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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Heizeinrichtung für Wischanlagen in Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Wischanlage mit einer erfindungsgemäßen Heizeinrichtung.
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Aus der
DE 10 2014 018 372 A1 ist eine Heizeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt. Insbesondere ist es in der genannten Schrift vorgesehen, eine Flüssigkeitsleitung mit einem elektrisch leitfähigen Lack, welcher beispielsweise Ruß, Graphit, Kohlenstoffnanoröhren oder ähnliche leitfähige Partikel enthält, zu umhüllen und den elektrisch leitfähigen Lack mit den beiden Polen einer (Gleich-)Spannungsquelle zu verbinden. Eine derartige Heizeinrichtung bewirkt somit die Beheizung der Flüssigkeitsleitung, die der Zuleitung einer Waschflüssigkeit zu beispielsweise im Bereich eines Wischblatts angeordneten Sprühöffnungen dient. Insbesondere ermöglicht es eine derartige Heizeinrichtung, bei tiefen Temperaturen das Einfrieren der Waschflüssigkeit in der Flüssigkeitsleitung zu verhindern.
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Weiterhin ist aus der
WO 2013/056821 A1 eine Heizeinrichtung für Wischanlagen in Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt geworden, bei der ein wenigstens Kohlenstoffnanoröhren umfassendes, mit einer Spannungsquelle verbundenes Heizelement im Bereich eines Wischgummis eines Wischblatts angeordnet ist.
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Zusammenfassend weisen die bekannten Heizeinrichtungen somit lediglich ein einziges, elektrisch und thermisch leitendes Element auf.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Heizeinrichtung für Wischanlagen in Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass mit möglichst geringem vorrichtungstechnischem Aufwand eine zusätzliche Funktionalität der Heizeinrichtung erzielbar ist.
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Diese Aufgabe wird bei einer Heizeinrichtung für Wischanlagen in Fahrzeugen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, ein und dieselbe Spannungsquelle bzw. deren Anschlussdrähte zusätzlich mit einem zweiten Heizelement zu verbinden, und dieses zweite Heizelement in einem Bereich der Wischanlage anzuordnen, das nicht in Wirkverbindung mit dem ersten, elektrisch und thermisch leitenden Heizelement angeordnet ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung für Wischanlagen in Fahrzeugen sind in den Unteransprüchen aufgeführt. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn das elektrisch und thermisch leitende Element zumindest Nanoröhren aus Kunststoff enthält. Eine derartige Ausführungsform ermöglicht es in besonders einfacher Art und Weise, das (Heiz-)Element in Wirkverbindung mit einer Schlauchleitung für eine Waschflüssigkeit anzuordnen. Alternativ ist es auch denkbar, dass das (Heiz-)Element zum Beispiel Kohlepartikel (Ruß) oder ähnliches aufweist.
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Um es zu ermöglichen, dass das elektrisch und thermisch leitende Element gleichzeitig mehrere Schlauchleitungen erwärmen kann, welche beispielsweise bei Wischblättern benötigt werden, bei denen auf beiden Längsseiten jeweils Sprühdüsen für die Waschflüssigkeit angeordnet sind, damit diese in Abhängigkeit von der Bewegungs- bzw. Wischrichtung des Wischblatts angesteuert werden können, ist es vorgesehen, dass das erste Heizelement bzw. das thermisch leitende Element zur wenigstens einen Schlauchleitung in einem Abstand angeordnet ist. Es findet somit eine Wärmeübertragung durch Strahlungswärme von dem thermisch leitenden Element in Richtung der Schlauchleitung statt. Darüber hinaus ermöglichst es diese Ausbildung, an sich bekannte Schlauchleitungen für die Waschflüssigkeit verwenden zu können.
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Um einerseits eine unerwünschte Abstrahlung durch das elektrisch und thermisch leitende Element in Richtungen zu vermeiden, in denen keine Schlauchleitung für die Waschflüssigkeit angeordnet ist, und darüber hinaus einen besonders geschützten Anbau des elektrisch und thermisch leitenden Elements zu ermöglichen, kann es vorgesehen sein, dass das thermisch leitende Element in einem Hohlraum einer die mehreren Schlauchleitungen umgebenden Hülle angeordnet ist. Eine derartige Ausführungsform ermöglicht weiterhin einen besonders gut gegenüber mechanischen Kräften sowie Medien geschützten Einbau des (Heiz-)Elements, ohne dass das (Heiz-)Element selbst besonders ausgebildet bzw. mit einem Schutz versehen werden muss.
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Zur gleichmäßigen Erwärmung bei mehreren Schlauchleitungen ist das elektrisch und thermisch leitende (Heiz-)Element zwischen den mehreren Schlauchleitungen bevorzugt in demselben Abstand zu den Schlauchleitungen angeordnet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das elektrisch und thermisch leitende Element zumindest einen Teilabschnitt der wenigstens einen Schlauchleitung ausbildet. In diesem Fall wird eine besonders gute Wärmeübertragung ermöglicht, da Strahlungswärme nicht zuerst das Material der Schlauchleitung von außen her durchdringen muss, sondern sich das elektrisch bzw. thermisch leitende Material bereits in der Schlauchleitung in unmittelbarem Kontakt mit der Waschflüssigkeit befindet.
