WO2020109000A1

WO2020109000A1 - Reinigungseinheit

Info

Publication number: WO2020109000A1
Application number: PCT/EP2019/081197
Authority: WO
Inventors: Tobias Bialetzki
Original assignee: Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2020-06-04
Also published as: CN113165603A; US20220001841A1; DE102018130159A1; DE112019005912A5

Abstract

Eine Reinigungseinheit (100), insbesondere für eine Scheibe oder einen Sensor in einem Kraftfahrzeug, ist versehen mit einem Vorratsbehälter (110) für eine Reinigungsflüssigkeit (R), zumindest einer in oder an einer Reinigungsdüseneinheit (1; 101, 102, 103, 104, 105) vorgesehenen Reinigungsdüse (3), einer Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter (110) und der Reinigungsdüse (3) und zumindest einer zwischen dem Vorratsbehälter (110) und der Reinigungsdüse (3) vorgesehenen Spritzpumpe (6), die von einer in oder an der Reinigungsdüseneinheit (1; 101, 102, 103, 104, 105) vorgesehenen Kolben-Zylinder-Einheit (2) mit einer Zylinderachse (X) gebildet ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit (2) als elektromagnetisch betätigter Kolben (20) ausgebildet ist, der unter Einwirkung einer entlang der Zylinderachse (X) gerichteten elektromagnetischen Kraft (M) in einer eine Kompressionsrichtung bildenden ersten Richtung betätigbar ist.

Description

Reinigungseinheit

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Reinigungseinheit, insbesondere für eine Scheibe oder einen Sensor in einem Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Reinigungseinheit.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Nach dem Stand der Technik erfolgt die Sensorreinigung bei Automobilen durch ein klassisches Waschwassersystem. Hierbei wird eine Reinigungsdüse über eine Waschwasserleitung mittels Pumpe mit Druck beaufschlagt. Sobald an der Düse der Öffnungsdruck eines vorgesehenen Rückschlagventils überschritten wird, öffnet dieses und das Reinigungsfluid sprüht auf den Sensor. Nach Abschalten der Pumpe fällt der Druck wieder unter den Öffnungsdruck des Rückschlagventils und die Düse schließt, womit der Sprühvorgang beendet ist.

STAND DER TECHNIK

Aus der DE 196 53 432 A1 ist eine Scheibenwaschvorrichtung bekannt, die eine Mehrzahl von Scheibenwaschdüsen aufweist, wobei jede Düse mit einem Magnetventil versehen ist, welches bei Beaufschlagung mit einem elektrischen Impuls den Düsenaustritt öffnet. Eine zentrale Pumpe versorgt die Düsen über eine Schlauchleitung mit unter Druck stehender Waschflüssigkeit und die jeweiligen Düsenöffnungen werden mittels des ihnen zugeordneten Magnetventils in Abhängigkeit von der Stellung der Scheibenwischer geöffnet und geschlossen.

Aus der DE 10 2014 1 15 670 A1 ist eine Reinigungseinrichtung für eine Rückfahrkamera eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei der neben der Kameraoptik eine auf die Kameraoptik gerichtete Spritzdüse für eine Reinigungsflüssigkeit angeordnet ist. Die Spritzdüse ist über eine Leitung mit einer Kolbenpumpe verbunden, die einen in einem Zylinder gegen die Kraft einer Feder axial verfahrbaren Kolben aufweist, der über eine Kolbenstange von einem externen Aktuator angetrieben wird. Mit diesem aktuatorbetätigten Kolbenstangenantrieb ist nur ein allmählicher Druckaufbau im Kompressionsraum der Kolbenpumpe möglich, woraus sich ein nur allmähliches Ansprechverhalten der Kolbenpumpe ergibt. .

