DE102004061219A1

DE102004061219A1 - Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer

Info

Publication number: DE102004061219A1
Application number: DE200410061219
Authority: DE
Inventors: Kastriot Merlaku
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-20
Filing date: 2004-12-20
Publication date: 2007-03-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischer-Schwingungs-Vorrichtung, die in der Lage ist, die Schmutzpartikel schneller aus der Scheibe zu entfernen. Das Schwing-Element kann ein Piezo-Element sein, das das Wischblatt des Scheibenwischers links und rechts schwingungsartig bewegt. Die Schmutzpartikel oder Wassertropfen werden einfach weggewischt. Das Piezo-Element wird direkt in dem Scheibenwischer eingebaut. Diese Schwingungs-Elemente können sehr hohe Frequenzen erreichen, die bis zu mehrere Millionen Hz betragen können. Allerdings ist die Amplitude ziemlich klein, was jedoch durch die Verwendung von mehrfach aufeinander gelegten Piezo-Elementen erhöht werden kann. Als Schwing-Elemente können am einfachsten auch Exzenter-Massen verwendet werden, die von einem Elektromotor angetrieben werden. Ähnliche Vorrichtungen werden heutzutage als Vibrations-Alarm bei Handys eingebaut. Die Exzenter-Masse soll planparallel zu der Fahrzeugscheibe rotieren. Diese Variante ist sehr günstig in der Herstellung, kann aber nur niedrige Frequenzen erreichen, die manchmal auch hörbar sein können (wenn sie 16 Hz überschreiten).

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheibenwischer-Schwingungs-Vorrichtung, die in der Lage ist die Schmutzpartikeln schneller aus der Scheibe zu entfernen.
Die Scheibenwischer werden heutzutage immer besser. Die Windschutzscheiben werden lautloser und feiner gesäubert. Der Trend geht dahin, dass der Scheibenwischer so selten wie möglich gebraucht wird. Neue chemische Substanzen sollen die Windschutzscheibe so imprägnieren, dass die Schmutzpartikeln und Wassertropfen nicht mehr haften, sondern einfach abperlend weg fließen. Ein Nano-Schutz-Film der auf der Windschutzscheibe aufgetragen soll, kann das erreichen. Nur er wirkt nur dann, wenn eine bestimmte Windgeschwindigkeit auf der Fahrzeugscheibe erreicht wird.

Der in den Patentansprüchen 1 bis 17 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Schmutzpartikeln aus der Fahrzeug-Windschutzscheibe schneller zu entfernen.

Dieses Problem wird mit den in den Patentansprüchen 1 bis 17 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Vorteile der Erfindung sind:

