DE2612175C3 - Düse zum tropfenweisen Aufbringen von Waschflüssigkeit auf eine Waschstelle - Google Patents

Düse zum tropfenweisen Aufbringen von Waschflüssigkeit auf eine Waschstelle

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DE2612175C3
DE2612175C3 DE2612175A DE2612175A DE2612175C3 DE 2612175 C3 DE2612175 C3 DE 2612175C3 DE 2612175 A DE2612175 A DE 2612175A DE 2612175 A DE2612175 A DE 2612175A DE 2612175 C3 DE2612175 C3 DE 2612175C3
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    • B60S1/46—Cleaning windscreens, windows or optical devices using liquid; Windscreen washers
    • B60S1/48—Liquid supply therefor
    • B60S1/52—Arrangement of nozzles; Liquid spreading means

Description

Die Erfindung betrifft eine Düse zum tropfenweisen Aufbringen von Waschflüssigkeit auf eine Waschstelle - insbesondere zur Anwendung bei der Reinigung von durchsichtigen oder durchscheinenden Scheiben bei Kraftfahrzeugen -, die eine von zwei Stirnflächen und einer Mantelfläche gebildete, im we sentlichen zylindrische Verwirbelungskammer mit einer in eine der Stirnflächen eingebrachten Einlaßöffnung und einer in die Mantelfläche eingebrachten
Auslaßöffnung aufweist.
Bei den bekannten Düsen zum Aufbringen von Reinigungsflüssigkeit auf eine Waschstelle besteht ein wesentlicher Nachteil darin, daß die Reinigungsflüs- > sigkeit in den nahegelegenen Bereichen der za waschenden Fläche mit einer höheren Tropfendichte auftrifft als auf die weiter entfernt liegenden Bereiche. Außerdem erzeugen die bekannten Düsen lediglich einen Sprühnebel von vielen kleinen Wassertröpf-
H) chen.
Durch die DE-PS 1400729 ist eine Verteilerdüse bekanntgeworden, die eine von zwei Stirnflächen und einer Mantelfläche gebildete Verwirbelungskammer mit einer in eine der Stirnflächen eingebrachten Ein- > laßöffnung und einer in die Mantelfläche eingebrachten Auslaßöffnung aufweist. Die Anordnung von Auslaßöffnung zur Einlaßöffnung bei dieser Düse sorgt für eine sehr starke Verwirbelung der Waschflüssigkeit innerhalb der Verwirbelungskammer, so
daß die i.ustretenden Tropfen sehr klein sind und eine geringe kinetische Energie haben. Eine derartige Verteilerdüse eignet sich nicht zur Reinigung ohne Unterstützung durch Wischen.
Ferner ist durch die DE-OS 2414732 eine Düse
2> zur Verteilung von hochviskosen Massen bekannt, bei der die Auslaßöffnung im Übergangsuereich von der Mantelfläche zu einer Stirnfläche liegt. Diese Düse weist jedoch keine Drossel auf, so daß innerhalb der Düse keine Verwirbelung auftritt. Eine Drossel würde
jo bei dem hier angegebenen Verwendungszweck zur Verstopfung der Düse führen. Die Verwendung dieser Düse bei niederviskosen Massen, z. B. Wasser, würde jedoch auch nicht das für eine Reinigung ohne unterstützendes Wischen erforderliche StrahSbild erzeugen,
Γι da die für die notwendige Verwirbelung erforderliche Drossel fehlt.
Die aus der US-PS 3737108 und aus der GB-PS 718760 bekannten Düsen weisen ebenfalls keine Drossel auf, so daß innerhalb der Düse keine Verwirbelung der Waschflüssigkeit auftritt. Außerdem ist bei diesen Düsen die Auslaßöffnung so groß ausgeführt, daß sie von einer Seitenwandung ausgehend über die Düsenmitte hinwegreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Düse zu schaf-
Γ) fen, bei der die Flüssigkeit in Tropfenform austritt und eine solche Tropfenverteilung aufweis.1, daß die Tropfendichte in den naheliegenden Bereichen einer Waschstelle genauso groß ist wie die Tropfendichte der weiter entfernt liegenden Bereiche einer Wasch-
>o stelle. Außerdem soll die Waschflüssigkeit nicht vernebelt werden, sondern aus der Düse in relativ großen Tropfen austreten, die beim Aufprallen auf die zu reinigende Fläche zerplatzen und somit eine gute Reinigungswirkung ohne zusätzliches Wischen zeigen.
