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Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge
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Die Erfindung betrifft eine Scheibenwaschaniage für Kraftfahrzeuge
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Scheibenwaschanlagen dienen der Verkehrssichorheit und ihnon kommt
in naßkalter Jahreszeit ganz besondere Bedeutung zu. Insbesondere bei salznasson
Straßen, trockenem Wetter und dichtem Verkehr werden die Fahrzeugscheiben besonders
stark verschmutzt und müssen häufiger gereinigt worden.
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Lin Einfrieren der Scheibenwaschanlage bei solchen Verkohrs-bzw. Straßenzuständen
würe besonders lästig.
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Zur Vermeidung des Einfrierens der Scheibenwaschanlage gibt @ man
daher dem Scheibenwaschwasser ein Frostschutzmittel zu. Hierdurch kann jedoch praktisch
nur ein begrenzter Frostschutz erreicht werden, da bei vermehrtem Waschwasserverbrauch
das Frostschutzmittel zu einem Kostenfaktor werden kann und weil bei zu starker
Konzentration des Frostschutzmittels im Waschwasser dieses die Autolackierung angreifen
kann.
Es Kann daher bei Lagen besonders starken Prostes trotz eines Prostschutzmittels
im Scheibenwaschwasser vorkommen, da@ die Scheibenwaschanlage einmal einfriert.
Dies kann insbesondere auch während des Fahrens passieren, wenn ein Geblet stärkeren
Prostes durchfahren oder ein Gebirgszug überquer L wird.
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Um gleichwohl auch in solchen Fällen ein Einfrieren der Scheibenwaschanlage
zu verhindern, ist vorgesehen worden, nach jedem Scheibenwaschvorgang die Waschwasserleitungen
bis auf die Spiegelhöhe im Vorratsbehälter für das Scheibenwaschwasser durch Schwerkrafteinfluß
zu entleeren. Dies hat aber den Nachteil, daß beim Detätigen der Scheibenwaschanlage
diese Leitungsvolumina erst aufgefüllt werden müssen, wofür sehr viel Zeit benötigt
wird; die Scheibenwaschanlage spricht erst mit sehr starker zeitlicher Ver@ögerung
an. Im übrigen kann bei einer Entleerung der Waschwasserleitungen durch Schwerkraft
sich immer noch in frostgefährdeten Leitungsabschnitten ein Wasserpfropfen halten
iiisbesondere in waagerecht verlaufenden Leitungsabschnitten; diesor Wasserpfropfen
kann zu Eis gefrieren und die ganze Scheibenwaschanlage wirkungslos machen.
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Auch während der warmen Jahreszeit ist ein Wasserrest in waagerecht
verlaufenden Leitungsabschnitten in dem Bereich unmittelbar vor der Scheibenwaschdüse
störend, weil durch Pahrzeugerschütterungen oder durch Längs- oder Querbeschleunigungen
am Pahrzeug der Wasserpfropfen zur Spritzdüse hinwandern und dort austreten kann.
Dieses nachträglich an den Düsen austretende Restwasser führt zu häßlichen Verkrustungserscheinungen
im Bereich um die Düse herum. Prostschutzmittel
und Kalkgehalt des
Wassers bilden einen störenden und schwierig zu beseitigenden Belag.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Maßnahmen anzugeben, wie ein Einfrieren
der Scheibenwaschanlage unter den geschilderten Dedingungen und wie das Entstehen
von Vorkrustungen im Bereich der Scheibenwaschdüsen wirksam vermieden werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Norkmale von Anspruch
1 gelöst.
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Für die definierte Teilentleerung der Waschwasserloitungen kann ein
Rückschlagventil mit definiertem Rücklaufvolumen und innerhalb dieses Volumens Illit
definierter Riicl;-saugkraft verwendet werden. Aufgrund dessen kann sich in dem
frostgefährdeten äußeren Abschnitt und in der Spritzdüse selber ein Wasserpfropfen
und kein Restwasser halten, weil dieser Leitungsabsehnitt leergesaugt wird. Weil
dieser leergesaugte Leitungsabschnitt recht kurz bemessen ist, kann er bei einem
notwendig werdenden Waschvorgang sehr rasch wieder aufgofüllt werden, so daß die
zeitliche Verzögerung auf ohne weiteres tolerierbare Werte begrenzt ist. Aufgrund
der vollständigen Entleerung des äußersten Leitungsabschnittes und des Verschlusses
dieser Leitung kann sich dort auch kein Restwasser halten, was durch Längs- oder
Querbeschleunigung des Fahrzeuges auf der Leitungsabschnitt nach außen austreten
könnte. Es ist also auch das Entstehen von Verkrustungen vermieden.
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Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles
nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigen:
ig. 1 die Gesamtanordnung
einer erfindungsgemäßen Scheibenwaschanlage u n d Fig. 2 und 3 Längsschnitt (Fig.
2) und Querschnitt (Fig. 3) durch ein saugwirksames Riickschlagventil mit definierter
Rücklaufmenge.
