DE102016208093A1 - DOSING DEVICE FOR A CLEANING DEVICE - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für eine Reinigungsvorrichtung (RV), umfassend ein senkrecht angeordnetes Behältnis (B) mit einem ersten Fluidanschluss (F1) zum Empfang von Fluid (F) von einer Fluidpumpe (P), angeordnet am Boden (BO) des Behältnisses (B), und mindestens einem zweiten Fluidanschluss (F2), der in einer senkrechten Richtung höher als der erste Fluidanschluss (F1) angeordnet ist, und eine Schwebeeinrichtung (SW), die innerhalb des Behältnisses (B) angeordnet ist, wobei der zweite, höher liegende Fluidanschluss (F2) und die Schwebeeinrichtung (SW) so ausgebildet sind, dass die Schwebeeinrichtung (SW) bei Kontaktierung des zweiten Fluidanschlusses (F2) diesen verschließt.The invention relates to a metering device for a cleaning device (RV), comprising a vertically arranged container (B) with a first fluid connection (F1) for receiving fluid (F) from a fluid pump (P) located at the bottom (BO) of the container (FIG. B), and at least one second fluid port (F2) arranged higher in a vertical direction than the first fluid port (F1) and a levitation device (SW) disposed inside the vessel (B), the second one higher lying fluid connection (F2) and the levitation device (SW) are formed so that the levitation device (SW) upon contact with the second fluid port (F2) closes this.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung für eine Reinigungsvorrichtung und eine Reinigungsvorrichtung, die diese verwendet.The invention relates to a metering device for a cleaning device and a cleaning device using them.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Reinigungsvorrichtungen werden in vielen technischen Gebieten verwendet. So gibt es Reinigungsvorrichtungen, die mittels Ausstrahlen einer Flüssigkeit (bzw. eines Fluids) kleinere Flächen reinigen, beispielsweise eine Fensterscheibe oder andere Glasflächen. Ein typisches allgemein bekanntes Anwendungsgebiet von Reinigungsvorrichtungen ist im Automobilbereich, zum Beispiel zur Reinigung der Frontscheibe oder der Heckscheibe eines Fahrzeugs. Reinigungsvorrichtungen sind nunmehr auch an den Scheinwerfern üblich, um diese bei schlechten Witterungsbedingungen von Schmutzanhaftungen zu reinigen.Cleaning devices are used in many technical fields. So there are cleaning devices that clean by emitting a liquid (or a fluid) smaller areas, such as a window or other glass surfaces. A typical well-known application of cleaning devices is in the automotive field, for example for cleaning the windscreen or the rear window of a vehicle. Cleaning devices are now also common on the headlamps to clean them of bad adhesion in bad weather conditions.
Moderne Fahrzeuge werden zudem heutzutage üblicherweise mit technischen Zusatzeinrichtungen ausgerüstet, wie einem Navigationssystem oder Fahrerassistenzsystemen zur Abstandsmessung und Abstandsregelung (zum Beispiel zur Bremssteuerung, zur Geschwindigkeitssteuerung etc.). Diese Fahrerassistenzsysteme bzw. Fahrzeugassistenzsysteme erfordern typischerweise am Fahrzeugaußenbereich angeordnete Kameras zur optischen Erfassung und Aufnahme der Fahrzeugumgebung, um der Elektronik zu ermöglichen, den Abstand zu berechnen und beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit zu regeln. Typischerweise sind die Kameras an Stellen angeordnet, an denen sie vor Verschmutzung und äußeren Witterungseinflüssen schlecht geschützt sind. So müssen Kameras, die beispielsweise einen Spurwechsel durch Tracking der Mittel- oder Seitenstreifen einer Straße überwachen, oder Abstandssensoren im unteren Fahrzeugbereich angeordnet, sodass sie leicht verschmutzen.Modern vehicles are nowadays usually equipped with additional technical equipment, such as a navigation system or driver assistance systems for distance measurement and distance control (for example, for brake control, speed control, etc.). These driver assistance systems typically require cameras located on the vehicle exterior for optically detecting and sensing the vehicle environment to allow the electronics to calculate the distance and, for example, control vehicle speed. Typically, the cameras are located in places where they are poorly protected from contamination and external weather conditions. For example, cameras that monitor for example a lane change by tracking the central or side stripes of a road or distance sensors in the lower vehicle area must be arranged so that they are easily polluted.
