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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen eines Reinigungsfluids auf einer zu reinigenden Oberfläche, insbesondere auf im Wesentlichen vertikal orientierten Teilen der Außenhaut eines Fahrzeugs in einer Fahrzeugwaschanlage.
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Um mit geringem Einsatz an Reinigungsfluid eine gute Reinigungswirkung zu erreichen, sollte das Reinigungsfluid auf der Fahrzeugoberfläche gleichmäßig verteilt werden, was durch Vernebeln erreichbar ist. Außerdem sollte es möglichst lange an der Fahrzeugoberfläche haften, um den daran anhaftenden Schmutz aufzuweichen. An steilen Oberflächen neigt das Reinigungsfluid jedoch dazu, abzufließen, bevor es seine Wirkung entfalten kann. Um das Abfließen zu verlangsamen, kann entweder ein zähflüssiges Reinigungsfluid eingesetzt werden, oder das Reinigungsfluid kann aufgeschäumt werden. Weder ein zähflüssiges Fluid noch ein Schaum eignen sich jedoch zum Vernebeln.
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US 2002/162575 A1 beschreibt die Möglichkeit, zum Auftragen von Schaum auf die Außenhaut eines Fahrzeugs an den Beinen eines Waschportals vertikale Verteilerrohre zu montieren, aus deren vertikal beabstandeten Verteileröffnungen Strahlen von Schaum austreten. Um die seitlichen Flanken und das Dach eines Fahrzeugs einschäumen zu können, muss die vertikale Ausdehnung der Verteilerrohre größer als die Höhe des Fahrzeugs sein. Die großen Abmessungen machen diese herkömmlichen Verteilerrohre kostspielig. Außerdem machen sie es schwierig, die Verteilerrohre an den Beinen des Portals so unterzubringen, dass sie dort nicht den für andere daran montierte Reinigungsaggregate benötigten Platz belegen und von diesen nicht in ihrer Funktion behindert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Verteilen eines Reinigungsfluids zu schaffen, die bei geringen Abmessungen eine großräumige Verteilung des Reinigungsfluids insbesondere an stark geneigten Oberflächen eines Fahrzeugs ermöglicht.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einer Vorrichtung zum Verteilen eines Reinigungsfluids, mit einer in der Vertikalen ausgedehnten Kammer, wobei in einer Wand der Kammer mehrere vertikal voneinander beabstandete Austrittsöffnungen für das Reinigungsfluid gebildet sind, die Wand in einem Schnitt entlang einer vertikalen Schnittebene konvex gekrümmt ist. Die konvexe Krümmung begünstigt ein Auffächern der von den Austrittsöffnungen ausgehenden Strahlen des Reinigungsfluids und damit deren Verteilung über eine Oberfläche des Fahrzeugs, deren vertikale Ausdehnung – abhängig von der Wurfweite – deutlich größer ist als die der Wand, an der die Austrittsöffnungen angeordnet sind. Eine kontinuierliche Verteilung des Reinigungsfluids auf der Fahrzeugoberfläche ergibt sich, indem dieses unvermeidlicherweise nach unten abfließt.
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Die Oberflächennormale der Wand sollte an wenigstens einer der Austrittsöffnungen schräg aufwärts gerichtet sein. So kann ein Strahl des Reinigungsfluids, der in Richtung der Oberflächennormalen von dieser Austrittsöffnung ausgeht, eine besonders große Wurfweite erreichen.
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Um trotz eines von einem Fahrzeug zum nächsten variablen Abstands zwischen der Vorrichtung und der von ihr mit dem Reinigungsfluid zu benetzenden Oberfläche eine in etwa gleichmäßige Verteilung des Reinigungsfluids auf der Oberfläche zu erzielen, sollten die Oberflächennormalen der Wand an je zwei zueinander nächstbenachbarten Austrittsöffnungen gleich große Winkel aufspannen.
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Ein für die Insassen eines zu reinigenden Fahrzeugs ästhetisch ansprechendes Erscheinungsbild ergibt sich insbesondere dann, wenn die Oberflächennormalen der der Austrittsöffnungen einen gemeinsamen Schnittpunkt haben.
