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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wischer und ein Wischersystem für eine Scheibe eines Fahrzeugs, insbesondere zum Wischen einer Scheibe eines Fahrzeugs, das insbesondere ein Lastkraftwagen (LKW), Personenkraftwagen (PKW), Bus, Schienenfahrzeug, usw. sein kann.
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Viele Fahrzeuge, wie Lastkraftwagen, Personenkraftwagen, Lokomotiven, usw., haben zum Schutz von Insassen, wie Fahrer und Beifahrer, mindestens eine Scheibe, durch welche die Insassen Ihre Umgebung betrachten können. Für gute Sicht durch die Scheibe bei allen Witterungsbedingungen ist in der Regel an zumindest der Frontscheibe des Fahrzeugs außen ein Wischersystem angebracht, welches Wassertropfen und/oder Schmutz von der Scheibe wischen kann.
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Problematisch an derartigen Wischersystemen ist, dass deren Komponenten je nach Konstruktion das Sichtfeld der Insassen des Fahrzeugs beeinträchtigen und/oder für eine Montage oder Wartung schlecht zugänglich sind. Zudem ist bei herkömmlichen Wischersystemen nicht immer das Wischfeld optimiert, welches das vom Wischersystem auf der Scheibe wischbare Feld ist. Dadurch ist auch im Betrieb des Wischsystems ein nicht vernachlässigbarer Randbereich der Scheibe nicht mit dem Wischersystem wischbar. In Folge dessen wird das Sichtfeld der Insassen durch im Randbereich der Scheibe vorhandenen Schmutz und/oder Wassertropfen behindert, die beispielsweise durch Regen oder Schneefall oder Wischwasser des Wischsystems zwangsläufig nicht durch Wischen des Wischsystems entfernt werden können.
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Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Wischer und ein Wischersystem für eine Scheibe eines Fahrzeugs bereitzustellen, mit welchem die zuvor genannten Probleme gelöst werden können. Insbesondere soll für ein Fahrzeug ein Wischersystem bereitgestellt werden, welches das Sichtfeld von Insassen des Fahrzeugs durch eine Scheibe des Fahrzeugs bei allen äußeren Witterungsbedingungen maximiert.
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Diese Aufgabe wird durch einen Wischer nach Anspruch 1 und ein Wischersystem für eine Scheibe eines Fahrzeugs nach Anspruch 6 gelöst. Der Wischer hat einen Körper, der entlang seiner Länge mindestens eine Wischlippe aufweist, wobei der Körper an einem Ende an einem Wischerarm des Wischersystems befestigbar ausgestaltet ist und an seinem anderen Ende mit der mindestens einen Wischlippe frei an der Scheibe anliegt, wenn der Wischer mit dem Wischersystem an der Scheibe montiert ist, und eine Parabelfeder, welche den Wischerarm mit dem daran aufgenommenen Wischer mit einer vorbestimmten Vorspannung vorspannt, damit der Wischer entlang seiner gesamten Länge mit der mindestens einen Wischlippe an der Scheibe anliegt, wenn der Wischer mit dem Wischersystem an der Scheibe montiert ist.
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Durch die Konstruktion des beschriebenen Wischer oder Wischersystems ist sichergestellt, dass das Wischfeld immer optimal an die Scheibe angepasst werden kann. Infolgedessen kann der nicht wischbare Randbereich der Scheibe minimiert werden. Auch dadurch ist das Sichtfeld der Insassen für alle Betriebsbedingungen des Fahrzeugs optimiert.
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Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Wischersystems besteht darin, dass die Konstruktion des Wischersystems eine verbesserte Zugänglichkeit für den Wischerantrieb bietet. Daraus resultieren zum einen Montagevorteile für den Wischerantrieb als auch ein geringerer Abdichtungsaufwand des Antriebsystems gegen Regenwasser, Schnee und Eis als bei anderen Konstruktionen.
