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Stand der Technik
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Es ist bereits eine Wischblattvorrichtung mit zumindest einer Wischlippe zu einem Wischen einer Oberfläche und mit zumindest einer Windabweisereinheit zu einem Ausnutzen eines Fahrtwindes zu einem Anpressen der Wischlippe an die Oberfläche, mit einer Fluidausgabeeinheit und mit einer Fluideinheit zu einem Leiten von Wischfluid zu einer Fluidausgabe, welche zumindest einen von der Windabweisereinheit begrenzten Fluidkanal aufweist, welcher sich entlang einer Längsachse der Windabweisereinheit über zumindest 10% einer maximalen Längserstreckung der Windabweisereinheit erstreckt, vorgeschlagen worden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Wischblattvorrichtung mit zumindest einer Wischlippe zu einem Wischen einer Oberfläche und mit zumindest einer Windabweisereinheit zu einem Ausnutzen eines Fahrtwindes zu einem Anpressen der Wischlippe an die Oberfläche, mit einer Fluidausgabeeinheit und mit einer Fluideinheit zu einem Leiten von Wischfluid zu einer Fluidausgabe, welche zumindest einen von der Windabweisereinheit begrenzten Fluidkanal aufweist, welcher sich entlang einer Längsachse der Windabweisereinheit über zumindest 10% einer maximalen Längserstreckung der Windabweisereinheit erstreckt.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Fluidausgabeeinheit zumindest einen weiteren Fluidkanal aufweist, welcher sich entlang einer Längsachse der Windabweisereinheit über zumindest 10% einer maximalen Längserstreckung der Windabweisereinheit erstreckt und welcher zumindest teilweise außerhalb der Windabweisereinheit an einer Außenseite der Windabweisereinheit angeordnet ist.
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Unter einer „Wischblattvorrichtung“ soll zumindest ein Teil, bevorzugt eine Unterbaugruppe, eines Wischblatts, bevorzugt eines Scheibenwischblatts verstanden werden. Die Wischblattvorrichtung kann auch das gesamte Wischblatt, vorzugsweise das gesamte Scheibenwischblatt umfassen. Vorzugsweise ist die Wischblattvorrichtung zu einem Einsatz an einem Fahrzeug vorgesehen. Vorzugsweise ist die Wischblattvorrichtung zu einer Reinigung einer Oberfläche, bevorzugt einer Scheibe an einem Fahrzeug vorgesehen. Vorzugsweise ist die Wischblattvorrichtung Teil eines Scheibenwischers für ein Fahrzeug. Die Wischblattvorrichtung könnte auch als ein Zubehörteil und/der Ersatzteil eines Scheibenwischers ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Wischblattvorrichtung in einem montierten Zustand zu einer Reinigung einer Fahrzeugscheibe mit einer Wischarmeinheit eines Scheibenwischers gekoppelt.
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Vorzugsweise ist die Windabweisereinheit dazu vorgesehen, den Fahrtwind abzuweisen und/oder für ein Anpressen des Wischblatts, insbesondere der Wischblattvorrichtung, auf der Oberfläche, vorzugsweise eine Fahrzeugscheibe, zu nutzen. Vorzugsweise weist die Windabweisereinheit zumindest eine konkave Anströmfläche auf. Vorzugsweise weist die Wischblattvorrichtung einen aus zumindest einem elastischen Material gebildeten Wischgrundkörper auf, welcher mit der Wischlippe verbunden ist. Die Wischlippe kann stoffschlüssig mit dem Wischgrundkörper verbunden sein. Unter „stoffschlüssig verbunden“ soll verstanden werden, dass die Masseteile durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden, wie beispielsweise beim Löten, Schweißen, Kleben und/oder Vulkanisieren. Die Längsachse der Windabweisereinheit verläuft parallel zu einer Haupterstreckungsrichtung der Windabweisereinheit. Unter einer „Haupterstreckungsrichtung“ eines Objekts soll dabei eine Richtung verstanden werden, welche parallel zu einer längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders verläuft, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt. Vorzugsweise entspricht die maximale Längserstreckung der Windabweisereinheit der längsten Kante eines kleinsten geometrischen Quaders, welcher die Windabweisereinheit gerade noch vollständig umschließt.