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Um elektrische Kurzschlüsse an dem elektrisch und thermisch leitenden Element durch Kontakt mit metallischen Flächen oder ähnlichem zu vermeiden, ist es darüber hinaus von Vorteil, wenn das elektrisch und thermisch leitende Element zumindest teilweise von einer elektrisch nicht leitenden Isolationsschicht umgeben ist.
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Besonders kritisch hinsichtlich der Funktionalität bei tiefen Temperaturen ist neben der Schlauchleitung, die die Waschflüssigkeit führt, auch das Wischblatt, bei dem ein Anhaften bzw. Anfrieren an einer Windschutzscheibe verhindert werden soll. Deshalb ist es in bevorzugter Ausgestaltung des zweiten Heizelements vorgesehen, dass dieses dazu ausgebildet ist, ein Wischblatt zu beheizen. Insbesondere kann das zweite Heizelement eine elektrisch leitende Folie sein, die mit dem Wischblatt im Bereich eines leistenförmigen (metallischen) Trägerelements verbunden ist.
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Die Erfindung umfasst auch eine Wischanlage unter Verwendung einer soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Heizeinrichtung. Die Wischanlage weist dieselben Vorteile auf, wie sie im Rahmen der Heizeinrichtung erläutert wurden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
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Diese zeigt in:
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1 eine vereinfachte Darstellung einer Wischanlage für Fahrzeuge mit einer Heizeinrichtung unter Verwendung von zwei Heizelementen,
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2 einen Schnitt in der Ebene II-II der 1 im Bereich eines elektrisch und thermisch leitenden Elements,
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3 den Anschlussbereich eines Wischblatts unter Verwendung eines thermisch und elektrisch leitenden Elements in einer perspektivischen Darstellung und
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4 bis 6 jeweils Querschnitte im Bereich zweier Schlauchleitungen zur Führung einer Waschflüssigkeit in Verbindung mit einem thermisch und elektrisch leitendem Element.
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Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In den 1 und 2 ist eine Wischanlage 100 für ein Fahrzeug stark vereinfacht dargestellt. Die Wischanlage 100 weist eine Heizeinrichtung 10 auf, die dazu ausgebildet ist, sowohl zwei Schlauchleitungen 11, 12 zur Führung einer Waschflüssigkeit, als auch ein Wischblatt 1 der Wischanlage 100 (elektrisch) zu beheizen. Hierzu ist es vorgesehen, dass die Heizeinrichtung 10 zwei, mit unterschiedlichen Polen einer (Gleich-)Spannungsquelle 15 verbundene elektrische Anschlussdrähte 16, 17 aufweist, die zumindest bereichsweise von einem elektrisch und thermisch leitendem Element 21 als erstem Heizelement 20 umgeben sind.
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Das Element 21 ist beispielsweise durch einen Extrusionsvorgang hergestellt und weist zwei parallel zueinander angeordnete Durchgangsöffnungen 22, 23 auf, die gleichzeitig einen Teil der Schlauchleitungen 11, 12 ausbilden, wobei das Element 21 einstückig ausgebildet ist, d.h., dass die beiden Schlauchleitungen 11, 12 als Baueinheit miteinander verbunden sind. Der Einfachheit halber sind die beiden Schlauchleitungen 11, 12 lediglich auf einer Teillänge dargestellt. Die beiden Schlauchleitungen 11, 12 sind einerseits über eine Pumpe mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit, und andererseits mit Sprühöffnungen oder Sprühdüsen zum Aufbringen der Waschflüssigkeit auf eine Fahrzeugscheibe verbunden.
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Die beiden parallel zueinander angeordneten Schlauchleitungen 11, 12 weisen einen zumindest nahezu kreisförmigen Querschnitt auf (2). Auf einander abgewandten Seiten der beiden Schlauchleitungen 11, 12, sind die beiden Anschlußdrähte 16, 17 angeordnet, wobei diese fluchtend zu einer Mittelebene 24 verlaufen, durch die auch die Zentren bzw. Mittelpunkte der beiden Schlauchleitungen 11, 12 verlaufen. Wesentlich ist, dass das Element 21 zur Ausbildung seiner elektrischen und thermischen Leitfähigkeit zumindest Nanoröhren aus Kohlenstoff enthält. Weiterhin sind die beiden elektrischen Anschlußdrähte 16, 17 in unmittelbarem Kontakt mit dem Material des Elements 21 angeordnet bzw. von diesem ringförmig umgeben. Durch die elektrische Verbindung der beiden Anschlußdrähte 16, 17 mit der Spannungsquelle 15 erwärmt sich das Material des ersten Heizelements 20 bzw. des Elements 21 und erwärmt somit auch die innerhalb der Schlauchleitungen 11, 12 in den Durchgangsöffnungen 22, 23 geführte Waschflüssigkeit. Das Element 21 ist darüber hinaus von einer elektrischen Isolationsschicht 27 umgeben.