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Außerdem realisiert die Konstruktion des Wischers und/oder des Wischersystems, dass Wischwasser im Wischfeld optimal dosiert und positioniert werden kann. Als Resultat kann beispielsweise Regenwasser und/oder Spritzwasser optimaler am Fahrzeug entlang abfließen. Dadurch wird die Sicherheit für den Betrieb des Fahrzeugs hinsichtlich der Sicht bei Regenwetter oder Schneefall erhöht.
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Mit dem Wischersystem ist noch dazu gewährleistet, dass dessen Komponenten das Sichtfeld der Insassen des Fahrzeugs geringstmöglich beeinträchtigen. Dadurch ist das Sichtfeld der Insassen für alle Betriebsbedingungen des Fahrzeugs optimiert. Darüber hinaus befindet sich das Wischersystem somit in geschützter Position während eines Nichtbetriebs bzw. einer Ruhelage. Dies bringt Vorteile auch hinsichtlich verringerter Korrosion am Wischersystem mit sich und stellt, wenn das Wischersystem am Fahrzeug geschützt, beispielsweise unter einer Sonnenblende, montierbar ist, gleichzeitig einen Sonnenschutz für das Wischersystem bereit. Dadurch kann beispielsweise eine Gummiversprödung und/oder Alterung des Wischers verzögert werden. Als Ergebnis davon ist das Wischersystem langlebiger als eine freiliegende Konstruktion.
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Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des Wischersystems sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Mindestens ein zuvor beschriebenes Wischersystem kann Teil eines Fahrzeugs sein, das zudem ein Fahrerhaus und einen Fahrwerksrahmen aufweist. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Lastkraftwagen oder ein Personenkraftwagen oder ein Bus oder eine Landmaschine oder ein Schienenfahrzeug.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Nachfolgend ist die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung und anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine vereinfachte Seitenansicht eines Lastkraftwagens als Beispiel für ein Fahrzeug, das ein Wischersystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel aufweist;
- 2 bis 7 jeweils eine Scheibe des Fahrzeugs von 1, an welcher ein Wischersystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel montiert ist und jeweils in verschiedene Momentaufnahmen im Betrieb des Wischersystems gezeigt ist;
- 8 eine Draufsicht auf eine Mechanik des Wischersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
- 9 eine dreidimensionale Ansicht eines Kopplungselements der Mechanik von 8;
- 10 und 12 jeweils eine dreidimensionale Ansicht eines Wischers des Wischersystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
- 13 eine dreidimensionale Ansicht eines Wischers für ein Wischersystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; und
- 14 eine dreidimensionale Ansicht eines Wischers für ein Wischersystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1, das in 1 als Beispiel ein Lastkraftwagen, insbesondere ein Sattelschlepper, ist. Das Fahrzeug 1 kann anstelle eines Lastkraftwagens zur Beförderung von Gütern jedoch alternativ ein anderes Fahrzeug sein, beispielsweise ein Personenkraftwagen (PKW) oder ein Bus, insbesondere ein Reisebus und/oder Doppelstockbus zur Beförderung von Personen. Es ist alternativ möglich, dass das Fahrzeug 1 eine Landmaschine, insbesondere ein Traktor, ein Mähdrescher, usw., oder ein Schienenfahrzeug ist. Hierbei sind der Fahrer, ein oder mehrere Beifahrer und sonstige Fahrgäste jeweils Insassen des Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug kann jedes Fahrzeug sein, an welchem die nachfolgend beschriebenen Merkmale nutzbar sind.
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Das Fahrzeug 1 steht in 1 auf einer Unterlage 5. Das Fahrzeug 1 hat einen Fahrzeuggrundrahmen bzw. Fahrgestell bzw. Fahrwerksrahmen 10, an dem bei dem Beispiel von 1 Vorderräder 11 und Hinterräder 12 drehbar gelagert sind. An seinem vorderen Ende ist der Fahrwerksrahmen 10 mit einer Stoßstange 13 abgeschlossen. An einer Tragfläche 15 des Fahrwerksrahmens 10 kann ein beliebiger Aufbau zur Aufnahme von Gütern an zumindest einem Punkt des Fahrwerksrahmens 10 aufgenommen werden. Beispielsweise kann der Aufbau ein Container, ein Kasten für einen Kühlwagen, usw. sein. Ist das Fahrzeug 1 kein Sattelschlepper, kann das Fahrzeug 1 als Aufbau eine Pritsche, einen Pritschenaufbau mit Plane, usw. haben.
