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Die
Erfindung liegt auf dem Gebiet der Technik der Transportmittel,
speziell auf dem Gebiet der Automobiltechnik und bezieht sich auf
Probleme im Zusammenhang mit tranparenten, durchsichtigen Teilen
von Fahrzeugen wie Front- und Heckscheiben und Abdeckungen für
Leuchten, insbesondere Scheinwerfer, die jeweils sauber und eisfrei
gehalten werden müssen.
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Um
die Verkehrssicherheit beim Führen eines Fahrzeugs nicht
zu beeinträchtigen, ist jederzeit sicherzustellen, dass
eine möglichst freie und gute Rundumsicht für
den Fahrer ermöglicht ist. Zu diesem Zweck müssen
die vorhandenen Glasscheiben möglichst sauber gehalten
werden.
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Um
eine möglichst gute Beleuchtung des Fahrzeugs selbst und
des Fahrweges zu erlauben, ist beim Betrieb der Scheinwerfer beziehungsweise
der Rückleuchten auch für eine möglichst
gute Transparenz der entsprechenden Abdeckungen zu sorgen.
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Zu
den genannten Zwecken sind Wisch- und Waschanlagen in der Automobiltechnik
bereits seit langem bekannt. Scheibenwischer im Front- und Heckbereich
und auch Wischer an den Scheinwerfern sind bei den meisten Kraftfahrzeugen üblich
und es ist meistens auch vorgesehen, mittels Düsen auf die
zu reinigenden Flächen Reinigungsflüssigkeiten aufbringen
zu können.
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Um
einen entsprechenden Betrieb der Waschanlagen auch bei tiefen Temperaturen
zu ermöglichen, ist es bekannt, gefrierpunktsenkende Zusätze
zu den entsprechenden Reinigungsflüssigkeiten hinzuzufügen,
um ein Einfrieren der Tanks beziehungsweise der Düsen zu
verhindern.
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Ein
Problem, das hierdurch bislang nicht zufriedenstellend gelöst
wird, ist das Enteisen der Scheiben, nachdem Flüssigkeit,
beispielsweise bei längerem Stehen Reif auf den Scheiben
festgefroren ist. Selbst durch Reinigungsflüssigkeit mit
Frostschutzanteil ist es meistens nicht möglich, das auf den
Scheiben befindliche Eis abzutauen.
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Aus
dem Stand der Technik sind zum Enteisen von Kraftfahrzeugen verschiedene
Vorschläge bekannt.
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Aus
der
DE 4406653 A1 ist
eine Enteisungseinrichtung bekannt mit einem Isolierbehälter,
der über eine Widerstandsheizung verfügt und der
zwischen einem Tank und den Düsen angeordnet ist. Das Volumen
des Isolierbehälters ist so groß, dass ausreichend
Flüssigkeit erwärmt vorgehalten werden kann, um
die Frontscheibe eines Fahrzeugs mit warmer Flüssigkeit
bespritzen zu können.
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Aus
der
DE 10028362 B4 ist
es bekannt, durch ein Enteisungssystem aus einem ersten Tank Enteisungsmittel
mittels einer Pumpe zu verschiedenen Düsen zu leiten und
dabei wenigstens einen Teil der Flüssigkeit durch ein Durchlauferhitzungssystem zu
führen, um ein Einnebeln durch kleine, erwärmte Tröpfchen
zu ermöglichen. Die Düse ist entsprechend gestaltet,
so dass nicht die Flüssigkeit durch die Scheibenwischblätter
verteilt werden muss sondern gleichmäßig auf den
gesamten Sichtbereich der Frontscheibe verteilt werden kann.
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Aus
der
US 5354965 A ist
eine Einrichtung bekannt, bei der in einem gesonderten Tank Spritzflüssigkeit
erhitzt wird. Dort wird die erhitzte Waschflüssigkeit jedoch
nicht über die Frontscheibe verteilt sondern punktuell
eingebracht und mittels der Wischblätter verteilt.