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Um ein Auffächern der Strahlen des Reinigungsfluids in der Horizontalen zu vermeiden, ist bevorzugt, dass die Oberflächennormalen der Austrittsöffnungen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene verlaufen, bei der es sich um die oben erwähnte vertikale Schnittebene handeln kann.
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In einer zu dieser vertikalen Schnittebene orthogonalen Ebene kann die Wand ebenfalls gekrümmt sein; wenn die Krümmung in der orthogonalen Ebene stärker ist als in der vertikalen Schnittebene, dann resultiert für die Kammer die Gestalt eines Rohrs, an dem die Austrittsöffnungen in Längsrichtung verteilt sind.
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Wenn das Rohr gleichmäßig gekrümmt ist, sind die Austrittsöffnungen vorzugweise entlang des Rohrs gleichmäßig beabstandet, um einen Fächer von austretenden Strahlen mit gleichen Winkelabständen zu bilden.
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Das Rohr kann an einem Bade verschlossen sein. Am entgegengesetzten Ende kann ein Einlassanschluss für das Reinigungsfluid vorgesehen sein.
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Die Austrittsöffnungen sind vorzugsweise lasergebohrt. Da beim Laserbohren kein Druck auf die Wand ausgeübt werden muss, braucht sie auch beim Bohren nicht durch eine Unterlage unterstützt zu werden, und insbesondere können die Austrittsöffnungen in ein bereits fertiges Rohr gebohrt werden, ohne dass dieses Gefahr läuft, beim Bohren verformt zu werden. Eine geringe Stärke der Wand erleichtert sowohl das Laserbohren als auch das Formen der konvexen Krümmung. Deshalb ist die Stärke der Wand vorzugsweise kleiner als der Durchmesser der Austrittsöffnungen.
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Der Kammer kann ein Schaumerzeuger vorgeschaltet sein.
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Um den Verteilvorgang für die Insassen eines zu waschenden Fahrzeugs augenfällig zu machen, kann wenigstens eine Lichtquelle zum Beleuchten von aus den Austrittsöffnungen austretenden Strahlen des Reinigungsfluids vorgesehen sein.
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In einer Fahrzeugwaschanlage ist die Vorrichtung vorzugsweise ausgerichtet, um das Reinigungsfluid auf eine Flanke eines zu waschenden Fahrzeugs aufzutragen. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine Fahrzeugwaschanlage mit mehreren Vorrichtungen zum Verteilen von Reinigungsfluid;
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2 eine perspektivische Ansicht einer Verteilervorrichtung;
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3 eine Innenansicht des Gehäuses der Verteilervorrichtung; und
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4 einen vertikalen Schnitt durch die Kammer einer Verteilervorrichtung.
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1 zeigt als Anwendungsbeispiel der Erfindung eine Portalwaschanlage. Ein Portal 1 ist auf Schienen senkrecht zur Zeichnungsebene verfahrbar, um ein zwischen zwei Säulen 2, 3 des Portals 1 stehendes Fahrzeug 4 zu waschen. Um vertikale Achsen drehbare Waschbürsten zum Waschen von Kotflügeln und Türen sowie eventuell weitere Bürsten zum Bearbeiten der Felgen des Fahrzeugs 4 von bekannter Bauart befinden sich an einer von Betrachter abgewandten Seite der Säulen 2, 3 und sind deshalb in der Fig. nicht sichtbar. Eine um eine horizontale Achse drehbare Waschbürste 5 erstreckt sich zwischen den Säulen 2, 3. Sie ist aus der gezeigten, vom Fahrzeug 4 beabstandeten Position absenkbar, um Motorhaube, Dach und Heckpartie des Fahrzeugs 4 zu bearbeiten.