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Die Darstellung der Fig. 1 zeigt zunächst einen Motorraum 1 eines
Kraftfahrzeuges mit Motor 2, Kühlventilator 3, Spritzwand ls, dij den Motorraum
vom Fahrgastraum trennt, sogenannter Wasserkasten 5, in den das von der Windschutzscheibe
7 ablaufende Wasser gesammelt und abgeführt wird und mit Motorhaube 6. Zur Sauberlialtung
der Windschutzscheibe ist diese mit Scheibenwischern ; und Scheibenwaschdüsen 9
ausgestartet. Zu der Scheibenwaschanlage gehört der Vorratsbehältor 11 mit einer
elektrisch mittels eines Motors 13 angetriebenen kleinen Zahnradpumpe 12 sowie einer
Waschwasserleitung lo. Mittels eines Tasters 14 im Griffbereich des Fahrers kann
die Scheibenwaschanlage betätigt werden. In dem Wasserkasten v ist die Waschwasserleitung
10 den u. U. recht tiefen Außentemperaturen ungeschützt ausgesetzt; dieser Lei-@ungsabschnitt
ist stark frostgefährdet: in gleicher Weise ist natürlich die Spritzdüse 9 selber
ebenfalls stark frostgefährdet. Der innerhalb des Motorraums 11 gelegene Abschnitt
der Waschwasserleitung ist weniger stark frostgefahrdet, weil im Innern des Motorraumes
durch die Abstrahlung des Motors und die Konvektion der angewärmten Kühlluft eine
leicht angehobene Temperatur herrscht.
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Zur Vermeidung des Einfrierens des Wascliwassers in dem letzten frostgefährdeten
Abschnitt der Waschwasserleitung ist in der Waschwasserleitung 10 möglichst nahe
an der Spritzdüse 9 aber an weniger frostgefährdeter Stelle der Waschwasserleitung
ein saugwirksames Rückschlagventil 15 mit definierter Rücklaufmenge angeordnet.
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Das Rückschlagventil besteht aus einem zylindrischen Ventilgehäuse
1>, welches mit einem zulaufseitigen (1U) und mit einem ablaufseitigen Schlauchanschluß
17 verselien ist und bei Betrieb in Richtung des Strömungspfeiles 2(, durchströmt
wird. Im Innern des Ventilgehiuses ist ein kolbenartiges Ventilglied 23 angeordnet,
welches an seiner Stirnseite einen Dichtring 24 trägt und mit der Stirnsoite des
Ventilgehäuses abdichtet. Die untere Kante des Ventilgliedes 23 definiert in der
dargestellten geschlossenen Stellung die Schließstellung 29 des Ventilgliedes. Ein
unterer der Schließstellung zunächst liegender Bereich 19 des Ventilgehäuses ist
auf seiner Innenseite streng zylindrisch ausgebildet. Um das Maß H gegenüber der
Schließstellung 29 in Öffnungsrichtung 2O versetzt beginnen Axialnuten 20, die in
das Vontilgehäuse inneil eingearbeitet sind. Ihr Beginn definiert eine Anschlußstelle
25 für den Ablaufanschluß 17.
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Die zwischen den Nuten verbleibenden Streifen 21 dienen in diesem
genuteten Abschnitt 22 des Ventilgehäuses als Führungsflächen für das kolbenartige
Ventilglied 23. Das Ventilglied wird durch eine Feder 27 in Schließrichtung (Pfeil
28) in die Schließstellung gespannt.
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Die Wirkungsweise dieses Rückschlagventils ist nun kurz folgende:
Bei Druckbeaufschlagung durch die Pumpe 12 an dem zulaulseitigen Anschluß 16 wird
der Ventilkörper von dem Dichtsitz entgegen der Kraft der Rückstellfeder 27 abgehoben.
Das oberhalb des Ventilkörpers befindliche Flüssigkeitsvolumen wird dabei zu dem
ablaufseitigen Ventilanschluß 17 hinausgeschoben, wodurch das ablaufseitige entleerte
Volumen der Waschwasserleitung 10 aufgefüllt wird. Das Volumen dieses letzten frostgefährdeten
Leitungsabschilittes zum einen und die Ventilabmessungen zum anderen sind derart
aufeinander abgestimst, daß, wenn das Ventilglied 23 den zylindrischen Abschnitt
19 des Ventilgehäuses durchlaufen hat und die Unterkante des Ventilgliedes den Beginn
25 der Axialnuten 20 freigibt, durch das oberhalb des Ventilgliedes verdrängte Wasser
der entleerte Leitungsabschnitt gerade bis zur Spritzdüso 9 aufgefüllt ist. Bei
anhaltender Waschwasserförderung kann das Waschwasser unter dem angehobenen Ventglied
durch die Axialnuten 20 - sie sind axial länger als das Ventilglied 23 - in den
jenseits des Rückschlagventiles 15 befindlichen Abschnitt der Waschwasserleitung
strömen. Nach Beendigung des Waschvorganges bricht der Druck aufgrund der Leckagen
in der nun stillstehenden Pumpe 12 zusammen, so daß die Rückstellfeder 27 den Kolben
23 in Richtung des Pfeiles 23 zu bewegen vermag. Hierbei wirkt das Ventilglied 23
als Kolben einer Saugpumpe, der das oberhalb des Kolbens befindliche Wasservolumen
aus dem äußereii Abschnitt der Waschwasserleitung in das Innere des Ventilgehäuses
zurücksaugt und dabei diesen äußeren Leitungsabschnitt und die Spritzdüse vollständig
entleert.
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In der Schließstellung des Rückschlagventils dichtet dieses leckagefrei
ab, so daß eine weitere Entleerung der Waschwasserleitung 10 auch durch Erschütterungen
oder Beschleunigungen des Fahrzeuges nicht mehr eintritt. Die Waschwasserleitung
ist nur auf das unbedingt Nötigste entleert und befindet sich in einer guten Betriebsbereitschaft.