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Aus
der
DE 8810046 U1 ist
ein Enteisungssystem bekannt, das mit zwei verschiedenen Flüssigkeiten
zum Waschen und zum Enteisen funktioniert, die in einem Doppeltank
vorgehalten werden und mittels verschiedener Verteilsysteme auf
die Scheiben aufgebracht werden.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt vor dem Hintergrund des Standes der
Technik die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen Mitteln
eine Einrichtung zum Aufbringen verschiedener Fluide auf transparente
Teile eines Transportmittels zu schaffen, die konstruktiv besonders
einfach und kostengünstig aufgebaut und fehlerunanfällig
ist und deren Funktion auch bei sich ändernden Umgebungsbedingungen sichergestellt
ist.
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Die
Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Die
Erfindung beruht dabei auf dem Gedanken, dass für das Aufbringen
zweier verschiedener Fluide möglichst einige gemeinsame
Teile der Einrichtung verwendet werden. Beispielsweise werden dieselben
Auslässe für ein erstes Fluid und ein zweites
Fluid verwendet, so dass für die Auslässe entweder
das erste oder das zweite Fluid oder beide gemeinsam oder in einer
festgelegten zeitlichen Reihenfolge auf die entsprechenden Teile
aufgebracht werden können. Die Fluide können dabei
im üblichen Fall Flüssigkeiten sein, jedoch auch
Gase oder Aerosole, wobei die Auslässe beispielsweise als
Spritz- oder Sprühdüsen ausgebildet sein können.
Auf diese Weise können auch in den Tanks vorgehaltene Flüssigkeiten
als Aerosole beziehungsweise Sprühnebel auf Scheiben verteilt
werden.
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Als
erstes Fluid kann beispielsweise eine Waschflüssigkeit
dienen, die spannungsverringernde Zusätze enthalten kann
wie beispielsweise Tenside und die auch durch gefrierpunkterniedrigende
Zusätze wie Alkohol oder Glykol in gewissem Umfang frostfest
gemacht werden kann.
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Das
zweite Fluid kann beispielsweise eine glykol- oder kaliumformiathaltige
Enteisungsflüssigkeit sein.
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Glykol
beziehungsweise Kaliumformiat sind biologisch abbaubar und werden
auch beim Enteisen im Flugzeugbeziehungsweise Luftfahrtbereich eingesetzt.
Als Pumpen können für die Erfindung die für bereits
bekannte Waschanlagen üblichen und durch das elektrische
System eines Kraftfahrzeugs antreibbaren Pumpen verwendet werden,
jedoch auch Hochdruckpumpen, die Vorteile haben, wenn ein nebelartiges
Versprühen von Fluiden gewünscht ist.
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Als
Schaltventile werden üblicherweise elektrisch betätigbare
Ventile verwendet.
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Dabei
kann die erste Pumpe vorteilhaft durch Umschalten eines Ventils
wahlweise mit dem ersten und/oder dem zweiten Tank und dem ersten
Auslaß oder gegebenenfalls weiteren Auslässen
verbindbar sein.
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Damit
kann die erfindungsgemäße Einrichtung mit nur
einer einzigen Pumpe betrieben werden, wobei die Pumpe entweder
zwischen den Tanks und den Auslässen angeordnet ist und
damit Flüssigkeit aus den Tanks zieht und diese zu den
Auslässen drückt oder vor den Tanks und die Pumpe
drückt, dann durch den jeweils gewünschten Tank
das Fluid in Richtung auf den oder die gewünschten Auslässe zu.
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Alternativ
ist jedoch auch möglich, mehrere schaltbare Pumpen mit
den Tanks und den Auslassen zu verbinden, um je nach dem, welches
Fluid gerade verwendet werden soll, mit jeweils einer anderen Pumpe
dieses zu den gewünschten Auslässen zu befördern.
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Um
die Enteisungswirkung zu unterstützen, kann gemäß der
Erfindung außerdem vorteilhaft vorgesehen sein, dass in
dem zweiten Tank und/oder an der Fluidleitung zwischen dem zweiten
Tank und einem Auslass ein Heizelement vorgesehen ist.
