eine
Waschflüssigkeit,
aus denen jeweils ein Waschflüssigkeitsstrahl
austritt, wobei die zumindest beiden Waschflüssigkeitsstrahlen unterschiedliche
Abstrahlcharakteristika haben. Dabei kann die eine Düsenöffnung die
einer Fächerstrahldüse sein,
die einen fächerförmigen Waschflüssigkeitsstrahl
in einer Ebene erzeugt, und die andere die einer Einstrahldüse, die
einen punktför migen Waschflüssigkeitsstrahl
erzeugt. Durch diese Maßnahme
wird ein größerer Bereich
der Scheibe mit Waschflüssigkeit
benetzt, so dass der Reinigungsvorgang beschleunigt durchgeführt werden
kann. Allerdings muss auch ein entsprechendes Waschflüssigkeitsvolumen
zur Verfügung
gestellt werden, was nur mit einer Hochleistungs-Förderpumpe,
die üblicherweise
einen Volumenstrom von 10 l/min erzeugen kann, möglich sein dürfte.
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Auch
die
DE 10236885 A1 beschreibt
einen Düsenkopf
mit einem Zuführkanal
für eine
Waschflüssigkeit
zur Anordnung in einer Scheibenreinigungsanlage, insbesondere zur
Anordnung an dem freien Ende einer Wischerwelle eines Heckscheibenwischers.
Der Düsenkopf
weist einen Düsenkopfkanal,
der im montierten Zustand des Düsenkopfes
mit einem Zuführkanal
für die
Waschflüssigkeit
verbunden ist, und zwei in diesen mündende Austrittsbohrungen oder
-öffnungen
auf. Letztere sind kreiszylinderförmig ausgebildet und weisen
jeweils an der Außenfläche des
Düsenkopfes
eine Absenkung bzw. einen Abschnitt vergrößerten Querschnitts auf, und
deren Achsen divergieren nach der der Zuführleitung abgewandten Seite
des Düsenkopfes,
wobei der spitze Winkel, den diese einschließen, vorzugsweise 20% beträgt. Es wird
angegeben, dass auch die Möglichkeit
besteht, mehr als zwei Austrittsöffnungen
vorzusehen, wobei über
deren Anordnung nichts ausgeführt
ist. Eine mit der vorbeschriebenen prinzipiell vergleichbare Spritzdüse (Düsenkopf),
die auch zur Anwendung bei Scheinwerferreinigungsanlagen vorgesehen
ist, ist in der
EP
0 733 527 B1 beschrieben. Die Ausgangskanäle können bei
diesem Düsenkopf auch
einen etwa kegelstumpfförmigen
Querschnitt (Axialschnitt) aufweisen. Der Waschflüssigkeitsverbrauch
dürfte
hoch sein.
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Ferner
ist aus der
EP 1 107
890 B1 eine Scheibenwaschdüse mit einem eingelagerten
(Fächerstrahl-)
Düsenchip
bekannt, in dem mehrere halbrunde Kanalrinnen (Ausgangskanäle) mit
kleinem Querschnitt nach außen
geführt
sind, deren Achsen in einer Ebene angeordnet sind. Durch die Anordnung
von derartigen Düsenchips
kann der Waschflüssigkeitsverbrauch
gesenkt werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Scheinwerferreinigungsanlage nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass deren Waschflüssigkeitsverbrauch
minimiert ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Scheinwerferreinigungsanlage nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die
Erfindung besteht darin, dass bei einer an sich bekannten Scheinwerferreinigungsanlage
mit wenigstens einem Düsenkopf
mit Austrittskanälen
für eine
auf die jeweilige Scheibe aufzusprühende Waschflüssigkeit,
einem Waschflüssigkeitsbehälter und
einer zwischen diesem und dem Düsenkopf
angeordneten Zuführleitung
sowie mit einer Förderpumpe
für die
Waschflüssigkeit
zum Düsenkopf,
die Austrittskanäle
Mikrostrahldüsen
sind und jeweils einen Waschflüssigkeitsstrahl
hoher Geschwindigkeit erzeugen und diese in mehreren Ebenen angeordnet sind,
und dass die Düsenachsen
nach der der Zuführleitung
abgewandten Seite des Düsenkopfes
divergieren. Diese Düsenkopfgestaltung
führt dazu, dass
die Abdeckscheibe im Auftreffbereich des jeweils erzeugten Mikrostrahles
gereinigt wird. Mehrere, durch eine vorbestimmte Anordnung der Mikrostrahldüsen vorbestimmt
aneinander liegende oder sich zum Teil auch überlappende Auftreffbereiche
ergeben dabei eine Gesamtauftrefffläche, die in ihrer Gestalt mit
der Lichtaustrittsfläche
des Scheinwerfers korrespondiert. Der Vorteil liegt darin, dass
die Lichtaustrittsfläche
in kürzester
Zeit gleichmäßig gereinigt
wird und dabei der Waschflüssigkeitsverbrauch
minimiert ist.
