DE3939937A1 - Vorrichtung zum fangen und ableiten des von einem fahrzeugrad hochgeschleuderten spritzwassers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fangen und Ableiten des von einem Fahrzeugrad hochgeschleuderten Spritz­ wassers der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Art.

Eine derartige Vorrichtung ist der DE-OS 36 37 453 bereits als bekannt zu entnehmen, wobei der Ablaufkanal von einem Hohlraum eines Kotflügels begrenzt ist, dessen im Radlauf angeordnete Spritzwand mit den Fangschächten versehen ist. Die über ihre Höhenerstreckung gesehen im wesentlichen konzentrisch zum Ab­ rollumfang des Rades gewölbte Spritzwand besteht aus schlagzä­ hem Kunststoff oder dgl. und ist mit einer Vielzahl sickenar­ tiger Vertiefungen versehen, die jeweils im Innern des Ablauf­ kanals in einer Durchtrittsöffnung enden. Diese Durchtrittsöffnungen bestehen aus schmalen Schlitzen, die eine Schwerkraftabscheidung des Spritzwassers im Ablaufkanal begün­ stigen sollen. Da sich der Querschnitt der Fangschächte von der Spritzwandfläche ausgehend keilförmig auf den Querschnitt der zugehörigen Durchtrittsöffnung verjüngt, trifft der überwie­ gende Teil des hochgeschleuderten Spritzwassers zunächst auf den Begrenzungswänden der Fangschächte auf, wodurch die auf­ treffenden Wasserteilchen bezogen auf die Drehachse des Rades radial abgelenkt und damit der Durchtrittsöffnung zugeleitet werden sollen. Diese Wasserspritzer können den Ablaufkanal je­ doch nur dann erreichen, wenn sie nach dem Auftreffen auf die Begrenzungswand der Fangschächte noch über eine hinreichende Bewegungsenergie verfügen. Das setzt voraus, daß sie mit ent­ sprechend hoher Anfangsgeschwindigkeit von der Lauffläche des Rades hochgeschleudert werden.

Demnach muß sich der Abscheidewirkungsgrad der bekannten Vor­ richtung mit sinkender Umfangsgeschwindigkeit des Rades zuneh­ mend verringern.

Zudem ist das Schluckvermögen der bekannten Vorrichtung zum Fangen von Spritzwasser äußerst begrenzt, da sich der lichte Querschnitt der Fangschächte von ihrem Eintrittsquerschnitt bis zu ihrem von der Durchtrittsöffnung gebildeten Austrittsquer­ schnitt im Verhältnis 4 : 1 verjüngt. Steht das Regenwasser meh­ rere Millimeter hoch auf der Fahrbahn oder werden vom Rad tiefe Wasserlachen durchfahren, so wird das Wasser, insbesondere hinter dem Rad über einen unteren Spritzwandbereich schwallartig hochgeschleudert und kann die Fangschächte nur zu einem geringen Teil passieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zum Fangen und Ableiten des von einem Fahrzeugrad hochge­ schleuderten Spritzwassers der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß der Abscheidewirkungsgrad der Vorrich­ tung bei allen Umfangsgeschwindigkeiten des Fahrzeugrades deutlich verbessert ist, und daß die Vorrichtung in höherem Maße zur Absorption schwallartig hochgeschleuderten Spritzwassers geeignet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, wonach der über­ wiegende Teil des hochgeschleuderten Spritzwassers aufgrund der tangentialen Ausrichtung der Fangschächte berührungsfrei durch diese hindurch in den Ablaufschacht geschleudert werden kann. Das übrige Spritzwasser trifft unter einem sehr flachen Winkel auf der Begrenzungswand des Fangschachtes auf und wird dadurch widerstandsarm zur Durchtrittsöffnung umgelenkt. Da die Pas­ siergeschwindigkeit des Spritzwassers im Fangschacht erheblich erhöht ist, nimmt dadurch auch das Schluckvermögen der Spritz­ wand deutlich zu.

Im einfachsten Fall kann die Vorrichtung aus einem spritzlappenähnlich hinter dem Fahrzeugrad angeordneten Hohl­ körper bestehen, der auch als nachrüstbares Anbauteil denkbar ist. Da der Hohlkörper im Unterschied zu einem Spritzlappen weitgehend formstabil sein muß, ist seine Höhenerstreckung je­ doch kleiner zu wählen, damit die Bodenfreiheit des Basisfahr­ zeugs nicht zu stark reduziert wird.

Wirkungsvoller läßt sich die Vorrichtung daher gestalten, wenn sie in den Radlauf des Basisfahrzeugs integriert werden kann.

In beiden Fällen ist es jedoch gleichermaßen vorteilhaft, wenn die Spritzwand nahezu ausschließlich von umlaufenden Stirnkan­ ten der Fangschächte gebildet wird, und wenn die Spritzwand über ihre Höhenerstreckung bzw. ihre Umfangserstreckung gesehen konzentrisch zum Abrollumfang des Rades gewölbt ist.

Dabei kann ein besonders hoher Abscheidewirkungsgrad von Spritzwasser erzielt werden, wenn sich die Spritzwand über die gesamte Umfangsfläche des Radlaufs in der Lauffläche des Rades gegenüberliegenden Bereich erstreckt. Steht hierzu nur ein mi­ nimaler Einbauraum im Radlauf zur Verfügung, kann der Ablauf­ kanal aus einem vom Radlauf ausgehenden, vertieften Hohlraum eines Kotflügels bestehen, der durch eine mit den Fangschächten versehene Spritzwand zu einem Ablaufkanal geschlossen ist.