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In
dem Fall, dass der zweite Tank das zweite Fluid enthält
und dieses speziell zum Enteisen dient, kann durch Aufbringen einer
vorgewärmten Enteisungsflüssigkeit ein noch schnellerer
beziehungsweise gründlicherer Enteisungsvorgang erreicht
werden.
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Die
Auslässe können als Tropfer, jedoch vorteilhaft
und üblicherweise als Spritzdüsen oder auch als
Zerstäubungsdüsen ausgebildet sein. Es ist auch denkbar,
dass die entsprechenden Düsen, je nach dem welches Fluid
aufgebracht werden soll, verschieden einstellbar sind, beispielsweise
mittels einer Steuerungseinrichtung auf elektrische Weise.
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Die
entsprechenden Düsen werden sinnvollerweise im Bereich
der Frontscheibe, der Heckscheibe und/oder der Frontscheinwerfer
beziehungsweise auch anderer Scheinwerfer oder Leuchten angebracht.
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Die
Einrichtung weist sinnvollerweise eine Steuereinrichtung auf, die
einen Temperatursensor umfasst sowie eine Zeitsteuerung, die abhängig
von der Umgebungstemperatur die wenigstens eine Pumpe und wenigstens
ein Ventil in bestimmter zeitlicher Abfolge ansteuert.
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Beispielsweise
kann bei Unterschreiten von 0°C oder auch einer festgelegten
tieferen Temperatur bei Einschalten der Scheibenwischer oder Scheibenwaschanlage
zunächst nur aus dem zweiten Tank das Enteisungsfluid zu
den Düsen befördert werden, um eine Enteisung
vorzunehmen. Dieser Vorgang kann mehrere Sekunden in Anspruch nehmen.
Danach kann die Pumpe zunächst abgeschaltet und der Scheibenwischer
betrieben werden. Optional kann dann noch zusätzlich Reinigungsflüssigkeit
aufgebracht und auch diese mittels der Wischblätter verteilt und
abgeführt werden.
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Oberhalb
der Schwellentemperatur wird dagegen bei Betätigung der
Scheibenwaschanlage ausschließlich die Reinigungsflüssigkeit
verwendet.
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Die
Steuereinrichtung kann durch einen manuellen Schalter einschaltbar
sein, der entweder separat vorgesehen sein oder mit der Scheibenwaschanlage
kombiniert sein kann. Beim Drücken dieses Schalters kann
dann gegebenenfalls, wenn die Schwellentemperatur unterschritten
ist, zunächst das Enteisen der entsprechenden Scheibe oder
eines Scheinwerfers eingeleitet und danach optional noch gereinigt
werden.
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Die
Steuereinrichtung kann andererseits auch durch eine Fernsteuerung
einschaltbar sein, so dass ein Enteisen des Fahrzeugs bereits vor
dem Einsteigen beispielsweise durch den dem Öffnen des Fahrzeugs
dienenden Transponder eingeleitet werden kann. Beim Einsteigen in
das Fahrzeug besteht damit bereits klare Sicht.
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Voraussetzung
für ein einwandfreies Funktionieren der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist, dass jeweils ausreichend Vorrat an dem ersten und
zweiten Fluid in einem Vorratstank vorgehalten wird. Hierzu sind
wenigstens zwei Vorratstanks notwendig, die entweder unabhängig
voneinander im Fahrzeug, insbesondere im Bereich des Motorraums
untergebracht sein können oder in einem einzigen Tankbehälter
durch eine entsprechende Unterteilung kombiniert sein können.
