DE2434492A1

DE2434492A1 - Scheibenwaschanlage fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2434492A1
Application number: DE19742434492
Authority: DE
Inventors: Horst Schlick
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1974-07-18
Filing date: 1974-07-18
Publication date: 1976-01-29
Also published as: FR2278542B3; IT1039794B; FR2278542A1; GB1500784A

Description

VDO * 6 FRANKFURT/MAIN

ADOLF SCHINDLING AG GRÄFSTRASSE

Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge mit zwei Waschstellen, insbesondere an der Frontscheibe und den Scheinwerferstreuscheiben, mit einem Flüssigkeitsbehälter, einer reversibel antreibbaren Pumpe, insbesondere einer Flügelradpumpe mit einer Flüssigkeitszuführung, und einem diese antreibenden Gleichstrommotor, der über einen Schalter an Betriebsspannung legbar ist, und den Waschstellen zugeordneten Düsen, die über Leitungen mit dem Ausgang der Pumpe verbunden sind.

Es sind Scheiben- und Scheinwerferwaschanlagen bekannt,, bei denen die den Scheinwerferstreuscheiben zugeordneten Düsen über ein Überdruckventil an die zu den der Frontscheibe zugeordneten Düsen führende Zuleitung angeschlossen sind und die Drehzahl des die Pumpe antreibenden Elektromotors mittels eines Schalters auf zwei unterschiedlich große Werte einstellbar ist. Durch die unterschiedlichen Drehzahlen ergeben sich unterschiedlich hohe Flüssigkeitsdrücke in den Leitungen, so daß sich bei geeigneter Dimensionierung einer solchen Einrichtung das Überdruckventil durch den höheren Flüssigkeitsdruck aufsteuern läßt. Diese bekannte Waschanlage hat den Nachteil, daß zur Umschaltung des Motors auf zwei Geschwindigkeiten entweder Änderungen an den Motorwicklungen vorgenommen werden müssen, was aufwendig und teuer ist, oder elektrisch hoch belastbare Widerstände in den SchaltStromkreis eingesetzt werden müssen, was insbesondere den Wirkungsgrad des Antriebsmotors ungünstig beeinflußt. Da zudem die meisten Elektromotor-Pumpen-Systeme so ausgelegt sind, daß sie bei maximaler Drehzahl des Motors einen für eine einwandfreie Säuberung der Frontscheibe bei mittleren bis hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten erforderlichen

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Sprühstrahl erzeugen, ist durch Einführung dieser bekannten Maßnahmen entweder eine einwandfreie Säuberung nicht mehr gewährleistet oder es sind stärkere Antriebsmotore notwendig, die die Einrichtung erheblich verteuern.

Bei einer anderen bekannten Scheiben- und Scheinwerferwaschanlage sind die einzelnen Waschstellen mittels eines manuell oder elektrisch betätigbaren Verteilerorgans unabhängig voneinander mit der Pumpe verbindbar. Auch diese Anlage ist relativ teuer. Zudem läßt sie sich nicht durch einen im Lenkstockschalter untergebrachten Schalter bedienen, so daß ihr Anwendungsbereich begrenzt ist.*

Diese Nachteile der bekannten Scheibenwaschanlage sollen durch die Erfindung beseitigt v/erden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenwaschanlage zu schaffen, die möglichst billig ist, einen bauteilarmen Aufbau besitzt und bei jeder Betätigung einen genügend hohen Spritzdruck liefert. Zudem soll sie einen derartigen Aufbau besitzen, daß sie erwünschtenfalls durch einen im Lenkstock angeordneten Schalter betätigt werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der eingangs beschriebenen Scheibenwaschanlage erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Schaltsystem vorgesehen ist, das die Betriebsspannung in einer ersten Schaltstufe in einer ersten Polarität und in einer zweiten Schaltstufe in einer zweiten Polarität an den Gleichstrommotor anlegt und daß die Pumpe mit einem zweiten Ausgang versehen ist und beide Ausgänge derart ausgebildet sind, daß beim Betrieb des Gleichstrommotors mit der einen Betriebsspannungspolarität im ersten Ausgang ein höherer Flüssigkeitsdruck als im zweiten und beim Betrieb mit der anderen Betriebsspannungspolarität im zweiten Ausgang ein höherer Flüssigkeitsdruck als im ersten entsteht, und auf die Flüssigkeitsdrücke ansprechende Mittel vor-

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handen sind, durch die die Versorgung der Waschstellen mit Flüssigkeit in einer vorbestimmten Weise steuerbar ist.