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Der
Düsenkörper weist
vorteilhafterweise einen Verteilerraum für die in diesen geförderte Waschflüssigkeit
auf, in dessen Wandung die Mikrostrahldüsen angeordnet oder ausgebildet
sind. Da die Düsengestaltung
mit einem nach der Außenseite
des Düsenkörpers abnehmenden
(Querschnitt verbunden ist, ist es aus technologischen Gründen zweckmäßig, den
Wandungsbereich mit den Mikrostrahldüsen als separates Teil zu fertigen
und in den Düsenkörper einzusetzen.
Zur Erhöhung
der Strahlgeschwindigkeit und des Auftreffdruckes auf der Abdeckscheibe sind
die Mikrostrahldüsen
als Lavaldüsen
ausgebildet.
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Um
die gesamte, im Abstand vom Düsenkörper befindliche
Lichtaustrittsfläche
reinigen zu können,
sind die divergierenden Düsenachsen
in einem Winkel im Bereich zwischen 5 und 15° angeordnet, wobei die in verschiedenen
Ebenen angeordneten Mikrostrahldüsen
versetzt zueinander angeordnet sind.
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Wegen
der Einfachheit und Kleinheit des Düsenkopfes eignet sich dieser
insbesondere für
eine ausfahrbare Anordnung mit einem Düsenkopfhalter, der in einem
Hubzylinder verschiebbar angeordnet ist. Der Düsenkopf wird bei einer Beaufschlagung
mit Waschflüssigkeit
durch die Förderpumpe
gemeinsam mit dem Düsenkopfhalter
gegen die Kraft einer Zugfeder bis zu einer vorbestimmten Reinigungs-
und Sprühposition
vor dem zu reinigenden Scheinwerfer aus dem Hubzylinder ausgefahren.
Dabei kann dem Verteilerraum im Düsenkörper ein Überdruckventil vorgelagert
sein. Dieses ermöglicht
beim Ausfahren des Düsenkopfes
den Aufbau eines bestimmten Waschflüssigkeitsdruckes, ohne dass
Waschflüssigkeit
vor dem Erreichen der Reinigungs- und Sprühposition versprüht wird.
Bei Erreichen derselben und eines vorbestimmten Waschflüssigkeitsdruckes öffnet dann
das Ventil, und die Waschflüssigkeit
wird in den Verteilerraum des Düsenkörpers und
aus diesem durch die Mikrostrahldüsen auf die Scheinwerferabdeckscheibe
gesprüht.
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Die
vorbeschriebene Düsenkopfausbildung ermöglicht es,
eine Förderpumpe
mit einer Förderleistung
von 2 l/min bei einem Arbeitsdruck von 3 bar einzusetzen. Eine üblicherweise
bei den bekannten Scheibenreinigungsanlagen verwendete und erforderliche
Hochleistungspumpe mit einer Förderleistung
von ca. 10 l/min bei einem Arbeitsdruck von 3, 5 bar erübrigt sich,
was mit einer erheblichen Kosteneinsparung einhergeht. Ebenso erübrigt sich
der Einsatz eines aufwändigen
Druckschlauches, insbesondere eines Kunststoffschlauches mit Gewebeverstärkung, da
der notwendige Druck zur Erzeugung der Mikrostrahlen hoher Geschwindigkeit
geringer als bei den bekannten Scheinwerferreinigungsanlagen ist. Die
Zuführleitung
kann aus einem Kunststoff-Wellrohr gebildet sein.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In
den zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
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1:
eine Scheinwerferreinigungsanlage mit einem ausgefahrenen Düsenkopf,
weitgehend schematisch,
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2:
den Düsenkopf
in ein- und ausgefahrener Position in einer Seitenansicht und
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3:
den Düsenkopf
im Querschnitt.
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Die
in 1 gezeigte Scheinwerferreinigungsanlage für die Abdeckscheibe 1 eines
Fahrzeugscheinwerfers weist einen fahrzeugfesten Hubzylinder 2,
einen in diesem axial verschiebbaren Düsenkopfhalter 3, einen
an dessen freiem Ende fest angeordneten Düsenkopf 4 mit acht
Microstrahldüsen
(5, 3), dem ein nicht weiter ausgeführtes Überdruckventil 6 vorgesetzt
ist, einen Waschflüssigkeitsbehälter 7 für eine auf
die Abdeckscheibe 1 aufzusprühende Waschflüssigkeit,
eine an diesem angeordnete Scheibenwaschanlagenpumpe 8 mit
einer Förderleistung
von 2 l/min sowie eine zwischen dieser und dem Hubzylinder 2 angeordnete
und aus einem Kunststoff-Wellrohr 9 gebildete Zuführleitung
für die
Waschflüssigkeit
auf. Die Scheinwerferreinigungsanlage ist der einfacheren Darstellung
wegen nur für
einen Fahrzeugscheinwerfer gezeigt. Dem zweiten Fahrzeugscheinwerfer
ist ebenfalls ein fahrzeugfester Hubzylinder 2 mit einem
ausfahrbaren Düsenkopf 4 zugeordnet,
in den über
die Scheibenwaschanlagenpumpe 8 Waschflüssigkeit gefördert wird.
