Scheibenwischeranlage an der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges D:e Erfindung bezieht sich auf eine Scheiben wischeranlage an der Windschutzscheibe eines Kraft fahrzeuges, mit zwei gegenläufig zueinander bewegten Wischerarmen, an denen je ein Wischblatt angelenkt ist, das bei ausgeschalteter Anlage am Rand in der Mittelzone der Scheibe ruht und bei eingeschalteter Anlage durch seinen Wischerarm entlang der Schei benoberfläche hin- und hergeschwenkt wird.
Bei den bisher üblichen Scheibenwischeranlagen mit zwei gegenläufig arbeitenden Wischerarmen stos- sen die an den Armen angelenkten Wischblätter in der Ruhe- oder Parkstellung mit ihren einander zu gekehrten Enden nahezu aneinander, lassen also im Betrieb die Mittelzone der Windschutzscheibe unge- wischt. Versuche, auch bei Anlagen dieser Art in der Mittelzone der Windschutzscheibe einen Wisch bereich zu schaffen, hatten keinen Erfolg, weil sich die dann überschneidenden, gegenläufig arbeitenden Wischer berührten,
miteinander verhakten und somit die Betriebssicherheit der Anlage in Frage stellten. Inzwischen sind diese Schwierigkeiten durch die schnellere Betriebsweise von Scheibenwischern noch erheblich gewachsen.
Eine störungsfreie Arbeitsweise von Scheiben wischeranlagen mit gegenläufigen Wischerarmen mit einem von den beiden an zwei Wischerarmen ange- lenkten Wischblättern gemeinsam überstrichenen Wischbereich in der Mittelzone der Windschutz scheibe soll dadurch gewährleistet sein, dass erfin- dungsgemäss die beiden Wischblätter in ihrer Ruhe stellung teilweise übereinander liegen, so dass sich ihre Wischbereiche in der Mittelzone der Scheibenober fläche überschneiden,
und dass die Bewegung der beiden Wischerarme in der überschneidungszone so gesteuert wird, dass sich die Wischblätter beim Be trieb gegenseitig nicht berühren. In der Ruhestellung liegen also die Wischblätter beider Wischerarme in der Mitte der Scheibe teilweise übereinander. Um unter erschwerten Betriebsbedin gungen, z. B. bei Schneefall, eine sichere Funktion zu erzielen, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den oben liegenden Wischerarm auf der Fahrerseite anzuord nen.
Nach dem Einschalten des Wischermotors soll dann der oben liegende Wischerarm gegenüber dem unter ihm liegenden Wischerarm zunächst voreilen, so dass das in der Ruhestellung oben liegende Wisch blatt beim Einschalten der Anlage die Ruhestellung und auch die Überschneidungszone zu einem frü heren Zeitpunkt verlässt und bei seiner Rückkehr später in die überschneidungszone eintritt als das in der Ruhestellung unten liegende Wischblatt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden,
dass der obere Wischerarm die Überschneidungszone schneller durchläuft als der untere Wischerarm. Um den Zeitverlust durch den späteren Anlauf wieder einzuholen, erhält der untere Wischerarm zweckmäs- sig eine grössere Anfangsbeschleunigung als der vor ausgeeilte obere Wischerarm.
Im nahezu ebenen Mittelbereich einer gekrümm ten Panoramawindschutzscheibe können beide Wi- scherarme mit etwa gleichmässiger Geschwindigkeit arbeiten, dagegen kann deren Bewegung beim Eintritt in die stärker gekrümmten Randbereiche der Pano ramascheibe verzögert werden, weil die Wischerblät ter bekanntlich im gekrümmten Randbereich mit einem verminderten Druck gegen die Windschutzscheibe ge- presst werden, so dass die Gefahr besteht, dass sie sich von der Scheibe abheben, also nicht mehr sauber wischen können.
Beide Wischerblätter können ihre äusseren Wendepunkte auf der Windschutzscheibe praktisch zur gleichen Zeit erreichen und dann wie der mit zunehmender Geschwindigkeit ihren Rück lauf beginnen. Bevor der in der Ruhestellung unten liegende Wischerarm seine Ruhestellung wieder erreicht, wird er zweckmässig derart beschleunigt, dass er die Grenze der gemeinsam überstrichenen Wischfläche bereits passiert hat, bevor der in der Ruhelage oben liegende Wischerarm in diesen Bereich eintritt.