Bei einer solchen Scheibenwaschanlage wird das Wirksam- bzw. Unwirksamschalten der Waschstellen durch die in den Pumpenausgängen entstehenden Flüssigkeitsdrücke im Zusammenwirken mit den auf diese Drücke ansprechenden Mitteln bewirkt, was bedeutet, daß an jeder Waschstelle immer der maximale Spritzdruck zur Verfügung steht. Die erfindungsgemäße Lösung erfordert zudem nur geringfügige konstruktive Änderungen an der Pumpe, jedoch keinerlei Änderungen am Motor, so daß die bisher benutzten Elektromotoren weiter verwendet werden können. Zusätzliche Bauelemente im elektrischen Stromkreis werden nicht benötigt.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Scheibenwaschanlage besteht darin, daß lediglich durch unterschiedliches Verbinden der Düsen der Waschstellen mit den Ausgängen der Pumpe die Anlage an die verschiedensten Forderungen hinsichtlich des Wirksam- bzw. Unwirksamschaltens der einzelnen Waschstellen angepaßt werden kann. So ist bei einer insbesondere für Lastkraftwagen vorteilhaften Ausführungsform der eine Ausgang der Pumpe mit den Düsen der einen Waschstelle und der andere Ausgang mit den Düsen der anderen Waschstelle verbunden. Auf diese Weise können die Scheinwerferstreuscheiben, die schneller verschmutzen und somit häufiger gereinigt werden müssen als die Frontscheibe des Lastkraftwagens unabhängig von der Frontscheibe gewaschen werden. Dies gewährleistet einen sparsamen Verbrauch der Waschflüssigkeit. Bei einer anderen, insbesondere für Personenwagen zweckmäßigen Ausführungsform ist der eine Ausgang der Pumpe mit den Düsen der einen Waschstelle und über ein überdruckventil mit denen der anderen Waschstelle und der andere Ausgang mit den Düsen der anderen

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Waschstellen verbunden. Hierbei werden in einem Fall sowohl die Streuscheiben als auch die Frontscheibe und im anderen Fall nur die Streuscheiben bzw. nur die Frontscheibe gereinigt. Durch Einbeziehung des Schalters für die Außenbeleuchtung des Kraftfahrzeugs in das Schaltsystem kann darüber hinaus erreicht werden, daß das Reinigen der Steuscheibennur bei eingeschalteter Außenbeleuchtung stattfindet. Dadurch läßt sich der Waschflüssigkeitsverbrauch weiter verringern.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist als auf die Flüssigkeit sdrücke ansprechendes Mittel jedem Ausgang der Pumpe ein Überdruckventil zugeordnet. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß in vielen Fällen keine zusätzlichen Überdruckventile benötigt werden, sondern bereits vorhandene Überdruckventile benutzt werden können oder lediglich ausgetauscht werden müssen. Im allgemeinen befindet sich nämlich zwischen den Waschstellen und der Pumpe ein Überdruckventil, das verhindert, daß nach einem Spritzvorgang die Waschflüssigkeit von den der Frontscheibe zugeordneten Düsen zum Behälter zurückfließt und bei einer erneuten Betätigung der Waschanlage erst die gesamte von der Pumpe zur Düse führende Leitung wieder mit Flüssigkeit gefüllt v/erden muß, ehe Flüssigkeit aus der Düse austreten kann. Ebenso wird im allgemeinen in die Zuleitung zu den den Streuscheiben zugeordneten Düsen ein Überdruckventil eingesetzt, entweder um ein Auslaufen der Flüssigkeit zu verhindern, wenn die Düsen unter dem Behälterniveau liegen, oder um ein Zurückfließen der Flüssigkeit aus den obengenannten Gründen zu verhindern, wenn die Düsen über dem Behälterniveau liegen.