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Die Fluideinheit ist zu einem Transport von Wischfluid und/oder Reinigungsfluid vorgesehen und weist hierzu zumindest den von der Windabweisereinheit begrenzten Fluidkanal auf. Die Fluideinheit ist ferner zu einer Ausgabe von Wischfluid auf die Oberfläche, vorzugsweise in einer Richtung, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse der Windabweisereinheit verläuft, vorgesehen. Unter „zumindest im Wesentlichen senkrecht“ soll eine Ausrichtung einer Richtung verstanden werden, welche mit einer Bezugsrichtung einen Winkel zwischen 85° und 95°, insbesondere einen Winkel zwischen 86° und 94°, vorteilhaft einen Winkel zwischen 87° und 93°, besonders vorteilhaft einen Winkel zwischen 88° und 92°, vorzugsweise einen Winkel zwischen 89° und 91° und besonders bevorzugt einen Winkel von 90° einschließt. Vorzugsweise ist der Fluidkanal der Fluideinheit als eine kanalartige Ausnehmung innerhalb der Windabweisereinheit ausgebildet. Der Fluidkanal kann alternativ oder zusätzlich als ein von einem schlauchartigen und/oder zumindest einem rohrartigen Element begrenzter Kanal ausgebildet sein, welcher innerhalb der Windabweisereinheit angeordnet ist. Der Fluidkanal der Fluideinheit ist zur Führung eines Fluids, vorzugsweise eines Wischfluids und/oder Reinigungsfluids, vorgesehen. Vorzugsweise weist der Fluidkanal der Fluideinheit zumindest einen, bevorzugt zumindest zwei, offene/n Endbereich/e entlang seiner maximalen Erstreckung auf. Vorzugsweise weist der zumindest eine Fluidkanal zumindest eine, bevorzugt mehrere, insbesondere entlang der maximalen Erstreckung des Fluidkanals regelmäßig verteilte, Fluidausgabeöffnung/en, wie beispielsweise eine kanalartige Durchführung zu einem Außenbereich mit einer konstanten maximalen Quererstreckung und/oder ein Düsenelement, zu einer Fluidausgabe auf.
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Die Fluidausgabeeinheit ist zu einem Transport von Wischfluid und/oder Reinigungsfluid vorgesehen und weist hierzu zumindest den weiteren Fluidkanal auf.
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Der weitere Fluidkanal kann zumindest teilweise, bevorzugt zum Großteil, als ein Schlauch und/oder als ein Rohr ausgebildet sein. Bevorzugt ist der weitere Fluidkanal zumindest teilweise, bevorzugt zum Großteil von einem ein- oder mehrteiligen, vorzugsweise elastischen, Schlauch und/oder einem ein- oder mehrteiligen Rohr begrenzt. Vorzugsweise weist der zumindest eine weitere Fluidkanal eine konstante maximale Quererstreckung senkrecht zu seiner maximalen Erstreckung auf. Der weitere Fluidkanal ist an der Außenseite der Windabweisereinheit angeordnet und könnte beispielsweise an die Windabweisereinheit geklebt, geklemmt, geschweißt und/oder angeschmolzen sein. Vorzugsweise ist der weitere Fluidkanal lösbar, beispielsweise form- und/oder kraftschlüssig, mit der Außenseite der Windabweisereinheit verbunden. Vorzugsweise weist der zumindest eine Fluidkanal einen Anschluss an ein externes Fluidreservoir auf. Der weitere Fluidkanal könnte an der Außenseite der Windabweisereinheit an einer einem Wind zugewandten Fläche der Windabweisereinheit, beispielsweise an der zumindest einen konkaven Anströmfläche der Windabweisereinheit, angeordnet sein. Vorzugsweise ist der weitere Fluidkanal an einer dem Wind abgewandten Fläche der Windabweisereinheit angeordnet, insbesondere um eine Beeinflussung der Strömungseigenschaften der Windabweisereinheit durch den weiteren Fluidkanal zu vermeiden.
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Unter einem „montierten Zustand“ soll ein Zustand verstanden werden, in dem sämtliche Einheiten und/oder Elemente der Wischblattvorrichtung und/oder eines die Wischblattvorrichtung aufweisenden Scheibenwischers, welche für dessen/deren Betrieb wesentlich sind, vollständig montiert sind.
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Unter einem „Betriebszustand“ soll ein Zustand verstanden werden, in dem die Wischblattvorrichtung und/oder der die Wischblattvorrichtung aufweisende Scheibenwischer betriebsbereit für einen Wischvorgang und/oder einen Wischbetrieb ist/sind und/oder sich in einem Wischbetrieb befindet/befinden, in welchem die Wischlippe der Wischblattvorrichtung bevorzugt über eine Fahrzeugscheibe geführt ist und dabei vorteilhaft an der Fahrzeugscheibe anliegt.
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In dem vorliegenden Dokument dienen Zahlwörter, wie beispielsweise „erste/r/s“ und „zweite/r/s“, welche bestimmten Begriffen vorangestellt sind, lediglich zu einer Unterscheidung von Objekten und/oder einer Zuordnung zwischen Objekten untereinander und implizieren keine vorhandene Gesamtanzahl und/oder Rangfolge der Objekte. Insbesondere impliziert ein „zweites Objekt“ nicht zwangsläufig ein Vorhandensein eines „ersten Objekts“.