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Bevor die Waschbürsten zum Einsatz kommen, wird mit Hilfe von Verteilervorrichtungen 6, 7, 8 an beiden Säulen 2, 3 ein Reinigungsfluid auf die Oberfläche des Fahrzeugs 4 aufgetragen und einwirken gelassen, um den anhaftenden Schmutz zu lockern, so dass er anschließend lackschonend mit einem Minimum an Waschbürsteneinsatz entfernt werden kann. Um eine ausreichende Einwirkzeit, insbesondere an den vertikalen Oberflächen der Türen und Kotflügel, zu gewährleisten, wird das Reinigungsfluid als Schaum aufgetragen. Die Verteilervorrichtungen 6, 7, 8 spritzen den Schaum jeweils in Form von mehreren vertikal aufgefächerten Strahlen 9.
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Bei der Waschanlage der 1 sind an jeder Säule 2, 3 des Portals 1 drei Verteilervorrichtungen 6, 7, 8 für das Reinigungsfluid in unterschiedlichen Höhen montiert. Die unterste Verteilervorrichtung 6 ist etwa in Nabenhöhe der Räder des Fahrzeugs 4 angeordnet, um einen unteren Teil der Kotflügel und der Türbleche sowie die Räder, insbesondere deren Felgen, einzusprühen. Gerade die Felgen haben bei vielen Fahrzeugen eine komplexe, an Durchbrüchen und Vertiefungen reiche dreidimensionale Struktur, in der sich einerseits viel Schmutz fangt, die andererseits aber auch dem aufgesprühten Schaum guten Halt bietet, so dass er, ohne in größerer Menge ungenutzt abzufließen, den Schmutz aufweichen und lockern kann.
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Die mittlere Verteilervorrichtung 7 besprüht jeweils die oberen Teile der Kotflügel und der Türen. Da der Schaum dort weniger Halt findet als an den Felgen, kann es sinnvoll sein, hier Schaum mit höherem Luftanteil aufzutragen, der aufgrund seiner geringen Dichte langsamer abfließt.
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Die obere Verteilervorrichtung 8 besprüht das Dach des Fahrzeugs 4. Um hier eine ausreichende Wurfweite des Schaums zu gewährleisten, wird von dieser Verteilervorrichtung 8 dichter Schaum mit relativ hohem Wasseranteil ausgebracht; die geringe Neigung des Dachs gewährleistet, dass er lang genug an Ort und Stelle bleibt, um den vorhandenen Schmutz aufzuweichen.
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Der Betrieb der Verteilervorrichtungen 6, 7, 8 kann mit der Bewegung des Portals 1 entlang des Fahrzeugs synchronisiert sein, z. B. kann der Betrieb der Verteilervorrichtung 6 auf Zeiten beschränkt sein, in denen sie im Laufe der Bewegung des Portals 1 entlang des Fahrzeugs 4 einem Rad des Fahrzeugs 4 gegenüberliegt, um gezielt nur die Felgen einzuschäumen. In den Verteilervorrichtungen 7 und 8 kann der Druck des Schaums variiert werden, um die Wurfweite zu steuern; wenn die Verteilervorrichtungen 7 und 8 z. B. einem vorderen Kotflügel gegenüberliegen, sollte der Druck in beiden relativ niedrig sein, um zu vermeiden, dass Schaum der Verteilervorrichtung 7 bis auf die Motorhaube gelangt bzw. Schaum der Verteilervorrichtung 8 über die Mitte der Motorhaube hinausfliegt.
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Einer vereinfachten Variante zufolge kann auch lediglich eine Verteilervorrichtung 6 zum Einschäumen der Felgen an jeder Säule 2, 3 des Portals vorgesehen sein.
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2 zeigt die Verteilervorrichtung 6 der linken Säule 2 in einer perspektivischen Ansicht. Von einer Frontplatte 11 eines hier quaderförmigen Gehäuses 10 steht ein Verteilerrohr 12 bogenförmig ab. Ein Schaumerzeuger 13, Druck- und/oder Volumenregler zum Steuern der Zufuhr von Druckluft und Reinigungsflüssigkeit zum Schaumerzeuger 13 sind im Innern des Gehäuses 10 untergebracht.