Ist im Radlauf des Kotflügels ein ausreichender Einbauraum vorhanden, kann stattdessen ein separater Hohlkörper im Radlauf angebracht werden, der den Ablaufkanal samt Spritzwand umfaßt.

Der erforderliche Einbauraum für den separaten Hohlkörper hält sich in Grenzen, wenn dieser einen flachen Rechteckquerschnitt aufweist. Infolge dieser Gestaltung liegen die Durchtrittsöffnungen der Fangkanäle einer die äußere Umfangs­ fläche des Hohlkörpers bildenden Prallwand in einem relativ geringen Abstand gegenüber. Auf dieser Prallwand treffen die frei durch die Fangschächte hindurchgeschleuderten Spritzwas­ serteilchen mit relativ hoher Geschwindigkeit auf und zerplat­ zen dabei in kleinere Tropfen, die teilweise in Richtung der Durchtrittsöffnung zurückgeschleudert werden und dabei die Fangfunktion der Fangschächte behindern können.

Um diese Funktionsbeeinträchtigung weitgehend ausschließen zu können, sollte die Prallwand stoßabsorbierend beschichtet sein oder eine hohe Eigendämpfung aufweisen. Vorzugsweise besteht eine wirksame Beschichtung aus einem Schaumkunststoff wie z.B. Skelettschaum.

Durch die flache Gestaltung des Hohlraumes bedingt ist sein Volumen und damit sein Fassungsvermögen für gesammeltes Spritzwasser relativ gering. Das Fassungsvermögen des vom Hohlkörper gebildeten Ablaufkanals kann daher mittels eines Überlaufraumes vergrößert sein. Der Überlaufraum wird vorzugs­ weise von einem weiteren Ablaufkanal gebildet, der sich auf der radfernen Umfangsseite des Hohlkörpers an diesen anschließt und eine ähnliche Geometrie aufweist.

Eine besonders zweckmäßige Gestaltung des Überlaufraumes ist möglich, wenn dieser einteilig an den Hohlkörper angeformt ist, wobei der Ablaufkanal vom Überlaufraum durch eine gemeinsame, die Prallwand bildende Trennwand voneinander abgeteilt ist, welche von mehreren, über ihre Fläche verteilten Überlauföff­ nungen durchsetzt ist. Durch Überlauföffnungen kann auf der Prallwand hinabrinnendes Wasser teilweise zum Überlaufraum übertreten, wodurch partielle Wasserstaus im Ablaufkanal ver­ mieden werden können.

Als vorteilhaft haben sich Überlauföffnungen herausgestellt, die aus schmalen Schlitzen bestehen. Solche in Breitenrichtung der Trennwand verlaufenden Schlitze sind in der Lage, einen ausreichenden Anteil des Spritzwassers durchtreten zu lassen und den Überlaufraum gleichzeitig gegenüber dem "turbulenten" Ablaufkanal abzuschirmen.

Günstigere Bauraumverhältnisse lassen sich erzielen, wenn der Überlaufraum von einem selbsttragenden Außenkotflügel gebildet wird, während der elastische Hohlkörper als dessen Innenkot­ flügel ausgebildet ist.

Diese Bauweise bleibt sogar möglich, wenn in einem Radhaus ein Radsatz von z.B. zwei Rädern angeordnet ist, die jeweils durch einen zugeordneten Innenkotflügel weitgehend umschlossen sind.

Der Ablaufkanal weist an seiner tiefsten Stelle hinter und ggf. auch vor dem Rad eine seitliche Auslauföffnung auf, aus der das gesammelte Wasser mit niedriger Fallhöhe auf die Fahrbahn ab­ fließen kann.

Ist dem Ablaufkanal ein Überlaufraum zugeordnet, so sollte dieser zur Vermeidung von Rückstaus gleichartig angeordnete Auslauföffnungen aufweisen.

Anstelle einfacher Auslauföffnungen kann das untere Ende des Ablaufkanals bzw. des Überlaufraumes als Wasserkasten ausgebildet sein, von dem seitlich ein Rohrstutzen als Abfluß­ rohr abragt. Hierdurch kann das gesammelte Wasser besonders verwirbelungsarm seitlich der Radflanke zur Fahrzeugmitte hin versetzt auf die Fahrbahn abgeleitet werden.

Da die Spritzwand nur oberhalb des Wasserkastens mit Fangöff­ nungen versehen sein darf, geht durch diesen zunächst nutzbare Bauhöhe verloren. Dies ist jedoch unproblematisch, wenn der elastische Hohlkörper bezogen auf die Unterkante des Kotflügels bzw. das Niveau des Unterbodens des Fahrzeugs nach unten über­ steht.

Die Fangschächte können planparallel begrenzt einen rechteckigen, quadratischen oder rautenförmigen lichten Quer­ schnitt aufweisen. Ferner können sie unter maßvoller Verjüngung kegelstumpf- oder pyramidenstumpfförmig gestaltet sein.

Darüber hinaus wäre es denkbar, die Spritzwandfläche in mehrere Höhenabschnitte aufzugliedern, die jeweils eine unterschied­ liche Fangschachtgeometrie aufweisen. Da die Spritzwand über ihre Höhe nicht exakt gleichmäßig vom Spritzwasser beaufschlagt wird, wäre hierdurch eine bessere Abstimmung der jeweiligen Fangschachtgeometrie auf das zu fangende Spritzwasservolumen möglich.