-,-, Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Einlaßöffnung einen kleineren Querschnitt aufweist als der sich daran anschließende Teil der Verwirbelungskammer, daß die Auslaßöffnung im Übergangsbereich von der Mantelfläche zu der der
Mi Einlaßöffnung gegenüberliegenden Stirnfläche derart eingebracht ist, daß die Projektion der Auslaßöffnung in eine Ebene senkrecht zur Hauptströmungsrichtung in der Verwirbelungskammer die entsprechende Projektion eines - in Hauptströmungsrichtung gesehen
„-, - unmittelbar vor der Auslaßöffnung liegenden Querschnitts der Verwirbelungskammer teilweise überdeckt, innerhalb von ihr liegt und ihre Mittelachse nicht überdeckt, daß der in die Eintrittsöffnung über-
gehende Bereich der Mantelfläche keine Hinterschneidung aufweist, und daß die Einlaßöffnung derart angeordnet ist, daß zumindest ein Teil der aus der Einlaßöffnung austretenden Flüssigkeit von der Stirnfläche umgelenkt wird.
Eine derartig gestaltete Düse hat noch den Vorteil, daß sie sehr leicht im Spritzverfahren hergestellt werden kann, da die Auslaßöffnung so liegt, daß sie von einem in Hauptauszugsrichtung bewegten Stempel geformt werden kann.
Ein weiterer fertigungstechnischer Vorteil ergibt sich dadurch, wenn in einer Weiterbildung der Erfindung die Einlaßöffnung in der Mittelachse der Verwirbelungskammer angeordnet ist, da somit bei symmetrischer Form eines die Einlaßöffnung enthaltenden Einsatzstückes die Einsatzlage nicht genau fixiert sein muß.
Bei einer sich in der Breite erstreckenden Waschfläche und einer nahe davor angeordneten Düse muß die Auslaßöffnung sehr breit ausgeführt sein. Das ergibt bei einem kreisrunden Querschnitt der Verwirbelungskammer das Problem, daß die Auslaßöffnung bei der Verbreiterung zumindest im mittleren Bereich zu hoch wird, so daß die Verteilung der Tropfendichte unregelmäßig und letztere im mittleren Bereich der Waschstelle zu hoch ist. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, daß bei breiten Wasserkegeln, wobei die Tropfendichte über die gesamte Fläche gleichmäßig sein soll, gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung die obere und untere Kante der Auslaßüffnung - entgegen der Hauptströmungsrichtung in der Verwirbelungskammer gesehen - parallel oder in der gleichen Richtung durchgebogen verlaufen.
Soll bei einer zu reinigenden Fläche die Tropfendichte im mittleren Bereich besonders hoch sein, so ist es gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung zweckmäßig, der Auslaßöffnung - entgegen der Hauptströmungsrichtung in der Verwirbelungskammer gesehen - die Querschnittsform einer konvexen oder bikonvexen Linse zu geben.
Zur Verbesserung und Verstärkung der Verwirbelung in der Verwirbelungskamnier ist es weiterhin vorteilhaft, die der Einlaßöffnung gegenüberliegende Stirnfläche der Verwirbelungskammer kuppelartig ausgehöhlt auszubilden, da damit die Umlenkung des Teils der in die Verwirbelungskammer einströmenden Waschflüssigkeit, die nicht direkt durch die Auslaßöffnung die Verwirbelungskammer verläßt, besser und wirkungsvoller im Hinblick auf eine gute Verwirbelung umgelenkt wird.
Einige vorteilhafte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Düse sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen
Fig. 1-4 Düsen im Querschnitt mit unterschiedlich ausgebildeter Verwirbelungskammer, während
Fig. 5-7 unterschiedliche Ausführungsbeispiele der der Einlaßöffnung gegenüberliegenden Stirnfläche der Verwirbelungskammer darstellen.
Die in Fig. 12 vereinfacht dargestellte Düse weist eine Verwirbelungskammer 1 auf, die von der Mantelfläche 2, der Stirnfläche 3 und der Stirnfläche 4 begrenzt wird. In der von einer Einsatzscheibe 5 gebildeten Stirnfläche 4 ist die Einlaßöffnung 6 angeordnet. Die Auslaßöffnung 7 ist in dem Übergangsbereich von Mantelfläche 2 und Stirnfläche 3 angeordnet, und zwar derart, daß die Auslaßöffnung
sowohl in axialer Richtung χ gesehen als auch aus der senkrecht hierzu stehenden Richtung y gesehen eine Projektionsfläche zeigt. Die in die Verwirbelungskammer 1 eindringende Waschflüssigkeit dringt teilweise durch die Auslaßcffnung 7 direkt aus, zum anderen Teil prallt sie jedoch gegen die Stirnfläche 3, 3a, 3b, 3c und wird in entgegengesetzter Richtung umgelenkt. Hierbei prallt sie wiederum mit der in die Verwirbelungskammer eindringenden Flüssigkeit zusammen, so daß hier eine intensive Verwirbelung eintritt. Der die Verwirbelungskammer 1 direkt durchströmende Anteil der Waschflüssigkeit trifft dabei auf die am weitesten weg liegenden Bereiche der Waschstelle auf. Der gesamte Waschkegel setzt sich aus einem über die gesamte Breite sich erstreckenden dünnen Wasservorhang, der sich fächerartig über die gesamte Höhe der zu reinigenden Waschstelle bewegt, zusammen. Die Schwingfrequenz hierbei ist jedoch so hoch, daß sie kaum mit bloßem Augen zu erkennen ist.
