DE10061875A1 - Reinigungsanlage für Kraftfahrzeugscheiben - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanlage für Kraftfahrzeugscheiben mit einer getrennten Speicherung von Waschflüssigkeit in zwei Hohlkammern, wobei die erste, beheizbare Hohlkammer mit einer nicht frostgeschützten Waschflüssigkeit und die zweite Hohlkammer mit einer frostgeschützten Waschflüssigkeit befüllt ist, mit einer Mischeinrichtung zum Mischen der in den Hohlkammern enthaltenen Waschflüssigkeiten, die über Leitungen mit den beiden Hohlkammern verbunden ist, und mit einer die gemischte Waschflüssigkeit durch eine Leitung von der Mischkammer zur Spritzdüse transportierenden Förderpumpe. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Waschflüssigkeit der zweiten Hohlkammer ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, wobei die Konzentration des Frostschutzmittels auf die tiefste zu erwartende Temperatur abgestimmt ist. Die Waschflüssigkeiten der beiden Hohlkammern sind zur Beschickung der Spritzdüse jeweils unmittelbar mit der Saugseite der Förderpumpe strömungsverbindbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanlage für Kraftfahrzeug­ scheiben nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 37 34 130 A1 geht eine Reinigungsanlage für Kraft­ fahrzeugscheiben hervor, bei der eine getrennte Speicherung von Waschflüssigkeiten mit unterschiedlichen Gefrierpunkten vorge­ sehen ist. Die getrennt voneinander aufbewahrten Waschflüssig­ keiten werden in einer Mischeinrichtung in ein Mischungsver­ hältnis gebracht, um für die jeweils herrschende Außentempera­ tur ein entsprechendes Waschflüssigkeitsgemisch zur Verfügung zu stellen. Die Steuerung der Konzentration des Frostschutzmit­ tels im Gemisch erfolgt durch einen Abgleich der Außentempera­ tur mit der gemessenen Dichte des Gemischs in der Mischeinrich­ tung. Je niedriger die Außentemperatur ist, desto mehr wird Frostschutzmittel der Mischeinrichtung zugeführt.

Der Vorrat an gebrauchsfertigem Waschflüssigkeitsgemisch wird auch dann weiter verwendet, wenn die Außentemperatur bereits wieder gestiegen ist, so daß eigentlich ein Gemisch mit gerin­ gerem Frostschutzmittelanteil bzw. gar keinem Frostschutzmit­ telanteil für die Reinigung ausreichend wäre.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, daß unter Beibehaltung der getrennten Speicherung von Waschflüssigkeiten mit unter­ schiedlichen Gefrierpunkten das Ansprechverhalten einer Reini­ gungsanlage für Kraftfahrzeugscheiben verbessert und damit der Verbrauch von Frostschutzmittel gesenkt wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Durch die unmittelbare Verbindung jeder Hohlkammer mit der Saugseite der Förderpumpe kann sowohl die frostgeschützte Waschflüssigkeit als auch die nicht frostgeschützte Waschflüs­ sigkeit unvermischt zu einer Spritzdüse gefördert werden, die einer Kraftfahrzeugscheibe zugeordnet ist. Als Kraftfahrzeug­ scheiben sind dabei beispielsweise sowohl Front- bzw. Heck­ scheiben als auch Scheinwerferscheiben zu verstehen.

So kann beispielsweise bei tiefen Temperaturen und stillstehen­ dem Fahrzeug die nicht frostgeschützte Waschflüssigkeit in ih­ rer Hohlkammer eingefroren sein, so daß das Mischen der beiden Waschflüssigkeiten nicht möglich ist. In diesem Fall wird die frostgeschützte Waschflüssigkeit mit der auf die tiefste zu er­ wartende Temperatur abgestimmten Konzentration an Frostschutz­ mittel zur Spritzdüse gefördert. Sobald nach Warmlaufen des Fahrzeugmotors die nicht frostgeschützte Waschflüssigkeit durch die in der Hohlkammer vorgesehene Heizung, wie beispielsweise einen Wärmetauscher, wieder als flüssiges Aggregat vorliegt, wird für die Reinigung der Kraftfahrzeugscheiben wieder ein der Außentemperatur entsprechendes Gemisch zur Verfügung gestellt.