Unabhängig von der Geometrie der Fangschächte ist es von Vor­ teil, wenn die Spritzwand des Ablaufkanals im Breitenquer­ schnitt gesehen etwa parallel zur Lauffläche des Rades gewölbt ist. Hierdurch kann die Wurfweite aller abgeschleuderten Was­ sertropfen bis zum Erreichen des ihnen zugeordneten Fang­ schachtes weitgehend gleich sein.

Im folgenden sind mehrere Ausführungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher er­ läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kotflügelbereichs eines Kraftwagens, der mit einem Ablaufkanal für Spritzwasser versehen ist,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Radbereichs eines Kraftwagens mit einem von einem elastischen Hohlkörper begrenzten Ablaufkanal,

Fig. 4 eine Variante des Ablaufkanals nach Fig. 3, des­ sen Volumen mittels eines Überlaufraumes vergrö­ ßert ist,

Fig. 5 den Hohlkörper nach Fig. 4 mit geänderter Spritzwand in perspektivischer Darstellung,

Fig. 6 eine perspektivische Rückansicht einer Variante der Spritzwand gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine Schlitzanordnung in einer Trennwand zwischen einen Ablaufkanal und einem Überlaufraum,

Fig. 8 die Trennwand nach Fig. 7 mit einer modifizierten Schlitzanordnung,

Fig. 9 einen Längsschnitt durch einen Hohlkörper mit rechteckförmigen Fangschächten in seiner Spritz­ wand,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines hinteren Teilbereichs der Spritzwand des Hohlkörpers gemäß Fig. 9,

Fig. 11 eine Rückansicht des Teilbereichs der Spritzwand nach Fig. 10, und

Fig. 12 eine perspektivische Seitenansicht eines Rad­ laufes für einen Radsatz eines doppelachsigen Lastkraftwagens.

In Fig. 1 ist eine vordere Hälfte eines Personenkraftwagens 1 sichtbar, dessen seitliche Kotflügel 2 mit einem die Vorderrä­ der 3 aufnehmenden Radlauf 4 versehen sind, welcher die Lauf­ fläche des jeweiligen Vorderrades 3 über dessen überwiegenden Durchmesser in einem angemessenen radialen Abstand umschließt. Der PKW 1 bewegt sich auf einer Fahrbahn 5 vorwärts, auf der Regenwasser 6 mehrere mm hoch steht. Damit die Aufstandsfläche des Vorderrades 3 im Zuge von dessen Abrollbewegung direkten Kontakt zur Fahrbahn 5 behält, muß das vor dem Vorderrad 3 stehende Regenwasser 6 überwiegend seitlich verdrängt werden. Das übrige Regenwasser 6 der Fahrspur wird zunächst von den Profilrillen der Lauffläche des Vorderrades 3 aufgenommen und hinter die Aufstandsfläche transportiert, wonach es als Spritzwasser von der Lauffläche weggeschleudert wird. Wegen der Oberflächenspannung des Regenwassers in Verbindung mit Kapil­ lareffekten in den Profilrillen des Vorderrades 3 geht dieser Vorgang nicht schlagartig sondern mit abnehmender Spritzwas­ sermenge über den Abrollumfang des Vorderrades 3 verteilt von­ statten. Dabei wird das Spritzwasser nicht in die radiale Wirkungsrichtung der für den Abschleudervorgang maßgebenden Zentrifugalkräfte sondern durch Überlagerung dieser Zentrifu­ galkräfte mit Adhäsionskräften der entsprechenden Wassertropfen in eine tangential zum Abrollumfang des Vorderrades 3 verlau­ fende Richtung abgeworfen. Die bei einer ausreichenden Um­ fangsgeschwindigkeit des Vorderrades 3 nahezu gerade verlau­ fende Wurfbahn dieser Spritzwassertropfen ist durch mehrere Wurflinien angedeutet.

Um zu verhindern, daß die abgeschleuderten Spritzwassertropfen beim Auftreffen auf eine der Lauffläche des Vorderrades 3 ge­ genüberliegende Spritzwand 7 des Radlaufs 4 zerplatzen, wodurch es zu unerwünschter Sprühnebelbildung käme, ist die Spritzwand 7 von einer Vielzahl kleiner Fangschächte 8 durchsetzt, die in einem Ablaufkanal 9 hineinragen, der oben vorn, hinten und beidseitig von den Wänden des Kotflügels 2 begrenzt ist.

Abgesehen von randseitigen Befestigungsflächen zur Befestigung der Spritzwand 7 am Kotflügel 2 besteht die Spritzwand 7 aus­ schließlich aus die Fangschächte 8 begrenzenden Wänden, welche umfangsseitig miteinander verbunden sind. Die der Lauffläche des Vorderrades 3 zugewandte Spritzwandfläche wird somit von den umlaufenden Stirnkanten der Fangschachtwände gebildet, wo­ durch sie ein siebartiges Erscheinungsbild aufweist.

Die Spritzwand 7 erstreckt sich ihrer Länge nach über die volle Umfangslänge des Radlaufs 4, wobei sie der Kontur des Radaus­ schnittes im Kotflügel 2 entsprechend gekrümmt ist.

In Breitenrichtung des Vorderrades 3 gesehen erstreckt sich die Spritzwand 7, wie in Verbindung mit Fig. 2 erkennbar ist, über die gesamte Bautiefe des Kotflügels 2, wodurch sie beidseitig des Vorderrades 3 etwas übersteht. Zudem ist sie in Breiten­ richtung etwa parallel zur leicht konvex gekrümmten Lauffläche des Vorderrades 3 gewölbt, so daß die Wurfweite der Spritzwas­ sertropfen bis zum Erreichen der Spritzwand 7 in der Breiten­ ebene gesehen weitgehend konstant ist.