Vor allem bei großen Leitungslängen sorgen die Elastizität von Schlauchleitungen und die Trägheit des Flüssigkeitsvolumens in den Leitungen für einen verzögerten Druckaufbau an der Reinigungsdüse. Aus diesem Grund wird der gewünschte Arbeitspunkt der Reinigungsdüse nach Anlauf der Waschwasserpumpe erst mit einer gewissen Verzögerung erreicht. Da jedoch die Reinigungsvorgänge von Sensoren - anders als bei der herkömmlichen Scheibenreinigung oder Scheinwerferreinigung - in der Regel mit sehr kurzen Sprühzeiten (zum Beispiel < 1 ,0 Sek.) arbeiten, sind ein schneller Druckaufbau und Druckabbau günstig für einen hohen Wirkungsgrad der Reinigungsdüse. Ideal wäre dabei ein sofortiges Anliegen des Arbeitspunktdrucks an der Reinigungsdüse. Nur so wird gewährleistet, dass über den gesamten Sprühvorgang ein konstant hoher Druck zur Verfügung steht.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Reinigungseinrichtung so auszubilden, dass sie ein gegenüber dem Stand der Technik schnelleres Ansprechverhalten aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .

Bei einer Reinigungseinheit, insbesondere für eine Scheibe oder einen Sensor in einem Kraftfahrzeug, die versehen ist mit einem Vorratsbehälter für eine Reinigungsflüssigkeit, zumindest einer Reinigungsdüse, einer Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter und der Reinigungsdüse und zumindest einer zwischen dem Vorratsbehälter und der Reinigungsdüse vorgesehenen Spritzpumpe, wobei die Reinigungsdüse in oder an einer Reinigungsdüseneinheit vorgesehen ist und wobei die Spritzpumpe von einer in oder an der Reinigungsdüseneinheit vorgesehenen Kolben-Zylinder-Einheit mit einer Zylinderachse gebildet ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit als elektromagnetisch betätigter Kolben ausgebildet ist, der unter Einwirkung einer entlang der Zylinderachse gerichteten elektromagnetischen Kraft in einer eine Kompressionsrichtung bildenden ersten Richtung betätigbar ist.

VORTEILE

Um eine exakte Ansteuerung der jeweiligen Reinigungsdüseneinheit zu ermöglichen und auch bei kurzen Sprühzyklen einen sofortigen Druckaufbau zu erzielen, ist der Aktuator, also die Spritzpumpe, erfindungsgemäß in oder an der Reinigungsdüseneinheit, vorzugsweise unmittelbar vor der Reinigungsdüse, angeordnet oder weiter vorzugsweise sogar in die Reinigungsdüse integriert. Auf diese Weise werden Reinigungsflüssigkeitsleitungen zwischen der Spritzpumpe und der Reinigungsdüse, die im Stand der Technik einen schnellen Druckaufbau behindern, vermieden. Durch dieses Vorsehen der Spritzpumpe in oder an der jeweiligen Reinigungsdüseneinheit werden beim Erfindungsgegenstand somit die beim Stand der Technik durch Schlauchleitungen hervorgerufene Trägheit und Elastizität im System auf ein Minimum reduziert, da durch den Kolben der die jeweilige Spritzpumpe bildenden Kolben-Zylinder-Einheit nur das in der Druckkammer befindliche Fluid beschleunigt werden muss. Dadurch erfolgt ein schnellerer Druckaufbau am Wirkort, also in der Reinigungsdüse. Es ergibt sich somit eine genau definierte und durch das Volumen der Druckkammer vorgegebene Menge an Reinigungsfluid pro Sprühstoß. Das Vorsehen des Kolbens als bewegliches Element eines elektromagnetischen Linearantriebs gewährleistet ein sehr schnelles Ansprechverhalten der Spritzpumpe.

Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der erfindungsgemäßen Reinigungseinheit sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 9.

Vorzugsweise besteht der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit aus einem magnetischen Material oder weist zumindest ein solches Material auf. Dadurch wird der Wirkungsgrad des elektromagnetischen Antriebs verbessert, so dass das Ansprechverhalten der damit gebildeten Spritzpumpe noch schneller wird.

Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der die Kolben- Zylinder-Einheit eine elektromagnetische Anregungsvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, um beim Anliegen einer elektrischen Spannung den Kolben entlang der Zylinderachse zu bewegen. Hierdurch kann eine besonders kompakte Bauform der Spritzpumpe erzielt werden.

