DE4143316C2

DE4143316C2 - Waschvorrichtung für Abdeckscheiben von Kraftfahrzeugleuchten

Info

Publication number: DE4143316C2
Application number: DE4143316A
Authority: DE
Inventors: Corneliu Dipl Ing Lungu
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-02-21
Filing date: 1991-02-21
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2011-02-22
Also published as: DE4143316A1; IT1254434B; FR2673154B1; FR2673154A1; ITMI920272A1; ITMI920272A0

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Waschvorrichtung für Abdeckscheiben von Kraftfahrzeugleuchten der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definier ten Gattung.

Bei einer bekannten Waschvorrichtung dieser Art (DE-GM 75 11 825) sorgt ein als Druckerzeuger dienender Elektromagnet in erregtem Zu stand für den Saughub entgegen der Federspannung eines federbelasteten Kolbens. Nach dem Abschalten des Elektromagneten drückt die nun ge spannte Feder die angesaugte Waschflüssigkeit durch die Spritzdüse auf die zu reinigende Scheibe. Die als Dauerstrahl aus der Düse austreten de Waschflüssigkeit besitzt jedoch keine hohe Energie, so daß zum Rei nigen der Scheibe der Verbrauch an Flüssigkeit relativ hoch ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Waschvorrichtung mit den kennzeichnenden Merk malen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß anstelle der bekannten, elektronisch betriebenen Förderpumpe eine einfache Druckübersetzer pumpe verwendet werden kann, welche ein Waschwasservolumen unter Druck setzt und über ein druckabhängig öffnendes Auslaßventil zur Spritzdüse hin in schneller Folge stoßartig ausschiebt. Bei dieser Ausführung wird in vielen Fahrzeugen das vorhandene Medium Druckluft zur Erzeugung eines Hochdruckwasserstoßes ausgenutzt, dessen Druck bis zu 30mal größer ist als der Luftdruck. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die ver besserte Reinigungswirkung auch bei größeren Düsenöffnungen der Spritzdüse, da die Abdeckscheiben der Fahrzeugleuchten nicht mit einem kontinuierlichen Wasserstrahl von vergleichsweise geringem Druck son dern mit einer Folge von unter sehr hohem Druck stehenden leistungs starken Wasserstößen beaufschlagt wird. Auch ist eine Verstopfungsge fahr der Spritzdüsen bei Verwendung größerer Düsenöffnungen praktisch kaum gegeben. Der Waschwasserverbrauch ist trotz wesentlich verbesser ter Reinigungswirkung nicht erhöht. Der Begriff "Waschwasser" steht hier und im folgenden für jegliche Art von Waschflüssigkeit. Die Lei tung zwischen Druckübersetzerpumpe und Waschwasserbehälter ist druck los, so daß sie nicht als Druckleitung ausgebildet werden muß und die gleichen Vorteile, wie vorstehend beschrieben, zum Tragen kommen.

Die mit den weiteren Ansprüchen beanspruchten konstruktiven Maßnahmen führen zu einer leichten, hochwirksamen Funktionseinheit, die in Kunststoffbauweise rationell gefertigt werden kann. Die Funktions einheit kann verdeckt in der Stoßstange des Kraftfahrzeugs unterge bracht werden.

Durch die gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vor genommene Ausbildung des Wasserzylinders der Druckübersetzerpumpe als Teleskoprohr wird nur während des Reinigungsvorgangs ein die Spritz düse tragendes Teil sichtbar. Die Spritzdüse wird dabei bei jedem Teleskop nahe an die Abdeckscheibe geführt, so daß der stoßartige Wasserstrahl mit hoher Geschwindigkeit auftrifft.

Wird gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Teleskop rohr mit dem Pumpenkolben so gekoppelt, daß es bei dessen Axialver schiebung eine Drehbewegung um seine Rohrachse erfährt, so kann mit dem Wasserstrahl eine größere Scheibenfläche bestrichen werden.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1 einen prinzipiellen Aufbau einer Waschvorrichtung für die Abdeckscheiben von Kraftfahrzeugleuchten.