Um die Möglichkeit des Zusammenstosses der beiden Wischer noch weiter zu vermindern, kann man auch die Geschwindigkeit des in der Ruhestel lung oben liegenden Wischerarms bei seiner Rück kehr in diese Lage herabsetzen.
Es ist auch zweckmässig, den Wischwinkel des oben liegenden Wischers etwas kleiner zu bemessen als den Wischwinkel des unteren Wischers, damit der obere Wischer in seiner Endstellung im stark ge wölbten Bereich der Scheibe nicht weiter ausschwenkt als der untere.
Die bekannte Massnahme, Wischblätter in der Ruhelage möglichst weit aus dem Blickfeld zu ent fernen und in eine sogenannte erweiterte Parkstel lung 5> zu schwenken, lässt sich vorteilhafterweise auch bei Scheibenwischeranlagen nach der Erfindung anwenden.
Zur zweckmässigen Ausgestaltung des Erfin dungsgegenstandes werden elastische Mittel wie Fe dern am Gestänge oder an den Befestigungsteilen der Wischerarme vorgesehen bzw. Gummipuffer an den Wischblättern angebracht, um bei einer Behinderung der Wischbewegung infolge von Vereisung oder an deren Störungen, insbesondere im gemeinsamen Wischbereich, die Gefahr von Beschädigungen zu vermeiden.
Beim Zusammenarbeiten der erfindungsgemäs sen Wischeranlage mit einer Vorrichtung zum Wa schen oder Abspülen der Scheibe ergibt sich insofern eine vorteilhafte Vereinfachung, als eine einzige Sprühvorrichtung für den gemeinsamen Wischbereich genügt, wenn man die Waschflüssigkeit auf den von beiden Wischern gemeinsam überstrichenen Mittel bereich sprüht, und zwar am besten dann, wenn die Wischer ihre Ausgangsstellung erreicht haben, so dass sie die Flüssigkeit mitnehmen können.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes, in Fahrtrichtung gesehen, dargestellt ; es zeigen Fig. 1 eine einfache und billige Wischeranlage, insbesondere für kleine Wischwinkel und ebene Scheiben ; Fig. la ein Bewegungsdiagramm der beiden Wi- scherarme des Beispiels nach Fig. 1 ; Fig. 2 als zweites Beispiel eine Wischeranlage für gekrümmte Panoramascheiben ; Fig. 2a ein Bewegungsdiagramm der Wischer arme des Beispiels nach Fig. 2 ;
Fig. 3 eine verbesserte Ausführung des Beispiels nach Fig. 2 ; Fig. 3a ein Bewegungsdiagramm der Wischer arme des Beispiels nach Fig. 3 ; Fig. 4a-4d vergleichende Bewegungsdiagramme der Beispiele nach Fig. 1 und 3 ; Fig. 5 den elastisch gefederten Endabschnitt einer Verbindungsstange im Schnitt ; Fig. 6 einen über eine Drehfeder mit seiner Schwenkachse verbundenen Wischerarm, und Fig. 7 eine mit Gummipuffern geschützte Wisch blattanordnung.
Bei der Wischeranlage nach Fig. 1 wird der Schwenkhebel 4. des einen Wischerarmes 1 samt dem daran angelenkten Wischblatt 1' durch eine umlau fende Kurbel 3 über eine Schubstange 20 um seinen Drehpunkt 4' geschwenkt, wobei er über eine Ver bindungsstange 21 einen Zwischenhebel 5 um dessen Achse 5' verschwenkt, der über eine zweite Verbin dungsstange 22 mit dem Schwenkhebel 6 gelenkig verbunden ist und dessen Drehachse 6' verschwenkt, auf welcher der Wischerarm 2 sitzt, an den das Wischblatt 2' angelenkt ist.
Die Anlenkpunkte der beiden Verbindungsstangen 21 und 22 sind dabei so gewählt, dass die erste Stange 21 beim Schwenken der Wischerarme über die Überschneidungszone einen grösseren Weg in ihrer Arbeitsrichtung zurück legt als die zweite Stange 22.