– der Schmutz wird sehr schnell entfernt,
– die Scheibenwischer können leichter und viel besser die Windschutzscheibe säubern,
– die Wassertropfen bleiben nur sehr kurz auf der Scheibe.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 6 erläutert.
Es zeigen:
1 die neuartige Vorrichtung und die Anordnung der Schwingelemente, die vorzugsweise aus Piezo-Elemente bestehen,
2 die Excenter-Massen, die in dem Scheibenwischer eingebaut sind,
3 einen Elektromagnet-Schwingungs-Erzeuger,
4 einen Ultraschall-Schwingungserzeuger,
5 ein Scheiben-Wischer-Blatt mit feinen Lamellen oder Rillen,
6 die drehbaren Schwingelemente.
Diese Vorrichtung besteht aus Schwing-Elemente, die in dem Scheibenwischer eingebaut sind.
Das Schwing-Element kann ein Piezo-Element 1 sein, das das Wischblatt 2 des Scheibenwischers 3 links und rechts schwingungsartig bewegt. Die Schmutzpartikeln 4 oder Wassertropfen werden einfach weg gewischt. Das Piezo-Element wird direkt in dem Scheibenwischer eingebaut. Auch der Einbau an dem Wischblatt ist möglich. Die Stromkontaktstellen 5 sollen seitlich angebracht werden. Der Schwingungs-Generator 6 kann in dem Scheibenwischer oder unter der Fahrzeughaube 7 eingebaut werden. Diese Schwingungs-Elemente können sehr hohe Frequenzen erreichen, die bis zu mehrere Millionen Hz betragen kann. Allerdings ist die Amplitude ziemlich klein, was jedoch durch die Verwendung von mehrfach auf einander gelegten Piezo-Elementen, erhöht werden kann.
In der 2 ist eine einfachere Variante dargestellt worden. Als Schwingelemente können am einfachsten Excenter-Massen 8 verwendet werden, die von einem Elektromotor 9 angetrieben werden. Ähnliche Vorrichtungen werden heutzutage als Vibrations-Alarm bei Handys gebaut. Die Excenter-Masse soll planparallel zu der Fahrzeugscheibe rotieren. Diese Variante ist sehr günstig in Herstellung, kann aber nur niedrige Frequenzen erreichen, die manchmal auch hörbar sein können (wenn sie 16 Hz überschreiten).
Der Wischblatt kann auch mit einem Metall-(Eisen) Draht oder Ferromagnet- oder Dauermagnet-Band 10 ausgestattet werden, der von eingebauten Elektromagneten 11 (oder Spule) an dem Scheibenwischer mit höhere Frequenz hin und her (links und rechts) geschwenkt wird. Das ist praktisch weil diese Schwingbewegung den Schmutz stärker bekämpfen kann. Der Scheibenwischer bewegt sich dabei blitzschnell und säubert die Scheibe relativ gut. Die Schwingbewegungen sind Schwingungen mit einer höheren Frequenz als die Hauptbewegung des Scheibenwischers. Praktisch bedeutet das, dass der Scheibenwischer während einer einzigen Schwenkvorgang, die Fahrzeugscheibe mehrmals überfliegt. Abhängig von der Schwingfrequenz kann das einige dutzende Male oder sogar hunderte Male sein. Bei den Piezo-Elementen ist das sogar bis zu mehrere Millionen Male pro Sekunde möglich. Der Scheibenwischer bewegt sich nur einmal über die Scheibe, aber er schwingt seitlich dabei und macht sehr viele kleine Wisch-Bewegungen, die eine perfekte Scheiben-Säuberung erreichen.
Die Schwing-Richtung kann auch anders sein, wie z.B. hoch und runter, oder auf rechtwinklig auf der Scheibe. Durch eine eingebaute Walze 12, die sich in dem Scheibenwischer drehen kann und wo die Schwingelemente 13 eingebaut sind, kann man die Schwingrichtung der Schwingelemente ändern. Man braucht die Walze nur zu drehen und damit ändert sich die Schwingrichtung. Das Drehen der Schwing-Elementen-Walze kann manuell oder elektrisch durch einen kleinen Elektromotor, Stellmotor oder einem Elektromagnet 14 erfolgen. Die Variante mit einem Elektromagnet ist am einfachsten. Eine spiralförmige Rille 15 an die Walzen-Achse 16 und ein Stift 17, der fest eingebaut ist und der in die Rille eingeschoben ist, kann die Drehung ermöglichen. Sobald die Walze durch den Elektromagnet ein paar mm eingezogen wird, dann dreht sie sich durch die verdrillten Rillen in eine Richtung. Beim herausziehen ändert sich die Drehrichtung. Auch der Einbau von mehreren Schwingelementen, die gruppenweise angeordnet sind, die getrennt schaltbar sind, kann die Schwingrichtung geändert werden (6). Es können sogar mehrere Schwing-Element-Gruppen gleichzeitig eingeschaltet werden um eine gemeinsame Schwingwelle zu erreichen, die dann das Ergebnis von beiden Schwingrichtungen darstellt.
Eine Variante, bei der die Schwingrichtung nahezu rechtwinklig auf der Scheibe ist, kann ebenfalls die Fahrzeugscheibe gut säubern. Das Wischblatt wird mal stärker mal weniger auf der Windschutzscheibe gepresst. Dadurch wird die Berührungs-Kante 18 des Wischblatts mal gerade mal verbogen sein und das mit eine hohen Frequenz, die bis zu mehrere hundert-tausend Male pro Sekunde betragen kann. Jedes Punkt auf der Windschutzscheibe wird so mit dieser Frequenz geputzt. Ein spezielles Wischblatt, das mit kleinen Rillen 19 oder Mikro-Lamellen 20 ausgestattet ist, die auf der Scheibe unter einem schrägen Winkel berühren, kann dafür sehr gut geeignet sein. Die Rillen oder Mikro-Lamellen bewegen sich schwingartig auf der Windschutzscheiben-Oberfläche, wenn der Scheiben-Wischer durch nahezu rechtwinklige Schwingungen mal stärker mal weniger stark auf der Scheibe drückt.
Diese Vorrichtungen sind auch für die Heckscheibe gut geeignet. Die Varianten mit seitlichen Schwingrichtungen sperren die Sicht des Fahrers weniger, weil hier die Scheibenwischer schnelle Schwingungen machen und trotz seiner sichtbaren Schatten-Bewegung, nicht als optisches Hindernis wahrnehmbar sind. Der Fahrer sieht nur einen bewegten Schatten, der sich über die Scheibe hin und her schwenkt, aber mit klaren Konturen ist der Scheibenwischer nicht zu sehen, insbesondere bei höhere Schwingfrequenzen (ab 25 Hz) und Amplituden von 2–3 cm.
Der Scheibenwischer kann auch durch eine spezielle Steuerung des Scheibenwischer-Elektromotors erreicht werden. Er kann durch ein Stromsignal oder viele elektrischen Impulse seine Rotationen kurzzeitig ändern und damit die Scheibenwischer zum Vibrieren bringen.