Fig. 2 bis 6 die Pulsiervorrichtung in der Waschvorrichtung nach Fig. 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel in fünf ver schiedenen Betriebsphasen,

Fig. 7 ein Symbolbild eines 3/2-Wegeventils in der Pulsier vorrichtung nach Fig. 2 bis 6 gemäß einem Ausfüh rungsbeispiel.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Waschvorrichtung für die Scheinwerfer 10 eines Kraftfahrzeugs weist eine jedem Scheinwerfer 10 zugeordnete Pulsiervorrichtung 12 mit Spritzdüse 13 sowie einen Vor ratsbehälter 14 für eine Waschflüssigkeit 17, im folgenden Waschwasser genannt, auf, an dem jede Pulsiervorrichtung 12 über eine Leitung 15 angeschlossen ist. Die Pulsiervorrichtung 12 ist derart ausgebildet, daß sie im Intervallbetrieb stoßartige lange Waschwasserimpulse generiert, die über die Spritzdüse 13 auf die Abdeckscheibe 11 des Scheinwerfers 10 abgespritzt werden. Jeder impulsartige Wasserstoß, der in Fig. 1 mit 16 angedeutet ist, ist sehr energiereich und trifft mit hohem Druck bzw. hoher Geschwindigkeit auf der Abdeckscheibe 11 auf, wobei eine sehr gute Reinigungswirkung ohne mechanische Wisch blätter erzielt wird.

Die in Fig. 2 bis 6 in verschiedenen Betriebszuständen schematisch dargestellte Pulsiervorrichtung 12, die in der Waschvorrichtung gemäß Fig. 1 eingesetzt werden kann, weist eine Druckübersetzerpumpe 70 auf, die ein Waschwasservolumen mittels Druckluft unter Druck setzt und über ein druckabhängig öffnendes Auslaßventil 71 zur Spritzdüse 13 hin ausschiebt. Die Druckübersetzerpumpe 70 weist hierzu einen Luft zylinder 72, in dem ein Druckluftkolben 73 axial verschieblich geführt ist, einen Wasserzylinder 74, in dem ein Wasserkolben 75 axial verschieblich geführt ist, und einen Luft-Wasserraum 76 auf, der wahl weise mit Druckluft beaufschlaft oder entlüftet, d. h. mit Atmosphäre verbunden werden kann. Der Luft-Wasserraum 76 ist hierzu einerseits über ein Rückschlagventil 77 an der zu dem Vorratsbehälter 14 führen den Leitung 15 und an einem ersten Ventilanschluß 781 eines 3/2-Wege ventils 78 angeschlossen. Eine Druckluftquelle 79 liegt an dem dritten Ventilanschluß 783 des Ventils 78, während der zweite Ventilanschluß 782 ein Entlüftungsanschluß ist. Bei der Druckübersetzerpumpe 70 gemäß Fig. 2 bis 6 ist das 3/2-Wegeventil 78 als mechanisch betätigtes bistabiles Schieberventil ausgebildet. Es kann aber auch durch ein 3/2-Wegemagnetventil mit Federrückstellung realisiert werden, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist. Das 3/2-Wegeventil 78 ist so ausgebildet, daß der erste Ventilanschluß 781 in der Ventilgrundstellung entlüftet und in der Ventilumschaltstellung mit dem dritten Ventilanschluß 783 verbunden ist. Der Wasserzylinder 74 ist als ein aus dem Luftzylinder 72 axial ausschiebbares Teleskoprohr ausgebildet, das von einer Rück stellfeder 80, die sich einerseits am Wasserzylinder 74 und anderer seits am Luftzylinder 72 abstützt in einer in Fig. 2 dargestellten Grundstellung gehalten ist. Der in dem Wasserzylinder 74 verschiebli che Wasserkolben 75 und das im Wasserzylinder 74 angeordnete Auslaß ventil 71 begrenzen zusammen eine Druckwasserkammer 81, deren Volumen in der in Fig. 2 gezeigten Grundstellung des Teleskop-Wasserzylinders 74 minimal ist. Das Auslaßventil 71 weist in bekannter Weise einen am Wasserzylinder 74 gehaltenen Ventilsitz 82 und eine mit diesem zu sammenwirkende Ventilplatte 83 auf, die von einer Ventilschließfeder 84 gegen den Ventilsitz 82 angedrückt wird. Unmittelbar hinter der von der Ventilsitzplatte 83 abgeschlossenen Ventilöffnung 85 ist die Aus trittsdüse 13 radial vom Wasserzylinder 74 wegstehend angeordnet.