Der beidseitige Überstand der Spritzwand 7 ist deshalb von Vorteil, weil diese dadurch die Lauffläche des Vorderrades 3 auch bei geringen Lenkeinschlägen noch vollständig überdeckt.

Alle Fangschächte 8 enden in einer Durchtrittsöffnung zum Ab­ laufkanal 9, die gegenüber der Spritzwandfläche vertieft im Ablaufkanal 9 liegt. Ferner erstrecken sich alle Fangschächte 8 der Spritzwand 7 unter Anpassung an die bevorzugte Wurfrichtung des von einem zugeordneten Laufflächenabschnitt des Vorderrades 3 abgeschleuderten Spritzwassers tangential zum Abrollumfang des zugeordneten Laufflächenabschnitts ins Innere des Ablauf­ kanals 9. Dadurch kann der überwiegende Teil der von der Lauf­ fläche abgeschleuderten Wassertropfen berührungslos durch die Fangschächte 8 hindurchgeschleudert werden. Die übrigen in die Fangschächte 8 hineingeschleuderten Wassertropfen treffen unter einem flachen Winkel auf der Begrenzungswand der zugehörigen Fangschächte 8 auf, wodurch sie abgelenkt werden, ohne dabei in feine Sprühnebeltröpfchen zu zerplatzen, und bei ausreichender Bewegungsenergie ins Innere des Auflaufkanals 9 hineingleiten. Das durch die Fangschächte 8 hindurchgetretene Spritzwasser läuft nach Absorption seiner Bewegungsenergie innenseitig auf der Spritzwand 7 und auf den übrigen Begrenzungswänden des Ab­ laufkanals 9 entlang nach unten oder bewegt sich im freien Fall abwärts, wo es sich am Boden des Kotflügels 2 vor und hinter dem Vorderrad 3 sammelt.

Diese Bodenflächen des Kotflügels 2 weisen an ihrer jeweils tiefsten Stelle nicht sichtbare Auslauföffnungen auf, durch die das gesammelte Spritzwasser auf die Fahrbahn 2 ablaufen kann. Wegen der geringen Fallhöhe des ablaufenden Wassers, ist dessen Auftreffen auf der Fahrbahn kaum noch mit einer Sprühnebelbil­ dung verbunden.

Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß ein oh­ nehin vorhandener Hohlraum im Kotflügel 2 als Ablaufkanal 9 genutzt werden kann. Auch geht der Bauraumanspruch der vor­ zugsweise aus einem schlagzähen Kunststoff bestehenden Spritz­ wand 7 nicht über den einer üblichen Begrenzungswand eines Radlaufs hinaus.

Wegen der Nutzung des Kotflügelinnenraums als Ablaufkanal 9 sollte der Kotflügel 2 allerdings aus korrosionsfestem Material wie Kunststoff oder dgl. bestehen.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Fangen und Ableiten des von einem Vorderrad 3a hochgeschleuderten Spritzwassers, die unabhängig von der Korrosionsfestigkeit ei­ nes zugehörigen Kotflügels 2a ist.

Die Vorrichtung besteht aus einem separaten, zähelastischen Hohlkörper 10 mit rechteckigem lichtem Querschnitt, der in ei­ nem vergrößerten Radlauf 4a des Kotflügels 2a lösbar befestigt ist. Die der Lauffläche des Rades 3a gegenüberliegende Spritz­ wand 7a, welche von einer Begrenzungswand des Hohlkörpers 10 gebildet wird, ist über ihre Länge konzentrisch zum Abrollum­ fang des Vorderrades 3a gewölbt, wobei sie den Abrollumfang des Vorderrades 3a weitgehend umschließt. Der Abstand der Spritz­ wand 7a von der Lauffläche des Vorderrades 3a ist hierdurch trotz eines nicht kreisförmigen Radausschnittes des Kotflügels 2a konstant, so daß von der Lauffläche des Vorderrades 3a ab­ geschleuderte Spritzwassertropfen, bei Vernachlässigung einer Veränderung des Einfederzustandes des Vorderrades 3a, bis zum Erreichen der in der Spritzwand 7a angeordneten Fangschächte 8a einen kurzen, etwa gleichen Weg zurücklegen müssen.

Dadurch kann das Spritzwasser bereits bei relativ geringen Um­ fangsgeschwindigkeiten des Vorderrades 3a gerade ins Innere des Ablaufkanals 9a hineingeschleudert werden.

Aus Gründen einer guten Bauraumausnutzung ist der Hohlkörper 10 relativ flach gestaltet, so daß eine der Spritzwand 7a parallel gegenüberliegende Umfangswand des Hohlkörpers 10 eine Prallwand 11 für auf sie auftreffende Wassertropfen bildet.

Um zu verhindern, daß die auf der Prallwand 11 auftreffenden Wassertropfen zu feinsten Sprühnebeltröpfchen zerplatzen, ist die Prallwand 11 mit einer dicken Lage Skelettschaum 12 be­ schichtet, welche den Aufprall der Wassertropfen hinreichend dämpft. Rücksprüheffekte auf die Durchtrittsöffnungen der Fangschächte 8a sind damit weitgehend ausgeschlossen.

