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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 punktförmigen 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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Bezugszeichenliste
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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
