DE4035854C2 - 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 Spritzwassers der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Art.

Eine derartige Vorrichtung ist der DE 39 22 715 A1 bereits als bekannt zu entnehmen, wobei alle Fangrinnen der Vorrichtung in Breitenrichtung des Radlaufes und somit quer zur Fahrtrichtung verlaufen. Da die Fangrinnen in ihrer Längsrichtung ein Gefälle aufweisen, rinnt das gefangene Spritzwasser in diesen zur Innenseite des Radlaufs, wo es von einer an die Innenseite des Kotflügels angeformten Randrinne aufgenommen und zur Fahrbahn abgeleitet wird.

Damit das zwischen benachbarten Fangrinnen hindurchgeschleuderte Spritzwasser in die Fangrinnen gelangen kann, muß es nahezu aus­ schließlich durch Reflexion an einer Aufprallwand rückwärts in die zugeordnete Fangrinnenöffnung hineingeschleudert werden. Da die an der Aufprallwand auftreffenden Spritzwassertropfen durch ihren Aufprall an der Aufprallwand in kleinere Spritzwassertropfen bzw. in feine Sprühnebeltröpfchen zerplatzen, wird ein erheblicher Anteil des Spritzwassers in den zwischen benachbarten Fangrinnen liegenden Fangschacht reflektiert. Durch den Verlust dieses Spritzwasseranteils wird der Wirkungsgrad der Vorrichtung erheblich beeinträchtigt.

Ferner ist aus der DE-OS 20 45 212 ein Spritzschutz für Fahrzeuge bekannt, dessen vom Spritzwasser beaufschlagte Flächen so angeordnet sind, daß der überwiegende Teil des hochgeschleuderten Wassers unter einem spitzen Winkel auf der zugeordneten Fläche auftrifft und dabei verzögert wird. Bei einigen Ausführungsformen des bekannten Spritzschutzes sind gekrümmte Aufprallwände vorgesehen, mit denen im begrenzten Umfang eine Umlenkung der auftreffenden Wassertropfen zur zugehörigen Fangrinnenöffnung möglich ist. Jedoch ist der Krümmungsradius der Aufprallwände nicht so bemessen, daß ein überwiegender Teil des auftreffenden Spritzwassers in den Hohlquerschnitt der Fangrinnen umgelenkt werden kann. Durch den in die Fangrinnen umgelenkten Spritzwasseranteil, der teilweise wieder zur Aufprallwand reflektiert würde, ergäbe sich zumindest bei starker Spritzwasserbeaufschlagung der Vorrichtung ein Tröpfchenschleier, durch den die weitere Aufnahme von Spritzwasser behindert werden würde. Der Wirkungsgrad dieses Spritzschutzes wird also allenfalls bis zu einem bestimmten Spritzwasseraufkommen verbessert sein.

Des weiteren ist aus der EP 150 588 A1 ein Spritzwasserschutz bekannt, der sich als Spritzlappen hinter einem Fahrzeugrad anordnen läßt. Bei einer Ausführungsform bestehen die Ablaufrinnen aus hohlen Rundrinnen mit zyklonförmiger Querschnittskontur. Mit entsprechender Geschwindigkeit in die Ablaufrinnen geschleudertes Spritzwasser wird durch die Krümmung der Rundrinnen widerstandsarm im Kreis umgelenkt bzw. umkehrgespült. Da die Geschwindigkeit der Spritzwassertropfen dabei kaum abnimmt, kann es zu einer Mehrfachumkehrspülung in der Rundrinne kommen. Dadurch ergibt sich ein quer am Eintrittsschlitz vorbeigespülter Tropfenschleier, der zu einer Behinderung von hochgeschleuderten Tropfen führen kann, die dem Eintrittsschlitz zugeleitet werden. Die großflächigen Aufprallzonen dieser bekannten Vorrichtung sind den Rundrinnen vorgelagert, so daß viele an den Aufprallzonen auftreffende Wassertropfen bereits vor Erreichen des Eintrittsschlitzes zu Sprühnebel zerplatzen werden. Das Schluckver­ mögen sowie der Wirkungsgrad dieser bekannten Vorrichtung sind damit äußerst begrenzt.

Aus der US 38 34 732 ist eine gattungsähnliche Vorrichtung bekannt, bei der Überlauföffnungen vorgesehen sind, die in einen gemeinsamen Ablaufkanal münden, der seinerseits an einem Wasserkasten mit seitlicher Auslauföffnung endet. Die Überlauföffnungen bestehen dabei aus engen Durchgangslöchern, die über die Länge und Breite der Vorrichtung verteilt angeordnet sind. Da das gesamte zu fangende Spritzwasser durch diese Überlauföffnungen hindurchtreten muß, sind Schluckvermögen und Wirkungsgrad dieser bekannten Vorrichtung entsprechend gering.