Der Wasserkolben 75 ist mit einer hohlen Kolbenstange 86 fest verbun den, die einerseits über ein im Wasserkolben 75 integriertes Rück schlagventil 87 mit zur Druckwasserkammer 81 mündet und andererseits mit einer zu dem Luft-Wasserraum 76 führenden Verbindungsleitung 88 oder mit einer Druckluftkammer 89 verbindbar ist, die von dem Druck luftkolben 73 im Luftzylinder 72 begrenzt wird. Der Druckluftkolben 73 ist mit dem Kolbenstangenende fest verbunden. Am Ende der Kolbenstange 86 ist innerhalb der Druckluftkammer 89 ein Steuerschieber 90 eines Schieberventils 91 befestigt, der eine mit einer Luftleitung 92 ver bundene Einlaßöffnung 93 und eine Auslaßöffnung 94 zur Druckluftkammer 89 hin steuert. Der Steuerschieber 90 ist dabei so ausgebildet, daß er in seiner Grundstellung die Einlaßöffnung 93 und die Auslaßöffnung 94 verschließt und eine Verbindung zwischen der Verbindungsleitung 88 und dem Inneren der Kolbenstange 86 herstellt und in seiner Arbeits stellung die Einlaßöffnung 93 und Auslaßöffnung 94 freigibt. Die Luft leitung 92 mündet in dem Luft-Wasserraum 96 oberhalb des Wasser spiegels 95 einer Waschwassermenge 96.

Bei einem mechanisch betätigten 3/2-Wegeventil 78 ist mit dem Steuer schieber 97 des Ventils 78 ein Anschlag 98 fest verbunden, der beim umgeschalteten 3/2-Wegeventil 78 in den Luftzylinder 72 hineinragt und in dem Verschiebeweg des Druckluftkolbens 73 zu liegen kommt (Fig. 3). Gegen Ende des maximalen Verschiebehubs des Druckluftkolbens 73 stößt dieser gegen den Anschlag 98 und stellt bei seiner weiteren Hubbewe gung den Steuerschieber 97 des bistabil ausgebildeten 3/2-Wegeventils 78 wieder in seine Grundstellung zurück. Ist das 3/2-Wegeventil 78 als elektromagnetisch betätigtes Ventil gemäß Fig. 10 ausgebildet, so ist am Ende des Hubwegs des Druckluftkolbens 73 ein Schaltkontakt vorzu sehen, der von dem Druckluftkolben 73 geöffnet wird und die Stromzu fuhr zu dem Magnetventil unterbricht, so daß dieses unter der Wirkung seiner Rückstellfeder in seine Grundstellung zurückfällt. Sobald der Druckluftkolben 73 seine Endlage verläßt, schließt der Schaltkontakt wieder, und die elektrische Verbindungsleitung zu dem Magnetventil ist wieder hergestellt.

Die Funktion der als Druckübersetzerpumpe ausgebildeten Pulsiervor richtung 12 ist anhand von Fig. 2 bis 6 zeichnerisch erläutert und ist wie folgt:
Zu Beginn des Zyklus befindet sich das 3/2-Wegeventil 78 in seiner Fig. 2 gezeigten Grundstellung, in welcher die Druckluftquelle 79 ab gesperrt und der Luft-Wasserraum 76 entlüftet ist. Über das Rück schlagventil 77 ist der Luft-Wasserraum 76 mit einem Waschwasser volumen 96 bis zum Wasserspiegel 95 gefüllt. Die Luftleitung 92 mündet oberhalb des Wasserspiegels 95 und ist somit mit Atmosphäre verbunden, während die Verbindungsleitung 88 am Fuße des Luft-Wasserraums 76 unterhalb des Wasserspiegels 95 mündet, so daß diese mit Waschwasser gefüllt ist. Der Druckluftkolben 73 und der Wasserkolben 75 sowie der Wasserzylinder 74 nehmen ihre in Fig. 2 gezeichnete Grundstellung ein. Das Schieberventil 91 ist geschlossen, wobei über den Steuerschieber 90 des Schieberventils 91 eine Verbindung zwischen der Verbindungs leitung 88 und dem hohlen Innern der Kolbenstange 86 hergestellt ist. Der Wasserzylinder 74 ist von der Rückstellfeder 80 in seine in Fig. 2 gezeichneten Grundstellung zurückgeschoben, das Auslaßventil 71 ist durch die Ventilschließfeder 84 geschlossen.

Mit Einschalten der Waschvorrichtung wird das 3/2-Wegeventil 78 in seine andere stabilde Schaltstellung umgeschaltet (Fig. 3), in welcher der Luft-Wasserraum 76 mit der Druckluftquelle 79 verbunden ist. Die Druckluft drückt das Wasser durch die Verbindungsleitung 88 und durch die Kolbenstange 86 über das Rückschlagventil 87 in die Druckwasser kammer 81. Durch die Füllung der Druckwasserkammer 81 bewegt sich der Wasserzylinder 74 entgegen der Rückstellkraft der Rückstellfeder 80 in Fig. 3 nach oben. Das Auslaßventil 71 bleibt geschlossen. Die Vor spannkraft der Ventilanschließfeder 84 ist so gewählt, daß die Ventil platte 83 erst vom Ventilsitz 82 abhebt, wenn der Wasserdruck in der Druckwasserkammer 81 ein Mehrfaches des Luftdruckes beträgt.

