DE3734130C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenreinigungsanlage, die nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 ausge­ bildet ist.

Bei einem bekannten Behälter zur Flüssigkeitsaufbereitung (DE- OS 27 01 026) ist ein Behälter vorgesehen, der in mindestens zwei Kammern unterteilt ist. Die übereinander angeordneten Kammern besitzen am Boden Auslaßleitungen, die an der Außenseite des Behälters liegen und in eine gemeinsame Leitung zur Flüssigkeitsentnahme führen. Im obenliegenden Behälter ist die Aufnahme von nicht frostgeschützter Flüssigkeit vorgesehen, wohingegen der untere Behälter mit frostgeschützter Flüssigkeit gefüllt ist. Bei dem bekannten Behälter soll die außenliegende Auslaßleitung der oberen Kammer unter Frosteinwirkung zufrieren, so daß dann nur noch frostgeschützte Flüssigkeit aus dem unteren Behälter entnommen werden kann.

Eine solche Einrichtung ist unsicher im Betrieb, da die Tempe­ raturen im Bereich des Flüssigkeitsbehälters von derjenigen abweichen wird, die an der Windschutzscheibe herrschen. Da das Mischungsverhältnis der frostgeschützten Flüssigkeit nach der Füllung festgelegt ist, besteht zudem die Gefahr, daß bei sehr niedrigen Temperaturen auch die Auslaßleitung des unteren Be­ hälters zufriert. Bei dem bekannten Behälter fließt im übrigen auch dann frostgeschützte Flüssigkeit mit aus, wenn kein Frost herrscht. Dies erhöht die Betriebskosten und verschlechtert die Reinigungsleistung.

Des weiteren ist ein Behälter bekannt (DE-PS 35 30 389), bei welchem auf dem Hals eines Wasservorratsbehälters ein Dosierbehälter abnehmbar befestigt ist. An letzterem ist eine Öffnung zum Wasservorratsbehälter vorgesehen, die mittels eines Ventils verschlossen werden kann. Eine Ausführungsform sieht vor, daß in dem Dosierbehälter ein Dosierzylinder eingesetzt ist, der im Bereich des Dosierbehälterbodens einen Flüssigkeitseinlauf aufweist, wobei in dem Dosierzylinder ein mit einem Taster versehener Kolben angeordnet ist, an dem das Ventil gehaltert ist und der beim Drücken des Tasters den Flüssigkeitseinlauf verschließt und die Öffnung im Hals öffnet.

Demgemäß kann bei dem bekannten Behälter durch manuelle Betätigung des mit dem Ventil verbundenen Tasters eine bestimmte Menge an Frostschutzmittel in den Wasservorratsbehälter zudosiert werden. Diese Zugabe erfolgt hierbei nach Schätzung, da diese Einrichtung weder über eine Meßapparatur zur Bestimmung der Frostschutzmittelkonzentration im Vorratsbehälter noch über einen Regelmechanismus verfügt, mit dessen Hilfe die Zudosierung in Abhängigkeit von der Außentemperatur geregelt werden könnte. Um ein Einfrieren des Wasservorratsbehälters zu verhindern, ist bei dieser Einrichtung eine Zuvieldosierung an Frostschutzmittel praktisch unvermeidlich, was wiederum sowohl höhere Betriebskosten wie eine Verschlechterung der Reinigungsleistung der Scheibenwaschanlage verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheibenreini­ gungsanlage derart auszubilden, daß ein sicherer Betrieb in al­ len Temperaturbereichen gewährleistet ist, wobei der Verbrauch an Frostschutzmittel so gering wie möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird bei einer Scheibenreinigungsanlage der ein­ gangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des An­ spruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Scheibenreinigungsanlage besitzt eine Frostschutzmittelkammer, die über eine Zuführung mit einer Mischkammer verbunden ist. Ein Dichtemeßgerät, das in der Mischkammer vorgesehen ist, registriert den Zustand der Flüs­ sigkeit in der Mischkammer. Bei Einfriergefahr wird ein Ab­ sperrorgan in der Zuführung gesteuert geöffnet, wodurch Frost­ schutzmittel in die Mischkammer gelangen kann.

