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TECHNISCHES GEBIET
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Dieses Dokument bezieht sich im Allgemeinen auf das technische Gebiet der Fahrzeugausstattung und im Besonderen auf ein Scheibenwischersystem für ein Fahrzeug, das eine verbesserte Leistung bei winterlichen Witterungsverhältnissen bereitstellt.
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HINTERGRUND
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Fahrzeugbediener treffen oft auf Schnee und/oder Eis, das sich auf der Scheibenwischeranordnung ansammelt, entweder während das Fahrzeug bei winterlichen Witterungsverhältnissen im Freien geparkt ist, und/oder zu bestimmten Zeiten beim Fahrzeugbetrieb während Niederschlagsperioden bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Leider verursacht die angesammelte Menge an Eis und Schnee oft, dass die Wischerblätter ihre Wirksamkeit beim Räumen der Scheibe verlieren, was zu beunruhigend schlechten Sicht führen kann. Der Fahrer muss dann anhalten, das Fahrzeug verlassen und die Ansammlung von Eis und Schnee von der Wischerblattanordnung entfernen. Dies wird typischerweise durch Schlagen der Wischerblätter gegen die Frontscheibe oder das Scheibenglas, durch heftiges Schütteln der Wischerblattanordnung oder auf andere Art und Weise getan. Leider können die Bedingungen, die ursprünglich zu der Ansammlung von Eis und Schnee auf der Wischeranordnung geführt haben, einen wesentlichen Zeitraum andauern und dadurch den Fahrer zwingen, diese Prozedur mehrere Male zu wiederholen, bevor er sein Ziel erreicht. Dies bedeutet eindeutig ein wesentliches Sicherheitsrisiko für den Fahrer, sowohl während des Betriebes des Fahrzeugs, als auch wenn er das Fahrzeug entlang einer viel befahrenen und glatten Straße verlässt, um die Wischeranordnung zu reinigen. Es stellt außerdem eine ärgerliche und belastende Unannehmlichkeit dar, die ältere Fahrer sogar körperlich herausfordern kann, die das Fahrzeug bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt verlassen müssen, um Eis und Schnee von der Frontscheibenwischeranordnung zu entfernen.
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US 2005 / 0 039 291 A1 beschreibt eine Wischanlage zur Entfernung von Niederschlag und Schmutz von der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs. Die Wischanlage umfasst einen Antriebsmotor, der fest mit dem Kraftfahrzeug verbunden ist. Die Wischergruppe umfasst auch einen Wischerarm, der an dem Antriebsmotor befestigt ist. Der Antriebsmotor schwenkt den Wischerarm über die Windschutzscheibe, um die Windschutzscheibe zu reinigen. Der Wischerarm erstreckt sich zwischen einem Motorende und einem distalen Ende. Der Wischerarm umfasst außerdem ein Trennstück, das sich entlang des Wischerarms erstreckt. Der hebt den Wischerarm von der Windschutzscheibe ab von der Windschutzscheibe ab und ermöglicht so die Entfernung von Schmutz von der Windschutzscheibe und dem Wischerarm.
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US 5 079 793 A1 betrifft eine Wischervorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Wischerarm, der einen Armkopf, einen Halter und eine Schraubenfeder sowie eine Rückhalte-Erfassungsvorrichtung aufweist, die feststellt, ob sich der Wischerarm in einem „Rückhalte“-Zustand befindet und die Stromzufuhr zum Motor abstellt, wenn festgestellt wird, dass sich der Wischerarm im „Lock-Back“-Zustand befindet. Mit dieser Vorrichtung kann verhindert werden, dass eine Fahrzeughaube von dem Wischerarm oder dem Wischblatt getroffen wird.
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Die Erfindung stellt ein neues und verbessertes Scheibenwischersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zum Bereitstellen einer verbesserten Leistung bei winterlichen Witterungsverhältnissen zur Verfügung. Dieses System gestattet es, angesammeltes Eis und Schnee aus der Ferne von der Frontscheibenwischeranordnung zu entfernen, ohne den Innenraum des Fahrzeugs zu verlassen.