Insbesondere bei Verwendung einer Flügelradpumpe mit einer zur Rotationsachse des Flügelrades konzentrischen Flüssigkeitszuführung kann es geschehen, daß der in den Pumpenausgängen entstehende minimale Flüssigkeitsdruck im Vergleich zum maximalen

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Flüssigkeitsdruck so groß ist, daß bei Benutzung von oberhalb des minimalen Flüssigkeitsdruckes öffnenden Überdruckventilen an diesen bei Beaufschlagung mit dem maximalen Flüssigkeitsdruck ein unerwünscht hoher Druckabfall auftritt. Dieser Nachteil kann nach einem weiteren Gedanken der Erfindung dadurch beseitigt werden, daß als auf die Flüssigkeitsdrücke ansprechendes Mittel ein durch das Druckgefälle zwischen den beiden Ausgängen betätigbares Steuerventil vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt das Steuerventil zwei durch eine Membran getrennte Druckkammern, von denen jede einen durch die Membran verschließbaren, in einen Anschlußstutzen übergehenden Ventilsitz und mindestens eine der beiden Kammern einen weiteren, unverschließbaren Anschlußstutzen aufweist.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung zwei Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutert. Es zeigen

Fig.1 eine Scheibenwaschanlage mit auf die unterschiedlichen Flüssigkeitsdrücke ansprechenden Überdruckventilen und

Fig.2 eine Scheibenwaschanlage mit einem auf die unterschiedlichen Flüssigkeitsdrücke ansprechenden Steuerventil.

Die Scheibenwaschanlage nach Figur 1 umfaßt einen Behälter für die Waschflüssigkeit, eine Flügelradpumpe 2 mit einem Flügelrad 3 und einer seitlichen, im Betrieb unterhalb des Flüssigkeitsniveaus im Behälter liegenden Flüssigkeitszuführung 4, einen die Pumpe antreibenden Gleichstrommotor 5 mit zwei elektrischen Anschlüssen 6 und 7, einen Schalter 8, ein der Frontscheibe zugeordnetes Düsenpaar 9 und zwei den

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Scheinwerferstreuscheiben zugeordnete Düsen 10.

Die Flügelradpumje 2 besitzt zwei einander gegenüberliegende, seitliche Ausgänge 11 und 12, von denen der eine über ein Überdruckventil 13 und die Leitung 14 mit den Düsen 9 und der andere über ein Überdruckventil 15 und die Leitung 16 mit den Düsen 10 verbunden ist. Des weiteren sind die Düsen'9 über die Leitung 17 und ein Überdruckventil 18, das in Pfeilrichtung öffnet, mit der Leitung 16 verbunden.

Die beiden elektrischen Anschlüsse 6 und 7 liegen jeweils an zwei Kontaktflächen 19 und 20 bzw. 21 und 22, die auf der Innenseite der Gehäusewand 23 des Tastschalters 8 sitzen. Gegenüber den Kontaktflächen 19 bis 22 befinden sich zwei weitere, langgestreckte Kontaktflächen 24 und 25, von denen eine auf negativem oder Nullpotential und die andere auf positivem Potential liegt. Im Schaltergehäuse ist ein gegen eine Feder 26 längsbewegbarer Schaltkolben 27 mit zwei Schleifkontakten 28 und 29 angeordnet.

Befindet sich der Schaltkolben 27 in der Position "0" so ist die gesamte Waschanlage abgeschaltet. Wird der Kolben 27 in die Position "A" verschoben, so beginnt der Motor 5 in einer vorgegebenen ersten Richtung umzulaufen. In dieser Umlaufrichtung entstehe im Ausgang 11 ein hoher Flüssigkeitsdruck. Die Folge ist, daß das Überdruckventil 13 öffnet und über die Leitung die Waschflüssigkeit zu den Düsen 9 gelangt und von dort auf die Windschutzscheibe gesprüht wird. Das Überdruckventil 18 ist hierbei geschlossen und verhindert, daß die Waschflüssigkeit über die. Leitungen 17 und 16 zu den Düsen 10 gelangen kann.