Die neue Scheibenreinigungsanlage gewährleistet in allen Temperaturbereichen einen sicheren Betrieb, wobei der Verbrauch an Frostschutzmittel minimiert wurde. Aufwendige War­ tungsarbeiten bei der Festlegung des Mischungsverhältnisses der frostgeschützten Flüssigkeit entfallen. Weiterhin senkt der ge­ ringe Verbrauch an Frostschutzmittel die Betriebskosten und er­ höht die Reinigungseffektivität.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung und

Fig. 2 eine weitere, vereinfachte Ausführungsform der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Scheibenreinigungsanlage ist der Behälter (1) in drei Kammern (2, 3, 4) unterteilt. Von die­ sen Kammern dient die Kammer (2) zur Aufnahme einer - nicht frostgeschützten Reinigungsflüssigkeit. Diese Kammer wird im folgenden Reinigungsflüssigkeitskammer genannt. Die Kammer (3) dient zur Aufnahme eines Frostschutzmittels und wird daher Frostschutzmittelkammer genannt.

Die Reinigungsflüssigkeitskammer (2) und die Frostschutzmittel­ kammer (3) sind oberhalb einer Mischkammer (4) angeordnet. Die Reinigungsflüssigkeitskammer (2) wird über einen Füllstutzen (21) mit Wasser, das ein Reinigungsmittel enthalten kann, ge­ füllt. Am Boden der Reinigungsflüssigkeitskammer (2) ist ein Verbindungsrohr (16) angebracht, das in die Mischkammer (4) führt. Eine in der Reinigungsflüssigkeitskammer (2) angebrachte Heizung (18) verhindert ein Einfrieren der Reinigungsflüssigkeit.

Neben der Reinigungsflüssigkeitskammer (2) ist die Frostschutz­ mittelkammer (3) angeordnet. Am Boden der Frostschutzmittelkam­ mer (3) ist eine Zuführung (6) vorgesehen, über die das Frost­ schutzmittel in die Mischkammer (4) gelangt. Das Volumen der Mischkammer (4) ist so ausgelegt, daß die verfügbare Flüssig­ keitsmenge für mehrere Scheibenwaschvorgänge ausreicht.

Die Zuführung (6) führt bis in Bodenhöhe der Mischkammer (4). Der Zufluß des Frostschutzmittels wird über ein Magnetventil (7) gesteuert, das in der Zuführung (6) unterhalb des Bodens der Frostschutzmittelkammer (3) angeordnet ist. Am Boden der Mischkammer (4) ist im Bereich des Auslasses der Zuführung (6) der Ansaugstutzen (11 a) einer Spritzpumpe (11) angeordnet. Die Flüssigkeit aus der Mischkammer wird über eine Rohrleitung (13) zu einer nicht gezeigten Spritzdüse an der Windschutzscheibe gefördert. In der Rohrleitung (13) ist eine Abzweigung vorgese­ hen, an der eine Rohrleitung (14) beginnt, die in die Mischkam­ mer (4) bis in den Bereich des Auslasses der Zuführung (6) führt. Am Ende der Rohrleitung (14) ist eine Spritzdüse (19) angebracht. In Strömungsrichtung hinter der Verzweigung sind in der Rohrleitung (13 bzw. 14) die ansteuerbaren Magnetventile (12 bzw. 15) angeordnet. Um eine Durchmischung der Flüssigkeit in der Mischkammer zu erreichen, wird bei geschlossenem Magnet­ ventil (12) und geöffneten Magnetventil (15) die Flüssigkeit über die Rohrleitung (13 und 14) im Kreislauf gepumpt.