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Unter „vorgesehen“ soll vorzugsweise speziell eingerichtet, speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll vorzugsweise verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Wischblattvorrichtung kann vorteilhaft eine Effizienz erhöht werden. Es kann vorteilhaft ein gezieltes Sprühen eines Wisch- und/oder Reinigungsfluids auf einen Sensor, welcher oberhalb einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angeordnet ist, beispielsweise einen in oder an einem Dach des Fahrzeugs angeordneten Lidar-Sensor, ermöglicht werden, sodass für den Sensor kein zusätzliches Reinigungssystem mehr erforderlich ist. Somit kann vorteilhaft eine technische Komplexität bei der Ausgestaltung von Lidar-Sensoren zum autonomen Fahren von Fahrzeugen reduziert werden. Ein Lidar-Sensor kann somit vorteilhaft besonders einfach in ein Fahrzeug integriert werden, da nur die entsprechende Elektronik und kein integrierter Reinigungsmechanismus mehr erforderlich ist. Somit kann vorteilhaft ein Herstellungs- und/oder Montageaufwand bei der Herstellung von Fahrzeugen mit Lidar-Sensoren reduziert und eine Material- und Kosteneffizienz verbessert werden.
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Der zumindest eine weitere Fluidkanal könnte sich entlang der Längsachse der Windabweisereinheit über zumindest 15%, insbesondere über zumindest 20%, vorteilhaft über zumindest 25%, besonders vorteilhaft über zumindest 30% und vorzugsweise über zumindest 35% der maximalen Längserstreckung der Windabweisereinheit erstrecken. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass sich der zumindest eine weitere Fluidkanal entlang der Längsachse der Windabweisereinheit über zumindest 40% der maximalen Längserstreckung der Windabweisereinheit erstreckt. Hierdurch kann vorteilhaft eine gezielte Fluidausgabe, insbesondere ein gezieltes Sprühen, von in Wisch- und/oder Reinigungsfluid auf einen oberhalb einer Fahrzeugscheibe angeordneten Sensor, insbesondere einen Lidar-Sensor, weiter verbessert werden. Vorzugsweise weist die Wischblattvorrichtung eine Endkappe auf. Vorzugsweise erstreckt sich der zumindest eine weitere Fluidkanal entlang der Längsachse der Windabweisereinheit bis zu einem Ende der Windabweisereinheit, an welchem die Endkappe montiert ist. Der zumindest eine weitere Fluidkanal kann sich entlang der Längsachse der Windabweisereinheit über zumindest 50%, insbesondere über zumindest 75% der maximalen Längserstreckung der Windabweisereinheit erstrecken. Denkbar ist auch, dass sich der zumindest eine weitere Fluidkanal entlang der Längsachse der Windabweisereinheit über die gesamte maximale Längserstreckung der Windabweisereinheit erstreckt.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Fluidausgabeeinheit zumindest ein mit dem weiteren Fluidkanal verbundenes Fluidausgabeelement zu einer Fluidausgabe in eine Richtung zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Windabweisereinheit aufweist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine gezielte Fluidausgabe, insbesondere ein gezieltes Sprühen, von in Wisch- und/oder Reinigungsfluid auf einen oberhalb einer Fahrzeugscheibe angeordneten Sensor, insbesondere einen Lidar-Sensor, noch weiter verbessert werden. Das Fluidausgabeelement weist zumindest eine Fluidaustrittsdüse auf und/oder ist als eine Fluidaustrittsdüse ausgebildet. Die Fluidausgabeeinheit kann ein Gehäuse aufweisen, in welchem das Fluidausgabeelement angeordnet ist. Das Fluidausgabeelement kann als eine Fluidaustrittsdüse ausgebildet sein. Denkbar ist auch, dass die Fluidausgabeeinheit eine Mehrzahl von Fluidausgabeelementen aufweist, welche gemeinsam in dem Gehäuse angeordnet und jeweils zu einer Fluidausgabe in eine Richtung zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Windabweisereinheit vorgesehen sind. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Fluidausgabeelement in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse der Windabweisereinheit versetzt zu dem zumindest einen weiteren Fluidkanal angeordnet ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine gezielte Fluidausgabe, insbesondere ein gezieltes Sprühen, von in Wisch- und/oder Reinigungsfluid auf einen oberhalb einer Fahrzeugscheibe angeordneten Sensor, insbesondere einen Lidar-Sensor, noch weiter verbessert werden. Es kann insbesondere eine verbesserte Ausrichtung des Fluidausgabeelements ermöglicht werden, wenn dieses in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse der Windabweisereinheit versetzt zu dem zumindest einen weiteren Fluidkanal angeordnet ist.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Wischblatteinheit zumindest eine Endkappe umfasst, in welcher das zumindest eine Fluidausgabeelement angeordnet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Effizienz weiter verbessert werden. Wenn das Fluidausgabeelement in der Endkappe angeordnet ist, kann vorteilhaft auf ein zusätzliches Gehäuse verzichtet werden. Denkbar ist auch, dass die Fluidausgabeeinheit mehrere Fluidausgabeelemente aufweist, welche in der Endkappe angeordnet sind. Vorzugsweise mündet der zumindest eine weitere Fluidkanal in der Endkappe und ist mit dieser, insbesondere lösbar, verbunden, beispielsweise verschraubt. Ein Verbindungsbereich zwischen dem weiteren Fluidkanal und der Endkappe ist gegen einen Fluidaustritt abgedichtet, beispielsweise mittels eines Dichtrings oder dergleichen. Die Endkappe weist in dieser Ausgestaltung vorzugsweise zumindest einen inneren Strömungskanal auf, welcher den weiteren Fluidkanal mit dem Fluidausgabeelement verbindet.