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Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge od. dgl. Die Erfindung betrifft
eine Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge od. dgL mit einer Vorrichtung zum Verdrängen
einer vordosierten Waschflüssigkeitsmenge durch Druckluft aus einem Dosierbehälter,
dessen Inneres mit dem Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit mittels eines Füllventils
verbunden ist, über das die Füllung des Dosierbehälters unter Schwerkraftwirkung
erfolgt.
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Derartige Waschanlagen unterscheiden sich von solchen, deren Waschflüssigkeitsverdränger
mit einer Membrane ausgestattet ist, in vorteilhafter Weise dadurch, daß die Waschflüssigkeitsmenge
restlos verdrängt wird und somit die Gefahr beseitigt ist, daß bei jedem Arbeitsspiel
Reste der Flüssigkeit in der Verdrängervorrichtung zurückbleiben, in denen sich
Fremdkörper oder Verunreinigungen ansammeln könnten. Ein weiterer Vorteil der Waschanlagen
mit membranlosem Flüssigkeitsverdränger besteht darin, daß der Füllungsgrad des
Dosierbehälters für die Waschflüssigkeit genau vorherbestimmt werden kann. Der Füllungsgrad
ist hier unabhängig von solchen Faktoren wie der Spannung der Membran oder von die
Membran belastenden Federn, der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Vorratsbehälter
für die Waschflüssigkeit usw.
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Aus der Entwicklung von Waschanlagen für Kraftfahrzeuge mit membranloser
Vorrichtung zum Verdrängen einer vordosierten Waschflüssigkeitsmenge ergaben sich
mehrere Probleme. Zu diesen zählen folgende: Da die dosierte Waschflüssigkeitsmenge
in dem gleichen Hohlraum bereitgehalten wird, in den die Druckluft für den Spülvorgang
eingeleitet wird, muß die Druckluftzufuhr zu diesem Raum begrenzt werden. Bei den
Ausbildungen mit einer Membran ist dies nicht erforderlich, denn der Hohlraum für
die vordosierte Waschflüssigkeitsmenge und der Drucklufthohlraum sind durch die
Membran voneinander getrennt. Hier kann also die Druckluftkammer für einen längeren
Zeitraum mit der Druckluftquelle verbunden werden, ohne daß ein Druckluftverlust
auftritt. Bei Vorrichtungen mit membranlosem Flüssigkeitsverdränger hingegen würde
in diesem Fall nach Verdrängen der bereitgehaltenen, vordosierten Waschflüssigkeitsmenge
Druckluft durch die Düse verlorengehen, solange der Flüssigkeitsdosierbehälter mit
der Druckquelle verbunden bleibt.
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Nach der Erfindung ist nun eine Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge
od. dgl. mit einer Vorrichtung zum Verdrängen einer vordosierten Waschflüssigkeitsmenge
durch Druckluft aus einem Dosierbehälter, dessen Inneres mit dem Vorratsbehälter
für die Waschflüssigkeit über ein Ventil verbunden ist, durch das die Füllung des
Dosierbehälters unter Schwerkraftwirkung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das
normalerweise offene Füllventil bei überdruck im Dosierbehälter schließt und daß
zwischen das Innere des Dosierbehälters und die Druckmittelzuleitung ein normalerweise
nur mit dem Dosierbehälter verbundener und durch die Betätigung eines Steuerventils
vorübergehend nur mit der Druckmittelzuleitung verbindbarer Druckmittelzwischenbehälter
zwischengeschaltet ist.
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Da gemäß der Erfindung also der zwischen die Druckluftzufuhr und die
Dosierkammer geschaltete Druckmittelzwischenbehälter dauernd mit der Leitung zum
Dosierbehälter verbunden ist und nur durch Betätigung des ihm zugeordneten Steuerventils
vorübergehend mit der Druckmittelzufuhr verbunden, jedoch von der Leitung zur Dosierkammer
getrennt wird, wird der Druckmittelzwischenbehälter mit einem vorherbestimmten Druckmittelvolumen
gefüllt, das nach Freigeben des Betätigungsknopfes in die Dosierkammer für die Waschflüssigkeit
eingelassen wird. Während dieses Vorganges ist der Druckmittelzwischenbehälter jedoch
von der Druckquelle getrennt, so daß praktisch kein Druckmittelverlust auftreten
kann.