Wird der Kolben 27 in die Position "B" verschoben, so beginnt der Motor 5 in der zur vorigen Richtung entgegengesetzten Richtung umzulaufen. Dadurch entsteht nunmehr im Ausgang 12 ein hoher Flüssigkeitsdruck. Demzufolge wird das Überdruckventil 15 geöffnet und die Waschflüssigkeit gelangt einmal

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über die Leitung 16 zu den Düsen 10 und zum anderen über die Leitung 17 und das nunmehr geöffnete Ventil 18 zu den Düsen 9.

Die in den Leitungen 14 und 16 liegenden Überdruckventile 13 und 15 verhindern das Leerlaufen der Leitungen 14 und 16 und gleichzeitig ein eventuelles Ansaugen von Luft durch die Pumpe bzw. das Wirksamwerden geringer, in den Ausgängen 11 und 12 auftretenden Flüssigkeitsdrücke. Sie sind, wie schon erwähnt, in den üblichen Waschanlagen im allgemeinen bereits vorhanden.

Die Scheibenwaschanlage nach Figur 2 enthält eine Flügelradpumpe 2' mit einer zur Rotationsachse des Flügelrades 3 konzentrischen ,unterhalb des Flüssigkeitsniveaus im Behälter 1 liegenden Flüssigkeitszuführung 4'. Bei einer solchen Pumpe treten, wenn nicht die seitlichen Ausgänge 11 und 12 an ihrer Einmündung in den Pumpenraum entsprechend ausgebildet sind,relativ hohe minimale Flüssigkeitsdrücke in den Ausgängen auf. Bei einer diesbezüglichen Pumpe ergaben sich Minimaldrücke von 0,8 atü und Maximaldrücke von 1,4 atü. Aus den obengenannten Gründen ist daher zur Steuerung der Versorgung der Waschstellen mit Flüssigkeit ein Steuerventil 30 vorgesehen.

Das Steuerventil 30 besteht aus einem Gehäuse 31 und einer den Gehäuseinnenraum in zwei Druckkammern 32 und 33 unterteilenden Membran 34, die zwei Ventilverschlußplatten 35 und 36 trägt. Die Ventilverschlußplatte 35 ist einem Ventilsitz 37 zugeordnet und die Verschlußplatte 36 einem Ventilsitz 38. Beide Ventilsitze 37 und 38 gehen jeweils in einen Anschlußstutzen 39 bzw. 40 über. In die Druckkammer 33 mündet ein weiterer Anschlußstutzen 41, der mit dem Ausgang 12 der Pumpe 2' verbunden ist. An den Anschlußstutzen 40 sind die Scheinwerferdüsen 10 angeschlossen, während der Anschlußstutzen 39 mit der vom Ausgang zu den Frontscheibendüsen 9 verlaufenden Leitung 14 in Verbindung steht.

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Beim Umlauf des Motors 5 im Uhrzeigersinn stellt sich im Ausgang 11 ein maximaler Flüssigkeitsdruck von beispielsweise 1,4 atü und im Ausgang 12 ein minimaler Flüssigkeitsdruck von beispielsweise 0,8 atü ein. Dies hat zur Folge, daß die Düsen mit Flüssigkeit beaufschlagt werden, nicht jedoch die Düsen 10, da aufgrund des herrschenden Druckgefälles von Ausgang 11 nach Ausgang 12 die Ventilverschlußplatte 36 gegen ihren Ventilsitz gedrückt v/ird, wodurch die Düsen 10 vom Ausgang abgetrennt sind.