Da die Linsen oder Abdeckgläser nur eine begrenzte Größe aufweisen, wird normalerweise nur wenig Reinigungsflüssigkeit verwendet, da aufgrund der Anordnung der Kameras im unteren Bereich an der Karosserie Reinigungsflüssigkeit nach der Reinigung an der Karosserie herunterläuft. Außerdem soll die Reinigungsflüssigkeit, damit sie nicht häufig wiederaufgefüllt werden muss, dosiert bzw. kontrolliert ausgestoßen werden. Ähnlich wie bei einer Scheibenreinigungsvorrichtung wird eine dosierte Einstellung des Reinigungsflüssigkeitsverbrauchs dadurch erreicht, dass entweder die Pumpe P über die Steuereinrichtung ST intermittierend gesteuert wird (d.h. über Pumpenlaufzeiten) oder Steuerventile in die Zuleitungen VL oder ZR eingebracht werden. Die Einstellung des Reinigungsflüssigkeitsverbrauchs über Pumpenlaufzeiten oder Steuerventile ist allerdings dahingehend nachteilig, dass die effektive verbrauchte Flüssigkeitsmenge bei zeitgesteuerten Maßnahmen auch stark von der Umgebungstemperatur und der Viskosität der Reinigungsflüssigkeit abhängt. Dieses Problem existiert allgemein bei Reinigungsvorrichtungen auch für andere verschmutzte Teile oder Flächen, da normalerweise nur ein begrenzter Reinigungsflüssigkeitsvorrat vorhanden ist.Since the lenses or cover glasses have only a limited size, only a small amount of cleaning liquid is normally used, since due to the arrangement of the cameras in the lower region on the body cleaning liquid runs down after cleaning on the body. In addition, the cleaning liquid, so they do not need to be replenished frequently, metered or controlled discharge. Similar to a window cleaning device, a metered adjustment of the cleaning liquid consumption is achieved by either intermittently controlling the pump P (i.e., via pump running times) or introducing control valves into the supply lines VL or ZR via the control means ST. However, the setting of the cleaning liquid consumption over pump running times or control valves is disadvantageous in that the effective amount of liquid consumed during time-controlled measures also depends strongly on the ambient temperature and the viscosity of the cleaning liquid. This problem generally exists in cleaning devices also for other soiled parts or surfaces, since normally there is only a limited supply of cleaning fluid.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Wie voranstehend erläutert muss in vielen technischen Gebieten Flüssigkeit dosiert zugeführt werden, wobei dies noch nicht einmal auf eine Vorrichtung zur Reinigung beschränkt ist. Selbst in anderen technischen Gebieten ist eine Zuführung einer begrenzten (dosierten) Menge von Flüssigkeit erforderlich, zum Beispiel zur Zuführung einer begrenzten Menge Öl an ein Lager oder an andere Teile in einem mechanischen Aufbau. Deshalb ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Anwendung als Reinigungsvorrichtung beschränkt. In all diesen technischen Gebieten besteht die Notwendigkeit ohne große Kosten und mit einem einfachen Aufbau zu gewährleisten, dass Flüssigkeit bzw. Fluid dosiert bzw. kontrolliert ausgestoßen werden kann.As explained above, liquid has to be metered in many technical fields, and this is not even limited to a device for cleaning. Even in other technical fields, a supply of a limited (metered) amount of liquid is required, for example, to supply a limited amount of oil to a bearing or other parts in a mechanical structure. Therefore, the present invention is not limited to the use as a cleaning device. In all these technical fields, there is a need to ensure that liquid or fluid can be metered out in a controlled manner without great expense and with a simple structure.
Aufgabe der Erfindung ist es somit eine Vorrichtung zum dosierten Zuführen eines Fluids bzw. einer Flüssigkeit bereitzustellen, insbesondere eine Dosiervorrichtung für eine Reinigungsvorrichtung, die in einfacher Weise und kostengünstig eine definierte Menge eines Fluids (bzw. einer Flüssigkeit) ausstoßen bzw. zuführen kann.The object of the invention is thus to provide a device for the metered supply of a fluid or a liquid, in particular a metering device for a cleaning device, which can discharge or supply a defined amount of a fluid (or a liquid) in a simple and cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird gelöst von einer Dosiervorrichtung für eine Reinigungsvorrichtung, umfassend ein Behältnis mit einem ersten Fluidanschluss zum Empfang von Fluid von einer Fluidpumpe und mindestens einem zweiten Fluidanschluss zur Abgabe von Fluid, und eine Verschließeinrichtung, die innerhalb des Behältnisses bewegbar angeordnet ist, wobei das Behältnis und die Verschließeinrichtung so ausgebildet sind, dass die Verschließeinrichtung durch einen Fluidflusses durch das Behältnis von dem ersten zu dem zweiten Fluidanschluss von einer Startposition an eine Stoppposition bewegbar ist, und das Behältnis und die Verschließeinrichtung so ausgebildet sind, dass die Verschließeinrichtung an der Stoppposition die Abgabe des Fluidflusses vom zweiten Fluidanschluss stoppt. Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst die Dosiervorrichtung z.B. ein senkrecht angeordnetes Behältnis mit einem ersten Fluidanschluss zum Empfang von Fluid von einer Fluidpumpe, angeordnet am Boden des Behältnisses, und mindestens einem zweiten Fluidanschluss, der in einer senkrechten Richtung höher als der erste Fluidanschluss angeordnet ist, und eine als Schwebeeinrichtung ausgeführte Verschließeinrichtung, die innerhalb des Behältnisses angeordnet ist, wobei der zweite, höher liegende Fluidanschluss und die Schwebeeinrichtung so ausgebildet sind, dass die Schwebeeinrichtung bei Kontaktierung des zweiten Fluidanschlusses diesen verschließt.This object is achieved by a metering device for a cleaning device, comprising a container having a first fluid port for receiving fluid from a fluid pump and at least one second fluid port for delivering fluid, and a closing device which is movably disposed within the container, wherein the container and the closure means are configured such that the closure means is fluidically flowed through the container from the first to the second fluid port of a start position is movable to a stop position, and the container and the closing device are formed so that the closing device stops the delivery of the fluid flow from the second fluid port at the stop position. According to one aspect of the invention, the metering device comprises eg a vertically arranged container with a first fluid connection for receiving fluid from a fluid pump, arranged at the bottom of the container, and at least one second fluid connection, which is arranged higher in a vertical direction than the first fluid connection, and a closure device embodied as a levitation device, which is arranged within the container, wherein the second, higher-lying fluid connection and the levitation device are designed such that the levitation device closes the same upon contacting the second fluid connection.