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Vorteilhafterweise kann das Steuerventil ein von außen in einer Richtung
betätigbarer Steuerkolben sein, der Durchlaßbohrungen derart aufweist, daß der Druckraum
des Druckmittelzwischenbehälters in betätigter Stellung des Steuerkolbens mit der
Druckmittelzuleitung verbunden ist und nach Aufbau des erforderlichen Druckes im
Druckraum durch diesen in die unbetätigte Stellung verschoben wird, wobei in dieser
Stellung der Druckraum mit der Verbindungsleitung zum Dosierbehälter für die Waschflüssigkeit
durch
die Durchlaßbohrungen verbunden ist. Dieses Merkmal gestattet es, das für die Zwecke
der Erfindung erforderliche Steuerventil in ein facher, platzsparender und billiger
Weise herzustellen. Das Steuerventil bzw. sein Steuerkolben brauchen in der Ruhestellung
in keiner Weise belastet zu sein, und zur Betätigung ist lediglich die überwindung
des geringfügigen Reibungswiderstandes des Steuerkolbens in dem zugeordneten Zylinder
erforderlich. Die Abmessungen der Bohrungen können ausreichend sein, um bei der
Herstellung der Verbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Druckmittelzwischenbehälter
ein spontanes Füllen des DruckmittelzwischenbehältersmitDruckmittel zu gewährleisten.
Nach Aufbau des Druckes im Druckmittelzwischenbehälter wirkt dieser Druck auf den
Steuerkolben und ist bestrebt, ihn in seine Ruhestellung zurückzuführen. Die Person,
die dieses Steuerventil bedient, spürt den plötzlich auftretenden Druck, der dem
Betätigungsdruck des Fingers entgegenwirkt. Es ist jedoch ohne Bedeutung, ob die
Person nun den Versuch macht, den Gegendruck weiterhin zu überwinden oder nicht.
Durch weiteres Ausüben des Druckes wird lediglich der Zeitpunkt des Eintritts des
vordosierten Druckmittels in den Waschflüssigkeitsdosierbehälter aufgeschoben. Eine
Beschädigung oder Betriebsstörung wird durch einen solchen Versuch, den Steuerkolben
weiterhin unter dem Betätigungsdruck zu halten, nicht ausgelöst. Die Vorrichtung
ist infolgedessen narrensicher.
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Zum Einleiten des automatischen Waschvorganges genügen Bruchteile
einer Sekunde, und dies ist von großer Bedeutung, da die Scheibenwaschanlage in
den meisten Fällen in Situationen bedient werden muß, in denen eine erhöhte Aufmerksamkeit
des Fahrers auf die Fahrbahn erforderlich ist.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Auspreßanlage für eine vordosierte
Menge Waschflüssigkeit im Schnitt; F i g. 2 a und 2 b zeigen schematisch
in Neheneinanderstellung die Relativlagen der Preßluftsteuerelemente der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in Betätigungsstellung und Ruhestellung; F i g. 3 a und
3 b zeigen schematisch in N ebeneinanderstellung die Relativlage
der Steuerelemente für die Dosierung der Waschflüssigkeit vor und nach dem Ausspritzen
der vorbestimmten Volumenmenge, d. h. vor bzw. nach einem Scheibenreinigungsvorgang.
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In F i g. 1 ist der Druckmittelzwischenbehälter A
dargestellt,
dessen Druckann 10 durch eine Druckmittelzuleitung 1 Druckluft oder
ein Druckgas zugeführt werden kann und aus dessen Druckraum 10
das vordosierte
Druckmittel über eine Verbindungsleitung 2 in den Dosierbehälter B für die Waschflüssigkeit
geleitet wird.
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Der Druckraum 10 des Druckmittelzwischenbehälters
A ist an seiner Oberseite durch einen von außen mittels Druckknopf
C verschiebbaren Steuerkolben 11 abgeschlossen. Der Steuerkolben
11 weist Luftführungskanäle (Durchlaßbohrungen 12) auf, derart, daß bei heruntergedrücktern
Steuerkolben, wie in F i g. 2 a dargestellt, die Druckmittelzuleitung
1 mit mit dem Druckraum 10 des Druckmittelzwischenbehälters
A in Verbindung steht und eine entsprechende Menge Druckluft zugeführt wird.
Nach Loslassen des Druckknopfes C wird durch den Luftdruck im Druckraum
10 der Steuerkolben 11 nach oben gedrückt, wie in F i g. 2
b dargestellt, wobei die in F i g. 1 gestrichelt dargestellte Verbindung
des Druckraumes 10 mit der Verbindungsleitung 2 hergestellt wird.