Bei Umlauf des Motors 5 im Gegenuhrzeigersinn stellt sich im Ausgang 12 ein maximaler Flüssigkeitsdruck von 1,4 atü und im Ausgang 11 ein minimaler Flüssigkeitsdruck von 0,8 atü' ein. Infolgedessen wird die Ventilverschlußplatte 36 vom Ventilsitz 38 abgehoben und die Ventilverschlußplatte 35 gegen den Ventilsitz 37 gedrückt. Beide Waschstellen werden nunmehr mit Flüssigkeit beaufschlagt und zwar die Düsen 10 mit einem höheren Druck als die Düsen 9. Dieser Druckunterschied kann, falls gewünscht dadurch beseitigt werden, daß die beiden Leitungen 14 und 16 über ein in Pfeilrichtung öffnendes Ventil 18' verbunden werden. Auswirkungen auf das Steuerventil 30 ergeben sich aufgrund der in diesem Steuerzustand unterschiedlichen Größe der wirksamen Membranflachen nicht. Eventuelle Auswirkungen auf die Pumpe können durch Einsetzen eines in Pfeilrichtung öffnenden Ventils 42 in die Leitung 14 - gestrichelt gezeigt - beseitigt werden. Durch Anordnung eines weiteren Anschlußstutzens 43, der in die Druckkammer 32 mündet, und Anschluß der Düsen 9 an diesen Stutzen, kann auch eine völlig voneinander getrennte Beaufschlagung der Düsen 9 und 10 mit Flüssigkeit erfolgen. In einem solchen Fall wird das Ventil 18' nicht benötigt.

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Claims

Ansprüche.

1./ Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge mit zwei Waschstellen, insbesondere am der Frontscheibe und den Scheinwerferstreuscheiben, mit einem Flüssigkeitsbehälter, einer reversibel antreibbaren Pumpe, insbesondere einer Flügelradpumpe mit einer Flüssigkeitszuführung, und einem diese antreibenden Gleichstrommotor, der über einen Schalter an Betriebsspannung legbar ist, und den Waschstellen zugeordneten Düsen, die über Leitungen mit dem Ausgang der Pumpe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schaltsystem (8) vorgesehen ist, das die Betriebsspannung in einer ersten Schaltstufe (A) in einer ersten Polarität und in einer zweiten Schaltstufe (B) in einer zweiten Polarität an den Gleichstrommotor (5) anlegt und daß die Pumpe (2,2') mit einem zweiten Ausgang (12) versehen ist und beide Ausgänge (11,12) derart ausgebildet sind, daß beim Betrieb des Gleichstrommotors (5) mit der einen Betriebsspannungspolarität im ersten Ausgang (11) ein höherer Flüssigkeitsdruck als im zweiten und beim Betrieb mit der anderen Betriebsspannungspolarität im zweiten Ausgang (12) ein höherer Flüssigkeitsdruck als im ersten entsteht, und auf die Flüssigkeitsdrücke ansprechende Mittel (13,15,18,18*,30) vorhanden sind, durch die die Versorgung der Waschstellen mit Flüssigkeit in einer vorbestimmten Weise steuerbar ist.

2./ Scheibenwaschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Ausgang (12) der Pumpe (2,2^f) mit den Düsen (10) der einen Waschstelle und der andere Ausgang (11) mit den Düsen (9) der anderen Waschstelle verbunden ist.

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3./ Scheibenwaschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Ausgang (12) der Pumpe (2,2') mit den Düsen (10) der einen Waschsteile und über ein Überdruckventil (18) mit den Düsen (9) der anderen Waschstelle und der andere Ausgang (11) mit den Düsen (9) der anderen Waschstelle verbunden ist.

4./ Scheibenwaschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als auf die Flüssigkeitsdrücke ansprechende Mittel jedem Ausgang (11,12) der Pumpe ein Überdruckventil (15,16) zugeordnet ist.

5./ Scheibenwaschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als auf die Flüssigkeitsdrücke ansprechende Mittel ein durch das Druckgefälle zwischen den beiden Ausgängen (1-1,12) betätigbares Steuerventil (30) vorgesehen ist.

6./ Scheibenwaschanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (30) zwei durch eine Membran (34) getrennte Kammern (32,33) besitzt, von denen jede einen durch die Membran (34) verschließbaren,in einen Anschlußstutzen (39,40) übergehenden Ventilsitz (37,38) und mindestens eine der beiden Kammern (32,33) einen weiteren Anschlußstutzen (41,43) aufweist.

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