Schließlich ist aus der DE-OS 17 55 262 eine Spritzschutzvorrichtung bekannt, die aus einem gummielastischen Spritzlappen besteht. Dieser Spritzlappen weist auf der dem Rad zugewandten Breitseite rillenförmige Kanäle auf, die seitlich von erhabenen Rippen begrenzt sind und einen etwa U-förmigen Hohlquerschnitt aufweisen. Die Bildung von Sprühnebel wird bei dieser bekannten Vorrichtung dadurch weitgehend verhindert, daß die hochgeschleuderten Wassertropfen unter Dämpfung durch die gummielastische Kanalwand zu größeren Tropfen vereinigt werden, die dann entlang der Kanalwand abwärts rinnen. Eine Umlenkung des auftreffenden Spritzwassers in eine Fangrinnenanordnung ist dabei nicht vorgesehen, da die Fangrinnen mit den Aufprallwänden identisch sind. Aufgrund des andersartigen Funktionsprinzips dieser Vorrichtung wäre diese auch nicht für Anwendungsfälle geeignet, bei denen die Vorrichtung etwa parallel zum Abrollumfang des Rades gekrümmt sein soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Fangen und Ableiten des von einem Fahrzeugrad hochschleuderten Spritzwassers dahingehend weiterzuentwickeln, daß der Wirkungsgrad beim Fangen des Spritzwassers deutlich verbessert werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs.

Aus den übrigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zu entnehmen.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer zeichnerischen Darstellung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Fangen und Ableiten des von einem Fahrzeugrad hochge­ schleuderten Spritzwassers in ihrer Einbaulage,

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

Fig. 3 eine Einzelheit des Vertikalschnitts nach Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung schräg von hinten.

In Fig. 1 ist ein Kotflügel 1 eines nicht näher dargestellten Kraftwagens im Bereich eines Radlaufes 2 sichtbar, wobei das im Radlauf 2 angeordnete Fahrzeugrad 3 auf einer Fahrbahn 4 ab­ rollt, auf der sich Regenwasser 5 angesammelt hat. Hinter der Aufstandsfläche des Rades 3 wird das von der Lauffläche des selben aufgenommene Regenwasser 5 als Spritzwasser von der Lauffläche hochgeschleudert, wie durch gerade Wurflinien ange­ deutet ist.

Um zu verhindern, daß die abgeschleuderten Spritzwassertropfen beim Auftreffen auf die dem Abrollumfang des Rades 3 gegen­ überliegende Umfangswand zerplatzen und anschließend verwirbelt werden, wodurch es zu unerwünschter Sprühnebelbildung käme, ist auf der Umfangswand des Kotflügels 1 eine Vorrichtung 6 befe­ stigt, mit welcher das Spritzwasser gefangen und im Bereich einer ruhigen Unterströmung des Fahrzeugbodens zur Fahrbahn 4 abgeleitet werden kann. Diese sich über die gesamte Breite des Radlaufes 2 erstreckende Vorrichtung 6 weist im Gesamtquer­ schnitt eine flache Rechteckform auf und erstreckt sich im we­ sentlichen konzentrisch zum Abrollumfang des Rades 3 über die gesamte Umfangslänge des Radlaufes 2. Sie endet vor dem Rad 3 an der Unterkante des Kotflügels 1, während das hinter dem Rad 3 liegende Ende der Vorrichtung 6 gegenüber der Kotflügelun­ terkante nach unten übersteht.

Wie in Verbindung mit Fig. 2 erkennbar ist, umfaßt die Vor­ richtung 6 hier elf in Längsrichtung des Radlaufes 2 und somit parallel zur Mittellängsachse des Kraftwagens verlaufende Fangrinnen 7, die in einem Abstand voneinander nebeneinander her verlaufen. Alle Fangrinnen 7 weisen einen gleichen, über ihre Länge konstanten, V-förmigen Querschnitt auf, wobei die Keilschneide aller Fangrinnen 7 dem Abrollumfang des Rades 3 zugewandt ist.