Jeder der Vorratstanks weist eine eigene Einfüllöffnung
auf. Die Tanks können derart angeordnet werden, dass derjenige
Vorratstank, der mit der Enteisungsflüssigkeit gefüllt
ist, den anderen Vorratstank wenigstens teilweise umhüllt
und damit vor dem Einfrieren schützt. Beispielsweise kann
der erste Vorratstank innerhalb des zweiten Vorratstanks derart
angeordnet sein, dass er von dem zweiten Fluid umspült
wird. Damit ist, wenn das Fahrzeug im warmen Zustand abgestellt
wird, sichergestellt, dass zunächst der äußere
Tank abkühlt, der jedoch das Enteisungsmittel und damit
ein Fluid mit sehr niedrigem Gefrierpunkt enthält und dass
erst später die Temperatur in dem inneren Tank für
das erste Fluid sinkt. Damit kann, wenn das Fahrzeug nach nicht
allzu langer Zeit wieder in Betrieb genommen wird, auch bei niedrigen
Außentemperaturen davon ausgegangen werden, dass die beiden
Fluide noch in flüssigem Zustand vorliegen.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Betrieb einer
Einrichtung zum Aufbringen verschiedener Fluide, wobei vorgesehen
ist, dass bei Unterschreiten einer bestimmten Schwellentemperatur
auch ohne eine Enteisungsanforderung aus dem zweiten Tank wenigstens
so viel des zweiten Fluids zu dem/den Auslässen befördert
wird, dass dort die zweite Flüssigkeit ansteht.
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Dabei
ist vorausgesetzt, dass die zweite Flüssigkeit dem Enteisen
dient und einerseits eine niedrigere Gefriertemperatur aufweist
als das erste Fluid und dass andererseits das zweite Fluid beim Wieder
Inbetriebnehmen des Kraftfahrzeugs zuerst benötigt wird.
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Dadurch,
dass das zweite Fluid zu den Auslässen befördert
wird, können diese kaum einfrieren und bleiben einsatzbereit.
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Die
entsprechende Beförderung des zweiten Fluids bei Unterschreiten
der Schwellentemperatur wird durch die Steuereinrichtung automatisch
sichergestellt.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.
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Dabei
zeigt
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1 schematisch
in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug mit Vorratstanks, einer
Pumpe, einem Ventil und den entsprechenden Fluidleitungen;
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2 schematisch
die beispielhaft in ein Fahrzeug einbaubare Einrichtung gemäß der
Erfindung;
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3 eine
Abwandlung der Einrichtung aus der 2 mit zwei
Pumpen;
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4 eine
Ausgestaltung der Vorratstanks;
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5 eine
weitere Ausgestaltung mit separaten Vorratstanks;
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6 eine
geometrisch vorteilhafte Anordnung der Vorratstanks;
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7 eine
Steuereinrichtung mit Pumpe, Ventil, Schaltern und Sensoren und
den entsprechenden elektrischen Verbindungsleitungen.
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1 zeigt
schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer Frontscheibe 1,
einer Heckscheibe 2 sowie einem Frontscheinwerfer 3.
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Diese
sind jeweils mit Auslässen 4, 5, 6 versehen,
durch die jeweils ein Fluid ausgebracht werden kann. Die Auslässe
sind symbolisch durch Dreiecke dargestellt und bestehen in der Praxis
aus Spritz- oder Zerstäubdüsen. Sie können
zum Beispiel so ausgestaltet sein, wie bei gängigen Scheiben-beziehungsweise
Scheinwerferwaschanlagen bei Kraftfahrzeugen üblich.
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Die
Auslässe 4, 5, 6 sind mittels
Fluidleitungen 7, 8, 9 mit einem Verteilventil 10 verbunden,
das seinerseits mit einem Fluid aus einer Pumpe 11 versorgt
wird, die dieses über ein Schaltventil 12 aus
einem ersten Vorratstank 13 oder einem zweiten Vorratstank 14 zieht.
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Somit
können mittels der Auslässe 4, 5, 6 auf die
Frontscheibe 1, die Heckscheibe 2 oder die Scheinwerferabdeckung 3 verschiedene
Fluide wie ein Waschfluid und ein Enteisungsfluid wahlweise aufgebracht
werden.
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Die 2 zeigt
schematisch die erfindungsgemäße Einrichtung mit
einer ersten Pumpe 11, einem Schaltventil 12 sowie
einem ersten Vorratstank 13 und einem zweiten Vorratstank 14.