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Das Fahrzeug 1 hat eine Fahrerkabine oder ein Fahrerhaus 20, das in 1 in einer speziellen Ausführungsvariante als Beispiel gezeigt ist. Im Innenraum 21 des Fahrerhauses 20 kann neben dem Fahrer je nach Ausführung des Fahrzeugs 1 und des Fahrerhauses 20 zusätzlich mindestens ein weiterer Insasse Platz finden. Der Innenraum 21 ist über eine Fahrzeugtür 22 zugänglich. Das Fahrerhaus 20 hat bei dem Beispiel von 1 jeweils eine A-Säule 23 an den beiden Seiten des Fahrzeugs 1. Außerdem ist das Fahrerhaus 20 in seinem oberen und vorderen Bereich durch eine Scheibe 24 nach außen abgeschlossen. Zudem hat das Fahrzeug 1 einen sehr schematisch dargestellten Boden 25. Oben am Fahrzeug 1 ist eine Sonnenblende 26 vorgesehen.
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An der Scheibe 24 ist ein Wischersystem 30 montiert, das in 1 nur sehr schematisch dargestellt ist, jedoch in den übrigen Figuren detaillierter veranschaulicht ist. Das Wischersystem 30 ist bei dem Beispiel von 1 über der Scheibe 24 angeordnet. Das Wischersystem 30 kann zumindest teilweise unter der Sonnenblende 26 angeordnet werden. Dadurch ist das Wischersystem 30 sehr wirksam gegen die Umgebung abgedeckt und so geschützt.
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2 bis 7 zeigen jeweils eine Teilansicht des Fahrzeugs 1 von 1. Hierbei ist jeweils die Scheibe 24 gezeigt, an der das Wischersystem 30 betrieben wird. Bei dem gezeigten Beispiel ist die Scheibe 24 die Frontscheibe oder Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 von 1. Jede der 2 bis 7 zeigt einen anderen Betriebsstatus des Wischersystems 30. Es ist selbstverständlich, dass das Wischersystem 30 auf Wunsch stattdessen zum Wischen einer anderen Scheibe 24 des Fahrzeugs 1 als der Frontscheibe montiert sein kann.
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Die Scheibe 24 ist in einen Rahmen 241 des Fahrzeugs 1 derart eingebaut, dass ein Sichtfeld 242 vorhanden ist, durch welches ein Insasse des Fahrzeugs 1 aus dem Fahrerhaus 20 durch die Scheibe 24 nach außen aus dem Fahrerhaus 20 heraus sehen kann. Das Wischersystem 30 ist derart ausgestaltet und angeordnet, dass es ein Wischfeld 243 auf der Scheibe 24 wischen kann, das in 5 bis 7 veranschaulicht ist. In 5 bis 7 ist das Wischfeld 243 jeweils zur Veranschaulichung nur auf der linken Hälfte der Scheibe 24 dargestellt. Jedoch ist das Wischfeld 243 tatsächlich, an der Mitte der Scheibe 24 gespiegelt, auch auf der rechten Hälfte der Scheibe 24 vorhanden. Bei der Mitte der Scheibe 24 befindet sich der Wischer 31 in einer Position 42, die in 5 bis 7 gezeigt ist.