Bevorzugter Weise umgibt die elektromagnetische Anregungsvorrichtung einen Zylinderabschnitt der Kolben-Zylinder-Einheit und weist dabei zumindest zwei in Richtung der Zylinderachse hintereinander angeordnete elektrische Spulen auf. Auch diese Ausführungsform erlaubt einen besonders kompakten Aufbau eines hochwirksamen Linearantriebs für den Kolben. Nach Art eines Linearantriebs kann dabei ein Magnetfeld erzeugt werden, das sich von einer Spule zur nächsten Spule entlang der Zylinderachse fortbewegt und dabei den Kolben mitnimmt. Ein solcher Linearantrieb kann den Kolben besonders abrupt beschleunigen, so dass der Druckaufbau in der Spritzpumpe nahezu schlagartig erfolgt.

Von Vorteil ist es auch, wenn eine Rückstellfeder vorgesehen ist, die den Kolben mit einer Rückstellkraft entgegen der Kompressionsrichtung beaufschlagt. Eine solche Rückstellfeder ermöglicht ein schnelles automatisches Zurückstellen des Kolbens in seine Ausgangslage und ein sehr wirksames Ansaugen neuer Reinigungsflüssigkeit in den Pumpraum oder Druckraum der Kolben-Zylinder-Einheit.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn im Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit ein erstes Rückschlagventil vorgesehen ist. Dadurch wird ein schnelles Befüllen des Pumpraums der Kolben-Zylinder-Einheit ermöglicht.

Vorzugsweise ist zwischen der die Spritzpumpe bildenden Kolben-Zylinder- Einheit und der Reinigungsdüse ein zweites Rückschlagventil vorgesehen. Dadurch wird bei geschlossenem zweiten Rückschlagventil verhindert, dass beim Zurückführen des Kolbens durch die Reinigungsdüse Luft angesaugt wird. Auf diese Weise wird erreicht, dass von der Rückstellfeder beim Zurückführen des Kolbens in seine Ausgangsposition sehr wirksam eine Saugkraft aufgebaut werden, die ein schnelles Wiederbefüllen des Pumpraumes bewirkt.

Von besonderem Vorteil ist es bei allen Ausführungsformen, wenn zwischen dem Vorratsbehälter und der die Spritzpumpe bildenden Kolben-Zylinder- Einheit eine Förderpumpe vorgesehen ist. Durch eine solche Förderpumpe wird nicht nur stets Reinigungsflüssigkeit in das System nachgeführt, sondern es kann zudem in dem zu den jeweiligen Reinigungsdüseneinheiten führenden Leitungssystem ein geringfügiger Überdruck aufgebaut werden, der das schnelle Wiederbefüllen des jeweiligen Pumpenraumes unterstützt.

Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Reinigungsdüseneinheiten vorgesehen, die jeweils an eine die Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter und der jeweiligen Reinigungsdüse bildende gemeinsame Fluidleitung angeschlossen sind, die als Ringleitung ausgebildet ist und von dem Vorratsbehälter über die Reinigungsdüseneinheiten zurück zum Vorratsbehälter verläuft und dass die Förderpumpe in der Ringleitung, vorzugsweise im oder am Vorratsbehälter, angeordnet ist. Die Förderpumpe ist dabei in der Ringleitung zwischen dem Reinigungsflüssigkeitsvolumen im Vorratsbehälter und der in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit gesehen ersten Reinigungsdüseneinheit wirksam angeordnet. Die gemeinsame Fluidleitung kann aber auch als Stichleitung ausgebildet sein.

Zwischen dem Vorratsbehälter und der jeweiligen Spritzpumpe kann ein Rückschlagventil vor jeder Spritzpumpe, also vor jeder Kolben-Zylinder- Einheit, vorgesehen sein, das gewährleistet, dass auf der Saugseite der jeweiligen Spritzpumpe stets Reinigungsflüssigkeit ansteht.