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In
dem ersten Vorratstank 13 ist die Reinigungsflüssigkeit
vorhanden während der zweite Vorratstank 14 die
Enteisungsflüssigkeit enthält. In dem zweiten
Vorratstank ist ein Heizelement 35 in Form eines Heizwiderstandes
vorgesehen, der elektrisch betrieben werden kann.
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Das
Ventil 12 ist mittels einer Steuereinrichtung derart schaltbar,
dass die Pumpe 11 entweder aus dem ersten Vorratstank 13 oder
dem zweiten Vorratstank 14 die entsprechende Flüssigkeit
zieht. Auf die Steuereinrichtung wird unten noch näher
eingegangen.
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In
der 3 ist eine Variante dargestellt, bei der jedem
der Vorratstanks 13, 14 eine separate Pumpe 11, 15 zugeordnet
ist, die durch eine Steuerungseinrichtung jeweils einzeln oder gemeinsam
betreibbar sind. Es sind im weiteren Verlauf der Fluidleitungen
Rückschlagventile 16, 17 vorgesehen,
um das Zurückpumpen eines Fluids von einem Vorratstank
in den anderen zu verhindern.
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Die
Fluidleitungen sind an einem Gabelpunkt 18 zusammengefügt
und an ein Verteilerventil 19 angeschlossen. Von dort aus
wird das Fluid je nach Notwendigkeit oder Wunsch des Fahrers an
einen oder mehrere Auslässe 4, 5, 6 geleitet.
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In
der 4 ist ein Doppeltank dargestellt, der als gemeinsamer
Tankbehälter 20 die Vorratstanks 13, 14 kombiniert.
Dies kann beispielsweise durch eine Befestigung zweier Einzeltanks
aneinander gewährleistet sein oder es kann in einem gemeinsamen
einstückigen Tankbehälter eine Zwischenwand 21 vorgesehen
sein.
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Die
einzelnen Vorratstanks 13, 14 weisen jeweils separate
Einfüllstutzen 22, 23 für die
verschiedenen Fluide auf.
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Aus
der 5 geht eine Konstellation hervor, in der zwei
separate Vorratstanks 13, 14 lediglich miteinander über
Stege verbunden sind.
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Die 6 zeigt
eine Konstellation, bei der ein erster Tank 24 die Form
eines Hohlzylinders aufweist, in dessen axialer Mitte ein zweiter
Tank 25 vorgesehen ist. Beide Tanks 24, 25 weisen
separate Einfüllstutzen auf und sind mit geringem konstruktiven Aufwand
baulich vereinigt. Diese Konstellation hat thermisch den Vorteil,
dass beispielsweise in dem äußeren Tank 24 die
leichter gefrierende Flüssigkeit aufbewahrt werden kann,
die beim Aufheizen des Motors eines Kraftfahrzeugs auch zuerst wieder
aufgetaut wird. Der innenliegende Tank 25 kann dann das
Fluid enthalten, das eine geringere Gefährdung zum Gefrieren
durch einen niedriger liegenden Gefrierpunkt aufweist. Hier kann
beispielsweise das Enteisungsmittel aufbewahrt werden. Es kann aber
in einigen Konstellationen auch günstiger sein, das Enteisungsmittel
im äußeren Tank aufzubewahren und die Reinigungsflüssigkeit
im inneren Tank.
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In
der 7 ist eine Steuerungseinrichtung 26 dargestellt,
die beispielsweise einen Mikrocontroller mit einem Mikroprozessor
und einer Speichereinrichtung umfasst. Die Steuerungseinrichtung 26 umfasst
zudem einen Temperatursensor 27, der die Umgebungstemperatur
aufnimmt.
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Zusätzlich
können Füllstandssensoren 28, 29 für
die einzelnen Tanks vorgesehen sein sowie ein Heizelement 30 in
Form eines elektrischen Heizwiderstandes.
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Die
Steuerung wirkt zumindest auf eine Pumpe 11 und ein Ventil 12.
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In
der 7 stellen die Linien und Pfeile jeweils elektrische
Leitungen zur Ansteuerung der Aggregate beziehungsweise zur Übermittlung
von Messgrößen dar.
