DE10236885A1

DE10236885A1 - Düsenkopf für eine Waschdüse zur Verwendung bei Fahrzeugen sowie Waschdüse mit einem solchen Düsenkopf

Info

Publication number: DE10236885A1
Application number: DE2002136885
Authority: DE
Inventors: Bruno Campesato; Uwe Lasebnick; Siegfried Stefani
Original assignee: Valeo Auto Electric Wischer und Motoren GmbH
Current assignee: Valeo Wischersysteme GmbH
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2004-02-26

Abstract

Ein Düsenkopf für eine Waschdüse zur Verwendung bei Fahrzeugen besteht aus einem den Düsenkopf bildenden und in einem Teilbereich der Außenfläche kugelförmig ausgebildeten Düsenkopfkörper, aus einem in dem Düsenkopfkörper ausgebildeten und an der Außenfläche des Düsenkopfkörpers offenen Düsenkopfkanal mit kreiszylinderförmigem Querschnitt sowie aus wenigstens zwei in den Düsenkopfkanal mündenden Austrittsöffnungen. Der Düsenkopfkörper ist mit dem Düsenkopfkanal und den Austrittsöffnungen aus einem geeigneten Werkstoff einstückig hergestellt und die Austrittsöffnungen sind direkt im Material des Düsenkopfkörpers gebildet, und zwar jeweils mit einer Absenkung mit vergrößertem Querschnitt an der Außenfläche des Düsenkopfkörpers.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Düsenkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Waschdüse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
Düsenköpfe, insbesondere auch in Kugelform sowie Scheibenwaschdüsen mit solchen Düsenköpfen sind grundsätzlich bekannt, speziell auch in der Ausbildung mit mehreren Austrittsöffnungen am Düsenkopf ( FR 2 752 755 A1 ).
Um die erforderliche Strahlqualität zu erreichen, d. h. klar abgegrenzte und nicht zerfranste Strahlen zu erzielen, sind die Austritts- oder Düsenöffnungen bei diesen bekannten Düsenköpfen von Einsätzen im Düsenkopfkörper gebildet. Dies bedingt u.a. ein aufwendiges Herstellungsverfahren. Weiterhin erfordern die Einsätze einen zusätzlichen Platzbedarf, wodurch sich auch relativ große Abmessungen für den jeweiligen Düsenkopf ergeben. Für die Verwendung an Fahrzeugen, insbesondere für die Verwendung in Scheibenwaschanlagen im Heckbereich des Fahrzeuges, werden aber kleine Abmessungen für den Düsenkopf benötigt oder zumindest bevorzugt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Düsenkopf aufzuzeigen, der bei Sicherstellung einer optimalen Strahlenqualität für die Wasch- oder Sprühstrahlen preiswert und mit sehr kleinen Abmessungen gefertigt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Düsenkopf entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
Eine Waschdüse zur Verwendung bei Fahrzeugen ist entsprechend dem Patentanspruch 12 ausgeführt.
Unter «Waschdüse» oder «Scheibenwaschdüse» ist im Sinne der Erfindung generell eine Düse zu verstehen, mit der das Ausbringen einer Wasch- oder Reinigungsflüssigkeit, beispielsweise Wasser gegebenenfalls mit Reinigungs- und/oder Frostschutzzusätzen auf eine Scheibe möglich ist. Letztere ist z. B. die Heckscheibe oder Frontscheibe eines Fahrzeugs oder die Scheibe eines Scheinwerfers oder die Schutzscheibe einer am Fahrzeug verwendeten Kamera usw.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
1 in vereinfachter Darstellung und im Schnitt eine Scheibenwaschdüse gemäß der Erfindung, im wesentlichen bestehend aus dem Düsengehäuse und einem kugelförmigen Düsenkopf (Düsenkugel) in diesem Gehäuse;
2 den Düsenkopf in Einzeldarstellung und im Schnitt;
3 und 4 den Düsenkopf in perspektivischer Darstellung und in unterschiedlichen Ansichten.
In den Figuren ist 1 eine Scheibenwaschdüse mit sehr kleinen Abmessungen, die beispielsweise im Bereich eines Fahrzeughecks vorgesehen ist, und zwar z. B. auf dem äußeren Ende einer mit einer Wasserdurchführung ausgebildeten Wischerwelle 2.