Die Erfindung ist auch gerichtet auf ein Kraftfahrzeug, das zumindest eine erfindungsgemäße Reinigungseinheit aufweist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigt: Fig. 1 eine Reinigungseinheit mit einer Mehrzahl von gemäß der

Erfindung ausgebildeten Reinigungsdüseneinheiten;

Fig 2 eine teilweise geschnittene Darstellung einer

Reinigungsdüseneinheit gemäß der Erfindung und

Fig. 3A bis C unterschiedliche Phasen eines Spritzprozesses mit der

Reinigungsdüseneinheit nach Fig. 2.

DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Reinigungseinheit für die Verwendung in einem Kraftfahrzeug zur Reinigung von Scheiben oder Sensoren dargestellt. Diese Reinigungseinheit 100 weist einen Vorratsbehälter 1 10 für eine Reinigungsflüssigkeit auf, in dem eine Förderpumpe 1 12 vorgesehen ist. Die Förderpumpe 1 12 weist einen Saugstutzen 1 1 1 auf, der in ein Volumen einer Reinigungsflüssigkeit R eintaucht. An die Druckseite der Förderpumpe 1 12 ist eine Ringleitung 120 angeschlossen, die mit ihrem anderen Ende 122 wieder in den Vorratsbehälter 1 10 mündet. Die Ringleitung kann in ihrem Bereich des in den Vorratsbehälter 1 10 mündenden Endes 122 mit einer Drossel 124 versehen sein, die einen Strömungswiderstand bildet, der es der Förderpumpe 1 12 ermöglicht, im Inneren der Ringleitung 120 einen leichten Überdruck aufzubauen.

An die Ringleitung 120 sind mehrere Reinigungsdüseneinheiten 101 , 102, 103, 104, 105 angeschlossen. Diese Reinigungsdüseneinheiten 101 , 102, 103, 104, 105 sind im Wesentlichen baugleich ausgestaltet und werden anhand der Fig. 2 und 3 nachstehend noch beschrieben. Die Ringleitung 120 kann eine Rohrleitung sein, sie kann aber auch aus einem flexiblen Schlauch bestehen oder zumindest einen solchen aufweisen. Über die Ringleitung 120 werden die einzelnen Reinigungsdüseneinheiten 101 , 102, 103, 104, 105 mit Reinigungsflüssigkeit R versorgt. Da in der Ringleitung 120 ein leichter Überdruck herrscht, ist die Ringleitung 120 stets mit Reinigungsfluid R gefüllt, das durch diesen leichten Überdruck auch an den Fluideinlässen der jeweiligen Reinigungsdüseneinheit 101 , 102, 103, 104, 105 ansteht.

Fig. 2 zeigt eine Reinigungsdüseneinheit 1 , die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist und die den in Fig. 1 schematisch dargestellten Reinigungseinheiten 101 , 102, 103, 104, 105 entspricht.

Die Reinigungsdüseneinheit 1 weist ein Gehäuse 10 mit einem Zylinderabschnitt 12 auf, der den Zylinder einer Kolben-Zylinder-Einheit 2 bildet. Der Zylinderabschnitt 12 ist an seinen beiden axialen Enden bis auf jeweils eine Strömungsöffnung (Strömungseinlass 13 beziehungsweise Strömungsauslass 14) geschlossen. Der Strömungseinlass 13 mündet in einen mit der Ringleitung 120 verbundenen oder verbindbaren Fluidanschluss 11 und der Strömungsauslass 14 mündet in einen inneren Fluidkanal 30 einer mit dem Gehäuse 10 der Reinigungsdüseneinheit 1 strömungswirksam, vorzugsweise integral, verbundenen Reinigungsdüse 3.