Das Mischungsverhältnis zwischen frostgeschützter und nicht frostgeschützter Waschflüssigkeit wird über ansteuerbare Ab­ sperrorgane geregelt. Das Mischungsverhältnis von frostge­ schützter und nicht frostgeschützter Waschflüssigkeit wird bei­ spielsweise kontinuierlich durch eine Auswerteeinheit geregelt, so daß, sobald der Fahrer die Sprüheinrichtung betätigt, jedes Absperrorgan ein entsprechendes Signal erhält, das dessen Öff­ nungszeit bestimmt und damit die Durchflußmenge regelt.

Als Absperrorgan kann vorzugsweise ein Taktventil eingesetzt werden, das zwischen dem Auslaß der Hohlkammer und der Mi­ scheinrichtung angeordnet ist.

Zur Reduzierung von Bauraum, Teileanzahl und Kosten bilden die Mischeinrichtung und die Förderpumpe eine baulich Einheit, was beispielsweise durch eine Kreiselpumpe oder eine Radialkolben­ pumpe realisiert werden kann. Gleichzeitig wird durch die in den Pumpen vorgesehene relativ kleine Mischkammer nur soviel Gemisch erzeugt, wie auch benötigt wird.

Um bei tiefen Temperaturen ein Einfrieren der Zuführleitungen zu vermeiden bzw. um eingefrorene Leitungen wieder aufzutauen, werden die Leitungen mit einem stromführenden Heizdraht umwic­ kelt und wärmeisoliert.

Vorteilhafterweise versorgt dieser Heizdraht gleichzeitig die Spritzdüse mit Strom, um auch diese beheizbar zu gestalten.

Eine bevorzugte Ausführungsform sowie weitere Vorteile der Er­ findung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Da­ bei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Reinigungsanlage sowie

Fig. 2 einen Längsschnitt der beheizten Zuleitung zur Spritz­ düse gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Reinigungsanlage 1 für die Reinigung von Kraftfahrzeugscheiben 2 schematisch dargestellt.

Die Reinigungsanlage 1 umfaßt zwei Hohlkammern 3 und 4 zur ge­ trennten Speicherung von Waschflüssigkeiten 5 und 6. Des weite­ ren gehören zur Reinigungsanlage 1 eine Mischeinrichtung 7, ei­ ne Förderpumpe 8 sowie eine Spritzdüse 9.

Die beiden Hohlkammern 3 und 4 weisen jeweils in ihrem Boden 10 und 11 einen Auslaß 12 bzw. 13 auf, an den eine Leitung 14 bzw. 15 angeschlossen ist, die die Hohlkammern 3 und 4 mit der Mi­ scheinrichtung 7 und letztlich auch mit der Saugseite der För­ derpumpe 8 verbinden. Die Auslaßseite der Förderpumpe 8 ist über eine Zuleitung 16 mit der Spritzdüse 9 verbunden. Alterna­ tiv ist es zur Reduzierung von Bauraum, Teileanzahl und Kosten möglich, die Taktventile 18 und 19 unmittelbar an die Hohlkam­ mern 3 bzw. 4 anzuschließen und direkt mit der Mischeinrichtung 7 zu verbinden, so daß die Leitungen 14 und 15 entfallen könn­ ten.

Die in der Hohlkammer 3 gespeicherte Waschflüssigkeit 5 setzt sich lediglich aus Wasser und einem Reinigungszusatz zusammen und ist damit nicht frostgeschützt. Um ein Einfrieren zu ver­ meiden wird die Waschflüssigkeit 5 in der Hohlkammer 3 über ei­ ner Wärmetauscher 17 beheizt, der beispielsweise vom Fahrzeug­ motor aus gespeist wird.

Die Waschflüssigkeit 6 in der Hohlkammer 4 ist ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel und ggf. einem Reinigungszusatz, wobei der Anteil an Frostschutzmittel derart gewählt wird, das die Waschflüssigkeit 6 auch bei der tiefsten zu erwartenden Temperatur nicht einfriert. Durch den Wasseranteil wird gewähr­ leistet, daß die Waschflüssigkeit 6 direkt auf die Kraftfahr­ zeugscheiben aufgebracht werden kann.

Für das Einstellen eines für die Außentemperatur geeigneten Mi­ schungsverhältnisses der beiden Waschflüssigkeiten 5 und 6 re­ gelt jeweils ein Taktventil 18 und 19 die Durchflußmenge der zu fördernden Waschflüssigkeit 5 bzw. 6.