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Gemäß 2 bis 7 hat das Wischersystem 30 einen Wischer 31, einen Wischerarm 32, eine Antriebseinrichtung 33, eine Mechanik 34 und eine Blende 35. Der Wischer 31 ist mittels des Wischerarms 32 derart mit der Antriebseinrichtung 33 verbunden, dass der Wischer 31 um die Achse 331 der Antriebseinrichtung 32 drehbar ist. Hierbei wird der Wischer 31 in einer vorbestimmten Schwenkbewegung um die Achse 331 geschwenkt. Die Achse 331 der Antriebseinrichtung 32 ist senkrecht zur Zeichenebene der 2 bis 7 angeordnet. Bei Bedarf kann auch eine andere Achse als Drehpunkt gewählt werden, jedoch bietet die gezeigte Anordnung die kompakteste Ausführung.
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Beim Drehen des Wischerarms 32 und somit des Wischers 31 um die Achse 331 der Antriebseinrichtung 33 wird der Wischerarm 32 und damit der Wischer 31 mit der Mechanik 34 geführt. Die Mechanik 34 hat hierfür eine Linearführung 341, eine Kulissenführung 342, und ein Kopplungselement 343. Das Kopplungselement 343 greift sowohl in die Linearführung 341 als auch in die Kulissenführung 342 ein. Das Kopplungselement 343 ist außerdem mit dem Wischerarm 32 gekoppelt. Die Kulissenführung 342 hat eine gekrümmte Bahn. Die Kulissenführung 342 muss nicht als mechanische Kulissenbahn ausgeführt sein. Stattdessen ist die Kulissenführung 342 möglicherweise zumindest teilweise als vorbestimmte Bewegung dem Wischerarm 31 und somit dem Wischer 31 aufprägbar. Dies kann elektrisch, pneumatisch, usw. erfolgen. In diesem Fall kann das Kopplungselement 343 weggelassen werden oder ist an die Ausführung der Kulissenführung 342 angepasst.
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Der Wischerarm 32 kann an der Antriebseinrichtung 33 durch feste oder lösbare Schraubverbindung und/oder durch Klick- und/oder Klipp- und/oder Schnappverbindung befestigt werden bzw. sein.
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Das Wischersystem 30 verfährt bzw. schwenkt den Wischer 31 im Betrieb exzentrisch, um das Wischfeld 243 auf der Scheibe 24 zu maximieren. Hierfür wird der Wischer 31 mit dem Wischerarm 32 ausgehend von einer Ruheposition 40 unter der Sonnenblende 26, die in 2 gezeigt ist, zu einer ersten Endposition 41 bewegt, bei welcher der Wischer 31 mit seinem freien Ende am Rand der Scheibe 24 bzw. beim Scheibenrahmen 241 anliegt. Der Wischer 31 wird dann bis zu seiner zweiten Endposition 4N geführt, die in 7 veranschaulicht ist und gespiegelt zu der ersten Endposition 41 am Rand der Scheibe 24 bzw. beim Scheibenrahmen 241 angeordnet ist.
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Bei der Bewegung des Wischerarms 32 und damit des Wischers 31 wird der Wischerarm 32 in der Kulissenführung 341 über die Scheibe 24 zwischen den Endpositionen 41, 4N geführt. Danach kann der Wischer 31 mit dem Wischerarm 32 in umgekehrter Richtung, wieder geführt in der Kulissenführung 341, von seiner zweiten Endposition 4N aus über die Scheibe 24 bis zu seiner ersten Endposition 41 geführt werden. Wird das Wischersystem 30 ausgeschaltet, kehrt der Wischer 31 mit dem Wischerarm 32 in die Ruheposition 40 unter der Sonnenblende 26 zurück. Es ist selbstverständlich, dass die Ruheposition 40 nicht an der rechten Seite der Scheibe 24 angeordnet sein muss. Stattdessen kann die Ruheposition 40 an der linken Seite der Scheibe 24 angeordnet sein, so dass der zuvor beschriebene Bewegungsablauf in umgekehrter Richtung über die Scheibe 24 verläuft als in 2 bis 7 dargestellt und zuvor beschrieben.