Im Bereich des größten Spritzwasseraufkommens, also hinter dem Vorderrad 3a, ist die Spritzwand 7 dadurch nach unten verlän­ gert, daß ein unterer Endabschnitt des Hohlkörpers 10 unterhalb einer Unterkante des Kotflügels 2a übersteht. Dabei ist eine untere Hälfte dieses Überstandes als Wasserkasten 13 ausgebil­ det, indem eine in der Verlängerung der Spritzwand 7a liegende Begrenzungswand des Wasserkastens 13 keine Fangschächte 8a aufweist. Auf einer der Fahrzeugmitte zugewandten Seite ist der Wasserkasten 13 mit einem Seitenabfluß versehen. Hierzu ist die innenliegende Seitenwand des Wasserkastens 13 von einer groß­ kalibrigen Bohrung 14 durchsetzt, deren Durchmesser bis an die Unterkante des Wasserkastens 13 heranreicht. Der Wasserkasten 13 kann einteilig an den Hohlkörper 10 angeformt oder lösbar mit diesem verbunden sein.

Auch das vordere untere Ende des Hohlkörpers 10 besteht aus einem gleichartigen Wasserkasten 13, der jedoch im Unterschied zum hinteren Wasserkasten 13 unterkantenbündig mit dem Kotflü­ gel 2a abschließt.

Eine noch flachere Querschnittsgestaltung über einen Teilbereich der Umfangslänge einer als Hohlkörper ausgebildeten Vorrichtung ist nach einer aus Fig. 4 ersichtlichen Variante möglich. Die­ ser Hohlkörper 10b begrenzt über seine volle Umfangslänge eine konzentrisch zum Abrollumfang des Vorderrades 3b verlaufenden Ablaufkanal 9b mit einem lichten, konstanten Rechteckquer­ schnitt. Da die Querschnittshöhe dieses Ablaufkanals 9b relativ gering ist, ergibt sich durch die nah an die Prallwand llb heranreichenden Fangschächte 8b der Spritzwand 7b ein relativ geringer Restquerschnitt, in dem das gefangene Spritzwasser nach unten abfließen kann. Dieser Restquerschnitt reicht nur im vor der Radmitte liegenden Längenbereich des Ablaufkanals 9b aus, unter allen Betriebsbedingungen eine zuverlässige Abfuhr des gefangenen Spritzwassers sicherzustellen.

Um den nutzbaren Ablaufquerschnitt im dahinterliegenden Län­ genbereich des Ablaufkanals 9b zu vergrößern, ist in den Hohl­ körper 10b ein Überlaufraum 15 integriert, der sich auf der zur Spritzwand 7b entgegengesetzten Umfangsseite unmittelbar an die Prallwand 11b anschließt. Der Überlaufraum 15 ist von seiner Funktion her ebenfalls ein Ablaufkanal und weist eben­ falls einen lichten Rechteckquerschnitt auf, der über seine konzentrisch zur Prallwand llb verlaufende Umfangslänge weit­ gehend konstant ist. Er endet ebenfalls in einem Wasserkasten 13b mit einem Seitenabfluß. Der Wasserkasten 13b des Überlauf­ kanals 9b schließt sich unmittelbar an die Rückwand des davor­ liegenden Wasserkastens 13b des Ablaufkanals 9b an.

Damit das in den Ablaufkanal 9b hineingeschleuderte Spritzwas­ ser in den Überlaufraum 15 des Hohlkörpers 10b übertreten kann, ist die beide Räume 9b und 15 voneinander trennende Prallwand 11b über ihre abfallende Höhe verteilt von mehreren Überlauf­ öffnungen durchsetzt. Die Anordnung und Gestaltung dieser Überlauföffnungen wird an späterer Stelle noch näher erläutert werden.

Fig. 5 stellt einen Hohlkörper 10c in einer perspektivischen Schrägansicht von seiner der Fahrzeugmitte zugewandten Seite aus dar. Dieser Hohlkörper 10c weist in zu Fig. 4 vergleich­ barer Anordnung ebenfalls einen Ablaufkanal 9c auf, der durch eine mit Überlauföffnungen versehene Prallwand 11c von einem Überlaufraum 15c des Hohlkörpers 10c getrennt ist.

Im Unterschied zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen wird die Spritzwand 7c von den Stirnkanten rautenförmiger Fang­ schächte 8c gebildet, deren Begrenzungswände in nicht sicht­ barer Weise planparallel verlaufen. Da die Fangschächte 8c stirnkantenseitig jeweils mit allen benachbarten Fangschächten 8c verbunden sind, ergibt sich eine siebartige Flächenstruktur.

Von den aus konstruktiven Gründen modifizierten Wasserkästen 13c bzw. 13c′ ragt jeweils horizontal auf der zur Fahrzeugmitte gewandten Seite ein Rohrstutzen 16 ab, durch den das aus den Wasserkästen 13c bzw. 13c′ abfließende Spritzwasser weiter zur Fahrzeugmitte hin versetzt auf die Fahrbahn 5 abgeleitet werden kann. Anstelle einzelner, entsprechend langer Rohrstutzen 16 an den Wasserkästen 13c des Ablaufkanals 9c und des Überlaufraumes 15c sind beide Rohrstutzen 16 zu einem gemeinsamen Abfluß ver­ einigt. Hierzu ist auf die beiden Rohrstutzen ein hosenrohrartig geformtes Sammelrohr 17 aufgeschoben und axial befestigt.

In Fig. 6 ist eine räumliche Rückansicht der Spritzwand 7b ge­ mäß Fig. 4, deren Fangschächte 8b eine kegelstumpfförmige Erstreckung aufweisen, die der Erstreckung der Fangschächte 8a bzw. 8 ähnlich ist, und die einen guten Abscheidewirkungsgrad für Spritzwasser ermöglicht.

