DE19820897C2 - Reinigungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für eine Scheibe eines Kraftfahr­ zeuges, insbesondere Streuscheibe einer Kraftfahrzeugleuchte, mit einer mittels eines Heizelementes beheizbaren, zum Besprühen der Scheibe mit Waschflüs­ sigkeit vorgesehenen Waschdüse, welche von einer Ruheposition in eine Be­ triebsposition verfahrbar angeordnet ist.

Solche Reinigungsvorrichtungen werden in heutigen Kraftfahrzeugen vielfach für als Frontscheinwerfer ausgebildete Kraftfahrzeugleuchten eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. In der Regel ist die Waschdüse in einem Stoßfänger vor der Scheibe angeordnet und mittels eines axial verschieblichen Kolbens von einer in der Kontur des Kraftfahrzeuges versenkten Ruheposition in eine gegenüber der Kontur des Stoßfängers vorspringende Position verfahrbar.

In einer anderen Vorrichtung ist eine Streuscheibe eines Frontscheinwerfers mit einem Rahmen umgeben, auf dessen Umfang Düsen angeordnet sind (FR 2 681 031). Zur Reinigung der Streuscheibe wird der Rahmen ausgefahren, um die Dü­ sen in eine Spritzposition zu bringen.

Bei solchen Reinigungsvorrichtungen stellt sich ähnlich wie bei nicht verfahrbaren Waschdüsen zur Reinigung der Frontscheibe des Kraftfahrzeuges das Problem, dass die Waschdüse bei Frost zum Einfrieren neigt. Um dies zu ver­ hindern, wird bei bekannten Reinigungsvorrichtungen die Waschdüse elektrisch beheizt. Hierzu wird das Heizelement von einem Steuerelement bei Unterschreiten einer kriti­ schen Umgebungstemperatur betätigt und verhindert so das Einfrieren der Düse. Nachteilig wirkt sich hierbei die relativ umständliche und verschleißanfällige Kontaktie­ rung der elektrisch beheizbaren Waschdüse aus. Die Kon­ taktierung erfolgt beispielsweise über flexible Drähte oder Schleifkontakte, die in dem besonders häufig belas­ teten Stoßfängerbereich des Kraftfahrzeuges leicht be­ schädigt werden und zur Funktionsstörung der Reinigungs­ vorrichtung führen können.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Reini­ gungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit einem Heizelement auszustatten, ohne dass hierzu an der von ei­ ner Ruheposition in eine Betriebsposition verfahrbaren Waschdüse eine flexible, elektrische Kontaktierung erfor­ derlich ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Heizelement ortsfest in unmittelbarer Nähe zu der in Ruheposition befindlichen Waschdüse positioniert ist. Hierdurch kann das Heizelement an einem unbeweglichen Teil der Reinigungsvorrichtung angeordnet sein und erfor­ dert daher keine die Verfahrbewegung der Waschdüse aus­ gleichende, elektrische Kontaktierung. Da in der Ruhepo­ sition der Waschdüse das Heizelement in unmittelbarer Nähe der Waschdüse liegt, ist ein problemloses Beheizen der Waschdüse möglich, so dass das Einfrieren der Wasch­ düse zuverlässig verhindert wird. Während sich die Wasch­ düse in der ausgefahrenen Betriebsposition befindet, sind das Heizelement und die Waschdüse voneinander entfernt. Dies ist aufgrund des lediglich relativ kurzen Zeitraumes, in dem sich die Waschdüse in ihrer Betriebsposition befindet, unerheblich. Ein Einfrieren ist, während sich die Waschdüse in ihrer Betriebsposition befindet, nahezu ausgeschlossen, weil dann die Reinigungsflüssigkeit strömt. Das Heizelement kann relativ leicht an der an sich bekannten Reinigungsvorrichtung angeordnet werden.

