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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung eines Lenkradkranzes eines Kraftfahrzeuglenkrads. Vorliegend wird unter dem Begriff „Lenkradkranz” der zumeist ringförmig ausgebildete Teil eines Kraftfahrzeuglenkrades verstanden, der typischerweise über Speichenelemente mit einem Mittelteil des Kraftfahrzeugenkrades, dem sogenannten „Pralltopf”, verbunden ist.
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Der Erfindung liegt die folgende Problematik zugrunde. Bekanntermaßen übertragen Menschen, insbesondere bei mangelnder Hygiene, durch Berührung von Objekten mit ihren Händen auf den Händen vorhandene Keime, Bakterien, Schweiß und sonstige Verunreinigungen auf diese Objekte. Wie Untersuchungen zeigen, tritt die dadurch verursache Problematik hoher Belastungen an Keimen, Bakterien und sonstigen Verunreinigungen insbesondere an Lenkrädern von Kraftfahrzeugen auf, die von einer Vielzahl verschiedener Menschen genutzt werden, wie bspw. Mietwagen. So kann teilweise die Zahl biologischer Keime auf einem Kraftfahrzeuglenkrad größer sein, als in einer öffentlichen Toilette.
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Im Stand der Technik wird zur Abhilfe stets vorgeschlagen, das Kraftfahrzeug, insbesondere das Kraftfahrzeuglenkrad öfters zu säubern bzw. zu desinfizieren. Allerdings wird dies gerade bei Kraftfahrzeugen mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Fahrern nicht konsequent umgesetzt, so dass die Hygieneproblematik unverändert besteht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, die die vorstehend angegebene Hygieneproblematik für Kraftfahrzeuglenkräder deutlich verbessert.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Aufgabe ist mit einer Vorrichtung zur Reinigung eines Lenkradkranzes eines Kraftfahrzeuglenkrads gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen angetriebenen ersten Mechanismus, mit dem der Lenkradkranz um seine Drehachse drehbar ist; einen Reinigungskopf, der dazu ausgebildet ist, ein Kranzsegment des Lenkradkranzes zumindest teilweise innerhalb des Reinigungskopfes aufzunehmen; einen angetriebenen zweiten Mechanismus, mit dem der Reinigungskopf in eine Stauposition oder in zumindest eine Reinigungsposition bringbar ist, wobei der Reinigungskopf das Kranzsegment nur in der Reinigungsposition zumindest teilweise aufnimmt; zumindest ein am Reinigungskopf angeordnetes Mittel zur Reinigung des im Reinigungskopf aufgenommenen Kranzsegments; und ein Steuermittel zur Steuerung von Antrieben des ersten und des zweiten Mechanismus, wobei das Steuermittel die Antriebe derart steuert, dass zur Reinigung des Lenkradkranzes der Reinigungskopf in der Reinigungsposition ist und der Lenkradkranz derart um seine Drehachse gedreht wird, das jedes Kranzsegment zur Reinigung des Lenkradkranzes zumindest einmal im Reinigungskopf aufgenommen wird, und sofern keine Reinigung des Lenkradkranzes erfolgt, der Reinigungskopf in der Stauposition ist.
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Der oder die Antriebe des ersten und des zweiten Mechanismus sind bevorzugt Elektromotoren, Stellmotoren, oder Schrittmotoren.
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Die vorgeschlagene Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Reinigung von Lenkradkränzen in sogenannten „Steer-by-wire”-Kraftfahrzeugen, bei denen keine mechanische Verbindung des Lenkrades, und damit des Lenkradkranzes, zur Vorderachse des Kraftfahrzeugs besteht. Bei derartigen Fahrzeugen ist es durch die mechanische „Entkoppelung” von Lenkrad und Vorderachse mittels des ersten Mechanismus somit einfach möglich, den Lenkradkranz um seine Drehachse zu drehen, ohne dass dadurch die bei einem herkömmlichen Kraftfahrzeug von dem Lenkrad angelenkten Räder gedreht bzw. angelenkt werden müssen. Weitergehende Informationen zu „Steer-by-wire”-Kraftfahrzeugen finden sich im Stand der Technik auf den hierzu verwiesen wird.