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Anhand der 1 ist darüber hinaus erkennbar, dass die beiden Anschlussdrähte 16, 17 mit einer Heizfolie 25 am Wischblatt 1 elektrisch leitend verbunden sind, die ein zweites Heizelement 26 ausbilden. Die Heizfolie 25 ist auf der einer Wischlippe 2 des Wischblatts 1 abgewandten Seite mit den Oberseiten zweier leistenförmiger, aus Metall bestehender Trägerelemente 3, 4 verbunden, beispielsweise durch eine Klebeverbindung oder durch Anlagekontakt.
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Das in der 1 dargestellte Wischblatt 1 ist als sogenanntes flaches Wischblatt 1 ausgebildet, im Gegensatz zu einem sogenannten Bügelwischblatt, wie dies aus dem Stand der Technik ebenfalls bekannt ist. Die zweite Heizeinrichtung 26 erwärmt das Wischblatt 1 infolge des elektrischen Widerstands der beiden Trägerelemente 3, 4.
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In der 3 ist gezeigt, dass die beiden Anschlussdrähte 16a, 17a von einem elektrischen und thermisch leitenden Element 21a umgeben sind, das das erste Heizelement 20a ausbildet. Die beiden Anschlussdrähte 16a, 17a sind mit einem Anschlussstecker 28 verbunden, der beispielsweise der elektrischen Kontaktierung des Heizelements 26 bzw. der Heizfolie 25 dient. In diesem Fall dient das Element 21a der Erwärmung des Wischblatts 1 im Anschlussbereich an einen nicht gezeigten Wischarm durch Strahlungswärme.
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In der 4 ist der Fall dargestellt, bei der das erste Heizelement 20b bzw. das Element 21b als von den beiden Schlauchleitungen 11b, 12b separates Element ausgebildet ist. Die beiden Anschlußdrähte 16b, 17b sind zusammen mit dem Element 21b von einer elektrisch nichtleitenden Isolationsschicht 29 umgeben, wobei das Element 21b streifenförmig zwischen den beiden Anschlußdrähten 16b, 17b ausgebildet ist und mit den beiden Anschlußdrähten 16b, 17b verbunden ist. In geringem Abstand zu dem Element 21b sind beidseitig die beiden Schlauchleitungen 11b, 12b angeordnet, wobei die Erwärmung der beiden Schlauchleitungen 11b, 12b durch Strahlungswärme erfolgt, was durch die Pfeile 31 verdeutlicht sein soll. Wesentlich ist auch, dass zwischen der Isolationsschicht 29 bzw. dem Element 21b und den beiden Schlauchleitungen 11b, 12b jeweils derselbe Abstand a ausgebildet ist.
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In der 5 ist der Fall dargestellt, dass die beiden Schlauchleitungen 11c, 12c von einer gemeinsamen Hülle 32 umgeben sind, die in einem Zwischenraum zwischen den beiden Schlauchleitungen 11c, 12c einen Hohlraum 33 ausbildet, in dem das Element 21c bzw. Das erste Heizelement 20c angeordnet ist, wobei die Ausbildung und Anordnung des Elements 21c zu den Schlauchleitungen 11c, 12c der Anordnung und Ausbildung der 4 entspricht.
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Zuletzt ist in der 6 der Fall dargestellt, bei der die beiden Schlauchleitungen 11d, 12d parallel zueinander angeordnet sind und über einen Mittelsteg 34 einstückig miteinander verbunden sind. Das Element 21d bzw. das erste Heizelement 20d ist wiederum als separates Element von den beiden Schlauchleitungen 11d, 12d ausgebildet und entsprechend den 4 und 5 konstruktiv gestaltet. Die beiden Anschlußdrähte 16b, 17b verlaufen ausgerichtet zu den beiden Schlauchleitungen 11d, 12d, wobei das Element 21d parallel zu einer Mittelebene 35 der beiden Schlauchleitungen 11d, 12d angeordnet ist.
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Die soweit beschriebene Heizeinrichtung 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wischblatt
- 2
- Wischlippe
- 3
- Trägerelement
- 4
- Trägerelement
- 10
- Heizeinrichtung
- 11, 11b, 11c, 11d
- Schlauchleitung
- 12, 12b, 12c, 12d
- Schlauchleitung
- 15
- Spannungsquelle
- 16, 16a, 16b
- Anschlussdraht
- 17, 17a, 17b
- Anschlussdraht
- 20, 20a–20d
- 1. Heizelement
- 21, 21a–21d
- Element
- 22
- Durchgangsöffnung
- 23
- Durchgangsöffnung
- 24
- Mittelebene
- 25
- Heizfolie
- 26
- 2. Heizelement
- 27
- Isolationsschicht
- 28
- Anschlussstecker
- 29
- Isolationsschicht
- 31
- Pfeil
- 32
- Hülle
- 33
- Hohlraum
- 34
- Mittelsteg
- 35
- Mittelebene
- 100
- Wischanlage
- a
- Abstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014018372 A1 [0002]
- WO 2013/056821 A1 [0003]