In dem Zylinderabschnitt 12 des Gehäuses 10 der Reinigungsdüseneinheit 1 ist ein Kolben 20 entlang der Zylinderachse X axial verschiebbar angeordnet. Dieser Kolben 20 besteht aus einem magnetischen Material oder weist ein solches magnetisches Material auf. Der Kolben 20, eine düsenseitige Stirnwand 15 des Gehäuses 10 und die Umfangswand 16 des Zylinderabschnitts 12 umschließen einen Pumpraum oder Druckraum 26 der Kolben-Zylinder-Einheit 2. Eine elektromagnetische Anregungsvorrichtung 4 umgibt den Zylinderabschnitt 12 des Gehäuses 10 der Reinigungsdüseneinheit 1 . Diese elektromagnetische Anregungsvorrichtung 4 ist hier beispielhaft durch zwei schematisch dargestellte und in Richtung der Zylinderachse X hintereinander angeordnete elektrische Spulen 40, 42 dargestellt, die zum Durchfluss eines elektrischen Stroms ausgebildet sind, wobei auch mehr als zwei Spulen vorgesehen sein können.

Werden die Spulen 40, 42 durch Anlegen einer elektrischen Spannung erregt, so erzeugen sie ein elektromagnetisches Feld, das den magnetischen Kolben 20 entlang der Zylinderachse X in Richtung auf die Reinigungsdüse 3 (in Fig. 2 nach rechts) bewegt. Im Inneren des Zylinderabschnitt 12 des Gehäuses 10 der Reinigungsdüseneinheit 1 ist eine als Druckfeder 5 ausgebildete Wendelfeder vorgesehen, die sich ebenfalls in Richtung der Zylinderachse X zwischen dem Kolben 20 und der düsenseitigen Stirnwand 15 des Gehäuses 10 erstreckt und die sich sowohl am Kolben 20 als auch an der düsenseitigen Stirnwand 15 abstützt. Die Druckfeder 5 ist aufgrund ihrer Federkraft F bestrebt, den Kolben 20 von der düsenseitigen Stirnwand 15 (in Fig. 2 nach links) wegzudrücken. Die durch die Erregung der Spulen 40, 42 bewirkte magnetische Kraft M, ist ihrerseits bestrebt, den Kolben 20 zur düsenseitigen Stirnwand 15 hin zu drücken und wirkt somit gegen die Kraft F der Druckfeder 5.

Im Kolben 20 ist ein erstes Rückschlagventil 22 ausgebildet, dessen Strömungskanal 21 den Kolben 20 in Axialrichtung durchdringt. Auf der zur düsenseitigen Stirnwand 15 hin weisenden Seite des Kolbens 20 ist ein Ventilkörper 24 vorgesehen, der mit einem Ventilsitz 23 im Bereich der dortigen Öffnung des Strömungskanals 21 abdichtend zusammenwirkt.

Im Fluidkanal 30 der Reinigungsdüse 3 ist ein zweites Rückschlagventil 32 mit einem Strömungskanal 31 und einem auf der vom Druckraum 26 abgewandten Seite angeordneten Ventilkörper 34 vorgesehen, der mit einem Ventilsitz 33 im Bereich der dortigen Öffnung des Strömungskanals 31 abdichtend zusammenwirkt.

Die Kolben-Zylinder-Einheit 2 bildet mit den beiden Rückschlagventilen 22, 32 und der elektromagnetischen Anregungsvorrichtung 4 für den Kolben 20 eine hochagile Spritzpumpe 6.

Die Reinigungsdüse 3 weist an dem von der Kolben-Zylinder-Einheit 2 abgewandten Ende des Fluidkanals 30 eine Düsenöffnung 36 auf, aus der ein Spritzstrahl 38 austreten kann, wie es in Fig. 2 symbolisch dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt die Ausgangs- oder Ruhestellung des Kolbens 20 der Kolben- Zylinder-Einheit 2. Zwischen dem Kolben 20 und der düsenseitigen Stirnwand 15 des Zylinderabschnitts 12 ist der Druckraum 26 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 gebildet. Auf der vom Druckraum 26 abgewandten Seite des Kolbens 20 (in Fig. 2 links vom Kolben 20) steht Reinigungsflüssigkeit unter dem von der Förderpumpe 1 12 in Verbindung mit der Drossel 124 erzeugten leichten Überdruck an. Dieser leichte Überdruck reicht jedoch nicht aus, um das Rückschlagventil 22 im Kolben 20 zu öffnen.