In der Darstellung ist die Scheinwerferreinigungsanlage im Betriebsmodus
mit ausgefahrenem Düsenkopf 4 gezeigt,
aus dem acht Mikrostrahlen 10 mit hoher Geschwindigkeit
auf die Abdeckscheibe 1 gesprüht werden, die beim Auftreffen
auf diese (1) jeweils einen kreis- oder ovalförmigen Reinigungsbereich 11 erzeugen.
Dabei sind die Mikrostrahldüsen 5 im
Düsenkopf 4 in
zwei Ebenen übereinander
und dabei versetzt zueinander angeordnet, um eine im wesentlichen
lückenfreie
(Gesamt-) Reinigungsfläche
auf der Abdeckscheibe 1 zu erzielen. Zudem ist zu erkennen,
dass die Mikrostrahlen 10 in Richtung auf die Abdeckscheibe 1 zu
divergieren.
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In 2 ist
die fahrzeugfeste Anordnung des Hubzylinders 2 innerhalb
der Fahrzeugkarosserie 12 im Bereich vor und unterhalb
der Abdeckscheibe 1 des jeweiligen Fahrzeugscheinwerfers
zu erkennen. Die untere Position des Düsenkopfhalters 3 mit
dem Düsenkopf 4 ist
die Nichtbetriebsposition der Scheinwerferreinigungsanlage. In dieser
ist der im Bereich einer Ausnehmung 13 in der Fahrzeugkarosserie 12 befindliche
Düsenkörper 4 durch
eine an diesem beweglich gehalterte Abdeckkappe 14 abgedeckt.
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Bei
einer Betätigung
der Scheinwerferreinigungsanlage wird Waschflüssigkeit aus dem Waschflüssigkeitsbehälter 7 über die
Zuführleitung
(9) in den Hubzylinder 2 gefördert, wodurch der Düsenkopfhalter 3 druckbeaufschlagt
und in die in der in 2 gezeigte Betriebsposition
vor die Abdeckscheibe 1 ausgefahren wird (Pfeil). Bei Erreichen
eines vorbestimmten Waschflüssigkeitsdruckes öffnet das Überdruckventil 6,
und die Waschflüssigkeit strömt in den
Düsenkopf 4 und
wird durch die Mikrostrahldüsen 5 auf
die Abdeckscheibe 1 gesprüht.
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Der
Düsenkopf 4 ist
in 3 im Schnitt dargestellt. Dieser ist als Hohlkörper gestaltet
und weist einen Verteilerraum 15 auf, in den die Waschflüssigkeit
nach Öffnung
des Überdruckventils 6 strömt. In der
Wandung 16 des Düsenkörpers 4 ist
ein Einsatzteil 17 mit acht Mikrostrahldüsen 5 angeordnet,
von denen jeweils vier nebeneinander in einer Ebene ausgebildet
sind. Die in der oberen Ebene ausgebildeten Mikrostrahldüsen 5 sind
dabei versetzt zu denen in der unteren Ebene ausgebildeten angeordnet, so
dass das in 1 gezeigte Auftreffbild der Mikrostrahlen 10 erzielt
wird. Die Mikrostrahldüsen 5 sind als
Lavaldüsen
gestaltet, um die Geschwindigkeit des erzeugten Mikrostrahls 10 zu
erhöhen
und die Reinigungswirkung zu verbessern, und deren Achsen divergieren
mit einem Winkel von im wesentlichen 15° zueinander.
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- 1
- Abdeckscheibe
- 2
- Hubzylinder
- 3
- Düsenkopfhalter
- 4
- Düsenkopf
- 5
- Mikrostrahldüse
- 6
- Überdruckventil
- 7
- Waschflüssigkeitsbehälter
- 8
- Scheibenwaschanlagenpumpe
- 9
- Wellrohr
- 10
- Mikrostrahl
- 11
- Reinigungsbereich
- 12
- Fahrzeugkarosserie
- 13
- Ausnehmung
- 14
- Abdeckkappe
- 15
- Verteilerraum
- 16
- Wandung
- 17
- Einsatzteil