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Hinter einem Fenster in der Frontplatte 11 des Gehäuses 10 sind mehrere Lichtquellen 14 angeordnet. Das Fenster ist in die Frontplatte 11 versenkt, so dass es, wenn das Portal 1 geeignet positioniert ist, um die Vorderräder des Fahrzeugs 4 zu besprühen, von der Fahrgastzelle des Fahrzeugs 4 aus nicht sichtbar ist und an dem Fenster gestreutes Licht die Augen von Insassen der Fahrgastzelle nicht erreichen kann.
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Das Verteilerrohr 12 ist ein dünnwandiges zylindrisches Metallrohr, vorzugsweise aus rostfreien Stahl, das an seinen beiden Enden 18, 19 am Gehäuse 10 verankert ist. Ein Abschnitt 15 des Verteilerrohrs ist kreisbögenförmig gekrümmt; die Mittelachse des Rohrs verläuft in einer vertikalen Ebene. In derselben Ebene sind, in gleichmäßigem Abstand voneinander, Austrittsöffnungen 16 entlang des Abschnitts 15 verteilt. Unter Überdruck in das Verteilerrohr 12 eingespeister Schaum tritt an den Austrittsöffnungen 16 in Form von dünnen Strahlen 9 (s. 1) aus. Die Austrittsöffnungen 16 sind lasergebohrt; deswegen ist das Verteilerrohr 12 in der Umgebung der Öffnungen 16 unverformt, so dass die Strahlen 9 beim Austritt aus den Öffnungen 16 zunächst in Richtung der Oberflächennormalen der Rohrwand, radial zum Krümmungsmittelpunkt des Abschnitts 15, orientiert sind und sich in der von den Oberflächennormalen aufgespannten vertikalen Ebene ausbreiten.
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Der Weg der Strahlen 9 zu den Flanken des Fahrzeugs kreuzt den Lichtkegel der Lichtquellen 14, so dass die Strahlen 9 für die Fahrzeuginsassen hell leuchtend sichtbar werden. Da für die Fahrzeuginsassen nicht erkennbar ist, aus welcher Richtung das Licht kommt, entsteht die Illusion, dass der Schaum selbst leuchtet.
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Auf ihrem Weg zu den Flanken des Fahrzeugs werden die Strahlen 9, wie in 1 gezeigt, nach unten abgelenkt, so dass sie einen Fächer von bogenförmigen Bahnen bilden. Indern während des Austritts von Schaum aus den Öffnungen 16 die Lichtquelle hinter dem Fenster 14 betrieben wird, werden die Strahlen 9 hell, ggf farbig, beleuchtet, um die Aufmerksamkeit der Insassen des Fahrzeugs 4 darauf zu lenken.
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3 zeigt eine partielle Innenansicht des Gehäuses 10. Ein Auslass am Kopfbereich des Schaumerzeugers 13 ist hier mit dem oberen Ende 18 des Verteilerrohrs 12 verbunden; an einem Fußbereich des Schaumerzeugers 13 befinden sich Anschlüsse 23, 24 für Reinigungsflüssigkeit bzw. für zum Aufschäumen der Reinigungsflüssigkeit benötigte Druckluft. Das untere Ende 19 des Verteilerrohrs 12 ist dicht verschlossen, z. B. durch einen Stopfen. Ein Winkelelement 20 ist an einer Wand des Gehäuses 10 z. B. durch Nieten 21 befestigt und trägt eine Schraubschelle 17, durch die sich das Verteilerrohr 12 erstreckt. Solange die Schrauben der Schraubschelle 17 locker sind, kann das Verteilerrohr 12 in der Schraubschelle 17 verschoben werden, um die Orientierung der Strahlen 9 so zu justieren, dass die Felgen der in der Waschanlage gewaschenen Fahrzeuge mit möglichst geringen Verlusten getroffen und vollständig eingeschäumt werden.
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Ein zur Wand des Gehäuses 10 in etwa paralleler Schenkel 22 des Winkelelements 20 liegt dem verschlossenen unteren Ende 19 des Verteilerrohrs 12 gegenüber und begrenzt so die Justierbewegungsfreiheit, um ein Knicken des Verteilerrohrs 12 beim Justieren zu verhindern.