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KURZDARSTELLUNG
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In Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Anwendungen und Vorzügen wird ein Frontscheibenwischersystem bereitgestellt. Dieses Frontscheibenwischersystem stellt eine verbesserte Leistung bei winterlichen Witterungsverhältnissen bereit und erlaubt es dem Fahrzeugbediener vorteilhafterweise: (1) Die Wischeranordnung so über der Scheibe zu positionieren, dass sich weniger wahrscheinlich Eis und Schnee darauf ansammeln können, wenn das Fahrzeug bei Winterwetter im Freien geparkt ist und (2) angesammeltes Eis und Schnee von der Wischeranordnung zu entfernen, ohne die Sicherheit und Bequemlichkeit des Innenraums des Fahrzeugs zu verlassen. Das Scheibenwischersystem umfasst eine Wischeranordnung eine Wischerbasis, einen schwenkbar an der Wischerbasis befestigten Wischerarm und ein vom Wischerarm getragenes Wischerblatt beinhaltend. Der Wischerarm ist gezielt zwischen einer Betriebsposition, in der das Wischerblatt die Fahrzeugscheibe in Eingriff nimmt und kehrt, und einer angehobenen Position, in der das Wischerblatt von der Fahrzeugscheibe abgehoben ist, versetzbar. Ein Aktuator wird auf der Wischeranordnung getragen. Der Aktuator versetzt und hält den Wischerarm in der angehobenen Position, entweder während des Betriebes der Wischeranordnung oder während das Fahrzeug ruht. Ein Steuerschalter ist im Inneren des Fahrzeugs zum Betätigen des Aktuators bereitgestellt.
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Zudem beinhaltet der Aktuator ferner ein Drahtseil und eine Blattfeder. Das Drahtseil verläuft vom Aktuator zur Blattfeder, die auf dem Wischerarm getragen wird. Diese Blattfeder ist an einem ersten Ende mit dem Drahtseil verbunden und an einem zweiten Ende mit dem Wischerarm verbunden. Diese Blattfeder stellt eine Kraft zum Vorspannen des Wischerarms in Richtung der Betriebsposition bereit. Wird das Drahtseil zurückgezogen, wird der Wischerarm in die angehobene Position versetzt und das Wischerblatt von der Fahrzeugscheibe abgehoben. Dies spannt gleichzeitig die Blattfeder und erhöht die Vorspannkraft, mit der das Wischerblatt anschließend in Eingriff mit der Fahrzeugscheibe gebracht wird, wobei ein Aufprall produziert wird, um angesammeltes Eis und Schnee von der Wischeranordnung zu entfernen.
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Die Vorrichtung kann weiterhin eine Reihe Drahtseilhalter auf der Wischerbasis und auf dem Wischerarm umfassen, um das Drahtseil über die Wischeranordnung zu einem Verbindungspunkt mit der Blattfeder zu führen. Der Aktuator kann an der Wischerbasis gesichert sein. Bei einer Ausführungsform ist der Aktuator ein Drehaktuator. Bei einer anderen Ausführungsform ist er ein Elektromagnet.
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Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform ist der Aktuator ein Drehaktuator und eine zusammenwirkende Steuerstange, die auf der Wischerbasis getragen werden. Der Aktuator weist eine gemeinsame Schwenkachse mit dem Wischerarm auf. Die Steuerstange sitzt und greift in den Wischerarm, den Wischerarm zwischen der Betriebsposition und der angehobenen Position versetzend.
