DE2656945C2 - Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Scheibenwaschanlagen dienen der Verkehrssicherheit und ihnen kommt in naßkalter Jahreszeit ganz besondere Bedeutung zu. Insbesondere bei salznassen Straßen, trockenem Wetter und dichtem Verkehr werden die Fahrzeugscheiben besonders stark verschmutzt und müssen häufiger gereinigt werden. Ein Einfrieren der Scheibenwaschanlage bei solchen Verkehrs- bzw. Straßenzuständen wäre besonders lästig.

Zur Vermeidung des Einfrierens der Scheibenwasch- bo anlage 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 tr> zu starker Konzentration des Frostschutzmittels im Waschwasser dieses die Autolackierung angreifen kann. Es kann daher bei Tagen besonders starken Frostes trotz eines Frostschutzmittels im Scheibenwaschwasser vorkommen, daß die Scheibenwaschanlage einmal einfriert. Dies kann insbesondere auch während des Fahrens passieren, wenn ein Gebiet stärkeren Frostes durchfahren oder ein Gebirgszug überquert wird.

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 Betätigen der Scheibenwaschanlage diese Leitungsvolumina erst aufgefüllt werden müssen, wofür sehr viel Zeit benötigt wird; die Scheibenwaschanlage spricht erst mit sehr starker zeitlicher Verzögerung an. Im übrigen kann bei einer Entleerung der Waschwasserleitungen durch Schwerkraft sich immer noch in frostgefährdeten Leitungsabschnitten ein Wasserpfropfen halten insbesondere in waagerecht verlaufenden Leitungsabschnitten; dieser Wasserpfropfen kann zu Eis gefrieren und die ganze Scheibenwaschanlage wirkungslos machen. Auch während der warmen Jahreszeit ist ein Wasserrest in waagerecht verlaufenden Leitungsabschnitten in dem Bereich unmittelbar vor der Scheibenwaschdüse störend, weil durch Fahrzeugerschütterungen oder durch Längs- oder Querbeschleunigungen am Fahrzeug 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. Frostschutzmittel und Kalkgehalt des Wassers bilden einen störenden und schwierig zu beseitigenden Belag.

Aufgabe der Erfindung ist es. Maßnahmen anzugeben, wie ein Einfrieren der Scheibenwaschanlage unter den geschilderten Bedingungen und wie das Entstehen von Verkrustungen im Bereich der Scheibenwaschdüsen wirksam vermieden werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Für die definierte Teilentleerung der Waschwasserleitungen kann ein Rückschlagventil mit definiertem Rücklaufvolumen und innerhalb dieses Volumens mit definierter Rücksaugkraft verwendet werden. Aufgrund dessen kann sich in dem frostgefährdeten äußeren Abschnitt und in der Spritzdüse selber kein Wasserpfropfen und kein Restwasser halten, weil dieser Leitungsabschnitt leergesaugt wird. Weil dieser leergesaugte Leitungsabschnitt recht kurz bemessen ist, kann er bei einem notwendig werdenden Waschvorgang sehr rasch wieder aufgefüllt werden, so daß die zeitliche Verzögerung auf ohne weiteres tolerierbare Werte begrenzt ist. Aufgrund der vollstän digen Entleerung des äußersten Leitungsabschnittes und des Verschlusses dieser Leitung kann sich dort auch kein Restwasser halten, was durch Längs- oder Querbeschleunigung des Fahrzeuges auf dem Leitungsabschnitt nach außen austreten könnte. Es ist also auch das Entstehen von Verkrustungen vermieden.

Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend noch kurz erläutert; dabei zeigt

Fig. 1 die Gesamtanordnung einer erfindungsgemäßen Scheibenwaschanlage und

F i g. 2 und 3 Längsschnitt (Fig. 2) und Querscnnitt (Fi g. 3) durch ein saugwirksames Rückschlagventil mit definierter Rücklaufmenge.

Die Darstellung der F i g. 1 zeigt zunächst einen Motorraum 1 eines Kraftfahrzeuges mit Motor 2.

Kühlventilator 3, Spritzwand 4, die 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 Sauberhaltung der Winrfschutzschei- s be ist diese mit Scheibenwischern 8 und Scheibenwaschdüsen 9 ausgestattet Zu der Scheibenwaschanlage gehört der Vorratsbehälter 11 mit einer elektrisch mittels eines Motors 13 angetriebenen kleinen Zahnradpumpe 12 sowie einer Waschwasserleitung 10. Mhtels eines Tasters 14 im Griffbereich des Fahrers kann die Scheibenwaschanlage betätigt werden. In dem Wasserkasten 5 ist die Waschwasserleitung 10 den u. U. recht tiefen Außentemperaturen ungeschützt ausgesetzt; dieser Leitungsabschnitt ist stark frostgefährdet; in is gleicher Weise ist natürlich die Spritzdüse 9 selber ebenfalls stark frostgefährdet Der innerhalb des Motorraums 11 gelegene Abschnitt der Waschwasserleitung ist weniger stark frostgefährdet, weil im Inneren des Motorraumes durch die Abstrahlung des Motors und die Konvektion der angewärmten Kühlluft eine leicht angehobene Temperatur herrscht.