Eine der beiden Begrenzungswände jeder Fangrinne 7 erstreckt sich im Querschnitt gesehen parallel zur Drehebene des Rades 3 und schließt mit der anderen Begrenzungswand einen Winkel von etwa 20° ein. Jede der Fangrinnen 7 wird von einer zugeordneten Leitschaufel 8 getragen, die einteilig an die zur Drehebene des Rades 3 parallele Begrenzungswand der Fangrinne 7 angeformt ist. Die dadurch flächenbündig an die seitliche Begrenzungswand der Fangrinne 7 anschließende Leitschaufel 8 ist im Querschnitt gesehen halbkreisförmig gewölbt, wobei ihr Krümmungsradius im wesentlichen der lichten Breite der Fangrinnenöffnung angepaßt ist. Somit ist die Fangrinnenöffnung über ihre gesamte Länge von der zugeordneten Leitschaufel 8 überdeckt, welche die frei auskragende Begrenzungswand der Fangrinne 7 in einem Abstand überwölbt. Dabei sind die Leitschaufeln 8 aller Fangrinnen 7 entlang beider Längsseiten miteinander verbunden, wodurch sie gemeinsam eine geschlossenflächige Bogenwand bilden. Diese Bo­ genwand ist hier am Außenumfang und auf beiden Schmalseiten von einem Innenkotflügel 9 U-förmigen Querschnitts aus einem schlagzähen Kunststoff eingefaßt und in diesem befestigt.

Alternativ wäre es jedoch ebenfalls denkbar, die Bogenwand un­ mittelbar auf der Umfangswand des Kotflügels 1 anzubringen.

Aufgrund der Aggregation der mit den Fangrinnen 7 versehenen Leitschaufeln 8 zu einer Bogenwand bilden die Begrenzungswände benachbarter Fangrinnen 7 gleichzeitig zwei Leitwände eines keilförmigen Fangschachtes 10.

Wie im Zusammenhang mit Fig. 3 zu erkennen ist, treffen die Spritzwassertropfen, deren Wurfbahnen durch eingezeichnete Li­ nien angedeutet sind, infolge der Leitwirkung des Fangschachtes 10 nahezu alle auf dem Viertelkreisbogen der Leitschaufeln 8 auf, welcher neben der Fangrinnenöffnung liegt. Dabei treffen die meisten Spritzwassertropfen unter einem deutlich spitzeren Winkel als 90° zur Tangente des Viertelkreisbogens im Treff­ punkt auf die Leitschaufel 8, wodurch sie entlang dem Umfang der Leitschaufel 8 in die Fangrinne 7 hineingespült werden und in dieser gefangen sind.

Damit möglichst keiner der in die Fangrinne 7 hineingespülten Wassertropfen wieder aus dieser herausgespült werden kann, weist die Randzone der frei auskragenden Begrenzungswand der Fangrinnen 7 einen Umlenkrand 11 auf, der schräg in den lichten Querschnitt der Fangrinne 7 hineinragt. Der Umlenkrand 11 wird dabei von einer randseitigen Verbreiterung der Begrenzungswand gebildet, die unter einem engen halbkreisförmigen Bogen um etwa 180° abgewinkelt ist. Durch diese Hakenform werden zum Umlenk­ rand 11 hochgespülte Wassertropfen unter erneuter Umkehrspülung in den Querschnitt der Fangrinne 7 zurückgespült.

Das gefangene Spritzwasser läuft in den über ihre Länge gebo­ genen Fangrinnen 7 von Turbulenzen im Radlauf weitgehend unbe­ einflußt zu den beiden Enden der Vorrichtung 6 hinunter, an denen jeweils ein nach unten geschlossener Wasserkasten 12 bzw. 13 angeordnet ist. Diese das Spritzwasser aufnehmenden Wasser­ kästen 12 bzw. 13 sind nur auf ihrer der Fahrzeugmitte Zuge­ wandten Seitenwand von einer kreisförmigen Auslauföffnung 14 durchsetzt, durch die das in den Wasserkästen 12 bzw. 13 ange­ langte Spritzwasser seitlich der Fahrspur zur Fahrbahn 4 ab­ fließen kann. Jede Auslauföffnung 14 der Vorrichtung 6 kann zudem von einem Rohrstutzen 15 umschlossen sein, der sich un­ terhalb des Fahrzeugbodens in Richtung der Fahrzeugmitte er­ streckt.

Hinter dem Rad 3 ist der Spritzwasseranfall im unteren, steil abfallenden Längenbereich der Vorrichtung 6 besonders hoch. Um hier ein größeres Absorptionsvermögen der Vorrichtung 6 zu er­ reichen, ist jede zweite Leitschaufel 8 in diesem Längenbereich von einer Überlauföffnung 16 durchsetzt, die als schmaler Schlitz entlang der Mittellängsachse der Leitschaufel 8 ver­ läuft. Alle Überlauföffnungen 16 münden in einem gemeinsamen Ablaufkanal 17, der hinter dem durchsetzten Längenbereich der Leitschaufeln 8 angeordnet ist. Dabei wird der im Querschnitt rechteckige Ablaufkanal 17 auf drei Seiten von den Wänden eines Schalenkörpers 18 und auf der vierten Seite von den Leitschau­ feln 8 begrenzt. Der über seine Länge ebenfalls konzentrisch zum Abrollumfang des Rades 3 gekrümmte Schalenkörper 18 endet unten ebenfalls in einem Wasserkasten 19, der auf gleicher Höhe wie der Wasserkasten 12 unmittelbar hinter diesem angeordnet ist. Auch hinsichtlich des Wasserabflusses durch eine seitliche Auslauföffnung 14 mit Rohrstutzen 15 ist er dem Wasserkasten 12 entsprechend ausgeführt.