Das in Fig. I a dargestellte Bewegungsdiagramm zeigt die Geschwindigkeit V des Wischerarmes 1 in ausgezogenen und des Wischerarmes 2 in gestrichel ten Linien im Verlauf einer Umdrehung U der An triebskurbel 3. Der Punkt 0 entspricht dem Beginn der Drehung und der in Fig. 1 dargestellten Ruhe stellung der Wischerarme ; der Punkt w bezeichnet die beendete halbe Umdrehung und entspricht dem äusseren Wendepunkt der Wischer am Rande des von ihnen überstrichenen Wischbereiches 10 der Windschutzscheibe und der Punkt 0 wieder der nach einer vollen Umdrehung der Kurbel erreichten Aus gangsstellung.
Wie aus dem Diagramm erkenntlich, eilt der Wischerarm 1 von der Ruhestellung begin nend dem Wischerarm 2 zunächst voraus ; sodann erreichen beide Wischer etwa zur gleichen Zeit den Wendepunkt uv, den der Wischerarm 2 etwas rascher verlässt als der Arm 1. Diese Geschwindigkeitsver schiebung wird durch den Zwischenhebel 5 erreicht, der in seiner in Fig. 1 gezeichneten Ruhestellung so eingestellt ist, dass sich der waagrechte Abstand A der Anlenkpunkte der beiden Stangen 21 und 22 an den Hebel 5 beim Beginn des Wischvorganges ver- grössert und gegen Ende des Wischvorgangs wieder verkürzt.
Die dadurch hervorgerufene überlagerte Be wegung des Wischerarmes 2 bewirkt zu Beginn des Wischorganes eine Verzögerung, am Ende des Wisch vorganges jedoch eine entsprechende Beschleunigung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Verzögerung bzw. die Beschleunigung der Wischerarme im Wende bereich noch verhältnismässig gross ; dies ist bei ge raden Windschutzscheiben kein Nachteil ; bei stark gekrümmten Panoramascheiben stört jedoch die da durch entstehende ruckartige Bewegung der Wischer an den Wendepunkten den Wischvorgang in den Randbereichen der Windschutzscheibe.
Der vorstehend genannte Nachteil ist beim Aus führungsbeispiel nach Fig. 2 vermieden, bei dem der Schwenkhebel 4 des einen Wischerarmes 1 durch eine umlaufende Kurbel 3 über eine Schubstange 20 um den Drehpunkt 4' geschwenkt wird und dabei eine Verbindungsstange 23 hin- und herbewegt, die über ein druckelastisches Verbindungsglied 9 eine zweite Verbindungsstange 24 bewegt, die über einen aus zwei sich kreuzenden Lenkhebeln 72 und 73 bestehenden sogenannten Kreuzlenker 7 den Schwenkhebel 71 des anderen Wischerarmes 2 um dessen Drehachse 71' verschwenkt. Diese Anlage unterscheidet sich also von der nach Fig. 1 im we sentlichen dadurch,
dass ein Kreuzlenker 7 zum An trieb des Wischerarmes 2 vorgesehen ist, der den Zwischenhebel 5 nach Fig. 1 nicht nur ersetzt, son dern auch eine erhebliche Verbesserung in bezug auf die gegenseitige Vor- und Nacheilung der Wischer arme im Bereich ihrer Ruhestellung und in bezug auf den Geschwindigkeitsverlauf im Bereich des Wende punktes in den Randbereichen der Windschutz scheibe ergibt.
Ausserdem dient bei dem Beispiel nach Fig. 2 (las elastische Glied 9 zwischen den zwei Verbin dungsstangen 23 und 24 dazu, die Antriebsanord nung der Anlage bei einer Bewegungshemmung der Wischblätter, beispielsweise durch Vereisung, gegen Beschädigungen zu schützen.
Die Schwenkhebel 4 und 71 der Scheibenwischer anlage nach Fig. 2 sind auf einer möglichst starren Blechstrebe S montiert, um dem ganzen System die ausreichende mechanische Festigkeit zu geben und ein sicheres Arbeiten der Anlage zu gewährleisten, das sich folgendermassen vollzieht Der Kreuzlenker 7 besteht aus den zwei sich kreuzenden Lenkhebeln 72 und 73, die jeweils mit ihren einen Enden an den Punkten P und Q der Ver bindungsstange 24 und mit ihren anderen Enden an den Punkten P' bzw. Q' an dem doppelarmigen Schwenkhebel 71 angelenkt sind. Dieser ist auf einer drehbaren Achse 71' befestigt, auf der auch der Wi- scherarm 2 sitzt.
