DE102014205108A1

DE102014205108A1 - Waschdüse für eine Scheibenwaschanlage

Info

Publication number: DE102014205108A1
Application number: DE102014205108.8A
Authority: DE
Inventors: Toni Wetzel; Rolf-Dieter Schlein
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2014-03-19
Filing date: 2014-03-19
Publication date: 2015-09-24

Abstract

Bei einer Waschdüse (2) für eine Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeuges ist ein Heizelement (16) unmittelbar in einem Strahleinsatz (11) angeordnet. Der Strahleinsatz (11) ist aus Kunststoff im Spritzgussverfahren gefertigt und umschließt das Heizelement (16). Die Waschdüse (2) lässt sich hierdurch besonders einfach eisfrei halten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Waschdüse für eine Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeuges mit einem Gehäuse, mit einem in das Gehäuse eingesetzten Strahleinsatz, mit einem Anschluss zur Zuführung von Scheibenwaschflüssigkeit und einem Wasseraustritt, wobei der Strahleinsatz und das Gehäuse einen von dem Anschluss bis zu dem Wasseraustritt geführten Wasserkanal begrenzen, und mit einer ein Heizelement aufweisenden Heizeinrichtung.
Scheibenwaschanlagen mit beheizten Waschdüsen werden bei heutigen Kraftfahrzeugen häufig eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. Das Heizelement der bekannten Waschdüse wird meist in einer schachtartig gestalteten Aufnahme des Gehäuses eingesetzt und positioniert. Anschließend wird der Schacht mit einer Vergussmasse ausgegossen und damit das Heizelement fixiert. Dies führt zunächst dazu, dass das Heizelement einen großen Abstand von dem Wasserkanal hat.
Nachteilig bei der bekannten Waschdüse ist, dass das Ausgießen der Aufnahme sehr aufwändig und damit kostenintensiv ist. Zudem befinden sich zwischen dem Heizelement und dem Wasserkanal mehrere Wandungen und damit thermische Übergangswiderstände, welche eine Wärmeleitung von dem Heizelement auf den Strahleinsatz und damit auf den Wasserkanal beeinträchtigen. Damit benötigt das Heizelement eine hohe Heizleistung. Diese hohe Heizleistung führt zudem zu thermischen Belastungen von mit dem Heizelement in Kontakt stehenden Bauteilen. Weiterhin führen thermische Übergangswiderstände zu einer hohen Auftauzeit der Waschdüse.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Waschdüse der eingangs genannten Art so weiter zu bilden, dass Verluste an Heizleistung und die Auftauzeit gering gehalten werden.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Heizelement unmittelbar in dem Strahleinsatz angeordnet ist.
Durch diese Gestaltung beheizt die Heizeinrichtung unmittelbar den Strahleinsatz und damit die Begrenzungen des Wasserkanals. Die unmittelbare Anordnung des Heizelementes in dem Strahleinsatz führt dazu, dass keine zusätzlichen Wandungen den Wärmeübergang von dem Heizelement in die in dem Wasserkanal befindliche Waschflüssigkeit behindern können. Damit werden thermische Übergangswiderstände vermieden und ein Verlust an Heizleistung gering gehalten. Hierdurch wird auch die thermische Belastung des das Heizelement umgebende Materials besonders gering gehalten. Dank der Erfindung kann die Waschdüse mit der Heizeinrichtung mit besonders geringer elektrischer Leistung betrieben werden. Die Auftauzeit der Waschflüssigkeit im Wasserkanal wird ebenfalls gering gehalten.
Die Waschdüse lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach fertigen, wenn die Wandung des Wasserkanals aus thermoplastischem Kunststoff im Spritzgussverfahren oder Gussverfahren gefertigt ist und wenn das Heizelement unmittelbar von dem Kunststoff umspritzt oder an diesem anliegt. Da durch die Anordnung die an das Heizelement anliegenden Bauteile thermisch nur gering belastet sind, wird die Einbettung des Heizelementes in den thermoplastischen Kunststoff erst praktisch möglich. Dies trägt zur Verringerung der Anzahl an Bauteilen und zur Vereinfachung der Fertigungsschritte der Waschdüse bei. Die Waschdüse lässt sich hierdurch besonders kostengünstig herstellen.
Das Heizelement vermag gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Waschflüssigkeit unmittelbar zu beheizen, wenn das Heizelement als in den Strahleinsatz eingesetztes Einlegeteil gestaltet ist. Vorzugsweise hat das Heizelement unmittelbar Kontakt mit der im Wasserkanal befindlichen Waschflüssigkeit. Dies führt dazu, dass das Heizelement nur eine sehr niedrige Temperatur benötigt, um die Waschflüssigkeit im Wasserkanal eisfrei zu halten. Thermische Belastungen des Materials des Strahleinsatzes werden hierdurch gering gehalten.