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Gemäß einem zusätzlichen Aspekt wird ein Verfahren zum Einschränken und Beseitigen von Eis- und Schneeansammlung auf einer Fahrzeugscheibenwischeranordnung bereitgestellt. Dieses Verfahren umfasst die Schritte: (a) Manipulieren eines in einem Innenraum des Fahrzeugs bereitgestellten Schalters, um die Wischeranordnung aus einer Betriebsposition in eine angehobene Position zu versetzen, in der ein Wischerblatt der Wischeranordnung von der Fahrzeugscheibe abgehoben wird, (b) Halten der Wischeranordnung in der angehobenen Position während das Fahrzeug an einem bestimmten Standort geparkt ist, um Anfrieren der Wischeranordnung an die Fahrzeugscheibe zu verhindern, und (c) Manipulieren des im Innenraum des Fahrzeugs bereitgestellten Schalters, um die Wischeranordnung abrupt von der angehobenen Position in die Betriebsposition zu versetzen, wodurch das Wischerblatt mit ausreichender Kraft auf der Fahrzeugscheibe aufprallt, um angesammeltes Eis und Schnee von der Wischeranordnung zu entfernen.
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Weiterhin umfasst das Verfahren das Versetzen der Wischeranordnung mittels eines Drehaktuators, der auf der Wischeranordnung getragen wird. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren Versetzen der Wischer einfach mittels eines Drahtseils und zusammenwirkender Blattfeder, die auf der Wischeranordnung getragen werden. Des Weiteren umfasst das Verfahren Bereitstellen einer Vorspannkraft zum Zurückkehren der Wischeranordnung aus der angehobenen Position in die Betriebsposition und Beseitigen von angesammeltem Eis und Schnee von der Wischeranordnung. Diese Vorspannkraft wird von der Blattfeder bereitgestellt.
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In der folgenden Beschreibung werden mehrere bevorzugte Ausführungsformen des Frontscheibenwischersystems gezeigt und beschrieben. Wie zu erkennen sein wird, sind andere, verschiedene Ausführungsformen des Frontscheibenwischersystems und seiner verschiedenen Details in verschiedenen, offensichtlichen Aspekten möglich, ohne von dem in den folgenden Ansprüchen dargelegten und beschriebenen Frontscheibenwischersystem abzuweichen. Dementsprechend sollen die Zeichnungen und Beschreibungen als von darstellender Natur und nicht als einschränkend zu verstehen sein.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen, die hier integriert werden und einen Teil der Beschreibung bilden, stellen mehrere Aspekte des Frontscheibenwischersystems dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, bestimmte Prinzipien davon zu erläutern. In den Zeichnungen:
- ist 1 eine perspektivische Ansicht mit der Frontscheibenwischeranordnung in einer normalen Betriebsposition in Volllinie gezeigt, wobei diese Zeichnung auch dem Stand der Technik entspricht, auf der Frontscheibe an der Motorhaube abgelegt, wie angenommen, wenn abgeschaltet, und in Strichpunktlinie in einer angehobenen Position, in der die Anordnung gegebenenfalls platziert sein kann, wenn das Fahrzeug geparkt ist, um die Ansammlung von Eis und Schnee auf der Wischeranordnung zu minimieren.
- ist 2 eine detaillierte schematische Ansicht von unten von Drehaktuator und zusammenwirkender Steuerstange, die auf der Wischerbasis getragen werden und die den Wischerarm gezielt anheben und dann das Wischerblatt zur Frontscheibe zurückbringen
- ist 3 eine detaillierte perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Wischeranordnung.
- ist 4 eine perspektivische Ansicht, die eine Wischeranordnung, einen Steuerschalter im Fahrzeuginnenraum und eine elektrische Verkabelung zu deren Verbindung darstellt.
- ist 5 eine perspektivische Ansicht, die ein Wischersystem, das zwei individuelle Wischeranordnungen integriert, darstellt.
- ist 6 eine detaillierte Ansicht von unten, die die Schiene auf dem Wischerarm, die den Stützblock am Ende der Blattfeder aufnimmt und führt, darstellt.
- sind 7a und 7b detaillierte Ansichten der Blattfeder in der abgesenkten Betriebsposition bzw. in der angehobenen Position.
- stellt 8a eine weitere Ausführungsform eines Scheibenwischersystems in der normalen Betriebsposition der Wischeranordnung auf der Frontscheibe dar, einen Aktuator mit integriertem Drahtseil und zusammenwirkender Blattfeder umfassend.
- ist 8b eine Ansicht ähnlich zu 8a, zeigt jedoch die Wischeranordnung in der angehobenen Position.