Ferner wird diese Aufgabe durch eine Reinigungsvorrichtung gelöst, umfassend einen Reinigungsfluidbehälter, eine mit dem Reinigungsfluidbehälter verbundene Fluidpumpe zum Ansaugen von Reinigungsfluid aus dem Reinigungsfluidbehälter und zum Pumpen des Reinigungsfluids an eine Ausgangsleitung, und eine mit der Ausgangsleitung an ihrem ersten Fluidanschluss verbundene Dosiervorrichtung wie voranstehend angegeben, und eine Steuereinrichtung, die die Fluidpumpe für einen intermittierenden Betrieb zum stoßweisen Ausbringen von Reinigungsfluid von dem zweiten Fluidanschluss ansteuert.Further, this object is achieved by a cleaning device comprising a cleaning fluid container, a fluid pump connected to the cleaning fluid container for drawing cleaning fluid from the cleaning fluid container and pumping the cleaning fluid to an outlet line, and a metering device connected to the outlet line at its first fluid port, as indicated above, and a controller that drives the fluid pump for intermittent operation to intermittently discharge cleaning fluid from the second fluid port.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum dosierten Zuführen von Reinigungsfluid an eine zu reinigende Vorrichtung mittels der voranstehend angegebenen Reinigungsvorrichtung, umfassend die folgenden Schritte: Einschalten der Fluidpumpe zum Ansaugen von Reinigungsfluid aus dem Reinigungsfluidbehälter und zum Pumpen des angesaugten Reinigungsfluids an den ersten Fluidanschluss, Fortsetzen des Pumpvorgangs bis die Verschließeinrichtung, mitgerissen von dem durch das Behältnis fließende Reinigungsfluid, von der Startposition an die Stoppposition bewegt ist und die Abgabe den Fluidflusses vom zweiten Fluidanschluss stoppt, und Ausschalten der Pumpe zum Aussetzen des Pumpvorgangs für eine vorgegebene Zeitperiode, in der die Verschließeinrichtung nach Ausschalten der Pumpe an die Stoppposition zurückbewegt wird.The object is also achieved by a method for metered feeding of cleaning fluid to a device to be cleaned by means of the abovementioned cleaning device, comprising the following steps: switching on the fluid pump for sucking cleaning fluid from the cleaning fluid container and for pumping the sucked cleaning fluid to the first fluid port, Continuing the pumping action until the occluder, entrained in the cleaning fluid flowing through the container, is moved from the start position to the stop position and the delivery stops fluid flow from the second fluid port, and turning off the pump to suspend the pumping event for a predetermined period of time Closing device is moved back to the stop position after switching off the pump.
Gemäß einem Aspekt umfasst das Verfahren für eine als Schwebeeinrichtung ausgeführte Verschließeinrichtung die folgenden Schritte: Einschalten der Fluidpumpe zum Ansaugen von Reinigungsfluid aus dem Reinigungsfluidbehälter und zum Pumpen des angesaugten Reinigungsfluids an den ersten Fluidanschluss, Fortsetzen des Pumpvorgangs bis die Schwebeeinrichtung, mitgerissen von dem durch das Behältnis fließende Reinigungsfluid, in Kontakt mit dem zweiten Fluidanschluss kommt und diesen verschließt, und Ausschalten der Pumpe zum Aussetzen des Pumpvorgangs für eine vorgegebene Zeitperiode, in der die Schwebeeinrichtung nach Ausschalten der Pumpe auf den ersten Fluidanschluss zurückfällt. Diese Schritte können wiederholt ausgeführt werden, um mehrere Ausstöße nacheinander vorzunehmen.According to one aspect, the method for a closure device embodied as a levitation device comprises the following steps: switching on the fluid pump for drawing cleaning fluid out of the cleaning fluid container and for pumping the sucked cleaning fluid to the first fluid connection, continuing the pumping operation until the levitation device is entrained by the container flowing cleaning fluid, coming into contact with and closing the second fluid port, and turning off the pump to suspend the pumping action for a predetermined period of time in which the levitation device falls back to the first fluid port after the pump is turned off. These steps can be repeated to make multiple bursts in succession.
Die grundlegende Idee der Erfindung besteht also darin, dass innerhalb des Behältnisses ein Verschließelement (Verschließeinrichtung) angeordnet ist, das von dem Fluidfluss mitgerissen wird, der durch das Behältnis von dem ersten Fluidanschluss zu dem zweiten Fluidanschluss fließt, wenn die Pumpe das Fluid an den ersten Fluidanschluss pumpt. Somit wird die Dosierung nicht durch Ein- und Ausschalten der Pumpe bewirkt, sondern über das Volumen, welches durch das Behältnis in der Zeitperiode fließt, die die Verschließeinrichtung benötigt, um von der Startposition an die Stoppposition bewegt zu werden. Dies hängt beispielsweise auch vom spezifischen Gewicht der Verschließeinrichtung, sowie von der Art des Fluids ab, also im Prinzip davon, wie schnell die Verschließeinrichtung an die Stoppposition bewegt wird. Für den nächsten „Schuss“ wird die Verschließeinrichtung von der Stoppposition wieder an die Startposition zurückgeführt. Dies kann aktiv durch Rückholmittel bewerkstelligt werden oder, wenn das Behältnis senkrecht steht oder zumindest so angeordnet ist, dass in Schwerkraftrichtung die Stoppposition höher liegt als die Startposition, passiv einfach dadurch, dass die Verschließeinrichtung durch ihre eigene Schwerkraft auf die Stoppposition zurückfällt.Thus, the basic idea of the invention is that within the container a closing element (closing device) is entrained, which is entrained by the fluid flow which flows through the container from the first fluid port to the second fluid port when the pump delivers the fluid to the first Fluid connection pumps. Thus, the metering is not effected by switching the pump on and off, but by the volume flowing through the container in the period of time required for the capper to be moved from the start position to the stop position. This also depends, for example, on the specific weight of the closing device, as well as on the type of fluid, ie in principle on how fast the closing device is moved to the stop position. For the next "shot" the closing device is returned from the stop position back to the starting position. This can be accomplished actively by return means or, if the container is vertical or at least arranged so that in the direction of gravity the stop position is higher than the starting position, passively simply in that the closing device falls back to the stop position by its own gravity.