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Bevorzugt ist das Lenkrad bzw. der erste Mechanismus derart ausgeführt, dass eine mechanische Entkoppelung des Lenkradkranzes vom restlichen Lenkrad derart möglich ist, dass sich der Lenkradkranz unabhängig vom restlichen Lenkrad um seine Achse mittels des ersten Mechanismus drehen lässt. In diesem Fall wird also bspw. eine mechanische Koppelung des Lenkradkranzes an die Speichenelemente des Lenkrades für den Reinigungsvorgang vorübergehend aufgehoben, so dass sich der Lenkradkranz allein um seine Drehachse drehen lässt. Natürlich lässt sich alternativ auch das gesamte Lenkrad mittels des ersten Mechanismus drehen.
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Da in einem modernen Kraftfahrzeug die Position des Lenkrades individuell, bspw. mittels entsprechender Servomotoren auf einen Fahrer eingestellt werden kann, ist das Steuermittel in einer bevorzugten Weiterbildung dazu ausgeführt und eingerichtet, das Lenkrad und damit den Lenkradkranz für eine Reinigung des Lenkradkranzes in einen vorgebbare Grundposition zu verfahren. Diese Grundposition wird immer dann eingenommen, wenn ein Reinigungsvorgang initiiert wird. In der Grundposition ist sichergestellt, dass der Reinigungskopf, so er in die Reinigungsposition gebracht wird, stets ein Kranzsegment des Lenkradkranzes in sich zumindest teilweise aufnimmt.
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Im einfachsten Fall ist der Lenkradkranz als kreisförmiger Ring ausgebildet, so dass in der Grundposition eine Reinigungsposition geeignet ist, um den gesamten Lenkradkranz durch entsprechendes Drehen des Lenkradkranzes zu reinigen.
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Das Steuermittel ist weiterhin bevorzugt derart ausgeführt, dass eine Reinigung des Lenkradkranzes automatisch bei Vorliegen eines vorgebbaren Fahrzeugszustands initiiert und ausgeführt wird, bspw. wenn das Kraftfahrzeug von außen verriegelt wird, oder wenn das verriegelte Kraftfahrzeug entriegelt wird. Natürlich ist dem Fachmann eine Vielzahl weiterer Fahrzeugzustände bekannt, bei deren Vorliegen ggf. eine Reinigung automatisch initiiert und ausgeführt werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Reinigung des Lenkradkranzes auch durch den Fahrer selbst initiiert werden. Bevorzugt weist das Steuermittel hierzu ein Eingabemittel auf, wobei eine Reinigung des Lenkradkranzes durch Eingabe, bspw. durch manuelle Eingabe oder Spracheingabe initiiert werden kann. Das Steuermittel führt die Reinigung des Lenkradkranzes nach Initiierung der Reinigung bevorzugt automatisch durch.
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Für die Reinigung des Lenkradkranzes wird durch den zweiten Mechanismus der Reinigungskopf aus seiner Stauposition zunächst in die Reinigungsposition gebracht. Gegebenenfalls wird das Lenkrad zuvor noch in die Grundposition gebracht, wie vorstehend ausgeführt. Diese Reinigungsposition ist so definiert, dass der Reinigungskopf in der Reinigungsposition ein Kranzsegment des Lenkradkranzes zumindest teilweise aufnimmt, d. h. das Kranzsegment wird vom Reinigungskopf zumindest teilweise umfasst. Hierzu weist der Reinigungskopf bevorzugt eine Ausnehmung auf, die derart gestaltet ist, dass ein Kranzsegment des Lenkradkranzes zumindest teilweise in der Ausnehmung aufgenommen werden kann. Nachdem der Reinigungskopf entsprechend positioniert ist, erfolgt die Reinigung des im Reinigungskopf aufgenommenen Kranzsegments durch das Mittel. Das Mittel ist bevorzugt im Bereich der Ausnehmung derart angeordnet, dass eine Reinigung eines in der Ausnehmung aufgenommenen Kranzsegments durch das Mittel möglich ist. Um nun alle Kranzsegmente, d. h. den gesamten Lenkradkranz zu reinigen, wird vom ersten Mechanismus der Lenkradkranz um seine Drehachse derart gedreht, dass jedes Kranzsegment des Lenkradkranzes zumindest einmal im Reinigungskopf aufgenommen und damit gereinigt wird, bspw. erfolgt eine Drehung um 360°.