Die Förderpumpe 8 bildet mit der Mischeinrichtung 7 eine bauli­ che Einheit, beispielsweise als eine Mischpumpe, so daß ledig­ lich nur die Menge an Waschflüssigkeit gefördert werden muß, die für einen Sprühvorgang benötigt wird. Um ein ungewolltes Einfrieren von Waschflüssigkeit in der Mischpumpe während län­ gerer Standzeiten des Fahrzeugs zu vermeiden, wird die Misch­ pumpe immer vollständig geleert.

Das in der Leitung 16 noch verbleibende Waschflüssigkeitsge­ misch kann bei entsprechenden Außentemperaturen während Stand­ zeiten ebenfalls einfrieren. Anhand der Längsschnittdarstellung in Fig. 2 ist verdeutlicht, daß mittels einer Heizdrahtwicklung 20 sofort nach Starten des Fahrzeugmotors das Auftauen des Waschflüssigkeitsgemischs in der Leitung 16 erfolgen kann. Die Heizdrahtwicklung 20 kann gleichzeitig für das bereits bekannte Beheizen der Spritzdüse 9 eingesetzt werden, so daß kein zu­ sätzlicher Stromkreislauf vorgesehen werden muß. Zur Isolierung der Heizdrahtwicklung 20 ist ein Isoliermantel 21 vorgesehen.

Anhand von Fig. 1 und Fig. 2 wird im folgenden die Funktions­ weise der Reinigungsanlage 1 für unterschiedliche Temperaturbe­ reiche näher erläutert. Die aktuelle Temperatur wird dabei durch einen Temperaturmeßfühler ermittelt, der mit einer Aus­ werteeinheit gekoppelt ist. Viele Kraftfahrzeuge besitzen seri­ enmäßig einen Temperaturmeßfühler. Die Auswerteeinheit könnte auf ein geeignetes, bereits vorhandenes Steuergerät des Kraft­ fahrzeugs mit integriert werden.

Bei einer Sprühanforderung durch den Fahrer gibt die Auswerte­ einheit entsprechend ihrer Programmierung Signale S_ein an die Taktventile 18 und 19, die daraufhin geöffnet werden. Der Schließbefehl für die Taktventile 18 und 19 kann nach definier­ ter Durchflußmenge ebenfalls durch Signale S_aus der Auswerteein­ heit erfolgen. Das Mischungsverhältnis der beiden Waschflüssig­ keiten 5 und 6 richtet sich nach der aktuellen Temperatur. Da­ bei ist zu beachten, daß die zu versprühende Waschflüssigkeit beim Austreten aus der Spritzdüse 9 zumindest eine Temperatur über 4°C aufweisen sollte, damit die feinen Tröpfchen beim Auf­ treffen auf dar Fahrzeugscheibe keinen Eisfilm erzeugen.

Die nicht frostgeschützte Waschflüssigkeit 5 ist bei Temperatu­ ren über 4°C in ihrer Hohlkammer 3 nicht eingefroren. Daher ist es ausreichend, die Auswerteeinheit so zu programmieren, daß nur ein Signal S_ein an das Taktventil 18 gegeben wird. Damit wird die benötigte Waschflüssigkeit 5 unvermischt durch die Förderpumpe 8 auf die Fahrzeugscheibe 2 gespritzt.

Sobald Temperaturen unter 4°C auftreten, sollte Frostschutzmit­ tel der Waschflüssigkeit beigemischt werden. Bei laufendem Fahrbetrieb wird die Waschflüssigkeit 5 in der Hohlkammer 3 durch den Wärmetauscher 17 gewärmt, so daß die Temperatur der Waschflüssigkeit 5 über 0°C beträgt. Die Auswerteeinheit ist so programmiert, daß ein Signal S_ein an das Taktventil 18 und ein Signal S_ein an das Taktventil 19 gegeben wird. Das Schließen der Taktventile 18 und 19 erfolgt durch Signale S_aus nach dem der aktuellen Temperatur entsprechenden Mischungsverhältnis. In der Mischeinrichtung 7 werden die Anteile der beiden Waschflüssig­ keiten 5 und 6 miteinander vermischt und durch die Förderpumpe 8 weiter zur Fahrzeugscheibe 2 gefördert.