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Windabweisereinheit zumindest ein Spoilerelement umfasst, an welchem der zumindest eine weitere Fluidkanal angeordnet ist. Hierdurch kann vorteilhaft eine verbesserte, insbesondere platzsparende, Anordnung des zumindest einen weiteren Fluidkanals erreicht werden. Vorzugsweise bildet das Spoilerelement die zumindest eine konkave Anströmfläche der Windabweisereinheit aus. Vorzugsweise ist der zumindest eine weitere Fluidkanal an einer einem Wind abgewandten Fläche des Spoilerelements angeordnet. Die Windabweisereinheit könnte mehrere, beispielsweise zumindest zwei Spoilerelemente aufweisen, wobei der zumindest eine weitere Fluidkanal an genau einem der Spoilerelemente angeordnet ist.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Wischblatteinheit zumindest ein Verbindungselement umfasst, welches den zumindest einen weiteren Fluidkanal mit der Windabweisereinheit verbindet. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Montage verbessert werden. Vorzugsweise ist das Verbindungselement dazu vorgesehen, den weiteren Fluidkanal lösbar mit der Windabweisereinheit zu verbinden, insbesondere um einen einfachen Austausch des weiteren Fluidkanals zu ermöglichen. Vorzugsweise ist das Verbindungselement, insbesondere stoffschlüssig, mit der Windabweisereinheit, vorzugsweise mit dem Spoiler der Windabweisereinheit, verbunden. Das Verbindungselement könnte beispielsweise als elastisches Element, beispielsweise als ein Federelement und/oder als ein Spannelement und/oder dergleichen, ausgebildet sein, sodass der weitere Fluidkanal in einem montierten Zustand der Wischblattvorrichtung zwischen dem Verbindungselement und der Außenseite der Windabweisereinheit eingeklemmt und/oder eingespannt sein kann. Unter einem „elastischen Element“ soll ein Element verstanden werden, das wiederholt verformbar ist, ohne dass dadurch das Element mechanisch beschädigt oder zerstört wird, und das nach einer Verformung selbstständig wieder einer Grundform zustrebt. Das Verbindungselement könnte alternativ oder zusätzlich als ein formschlüssiges Element, beispielsweise als eine Schlauchschelle oder dergleichen, ausgebildet und dazu vorgesehen sein, den weiteren Fluidkanal zu der Befestigung mit der Windabweisereinheit formschlüssig zu umgreifen. Es sind weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Verbindungselemente denkbar.
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Die Erfindung betrifft ferner einen Scheibenwischer mit zumindest einer Wischarmeinheit und mit einer Wischblattvorrichtung nach einer der vorhergehend beschriebenen Ausgestaltungen. Ein derartiger Scheibenwischer zeichnet sich insbesondere durch die vorhergenannten vorteilhaften Eigenschaften der Wischblattvorrichtung aus, durch welche, neben einer herkömmlichen Reinigung von Fahrzeugscheiben, vorteilhaft zusätzlich eine Reinigung eines oberhalb der Fahrzeugscheibe angeordneten Objekts, insbesondere eines Sensors, vorzugsweise eines Lidar-Sensors, ermöglicht wird. Bevorzugt ist der Scheibenwischer zu einem Einsatz an Fahrzeugen, welche einen oberhalb einer Fahrzeugscheibe angeordneten Lidar-Sensor aufweisen, vorgesehen. Eine Anwendung des erfindungsgemäßen Scheibenwischers ist jedoch nicht auf Fahrzeuge mit Lidar-Sensor beschränkt. Beispielsweise könnte der erfindungsgemäße Scheibenwischer als ein Heckscheibenwischer ausgebildet sein, wobei ein oberhalb der Heckscheibe angeordnetes Bremslicht mittels der Fluidausgabeeinheit gereinigt werden könnte. Vorzugsweise ist die Wischarmeinheit zu einer Verbindung mit handelsüblichen Wischarmen von Fahrzeugen vorgesehen, sodass auch gebrauchte und/oder bereits fertig entwickelte Fahrzeuge mit dem erfindungsgemä-ßen Scheibenwischer nachgerüstet werden können.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Scheibenwischer eine Ventileinheit aufweist, welche zumindest ein Ventilelement umfasst, welches dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem Wischwinkel einen Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal zu stoppen und/oder zu ermöglichen. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhaft eine besonders gezielte und effiziente Reinigung eines oberhalb der Fahrzeugscheibe angeordneten Sensors, insbesondere Lidar-Sensors, ermöglicht werden. Es kann insbesondere eine effiziente Nutzung von Wischfluid und/oder Reinigungsfluid ermöglicht werden, wenn das Ventilelement dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem Wischwinkel einen Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal zu stoppen und/oder zu ermöglichen. Vorzugsweise bemisst sich der Wischwinkel ausgehend von einer Unterkannte der zu wischenden Oberfläche, beispielsweise einer Fahrzeugscheibe, im Uhrzeigersinn und kann Werte zwischen 0° und 180° annehmen. Vorzugsweise ist das Ventilelement dazu ausgebildet, den Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal in zumindest einem Winkelbereich des Wischwinkels zu stoppen und in zumindest einem weiteren Winkelbereich des Wischwinkels zu ermöglichen. Beispielsweise könnte das Ventilelement dazu vorgesehen sein, den Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal in einem ersten Winkelbereich, welcher beispielsweise Wischwinkel zwischen 0° und 70° umfassen könnte, zu stoppen, den Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal in einem zweiten Winkelbereich, welcher beispielsweise Wischwinkel zwischen 70° und 110° umfassen könnte, zu ermöglichen und den Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal in einem dritten Winkelbereich, welcher beispielsweise Wischwinkel zwischen 110° und 180° umfassen könnte, wieder zu blockieren. Selbstverständlich kann das Ventilelement auch dazu ausgebildet sein, den Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal in anderen als den vorhergenannten Winkelbereichen des Wischwinkels zu stoppen und/oder zu ermöglichen. Vorzugsweise sind die Winkelbereiche des Wischwinkels, in welchen ein Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal gestoppt oder ermöglicht wird, frei einstellbar, wodurch vorteilhaft eine flexible Anpassung an unterschiedliche Geometrien und/oder Größen und/oder Positionen von zu reinigenden Objekten, insbesondere Lidar-Sensoren, in unterschiedlichen Fahrzeugen ermöglicht wird.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zu einem Betrieb eines erfindungsgemäßen Scheibenwischers.
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Es wird vorgeschlagen, dass eine Fluidausgabe über den zumindest einen weiteren Fluidkanal der Fluidausgabeeinheit in Abhängigkeit von einem Wischwinkel durchgeführt wird. Durch ein derartiges Verfahren kann vorteilhaft eine gezielte und effiziente Reinigung eines oberhalb einer Fahrzeugscheibe angeordneten Objekts, insbesondere eines Lidar-Sensors, ermöglicht werden.
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Die erfindungsgemäße Wischblattvorrichtung, der erfindungsgemäße Scheibenwischer und das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Wischblattvorrichtung, der erfindungsgemäße Scheibenwischer und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 einen Scheibenwischer mit einer Wischarmeinheit und einer Wischblattvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
- 2 eine schematische Schnittdarstellung der Wischblattvorrichtung,
- 3 eine schematisch perspektivische Teilansicht der Wischblattvorrichtung,
- 4 ein schematisches Schaubild zur Darstellung einer Funktionsweise des Scheibenwischers,
- 5 ein schematisches Verfahrensfließbild zur Darstellung eines Verfahrens zum Betrieb des Scheibenwischers und
- 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wischblattvorrichtung in einer schematisch perspektivischen Teilansicht.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt einen Scheibenwischer 40a in einer schematischen Darstellung. Der Scheibenwischer 40a umfasst zumindest eine Wischarmeinheit 42a und eine Wischblattvorrichtung 10a. In einem montierten Zustand des Scheibenwischers 40a ist die Wischblattvorrichtung 10a mit der Wischarmeinheit 42a verbunden.
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Die Wischblattvorrichtung 10a weist zumindest eine Wischlippe 12a (vgl. 2) zum Wischen einer Oberfläche 14a (vgl. 4) auf. Die Wischblattvorrichtung 10a umfasst eine Windabweisereinheit 16a zu einem Ausnutzen eines Fahrtwindes zu einem Anpressen der Wischlippe 12a an die Oberfläche 14a.
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Die Wischblattvorrichtung 10a weist eine Fluideinheit 20a (vgl. 2) zu einem Leiten von Wischfluid zu einer Fluidausgabe auf. Die Fluideinheit 20a weist zumindest einen von der Windabweisereinheit 16a begrenzten Fluidkanal 22a (vgl. 2) auf. Der Fluidkanal 22a erstreckt sich entlang einer Längsachse 24a der Windabweisereinheit 16a über zumindest 10% einer maximalen Längserstreckung 26a der Windabweisereinheit 16a.
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Die Wischblattvorrichtung 10a weist eine Fluidausgabeeinheit 18a mit zumindest einem weiteren Fluidkanal 28a auf. Der zumindest eine weitere Fluidkanal 28a erstreckt sich entlang der Längsachse 24a der Windabweisereinheit 16a über zumindest 10% der maximalen Längserstreckung 26a der Windabweisereinheit 16a. Vorliegend erstreckt sich der zumindest eine weitere Fluidkanal 28a entlang der Längsachse 24a der Windabweisereinheit 16a über zumindest 40% der maximalen Längserstreckung 26a der Windabweisereinheit 16a.
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Der Scheibenwischer 40a umfasst eine Ventileinheit 44a mit zumindest einem Ventilelement 46a. In einem Betriebszustand des Scheibenwischers 40a kann über das Ventilelement 46a ein Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal 28a der Fluidausgabeeinheit 18a gesteuert und/oder geregelt werden.