Dabei werden die Fangschächte 8b von dünnwandigen Rohrkörpern begrenzt, die mit ihrem nahe ihrer Durchtrittsöffnung liegenden Endbereich frei in den Ablaufkanal 9b hineinragen. Obwohl die Fangschächte 8b sich über ihre Durchtrittslänge gesehen im Durchmesser nur auf ihren etwa halben Ausgangsdurchmesser ver­ jüngen, bleibt zwischen den Rohrkörpern ein ausreichender Freiraum, in dem aufgrund ihrer Gewichtskraft abgeschiedene Wassertropfen auf der Innenseite der Spritzwand 7b hinunter­ rinnen können.

Bei einer Spritzwand 7b aus Kunststoff können die Rohrkörper in fertigungstechnisch günstiger Weise einteilig an die Spritzwand 7b angespritzt sein. Wie in Verbindung mit Fig. 4 erkennbar ist, kann es dabei zweckmäßig sein, die Rohrkörper etwa über ihre halbe Länge durch gemeinsame Begrenzungswände zu verbin­ den. Die gemeinsamen Stirnkanten benachbarter Rohrkörper können in diesem Fall entgegen der Flugrichtung des Spritzwassers keilförmig verjüngt sein.

Dadurch werden nahezu alle auf der Spritzwand 7b auftreffenden Wassertropfen in die entsprechenden Fangschächte 8b hineinge­ schleudert.

Fig. 7 zeigt eine räumliche Ansicht der Prallwand 11b nach Fig. 4 schräg von hinten, wobei der Überlaufraum 15 weggelassen wurde. Dadurch ist die Anordnung der Überlauföffnungen in der Prallwand 11b deutlich sichtbar. Diese Überlauföffnungen be­ stehen aus mehreren schmalen Schlitzen 18, die über die abfal­ lende Umfangshöhe der Spritzwand 11b verteilt angeordnet sind. Die geraden Schlitze 18 verlaufen zueinander parallel und er­ strecken sich über die überwiegende Breite der Prallwand 11b schräg nach unten außen. Wegen des schrägen Verlaufs der Schlitze 18, die eine übereinstimmende Länge aufweisen, ver­ bleibt unterhalb dieser langen Schlitze 18 ein dreieckförmiges Feld auf der Prallwand 11b, das von einem kurzen Schlitz 18a durchsetzt ist. Dieser kurze Schlitz 18a verläuft hier quer zur Erstreckungsrichtung der langen Schlitze 18, könnte jedoch auch parallel zu diesen verlaufen.

Alternativ könnte auch eine Schlitzanordnung vorgesehen sein, wie sie in Fig. 8 sichtbar ist. Hierbei sind alle Schlitze 18b einheitlich pfeilförmig gestaltet, wobei sie sich zueinander parallel in Breitenrichtung der Prallwand 11b erstrecken.

Damit auf der Prallwand 11b hinabrinnendes Spritzwasser nicht beim Passieren darunterliegender Schlitze 18, 18a bzw. 18b wieder in den Ablaufkanal 9b zurücklaufen kann, liegt der Durchtrittsquerschnitt derselben in nicht sichtbarer Weise ra­ dial zur Umfangsfläche der Prallwand 11b. Dadurch ist der Durchtrittsquerschnitt nach oben hin durch einen dachartigen Überstand der Prallwand 11b abgedeckt. Zudem wird der Über­ laufraum 15 hierdurch noch wirkungsvoller von den "Turbulenzen" im Ablaufkanal 9b abgeschirmt.

Fig. 9 zeigt einen Hohlkörper 10d, der einem Vorderrad 3d zu­ geordnet ist. Dieser Hohlkörper 10d stimmt von seiner Grundform und von seiner Anordnung her mit dem Hohlkörper 10 in Fig. 3 überein, weshalb nur seine Unterschiede erläutert sind.

Die Spritzwand 7d wird von den radnahen Längskanten einer Vielzahl horizontal verlaufender Leitstege 19 bzw. 20 gebildet, die in einem gleichmäßigen Abstand über den Umfang der Spritz­ wand 7d verteilt angeordnet sind.

Wie in Verbindung mit Fig. 10 erkennbar ist, erstrecken sich diese Leitstege 19 bzw. 20 gerade über die volle Breite des Hohlkörpers 10d, wobei sie über ihre endseitigen Stirnkanten mit den seitlichen Schenkeln des im Querschnitt gesehen U- förmig profilierten Hohlkörpers 10d verbunden sind.

Ihre Querschnittserstreckung ist dabei so bemessen, daß ihre radfernen Längskanten der Umfangswand des Hohlkörpers 1′d in einem konstanten Abstand gegenüberliegen, wodurch der Ablauf­ querschnitt des Ablaufkanals 9d bestimmt wird. Aufgrund der Längenerstreckung der Leitstege 19 bzw. 20 weisen die dazwi­ schenliegenden Fangschächte 8d jeweils einen lichten, schmalen Rechteckquerschnitt auf, der sich in Wurfrichtung des Spritz­ wassers gesehen gleichmäßig vergrößert. Alle diese Fangschächte 8d begrenzenden Leitstege 19 bzw. 20 verlaufen über etwa ihre halbe Querschnittserstreckung gerade, wobei dieser gerade Ab­ schnitt ihrer Querschnittslänge unter Anpassung an die Wurf­ richtung des sie vornehmlich beaufschlagenden Spritzwassers angepaßt verläuft. Diese gerade Querschnittserstreckung setzt sich bei allen Leitstegen 19 gerade fort, die sich vor einem hinteren, steil abfallenden Längenbereich der Spritzwand 7d befinden.