Besonders einfach ist das Heizelement bei bekannten Rei­ nigungsvorrichtungen auch nachträglich anzuordnen, wenn das Heizelement zum Beheizen der Waschdüse durch Wär­ mestrahlung ausgebildet ist.

Besonders vorteilhaft ist hierbei eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Heizelement an einem Karosse­ rieelement angeordnet ist. Hierdurch sind an einer her­ kömmlichen, unbeheizten Reinigungsvorrichtung keine kon­ struktiven Änderungen erforderlich. Das Heizelement kann dabei ohne großen Aufwand an einer die Reinigungsvorrich­ tung aufnehmenden Halterung angeordnet werden. Dabei ist eine weitgehende Vormontage des Heizelementes beispiels­ weise im Inneren eines Stoßfängers möglich. Weiterhin kann hierdurch bei einer Beschädigung der Reinigungsvor­ richtung auf den Austausch des Heizelementes verzichtet werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, das Heizele­ ment bei bestehenden Reinigungsvorrichtungen nachzurüs­ ten.

Besonders günstig ist hierbei eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das Heizelement ein elektrisches Wi­ derstandselement hat. Solche Heizelemente ermöglichen ei­ nen einfachen Einbau und besitzen dabei eine relativ ge­ ringe Baugröße. Sie eigenen sich daher auch für den Ein­ satz bei vergleichsweise ungünstigen Platzverhältnissen. Weiterhin kann das elektrische Widerstandselement mittels einer die Außentemperatur erfassenden Steuereinheit re­ gelbar ausgeführt sein. Die hierzu erforderlichen Temperatursensoren sind in heutigen Fahrzeugen häufig bereits vorhanden, so dass die Ansteuerung des Widerstandselemen­ tes problemlos in die Steuereinheit integrierbar ist.

Besonders sinnvoll ist hierbei eine Weiterbildung der Er­ findung, bei der das Heizelement ein PTC-Element hat. Ein solches PTC-Element (Positive Temperature Coefficient), welches auch als Kaltleiter bekannt ist, erfordert kei­ nerlei zusätzliches Steuerelement, da der elektrische Wi­ derstand des PTC-Elementes temperaturabhängig ist und so­ mit keine zusätzliche Erfassung der Außentemperatur er­ forderlich ist. Hierdurch ist eine leichte Nachrüstung des Heizelementes, insbesondere auch bei Kraftfahrzeugen, die keinen Temperatursensor besitzen, möglich.

Vorteilhaft ist auch eine Weiterbildung der Erfindung, bei der das Heizelement ein die Abwärme des Antriebsmo­ tors des Kraftfahrzeuges übertragendes Wärmeleitelement hat. Dieses Wärmeleitelement ist beispielsweise mit dem Antriebsmotor direkt verbunden und kann so die an dem An­ triebsmotor entstehende Abwärme zum Beheizen der Wasch­ düse nutzen. Hierbei sind für das Heizelement keinerlei elektrische Kontaktierungen erforderlich und ein zusätz­ licher Energieverbrauch entsteht im Gegensatz zu einem elektrisch betriebenen Heizelement nicht.

Hierbei ist eine Ausführungsform der Erfindung besonders gut geeignet, bei der das Heizelement ein die Wärmeener­ gie des Kühlwassers des Antriebsmotors nutzender Wärme­ tauscher ist. Das Heizelement kann hierzu in den Kühlwas­ serkreislauf mittels einer Schlauchverbindung direkt ein­ gebunden werden und ermöglicht so eine problemlose Nut­ zung der vorhandenen Wärmeenergie. Durch Verwendung fle­ xibler Schlauchleitungen lassen sich dabei auch schwer zugängliche Positionen an dem Kraftfahrzeug erreichen.