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Nun wird ausführlich Bezug auf die gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform des Frontscheibenwischersystems genommen, von der Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nun wird auf die 1 und 2 Bezug genommen, die das Frontscheibenwischersystem 10 schematisch darstellen, das zum Erbringen einer verbesserten Leistung bei winterlichen Witterungsverhältnissen ausgeführt ist. Während die dargestellte Ausführungsform ein Wischersystem 10 für eine Frontscheibe ist, versteht sich, dass das Wischersystem genau so einfach zum Freihalten anderer Scheiben eines Fahrzeugs von Niederschlägen nutzbar gemacht werden kann, beispielsweise die Heckscheibe eines Schrägheckfahrzeugs oder die Heckklappe eines SUV umfassend. Des Weiteren sind zur Vereinfachung nur ein Wischerarm 16 und ein Wischerblatt 18 in den Zeichnungsfiguren dargestellt. Es versteht sich, dass die Wischeranordnung 12 zwei zusammenwirkende Wischerarme und -blätter umfassen kann, wie sie gewöhnlich zum Kehren der Frontscheibe von Kraftfahrzeugen verwendet werden.
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Das Wischersystem 10 kann im Allgemeinen als eine Wischeranordnung 12, eine Wischerbasis 14 umfassend, einen schwenkbar an der Wischerbasis befestigten Wischerarm 16 und ein vom Wischerarm getragenes Wischerblatt 18 umfassend beschrieben werden. Der Wischerarm 16 ist gezielt, zwischen einer Betriebsposition, in der das Wischerblatt 18 die Fahrzeugscheibe W in Eingriff nimmt und kehrt (s.a. Volllinienposition in 1) und einer angehobenen Position, in der das Wischerblatt von der Fahrzeugscheibe abgehoben ist (s. Strichpunktlinienposition in 1), versetzbar. Ein Aktuator, im Allgemeinen durch Referenznummer 20 bezeichnet, wird auf der Wischeranordnung 12 getragen. Dieser Aktuator 20 wirkt zum Versetzen und, wenn gewünscht, Halten des Wischerarms 16 in der angehobene Position, entweder während des Betriebes der Wischeranordnung 12 oder, wenn gewünscht, während das Fahrzeug ruht.
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In der in 2 dargestellten Ausführungsform umfasst der Aktuator 20 einen Drehaktuator 22 und eine zusammenwirkende Steuerstange 24. Wie dargestellt, ist der Drehaktuator 22 auf der Wischerbasis 14 montiert. Der Drehaktuator 22 und die Steuerstange 24 besitzen eine gemeinsame Schwenkachse mit dem Wischerarm 16 (s.a. Achse A, die durch die Schwenkstift 25 verläuft). Weiterhin gestattet der Steuerstab 24, der in einem Kanal 27 auf der Unterseite des Wischerarms 16 sitzt und eingreift, dem Wischerarm zwischen der Betriebs- und der angehobenen Position versetzt zu werden. Dies wird durch Manipulieren eines Steuerschalters, wie zum Beispiel Drucktaster 26 erreicht, der im Inneren des Fahrzeugs bereitgestellt ist.
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Falls das Fahrzeug über Nacht im Freien geparkt und Eis und Schnee erwartet wird, kann der Fahrzeugbediener das Fahrzeug parken und dann den Drucktaster 26 betätigen, um die Wischeranordnung 12 in die angehobene Position weg von der Frontscheibe W zu bringen. In dieser Position wird die Frontscheibenwischeranordnung 12, insbesondere das Wischerblatt 18 nicht an der Frontscheibe W fest frieren. Des Weiteren ist die Anordnung 12 weniger anfällig für die Ansammlung von Eis und Schnee, wenn sie in der angehobenen Position gehalten wird.