Durch die von den Leitstegen 19 begrenzten Fangschächte 8d können die Spritzwasserteilchen nahezu vollständig berührungslos hindurchgeschleudert werden, wonach sie auf der Prallwand 11d auftreffen. Beim Auftreffen wird ihr Bewegungs­ impuls nach vorn umgelenkt, wodurch die Wassertropfen auf der Prallwand 11d nach vorn gleiten. Im vorderen, steileren Um­ fangsabschnitt der Prallwand 11b kommt zunehmend die Gewichts­ kraft der Wassertropfen zum Tragen und stellt damit ein zuver­ lässiges Ablaufen zum vorderen Wasserkasten 13d sicher. Die sich im hinteren steil abfallenden Bereich der Spritzwand 7d befindenden Leitstege 20 sind im Anschluß an ihren geraden Bereich ihrer Querschnittslänge leitschaufelartig rückwärts, d.j. nach hinten unten, gekrümmt.

Das Spritzwasser, das hinter dem Vorderrad 3d abgeschleudert wird, trifft dadurch zum größten Teil auf dem gekrümmten Flä­ chenbereich der Leitstege 20 auf, der räumlich in Fig. 11 sichtbar ist. Dabei zerplatzen die Spritzwassertropfen nicht in kleinste Sprühnebeltröpfchen, sondern halten überwiegend zu­ sammen, da ihre Flugrichtung über die Bahnkrümmung zunehmend abgelenkt wird. Nach ihrem Ablösen von der Hinterkante der Leitstege 20 fliegen sie mit einem nach unten gerichteten Be­ wegungsimpuls auf die gegenüberliegende Prallwandfläche zu, so daß sie beim Auftreffen auf die Prallwand 11d nach unten abge­ lenkt werden. Durch ihre verbliebene Bewegungsenergie, unter­ stützt durch ihre Gewichtskraft, rinnen die Wassertropfen somit auf der Prallwand 11d nach unten, wo sie nach Erreichen des hinteren Wasserkastens 13d auf die Fahrbahn abgeleitet werden können.

Fig. 12 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung einen hinteren Radlauf 4e eines doppelachsigen Lastkraftwagens, in dem hintereinander zwei Hinterräder 21 angeordnet sind. Der gesamte Radlauf 4e ist von einem selbsttragenden Außenkotflügel 2e überdeckt, der einen flachen Rechteckquerschnitt aufweist. Bei über seine Länge konstanten Querschnitt erstreckt sich der Außenkotflügel 2e zwischen den Radmitten der beiden Hinterräder 21 gerade und geht danach in geschwungene Endbereiche über, die etwa konzentrisch zum Abrollumfang des zugeordneten Hinterrades 21 nach unten gerichtet sind, wonach sie in einem die Boden­ freiheit bestimmenden Abstand zur Fahrbahn enden. Zwischen dem Außenkotflügel 2e und der Lauffläche der beiden Hinterräder 21 ist eine Baueinheit 22 angeordnet, die aus zwei zwischen den Laufflächen der beiden Hinterrädern 21 miteinander verbundenen Hohlkörpern 10e besteht, welche die gleiche Breite wie der Au­ ßenkotflügel 2e aufweisen. Die beiden Hohlkörper 10e umschlie­ ßen die Lauffläche des ihnen zugeordneten Hinterrades 21 je­ weils etwa konzentrisch über den überwiegenden Teil der Radhöhe und sind dadurch als Innenkotflügel wirksam. Dabei ist der Hohlraum in den Hohlkörpern 10e jeweils als Ablaufkanal 9e ausgebildet, der auf seiner der Lauffläche des zugeordneten Rades 21 zugewandten Seite mit einer von Fangschächten durchsetzten Spritzwand 7e verkleidet ist. Die geschwungenen Endbereiche des Außenkotflügels 2e liegen dabei flächig auf der vorderen bzw. hinteren Umfangshälfte der darunterliegenden Prallwand 11e der Hohlkörper 10e auf und sind im aufeinander­ liegenden Bereich unter umlaufender Abdichtung fest mit diesen verbunden. Dabei sind die umschlossenen Prallwandflächen von Überlauföffnungen durchsetzt, durch die das in die Ablaufkanäle 9e geschleuderte Spritzwasser zum Teil in Überlaufräume 15e übertreten kann, die sich im Innern der gekrümmten Endbereiche des Außenkotflügels 2e befinden. Die Ableitung des gefangenen Spritzwassers aus den Ablaufkanälen 9e bzw. den Überlaufräumen 15e kann in bereits beschriebener Weise durch seitlich ange­ ordnete Rohrstutzen 16e bzw. Sammelrohre 17e erfolgen.

Claims (25)