Das Heizelement lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders nahe an den Wasserkanal anordnen, wenn das Heizelement vollständig innerhalb der den Wasserkanal begrenzenden Wandung des Strahleinsatzes angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil dieser Gestaltung besteht darin, dass sich die Kontaktfläche der beheizten Wandung mit dem Wasserkanal besonders großflächig gestalten lässt. Auch diese Gestaltung führt dazu, dass das Heizelement nur eine sehr niedrige Temperatur benötigt um die Waschflüssigkeit im Wasserkanal eisfrei zu halten. Weiterhin ist das Heizelement hierdurch von dem Material des Strahleinsatzes gegenüber dem Wasserkanal elektrisch isoliert.
An dem Wasseraustritt entstehen durch Verdunstung meist besonders niedrige Temperaturen. Ein Einfrieren des Wasseraustritts beeinträchtigt zudem die Funktion der Waschdüse. Ein Einfrieren des Wasseraustritts lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weitgehend vermeiden, wenn das Heizelement über oder in den Wasseraustritt des Strahleinsatzes geführt ist.
Die Dichtheit der Waschdüse lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach sicherstellen, wenn eine elektrische Anschlussleitung für das Heizelement von der dem Wasseraustritt abgewandten Seite in den Strahleinsatz geführt ist.
Die Waschdüse gestaltet sich konstruktiv besonders einfach, wenn das Heizelement als PTC-Element oder als Heizdraht ausgebildet ist. Die Ausbildung des Heizelementes als PTC-Element hat den Vorteil, dass eine aufwändige Regelung der Heizleistung vermieden wird. Die Ausbildung des Heizelementes als Heizdraht hat den Vorteil, dass sich die Kontur des Wasserkanals besonders einfach nachbilden lässt.
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
1 eine Scheibenwaschanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer Waschdüse,
2 stark vergrößert einen Längsschnitt durch einen Teilbereich der Waschdüse aus 1,
3 eine perspektivische Darstellung eines Strahleinsatzes der Waschdüse,
4 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Strahleinsatzes der Waschdüse.
1 zeigt eine Scheibenwaschanlage für ein Kraftfahrzeug mit einer vor einer Scheibe 1 angeordneten Waschdüse 2 zum Sprühen von Waschflüssigkeit auf die Scheibe 1. Bei der Scheibe 1 kann es sich um eine Streuscheibe eines Scheinwerfers oder um eine Front- oder Heckscheibe handeln. Die Waschdüse 2 hat einen Anschluss 3 für eine Waschflüssigkeitsleitung 4. Eine Waschflüssigkeit aus einem Waschflüssigkeitsbehälter 5 ansaugende Pumpe 6 fördert Waschflüssigkeit zu der Waschdüse 2. Weiterhin hat die Waschdüse 2 einen Anschlusskontakt 7 welcher über eine elektrische Leitung 8 mit dem Bordnetz 9 des Kraftfahrzeuges verbunden ist.
2 zeigt eine stark vergrößerte Schnittdarstellung durch einen Teilbereich der Waschdüse 2. Hierbei ist zu erkennen, dass die Waschdüse 2 ein Gehäuse 10 mit dem Anschluss 3 aus 1 und einen Strahleinsatz 11 hat. Der Strahleinsatz 11 ist in dem Gehäuse 10 abgedichtet und hat einen Wasseraustritt 12 zur Erzeugung des in 1 dargestellten Waschflüssigkeitsstrahls. Der Strahleinsatz 11 ist hier als Fluidic-Chip zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung des Waschflüssigkeitsstrahls dargestellt und kann nahezu beliebig gestaltet sein. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführungsform kann der Strahleinsatz 11 auch kugelförmig und zur Erzeugung eines Punktstrahls ausgebildet sein. Das Gehäuse 10 hat einen von dem Anschluss 3 bis zu dem Strahleinsatz 11 führenden Kanal 13. Der Strahleinsatz 11 hat eine Heizeinrichtung 14, welche über eine elektrische Anschlussleitung 15 mit den in 1 dargestellten Anschlusskontakten 7 verbunden ist.
3 zeigt perspektivisch den Strahleinsatz 11 der Waschdüse 2 aus 1. Hierbei ist zu erkennen, dass die Heizeinrichtung 14 ein als Heizdraht ausgebildetes Heizelement 16 hat. Das Heizelement 16 ist von Kunststoff des Strahleinsatzes 11 umspritzt und bis über den Wasseraustritt 12 geführt. Der Strahleinsatz 11 hat in einem Wasserkanal 17 angeordnete Strahlelemente 18 zur Erzeugung des vorgesehenen Waschflüssigkeitsstrahls. Das Heizelement 16 ist in den Wasserkanal 17 umgebenden Wandungen 19 des Strahleinsatzes 11 angeordnet. Der Strahleinsatz hat einen Dichtrand 20 zur Abdichtung gegenüber dem in 2 dargestellten Gehäuse 10.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Strahleinsatzes 21, welcher sich von dem aus 3 dadurch unterscheidet, dass eine Heizeinrichtung 22 ein als PTC-Element ausgebildetes Heizelement 23 hat, welches in den Wasserkanal eingelegt ist. Ansonsten ist der Strahleinsatz wie der aus 3 aufgebaut.