Somit muss gemäß einem Aspekt dieser grundlegenden Idee der vorliegenden Erfindung eine Dosierung nicht durch Ein/Ausschalten einer Pumpe bzw. eines Ventils (also über eine Zeitdauer) vorgenommen werden, sondern durch Bereitstellen einer Art von mitfließendem und beweglichem Verschließelement (Verschließeinrichtung), das ähnlich wie ein Schwimmer, der in einem Benzintank auf der Oberfläche der Benzinflüssigkeit schwimmt, in die Flüssigkeit eingetaucht ist und bei einer Bewegung der Flüssigkeit von dieser mitgerissen bzw. mitgenommen wird, bis der es einen Ausgangsanschluss der Dosiervorrichtung versperrt. Dieses bewegliche Verschließelement, welches so ausgebildet ist, das es in der Flüssigkeit schwebt und von der Strömung der Flüssigkeit mitgenommen wird, aber bei einem Halt der Strömung durch die Schwerkraft wieder an den Boden zurücksinkt bzw. zurückschwebt, wird hier als Schwebeeinrichtung bezeichnet. Erfindungsgemäß wird also eine Dosierung durch die Menge des pro Pumpenstoß erforderlichen Menge von Fluid, um die Schwebeeinrichtung zum zweiten Fluidanschluss zu bewegen, eingestellt. Somit wirkt die Dosiervorrichtung wie ein sich selbst abschaltendes und verschließendes Ventil, jedoch völlig anders wie ein Absperrventil. Die Dosiervorrichtung regelt sich nämlich selbst, über das Gewicht der Schwebeeinrichtung, das Kammervolumen des Behältnisses (also das Dosiervolumen, welches bei einem Stoß ausgespritzt werden kann), und über die einwirkende Schwerkraft.Thus, according to one aspect of this basic idea of the present invention, metering must not be done by turning on / off a pump (ie, over a period of time), but by providing a type of co-flowing and movable closure member (closure means) similar to that described above a float which floats on the surface of the gasoline liquid in a gasoline tank, is immersed in the liquid and entrained in a movement of the liquid until it obstructs an outlet port of the metering device. This movable closing element, which is designed so that it floats in the liquid and is taken along by the flow of the liquid, but at a stop of the flow by gravity drops back to the ground or floats back, is referred to here as floating device. Thus, according to the invention, metering is set by the amount of fluid required per pump stroke to move the levitation device to the second fluid port. Thus, the metering acts as a self-shutting off and closing valve, but completely different from a shut-off valve. In fact, the metering device regulates itself, via the weight of the levitation device, the chamber volume of the container (that is to say the metering volume which can be ejected in the event of a shock) and via the acting force of gravity.
Wie schon erwähnt kann das Behältnis und die Verschließeinrichtung so ausgebildet sein, dass die Verschließeinrichtung nach Stoppen des Fluidflusses an der Stoppposition an die Startposition zurückbewegbar ist. Dies kann in einfacher Weise so erfolgen, dass die Stoppposition in der Schwerkraftrichtung höher als die Startposition angeordnet ist, so dass die Verschließeinrichtung einfach wie eine Schwebeeinrichtung an die (niedrigere) Stoppposition „zurückschwebt“.As already mentioned, the container and the closing device can be designed so that the closing device can be moved back to the starting position after stopping the fluid flow at the stop position. This can be done in a simple manner so that the stop position is arranged in the direction of gravity higher than the starting position, so that the closing device simply "floats" like a levitation device to the (lower) stop position.
Die Startposition, an der die Verschließeinrichtung liegt, bevor der Fluidschuss vorgenommen wird, und die Stoppposition, an der die Verschließeinrichtung den Fluidfluss stoppt, können an irgendeiner Stelle in Fluidfluss-Richtung angeordnet sein. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn der erste Fluidanschluss an der Startposition des Behältnisses und der zweite Fluidanschluss an der Stoppposition angeordnet ist.The start position at which the occlusion device is located before the fluid shot is made and the stop position at which the occlusion device stops fluid flow may be located at any point in the fluid flow direction. However, it is advantageous if the first fluid port is arranged at the start position of the container and the second fluid port at the stop position.
Je nach Ausführung der Dosiervorrichtung ist es vorteilhaft, auch wenn ein quasi senkrecht stehendes Behältnis verwendet wird, bei dem die Verschließeinrichtung schon durch ihre eigene Schwerkraft an die Stoppposition zurückfällt, wenn das Behältnis mit den voranstehend schon erwähnten Rückholmitteln versehen ist, die die Verschließeinrichtung nach dem Fluidschuss von der Stoppposition an die Startposition zurückholt.Depending on the design of the metering device, it is advantageous, even if a quasi-vertical container is used, in which the closing device falls back by its own gravity to the stop position when the container is provided with the above-mentioned return means, which closes after the Fluid shot from the stop position to the starting position retrieves.
Derartige Rückholmittel können eine Rückholfeder umfassen, über die die Verschließeinrichtung mit dem Behältnis beispielsweise an der Startposition verbunden ist.Such return means may comprise a return spring, via which the closing device is connected to the container, for example, at the start position.
Die Verschließeinrichtung kann auch magnetisch ausgeführt sein, wobei die Rückholmittel einen Elektromagneten oder einen Magneten umfassen können, der/die Verschließeinrichtung magnetisch anzieht. Somit muss nicht unbedingt eine mechanische Rückstellung erfolgen.The closing device may also be designed to be magnetic, wherein the return means may comprise an electromagnet or a magnet which magnetically attracts the closing device. Thus, a mechanical reset does not necessarily have to be done.
Wenn die Stoppposition die Position des zweiten Fluidanschlusses ist kann der zweite Fluidanschluss und die Verschließeinrichtung so ausgebildet sind, dass die Verschließeinrichtung bei Kontaktierung des zweiten Fluidanschlusses diesen verschließt und dadurch den Fluidfluss stoppt.When the stop position is the position of the second fluid port, the second fluid port and the occlusion device may be configured such that the occlusion device, upon contacting the second fluid port, closes it and thereby stops fluid flow.