Die Funktionsweise der in Fig. 2 gezeigten Reinigungsdüseneinheit 1 wird nachstehend anhand der Fig. 3A bis 3C beschrieben.

Werden nun die elektrischen Spulen 40, 42 mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt, so dass in ihnen ein Strom fließt, entsteht ein Magnetfeld, das bestrebt ist, den magnetischen Kolben 20 mit der Magnetkraft M in Richtung auf die düsenseitige Stirnwand 15 des Zylinderabschnitts 12 hin gegen die Federkraft F der Druckfeder 5 zu bewegen. Die Magnetkraft M ist dabei deutlich größer als die Federkraft F, so dass sich der Kolben 20 schlagartig unter Kompression der Druckfeder 5 in den Fig. 2 und 3 nach rechts bewegt und das Volumen des Druckraums 26 komprimiert. Die Fig. 3A und 3B zeigen zwei Phasen dieser Bewegung.

Die im Druckraum 26 enthaltene Reinigungsflüssigkeit drückt den Ventilkörper 24 des im Kolben 20 vorgesehenen ersten Rückschlagventils 22 gegen den zugehörigen Ventilsitz 21 , so dass das erste Rückschlagventil 22 geschlossen ist und die Flüssigkeit im Druckraum 26 vom nach rechts wandernden Kolben 20 unter Druck gesetzt wird. Durch diesen Druckanstieg im Inneren des Druckraums 26 wird im zweiten Rückschlagventil 32 der Ventilkörper 34 aus seinem Ventilsitz 33 herausbewegt, so dass die Reinigungsflüssigkeit aus dem Kompressionsraum 26 durch den Strömungskanal 31 in den Fluidkanal 30 der Reinigungsdüse 3 eintreten und durch die Düsenöffnung 36 als Sprühstrahl 38 austreten kann.

Fig. 3B zeigt den Kolben 20 in seiner äußersten rechten Position, also im oberen Totpunkt. Flat der Kolben 20 die in Fig. 3B gezeigte Position erreicht, so wird die an den Spulen 40, 42 anliegende elektrische Spannung abgeschaltet und das Magnetfeld bricht zusammen, woraufhin auch die Magnetkraft M nicht länger wirkt. Die Federkraft F der Druckfeder 5 kann daher, wie es in Fig. 3C dargestellt ist, den Kolben 20 langsam zurück in seine Ausgangsposition (in Fig. 2 und 3 nach links) bewegen . Dabei schließt sich das zweite Rückschlagventil 32 und der Ventilkörper 24 des im Kolben vorgesehenen ersten Rückschlagventils 22 löst sich aufgrund des in der Ringleitung 120 anstehenden leichten Überdrucks und des durch die Zurückbewegung des Kolbens 20 im Strömungskanal 21 des ersten Rückschlagventils 22 entstehenden dynamischen Drucks von seinem Ventilsitz 23 und bewegt sich aus seiner Schließposition heraus, wie es in Fig. 3C schematisch dargestellt ist, so dass die Reinigungsflüssigkeit aus der Ringleitung 120 durch den Strömungskanal 21 in den Druckraum 26 einströmen kann. Dadurch liegt auch im Druckraum 26 der leichte Überdruck aus der Ringleitung 120 an. Dieser leichte Überdruck ist jedoch nicht ausreichend, um das zweite Rückschlagventil 32 in der Reinigungsdüse 3 zu öffnen, so dass dieses Ventil weiterhin geschlossen bleibt und keine Reinigungsflüssigkeit nachströmen und durch die Reinigungsdüse 3 austreten kann.