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Somit ermöglicht das Wischersystem 30, dass der Wischer 31 während des Betriebs des Wischersystems 30 nicht in die vollständige Ruhelage 40 zurückgefahren wird. Stattdessen wird der Wischer 31 im Arbeitsbereich oszillierend verfahren und erst bei Ausschalten in die Ruhelage 40 außerhalb des Sichtfeldes 242 verfahren. Dies ermöglicht eine zeitlich optimierte Verfügbarkeit des Wischersystems 30 und einen zeitlich optimierten Betrieb des Wischers 31 des Wischersystems 30.
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Das Wischersystem 30 ist bei dem Beispiel von 2 bis 8 über der Scheibe 24 an das Fahrerhaus 20 angebunden. Je nach Bedarf, beispielsweise bei einem Personenkraftwagen oder einem sonstigen Fahrzeug 1, ist jedoch alternativ eine Anbindung des Wischersystems 30 unten bei der Scheibe 24 möglich. Dies ist sinnvoll, wenn oben am Fahrzeug 1 nicht ausreichend Platz für das Wischersystem 30 vorhanden ist ohne das Sichtfeld 242 einzuschränken. Bei allen Fällen ist das Wischersystem 30 bevorzugt derart an oder bei der Scheibe 24 angeordnet, dass der aerodynamische Einfluss des Wischersystems 30 so gering wie möglich ist.
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Das Wischersystem 30 hat neben dem Wischer 31 nur den einen Wischerarm 32, die insbesondere als Servomotor ausgestaltete Antriebseinrichtung 33 mit der Mechanik 34 und die Blende 35. Die Antriebseinrichtung 33 bzw. der Servomotor kann direkt am Wischerarm 32 angeordnet sein. Die Antriebseinrichtung 33 kann den Wischerarm 32 und damit den Wischer 31 derart antreiben, dass der Wischer 31 nach Bewegung von der ersten Endposition 41 aus an einer beliebigen Position an der Scheibe 24 stehenbleibt, beispielsweise an einer der Positionen 41 bis 47 oder einer beliebigen anderen Position an der Scheibe 24.
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8 zeigt die Mechanik 34 detaillierter, die mit dem Wischerarm 32 gekoppelt ist. Der Wischerarm 32 ist in Längsrichtung in der Länge variierbar, insbesondere teleskopartig, ausgeführt. Hierbei hat der Wischerarm 32 einen Träger 321, an dem ein Schlitten 322 hin und her fahren kann. Der Wischer 31 ist mit seinem einen Ende an dem Ende des Schlittens 322 befestigbar, das von dem Wischerarm 32 in Richtung Wischer 31 auskragt.
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Das Kopplungselement 343 der Mechanik 34 ist an seinem einen Ende als Zahnrad 343A ausgeführt, wie auch in 9 detaillierter veranschaulicht. Das Zahnrad 343A ist so an der Mechanik 34 von 8 angeordnet, dass es an seiner einen Seite in eine entsprechende Verzahnung 3411 der Linearführung 341 eingreift. An seiner anderen Seite greift das Zahnrad 343A in eine entsprechende Verzahnung 3221 des Schlittens 322 ein. Dadurch ist die Bewegung von Kopplungselement 343 und Linearführung 341 relativ zueinander zwangsgekoppelt. Außerdem ist die Bewegung von Kopplungselement 343 und Schlitten 322 relativ zueinander zwangsgekoppelt. Zusätzlich dazu greift das Kopplungselement 343 mit seinem anderen Ende in die Kulissenführung 342 ein. Hierfür ist das Kopplungselement 343 mit seinem anderen Ende als Nutstein 343B mit jeweils einer Rolle 3431, 3432, 3433 an seinen Ecken ausgeführt, wie aus 9 besser ersichtlich. Eine der Rollen an den vier Ecken des Nusteins ist in 9 nicht sichtbar. Der Nutstein 343B hat konkave Wandflächen, so dass sich der Nutstein 343B ohne Kollisionen in der Kulissenführung 342 bewegen, insbesondere gleiten, kann.