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Die Verbindungsleitung 2 mündet im Dosierbehälter B unter einem Führungskolben
für ein Füllventil 4. Wenn der Führungskolben nicht beaufschlagt ist, wird das Füllventil
4 durch den hydrostatischen Druck der darüber im Flüssigkeitsvorratsbehälter
7 befindlichen Waschflüssigkeit von der Verbindungsöffnung weg in die in
F i g. 1 und 3 b
gezeigte Stellung bewegt, so daß die Waschflüssigkeit
durch das Reinigungsnetz 6 in den Dosierraum 8 einströmen kann. Wenn
der Steuerkolben 11 iin Druckmittelzwischenbehälter B in oberer Stellung
liegt und über die Verbindungsleitung 2 der Führungskolben des Füllventils 4 mit
Preßgas aus dem Druckraum 10
beaufschlagt wird, wird der Ventilteller des
Füllventils 4 mit seiner Dichtung 9 gegen den Rand der öffnung
5 in die in F i g. 3 a gezeigte Stellung ge-
drückt, so daß
der Dosierraum 8 eine abgeschlossene Druckkammer bildet, in die der Druck
aus der Druckkammer 10 des Druckmittelzwischenbehälters A durch entsprechende
Durchlässe, z. B. Nuten, im Führungskolben des Füllventils 4 oder eine oder mehrere
in entsprechender Höhe liegende Bohrungen in der Wandung des den Führungskolben
enthaltenden Zylinders in den Dosierraum 8 übertragen wird. Durch diesen
Druck wird die im Dosierraum 8 enthaltene Waschflüssigkeit durch die Leitung
3 zu den Spritzdüsen gepreßt.
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Wenn alle im Dosierraum. 8 enthaltene Waschflüssigkeit durch
die Leitung 3 ausgepreßt ist, tritt durch die Leitung 3 und die Spritzdüsen
eine Entspannung des Druckes im Dosierraum 8, der Verbindungsleitung 2 und
dem Druckraum 10 ein. Durch entsprechend festen Sitz der Ringdichtungen
13 am Steuerkolben 11 ist die Reibung gegen die Wandung des Steuerzylinders,
in dem der Steuerkolben 11 gleitet, so groß, daß der Steuerkolben selbsthemmend
gelagert ist. Die Anlage bleibt infolgedessen druckfrei, bis der Druckknopf
C zur Einleitung eines neuen Waschvorganges wieder niedergedrückt wird, wobei
die Druckmittelzuleitung 1 über die Durchlaßbohrung 12 im Steuerkolben
11 mit dem Druckraum
erneut verbunden wird, der Druckraum
10 mit einer entsprechenden Druckluftmenge gefüllt wird, der Steuerkolben
bei Erreichen eines vorbestinunten Drucke-, nach oben gepreßt wird und der gesamte
Bewegungsablauf, wie oben beschrieben, erfolgt.
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Nach Abbau des Druckes im Dosierraum 8 ist das Füllventil 4
mit seinem Führungskolben durch den hydrostatischen Druck im Flüssigkeitsvorratsbehälter
7 nach unten in die in F i g. 3 b gezeigte Stellung abgefallen, so
daß sich der Dosierraum 8 durch die aus dem Flüssigkeitsvorratsbehälter
7 nachströmende Flüssigkeit wieder füllt und auch die Flüssigkeitsdosiereinrichtung
für den nächsten Waschvorgang, wie oben beschrieben, vorbereitet ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit genau vorbestimmter
Waschflüssigkeitsmenge und der zum Auspressen dieser Waschflüssigkeitsmenge benötigten
genauen Druckluftmenge. Dadurch wird der Verbrauch an Druckmittel, vorzugsweise
Preßluft, außerordentlich gering, so daß bei Fahrzeugen, die keine eigene Drucklufterzeugungsanlage,
z. B. für
Luftdruckbremsen, aufweisen, kleine Druckgasflaschen,
z. B. Preßluftflaschen oder Kohlensäureflaschen, verwendet werden können. Es können
auch zur Erzeugung der Druckluft eine der bekannten Membranpumpen oder eine mit
Magnetkolben arbeitende Membranpumpe, wie sie z.B. in den sogenannten »elektrischen«
Spritzpistolen verwendet werden, dienen. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen
Einrichtung liegt darin, daß der eigentliche Vorratsbehälter für die Waschflüssigkeit
in jedem Fall drucklos bleibt, so daß er außerordentlich leicht gebaut sein kann
und trotzdem für das Ausspritzen ein so hoher Anfangsdruck verwendet werden kann,
daß eventuelle Fremdkörper in der Düse, die den Durchtritt verengen oder die Düse
ganz verstopfen, gewaltsam ausgepreßt werden. Die Füllöffnung für den Vorratsbehälter
7 kann sehr groß ausgebildet sein, so daß das Einfüllen der Waschflüssigkeit,
insbesondere das Einmischen z. B. von Frostschutzmitteln oder schmutzlösenden Stoffen
in Wasser zur Herstellung der Waschflüssigkeit ohne Schwierigkeiten möglich ist,
und der Deckel 14 kann im Gegensatz zu bekannten Anlagen, bei denen durch den Deckel
ein Druckabschluß erreicht werden muß, relativ lose aufgesetzt sein.
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Dadurch, daß die ganze Anlage nur während des eigentlichen Waschvorganges,
nicht aber während der ganzen übrigen Bereitschaftszeit unter Druck steht, ist der
Verschleiß relativ gering, und die Gefahr des Verlustes von Preßluft oder anderem
Druckmedium durch Undichtigkeiten in der Anlage ist praktisch beseitigt.