Der Wasserzylinder 74 setzt seine Bewegung nach oben fort und nimmt schließlich über einen Anschlag 99 den Wasserkolben 75 mit, wodurch die Kolbenstange 86 zusammen mit dem Druckluftkolben 73 nach oben be wegt wird. Durch die Bewegung der Kolbenstange 86 wird gleichzeitig der Schieber 90 des Schieberventils 91 betätigt, der die Einlaßöffnung 93 zur Luftleitung 92 und die Auslaßöffnung 94 zur Druckluftkammer 89 öffnet (Fig. 4). Nunmehr strömt Druckluft über die Luftleitung 92 und über die Verbindungsleitung 88 in die Druckluftkammer 89. Entsprechend seiner Fläche bzw. des Luftdrucks wird der Druckluftkolben 73 mit hoher Kraft bzw. großer Beschleunigung auf den Wasserkolben 75 über tragen, wodurch der Wasserdruck in der Druckwasserkammer 81 plötzlich ansteigt. Unter diesem Druck öffnet schlagartig das Auslaßventil 7 (Fig. 5) und das Waschwasser strömt unter hohem Druck in die Spritzdüse 13. Der Spritzvorgang setzt ein, wobei der Druckluftkolben 73 sich sehr schnell nach oben bewegt. Eine hier nicht dargestellte Führung zwischen Kolbenstange 86 und Wasserzylinder 74 bewirkt bei der Ver schiebebewegung des Wasserkolbens 75 eine Drehbewegung des Wasserzy linders 74 um einen definierten Winkel während des Spritzhubes, so daß der mit hohem Druck aus der Spritzdüse 13 ausgestoßene Wasserstrahl eine Wischbewegung über die Scheibenfläche 11 des Scheinwerfers 10 hinweg ausführt.

Am Ende des Spritzvorgangs kommt der Druckluftkolben 73 in Berührung mit dem Anschlag 98 am Steuerschieber 97 des 3/2-Wegeventils 78 und bewirkt die Rücksetzung des 3/2-Wegeventils 78 in seine Grundstellung (Fig. 6). Die Hubbewegung des Druckluftkolbens 73 ist beendet und das 3/2-Wegeventil 78 sperrt die Druckluftquelle 79 ab und entlüftet den Luft-Wasserraum 76 zur Atmosphäre. Die Druckluft aus der Druckluft kammer 89 entweicht über die Luftleitung 92 und die Verbindungsleitung 88, den Luft-Wasserraum 76 und den Entlüftungsanschluß 782 des 3/2-Wegeventils 78. Die Rückstellfeder 80 schiebt den Wasserzylinder 74 und damit über den Wasserkolben 75 und die Kolbenstange 86 den Druckluftkolben 73 in die Grundstellung gemäß Fig. 2 zurück. Den Steuerschieber 90 des Schieberventils 91 schließt die Einlaßöffnung 93 und die Auslaßöffnung 94 und stellt wieder die Verbindung des hohlen Inneren der Kolbenstange 86 mit der Verbindungsleitung 88 zum Luft-Wasserraum 76 her. Das Auslaßventil 71 wird durch die Ventil schließfeder 84 wieder geschlossen. Über die Leitung 15 füllt sich der Luft-Wasserraum 76 wieder mit Waschwasser, und durch Umsteuern des 3/2-Wegeventils 78 wird ein neuer Zyklus wie beschrieben gestartet.

Die beschriebene Druckübersetzungspumpe 70 kann als hochwirksame leichte Funktionseinheit in Kunststoffbauweise rationell gefertigt werden. Sie wird bevorzugt in der Stoßstange des Kraftfahrzeugs ver deckt eingebaut. Bei jedem Spritzzyklus fährt die Spritzdüse 13 über die Stoßstange vor und wird positionsgerecht vor die Abdeckscheibe 11 des Scheinwerfers 10 gebracht. Ein kurzer energiereicher Wasserstrahl trifft die Abdeckscheibe 11, wobei infolge der Schwenkbewegung der Spritzdüse 13 ein breiter Abschnitt der Abdeckscheibe 11 gereinigt wird.

