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Waschvorrichtung fiir Kraftfahrzeuge oder dergleichen
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Die Erfindung betrifft eine Waschvorrichtung für Kraftfahrzeuge oder
dergleichen insbesondere für die Gro- oder Vorwäsche mit Klarspülung, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zur Reinigung eines Kraftfahrzeugs oder dergleichen genügt es im Ilgemeine
nicht, den Schmutz lediglich mit Wasser abzuspritzen, abgesehen davon, daß bei grobkörnigem
Schmutz dadurch der Lack beschädigt werden kann. In Wasser eingemischte chemische
Reinigungsmittel werden auf das Fahrzeug und insbesondere die verschmutzten Stellen
aufgesprüht, wirken eine gewisse Zeit ein, während der andere Stellen des Fahrzeugs
mit dem Jeinigungsmittel eingesprüht werden können und werden anschließend mit angewärmtem
Wasser unter hohem Druck entfernt.
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Bei Waschvorrichtungen dieser Art treten verschiedene Probleme auf.
Zum Einen soll das Reinigungsmittel unter möglichst niedrigem Druck aufgetragen
werden, da bei Auftragen unter höherem Druck die erwünschte gleichmäßige Verteilung
nicht erreicht werden kann. Andererseits muß das Reinigungsmittel anschließend vollständig
abgespült werden, da die Reinigungsmitte insbesondere bei Zusammenwirken mit angewärmtem
Wasser außerordentlich aggressiv, auch für übliche hochwertige Karosserielacke,
wirken. Schließliclr ist es aus Bequemlichkeitsgründen erwünscht, beide Waschvorgänge
mit de: gleichen Sprüh- bzw. Spritzeinrichtung durchzuführen.
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Bei derzeit verwendeten Waschvorrichtungen sind die genannten Probleme
nur unvollkommen gelöst. Wird nämlich im Spülgang del erwünscht hohe Druck von etwa
80 bar erzeugt, so ist im Waschgang der vergleichsweise niedrige Druck noch so groß,
daß d{\ff erwünschte gleichmäßige Einsprühen nicht sichergestellt werden kann.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Waschvorrichtung der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß sowohl ein Waschgang mit niedrigem Wasserdruck, als auch
ein Spülgang mit hohem Wasserdruck bei einfacher Ausbildung erreichbar sind.
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Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
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Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.
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Wesentlich für die Erfindung ist dabei, daß handelsübliche Magnetventile
und Injektoren verwendet werden können, obwohl es keine Magnetventile einer Nennweite
von 9 mm auf dem May'kot gibt, die bei einem Druck von 80 bar schaltbar sind und
mit denen ein Durchsatz der Größenordnung von über 101/min erreichbar ist. Handelsübliche
Magnetventile dieser Abmessungen erlauben einen maximalen Durchsatz von 21/min Die
Erfindung
geht dabei von der Erkenntnis aus, daß es genügt, den
im Niederdruckzweig angeordneten Injektor gegenüber dem Druck im Hochdruckzweig
zu schützen, während eine Schutzeinrichtung in umgekehrter Richtung nicht erforderlich
ist.
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Durch die erfindungsgemäße Waschvorrichtung ist ein Waschvorgang mit
einem Druck von etwa 2,5bar erreichbar, wobei im Sj>ülvorgang der erwünschte
hohe Druck von 80 bar vcrwendet werden kann. Dies hat den weiteren Vorteil, daß
zur Reinigung des Fahrzeugs eine deutlich geringere Menge an Reinigungsmittel als
bisher erforderlich ist. Während bei derzeit iiblichen Waschvorrichtungen im Waschgang
etwa pro Minute 381 des mit dem Reinigungsmittel versetzten Gemisches abgegeben
werden, werden bei der Erfindung nurmehr etwa 31/min dieses Gemisches verbraucht.
Abgesehen von der Einsparung an relativ kostspieligem Reinigungsmittel, wird auch
die Umweltbelastung erkennbar deutlich herabgesetzt und können die schädigenden
Einwirkungen des Reinigungsmittels af den Lack deutlich herabgesetzt werden.