Bei der erfindungsgemäßen Reinigungseinheit 100 ist also anstelle einer klassischen zentralen Waschwasserpumpe mit Rotationswirkung dezentral eine der jeweiligen Reinigungsdüseneinheit 1 , 101 , 102, 103, 104, 105 zugeordnete Kolben-Zylinder-Spritzpumpe mit einem elektromagnetisch betätigten Kolben 20 mit Translationswirkung vorgesehen und diese Spritzpumpe 6 ist in oder an der jeweiligen Reinigungsdüseneinheit 1 , 101 , 102, 103, 104, 105, also in enger räumlicher Nähe zur Reinigungsdüse 3, angeordnet. Sobald die Spulen 40, 42 der elektromagnetischen

Anregungsvorrichtung 4 mit Strom beaufschlagt werden, zieht das dadurch entstehende magnetische Feld den Kolben 20 entgegen der Rückstellfeder 5 in Richtung Reinigungsdüse 3. Der hierdurch in der Druckkammer 26 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 entstehende Überdruck öffnet das vor dem Düsenaustritt 37 an der Düsenöffnung 36 gelegene zweite Rückschlagventil 32 schlagartig und der Sprühvorgang beginnt unmittelbar und ohne wesentliche Verzögerung und nahezu mit Maximaldruck.

Ist die Druckkammer 26 entleert, werden die Spulen 40, 42 stromlos geschaltet und die als Rückstellfeder wirkende Druckfeder 5 bewegt den Kolben 20 zurück in dessen Ausgangs- oder Ruheposition (Fig. 2). Bei dieser Zurückbewegung füllt sich die Druckkammer 26 über das einseitig durchlässige erste Rückschlagventil 22 erneut mit Reinigungsflüssigkeit ("Nachladephase"). Sobald der Kolben 20 seine Ruheposition erreicht hat, kann der nächste Sprühstoß ausgeführt werden.

Die Versorgung der einzelnen Reinigungsdüseneinheiten 101 , 102, 103, 104, 105 mit Reinigungsflüssigkeit in der Nachladephase kann im gesamten Fahrzeug über dieselbe Ringleitung 120 oder Stichleitung erfolgen. Die Förderpumpe oder Zirkulationspumpe mit sehr geringer Leistung dient zur Entlüftung der Schlauchleitung. Darüber hinaus stellt sie die nach dem erfolgten Sprühvorgang erforderliche Reinigungsflüssigkeit für die Nachladephase am Zuströmanschluss einer jeden Reinigungsdüseneinheit 101 , 102, 103, 104, 105 bereit. Je größer die Anzahl der zu reinigenden Sensoren im Fahrzeug ist, umso sinnvoller ist der Aufbau eines Ringleitungssystems wie es beispielhaft in Fig. 1 dargestellt ist.

Der Reinigungsvorgang kann beispielsweise durch Variation der an die Spulen 40, 42 angelegten Spannung und/oder durch Variation der Zeitdauer der angelegten Spannung gesteuert werden. Die Höhe der an die Spulen 40, 42 angelegten Spannung beeinflusst die auf den Kolben 20 ausgeübte Kraft und somit die Höhe des Drucks, mit dem das Reinigungsfluid R ausgestoßen wird. Je höher die angelegte Spannung ist, umso größer ist die auf den Kolben 20 ausgeübte Kraft. Durch eine Variation der Zeitdauer, während der die Spannung an die Spulen 40, 42 angelegt wir, kann die Dauer der Bewegung des Kolbens 20 beeinflusst werden. Damit steuert die Zeitdauer der angelegten Spannung den Weg, den der Kolben 20 zurücklegt und damit die Menge des ausgestoßenen Reinigungsfluids R.

Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen. Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.