Zur Vermeidung des Einfrierens des Waschwassers 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

Das Rückschlagventil besteht aus einem zylindrischen Ventilgehäuse 18, welches mit einem zulaufseitigen (16) und mit einem ablaufseitigen Schlauchanschluß 17 versehen ist und bei Betrieb in Richtung des Strömungspfeiles 26 durchströmt wird. Im Innern des Ventilgehäuses ist ein kolbenartiges Ventilglied 23 angeordnet, welches an seiner Stirnseite einen Dichtring 24 trägt und mit der Stirnseite 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 26 versetzt beginnen Axialnuten 20, die in das Ventilgehäuse innen *=> eingearbeitet sind. Ihr Beginn definiert eine Anschlußstelle 25 für den Ablaufanschluß 17. 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 (Pfei". 28) in die Schließstellung gespannt.

Die Wirkungsweise dieses Rückschlagventils ist nun kurz folgende: Bei Druckbeaufschiagung durch die Pumpe 12 an dem zulaufseitigen Anschluß 16 wird der Ventilkörper von dem Dichtsitz entgegen der Kraft der Rückstellfeder 27 abgehoben. Das oberhalb des Ventilkörpers befindliche Fiussigkeitsvolumen wird dabei zu dem ablaufseitigen Ventilanschluß 17 hinausgeschoben, wodurch das ablaufseitige entleerte Volumen der Waschwasserleitung 10 aufgefüllt wird. Das Volumen dieses letzten frostgefährdeten Leitungsabschxättes zum einen und die Ventilabmessungen zum anderen sind derart aufeinander abgestimmt 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 Spritzdüse 9 aufgefüllt ist Bei anhaltender Waschwasserförderung kann das Waschwasser unter dem angehobenen Ventilglied durch die Axialnuten 20 — sie sind axial länger als das Ventilgiied 23 — in den jenseits des Rückschlagventil 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 28 zu bewegen vermag. Hierbei wirkt das Ventilglied 23 als Kolben einer Saugpumpe, der das oberhalb des Kolbens befindliche Wasservolumen aus dem äußeren Abschnitt der Waschwasserleitung in das Innere des Ventilgehäuses zurücksaugt und dabei diesen äußeren Leitungsabschnitt und die Spritzdüse vollständig entleert.

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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Scheibenwaschanlage für Kraftfahrzeuge mit Vorratsbehälter und Förderpumpe für Waschwasser, mit wenigstens einer im Bereich der Karosse- rieoberfläche angeordneten Spritzdüse sowie mit einer zu der Spritzdüse führenden Waschwasserleitung sowie mit frostgefährdeten und weniger frostgefährdeten Stellen im Verlauf der Waschwasserleitung, ferner mit Mitteln in der Scheibenwasch- anlage, die nach jedem Waschvorgang eine Entleerung der Waschwasserleitung von der Spritzdüse her bis zu weniger frostgefährdeten Stellen bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß in der Waschwasserleitung (10) an weniger frostgefährdeter Stelle ein Rückschlagventil (15) mit definiertem Rücklaufvolumen angeordnet ist, welches etwa dem Teilvolumen der Waschwasserleitung (10) zwischen dem Rückschlagventil (15) und der Spritzdüse (9) entspricht

2. Scheibenwaschanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (15) ein durch eine Rückstellkraft, vorzugsweise durch Federkraft (27) in Schließrichtung (28) auf einen eine Schließstellung (29) definierenden Ventilsitz gespanntes Ventilglied (23) aufweist, welches in einem zylindrischen Ventilgehäuse (18) axialbeweglich und dichtend geführt ist, wobei wenigstens ein Strömungskanal (20) des Rückschlagventiles (15) in Öffnungsrichtung (26) des Ventilgliedes (23) im Abstand (H) von der Schließstellung (29) des Ventilgliedes (23) in das Ventilgehäuse (18) einmündet, wobei das Volumen des Ventilgehäuses (18) zwischen Einmündungsstelle (25) des Abströmkanales (20) und Schließstellung (29) des Ventilgliedes (23) dem Rücksaugvolumen entspricht.

3. Scheibenwaschanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (18) ablaufseitig der Einmündungsstelle (25) mit nach innen offenen Axialnuten (20) versehen ist, die zu einem stirnseitig am Ventilgehäuse (18) angebrachten ablaufseitigen Leitungsanschluß (17) führen, wobei die zwischen den Axialnuten (20) verbleibenden Streifen (21) Führungsflächen für den Ventilkörper (23) darstellen.