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Die Erfindung ist insbesondere bei Waschvorrichtungen anwendbar, die
als Selbstbedienungsstationen ausgebildet sind, da einerseits die f3edienung außerordentlich
einfach ist und andererseits manipulierbare Bauteile unzugänglich untergebracht
werden können. Dabei ist durch den geringen Verbrauch an Reinigungsmittel das Nachfüllen
mit dem Reinigungsmittel bzw. der Austausch leerer Reinigungsmittelbehälter gegen
volle nurmehr vergleichsweise selten durchzuführen. Da sich außerdem herausgestellt
hat, daß bei dem Hochdruckwasser eine Temperatur von etwa 300C geSsenüber den bisher
üblichen etwa 80 OC ausreicht, sind weitere Kosteneinsparungen möglich.
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Sch L i eßtich ist die erfindungsgemäße Waschvorrichtung in einfaches
WeLse mit einer Vorrichtung für die Motorwäsche kombinierbar, bei der das chemische
Reinigungsmittel durch Einsj>ritzen in Luft zur Lösung des starkhaftenden teeihalt'gen
Schmutzes aufgesprüht wird und der gelöste Schmutz dann abgespült
wird.
Bei der Motorwäsche ist zur Vermeidung einer Emulsionsbildung im Reinigungsbehälter
aufgrund kondensiorenden Wassers erfindungsgemäß die als Injektor ausgebildete Mischeinrichtung
nahe der Düse angeordnet und kann als Pistolengriff ausgebildet sein, während die
schaltbaren Verschlußeinrichtungen für die Reinigungsmittelzufuhr wid die Slzülmittelzufuhr
nahe den entsprechenden Behältern bzw. Zuführanschlüssen vorgesehen sein können.
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Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Waschvorrichtung, Fig. 2 schematisch ein Blockschaltbild einer bei der Waschvorrichtung
gemäß Fig. 1 verwendbaren Zusatzvorrichtung zur Motorwäsche.
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Einer Waschvorrichtung 1 wird über einen Anschluß 2 Leitungswasser
eines Drucks von beispielsweise 5bar zugeführt. Das vuge führte Wasser kann über
zwei Leitungszweige parallel LLieBen, nämlich einen ersten, Hochdruckzweig 3 und
einen zweiten, Nied<rdruckzweig 4. Im Hochdruckzweig sind nacheinander im wesentlichen
angeordnet ein Wärmetauscher 5, in dem die Temperatur des zufließenden Leitungswassers
erhöht wird, eine Pumpe 6, in der das erwärmte Leitungswasser auf einen hohen Druck
von etwa Bobar komprimiert wird, und eine Abführverzweigung 7, die aus der Waschvorrichtung
1 herausführt und an der ein beispielsweise flexibler Schlauch 8 sowie eine Düse
9 angeschlossen sind, über die das Wasser nach Außen abgeführt werden kann. Der
zweite,Niederdruckzweig 4 weist einen Injektor 10 auf, mittels dem ein chemisches
Reinigungsmittel ais einem Behälter 11 in das Leitungswasser eingemischt wird, wobei
ein geringer Druckabfal1 auftritt. In dem Niederdruckzweig 4 ist weiter ein erstes
Mngjietventil 12 vorgesehen. Das Magnetventil 12 ist einerseits entgegen der Nenndurchflußrichtung
des Niederdruckzweiges 4 eingebaut und ist andererseits so ausgebildet, daß es im
Schlienzustand in der Lage ist, einem Druck zu widerstehen, der durch die Pumpe
G im flochdruckzweig 3 erzeugt wird.
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im Hochdruckzweig 3 ist zwischen dem Wärmetauscher 5 und der Pumpe
6 ein zweiter Injektor 13 vorgesehen, dem ein Reinigungsmittel, ein Konservierungsmittel
oder dergleichen aus einem Behälter 14 über ein Magnetventil 15 zuführbar ist.
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Im Hochdruckzweig 3 sind aus Sicherheitsgründen weiter ein Vorspanner
16 zum Ausgleichen von Druckstößen sowie ein Druckwächter 17 vorgeschen, der auf
den maximal zulässigen Druck des Systems eingestellt ist und bei Überschreiten entleert.
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VOJI dem Hochdruckzweig 3 zwei gt nahe der Verzweigung 7 eine Druclcabt).lulcitung
18 mit einem Magnetventil 19 ab.