Das Behältnis selbst kann an der Stoppposition mit Flussstoppmitteln versehen sind, die ausgebildet sind bei Kontaktierung durch die Verschließeinrichtung den Fluidfluss in Richtung zum zweiten Fluidanschluss hin zu stoppen. Damit ist die Dosiervorrichtung von der Art des Fluidanschlusses unabhängig und die Anschlüsse können ausgetauscht oder abgenommen werden, ohne dass die Verschließeinrichtung herausfällt, z.B. wenn die Dosiervorrichtung gereinigt oder durchgespült werden muss. So kann auch einfach der erste und der zweite Fluidanschluss an seinem jeweiligen Verbindungsschlauch angeflanscht bleiben und lediglich das Behältnis mit Start- und Stoppposition und dazwischen angeordneter Verschließeinrichtung als Modul ausgetauscht oder gereinigt werden.The container itself can be provided at the stop position with flow stop means, which are designed to stop the fluid flow in the direction of the second fluid port when contacted by the closing device. Thus, the metering device is independent of the type of fluid connection and the connections can be exchanged or removed without the closure device falling out, e.g. if the dosing device needs to be cleaned or rinsed. Thus, simply the first and the second fluid connection can remain flange-mounted on its respective connection hose and only the container with start and stop position and interposed sealing device can be exchanged or cleaned as a module.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Verschließeinrichtung kann eine als Schwebeeinrichtung ausgeführte Verschließeinrichtung sein, wie oben erwähnt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Behältnis ein senkrecht stehender zylindrischer Körper ist, wobei der erste Fluidanschluss am unteren Ende des Zylinders angeordnet ist und der zweite Fluidanschluss am oberen Ende des Zylinders angeordnet ist. Obwohl es nur erforderlich ist, dass der zweite Fluidanschluss, der von der Schwebeeinrichtung verschlossen werden soll, höher liegt als der erste Fluidanschluss, sodass ein Zurückfallen der Schwebeeinrichtung auf den ersten Fluidanschluss durch die Schwerkraft erfolgt, ist eine senkrechte Anordnung des Behältnisses als zylindrischer Körper vorteilhaft, da dann möglichst wenig Reibung zwischen der Schwebeeinrichtung und der Innenumfangsfläche des Behältnisses auftritt und die Schwebeeinrichtung somit leicht auf den ersten Fluidanschluss zurückfallen kann.An advantageous embodiment of the closing device may be a closing device designed as a levitation device, as mentioned above. It is advantageous if the container is a vertical cylindrical body, wherein the first fluid port is arranged at the lower end of the cylinder and the second fluid port is arranged at the upper end of the cylinder. Although it is only necessary that the second fluid port, which is to be closed by the levitation, is higher than the first fluid port, so that falling back of the levitation on the first fluid port by gravity, a vertical arrangement of the container is advantageous as a cylindrical body because then as little friction between the levitation device and the inner peripheral surface of the container occurs and the floating device can thus easily fall back to the first fluid port.
Der erste und/oder zweite Fluidanschluss kann in der Längsrichtung des Behältnisses angeordnet sein oder in einer zur Längsrichtung des Behältnisses senkrechten Richtung. Somit können der Verbauraum bzw. die Verbaugeometrie im Fahrzeug an Stellen, an denen die Dosiervorrichtung bzw. die Reinigungsvorrichtung angebracht werden soll, berücksichtigt werden.The first and / or second fluid connection can be arranged in the longitudinal direction of the container or in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the container. Thus, the installation space or the Verbaugeometrie in the vehicle at locations where the metering device or the cleaning device is to be attached, are taken into account.
Obwohl die Schwebeeinrichtung im Prinzip jegliche Geometrie aufweisen kann, genauso wie auch die Innengeometrie des Behältnisses beliebig sein kann, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Querschnittsform der Schwebeeinrichtung im Wesentlichen der Querschnittsform des Behältnisses angepasst ist, so dass die Schweberichtung bei einem Fluidfluss durch das Behältnis von dem ersten Fluidanschluss F1 am Boden zum zweiten Fluidanschluss einfach bewegbar ist. Wenn die Geometrien bzw. Querschnittsformen angepasst sind, wird ein einfacher Mitreiß-Vorgang bzw. eine einfache Bewegung der Schwebeeinrichtung durch den Fluidfluss erreicht.Although the floating device may in principle have any geometry, as well as the internal geometry of the container may be arbitrary, it is particularly advantageous if the cross-sectional shape of the levitation device is substantially adapted to the cross-sectional shape of the container, so that the floating direction at a fluid flow through the container from the first fluid port F1 at the bottom to the second fluid port is easily movable. If the geometries or cross-sectional shapes are adapted, a simple entrainment or a simple movement of the levitation device is achieved by the fluid flow.
Wenn der Außendurchmesser der Schwebeeinrichtung geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Behältnisses ist, dann tritt keine Reibung oder im Wesentlichen keine Reibung zwischen der Innenfläche des Behältnisses und der Schwebeeinrichtung auf. If the outer diameter of the levitation device is slightly smaller than the inner diameter of the container, then no friction or substantially no friction occurs between the inner surface of the container and the levitation device.
Die Schwebeeinrichtung kann ein spezifisches Gewicht aufweisen, welches höher ist als das spezifische Gewicht des durch das Behältnis strömenden Fluids. Somit kann ermöglicht werden, dass die Schwebeeinrichtung zwar mitgerissen wird, aber auch schnell wieder auf den ersten Fluidanschluss zurückfällt bzw. zurücksinkt.The levitation means may have a specific gravity which is higher than the specific gravity of the fluid flowing through the container. Thus, it can be made possible that the levitation device is entrained, but also quickly falls back to the first fluid connection or sinks back.
Eine Anpassung der Querschnittsform kann in einfacher Weise beispielsweise dadurch erreicht werden, dass für die Schwebeeinrichtung eine Kugel verwendet wird und für das Behältnis ein zylindrischer Körper verwendet wird. Die Kugel kann eine Kugel aus rostfreiem Stahl sein.An adaptation of the cross-sectional shape can be achieved in a simple manner, for example, that a ball is used for the levitation device and for the container, a cylindrical body is used. The ball may be a stainless steel ball.
Um eine Verkantung der Schwebeeinrichtung an der Innenfläche des Behältnisses zu vermeiden, ist es ferner vorteilhaft, wenn das Behältnis eine Führungseinrichtung an der Behältnis-Innenseite aufweist und die Schweberichtung ausgebildet ist, um in die Führungseinrichtung einzugreifen, um darin geführt zu werden.In order to avoid tilting of the levitation device on the inner surface of the container, it is also advantageous if the container has a guide device on the container inside and the floating direction is formed to engage in the guide means to be guided therein.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der erste Fluidanschluss ein Ventil, vorzugsweise ein Rückschlagventil, umfasst. Damit kann eine Blasenbildung im Behältnis-Innenraum vermieden werden, wenn die Pumpe abgeschaltet wird/ist.Furthermore, it is advantageous if the first fluid connection comprises a valve, preferably a non-return valve. Thus, a blistering in the container interior can be avoided when the pump is turned off / is.