Claims

Waschdüse (2) für eine Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeuges mit einem Gehäuse (10), mit einem in das Gehäuse (10) eingesetzten Strahleinsatz (11, 21), mit einem Anschluss (3) zur Zuführung von Scheibenwaschflüssigkeit und einem Wasseraustritt (12), wobei der Strahleinsatz (11, 21) und das Gehäuse (10) einen von dem Anschluss (3) bis zu dem Wasseraustritt (12) geführten Wasserkanal (17) begrenzen, und mit einer ein Heizelement (16, 23) aufweisenden Heizeinrichtung (14, 22), dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (16, 23) unmittelbar in dem Strahleinsatz (11, 21) angeordnet ist.
Waschdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (19) des Wasserkanals (17) aus thermoplastischen Kunststoff im Spritzgussverfahren oder Gussverfahren gefertigt ist und dass das Heizelement (16, 23) unmittelbar von dem Kunststoff umspritzt oder an diesem anliegt.
Waschdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (16, 23) als in den Strahleinsatz (11, 21) eingesetztes Einlegeteil gestaltet ist.
Waschdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (16) vollständig innerhalb der den Wasserkanal (17) begrenzenden Wandung (19) des Strahleinsatzes (11) angeordnet ist.
Waschdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (16, 23) über oder in den Wasseraustritt (12) des Strahleinsatzes (11, 21) geführt ist.
Waschdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Anschlussleitung (15) für das Heizelement (16, 23) von der dem Wasseraustritt (12) abgewandten Seite in den Strahleinsatz (11, 21) geführt ist.
Waschdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (16, 23) als PTC-Element oder als Heizdraht ausgebildet ist.