-
Die
Erfindung betrifft eine Scheibenwischeranlage mit einem rohrförmigen
Träger für ein Fahrzeug, bei der der Träger
eine Gelenkhebeleinrichtung trägt, die antriebsseitig mit
wenigstens einem Wischermotor und abtriebsseitig mit wenigstens
einer Antriebswelle für einen Wischerarm (Wischerwelle) verbunden
ist, und zur Anordnung an der Fahrzeugkarosserie ausgebildet ist.
-
Scheibenwischeranlagen
mit einem rohrförmigen Träger zur Anordnung an
einer Fahrzeugkarosserie und zur Halterung einer aus einem Wischermotor
und einem Getriebe gebildeten Antriebseinheit und wenigstens eines
Lagers für eine einen Wischerarm antreibende Wischerwelle
sowie einer mit diesen verbundenen Gestängeeinrichtung
sind bekannt, beispielsweise aus der
DE 88 12 550 U1 und der
EP 0 897 357 B1 . Der rohrförmige
Träger ist jeweils aus Metall gefertigt.
-
Bei
der Scheibenwischeranlage nach der
EP 0 897 357 B1 ist der Träger ein
durch Innenhochdruckumformung hergestelltes Formteil, an dem wenigstens
ein integrierter Lagerbock für die wenigstens eine Wischerwelle
und wenigstens eine integrierte Halterung für die Antriebseinheit
einstückig angeformt sind. Dabei sind der Lagerbock und
die Halterung für die Antriebseinheit jeweils aus zwei
im Wesentlichen quer zur Längsachse des Formteils gegenüberliegend
ausgebildeten rohrförmigen Ansätzen gebildet.
Dieses Formteil wird einschließlich des Lagerbockes und
der Antriebshalterung aus einem rohrförmigen Halbzeug aus
Metall, insbesondere einem Aluminium Stranggussprofil, durch Innenhochdruckumformung
in einer Druckform einstückig kaltgeformt. Durch dieses
Verfahren ist die Scheibenwischeranlage in im Wesentlichen einem
Arbeitsgang herstellbar. Zudem ist der Montageaufwand einer derartig
kompakten Scheibenwischeranlage erheblich reduziert, auch, weil
Toleranzeinhaltungsprobleme bei der Montage des wenigstens einen
Lagerbockes, insbesondere jedoch der Lagerböcke, entfallen.
-
Ferner
ist aus der
DE
10 2004 058 510 A1 ein Wischerarm für einen Scheibenwischer
bekannt, der aus einem Spannstück zur drehfesten Anordnung
an einer Wischerwelle und einer mit diesem gelenkig verbundenen
Wischerstange mit einer Anschlussvorrichtung für ein Wischerblatt
gebildet ist, bei dem die Wischerstange ein Hohlprofil ist und aus einem
thermoplastischen Kunststoff besteht. Dabei ist diese durch Spritzgießen
und anschließende Injektion eines internen Druckgases oder
von Wasser in die Kunststoffschmelze im Bereich des zu erzeugenden
Hohlprofils hergestellt. Bei diesem Verfahren wird der Kunststoff
durch Aufrechterhaltung des Gas- bzw. Wasserdruckes während
des Erstarrungsvorganges an die Werkzeugwandung gedrückt
und damit die Außenkontur der Wischerstange bestimmt. Eine
derartige hergestellte Wischerstange weist eine große Designfreiheit
auf und ist bei einfacher Formgebung aufwandsreduziert und kostengünstig
herstellbar.
-
Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Scheibenwischeranlage mit einem
rohrförmigen Träger für ein Fahrzeug
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart zu gestalten, dass diese
ein vergleichbar geringeres Gewicht aufweist und aufwandsreduziert herstellbar
ist.
-
Diese
Aufgabe wird bei einer Scheibenwischeranlage nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen
aufgeführt.
-
Die
Erfindung besteht darin, dass bei einer Scheibenwischeranlage mit
einem rohrförmigen Träger für eine Gelenkhebeleinrichtung
bzw. einem Gestänge, das einen Kurbel- oder Schwingenantrieb
mit wenigstens einer Wischerwelle für einen Wischerarm verbindet,
bei der zur Lagerung der Wischerwelle ein rohrförmiger
Ansatz quer zur Längsachse des Trägers an diesem
einstückig angeformt ist, der Träger aus einem
thermoplastischen Kunststoff besteht, wobei im Hohlraum des Trägers
im Bereich außerhalb des rohrförmigen Ansatzes – bzw.
bei zwei Ansätzen im Bereich zwischen diesen – eine
Stützstruktur ausgebildet ist. Nach einer Ausbildung der
Erfindung ist die Stützstruktur als Schaumstruktur, insbesondere als
offenporige Schaumstruktur, ausgebildet. Diese umfasst zwangsläufig
eine unregelmäßige Querverrippung und führt
zu einer Versteifung und Erhöhung der Festigkeit des Kunststoffrohres.