Zur Verbesserung der Verwirbelung in der Verwirbelungskammer, und damit zur Erhöhung des Wirkungsgrades der Düse, ist die Stirnfläche 3, wie bei 3a, 3b, 3c gezeigt, kuppelartig ausgehöhlt.
Die Größe und Form der von der Waschflüssigkeit besprühten Waschstelle ist bestimmt durch die Größe und Form der Auslaßöffnung. Weiterhin wird durch die Form der Auslaßöffnung noch die Wasserverteilung, gesehen über die gesamte zu reinigende Fläche, bestimmt. Eine Verbreiterung der Waschstelle zieht ebenfalls eine Verbreiterung der Auslaßöffnung nach sich. Bei einer Verwirbelungskammer mit kreisrundem Querschnitt würde das bei einer sehnenartig verlaufenden oberen Kante der Auslaßöffnung ebenfalls eine Veränderung der Wasserverteilung und somit der Tropfendichte, gesehen über die gesamte zu reinigende Fläche, nach sich ziehen. Um dies im wesentlichen zu verhindern, weist die obere, in der Stirnfläche 3 verlaufende Kante 8 der Auslaßöffnung 7 entgegen der Hauptströmungsrichtung χ in der Verwirbelungskammer 1 gesehen — einen zu der unteren Kante 9 parallel oder zumindest in der gleichen Richtung durchgebogenen Verlauf auf. Dabei kann die Kante 8 kreisbogenförmig oder in Form eines stumpfen Winkels verlaufen. Das Ziel dieser Maßnahme ist, die Auslaßöffnung in ihrem mittleren Bereich zu verengen. Soll die Wasserverteilung ungleichmäßig, d. h. die Tropfendichte in der Mittelebene der zu reinigenden Fläche stärker sein, so wird die Höhe der Auslaßöffnung 7 in ihrem mittleren Bereich vergrößert. Dies erfolgt durch eine Auslaßöffnung 7, deren Kanten 8 und 9 - entgegen der Hauptströmungsrichtung χ in der Verwirbelungskammer 1 gesehen - die Querschnittsform einer konvexen oder bikonvexen Linse aufweisen.
Grundsätzlich sind alle Formen für die Auslaßöffnung? möglich. Für die Reinigung von Abschlußscheiben der Kraftfahrzeugscheinwerfer haben sich besonders die in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiele bewährt Selbstverständlich können diese, ohne eine merkliche Verschlechterung der Reinigungswirkung zu bekommen, geringfügig abgeändert werden. Von der Ausführungsform der Verwirbelungskammer hat sich besonders die in Fig. 2 dargestellte für den vorstehend genannten Zweck bewährt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Düse zum tropfenweisen Aufbringen von Waschflüssigkeit auf eine Waschstelle - insbesondere zur Anwendung bei der Reinigung von durchsichtigen oder durchscheinenden Scheiben bei Kraftfahrzeugen -, die eine von zwei Stirnflächen und einer Mantelfläche gebildete, im wesentlichen zylindrische Verwirbelungskammer mit einer in eine der Stirnflächen eingebrachten Einlaßöffnung und einer in die Mantelfläche eingebrachten Auslaßöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (6) einen kleineren Querschnitt aufweist als der sich daran anschließende Teil der Verwirbelungskammer (1), daß die Auslaßöffnung (7) im Übergangsbereich von der Mantelfläche (2) zu der der Einlaßöffnung (6) gegenüberliegenden Stirnfläche (3) derart eingebracht ist, daß die Projektion der Auslaßöffnung (3) in eine Ebene senkrecht zur Hauptströmungsrichtung in der Verwirbelungskammer (1) die entsprechende Projektion eines - in der Hauptströmungsrichtung gesehen - unmittelbar vor der Auslaßöffnung (7) liegenden Querschnitts der Verwirbelungskammer teilweise überdeckt, innerhalb von ihr liegt und ihre Mittelachse nicht überdeckt, daß der in die Austrittsöffnung (7) übergehende Bereich der Mantelfläche (2) keine Hinterschneidung aufweist und daß die Einlaßöffnung (6) derart angeordnet ist, daß zumindest ein Teil der aus der Einlaßöffnung (6) austretenden Flüssigkeit von der Stirnfläche (3) umgelenkt wird.
2. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (6) in der Mitte der einen Stirnfläche (4) der Verwirbelungskammer (1) angeordnet ist.
3. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere (8) und untere (9) Kante der Auslaßöffnung (7) - entgegen der Hauptströmungsrichtung in der Verwirbelungskammer (1) gesehen - parallel oder in der gleichen Richtung durchgebogen verlaufen.
4. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (7) - entgegen der Hauptströmungsrichtung in der Verwirbelungskammer (1) gesehen - die Querschnittsform einer konvexen oder bikonvexen Linse aufweist.
5. Düse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Einlaßöffnung (6) gegenüberliegende Stirnfläche (3) kuppelartig ausgehöhlt ist.
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