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2 zeigt die Wischblattvorrichtung 10a in einer schematischen Schnittdarstellung, wobei der Schnitt senkrecht zur Längsachse 24a (vgl. 1) der Windabweisereinheit 16a verläuft.
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Der weitere Fluidkanal 28a der Windabweisereinheit 16a ist zumindest teilweise außerhalb der Windabweisereinheit 16a an einer Außenseite 30a der Windabweisereinheit 16a angeordnet. Vorliegend ist der weitere Fluidkanal 16a an der Außenseite 30a in einem Bereich angeordnet, welcher in einem Betriebszustand des Scheibenwischers 40a einem Wind abgewandt ist.
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Die Windabweisereinheit 16a umfasst zumindest ein Spoilerelement 36a. Der zumindest eine weitere Fluidkanal 28a der Windabweisereinheit 16a ist an dem Spoilerelement 36a der Windabweisereinheit 16a angeordnet. Der Fluidkanal 22a der Fluideinheit 20a ist durch das Spoilerelement 36a der Windabweisereinheit 16a begrenzt. Vorliegend ist der Fluidkanal 22a der Fluideinheit 20a innerhalb des Spoilerelements 36a der Windabweisereinheit 16a angeordnet.
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3 zeigt die Wischblattvorrichtung 10a in einer schematischen perspektivischen Teilansicht.
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Die Fluidausgabeeinheit 18a weist zumindest ein mit dem weiteren Fluidkanal 28a verbundenes Fluidausgabeelement 32a zu einer Fluidausgabe in eine Richtung zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 24a der Windabweisereinheit 16a auf. Die Fluidausgabeeinheit 18a weist ein Gehäuse auf, in welchem das Fluidausgabeelement 32a angeordnet ist. Das Fluidausgabeelement 32a ist als eine Fluidaustrittsdüse ausgebildet und an einem Ende des Gehäuses angeordnet, mit diesem verbunden und parallel zu der Längsachse 24a der Windabweisereinheit 16a ausgerichtet. Vorliegend weist die Fluidausgabeeinheit 18a genau eine Fluidausgabeelement 32a auf. Alternativ könnte die Fluidausgabeeinheit 18a jedoch auch mehrere Fluidausgabeelemente 32a aufweisen, welche an verschiedenen Stellen des Gehäuses angeordnet sein könnten. Das Gehäuse, in welchem das Fluidausgabeelement 32a angeordnet ist, ist form- und/oder kraftschlüssig mit dem weiteren Fluidkanal 28a verbunden. Das Gehäuse ist lösbar mit dem weiteren Fluidkanal 28a verbunden, beispielsweise verschraubt, um einen einfachen Austausch des Fluidausgabeelements 32a zu ermöglichen.
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Die Wischblattvorrichtung 10a weist eine Endkappe 34a auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Fluidausgabeelement 32a an einer Außenseite der Endkappe 34a in einem Spalt 50a der Endkappe 34a angeordnet. Das Gehäuse der Fluidausgabeeinheit 18a ist in einem Anfang des Spalts 50a formschlüssig mit der Endkappe 34a verbunden.
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Die Wischblattvorrichtung 10a weist zumindest ein Verbindungselement 38a auf, welches den zumindest einen weiteren Fluidkanal 28a mit der Windabweisereinheit 16a verbindet. Vorliegend weist die Wischblattvorrichtung 10a zwei Verbindungselemente 38a auf, welche den zumindest einen weiteren Fluidkanal 28a mit der Windabweisereinheit 16a verbinden und welche bezogen auf die Längsachse 24a der Windabweisereinheit 16a zueinander versetzt angeordnet sind. Vorliegend sind die Verbindungselemente 38a als elastisch verformbare Klemmelemente ausgebildet und mit dem Spoilerelement 36a der Windabweisereinheit 16a verbunden, sodass der weitere Fluidkanal 28a, welcher beispielsweise durch einen Schlauch ausgebildet sein kann, in dem montierten Zustand zwischen den Verbindungselementen 38a und der Außenseite 30a (vgl. 2) der Windabweisereinheit 16a eingeklemmt ist.
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Von mehrfach vorhandenen Objekten ist in den Figuren jeweils nur eines mit einem Bezugszeichen versehen.
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4 zeigt ein schematisches Schaubild zur Darstellung einer Funktionsweise des Scheibenwischers 40a. In der 4 ist der Scheibenwischer 40a in fünf verschiedenen Positionen 54a, 56a, 58a, 60a, 62a auf der Oberfläche 14a dargestellt. Vorliegend handelt es sich bei der Oberfläche 14a um eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs (nicht dargestellt). Das Fahrzeug weist einen Sensor 52a auf, welcher beispielsweise als ein Lidar-Sensor ausgebildet und zur Unterstützung von autonomem Fahren vorgesehen sein kann. Der Sensor 52a ist oberhalb der als Windschutzscheibe ausgebildeten Oberfläche 14a in einem
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Dach des Fahrzeugs angeordnet. Der Scheibenwischer 40a ist neben einer herkömmlichen Reinigung der als Windschutzscheibe ausgebildeten Oberfläche 14a auch zu einer Reinigung des Sensors 52a vorgesehen.