Von Vorteil dabei ist, dass der Einsatz von Kunststoff allgemein
anstelle von Metall zu einer Gewichtsreduzierung führt
und auch eine Toleranzverringerung ermöglicht. Zudem sind
auch die Erstellungskosten niedriger, insbesondere im Vergleich
zu Leichtmetallen. Die offenporige Schaumstruktur mit der Querverrippung
ermöglicht es überdies, die Wandstärke
des Trägers zu reduzieren. Als Kunststoffe eignen sich
PA 66 GF 60 oder PBT GF 50.
-
Die
Herstellung des Trägers erfolgt nach einem an sich bekannten
Sonderspritzgießverfahren, bei dem das herzustellende Hohlteil
durch Spritzgießen und anschließende In jektion
eines Druckgases in die Kunststoffschmelze im Bereich des zu erzeugenden
Hohlprofils erstellt wird.
-
Die
Herstellung des Trägers mit dem wenigstens einen Ansatz
erfolgt nun derart, dass zur Erzeugung eines definierten Hohlraumes
im Bereich des Ansatzes mit vorbestimmter Toleranz ein entfernbarer
Einlegedorn mit dem Durchmesser des zu erzeugenden Hohlraumes in
das Spritzgießwerkzeug eingelegt wird. Zudem sind im Spritzwerkzeug
im Bereich der Enden des zu verrippenden Rohres (Einspritz-) Öffnungen
für jeweils ein Injektorwerkzeug angeordnet. In das derart
vorbereitete Spitzgießwerkzeug wird erhitzte Kunststoffschmelze
(nicht vollständig vernetzte plastische Kunststoffmasse) eingespritzt,
bis der gesamte Hohlraum ausgefüllt ist. Anschließend
wird wechselseitig Druckgas von beiden Seiten des zu verrippenden
Bereiches in die erstarrende Kunststoffschmelze eingeblasen. Durch das
eingeblasene Druckgas wird die werkzeugwandungsnahe Kunststoffmasse
während ihres Erstarrens an die Werkzeugwandung gedrückt
und damit die Außenkontur aufrechterhalten. Die plastische Kunststoffmasse,
die sich im axialen Bereich bzw. in der Seele des herzustellenden
Rohrträgers befindet, wird dabei in Blasrichtung verdrängt
und insbesondere durch die am gegenüberliegenden Ende desselben
angeordnete Öffnung aus dem Werkzeug gedrückt.
Durch eine wiederholte Umkehrung der Blasrichtung wird eine offenporige
Schaumstruktur erzeugt, die zwangsläufig den Rohrquerschnitt
teilweise ausfüllende Querrippen hervorbringt. Nach der Bildung
der Schaumstruktur wird der Träger mit dem angeformten
Ansatz entformt und an dessen Öffnungen vorhandene Kunststoffreste
entfernt.
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles
erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
-
1:
eine Scheibenwischeranlage zur Anordnung an einer Fahrzeugkarosserie,
-
2:
das Unterteil eines Spritzgießwerkzeuges und
-
3 einen
Schnitt durch den in diesem ausgeformten Träger.
-
Die
in 1 dargestellte Scheibenwischeranlage weist einen
rohrförmigen Träger 1 aus PA 66 GF 60
mit zwei einstückig angeformten rohrförmigen Lagerböcken 2,
an denen jeweils eine Befestigungsvorrichtung 3 zur Befestigung
an einer Fahrzeugkarosserie und in denen jeweils eine Wischerwelle 4 drehbar
gelagert ist, eine mit diesem klemmverbundene Antriebseinheit 5 und
ein Gestänge 6 auf, das eine mit der Abtriebswelle
der Antriebseinheit 5 verbundene Antriebskurbel 7 mit
jeweils einem an der jeweiligen Wischerwelle 4 drehfest
angeordneten Schwinghebel 8 verbindet. Der Träger 1 mit
den beiden quer zu seiner Längsachse angeformten Lagerböcken 2 ist
durch Spritzgießen in dem in 2 dargestellten
Spritzgießwerkzeug hergestellt worden, wie nachfolgend
beschrieben ist.
-
Die
prinzipielle Anordnung für das Spritzgießen und
die Druckluftinjektion ist in dem in 2 gezeigten
im Wesentlichen zweiteiligen Spritzgießwerkzeug gezeigt.
Dieses weist ein Unterteil 9 und ein nicht gezeigtes Oberteil
auf, das für den Sprietzgießvorgang in spiegelbildlicher
Ausbildung auf das Unterteil 9 aufgesetzt und mit diesem
verbunden wird. In dem Unterteil 9 ist die untere Hälfte
des Hohlraumes 10 gezeigt, der mit einer Schmelze aus dem
o. g. Kunststoff zur Ausformung des Trägers 1 und
der Lagerböcke 2 gefüllt wird.