Am Boden der Mischkammer (4) ist ein Dichtemeßgerät (9) vorge­ sehen, das die Dichte der Flüssigkeit in der Mischkammer (4) kontinuierlich registriert. Über die Dichtemessung wird das Mi­ schungsverhältnis des Flüssigkeitsgemisches ermittelt. Jedem Mischungsverhältnis entspricht eine bestimmte Kältebeständig­ keit der Flüssigkeit. In einer Auswerteeinheit (10) wird das Signal des Dichtemeßgerätes (9), das ein Maß für die Kältebe­ ständigkeit ist, mit der Umgebungstemperatur verglichen. Bei Einfriergefahr wird das Magnetventil (7) angesteuert, so daß Frostschutzmittel in die Mischkammer gelangt. Die Ansteuerung erfolgt intermittierend, um eine zu starke Erhöhung der Frost­ schutzmittelkonzentration zu vermeiden. Die Bestimmung des Mischungsverhältnisses der Flüssigkeit gelingt nur mit einem Flüssigkeitsgemisch, dessen Komponenten deutliche Dichteunter­ schiede aufweisen. Dies ist beispielsweise beim Flüssigkeitsge­ misch Wasser-Alkohol der Fall.

Zur Steuerung der Magnetventile (12, 15) und der Spritzpumpe (11) ist eine Steuerungseinheit (17) vorgesehen. Bis in den Be­ reich der Decke der Mischkammer (4) ragt das Entlüftungsrohr (8), dessen Öffnung über den maximalen Füllspiegel der Reini­ gungsflüssigkeitskammer (2) hinausreicht.

Die in Fig. 1 dargestellte Scheibenreinigungsanlage gewährlei­ stet einen sicheren Betrieb in allen Temperaturbereichen. Die geregelte Zuführung von Frostschutzmittel reduziert den Frost­ schutzmittelverbrauch auf die notwendige Menge. Dadurch werden die Betriebskosten gesenkt und die Wascheffektivität der Schei­ benreinigungsanlage erhöht.

Eine weitere, vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt. In dem Behälter (22) dieser Schei­ benreinigungsanlage ist die Mischkammer (23) neben der Frost­ schutzmittelkammer (24) angeordnet. In die Mischkammer (23) wird über den Füllstutzen (35) Wasser, das ein Reinigungsmittel enthalten kann, eingefüllt. Die maximale Füllstandshöhe des Reinigungsmittels liegt bei ca. zwei Drittel der Höhe der Mischkammer (23).

Als Frostschutzmittel wird vorzugsweise ein Alkohol verwendet, der über den Füllstutzen (34) in die Frostschutzmittelkammer (24) eingefüllt wird. Am Boden der Frostschutzmittelkammer (24) wird das Frostschutzmittel mit der Pumpe (27) über die Zufüh­ rung (25) abgepumpt. In Höhe der Pumpe (27) liegt das ansteuer­ bare 3-Wege-Ventil (26) an einer Verzweigungsstelle der Zufüh­ rung (25). Das 3-Wege-Ventil (26) ermöglicht in der einen Stel­ lung die Zuführung von Frostschutzmittel in die Mischkammer (23). Die Pumpe (27) besitzt zwei Förderrichtungen. Bei Um­ schaltung der Pumpe (27) und des 3-Wege-Ventils (26) gelangt die Flüssigkeit aus der Mischkammer über die Rohrleitung (25) und die Zuführleitung (28), die an einer weiteren Öffnung des 3-Wege-Ventils befestigt ist, zu einer Spritzdüse an der Wind­ schutzscheibe.

Das Mischungsverhältnis des Flüssigkeitsgemisches in der Misch­ kammer (23) wird mit dem Schwimmerschalter (29) kontrolliert. Der Sensor (31) des Schwimmerschalters (29) ist mit der Auswer­ teeinheit (32) verbunden. Der Schwimmerschalter (29) ermöglicht die selbsttätige Anpassung des Mischungsverhältnisses an tiefe­ re Außentemperaturen. An der Oberseite des Schwimmkörpers des Schwimmerschalters (29) ist das Dehnstoffelement (30) ange­ bracht. An seinem freien Ende ist das Dehnstoffelement (30) an dem Behälter (22) befestigt. Die Lage des Schwimmerschalters (29) wird durch die Dichte des Flüssigkeitsgemisches und durch die temperaturabhängige Veränderung des Dehnstoffelementes (30) beeinflußt. Der Sensor (31) registriert die Lage des Schwimm­ körpers des Schwimmerschalters (29). Über die Auswerteeinheit (32) und die Pumpe (27) bzw. das Magnetventil (26) erfolgt die selbsttätige Anpassung des Flüssigkeitsgemisches an tiefere Außentemperaturen. Somit wird ein Einfrieren des Flüssigkeits­ gemisches in der Mischkammer (23) vermieden, wobei nur die ge­ rade notwendige Menge an Frostschutzmittel verbraucht wird.