Bei einer besonders wirkungsvollen Weiterbildung der Er­ findung, bei der das Heizelement in der Ruheposition der Waschdüse gegen diese anlegbar ausgeführt ist, lassen sich die bei der Übertragung der Wärme von dem Heizele­ ment auf die Waschdüse entstehenden Verluste reduzieren. Der hierbei verbesserte Wirkungsgrad des Heizelementes ermöglicht die Verwendung eines Heizelementes geringerer Heizleistung bei unveränderter Leistung. Hierdurch lassen sich Energieeinsparungen erreichen und kostengünstigere Heizelemente verwenden.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung lässt sich auch dadurch erreichen, dass das Heizelement in der Betriebsposition der Waschdüse ausgeschaltet ist. In der Betriebsposition der Waschdüse ist diese von dem Heizelement relativ weit entfernt, so dass das Heizele­ ment wirkungslos ist. Unnötiger Energieverbrauch und da­ mit Kosten können daher durch Ausschalten des Heizelemen­ tes vermieden werden.

Hierzu ist eine Weiterbildung besonders gut geeignet, bei der die Kontaktierung des Heizelementes in der Betriebs­ position der Waschdüse unterbrochen ist. Ein separates Steuerelement, welches zunächst den Betriebszustand er­ fasst und gegebenenfalls die Energiezufuhr zu dem Heize­ lement unterbricht, falls sich die Waschdüse in der Be­ triebsposition befindet, ist daher nicht notwendig. Bei­ spielsweise kann dies durch Kontaktstifte geschehen, die in der eingefahrenen Ruheposition der Waschdüse einen elektrischen Kontakt herstellen und in der ausgefahrenen Betriebsposition die Kontaktierung unterbrechen.

Die Waschdüse könnte mittels des Flüssigkeitsdrucks der Waschflüssigkeit verfahrbar ausgeführt sein. Eine beson­ ders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist hin­ gegen erreicht, wenn die Waschdüse elektromotorisch verfahrbar ist. Hierdurch ist es möglich, zunächst die Waschdüse in die gewünschte Betriebsposition zu verfahren und anschließend den Waschflüssigkeitsfluss auszulösen. Dadurch wird lediglich die zur Reinigung erforderliche Menge der Waschflüssigkeit verbraucht, wobei die die Scheibe verfehlende Menge der Waschflüssigkeit unerheb­ lich ist. Weiterhin wird das bei mittels Flüssigkeits­ druckes betriebenen Reinigungsvorrichtungen als störend empfundene, bauartbedingte Auslaufen überschüssiger Waschflüssigkeit nach Beendigung des Waschvorganges ver­ mieden.

Mit der erfindungsgemäßen Reinigungsvorrichtung lässt sich eine relativ großflächige Scheibe ohne Nachwischen reinigen, wenn die Waschdüse als Fluidic-Düse ausgebildet ist. Als Fluidic-Chip ausgebildete Waschdüsen erzeugen einen zyklisch hin- und herschwingenden Waschflüssig­ keitsstrahl mit einem besonders geringen Querschnitt. Durch das Hin- und Herschwingen des Waschflüssigkeits­ strahls lässt sich beispielsweise ein streifenförmiger Bereich der Scheibe mit Waschflüssigkeit benetzen. Der Waschflüssigkeitsstrahl hat dabei einen sehr hohen Druck, so dass auf der Scheibe anhaftender Schmutz weggespült wird. Diese Waschdüsen haben ovale oder streifenförmige Sprühbereiche, die einfach zu einem großen Sprühbereich addiert werden können.

Die Erfindung läßt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei da­ von in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine seitliche, teilweise geschnittene Dar­ stellung einer erfindungsgemäßen Reinigungs­ vorrichtung in einer Ruheposition,