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Somit bewirkt ein Antrieb der Achse 331 der Antriebseinrichtung 33 sowohl eine Drehbewegung bzw. Schwenkbewegung des Wischerarms 32 und des Wischers 31 um die Antriebsachse 331 als auch eine Bewegung des Kopplungselements 343 entlang der Kulissenführung 342 und der Linearführung 341, wodurch ein Ausfahren oder Einfahren in Längsrichtung des Wischerarms 32 und damit des Wischers 31 bewirkt wird. Dadurch wird die Länge des Wischerarms 32 variiert. Hierbei ist die Art der Bewegung von der Form der Kulissenführung 342 vorbestimmt. Bei dem hier beschriebenen Beispiel ist die Kulissenführung 342 als Exzenterbahn, insbesondere schwalbenschwanzförmig, ausgebildet. Es ist jedoch selbstverständlich möglich, die Kulissenführung 342 in einer anderen Form auszubilden. Dadurch ist die Bewegung des Wischers 31 über die Scheibe 24 je nach Bedarf an das für die Scheibe 24 gewünschte Wischfeld 243 anpassbar.
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Demzufolge führt der Wischer 31 bei der vorbestimmten Schwenkbewegung einer mit der gekrümmten Bahn überlagerte lineare Bewegung über die Scheibe 24 aus.
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Wie bereits erwähnt, ist der Wischer 31 mit dem sehr flach ausgeführten Wischerarm 32 gekoppelt, der an der Scheibe 24 sitzt. Hierfür ist der Wischer 31 als flaches Wischerelement ausgeführt, wie in 10 bis 12 dargestellt. Das Wischerelement kann auch als Flatblade bezeichnet werden und ist nachfolgend noch genauer beschrieben.
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10 und 11 zeigen den Wischer 31 von oben bzw. von der Seite, die im Betrieb des Wischers 31 von der Scheibe 24 abgewandt ist. Hierbei zeigt 11 nur eine Teilansicht des Wischers 31. 12 zeigt den Wischer 31 von unten bzw. von der Seite, die im Betrieb des Wischers 31 der Scheibe 24 zugewandt ist.
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Gemäß 10 bis 12 hat der Wischer 31 einen Körper 310, an dem zwei Wischlippen 311, 312 ausgeformt sind, und in dem ein Kanal 313 vorgesehen ist. Der Körper 310 hat zudem Befestigungseinrichtungen 314, die bei dem Beispiel von 9 als Durchgangslöcher ausgebildet sind. Die Befestigungseinrichtungen 314 sind zum Befestigen des Wischers 31 mit einem geeigneten Befestigungselement an dem Wischerarm 32, insbesondere dem Schlitten 322, vorgesehen. Zudem hat der Körper 310 eine Aussparung 315, in welcher eine Parabelfeder 316 aufgenommen ist. Die Parabelfeder 316 ist derart ausgestaltet, dass der Körper 310 entlang seiner Länge vorgespannt ist.
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Somit ist der Wischer 31 an dem Wischerarm 32 nur an einem Ende befestigt, nämlich an dem Ende mit den Befestigungseinrichtungen 314, das dem Drehpunkt bzw. Schwenkpunkt um die Achse der Antriebseinrichtung 33 näher liegt als das freie Ende des Wischers 31. Das zweite Ende des Wischers 31 liegt bei Montage an der Scheibe 24 frei an der Scheibe 24 an. Die Parabelfeder 316 ist derart ausgestaltet, dass der Wischer 31 auch bei einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs von 100 km/h oder mehr entlang seiner gesamten Länge mit den Spitzen 311A, 312A der Wischlippen 311, 312 ausreichend an der Scheibe 24 anliegt, dass ein einwandfreies Wischfeld 243 erzielt wird. Daher ist die Federkonstante der Parabelfeder 316 über ihrer Länge derart gewählt, dass der Wischer 31 an seinem freien Ende stärker vorgespannt ist als an seinem anderen Ende.