Wenn die Verbindungsstange 24 nach rechts gezogen wird, so wandern die Punkte P' und Q' entgegen dem Uhrzeigersinn um den Dreh punkt des Hebels 71, wobei sich in der Endstellung der Lenkhebel 72 aufgerichtet und statt dessen der Lenkhebel 73 an die Verbindungsstange 24 angelegt hat. Die Längen der Lenkhebel sind vorzugsweise nach den auf Tschebyscheff zurückgehenden Bemes sungsregeln so gewählt, dass der Kreuzungspunkt der beiden Lenkhebel in der Mittelstellung des Kreuz lenkers 7 von der Achse durch die Punkte P und Q genau ebenso weit entfernt ist wie vom Drehpunkt des Schwenkhebels 71, dessen Abstand von der Ver bindungsstange während des gesamten Wischvorgan ges annähernd konstant bleibt.
Das Bewegungsdiagramm nach Fig. 2a zeigt, dass der obenliegende Wischerarm 1 zeitlich vor dem unteren Wischerarm 2 in Gang gesetzt wird, dass aber der erst später anlaufende Wischerarm 2 mit einer entsprechend grösseren Beschleunigung bewegt wird und schliesslich auch eine höhere Geschwin digkeit erreicht als der Wischerarm 1, so dass beide Wischer etwa zur gleichen Zeit den Wendepunkt w erreichen.
Bei der Rückwärtsbewegung erhält dann der untere Wischerarm 2 eine grössere Beschleuni gung, um mit dem entsprechenden zeitlichen Vor sprung die Ruhestellung im Punkt 0 zu erreichen, während sich der obere Wischerarm 1 mit wesent lich geringerer Geschwindigkeit dem Punkt 0 nähert.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 hat im we sentlichen die gleichen Antriebsteile wie das Beispiel nach Fig. 2 ; ausser dem dem Wischerarm 2 zugeord neten Kreuzlenker 7 ist jedoch beim Beispiel 1 nach Fig. 3 am Drehpunkt des Wischerarms 1 ein Zahn segment 11 angeordnet, mit dessen Zähnen das als Zahnstange 12 ausgebildete Ende der an der An triebskurbel 3 angreifenden Schubstange kämmt.
Wie das Diagramm nach Fig. 3a zeigt, ergibt sich hier im wesentlichen eine Dehnung der Kurven züge im Bereich des Punktes w. Während die Ge schwindigkeit des Wischerarmes 1 einen recht gleich- mässigen Verlauf zeigt, mit verhältnismässig geringen Beschleunigungen und Verzögerungen, ist erkennbar, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Bewegung des unteren Wischerarmes 2 mit erheblicher Ver zögerung einsetzt, eine starke Beschleunigung er fährt, sodann wieder erheblich verzögert wird und vor Erreichen des Wendepunktes w etwa in gleicher Weise wie die des Wischerarmes 1 abgebremst wird.
Aus dem Wendepunkt w kehrt der Wischerarm 2 in verstärkter Beschleunigung zurück und erreicht we sentlich früher den Ruhepunkt 0 als der Wischer arm 1.
Fig. 4a-4d zeigen am Beispiel einer gekrümmten Panoramascheibe S die verschiedenen Beschleunigun gen und Verzögerungen der Wischerarme in den we sentlichen Abschnitten des Wischbereichs. Die stark gewölbten Bereiche der Scheibe S sind in den Fig. 4c und 4d mit a, die Wischfeldmittenbereiche jedes Wi schers mit b und der von beiden Wischern überstri chene gemeinsame Bereich mit c bezeichnet. Die in diesen Bereichen der Scheibe S geltenden Geschwin digkeitswerte sind in den Fig. 4a und 4b dargestellt.
Fig. 4a zeigt gestrichelt die Geschwindigkeit des oberen Wischerarmes 1 der Anlage nach Fig. 1, die der ausgezogenen Kurvenlinie nach Fig. la ent spricht. Ausserdem zeigt Fig. 4a zum Vergleich als ausgezogene Kurvenlinie den verbesserten Geschwin digkeitsverlauf des oberen Wischerarmes 1 der An lage nach Fig. 3, der in Fig. 3a ebenfalls als ausge zogener Kurvenzug dargestellt ist.