Fig. 2 die Reinigungsvorrichtung in einer Betriebs­ position.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 1 in einer eingefahrenen Ruheposition. Die Reinigungsvor­ richtung 1 hat einen Hohlzylinder 2 mit einer elektromo­ torischen Antriebseinheit 3, welche an ihrer Unterseite mit zwei elektrischen Kontakten 4, 5 versehen ist. In den Hohlzylinder 2 ist in der dargestellten Ruheposition eine als Schubstange ausgeführte und geschnitten dargestellte Kolbenstange 6 eingeschoben, in deren Innerem ein Wasch­ flüssigkeitskanal 7 angeordnet ist. An einem als Düsen­ horn 8 ausgeführten, oberen Endabschnitt der Kolbenstange 6 besitzt diese eine kugelförmig ausgeführte und beweg­ lich angeordnete Waschdüse 9. Die Waschdüse 9 ist mit dem Waschflüssigkeitskanal 7 verbunden und ermöglicht zur Einstellung des optimalen Sprühwinkels eine individuelle Ausrichtung. In der dargestellten Ruheposition befindet sich die Waschdüse 9 in unmittelbarer Nähe eines Heizele­ mentes 10, welches mittels eines Gehäuses 11 mit dem Hohlzylinder 2 verbunden ist. Zur Versorgung der Reini­ gungsvorrichtung 1 mit Waschflüssigkeit ist der Hohlzy­ linder 2 an seiner Unterseite mit einer lediglich ab­ schnittsweise dargestellten Waschflüssigkeitsleitung 12 verbunden.

Die Fig. 2 zeigt die Reinigungsvorrichtung 1 in einer Betriebsposition, in der die Kolbenstange 6 aus dem Hohlzylinder 2 mittels der Antriebseinheit 3 gegenüber dem unbeweglichen Heizelement 10 herausgefahren ist. An­ deutungsweise ist das Austreten von Waschflüssigkeit aus der mit dem Waschflüssigkeitskanal 7 verbundenen Wasch­ düse 9 dargestellt. In dieser Position kann das Düsenhorn 8 beispielsweise durch eine nicht dargestellte Öffnung eines Stoßfängers nach außen hervortreten und so in eine zur Scheibenreinigung günstige Position gelangen. Ebenfalls nicht dargestellt ist die in der Betriebsposition unterbrochene Verbindung der elektrischen Kontakte 4, 5, die eine unnötige Energieversorgung des Heizelementes 10 in der Betriebsposition verhindert.

Claims (12)

1. Reinigungsvorrichtung für eine Scheibe eines Kraft­ fahrzeuges, insbesondere Streuscheibe einer Kraftfahr­ zeugleuchte, mit einer mittels eines Heizelementes be­ heizbaren, zum Besprühen der Scheibe mit Waschflüssigkeit vorgesehenen Waschdüse, welche von einer Ruheposition in eine Betriebsposition verfahrbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10) ortsfest in unmittelbarer Nähe zu der in Ruheposition befindlichen Waschdüse (9) positioniert ist.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Heizelement (10) zum Beheizen der Waschdüse (9) durch Wärmestrahlung ausgebildet ist.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Heizelement (10) an einem Karosseriee­ lement angeordnet ist.

4. Reinigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10) ein elektrisches Widerstandselement hat.

5. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Heizelement (10) ein PTC-Element hat.

6. Reinigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10) ein die Abwärme des Antriebsmotors des Kraftfahrzeuges übertragendes Wärmeleitelement hat.

7. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Heizelement (10) ein die Wärmeenergie des Kühlwassers des Antriebsmotors nutzender Wärmetau­ scher ist.

8. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Heizelement (10) in der Ruheposition der Waschdüse (9) gegen diese anlegbar ausgeführt ist.

9. Reinigungsvorrichtung nach zumindest einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (10) in der Betriebsposition der Waschdüse (9) ausgeschaltet ist.

10. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Kontaktierung des Heizelementes (10) in der Betriebsposition der Waschdüse (9) unterbro­ chen ist.

11. Reinigungsvorrichtung nach zumindest einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschdüse (9) elektromotorisch verfahrbar ist.

12. Reinigungsvorrichtung nach zumindest einem der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Waschdüse (9) als Fluidic-Düse ausgebildet ist.