Bezuqszeichenliste

1 Reinigungsdüseneinheit

2 Kolben-Zylinder-Einheit

3 Reinigungsdüse

4 elektromagnetische Anregungsvorrichtung

5 Druckfeder

6 Spritzpumpe

10 Gehäuse

1 1 Fluidanschluss

12 Zylinderabschnitt

13 Strömungseinlass

14 Strömungsauslass

15 düsenseitige Stirnwand

16 Umfangswand

20 Kolben

21 Strömungskanal

22 erstes Rückschlagventil

23 Ventilsitz

24 Ventil körper

26 Druckraum

30 Fluidkanal

31 Strömungskanal

32 zweites Rückschlagventil

33 Ventilsitz

34 Ventilkörper

36 Düsenöffnung

37 Düsenaustritt

38 Spritzstrahl

40 elektrische Spule

42 elektrische Spule 100 Reinigungseinheit

101 Reinigungsdüseneinheit

102 Reinigungsdüseneinheit

103 Reinigungsdüseneinheit

104 Reinigungsdüseneinheit

105 Reinigungsdüseneinheit

110 Vorratsbehälter

111 Saugstutzen

112 Förderpumpe

120 Ringleitung

122 in den Vorratsbehälter 110 mündendes Ende der Ringleitung 124 Drossel

F Federkraft

M Magnetkraft

R Reinigungsfluid

X Zylinderachse

Claims

Patentansprüche

1. Reinigungseinheit (100) mit einem Vorratsbehälter (110) für eine Reinigungsflüssigkeit (R), zumindest einer in oder an einer Reinigungsdüseneinheit (1 ; 101 , 102, 103, 104, 105) vorgesehenen Reinigungsdüse (3), einer Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter (110) und der Reinigungsdüse (3) und zumindest einer zwischen dem Vorratsbehälter (110) und der Reinigungsdüse (3) vorgesehenen Spritzpumpe (6), die von einer in oder an der Reinigungsdüseneinheit (1 ; 101 , 102, 103, 104, 105) vorgesehenen Kolben-Zylinder-Einheit (2) mit einer Zylinderachse (X) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet,

dass der Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit (2) als elektromagnetisch betätigter Kolben (20) ausgebildet ist, der unter Einwirkung einer entlang der Zylinderachse (X) gerichteten elektromagnetischen Kraft (M) in einer eine Kompressionsrichtung bildenden ersten Richtung betätigbar ist.

2. Reinigungseinheit (100) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Kolben (20) aus einem magnetischen Material besteht oder ein solches aufweist.

3. Reinigungseinheit (100) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kolben-Zylinder-Einheit (2) eine elektromagnetische Anregungsvorrichtung (4) aufweist, die ausgebildet ist, um beim Anliegen einer elektrischen Spannung den Kolben (20) entlang der Zylinderachse (X) zu bewegen.

4. Reinigungseinheit (100) nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die elektromagnetische Anregungsvorrichtung (4) einen Zylinderabschnitt (12) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) umgibt und zumindest zwei in Richtung der Zylinderachse (X) hintereinander angeordnete elektrische Spulen (40, 42) aufweist.

5. Reinigungseinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass eine Rückstellfeder (5) vorgesehen ist, die den Kolben (20) mit einer Rückstellkraft (F) entgegen der Kompressionsrichtung beaufschlagt.

6. Reinigungseinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass im Koben (20) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) ein erstes Rückschlagventil (22) vorgesehen ist.

7. Reinigungseinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen der die Spritzpumpe (6) bildenden Kolben-Zylinder- Einheit (2) und der Reinigungsdüse (3) ein zweites Rückschlagventil (32) vorgesehen ist.

8. Reinigungseinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass zwischen dem Vorratsbehälter (110) und der die Spritzpumpe (6) bildenden Kolben-Zylinder-Einheit (2) eine Förderpumpe (112) vorgesehen ist.

9. Reinigungseinheit (100) nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine Mehrzahl von Reinigungsdüseneinheiten (101 , 102, 103, 104, 105) vorgesehen ist, die jeweils an eine die Fluidverbindung zwischen dem Vorratsbehälter (110) und der jeweiligen Reinigungsdüse (3) bildende gemeinsame Fluidleitung angeschlossen sind, die als Ringleitung (120) ausgebildet ist und von dem Vorratsbehälter (110) über die Reinigungsdüseneinheiten (101 , 102, 103, 104, 105) zurück zum Vorratsbehälter (110) verläuft, und dass die Förderpumpe (112) in der Ringleitung (120) zwischen dem Reinigungsflüssigkeitsvolumen im Vorratsbehälter (110) und der in Strömungsrichtung der Reinigungsflüssigkeit gesehen ersten Reinigungsdüseneinheit (101 ) angeordnet ist.

10. Kraftfahrzeug mit zumindest einer Reinigungseinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.