Die Scheibenwaschdüse 1 besteht aus dem äußeren Düsengehäuse 3 und aus dem in diesem Gehäuse kugelkopfartig einstellbar oder verdrehbar angeordneten, kugelförmigen Düsenkopf 4 (Kugel). Das Gehäuse 3 und insbesondere auch der Düsenkopf 4 sind jeweils als Spritzgießteil aus Kunststoff hergestellt. Im Gehäuse 3 ist zusätzlich zu der den Düsenkopf 4 aufnehmenden und an die Kugelform dieses Düsenkopfes 4 angepaßten Ausnehmung 5 auch ein in diese Ausnehmung mündender Kanal 6 zum Zuführen der Reinigungsflüssigkeit (Waschwasser) ausgebildet.
Die Besonderheit der Scheibenwaschdüse 1 besteht in der speziellen Ausbildung des Düsenkopfes 4 bzw. des Düsenkopfkörpers 4.1, wie sie sich insbesondere aus der 2 ergibt. Der mit allen seinen Elementen einstückig hergestellte Düsenkopfkörper 4.1 ist bei der dargestellten Ausführung an seiner Außenfläche im wesentlichen als eine beidseitig abgeflachte Kugel ausgebildet, und zwar mit einer von einer Teilkugelfläche gebildeten Umfangsfläche 7, mit der der Düsenkopf 4 an der von einer Kugelfläche gebildeten Fläche der Ausnehmung 5 anliegt, mit einer im wesentlichen planen Stirnseite 8 (Düsenkopfrückseite), deren Ebene senkrecht zu einer Mittelachse M sowie auch senkrecht zu einer diese Mittelachse einschließenden Symmetrieebene SE des Düsenkopfkörpers 4.1 liegt, sowie mit einer der Seite 8 gegenüber liegenden abgeflachten Seite 9 (Düsenkopfvorderseite). Diese ist bei der dargestellten Ausführungsform ebenfalls plan und liegt mit ihrer Ebene wiederum senkrecht zur Mittelachse M sowie senkrecht zur Symmetrieebene SE.
Ausgehend von der Seite 8 reicht in das Innere des Düsenkopfkörpers 4.1 ein Düsenkopfkanal 10, der bei montierter Scheibenwaschdüse 1 mit dem Kanal 6 in Verbindung steht und einen kreiszylinderförmigen Querschnitt aufweist. Der Düsenkopfkanal 10 endet etwa dort, wo sich der in der 2 mit 11 bezeichnete, gedachte Mittelpunkt der Kugelfläche der Umfangsfläche 7 befindet, d.h. in der Näher einer diesen Mittelpunkt 11 aufweisenden und senkrecht zur Mittelachse M verlaufenden Kugelmittelebene KM.
Die Achse des Düsenkopfkanals 10 liegt achsgleich mit der Mittelachse M, so daß der Düsenkopfkörper 4.1 in bezug auf seine Außenfläche und auch in bezug auf den Düsenkopfkanal 10 als Rotationskörper um die Mittelachse M ausgebildet ist.
Am verschlossenen Ende münden in den Düsenkopfkanal 10 zwei in den Düsenkopf eingeformte Austrittsbohrungen oder -öffnungen 12 und 13, die bei der dargestellten Ausführungsform identisch ausgebildet sind und jeweils aus einem die eigentliche Düsenöffnung oder den Düsenquerschnitt bildenden Abschnitt 12.1 bzw. 13.1 mit kleinerem Querschnitt und aus einem von einer Ansenkung gebildeten Abschnitt 12.2 bzw. 13.2 mit größerem Querschnitt bestehen. Die Abschnitte 12.1 und 12.2 bzw. 13.1 und 13.2 sind jeweils im Querschnitt kreiszylinderförmig ausgebildet und achsgleich angeordnet. Der Abschnitt 12.1 bzw. 13.1 mündet in den Düsenkopfkanal 10 und der mit dem Abschnitt 12.1 in Verbindung stehende Abschnitt 12.2 bzw. der mit dem Abschnitt 13.1 in Verbindung stehende Abschnitt 13.2 ist an der Seite 9 offen.
Mit A₁₂ und A₁₃ sind die beiden Achsen der Austrittsöffnungen 12 bzw. 13 bezeichnet. Beide Austrittsöffnungen 12 und 13 liegen mit ihren Achsen A₁₂ bzw. A₁₃ in der Symmetrieebene SE, d. h. in einer gemeinsamen Ebene mit der Mittelachse M und schließen mit einander einen spitzen Winkel α ein, der bei der dargestellten Ausführungsform in der Größenordnung von etwa 20° liegt. Die Mittelachse M bildet die Winkelhalbierende des Winkels α.