Weitere Vorteile, Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer vorteilhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.Further advantages, embodiments and improvements of the invention are indicated in the subclaims. The invention will be described in more detail below on the basis of its advantageous embodiments with reference to the drawings.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:
Für die nachstehende Beschreibung der Erfindung sei darauf hingewiesen, dass diese nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern andere Ausführungsformen und Kombinationen der technischen Merkmale umfassen kann, die in den Figuren und in der Beschreibung getrennt dargestellt und beschriebenen werden. Die Erfindung umfasst somit sämtliche Abänderungen, die von Durchschnittsfachleuten auf Grundlage der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden können und in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.For the following description of the invention, it should be noted that this is not limited to the illustrated and described embodiments, but may include other embodiments and combinations of the technical features that are shown and described separately in the figures and in the description. Thus, the invention includes all modifications that may be made by those of ordinary skill in the art based on the present disclosure and that fall within the scope of the appended claims.
Obwohl nachstehend spezifische Geometrien beschrieben werden, ist die Erfindung ferner nicht auf die dargestellten Geometrien und Abmessungen beschränkt. Insbesondere sei darauf hingewiesen, dass die nachstehende Beschreibung sich auf bestimmte Ausführungsformen der Erfindung bezieht, die im Zusammenhang mit einer Reinigungsvorrichtung für eine Kamera eines Fahrzeugassistenzsystems beispielhaft beschrieben werden. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt und sie kann zum Ausstoßen bzw. Ausspritzen einer beliebigen Flüssigkeit (bzw. eines beliebigen Fluids) verwendet werden, d.h. die Erfindung ist auch unabhängig von der zu reinigenden Vorrichtung bzw. unabhängig von der Art von Flüssigkeit oder Fluid.Further, although specific geometries will be described below, the invention is not limited to the geometries and dimensions shown. In particular, it should be noted that the following description refers to certain embodiments of the invention, which are described in connection with a cleaning device for a camera of a vehicle assistance system by way of example. However, the invention is not limited thereto and it can be used for ejecting any liquid (s), ie the invention is also independent of the device to be cleaned or irrespective of the type of liquid or fluid.
PRINZIP DER ERFINDUNGPRINCIPLE OF THE INVENTION
Insbesondere umfasst die Dosiervorrichtung DV eine Verschließeinrichtung SW, die innerhalb des Behältnisses B bewegbar angeordnet ist, wie mit dem senkrechten Pfeil angedeutet.
Wie sich aus dem Übergang von A) nach B) in
Wie schnell die Verschließeinrichtung SW von der Startposition STRT an die Stoppposition bewegt wird, hängt von der Ausbildung des Behältnisses B und der Ausbildung der Verschließeinrichtung SW ab, zum Beispiel auch von Seitenabstand zwischen der Verschließeinrichtung SW und der Behälterinnenwand. Außerdem spielt natürlich das Verhältnis des spezifischen Gewichts zur Dichte der Flüssigkeit eine Rolle. Wenn zum Beispiel Wasser ausgestoßen, so wird eine schwerere Verschließeinrichtung SW benötigt. Wenn dagegen Öl oder eine schwere Flüssigkeit ausgestoßen werden soll, so kann das spezifische Gewicht der Verschließeinrichtung SW geringer sein.How fast the closing device SW is moved from the start position STRT to the stop position depends on the configuration of the container B and the configuration of the closing device SW, for example also of the lateral distance between the closing device SW and the container inner wall. In addition, of course, the ratio of the specific gravity to the density of the liquid plays a role. For example, when water is expelled, a heavier closing device SW is needed. In contrast, if oil or a heavy liquid to be ejected, the specific weight of the closing SW may be lower.
Nachdem die Verschließeinrichtung SW an der Stoppposition STOP angekommen ist, wird die Pumpe P, die den Fluidfluss FF verursacht hat, abgeschaltet. Da die Verschließeinrichtung SW den Fluidfluss zum oder vom zweiten Fluidanschluss F2 stoppt, nachdem sie die Stoppposition erreicht hat, wird die Pumpe P beispielsweise nach einer vordefinierten Zeit abgeschaltet, die die Verschließeinrichtung durchschnittlich benötigt, um sich von der Startposition zur Stoppposition zu bewegen. Diese kann vorher gemessen werden. Sie kann auch geringfügig länger als die gemessene Zeit sein. Es ist aber auch möglich, dass eine Sensoreinrichtung an der Stoppposition angeordnet ist, die definiert das Erreichen der Verschließeinrichtung SW an der Stoppposition STOP detektiert und mit einem Sensorsignal die Abschaltung der Pumpe bzw. das Unterbrechen des Fluidflusses FF definiert bewirkt. Wenn die Verschließeinrichtung SW stromleitend ist und ein Anschlag OA (wie bei C) und D) in
Nach Abschaltung der Pumpe P wird die Verschließeinrichtung SW von der Stoppposition STOP an die Startposition STRT zurückbewegt, d.h. in den Zustand in
Die passive Rückholung der Schwebeeinrichtung SW über die Schwerkraft benötigt keine zusätzlichen Rückholmittel. Andererseits müssen die Verschließeinrichtung SW und das Behältnis B sowie die Flüssigkeit bzw. das Fluid aufeinander abgestimmt sein, sodass die Verschließeinrichtung SW durch ihre eigene Schwerkraft in einer definierten Zeitperiode an die Startposition STRT zurückkehrt, bevor die Pumpe P wieder für den nächsten Ausstoß aktiviert/eingeschaltet wird. Wie bereits erwähnt ist dafür eine Abstimmung zwischen der Art des Materials für die Verschließeinrichtung SW, dem Abstand zwischen der Behälterinnenwand und der seitlichen Ausbildung der Verschließeinrichtung SW, sowie den Eigenschaften des Fluids und des Gewichts der Verschließeinrichtung SW nötig.The passive retrieval of the floating device SW by gravity requires no additional means of return. On the other hand, the closing device SW and the container B and the liquid or the fluid must be matched to each other, so that the closing device SW by its own gravity in a defined period of time to the starting position STRT returns before the pump P again activated / turned on for the next ejection becomes. As already mentioned, this requires a coordination between the type of material for the closing device SW, the distance between the container inner wall and the lateral design of the closing device SW, as well as the properties of the fluid and the weight of the closing device SW.