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Die Steuereinrichtung für den Betrieb der Waschvorrichtung 1 ist nur
sehr schematisch und nur in dem für das Verständnis der Erfindung erforderlichell
Umfang wiedergegeben und kann auch in anderer Weise ausgebildet sein. Ein Schalter
20 (z .13. ein Tastscjial ter) außerhalb oder an der Außenseite der Waschvorrichtung
1 ist zum Öffnen des Magiietventi ls 12 vorgesehen, das aller erst dann geöffnet
werden kann, wenn die Pumpe 6 abgeschaltet ist und tlns Magnetventil 1<) eine
zum Druckabbau erforderliche Zeit geöffnet gewesen war, was durch ein Verzögerungsglied
21 und ein UND-Glied 22 schematisch dargestellt ist. Wenn der SchaRtcl- 20 geöffnet
und der Waschgang beendet sind, kann ein Schalter 23 (z.. ein Tastschalter) zur
Auslösung des Spülgangs betätigt werden, was schematisch durch ein NICHT-Glied 24
dargestellt ist.
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Die e Betätigung des Schalters 23 erreicht, daß das Magnetventil 12
geschlossen wird, das Magnetventil 19 geschlossen bleibt und dann die Pumpe 6 in
Betrieb gesetzt wird, wodurch Hochdruckwasser über die Düse 9 abgegeben wird. Bei
Beendigung des Spülgangs wird die Pumpe 6 z.B. durch Öffnen des Schalters 23 angehalten.
Erst dann kann das Magnetventil 19 wieder einen Abbau des jochen Druckes erreichen,
was durch ein NICHT-Glied 25 schematisch angedeutet ist.
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Bei der' Erfindung ist wesentlich, daß handelsübliche Bauelemeute
verwendet werden können, um die angestrebte Wirkung zu
erreichen.
Während es beispielsweise weder Dreiwegeventile gibt, die bei 8Obar und einem Durchfluß
von iiber 10 1/min einerseits und einem Druck von 2 , 5bar und einem Durchsatz von
3 1/min andererseits schalten können, noch Mgnetventile gibt, die bei einem üblichen
Wasserleitungs-Nenndurchmesser von 9 mm und bei einem Druck von 80bar einen Durchsatz
von über 1() 1/min erltubbn, ist es möglich, Magnetventile, insbesondere solche,
die für hohen Druck ausgelegt sind, mit vergleichsweise außererdentlich niedrigem
Druck entgegen der Nenndurchflußrichtung zu beaufschlagen. Von Letzterem macht die
Erfindung Gebrauch.
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Die Erfindung geht nämlich von der Erkenntnis aus, tlall es genügt,
zu verhindern, daß das Wasser hohen Drucks des lloclldruckzweiges l)ruck auf das
empfindliche Bauelement des Niederdruckzweiges 4, nämlich den Injektor 10, ausüben
kann. Wenn andererseits die Pumpe 6 stillgesetzt ist, wird kein Druck aufgebaut
und kann, wenn der etwa vorhandene Druck über das Magnetventil 19 abgebaut worden
ist, das mit dem Reinigungsmittel vermischte Niederdruckwasser gefördert werden.
Zur Sicherstetlung der Wirkungsweise des Magnetventils 12 wird <s zweckmäßig
sein, die Rückstellfelder verstärkt auszuführen.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Waschvorrichtung w anhand
eines üblichen Reinigungsvorgangs näher erläutert.
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Die Waschvorrichtung 1 sei über den Anscllluß 2 itn das Wasseriietz
angeschlossen. Ein Benutzer öffnet ein (niellt dargeste tes) Handventil am Handgriff
der Düse 9 und betätigt den Schalter 20 zur Auslösung des Waschganges. Zunächst
muß sichergestellt werden, daß die Leitungen stromab des Magnetventi is 12 ull(l
der Pumpe (, in ihrem Druck abgebaut werden, auch wenn der Benutzer das Handventil
der Düse 9 noch nicht öffen sollte Deshalb wird zunächst das Magnetventil 19 während
einer bestimmten Zeit geöffnet, die ausreicht, um den maximalen Druck in diesen
Leitungen abzubauen. Erst nachdem das Magnetventil 19 wieder geschlossen hat, wird
das Magnetventil 12 geöffnet, woraufhin durch das durch den Injektor 10 fließende
Niederdruckwasser
Reinigungsmittel aus dem Behälter 11 mitgenommen
und über die Verzweigung 7, den Schlauch 8 und die Düse 9 zum zu waschenden Fahrzeug
gefördert und dort praktisch drucklos und dam-it gezielt fein verteilbar auftragbar
ist. Werui der Waschvorgang beendet ist, wird der Spülvorgang ausgelöst. Dazu betitigt
der Bediener den Schalter 23, wodurch zunächst das Magnetventil 12 verriegelt und
anschließend die Pumpe 6 in Betrieb gesetzt wird. Das im Wärmetauscher 5 erwärmte
Wasser wird nun unter hohem Druck über die Verzweigung 7, den Schlauch 8 und <Ile
Düse 9 zum Abspülen des Fahrzeugs verwendet. Die Zufuhr des Druckwassers zum Fahrzeug
kann durch Öffnen und Schließen als llandventils der Düse 9 beliebig unterbrochen
werden.