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Die jeweiligen Kranzsegmente sind dann, wenn die Form des Lenkradkranzes von einer Kreisform abweicht, bspw. der Lenkradkranz eine Ellipsenform aufweist, unterschiedlich weit von der Drehachse des Lenkradkranzes entfernt, so dass die Reinigungsposition relativ zur Drehachse bei einer Drehung des Lenkradkranzes entsprechend variiert werden muss, um sicherzustellen, dass der Reinigungskopf das jeweilige Kranzsegment zur Reinigung zumindest teilweise umfasst. Das heißt dass nicht nur eine Reinigungsposition vom zweiten Mittel angefahren werden muss, sondern eine Vielzahl von Reinigungspositionen. Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich daher dadurch aus, dass das Steuermittel und der zweite Mechanismus derart ausgeführt und eingerichtet sind, dass der Reinigungskopf in eine Reinigungsposition gebracht wird, die abhängig vom aktuellen Drehwinkel des Lenkradkranzes eingestellt wird. Da jedem Drehwinkel typischer ein Abstand des zugeordneten Kranzsegments des Lenkradkranzes zugeordnet ist, kann nahezu jede Form des Lenkradkranzes gereinigt werden. Der Begriff „aktueller Drehwinkel” ist vorliegend derart zu verstehen, dass der Lenkradkranz nur Stellungen einnehmen kann, die einen zugeordneten Drehwinkel aus dem Bereich: [0°, ..., 360°] aufweisen wobei gilt: 0° = 360°.
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Der Reinigungskopf weist bevorzugt eine durchlaufende Nut auf, in die das Kranzsegment (bevorzugt vollständig) aufnehmbar ist. Die Nut hat bevorzugt einen rechteckigen oder U-förmigen Querschnitt und ist derart bemessen, dass das jeweilige Kranzsegment unproblematisch innerhalb der Nut zumindest teilweise aufgenommen werden kann.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Mittel zur Ausbringung eines Fluids auf das im Reinigungskopf aufgenommene Kranzsegment ausgebildet ist, wobei das Fluid ein Reinigungs- und/oder Desinfektionsmittel enthält, und das Steuermittel zur Steuerung der Ausbringung des Fluids durch das Mittel ausgestaltet und eingerichtet ist. Das Fluid wird bevorzugt aus einem Reservoir bereitgestellt und bevorzugt unter Druck ausgebracht, bzw. ausgesprüht. Zur gesteuerten Ausbringung des Fluids ist bevorzugt eine vom Steuermittel gesteuerte Fluidpumpe vorhanden. Natürlich sind weiterhin entsprechende Leitungen zum Transport des Fluids vom Reservoir zum Mittel vorhanden. Im einfachsten Fall umfasst das Mittel eine oder mehrere Öffnungen/Düsen aus denen das Fluid in Richtung des Kranzsegments austritt. Dabei wird das im Reinigungskopf aufgenommene Kranzsegment möglichst auf seiner ganzen Oberfläche mit dem Fluid benetzt, so dass der Reinigungs-/Desinfektionseffekt auf der gesamten Oberfläche des Kranzsegments eintritt. Zur Reinigung und Desinfektion geeignete Stoffe sind im Stand der Technik bekannt.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Mittel zumindest eine Reinigungsfläche aufweist, die mit einer Oberfläche des im Reinigungskopf aufgenommenen Kranzsegments mechanisch in Kontakt tritt. Die Oberfläche der Reinigungsfläche wird bevorzugt von einem flüssigkeitaufnehmenden Fasermaterial gebildet. Damit können aufgebrachte Reinigungs-/Desinfektionsfluide aufgesogen werden und/oder vorhandene Verschmutzung durch den mechanischen Kontakt mit dem Fasermaterial von der Oberfläche des Kranzsegments entfernt werden. Insbesondere für die mechanische Entfernung einer Verschmutzung wird alternativ oder zusätzlich am Mittel eine Reinigungsvorrichtung aus einem elastischen Material vorgeschlagen, bspw. parallel hintereinander angeordnete Abstreiflippen, die gegen die Oberfläche des jeweils im Reinigungskopf aufgenommenen Kranzsegments drücken, und so beim Drehen des Lenkradkranzes auf der Oberfläche des Kranzsegmentsvorhandene Restfluide oder sonstige Verschmutzung abstreifen. Das elastische Material soll einerseits ausreichend steif sein, um einen Abstreifeffekt zu erzielen, soll aber andererseits so elastisch sein, dass das Kranzsegment nicht beschädigt wird.