In
Obwohl in
Wie nachstehend noch detailliert unter Bezugnahme auf
Obwohl
Ferner, obwohl in
Die Fluidpumpe P saugt Reinigungsflüssigkeit RV aus dem Reinigungsfluidbehälter VR an, und zwar über die Leitung VL, und das Reinigungsfluid (die Reinigungsflüssigkeit) wird an die Ausgangsleitung LI und damit an den ersten Fluidanschluss F1 der damit verbundenen Dosiervorrichtung DV geführt. Die Steuereinrichtung ST steuert die Fluidpumpe P für einen intermittierenden Betrieb zum stoßweisen Ausbringen von Reinigungsflüssigkeit von dem zweiten Fluidanschluss F2 der Dosierungsvorrichtung DV an.The fluid pump P sucks cleaning fluid RV from the cleaning fluid reservoir VR via the line VL, and the cleaning fluid (the cleaning fluid) is supplied to the output line LI and thus to the first fluid port F1 of the dosing device DV connected thereto. The controller ST controls the fluid pump P for intermittent operation for intermittently discharging cleaning liquid from the second fluid port F2 of the metering device DV.
Die Dosiervorrichtung DV ist mit näheren Einzelheiten in
Die Dosiervorrichtung DV umfasst insbesondere eine als Schwebeeinrichtung ausgeführte Verschließeinrichtung SW innerhalb des Behältnisses B, die sich zwischen dem ersten Fluidanschluss F1 und dem zweiten Fluidanschluss F2 bewegt. Die Schwebeeinrichtung SW wird insbesondere durch einen mit der Pfeilrichtung angedeuteten Fluidfluss FF nach oben mitgerissen, wenn ein Fluidfluss FF von der Pumpe P stattfindet. Wenn kein Fluidfluss stattfindet, dann sinkt die Schwebeeinrichtung SW auf den ersten Fluidanschluss F1 zurück. Obwohl in
Mittels des Fluidflusses FF wird also die (in
Im Schritt S1 in
Wenn im Schritt S4 die Pumpe P ausgeschaltet wird, dann sinkt die Schwebeeinrichtung SW wieder auf den unteren Fluidanschluss F1 im Schritt S5 zurück. Die Pumpe wird dabei so lange ausgeschaltet gehalten (Pfad „ein“ im Schritt S5 und Schritt S4) bis die Schwebeeinrichtung SW am unteren Fluidanschluss F1 ankommt. Wie lange dies dauert, hängt, wie voranstehend bereits erwühnt, von der Art der Flüssigkeit, den Dimensionen des Behältnisses B und dem Gewicht der Schwebeeinrichtung SW ab, sowie davon, ob das Behältnis B direkt senkrecht (in der Schwerkraftrichtung) angeordnet ist oder möglicherweise schräg, wobei der zweite Fluidanschluss F2 in der Schwerkraftrichtung immer höher liegt als der erste Fluidanschluss F1.When the pump P is turned off in step S4, the levitation device SW returns to the lower fluid port F1 again in step S5. The pump is kept switched off (path "on" in step S5 and step S4) until the floating device SW arrives at the lower fluid port F1. How long this takes depends on the type of liquid, the dimensions of the container B and the weight of the levitation device SW, as well as on whether the container B is arranged directly perpendicular (in the direction of gravity) or possibly obliquely , wherein the second fluid port F2 in the direction of gravity is always higher than the first fluid port F1.
Wenn eine Ausführungsform der Dosiervorrichtung DV gewählt, ist, die horizontal oder sogar „überkopf“, d.h. um 180° umgedreht mit dem ersten Fluidanschluss in Schwerkraftrichtung oben, verwendet wird, dann werden im Schritt S5 die unter Bezugnahme auf
Wenn die Schwebeeinrichtung SW auf dem unteren Fluidanschluss F1 zu liegen kommt, ist ein einmaliger Ausspritzvorgang abgeschlossen. Da die Pumpe P ausgeschaltet ist, fließt die Reinigungsflüssigkeit für den nächsten „Schuss“ am Rand der Schwebeeinrichtung SW vorbei und die Dosiervorrichtung DV ist somit für den nächsten Ausspritzvorgang einsatzbereit. Im Schritt S3, wenn die Schwebeeinrichtung SW den oberen Fluidanschluss F2 erreicht, ist das gesamte Flüssigkeitsvolumen oberhalb der Schwebeeinrichtung SW ausgespritzt worden, wobei jedoch in dem Zustand, bei dem die Schwebeeinrichtung SW am oberen Fluidanschluss F2 zu liegen kommt, bereits nach geströmte Flüssigkeit unterhalb der Schwebeeinrichtung SW das Behältnis B vorhanden ist. Wenn die Schwebeeinrichtung SW im Schritt S5 auf den unteren Fluidanschluss F1 „zurückgeschwebt“ d.h. „abgesunken“, oder mittels der Rückholmittel dorthin zurückbewegt worden ist, ist somit auch das gleiche Flüssigkeitsvolumen für den nächsten Ausstoß oberhalb der an dem unteren Fluidanschluss F1 liegenden Schwebeeinrichtung SW vorhanden. Somit kann in einem weiteren Schritt S6, wenn eine weitere Ausspritzung erforderlich ist, die Pumpe im Schritt S1 wieder eingeschaltet werden und die Schritte S1 bis S4 für einen weiteren Ausspritzvorgang wiederholt werden. Wie bereits erwähnt, hängt die Ausspritzfrequenz im Wesentlichen davon ab, wie lange die Schwebeeinrichtung SW benötigt, um auf den unteren Fluidanschluss F1 wieder zu liegen zu kommen. Es ist aber auch vorstellbar, dass dann, wenn eine höhere Ausspritzfrequenz zeitlich begrenzt benötigt wird, die Pumpe im Schritt S1 wieder zu einem Zeitpunkt eingeschaltet wird, an dem die Schwebeeinrichtung SW noch nicht vollständig am unteren Fluidanschluss F1 angekommen ist, zum Beispiel wenn sie sich noch in der (vertikalen) Mitte des Behältnisses B befindet.When the levitation device SW comes to rest on the lower fluid port F1, a one-time ejection process is completed. Since the pump P is switched off, the cleaning liquid for the next "shot" flows past the edge of the levitation device SW and the metering device DV is thus ready for the next ejection process. In step S3, when the levitation device SW reaches the upper fluid port F2, the entire fluid volume has been ejected above the levitation device SW, but in the state in which the levitation device SW comes to rest on the upper fluid port F2, already after the fluid has flowed below Floating device SW the container B is present. When the levitation device SW "floats" back to the lower fluid port F1 at step S5, that is, at the lower fluid port F1. "Has dropped", or has been moved back there by means of the return means, thus also the same volume of liquid for the next ejection is above the levitating device SW lying on the lower fluid port F1. Thus, in a further step S6, if a further ejection is required, the pump can be switched on again in step S1 and the steps S1 to S4 can be repeated for a further ejection process. As already mentioned, the ejection frequency essentially depends on how long the levitation device SW needs in order to come to rest on the lower fluid connection F1. However, it is also conceivable that if a higher ejection frequency is required for a limited time, the pump is turned on again in step S1 at a time at which the levitation SW has not yet fully arrived at the lower fluid port F1, for example when they are still in the (vertical) center of the container B is located.