Die in der 2 mit 14 bezeichnete Bodenfläche, an der die Austrittsöffnungen 12 und 13 in den Düsenkopfkanal 10 münden, ist von zwei einen Winkel miteinander einschließenden dachschrägenartigen Abschnitten derart ausgebildet, daß die Bodenfläche 14 an jeder Austrittsöffnung 12 bzw. 13 rechtwinklig zur Achse A₁₂ bzw. A₁₃ liegt.
Die Anordnung der Düsenöffnungen 12 und 13 und die Neigung der Achsen A₁₂ und A₁₃ sind weiterhin so gewählt, daß der Schnittpunkt AS dieser Achsen zwar ebenfalls in der Symmetrieebene SE, aber in einem deutlichen Abstand von der Ebene der Seite 8 außerhalb des Düsenkopfkörpers 4.1 liegt.
Die axiale Länge der Abschnitte 12.1 und 13.1 ist wesentlich größer als die entsprechende Länge der Abschnitte 12.2 bzw. 12.3. Bei der dargestellten Ausführungsform beträgt der Durchmesser der Abschnitte 12.1 und 13.1 etwa 70% des Durchmessers der Abschnitte 12.2 bzw. 13.2 und etwa 40% des Durchmessers des Düsenkopfkanals 10. Speziell ist der dargestellte Düsenkopf 4 noch durch folgende Abmessungen charakterisiert:
Durchmesser des Düsenkopfkanals 10: 18 Einheiten,
Durchmesser der Abschnitte 12.1 und 13.1: 7 Einheiten,
Durchmesser der Abschnitte 12.2 und 13.2: 10 Einheiten,
Abstand des Schnittpunktes AS von der Ebene KM: 26 Einheiten,
Abstand der Ebene der Fläche 8 von der Ebene KM: 10 Einheiten,
axiale Länge der Abschnitte 12.1 und 13.1: jeweils etwa 8 Einheiten,
axiale Länge der Abschnitte 12.2 und 13.2: innen liegend ca. 2 Einheiten außen liegend ca. 4 Einheiten,
wobei eine Einheit beispielsweise 0,1 mm ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Durchmesser des Düsenkopfkanals l 0 weiterhin so gewählt, daß die Abschnitte 12.1 und 12.3 unmittelbar oder nahezu unmittelbar an die Wandung dieses Abschnitts anschließen.
Der Düsenkopf 4 hat den Vorteil, daß er bei kleiner Bauweise zwei jeweils klar abgegrenzte, nicht zerfranste Wasserstrahlen erzeugt, obwohl die Achsen A₁₂ und A₁₃ an der Außenseite des Düsenkopfes schräg zur Ebene der dortigen Seite 9 liegen.
Nach einer der Erfindung zugrundeliegenden Erkenntnis wird der jeweils klar abgegrenzte, nicht zerfranste Düsenstrahl dadurch erreicht, daß die Achsen A₁₂ und A₁₃ senkrecht zu dem jeweiligen Bodenabschnitt des Bodens 14 liegen, an dem die betreffende Austrittsöffnung 12 bzw. 13 an den Düsenkopfkanal 10 anschließt, sowie insbesondere auch dadurch, daß bei dem kreisförmigen Querschnitt des Düsenkopfkanals 10 und der Austrittsöffnungen 12 und 13 letztere an der Außenfläche bzw. Seite 9 des Düsenkopfes den im Querschnitt vergrößerten Abschnitt 12.2 bzw. 12.3 aufweisen, so daß letztlich trotz der Schrägstellung der Achsen A₁₂ und A₁₃ der äußere Öffnungsrand der die eigentlichen Düsenöffnungen bildenden Abschnitte 12.1 und 13.1 in einer Ebene senkrecht zu der jeweiligen Düsenachse A₁₂ und A₁₃ liegt.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, daß zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.
So wurde vorstehend davon ausgegangen, daß sich die Scheibenwaschdüse 1 an dem freien Ende einer Wischerwelle eines Scheibenwischers im Heckbereich eines Fahrzeugs befindet. Selbstverständlich sind auch andere Anwendungen der Scheibenwaschdüse denkbar, beispielsweise an der Fahrzeugkarosserie im Bereich einer Heckscheibe, an einer Frontscheibe oder aber als Düse zum Reinigen von Scheinwerfern, Kameras usw.
Weiterhin wurde bei der beschriebenen Ausführungsform davon ausgegangen, daß lediglich zwei Austrittsöffnungen 12 und 13 vorgesehen sind. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, auch mehrere derartige Austrittsöffnungen vorzusehen, und zwar beispielsweise wiederum derart, daß diese Austrittsöffnungen mit ihren Achsen in einer gemeinsamen Ebene liegen.
Schließlich ist es auch nicht erforderlich, daß die Achsen der Austrittsöffnungen in einer gemeinsamen Ebene mit der Mittelachse M des Düsenkopfes liegen.