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Mittel eine Strahlenquelle zur Aussendung elektromagnetischer Strahlung aufweist, die zur Abtötung von Keimen und Organismen geeignet ist, und das Steuermittel zur Steuerung der Strahlenquelle ausgestaltet und eingerichtet ist. Bevorzugt ist die Strahlenquelle zur Aussendung von UV Strahlung, insbesondere UV-C Strahlung ausgeführt. Die UV Strahlung weist bevorzugt Licht mit einer Wellenlänge von 10–280 nm, insbesondere mit einer Wellenlänge von 100–280 nm oder 200–280 nm auf, da Licht dieser Wellenlängen bspw. besonders gut von Bakterien-DNA absorbiert wird, und diese somit zerstört.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Mechanismus einen Schwenkarm aufweist, der an seinem ersten Ende schwenkbar angelenkt ist und an dessen freiem zweiten Ende der Reinigungskopf angeordnet ist, wobei der Schwenkarm von einer Stauposition in die Reinigungsposition und umgekehrt schwenkbar ist.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Mechanismus zumindest einen ausfahrbaren Teleskoparm aufweist, an dessen freiem Ende der Reinigungskopf angeordnet ist, wobei der Teleskoparm von einer Stauposition in die Reinigungsposition und umgekehrt ausfahrbar ist.
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Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der zweite Mechanismus zumindest zwei miteinander seriell verbundene Teleskoparme aufweist, die senkrecht zueinander ausfahrbar sind, wobei an dem Teleskoparm mit dem freiem Ende der Reinigungskopf angeordnet ist.
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Zur Ausgestaltung des zweiten Mechanismus sind dem Fachmann weitere Ausführungsformen leicht zugänglich.
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Bevorzugt ist der zweite Mechanismus im Cockpitbereich des Kraftfahrzeugs und dort im Bereich um das Lenkrad angeordnet und bevorzugt dort derart integriert und ausgeführt, dass der zweite Mechanismus als solcher nur dann sichtbar wird, wenn die Reinigung des Lenkradkranzes durchgeführt wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben wurde.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
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1a–b schematische Darstellungen zur fahrergerechten Positionierung eines Kraftfahrzeuglenkrades,
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2a–d schematische Darstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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3a–c schematische Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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4a–b schematische Darstellungen des Kraftfahrzeuglenkrads zur Erläuterung des Reinigungsvorgangs mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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5 eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch den Reinigungskopf in der Reinigungsposition.
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Die 1a–b zeigen schematische Darstellungen zur fahrergerechten Positionierung eines Kraftfahrzeuglenkrades 101 eines „Steer-by-wire”-Kraftfahrzeugs, bei dem das Lenkrad 101 mechanisch nicht mit der Vorderachse verbunden ist, wobei durch den fehlenden mechanischen Lenkmechanismus Bauraum 103 gespart wird, der sich bevorzugt zur Aufnahme des zweiten Mechanismus der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignet. Die Einstellung einer fahrergerechten Position des Kraftfahrzeuglenkrades 101 relativ zum Cockpit-Frontpanel 104 erfolgt vorliegend mittels eines Verstellmechanismus 102 entlang der durch den Pfeil dargestellten Richtung. 1a zeigt das Kraftfahrzeuglenkrad 101 in dem Zustand, in dem der Verstellmechanismus 102 maximal ausgefahren ist, d. h. maximal in Richtung Fahrersitz des Kraftfahrzeugs ausgefahren ist. 1b zeigt das Kraftfahrzeuglenkrad 101 in dem Zustand, in dem der Verstellmechanismus 102 vollständig eingefahren ist. Dieser zweite Zustand eignet sich als Grundposition des Kraftfahrzeuglenkrads, der eingenommen wird, bevor ein Reinigungsvorgang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt wird.