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Das Ventilelement 46a der Ventileinheit 44a (vgl. 1) des Scheibenwischers 40a ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von einem Wischwinkel 48a einen Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal 28a zu stoppen und/oder zu ermöglichen.
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Der Wischwinkel 48a bemisst sich ausgehend von einer Unterkante 64a der Oberfläche 14a. In einer ersten Position 54a befindet sich der Scheibenwischer 40a in einer Ruhestellung, wobei der Wischwinkel 48a zwischen 0° und 10° beträgt. In einer zweiten Position 56a befindet sich der Scheibenwischer 40a in einem Normalbetriebsmodus zur Reinigung der Oberfläche 14a und wird über die Wischarmeinheit 42a (vgl. 1) entlang eines Kreissegments im Uhrzeigersinn bewegt. In dem Normalbetriebszustand wird Wischfluid über den Fluidkanal 22a der Fluideinheit 20a (vgl. 2) transportiert und über Fluidaustrittselemente (nicht dargestellt), beispielsweise Öffnungen und/oder Düsen in dem Fluidkanal 22a, der Fluideinheit 20a in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu der Längsachse 24a der Windabweisereinheit 16a (vgl. 1) auf die Oberfläche 14a aufgesprüht und die Oberfläche 14a wird mittels der Wischlippe 12a der Wischblattvorrichtung 10a (vgl. 2) gereinigt. In einer dritten Position 58a schaltet der Scheibenwischer 40a von dem Normalbetriebsmodus in einen Zusatzbetriebsmodus, wobei neben der Reinigung der Oberfläche 14a zusätzlich eine Reinigung des Sensors 52a erfolgt. In dem Zusatzbetriebsmodus ist das Ventil 46a der Ventileinheit 44a geöffnet und ermöglicht einen Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal 28a der Fluidausgabeeinheit 18a. In dem Zusatzbetriebsmodus wird ein Reinigungsfluid über den weiteren Fluidkanal 28a zu dem Fluidausgabeelement 32a (vgl. 3) transportiert und in eine Richtung zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 24a der Windabweisereinheit 16a ausgegeben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Wischwinkel 48a in der dritten Position 58a beispielsweise etwa 70°. In einer vierten Position 60a wird der Zusatzbetriebsmodus wieder beendet, indem das Ventil 46a geschlossen wird und einen Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal 28a stoppt. An der vierten Position 60a wechselt der Scheibenwischer 40a von dem Zusatzbetriebsmodus zurück in den Normalbetriebsmodus. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Wischwinkel 48a in der vierten Position 60a beispielsweise etwa 110°. Selbstverständlich wären, je nach Geometrie, Größe und Position des Sensors 52a, auch andere Wischwinkel 48a denkbar, bei welchen der Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal 28a über das Ventil 46a ermöglicht oder gestoppt werden kann. Vorzugsweise sind die Wischwinkel 48a, an welchen der Fluidfluss durch den zumindest einen weiteren Fluidkanal 28a über das Ventil 46a ermöglicht oder gestoppt werden kann, frei einstellbar, um einen Einsatz der Wischblattvorrichtung 10a an verschiedensten Fahrzeugen und/oder für andere Anwendungen zu ermöglichen. An einer fünften Position 62a wird eine Bewegungsrichtung des Scheibenwischers 40a umgekehrt und der Scheibenwischer 40a wird in dem Normalbetriebsmodus entgegen dem Uhrzeigersinn zurückbewegt. Optional kann bei der Rückbewegung der Zusatzbetriebsmodus an der vierten Position 60a erneut aktiviert und an der dritten Position 58a wieder deaktiviert werden. Denkbar ist auch, dass der Scheibenwischer 40a bei der Rückbewegung ausschließlich in dem Normalbetriebsmodus betrieben wird.