-
Der
Hohlraum 10, der die äußeren Konturen des
Trägers 1 und der Lagerböcke 2 erkennen
lässt, ist im Bereich der Lagerböcke 2 jeweils
mit einem zweiteiligen Einlegedorn 12/13 versehen,
dessen beide Teile 12 und 13 in deren axialer
Richtung etwa in der Mitte des zu bildenden Lagerbockes 2 aneinanderstoßen
und zur Bildung jeweils eines Absatzes 11 in der Lagerbockwandung
abgesetzt sind. Dieser Einlegedorn 12/13 bildet
eine kreisrunde Durchgangsöffnung zur Aufnahme eines Wischerwellenlagers
aus. In dem Einlegedorn 12 ist eine Öffnung 14 als
Druckluftkanal eingebracht, die in der Einlegposition in Höhe
des Trägers 1 abgewinkelt ist und trägerseitig
eine Düsenöffnung 15 als Luftaustrittsdüse
hat. In den lagerbocknahen Bereich des Trägers 1 ist
jeweils eine bis zum Hohlraum 10 durchgehende Injektorbohrung 16 eingebracht,
die als Einspritzöffnung für den Kunststoff, zugleich
jedoch auch als Ausblasöffnung für diesen dient.
Der Kunststoff wird in einer nicht gezeigten Spritzeinheit plastifiziert
und dosiert mit einer Temperatur von mindestens 250°C über
die Injektorbohrungen 16 in den Hohlraum 10 einspritzt, bis
dieser vollständig ausgefüllt ist.
-
Anschließend
wird durch die Druckluftkanäle 14 und die Düsenöffnung 15 abwechselnd
Luft mit hohem Druck (im Mittel 150 bar) DLI/DLII in die noch erhitzte
Kunststoffschmelze mit einer kurzen Blasdauer von 3 bis 5 s eingeblasen.
Die Druckluft DLI/DLII verdrängt einen Teil der Kunststoff-Schmelze
KSI/KSII, insbesondere über die fern der Luftaustrittsdüse 15 ausgebildete
Injektorbohrung 16, aus dem Werkzeug (Pfeile), wobei die
Kunststoff-Schmelze im Bereich der Werkzeugwandung an dieser haften
bleibt. Durch das wechselseitige kurzzeitige Einblasen von Druckluft
DLI und DLII in die jeweils entgegengesetzte Richtung bildet sich
eine offenzellige Schaumstruktur (19, 3)
mit einer offenen Querverrippung heraus. Nach einer Abkühlung der
Kunststoffschmelze kann der Träger 1 mit den einstückig
angeformten Lagerböcken 2 aus dem Spritzgießwerkzeug
entnommen werden. Anschließend werden die Einlegedorn-Teile 12 und 13 in
entgegengesetzter Richtung aus den Lagerböcken 2 herausgezogen.
Die beiden Endbereiche des jeweiligen Lagerbockes 2, die
von dessen Mittelbereich durch einen Absatz 11 getrennt
sind, dienen der Aufnahme von Lagerbuchsen 17 als Lager
für die Wischerwelle. Die Wanddicke der Lagerböcke 2 beträgt
etwa 5 bis 6 mm und die des Trägers 1 etwa die
Hälfte.
-
In 3 ist
der ausgeformte Träger 1 mit den einstückig
angeformten Lagerböcken 2 dargestellt. In die
letzteren sind Lagerbuchsen 17 drehfest und jeweils eine
Wischerwelle 4 drehbar eingesetzt, an der ein Schwinghebel 8 befestigt
ist. Die Wischerwelle ist auf der diesem (8) abgewandten
Seite des jeweiligen Lagerbockes 2 in bekannter Weise an
diesem mit einem nicht weiter verdeutlichten Sprengring und vermittels
einer Scheibe in axialer Richtung festgelegt und an dieser Stelle
mit einer Kappe 18 gegen das Eindringen von Feuchtigkeit
und Schmutz geschützt. Der Träger 1 weist
in seinem Hohlraum zwischen den Lagerböcken 2 eine
offenporige Schaumstruktur 19 mit einer offenen Querverrippung
auf und ist durch diese erheblich versteift. Es ist zu erkennen,
dass die Wandstärke des Trägers 1 erheblich
geringer als die der Lagerböcke 2 ist.
-
- 1
- Träger
- 2
- Lagerbock
- 3
- Befestigungsvorrichtung
- 4
- Wischerwelle
- 5
- Antriebseinheit
- 6
- Gestänge
- 7
- Antriebskurbel
- 8
- Schwinghebel
- 9
- Unterteil
- 10
- Hohlraum
- 11
- Absatz
- 12
- Einlegedorn
- 13
- Einlegedorn
- 14
- Öffnung
- 15
- Düsenöffnung
- 16
- Injektorbohrung
- 17
- Lagerbuchse
- 18
- Kappe
- 19
- Schaumstruktur
- DLI
- Druckluft
- DLII
- Druckluft
- KSI
- Kunststoffschmelze
- KSII
- Kunststoffschmelze
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 8812550
U1 [0002]
- - EP 0897357 B1 [0002, 0003]
- - DE 102004058510 A1 [0004]