1: Piezo-Element
2: Wischblatt
3: Scheibenwischer
4: Schmutzpartikel
5: Stromkontaktstellen
6: Schwingungs-Generator
7: Fahrzeughaube
8: Excenter-Massen
9: Elektromotor
10: Dauermagnet-Band
11: Elektromagneten
12: Walze
13: Schwingelemente
14: Elektromagnet für Schwingelementen- Walze
15: Rille an der Walze
16: Walzen-Achse
17: Stift
18: Berührungs-Kante des Wischblatts
19: Rillen des Wischblatts
20: Mikro-Lamellen

Claims

Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens – einem Schwing-Element, das in dem Scheibenwischer eingebaut ist, das den Scheibenwischer-Blatt während des Wischvorgangs nach links und rechts planparallel zu die Fahrzeugscheibe in Schwingung bringt, wobei die Schwingungen mit eine kleine Amplitude aber mit höhere Frequenz als der Haupt-Wisch-Bewegung absolviert werden, – eine Steuerung, die das Schwing-Element steuert, besteht.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwing-Element aus einem Elektromagnet, der das Wischblatt hin und her schwenkt, besteht.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie über einer Steuerung mit dem Geschwindigkeits-Mess-System oder Tacho des Fahrzeugs so gekoppelt ist, dass eine Schwingungs-Intensität abhängig vor Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwing-Frequenz der Steuerung so gesteuert ist, dass je höher die Fahrgeschwindigkeit ist, desto höher sie ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung mit einem Regensensor gekoppelt ist, wobei die Schwing-Frequenz und/oder Amplitude abhängig von den erfassten Wasser-Mengen ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwing-Frequenz und 1 oder die Schwingungs-Amplitude manuell durch einem im Lenkrad oder Scheibenwischer-Hebel eingebauten einfachen/stufenlosen oder stufenweisen Schalter steuerbar ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingelement aus mindestens einem Dauermagnet oder ferromagnetischen Draht oder Band, der/das in dem Scheibenwischer-Blatt eingebaut ist und aus einem in dem Scheibenwischer eingebauten Elektromagnet oder Spule, die mit einer elektronischen Schaltung oder mit einem Wechselstrom- oder Pulstrom-Generator gekoppelt ist, die/der das Schwingelement durch Magnet-Feld-Wechselwirkung zum Schwingen bringt, besteht.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingelement ein Piezo-Element ist, das den Scheibenwischer oder zumindest das Wischblatt in Vibrationen versetzt.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Piezo-Element in der Scheibenwischer-Blatt-Halterung oder direkt in dem Wischblatt eingebaut ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Piezo-Element mit einem Signal-Generator, der elektrische Anregungs-Signale mit hoher Frequenz abgibt, ausgestattet ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrations-Richtung des Scheibenwischers die gleiche wie die Haupt-Schwenk-Richtung des Scheibenwischers ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrations-Richtung rechtwinklig oder etwas schräg zu der Haupt-Schwenk-Richtung des Scheibenwischers ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vibrations-Richtung durch eine Schwenkung der Schwing-Elemente im inneren des Scheibenwischers, oder durch gruppenweise Anordnung der Schwing-Elemente in verschiedene Richtungen und dessen gezielten Aktivierung, durch Gruppen-Schaltung, einstellbar ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wischblatt mit kleinen Rillen oder feinen Lamellen, die auf der Windschutzscheibe berühren, ausgestattet ist.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen oder die Lamellen rechtwinklig oder etwas schräg zu der Windschutzscheiben-Oberfläche/Kontaktfläche angeordnet sind.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen oder die Lamellen so angeordnet sind, dass sie sich auf einander oder weg von einander sich schwingartig bewegen, wenn das Schwingungs-Element Vibrationen erzeugt.
Vorrichtung für Fahrzeug-Scheibenwischer, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus mindestens – einem Schwing-Element, das in der Scheibenwischer-Anlage eingebaut ist, das den Scheibenwischer-Blatt während des Wischvorgangs nach links und rechts planparallel zu die Fahrzeugscheibe zum Vibrieren bringt, wobei die Vibrationen mit eine kleine Amplitude aber mit höhere Frequenz als der Haupt-Wisch-Bewegung absolviert werden, oder – einer Steuerung, die den Scheibenwischer-Elektromotor durch zusätzliche Strom-Signale oder Impulse so steuert, dass gleichzeitig zu die Schwingbewegung der Scheibenwischers auch eine Vibration des Scheibenwischers in seine Bewegungs-Richtung steuert, besteht.