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2a–d zeigen schematische Darstellungen eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Reinigung eines Lenkradkranzes 401 eines Kraftfahrzeuglenkrads 101. Die Vorrichtung umfasst: einen angetriebenen ersten Mechanismus (nicht dargestellt), mit dem der Lenkradkranz 401 um seine Drehachse drehbar ist, einen Reinigungskopf 203, der dazu ausgebildet ist, ein Kranzsegment des Lenkradkranzes 401 zumindest teilweise innerhalb des Reinigungskopfes 203 aufzunehmen, einen angetriebenen zweiten Mechanismus 201, 202, mit dem der Reinigungskopf 203 in eine Stauposition (2a) oder in zumindest eine Reinigungsposition (2d) bringbar ist, wobei der Reinigungskopf 203 das Kranzsegment nur in der Reinigungsposition (2d) zumindest teilweise aufnimmt, zumindest ein am Reinigungskopf 203 angeordnetes Mittel (nicht dargestellt) zur Reinigung des im Reinigungskopf 203 aufgenommenen Kranzsegments, und ein Steuermittel (nicht dargestellt) zur Steuerung von Antrieben (nicht dargestellt) des ersten und des zweiten Mechanismus, wobei das Steuermittel die Antriebe derart steuert, dass zur Reinigung des Lenkradkranzes 401 der Reinigungskopf 203 in der Reinigungsposition (2d) ist und der Lenkradkranz 401 derart um seine Drehachse gedreht wird, das jedes Kranzsegment des Lenkradkranzes 401 zumindest einmal im Reinigungskopf 203 aufgenommen wird, und sofern keine Reinigung des Lenkradkranzes 401 erfolgt, der Reinigungskopf 203 in der Stauposition (2a) ist.
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Die 2a–2d verdeutlichen den Ablauf eines Reinigungsvorgangs mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der zweite Mechanismus besteht vorliegend aus zwei teleskopartig ausfahrbaren seriell miteinander verbundenen Armen 201, 202 wobei die Arme senkrecht zueinander ausfahrbar sind. In 2b wird der Teleskoparm 201 in Pfeilrichtung ausgefahren. In 2c wird der Teleskoparm 202 in Pfeilrichtung ausgefahren. In 2d wird der Teleskoparm 201 in Pfeilrichtung eingefahren, so dass der Reinigungskopf 203 die Reinigungsposition einnimmt, in der ein Kranzsegment in der nutförmigen Ausnehmung des Reinigungskopfes aufgenommen ist.
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3a–c zeigen schematische Darstellungen eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In diesem Fall umfasst der zweite Mechanismus einen um einen Drehpunkt 302 drehbaren starren Hebel 301, der in der Stauposition (3a) in dem Bauraum 102 verstaut ist, und der durch Ausdrehen (3b) in die Reinigungsposition (3c) gedreht wird.
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4a–b zeigen schematische Darstellungen des Kraftfahrzeuglenkrads 101 zur Erläuterung des Reinigungsvorgangs mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 4a zeigt das Kraftfahrzeuglenkrad mit dem Lenkradkranz 401, drei Speichenelementen 402 und dem Pralltopf 403 in einer Reinigungsposition, d. h. der Reinigungskopf 203 umfasst ein Kranzsegment des Lenkradkranzes 401. In der Reinigungsposition wird das Kranzsegment durch das am Reinigungskopf 203 angeordnete Mittel gereinigt. Um nun alle Kranzsegmente des Lenkradkranzes zu reinigen, wird das Lenkrad mittels des ersten Mittels (nicht dargestellt) um seine Drehachse gedreht, bspw. um 360°.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts durch den Reinigungskopf 203 in der Reinigungsposition. Der Reinigungskopf 203 weist eine nutförmige Ausnehmung auf in der ein Kranzsegment 501 aufgenommen ist. Die Ringachse des Lenkradkranzes steht vorliegend senkrecht auf der Bildfläche.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