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Überschreitet der Druck der Pumpe 6 einen maximal zulässigen Druck,
so öffnet der Druckwächter 17.
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Eine gute Reiiiigungswirkung kann dann erreicht werden, weiiji vor
dem Abspülen das aufgetragene Reinigungsmittel zur Bildung eines günstigen Schaumbildes
kurz aufgeschäumt wird, was durch das Zwischen eines lteinigungsmittels aus dem
Behälter 14 über d<'ii Injektor 13 des iiochdruckzweigs 3 durch Öffnen des Magnetventils
15 erreicht werden kann. Bei bisherigen Waschvorrichtungen kann dies nur durch jeweils
neues Dosieren über das Handveiitil oder einer von Hand zu bedienenden Einrichtung
ausgelöst werden, da dort das Reinigungsmittel über die Pumpe angesnugt wird. Somit
kann das günstige Schaumbild nur bei einigem Geschick erreicht werden.
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Auf die gleiche Weise ist die Zufuhr eines Konservierungsmittels oder
eines Wachses möglich.
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Da sowohl das mit Reinigungsmittel versetzte Niederdruckwasser als
auch das Hochdruckwasser iber die Düse 9 abgegeben werden, miissen die lujektoreit
10,13 düsentaulich sein. Solche lnjektoren sind beispielsweise von der Firma Dema/USA
erhältlich.
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Für den I njektor 10 eignet sich ein solcher mit einer Neiinweite
3 mm, einem Nenndurchsatz von 3 l/min und einem Einsatz der Bezeichnung 1,2. Für
den Injektor 13 eignet sich ein solcher mit
einer Nennweite 6 mm
und einem Einsatz der Bezeichnullg 12,8 fiiJ einen entsprechenden Durchsatz von
12,8 1/min.
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Während herkömmlicher Waschvorrichtungen in einer Minute etwa 38 1
des Gemisches aus Wasser und Reinigungsmittel verbrauchen, sind bei der erfindungsgemäßen
Waschvorrichtung lediglich etwn 3 1 des Gemisches erforderlich, wobei etwa 0,025
1 lleinigungsmittel pro 1 1 Wasser zu verwenden sind. Dies zeigt deutlich die durch
die Erfindung erreichbare erhebliche Einsparung an <iem chemisch aggressiven
Reinigungsmittel bei zumindest gleichem Reinigungseffekt. Dies beruht wesentlich
darauf, daß beim Auftragen des die eigentliche Reinigung bewirkenden Reinigungsmittels
aufgrund des sehr niedrigen Druckes des Wassers keine einen Auftrag verhindernde
Strahlwirkung verursacht wird. Da das Waschen von insbesondere Kraftfahrzeugen üblicherweise
im Freien erfolgt, kann durch die Erfindung die Umweltbelastung sowie die Belastung
der Kläranlagen merkbar verringert wei'deii, beispielsweise wird der Anteil der
phosphathaltigen Mittel um 2/3 reduziert.
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Weiter hat sich herausgestellt, daß es bei der erfindungsgom.iße Waschvorrichtung
ausreicht, wenn das Hochdruckwasser auf etwa 30 OC erwärmt wird, während es bei
herkommlichen Waschvorrichtungen als notwendig angesehen wird, das Wasser auf etwa
80 C, mindestens aber über 50 0C zu erwärmen. Warmes Wasser, insbesondere solches
über etwa 50 0C ist jedoch in Verbindung mit aggressiven Reinigungsmitteln außerordentlich
schädlich fiir Lacke, wenn das Reinigungsmittel nicht mit besonderer Sorgfalt abgesplilt
wird, was bei einem Laien nicht immer der Fall ist.
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Weiter kann so eine erhebliche Menge an Energie eingespart werdcii,
was sehr wesentlich ist, da zumindest ein Teil der derzeit üblichen Waschvorrichtungen
Ölheizungen zur Erwärmung des Wassers verwenden.
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Die erfindungsgemäße Waschvorrichtung ist insbesondere vorteilllaft
bei Selbstbedienungsstationen verwendbar, da einer seits die ilandhabung außerordentlich
einfach ist, andercrseits der Aufbau mittels robuster und betriebssicherer Bauelemente
möglich ist und schließlich alle einer Manii>ulation zugliigli chen Bauelemente
verschließbar unterbringbar sind.