An der Unterseite des Schwimmkörpers des Schwimmerschalters (29) ist der Niveauwandschalter (36) befestigt, der den minima­ len Füllstand der Flüssigkeit registriert. Zum Druckausgleich zwischen der Mischkammer (23) und der Frostschutzmittelkammer (24) ist das Entlüftungsrohr (33) vorgesehen, das über den ma­ ximalen Füllständen zwischen den beiden Kammern angeordnet ist.

Claims (12)

1. Scheibenreinigungsanlage, insbesondere für Kraftfahr­ zeuge, mit einem Behälter, der zur Aufnahme von Flüssigkeiten mit verschiedenen Gefrierpunkten mindestens zwei Kammern auf­ weist, wobei eine Kammer als Frostschutzmittelkammer ausgebildet ist und über eine Zuführung, in der ein Absperrorgan angeordnet ist, mit einer als Mischkammer ausgebildeten Kammer verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses des in der Mischkammer (4, 23) vorliegenden Flüssigkeitsgemisches ein Dichtemeßgerät (9, 29) vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal einer Auswerteeinheit (10, 32) zugeführt wird, die temperaturabhängig die Frostschutzmitteldosierung steuert.

2. Scheibenreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine beheizbare Reinigungsflüssigkeitskammer (2) und die Frostschutzmittelkammer (3) oberhalb der Mischkam­ mer (4) angeordnet sind, wobei die Zuführung (6) am Boden der Frostschutzmittelkammer (3) vorgesehen ist.

3. Scheibenreinigungsanlage nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zuführung (6) über dem Boden der Misch­ kammer (4) endet und das Absperrorgan als ansteuerbares Magnet­ ventil (7) ausgebildet ist, das unter dem Boden der Frost­ schutzmittelkammer (3) angeordnet ist.

4. Scheibenreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Dichtemeßgerät (9), das mit einer Auswer­ teeinheit (10) verbunden ist, in Höhe des Bodens der Mischkam­ mer (4) angebracht ist.

5. Scheibenreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Boden der Mischkammer (4) eine Spritzpumpe (11) angeordnet ist, die die Flüssigkeit aus der Mischkammer (4) über eine Rohrleitung (13) zu einer Spritzdüse fördert.

6. Scheibenreinigungsanlage nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rohrleitung (13) eine Verzweigungsstelle besitzt, an der eine Rohrleitung (14) beginnt, die in die Mischkammer (4) bis in den Bereich der Zuführung (6) des Frost­ schutzmittels führt.

7. Scheibenreinigungsanlage nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Rohrleitung (13) und der Rohrleitung (14) ansteuerbare Ventile (12 bzw. 15) vorgesehen sind.

8. Scheibenreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Reinigungsflüssig­ keitskammer (2) ein Verbindungsrohr (16) vertikal in die Misch­ kammer (4) führt, wobei an der Auslauföffnung des Verbindungs­ rohres (16) ein Schwimmerventil (5) angeordnet ist.

9. Scheibenreinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mischkammer (23) und die Frostschutzmit­ telkammer (24) nebeneinander angeordnet sind, wobei die Zufüh­ rung (25) am Boden der Frostschutzmittelkammer (24) beginnt und über eine Pumpe (27) in die Mischkammer (23) führt.

10. Scheibenreinigungsanlage nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan als ansteuerbares 3-Wege- Ventil (26) ausgebildet ist, das an einer Verzweigung angeord­ net ist, an der eine Zuführleitung (28) zur Windschutzscheibe beginnt.

11. Scheibenreinigungsanlage nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Pumpe (27) zwei Förderrichtungen besitzt.

12. Scheibenreinigungsanlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtemeßgerät als Schwim­ merschalter (29) ausgebildet ist, der mit einer Auswerteeinheit (32) verbunden ist.