1: Scheibenwaschdüse
2: Wischerwelle
3: Düsengehäuse
4: Düsenkopf (Kugel)
4.1: Düsenkopfkörper
5: Ausnehmung
6: Kanal
7: Umfangsfläche
8: Stirnseite (Düsenkopfrückseite)
9: Stirnseite (Düsenkopfvorderseite)
10: Düsenkopfkanal
11: Kugelmittelpunkt
12, 13: Austrittsöffnungen
12.1, 12.2: Öffnungsabschnitt
13.1, 13.2: Öffnungsabschnitt
14: Bodenfläche
α: Winkel
M: Mittelachse
SE: Symmetrieebene
KM: Kugelmittelebene
A₁₂, A₁₃: Achsen der Austrittsöffnungen
AS: Schnittpunkt der Achsen A₁₂ und A₁₃

Claims

Düsenkopf für eine Waschdüse zur Verwendung bei Fahrzeugen, mit einem den Düsenkopf (4) bildenden und in einem Teilbereich (7) der Außenfläche kugelförmig ausgebildeten Düsenkopfkörper (4.1), mit einem in dem Düsenkopfkörper (4.1) ausgebildeten und an der Außenfläche des Düsenkopfkörpers offenen Düsenkopfkanal (10) für ein flüssiges Reinigungsmedium, wobei der Düsenkopfkanal (10) einen kreiszylinderförmigen Querschnitt aufweist, sowie mit wenigstens zwei in den Düsenkopfkanal (10) mündenden Austrittsöffnungen (12, 13), die an einer der Öffnung des Düsenkopfkanals (10) abgewandten Seite (9) der Außenfläche des Düsenkopfkörpers münden, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkopfkörper (4.1) mit seinem Düsenkopfkanal (10) und den Austrittsöffnungen (12, 13) aus einem geeigneten Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff oder Metall oder Glas oder Keramik, einstückig hergestellt ist, und daß die Austrittsöffnungen (12, 13) direkt im Material des Düsenkopfkörpers (4.1) gebildet sind, und zwar jeweils mit einer Absenkung bzw. mit einem im Querschnitt vergrößerten Abschnitt (12.2, 13.2) an der Außenfläche des Düsenkopfkörpers (4.1).
Düsenkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (12, 13) mit ihren Achsen (A12, A13) jeweils einen Winkel (α) miteinander sowie mit der Achse (M) des Düsenkopfkanals (10) einschließen.
Düsenkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Austrittsöffnung aus einem die Düsenöffnung oder den Düsenquerschnitt bildenden ersten Abschnitt (12.1, 13.1), der in den Düsenkopfkanal (10) mündet und einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, sowie aus einem an diesen ersten Abschnitt (12.1, 13.1) zur Außenfläche des Düsenkopfes (4) hin anschließenden zweiten Abschnitt (12.2, 13.2) mit vergrößertem Querschnitt besteht.
Düsenkopf nach Anspruch 3, daß der erste Abschnitt (12.1, 13.1) jeweils eine größere axiale Länge aufweist als der zweite Abschnitt (12.2, 13.2).
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (12, 13) im Inneren des Düsenkopfes (4) in den Düsenkopfkanal (10) an einer Fläche (14) münden, deren Ebene senkrecht zur Achse (A12, A13) der jeweiligen Austrittsöffnung (12, 13) liegt.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnittpunkt der Achsen (A12, A13) der wenigstens zwei Austrittsöffnungen (12, 13) außerhalb des Düsenkopfkörpers (4.1) liegt, und zwar mit Abstand von derjenigen Seite (8) des Düsenkopfes, an der der Düsenkopfkanal (10) offen ist.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (A12, A13) der wenigstens zwei Austrittsöffnungen (12, 13) in einer gemeinsamen Ebene (SE), beispielsweise in einer gemeinsamen Ebene mit der Achse des Düsenkopfkanals (10) liegen.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkopfkanal (10) an einer ebenen oder im wesentlichen ebenen Umfangsseite (8) des Düsenkopfkörpers (4.1) offen ist.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (12, 13) an einer ebenen oder im wesentlichen ebenen Seite (9) der Außenfläche des Düsenkopfkörpers (4.1) offen sind.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des ersten Abschnittes (12.1, 13.1) der Austrittsöffnungen (12, 13) etwa 70% des Durchmessers der Absenkung bzw. des zweiten Abschnitts (12.2, 13.2) beträgt.
Düsenkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des ersten Abschnitts (12.1, 13.1) der Austrittsöffnungen (12, 13) etwa 40% des Durchmessers des Düsenkopfkanals (10) beträgt.
Waschdüse für Fahrzeuge, mit einem in einem Düsengehäuse (3) angeordneten Düsenkopf (4), dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkopf (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.