Am oberen Ende geht der Schalenkörper 18 unter keilförmiger Verjüngung in die Umfangswand des Innenkotflügels 9 über, wo­ durch er oberhalb des Rades 3 keinen Einbauraum beansprucht.

Aufgrund der Ergänzung der Vorrichtung 6 durch den Ablaufkanal 17 wird ein Teil des auf den Leitschaufeln 8 auftreffenden Spritzwassers durch die Überlauföffnungen 16 hindurchgeschleu­ dert und trifft auf der Umfangswand des Schalenkörpers 18 auf, wodurch es im Ablaufkanal 17 zum Wasserkasten 19 hinabrinnt und aus diesem auf die Fahrbahn 4 abfließt.

Zur leichteren Handhabung der Funktionseinheit, insbesondere bei der Montage im Radlauf 2, sind die Vorrichtung 6 und der Schalenkörper 18 zu einer Baueinheit miteinander verbunden. Die Anbringung der Baueinheit am Fahrzeug kann durch Befestigungs­ schrauben oder andere übliche lösbare Befestigungsmittel er­ folgen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Fangen und Ableiten des von einem Fahrzeugrad hochgeschleuderten Spritzwassers mit mehreren beabstandet nebeneinander her verlaufenden Fangrinnen, die einer Lauffläche des Rades gegenüberliegend am Radlauf des Fahrzeuges gehalten sind, und mit einer Überdeckung der Fangrinnenöffnung durch jeweils eine zurückspringende Aufprallwand, an der ein Teil des auftreffenden Spritzwassers in die zugeordnete Fangrinne reflektiert wird, wobei die im Querschnitt gesehen V-förmigen Fangrinnen in ihrer Längsrichtung ein Gefälle aufweisen und sich an die Randzone ihrer frei auskragenden Begrenzungswand ein angeformter Umlenkrand anschließt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) die den Fangrinnen (7) zugeordneten Aufprallwände sind jeweils im Querschnitt gesehen als bogenförmig gekrümmte Leitschaufeln (8) ausgebildet, durch die ein überwiegender Teil des auftreffenden Spritzwassers mittels Umkehrspülung in die Fangrinnenöffnung umgelenkt wird,
• b) die Leitschaufeln (8) sind jeweils entlang ihrer die zuge­ ordnete Fangrinne (7) überdeckenden Randseite unter flächen­ bündigem Anschluß mit einer seitlichen Begrenzungswand der Fangrinne (7) verbunden,
• c) jede Leitschaufel (8) ist mit der zugeordneten Fangrinne (7) einteilig ausgebildet,
• d) die Leitschaufeln (8) weisen einen etwa halbkreisförmigen Querschnitt auf und sind entlang ihren Längsseiten zu einer Baueinheit miteinander verbunden,
• e) der Umlenkrand (11) ist hakenförmig gekrümmt und ragt in den lichten Querschnitt der Fangrinne (7) hinein,
• f) alle Fangrinnen (7) erstrecken sich parallel zur Mittel­ längsachse des Radlaufes (2) und sind dabei über ihre Länge gesehen etwa konzentrisch zum Abrollumfang des Rades (3) gekrümmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) an mindestens einem Ende einen Wasserkasten (12, 13) mit einer seitlichen Auslauföffnung (14) aufweist, an den die Enden aller Leitschaufeln (8) samt Fangrinnen (7) angeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln (8) mehrerer Fangrinnen (7) in einem steil abfallenden Längenbereich hinter dem Rad (3) jeweils von einer Überlauföffnung (16) durchsetzt sind, die in einem dahinterliegenden Ablaufkanal (17) mündet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß der Ablaufkanal (17) im Querschnitt gesehen im Anschluß an die aneinandergereihten Leitschaufeln (8) umlaufend von einem Schalenkörper (18) begrenzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalenkörper (18) am unteren Ende als Wasserkasten (19) ausgebildet ist, welcher eine seitliche Auslauföffnung (14) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (6) und der Schalenkörper (18) zu einer Baueinheit miteinander verbunden sind.