Sofern eine längere Standzeit des Kraftfahrzeugs bei Minusgra­ den erfolgt, gefriert die nicht frostgeschützte Waschflüssig­ keit 5 in der Hohlkammer 3. Da der Fahrzeugmotor nach dem Star­ ten eine längeren Zeitabschnitt benötigt, um warmzulaufen, steht zur Scheibenreinigung nur die frostgeschützte Waschflüs­ sigkeit 6 mit einer hohen Konzentration an Frostschutzmittel zur Verfügung. Die Auswerteeinheit gibt ein Signal S_ein an das Taktventil 19 zum Öffnen und mit entsprechender Zeitverzögerung ein Signal S_aus zum Schließen des Taktventils 19, so daß die frostgeschützte Waschflüssigkeit 6 unverdünnt auf die Fahrzeug­ scheibe 2 gespritzt wird. Gleichzeitig wird durch die Heizdrahtwicklung 20 sowohl die Leitung 16 als auch die Spritz­ düse 9 in kürzester Zeit erwärmt, um eventuell eingefrorene nicht oder nur wenig frostgeschützte Waschflüssigkeit in der Leitung 16 bzw. in der Spritzdüse 9 wieder zu verflüssigen. So­ bald die nicht frostgeschützte Waschflüssigkeit 5 in der Hohl­ kammer 3 durch den Wärmetauscher 17 aufgetaut ist, kann bei entsprechender Sprühanforderung durch den Fahrer ein der Tempe­ ratur entsprechendes Mischungsverhältnis hergestellt werden.

Die Reinigungsanlage 1 bleibt auch bei starken Temperatur­ schwankungen funktionstüchtig, so daß jederzeit eine Reinigung der Scheiben erfolgen kann. Gleichermaßen kann der Verbrauch an Frostschutzmittel gesenkt werden, da das Waschflüssigkeitsge­ misch nur für einen einzigen Sprühvorgang hergestellt wird.

Ergänzend sei noch erwähnt, daß im Sommerbetrieb die Hohlkammer 4 als zusätzliches Speichervolumen für eine Waschflüssigkeit dienen kann, die wie die Waschflüssigkeit 5 kein Frostschutz­ mittel enthält. Demgemäß muß die Ansteuerung der Taktventile 18 und 19 durch die Auswerteeinheit im Sommerbetrieb geändert wer­ den.

Claims (6)

1. Reinigungsanlage für Kraftfahrzeugscheiben mit einer ge­ trennten Speicherung von Waschflüssigkeiten in zwei Hohl­ kammern, wobei die erste, beheizbare Hohlkammer mit einer nicht frostgeschützten Waschflüssigkeit und die zweite Hohlkammer mit einer frostgeschützten Waschflüssigkeit be­ füllt ist, mit einer Mischeinrichtung zum Mischen der in den Hohlkammern enthaltenen Waschflüssigkeiten, die über Leitungen mit den beiden Hohlkammern verbunden ist, und mit einer die gemischte Waschflüssigkeit durch eine Leitung von der Mischkammer zur Spritzdüse transportierenden Förderpum­ pe, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit (6) der zweiten Hohlkammer (4) ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel ist, wobei die Konzentration des Frostschutzmittels auf die tiefste zu er­ wartende Temperatur abgestimmt ist, und daß die Waschflüs­ sigkeiten (5, 6) der beiden Hohlkammern (3, 4) zur Beschic­ kung der Spritzdüse (9) jeweils unmittelbar mit der Saug­ seite der Förderpumpe (8) strömungsverbindbar sind.

2. Reinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (14, 15), die jede Hohlkammer (3, 4) mit der Mischeinrichtung (7) verbindet, jeweils an einem Auslaß (12, 13) im Boden (10, 11) der Hohlkammer (3, 4) ange­ schlossen ist, wobei die Durchflußmenge durch ein ansteuer­ bares Absperrorgan regelbar ist.

3. Reinigungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ansteuerbare Absperrorgan ein Taktventil (18, 19) ist, dessen Öffnungszeit in Abhängigkeit der Außentempera­ tur gesteuert ist.

4. Reinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischeinrichtung (7) und die Förderpumpe (8) eine bauliche Einheit bilden.

5. Reinigungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (16) zwischen Förderpumpe (8) und Spritzdü­ se (9) beheizt und wärmeisoliert ist.

6. Reinigungsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung der Leitung (16) durch einen spiralförmig um die Leitung (16) gewickelten Heizdraht (20) erfolgt, der bis zur Spritzdüse (9) geführt ist und diese beheizt.