In Fig. 4b sind in der gleichen Darstellungsweise die Geschwindigkeiten der unteren Wischerarme 2 der Wischeranlagen nach Fig. 1 und Fig. 3 gegen übergestellt. Die in Fig. la gestrichelte Kurve ist in Fig. 4b ebenfalls gestrichelt und die in Fig. 3a ge strichelte Kurve ist in Fig. 4b als ausgezogene Kur- venlinie eingetragen.
Man erkennt in beiden Fällen deutlich die Verbesserung der angestrebten Bewe- gungscharakteristiken beim Beispiel nach Fig. 3 ge genüber dem Beispiel nach Fig. 1.
Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen zusätzliche Hilfsmittel, die im Gestänge bzw. an den Wischerarmen, ins besondere am oberen Wischerarm 1, anzubringen sind und den Zweck haben, dass sich auch unter er schwerten Bedingungen, beispielsweise auch bei Schnee-Aufhäufung auf der Windschutzscheibe, kein Verklemmen der Scheibenwischeranlage in dem von beiden Wischerarmen gemeinsam überstrichenen Mittelbereich ergeben kann.
Die Verbindungsstange 23 nach Fig. 5 hat nur bei Zugbeanspruchung eine unveränderliche Länge, kann sich dagegen bei ausreichender Druckbelastung verkürzen. Über das Ende der Stange 23 ist eine Führungshülse 13 geschoben, in der eine Druckfeder 14 sitzt, die sich einerseits über eine Scheibe 26 an der Hülse 13 und andererseits gegen das Ende der Stange 23 abstützt. In der Stange 23 sitzt ein Quer stift 16, der, in zwei Schlitzen in der Hülse 13 lau fend, die gegenseitige Längsverschiebung zwischen Stange 23 und Hülse 13 begrenzt.
Die Feder 14 ist so stark bemessen, dass sie nicht schon bei zuneh mendem Arbeitswiderstand auf der Windschutz scheibe, also beispielsweise bei trockener Scheibe, zu sammengedrückt wird, sondern erst dann, wenn ein fester Widerstand die Wischerbewegung hemmt.
In Fig. 6 ist ein ähnlich wirkendes Sicherungs mittel in Form eines gefedert aufgehängten Wischer armes dargestellt. Eine Schenkelfeder 18, die an einem Spanngelenk 17 des Wischerarmes 2 ange bracht ist, liegt mit einem Schenkel am Wischerarm 2 an und hält sich mit dem anderen Schenkel an einem Anschlag 19. Für die Bemessung der Schen kelfeder 18 gilt das gleiche wie für die Feder 14 nach Fig. 5.
Die in Fig. 7 dargestellte Wischblattanordnung ist mit Gummikrallen bzw. Gummipuffern 28 ausge rüstet, die eine gegenseitige Berührung der Metall teile beider Wischerarme bzw. Wischerblätter ver hüten und zugleich verhindern, dass der in die Ruhe stellung zurückkehrende Wischerarm 2 hart gegen den bei R angedeuteten Rahmen der Windschutz scheibe schlägt.
Bei modernen Scheibenwischeranlagen wird an gestrebt, die Geschwindigkeit mindestens zweistufig regeln zu können. Dies lässt sich auch bei den be schriebenen Wischeranlagen durchführen, beispiels weise dadurch, dass die Kurbel 3 mit zwei verschie denen Geschwindigkeiten angetrieben wird, indem die Wicklung eines die Kurbel antreibenden Elektro motors entsprechende Anzapfungen, Hilfsspulen oder eingebaute Widerstände erhält. In jedem Falle erfolgt die Steuerung der Geschwindigkeiten zwangläufig durch die Antriebsmechanik, die von einem Wechsel der Motordrehzahl völlig unabhängig ist.
In diesem Falle hat es sich als zweckmässig er wiesen, eine über den elektrischen Antriebsmotor gesteuerte höhere Geschwindigkeitsstufe nur dann einzuschalten, wenn sich die Wischblätter ausserhalb ihrer beiden Wendebereiche im mittleren Bereich b der Windschutzscheibe bewegen, um die im gemein samen Bereich c und in den Wendebereichen a er strebte, möglichst sanfte Bewegungsumkehr in vollem Umfang beizubehalten. Dies lässt sich in bekannter Weise durch Umschaltkontakte bewerkstelligen, die mit dem Antriebsgestänge in Verbindung stehen und die Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Wischer stellung steuern.