1. Vorrichtung zum Fangen und Ableiten des von einem Fahrzeug­ rad hochgeschleuderten Spritzwassers, bestehend aus einem im/am Radlauf eines Kotflügels angeordneten, sich über eine Teilhöhe des Rades erstreckenden Ablaufkanal, dessen den Ablaufkanal abdeckende, der Lauffläche des Rades zugewandte Spritzwand mit mehreren, über die Spritzwandfläche verteilt angeordneten Fangschächten versehen ist, die sich jeweils quer zur Spritz­ wandfläche erstrecken, und die zur Schwerkraftabscheidung des sie passierenden Spritzwassers in einer gegenüber der Spritz­ wandfläche vertieft liegenden Durchtrittsöffnung zum Ablaufka­ nal enden, dadurch gekennzeichnet, daß sich alle Fangschächte (8, 8a, 8b, 8c, 8d) der Spritzwand (7, 7a, 7b, 7d, 7e) unter Anpassung an die bevorzugte Wurf­ richtung des von einem zugeordneten Laufflächenabschnitt des Rades (3, 3a, 3b, 3d, 21) abgeschleuderten Spritzwassers tan­ gential zum Abrollumfang des zugeordneten Laufflächenabschnitts ins Innere des Ablaufkanals (9, 9a, 9b, 9c, 9d, 9e) erstrecken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzwand (7, 7a, 7b, 7d, 7e) überwiegend von umlau­ fenden Stirnkanten der Fangschächte (8, 8a, 8b, 8c, 8e) gebil­ det ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzwand (7, 7a, 7b, 7d, 7e) über ihre Höhenerstreckung gesehen im wesentlichen konzentrisch zum Ab­ rollumfang des Rades (3, 3a, 3b, 3d, 21) gewölbt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrollumfang des Rades (3, 3a, 3b, 3d, 21) zum über­ wiegenden Teil von der Spritzwand (7, 7a, 7b, 7d, 7e) um­ schlossen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufkanal von einem Hohlraum eines Kotflügels (2) begrenzt ist, dessen im Radlauf (4) angeordnete Spritzwand (7) mit den Fangschächten (8) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufkanal (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) von einem elastischen Hohlkörper (10, 10b, 10c, 10d, 10e) begrenzt ist, der im/am Radlauf (4a, 4e) eines Kotflügels (2a, 2e) anbringbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10, 10b, 10c, 10d, 10e) einen flachen Rechteckquerschnitt aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Spritzwand (7a) gegenüberliegende Prallwand (11) des Hohlkörpers (10) innenseitig stoßabsorbierend beschichtet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fassungsvermögen des Hohlkörpers (10b, 10c, 10e) durch einen mir dem Innenraum des Hohlkörpers (10b, 10c, 10e) ver­ bundenen Überlaufraum (15, 15c, 15e) vergrößert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufraum (15, 15c, 15e) ein Ablaufkanal mit einem flachen Rechteckquerschnitt ist, der sich auf der radfernen Umfangsseite des Hohlkörpers (10b, 10c, 10e) an diesen an­ schließt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufraum (15, 15c, 15e) einteilig an den Hohlkörper (10b, 10c, 10e) angeformt ist, und daß zwischen beiden eine gemeinsame Trennwand (Prallwand 11b, 11c, 11e) vorgesehen ist, die von Überlauföffnungen durchsetzt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlauföffnungen aus schmalen Schlitzen (18, 18a) be­ stehen, die über einen abfallenden Umfangsabschnitt der Trenn­ wand (Prallwand 11b, 11c, 11e) verteilt angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlaufraum (15e) von einem selbsttragenden Außenkot­ flügel (2e) gebildet ist, und daß der elastische Hohlkörper (10e) als Innenkotflügel ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Radlauf (4e) mehrere hintereinander angeordnete Räder (21, 21) vorhanden sind, die von einer Baueinheit (22) aus mehreren aneinandergereihten, die einzelnen Räder (21, 21) des Radsatzes jeweils als Innenkotflügel radial weitgehend um­ schließenden Hohlkörpern (10e, 10e) gebildet ist, daß die Bau­ einheit (22) in ihrer Gesamtheit von einem Außenkotflügel (2e) überdeckt ist, und daß der sich im Außenkotflügel (2e) befin­ dende Überlaufraum (15e) mit dem abfallenden vorderen und hin­ teren Endbereich der Baueinheit (22) überströmverbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ablaufkanal (9, 9a, 9b, 9c, 9d, 9e) an seiner tiefsten Stelle einen Abfluß aufweist, dessen Auslauföffnung seitlich der Radflanke liegt.

16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß für den Überlaufraum (15, 15c, 15e) ein separater Seiten­ abfluß vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß aus einem Rohrstutzen (16, 16b, 16d, 16e) be­ steht, der seitlich von einem das untere Ende des Ablaufkanals (9b, 9c, 9d, 9e) Uberlaufraums (15c, 15e) bildenden Wasserka­ sten (13, 13b, 13c, 13d, 13e) absteht.

18. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Hohlkörper (10, 10b) mit einem unteren End­ abschnitt unterhalb einer Unterkante des zugeordneten Kotflü­ gels (2a) liegt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangschächte (8d) jeweils einen Rechteckquerschnitt aufweisen, dessen Querschnittslänge der Breite der Spritzwand (7d) weitgehend entspricht, daß die Fangschächte (8d) nur unter Trennung durch horizontale Leitstege (19, 20) aneinandergereiht sind, und daß alle Leitstege (19, 20) zumindest über ihre spritzwandnahe Querschnittslänge gerade verlaufen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem steil abfallenden, hinteren Längenbereich des Ablaufkanals (9d) angeordneten Leitstege (20) im Anschluß an ihre gerade Querschnittslänge nach Art einer Leitschaufel rückwärts gekrümmt sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangschächte (8, 8a, 8b, 8c) von Rohrkörpern geringer Wandstärke begrenzt sind, die zur Ausprägung einer siebartigen Struktur der Spritzwandfläche umfangsseitig miteinander ver­ bunden sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Querschnitt der Rohrkörper über ihre Länge kon­ stant ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Rohrkörper von der Spritzwandfläche ausgehend ke­ gelstumpfförmig oder pyramidenstumpfförmig auf den Querschnitt ihrer Durchtrittsöffnung verjüngen.

24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkanten der Fangschächte (8, 8a, 8b, 8c) keilförmig zugespitzt sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzwand (7) des Ablaufkanals (9) im Breitenquer­ schnitt gesehen etwa parallel zur Lauffläche des Rades (3) ge­ wölbt ist.