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Durch die Fixierung des unteren Endes 19 des Verteilerrohrs 12 in der Schaubschelle 17 wird ein Schwingen des Verteilerrohrs 12 und der von ihm ausgehenden Strahlen 9 durch den zu Beginn des Sprühvorgangs auftretenden Rückstoß selbst bei sehr geringer Wandstärke und dementsprechend hoher Flexibilität des Verteilerrohrs 12 vermieden.
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Einer vereinfachten Variante zufolge ist das Verteilerrohr 12 einseitig fliegend montiert. 4 zeigt einen Schnitt durch ein solches Verteilerrohr 12 entlang einer in Einbaulage der Verteilervorrichtung 6 vertikalen, senkrecht zur Bewegungsrichtung des Portals 1 orientierten Ebene. Die Form des Verteilerrohrs 12 und die Anordnung der lasergebohrten Austrittsöffnungen 16 ist dieselbe wie im Fall der 2. Die Ebene enthält eine Längsachse 25 des Verteilerrohrs 12 und schneidet senkrecht eine dem (in 4 nicht gezeigten) zu besprühenden Fahrzeug 4 zugewandte konvexe Wand 30 des Verteilerrohrs 12. Das Innere des Verteilerrohrs 12 bildet eine Verteilerkammer 26, aus der der am oberen Ende 18 vom Schaumerzeuger 13 eingespeiste Schaum über die in der konvexen Wand 30 des Verteilerrohrs 12 gebohrten Austrittsöffnungen 16 jeweils in Richtung einer Oberflächennormalen 27 austritt. Die Oberflächennormalen 27 aller Austrittsöffnungen 16 kreuzen sich in einem Punkt 28. Die Oberflächennormalen 27 zweier benachbarter Austrittsöffnungen 16 spannen jeweils einen gleichen Winkel α auf. An den höchstgelegenen Austrittsöffnungen 16 sind die Oberflächennormalen 27 von der Verteilerkammer 26 fort schräg aufwärts gerichtet, so dass die von dort ausgehenden Strahlen 9 auf dem Weg zum Fahrzeug 4 zunächst ansteigen und deshalb eine größere Wurfweite erreichen als diejenigen Strahlen, die von tieferliegenden Austrittsöffnungen 16 horizontal oder abwärts geneigt ausgehen.
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Da das untere Ende 19 nicht eigens am Gehäuse 11 befestigt ist, eignet sich diese Variante insbesondere dann, wenn das Verteilerrohr 12 eine ausreichend hohe Wandstärke besitzt, um vom Rückstoß zu Beginn des Sprühvorgangs nicht nennenswert ausgelenkt zu werden.
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Das untere Ende 19 kann wie im Falle der 3 blindgestopft sein; gezeigt ist in 4 ein Verschluss 29 in Art eines Tubenfalzes, bei dem das zunächst offene untere Ende des Verteilerrohrs 12 flachgedrückt und dann ein- oder mehrfach umgeknickt ist, um einen schaumdichten Abschluss zu schaffen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Portal
- 2
- Säule
- 3
- Säule
- 4
- Fahrzeug
- 5
- Waschbürste
- 6
- Verteilervorrichtung
- 7
- Verteilervorrichtung
- 8
- Verteilervorrichtung
- 9
- Strahl
- 10
- Gehäuse
- 11
- Frontplatte
- 12
- Verteilerrohr
- 13
- Schaumerzeuger
- 14
- Lichtquelle
- 15
- Abschnitt
- 16
- Austrittsöffnung
- 17
- Schraubschelle
- 18
- oberes Ende
- 19
- unteres Ende
- 20
- Winkelelement
- 21
- Niet
- 22
- Schenkel
- 23
- Anschluss
- 24
- Anschluss
- 25
- Längsachse
- 26
- Verteilerkammer
- 27
- Oberflächennormale
- 28
- Punkt
- 29
- Verschluss
- 30
- Wand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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