Wenn die Pumpe beim Ausschalten der Pumpe S4 einen Rückfluss der Reinigungsflüssigkeit entgegengesetzt zum Fluidfluss FF in
Wie voranstehend erläutert wird bei der Reinigungsvorrichtung RV mit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung DV gemäß der Ausführungsform in
WEITERE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER DOSIERVORRICHTUNGFURTHER EMBODIMENTS OF THE DOSING DEVICE
Die in
In
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Dosiervorrichtung DV, wie in
Wie in
Wie sich ferner aus
In
Die Dosiervorrichtung DV muss, wie voranstehend bereits beschrieben, nicht notwendigerweise senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht betrieben werden. Sie muss auch nicht luftleer betrieben werden. Um zu verhindern, dass sich der Innenraum des Behälters B entleert und somit ein Lufteinfluss entsteht, kann in vorteilhafter Weise am Eingang des unteren Fluidanschluss F1 ein Rückschlagventil VT vorgesehen sein, das ebenfalls in
Wie sich der
WEITERE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGFURTHER EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Wie bereits voranstehend erwähnt muss die Schwebeeinrichtung SW nicht notwendigerweise als Kugel KU ausgeführt werden, wobei in vorteilhafter Weise nur erforderlich ist, dass die Querschnittsform der Schwebeeinrichtung im Wesentlichen der Querschnittsform des Behältnisses angepasst ist, sodass die Schwebeeinrichtung SW bei einem Fluidfluss FF durch das Behältnis B von unten nach oben transportiert wird (mitgerissen wird) und von oben nach unten zurückfallen kann. Deshalb ist es besonders vorteilhaft, wenn das Behältnis B als Zylinder Z ausgeführt ist und die Schwebeeinrichtung SW als Kugel KU ausgeführt ist. As already mentioned above, the levitation device SW does not necessarily have to be designed as a ball KU, in which case it is only necessary that the cross-sectional shape of the levitation device be substantially adapted to the cross-sectional shape of the container, so that the levitation device SW passes through the container B in the case of a fluid flow FF from bottom to top is transported (entrained) and can fall back from top to bottom. Therefore, it is particularly advantageous if the container B is designed as a cylinder Z and the floating device SW is designed as a ball KU.
Jedoch ist es vorteilhaft, wie in
Schließlich kann die Dosiervorrichtung DV auch so ausgeführt sein, dass das Behältnis B an der Stoppposition STOP mit Flussstoppmitteln versehen ist, die ausgebildet sind bei Kontaktierung durch die Verschließeinrichtung SW den Fluidfluss in Richtung zum zweiten Fluidanschluss F2 hin zu stoppen. Diese können, wie bereits erwähnt, einen Kontakt oder eine mechanische Einrichtung umfassen, die den Fluidfluss stoppen, wenn die Verschließeinrichtung SW an der Stoppposition ankommt.Finally, the metering device DV can also be designed so that the container B is provided at the stop position STOP with flow stop means which are formed upon contact by the closing device SW to stop the flow of fluid toward the second fluid port F2. As already mentioned, these can comprise a contact or a mechanical device which stops the fluid flow when the closing device SW arrives at the stop position.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEITINDUSTRIAL APPLICABILITY
Wie voranstehend beschrieben ist ein besonderer Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung im Automobilbereich, bei dem Kameras oder andere leicht verschmutzende Flächen, wie zum Beispiel Scheinwerfer etc. oder Windschutzscheiben, gereinigt werden müssen, wobei eine Dosiervorrichtung eingesetzt wird, um definierte Mengen von Reinigungsflüssigkeit ausspritzen zu können. Jedoch ist der Anwendungsbereich der Erfindung nicht nur auf das Ausspritzen von Reinigungsflüssigkeit beschränkt und auch nicht auf das Säubern von Oberflächen. Das Prinzip der Findung kann genauso auf das Ausspritzen oder Weiterleiten von Öl oder anderen Flüssigkeiten oder Fluids, zum Beispiel zur Schmierung von Teilen verwendet werden. Somit ist das Anwendungsgebiet der Findung nicht auf nur den Reinigungsaspekt beschränkt.As described above, a particular field of application of the present invention is in the automotive field, where cameras or other lightly polluting surfaces, such as headlamps, etc., or windshields, must be cleaned using a metering device to eject defined amounts of cleaning fluid. However, the scope of the invention is not limited only to the ejection of cleaning liquid and not to the cleaning of surfaces. The principle of finding can also be used for ejecting or transferring oil or other liquids or fluids, for example for the lubrication of parts. Thus, the field of application of the invention is not limited to only the cleaning aspect.
Claims (23)
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