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5 zeigt ein schematisches Verfahrensfließbild eines Verfahrens zum Betrieb des Scheibenwischers 40a. In dem Verfahren wird eine Fluidausgabe über den weiteren Fluidkanal 28a in Abhängigkeit von dem Wischwinkel 48a durchgeführt. Das Verfahren umfasst zumindest zwei Verfahrensschritte. In einem ersten Verfahrensschritt 66a des Verfahrens wird der Scheibenwischer 40a in dem zuvor beschriebenen Normalbetriebsmodus betrieben und mit der Wischlippe 12a im Uhrzeigersinn auf der Oberfläche 14a bewegt, wobei keine Fluidausgabe über den weiteren Fluidkanal 28a der Fluidausgabeeinheit 18a erfolgt, da ein Betrag des Wischwinkels 48a außerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs für den Zusatzbetriebsmodus liegt. Sobald der Wischwinkel 48a einen ersten vorbestimmten Betrag, beispielsweise den in der 4 in der dritten Position 58a gezeigten Betrag von etwa 70° erreicht, setzt ein zweiter Verfahrensschritt 68a des Verfahrens ein. In dem zweiten Verfahrensschritt 68a wird der Scheibenwischer 40a in dem zuvor beschriebenen Zusatzbetriebsmodus betrieben, wobei eine Fluidausgabe über den weiteren Fluidkanal 28a der Fluidausgabeeinheit 18a erfolgt, beispielsweise zur Reinigung des in der 4 gezeigten Sensors 52a. Sobald der Wischwinkel 48a einen zweiten vorbestimmten Betrag, beispielsweise den in der 4 in der vierten Position 60a gezeigten Betrag von ca. 110° erreicht, wird eine Fluidausgabe über den weiteren Fluidkanal 28a der Fluidausgabeeinheit 18a in dem zweiten Verfahrensschritt 68a wieder gestoppt und der Scheibenwischer 40a wird dann wieder in dem Normalbetriebsmodus betrieben, wobei die Wischlippe 12a bis zu einem Endpunkt, beispielsweise der in der 4 gezeigten fünften Position 62a, im Uhrzeigersinn bewegt wird. In einem oder mehreren optionalen weiteren Verfahrensschritt(en) des Verfahrens wird die Wischlippe 12a ausgehend von dem Endpunkt auf der Oberfläche 14a entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt und zunächst in dem Normalbetrieb betrieben, wobei ab einem Erreichen des zweiten vorbestimmten Betrags des Wischwinkels 48a bis zum Erreichen des ersten vorbestimmten Betrags des Wischwinkels 48a optional wiederum eine Fluidausgabe über den weiteren Fluidkanal 28a der Fluidausgabeeinheit 18a erfolgen und der Scheibenwischer 40a in dem Zusatzbetriebsmodus betrieben werden kann.
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In der 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 5, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 5 nachgestellt. In dem Ausführungsbeispiel der 6 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
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6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Wischblattvorrichtung 10b in einer schematischen Darstellung. Die Wischblattvorrichtung 10b weist zumindest eine Wischlippe 12b zum Wischen einer Oberfläche (nicht dargestellt) auf. Die Wischblattvorrichtung 10b umfasst eine Windabweisereinheit 16b zu einem Ausnutzen eines Fahrtwindes zu einem Anpressen der Wischlippe 12b an die Oberfläche.
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Analog zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel weist die Wischblattvorrichtung 10b eine Fluideinheit (nicht dargestellt) zu einem Leiten von Wischfluid zu einer Fluidausgabe auf. Die Fluideinheit der Wischblattvorrichtung 10b weist zumindest einen von der Windabweisereinheit 16b begrenzten Fluidkanal (hier nicht dargestellt, vgl. Fluidkanal 22a in 2) auf. Der Fluidkanal erstreckt sich entlang einer Längsachse 24b der Windabweisereinheit 16b über zumindest 10% einer maximalen Längserstreckung (hier nicht dargestellt, vgl. Längserstreckung 26a in 1) der Windabweisereinheit 16b.
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Die Wischblattvorrichtung 10b ist Teil eines Scheibenwischers (nicht dargestellt) und unterscheidet sich von der Wischblattvorrichtung 10a des vorhergehenden Ausführungsbeispiels im Wesentlichen hinsichtlich einer Ausgestaltung eine Fluidausgabeeinheit 18b. Analog zu der Fluidausgabeeinheit 18a des vorhergehenden Ausführungsbeispiels weist die Fluidausgabeeinheit 18b zumindest einen weiteren Fluidkanal 28b auf, welcher sich entlang der Längsachse 24b der Windabweisereinheit 16b über zumindest 10% der maximalen Längserstreckung der Windabweisereinheit 16b erstreckt und welcher zumindest teilweise außerhalb der Windabweisereinheit 16b an einer Außenseite der Windabweisereinheit 16b angeordnet ist.
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Die Fluidausgabeeinheit 18b weist zumindest ein mit dem weiteren Fluidkanal 28b verbundenes Fluidausgabeelement 32b zu einer Fluidausgabe in eine Richtung zumindest im Wesentlichen parallel zu der Längsachse 24b der Windabweisereinheit 16b auf. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist das Fluidausgabeelement 32b nicht direkt, sondern indirekt mit dem weiteren Fluidkanal 28b verbunden. Die Wischblattvorrichtung 10b weist eine Endkappe 34b auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Fluidausgabeelement 32b in der Endkappe angeordnet. Der weitere Fluidkanal 28b mündet in der Endkappe 34b und ist mit dieser, beispielsweise über eine Schraubverbindung verbunden. Ein weiterer Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist, dass die Fluidausgabeeinheit 18b ohne ein Gehäuse ausgebildet ist und das Fluidausgabeelement 32b direkt in die Endkappe 34b integriert ist. Innerhalb der Endkappe 34b verläuft ein Strömungskanal (nicht dargestellt), welcher den weiteren Fluidkanal 28b mit dem Fluidausgabeelement 32b verbindet.
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Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist das Fluidausgabeelement 32b in einem Querschnitt senkrecht zur Längsachse 24b der Windabweisereinheit 16b versetzt zu dem zumindest eine weiteren Fluidkanal 28b angeordnet.