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Am nächsten Morgen nach Eis oder Schneefall kann der Bediener die Frontscheibe W mit einem Besen oder einem Kratzer frei räumen, in das Fahrzeug einsteigen und den Drucktaster 26 drücken, so dass der Drehaktuator 22 die Steuerstange 24 dazu veranlasst, die Wischerblätter 18 in Kontakt mit der Frontscheibe W zu bringen, mit einer Aufprallkraft, die so bemessen wurde, dass etwaiges angesammelte Eis und Schnee von der Frontscheibenwischeranordnung 12 abgelöst wird, ohne die Frontscheibenwischeranordnung oder die Frontscheibe zu beschädigen. Frei von Eis und Schnee, kann die Frontscheibenwischeranordnung 12 ihre bestimmungsgemäße Aufgabe, die Frontscheibe W zu kehren und von etwaigem Eis und möglicherweise weiter fallendem Schnee oder jeglichem Matsch oder anderem Wasser, das während des Fahrzeugbetriebes auf die Frontscheibe gespritzt wird frei zu halten, effizienter und effektiver erfüllen.
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Eine alternative Ausführungsform ist in den 3, 4 und 5 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist der Aktuator 20 mit einem Drahtseil 30 und einer Blattfeder 32 anstatt mit einer Steuerstange 24 verbunden. Insbesondere wird der Aktuator 20 auf der Wischerbasis 14 getragen und kann einen Drehaktuator mit einer zusammenwirkenden Spule oder einem Elektromagneten der durch elektrische Verkabelung 36 mit einem Steuerschalter 34 im Innenraum des Fahrzeugs verbunden ist (s. 4) umfassen.
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Das Drahtseil 30 verläuft von dem Aktuator 20 durch einen an der Wischerbasis 14 und dem Wischerarm 16 bereitgestellten Führungskanal oder Hohlraum zu einem Verbindungspunkt an einem Stützblock 38, der an einem Ende 40 der Blattfeder 32 gesichert ist. Der Stützblock 38 gleitet frei entlang einer auf dem Wischerarm 16 getragenen Schiene 46 (siehe 6). Das gegenüberliegende Ende 48 der Blattfeder 32 ist durch Nägel, Niete oder andere Verbindungselemente 44 an den Wischerarm 16 montiert.
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Wenn das Wischersystem 10 durch Manipulieren des Schalters 34 aktiviert wird, zieht der Aktuator 20 das Drahtseil 30 in zu Wischerbasis 14 und Stützblock 38 in der Richtung des Aktionspfeiles B entlang Schiene 46. Dies bewirkt, dass (a) die Blattfeder 32 gespannt wird (s.a. Krümmen der Blattfeder in 7b) und (b) der Wischerarm 16 auf der Wischerbasis 14 schwenkt, wodurch das Wischerblatt 18 von der Betriebsposition auf der Scheibe in die angehobene Position bewegt wird.
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Die Wischerblätter 18 können solange wie gewünscht in der angehobenen Position beibehalten werden, wie zum Beispiel, wenn das Fahrzeug über Nacht bei winterlichen Witterungsverhältnissen im Freien geparkt wird. Nach Rückkehr zum Fahrzeug am Morgen kann der Bediener den Schalter 34 erneut manipulieren, um die Wischerblätter 18 von der angehobenen Position zu lösen. Insbesondere löst der Aktuator 20 dann die Spannung auf dem Drahtseil 30 und setzt die in der Blattfeder 32 gespeicherte Energie frei, um die Wischerblätter 18 gegen die Fahrzeugscheibe W anzutreiben, so dass ein Aufprall mit ausreichender Kraft erzeugt wird, um angesammeltes Eis und Schnee zu entfernen, ohne die Wischeranordnung 12 oder die Frontscheibe W zu beschädigen. Wenn dies auftritt, gleitet der Block 38 auf Schiene 46 in Richtung des Aktionspfeils C und die Blattfeder 32 streckt sich (s. 7a).
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In den 8a und 8b ist eine weitere Ausführungsform des Wischersystems 10 dargestellt. In dieser Ausführungsform passiert das Drahtseil 30 und wird gehalten/geführt durch eine Reihe auf der Wischerbasis 14 und dem Wischerarm 16 bereitgestellten Drahtseilhalter 50.