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Übermittelt
der Temperatursensor 27 dem Mikrocontroller der Steuerungseinrichtung 26,
dass eine bestimmte festlegbare Schwellentemperatur unterschritten
ist, so wird durch geeignete Einstellung des Schaltventils 12 und
Ingangsetzung der Pumpe 11 soviel von der Enteisungsflüssigkeit
zu den Auslässen gepumpt, dass die Enteisungsflüssigkeit
die Fluidleitungen anfüllt und an den Auslässen
ansteht. Hierdurch ist verhindert, dass diese Zufrieren können.
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Danach
werden zunächst die Pumpe und das Schaltventil 12 abgeschaltet.
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Soll
nun eine Reinigung der Scheiben vorgenommen werden, so kann entweder
automatisch ein Enteisen vorangehen, was in Abhängigkeit
von der gemessenen Temperatur durch die Zeitsteuerung 31 der
Steuerungseinrichtung 26 bewirkt werden kann, oder es kann
unmittelbar Reinigungsflüssigkeit durch entsprechende Einstellung
des Ventils 12 zu den Auslässen gepumpt werden.
Der gesamte Vorgang wird wie bisher üblich durch eine Betätigung
der Scheibenwaschanlage initiiert.
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Soll
gezielt eine Enteisung einer Scheibe oder eines Scheinwerfers vorgenommen
werden, so kann dies einerseits durch einen mechanischen Schalter 32 oder
durch eine nicht dargestellte Fernbedienung eingeleitet werden.
Ein entsprechendes Schaltsignal hat zur Folge, dass durch die Zeitsteuerung 31 für eine
gewisse Zeit die Pumpe 11 und das Ventil 12 derart
eingestellt werden, dass Enteisungsfluid zu den Auslässen
geleitet und dort auf die Scheiben beziehungsweise Scheinwerferabdeckungen verteilt
wird. Danach kann automatisch der Scheibenwischer betrieben werden,
um eventuell angelöste Scheibenbeläge zu entfernen.
Darauf wird die Tätigkeit der Enteisungseinrichtung eingestellt.
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Eine
derartige Enteisung kann auch automatisch bei Unterschreitung einer
Schwelltemperatur durchgeführt werden oder, sobald durch
eine Fernbedienung das Fahrzeug geöffnet beziehungsweise entsperrt
wird.
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Um
das Enteisen zu unterstützen, kann zudem eine Heizung 30 automatisch
betrieben werden, die entweder die Enteisungsflüssigkeit
im Vorratstank oder als Durchlauferhitzer in der Fluidleitung kurzzeitig
erhitzt.
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Als
Enteisungsflüssigkeiten können grundsätzlich
Glykol enthaltende Flüssigkeiten oder Kaliumformiat oder
eine Salzlösung verwendet werden. Die erwähnten
Stoffe haben den Vorteil der leichten biologischen Abbaubarkeit.
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- 1
- Frontscheibe
- 2
- Heckscheibe
- 3
- Frontscheinwerfer
- 4,
5, 6
- Auslässe
- 7,
8, 9
- Fluidleitungen
- 10
- Verteilventil
- 11,
15
- Pumpe
- 12
- Schaltventil
- 13
- Vorratstank
- 14
- zweiter
Vorratstank
- 16,
17
- Rückschlagventile
- 18
- Gabelpunkt
- 19
- Verteilerventil
- 20
- gemeinsamer
Tankbehälter
- 21
- Zwischenwand
- 22,
23
- Einfüllstutzen
- 24
- erster
Tank
- 25
- zweiter
Tank
- 26
- Steuerungseinrichtung
- 27
- Temperatursensor
- 28,
29
- Füllstandssensoren
- 30
- Heizelement
- 31
- Zeitsteuerung
- 32
- mechanischer
Schalter
- 35
- Heizelement
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4406653
A1 [0008]
- - DE 10028362 B4 [0009]
- - US 5354965 A [0010]
- - DE 8810046 U1 [0011]