Claims

1. Waschvorrichtung für Abdeckscheiben von Kraftfahrzeugleuchten, mit einem Waschwasserbehälter, einer vor der Abdeckscheibe angeordneten Spritzdüse zur Ausbildung eines auf die Scheibe ausgerichteten Spritz strahls, mit einer zwischen Behälter und Düse angeordneten Förderein richtung zur Bereitstellung des erforderlichen Spritzdrucks, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung eine in schneller Folge arbeitende Pulsiervorrichtung (12) mit einer Druckübersetzerpumpe (70) ein Waschwasservolumen mittels Druckluft unter Druck setzt und über ein druckabhängig öffnendes Aus laßventil (71) zur Spritzdüse (13) hin ausschiebt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck übersetzerpumpe (70) einen Druckluftzylinder (72), in dem ein eine Druckluftkammer (89) begrenzender Druckluftkolben (73) axial ver schieblich geführt ist, einen im Druckluftzylinder (72) koaxial an geordneten Wasserzylinder (74), in dem eine Druckwasserkammer (81) begrenzender, vom Druckluftkolben (73) angetriebener Wasserkolben (75) axial verschieblich geführt ist, einen über ein Rückschlagventil (77) mit dem Waschwasserbehälter (14) und andererseits über ein 3/2-Wege ventil (78) wechselweise entlüftet oder mit einer Druckluftquelle (79) verbunden ist, und ein Schaltventil (91) aufweist, das eine Verbindung zwischen dem Luft-Wasserraum (76) und der Druckluftkammer (89) er möglicht, und daß die Spritzdüse (13) mit einem die Druckwasserkammer (81) abschließenden, druckabhängig öffnenden Auslaßventil (71) verbun den ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzylinder (74) als ein aus dem Druckluftzylinder (72) axial ausschiebbares Teleskoprohr ausgebildet ist, das von einer am Druck luftzylinder (72) und am Teleskoprohr sich abstützenden Rückstellfeder (80) in einer Grundstellung gehalten ist, in welcher das Volumen der Druckwasserkammer (81) minimal ist, und daß die Spritzdüse (13) un mittelbar am Teleskoprohr (72), von diesem radial wegstehend, ange ordnet ist.

4.Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rück schlagventil (87) mit zur Druckwasserkammer (71) weisender Öffnungs richtung im Wasserkolben (75) integriert ist und über eine an dem Wasserkolben (75) befestigte hohle Kolbenstange (86) mit dem Luft-Wasserraum (76) in Verbindung steht und daß die Kolbenstange (86) mit einer Führung an dem Teleskoprohr (72) derart angreift, daß letzteres bei der Verschiebebewegung der Kolbenstange (86) eine be grenzte Schwenkbewegung um die Rohrachse ausführt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil als Schieberventil (91) ausgebildet ist, dessen Steuer schieber (90) am Ende der Kolbenstange (869 ausgebildet ist und bei seiner Axialverschiebung eine Öffnung zwischen dem Luft-Wasserrraum (76) und der Druckluftkammer (89) freigibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (90) des Schieberventils (91) eine Auslaßöffnung (94) zur Druckluftkammer (89) hin steuert.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zulaufleitungen (88, 92) zwischen Schieberventil (91) und Luft-Wasser raum (76) vorgesehen sind, von denen die eine Zulaufleitung (88) unterhalb und die andere Zulaufleitung (92) oberhalb des Wasser spiegels (95) im Luft-Wasserraum (76) mündet, und daß der Steuer schieber (90) des Schieberventils (91) derart ausgebildet ist, daß er in seiner Grundstellung die erste Zulaufleitung (88) mit dem hohlen Innern der Kolbenstange (86) verbindet und die zweite Zulaufleitung (92) sowie die Auslaßöffnung (94) zur Druckluftkammer (89) verschließt und nach Herausbewegen aus seiner Grundstellung die beiden Zulauflei tungen (88, 92) zur Druckluftkammer (89) hin freigibt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kolbenstange (86) fest mit dem Druckluftkolben (73) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß das 3/2-Wegeventil (78) hydraulisch, elektrisch oder mechanisch steuerbar und bistabil ausgebildet ist, wobei die Ver bindung des Luft-Wasserraums (76) zur Atmosphäre in der Grundstellung und zur Druckluftquelle (79) in der Arbeitsstellung des 3/2-Wege ventils (78) hergestellt ist, und daß das 3/2-Wegeventil (78) nach jedem Hub des Druckluftkolbens (73) am Hubende in seine Grundstellung zurückgestellt wird.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß jeweils eine Pulsiervorrichtung (12) in der Stoßstange eines Kraftfahrzeugs in Zuordnung zu einem Scheinwerfer (10) des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.