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Durch den geringen Verbrauch an Reinigungsmittel, gegebenenfalls auch
an Heizöl, ist es auch nicht erforderlich, die Wnschvorrichtung ständig zu beaufsichtigen,
während es bisher notwendig war, nach wenigen Waschvorgängen zumindest den Reinigungsmittelbehälter
11 zu wechseln. Insbesondere in letztcrem Fall ist die erfindungsgemäße Waschvorrichtung
vorteilhaft mit einer Vorrichtung zur Motorwäsche gem. Fig. 2 kombinierbar.
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Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung für die Motorwäsche 31, die zweckmäßigerweise
in dem gleichen Gehäuse wie die Waschvorrichtung 1 vorgesehen ist. Die Vorrichtung
31 enthält einen Anschluß 32 fiir Druckluft, die von einer üblichen Druckluftquelle
oder einer Druckluftpumpe stammt. Die Druckluft wird über einen Druckregler aus
der Vorrichtung 31 herausgeführt und zu einer Spritzvorrichtung 34 geführt. Die
Spritzvorrichtuiig entlläll; einen Injektor 35 und eine Spritzdüse 36. Im Injektor
35 wird in den Druckluftstrom ein Reinigungsmittel oder ein Spülmittel eingemischt.
Die wahlweise Zufuhr des Reinigungsmittels oder des Spülmittels erfolgt von einem
Reinigungsmittelbehälter 37 bzw. einem Spiilmittelbehälter 38, in deren Austrittsleitung
Jeweils ein Absperrmagnetventil 39 bzw. 40 vorgesehen ist. Stromab der Absperrmagnetveritile
39,40 sind die Austrittsleitungen vereinigt uncl zu dem InJektor 35 geführt. Die
Verbindung zwischien der Vorrichtuiig 31 und der Spritzvorrichtung 34 kann dabei
mittels flexibler Schläuche 41 für die Druckluft bzw.
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42 für Reinigungs- bzw. Spülmittel erreicht werden. In einer zweckmäßigen
Weiterbildung können die Schläuche 41 und 42 konzentrisch gefiihrt sein, wodurch
die Cefahr von Beschädigungen stark verringert ist.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorrichtung fiir die
Motorwäsche kann eine Emulsion insbesondere des Spülmittels im Behälter 38 durch
kondensierendes Wasser wirksam verhindert werden. Wasser kann nämlich auch bei längeren
Stillstandze i ten nicht mellr in den ieii.gungs und/oder den Spülmittelbehälter
37, 38 eiiidringen.
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Die Steuerung der Absperrmagnetventile 39,40 ist dabei derart,
daß
sie durch Betätigung von (nicht dargestellteii) Drucktasten oder dergleichen abwechselnd
auf Anforderung geöffnet werden können, wenn Druckluft am Injektor 35 zur Verfiigtng
steht.
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Uisher werden Spül- bzw. Reinigungsmittel mit der Druckluft innerhalb
der Vorrichtung gemischt und über einen Schlauch der Spritzvorrichtung zugeführt.
Abgesehen von der starken Emulsionsbildung sind bei der Motorwäsche etwa 1 l/min
Reinigungsmittel erforderlich. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durch die
besondere Ausbildung, nämlich Zweischlauchführung (41,42) und Injektor 35 in der
Spritzvorrichtung 34, ein Verbrauch von nur 0,4 1/min Reinigungsmittel bei gleichem
Reinigungseffekt erreichbar, abgesehen davon, dn die Arbeitszeit deutlich verringert
ist.
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Zur Vermeidung einer Emulsionsbildung ist es bisher weiter tiblich,
das Reinigungsmittel nach Art einer Farbspritzpistole in einen an der Spritzvorrichtung
angeord>)eten Behälter einzufüllen. Solche Behälter haben zwangsweise geringen
Volumen, weshalb häufig aus Großbehältern (20 ... 200 1) nachgefüllt werden muß,
wobei erfahrungsgemäß einiges von dem chemisch aggressiven Reinigungsmittel verschüttet
wird, was ofret,-sschtlich nachteilig ist und vermieden werden soll. Dies wird bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch sichergestellt, daß der Großbehälter selbst
in der Vorrichtung angeordnet wird, wobei ein Öffnen erst dort erforderlich ist.