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Die Wischlippen 311, 312 bilden zusammen eine Doppelwischlippe. Die Wischlippen 311, 312 haben einen pfeilförmigen Querschnitt. Die Wischlippe 311 hat eine Spitze 311A, eine erste Schrägseite 311B und eine zweite Schrägseite 311C. Die Wischlippe 312 hat eine Spitze 312A, eine erste Schrägseite 312B und eine zweite Schrägseite 312C.
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Wird der Wischer 31 nach links in 11 über die Scheibe 24 bewegt, kippen die Wischlippen 311, 312 aus der in 11 gezeigten Position derart, dass die Spitzen 311A, 312A und zumindest ein Teil der ersten Schrägseiten 311B, 312B an der Scheibe anliegt. Wird der Wischer 31 nach rechts in 11 über die Scheibe 24 bewegt, kippen die Wischlippen 311, 312 aus der in 11 gezeigten Position derart, dass die Spitzen 311A, 312A und zumindest ein Teil der zweiten Schrägseiten 311C, 312C an der Scheibe 24 anliegt.
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Zwischen den Wischlippen 311, 312 ist in dem Körper 310 mindestens ein Kanal 313 vorgesehen, durch welchen ein Wischfluid, beispielsweise Wasser und/oder ein Reinigungsmittel, geleitet werden kann. Ist nur ein Kanal 313 vorhanden, hat der Kanal 313 insbesondere einen ovalen oder rechteckigen Querschnitt derart, dass die der Scheibe 24 zugewandte Seite des Wischers 31 länger als die in etwa senkrecht zur Scheibe 24 stehende Seite des Wischers 31 ist. Dadurch kann der Wischer 31 an der Scheibe 24 flacher anliegen, als bei einem runden oder quadratischen Kanal. Dieses Prinzip gilt gleichermaßen, wenn mehr als ein Kanal 313 vorgesehen ist.
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Der Kanal 313 ist an der Seite perforiert, welche zwischen den Wischlippen 311, 312 angeordnet ist und welche die Wischlippen 311, 312 verbindet. Dadurch kann das Wischfluid zwischen den Wischlippen 311, 312 aus mindestens einer Öffnung oder Düse aus dem Kanal 313 austreten, wie am besten in 10 dargestellt. Bevorzugt tritt das Wischfluid aus einer Mehrzahl von benachbart zu den Wischlippen 311, 312 angeordneten Düsen aus, um das Wischfluid in einem Fluidfilm möglichst gleichmäßig auf der Scheibe 24 zu verteilen. Die Düsen sind beliebig zwischen den Wischlippen 311, 312 angeordnet. Vorzugsweise ist bei der Anordnung der Düsen berücksichtigt, dass im Betrieb des Wischersystems 30 das Wischfluid durch die Zentrifugalkraft, die durch Schwenken des Wischers 31 über die Scheibe 24 wirkt, vom Anbindepunkt des Wischerarms 31 an der Scheibe 24 nach außen zum freien Ende des Wischers 31 gedrückt wird. Hierbei ist die Zentrifugalkraft unterschiedlich groß, je nachdem ob der Wischer 31 im Intervallbetrieb mit Pausen zwischen zwei Wischzyklen oder im Dauerbetrieb ohne Pausen zwischen zwei Wischzyklen bewegt wird. Hierbei umfasst ein Wischzyklus ein Bewegen des Wischers 31 von der Position 41 bis 4N und zurück. Somit nimmt vorzugsweise die Anzahl der Düsen in Richtung des freien Endes des Wischers 31 ab. Alternativ oder zusätzlich nimmt der Abstand der Düsen in Richtung des freien Endes des Wischers 31 zu. Insbesondere sind die Düsen zwischen den Wischlippen 311, 312 in mindestens einer Reihe angeordnet. Mehr als eine Reihe von Düsen kann derart angeordnet sein, dass die Düsen in einer Ebene sowohl horizontal als auch vertikal in geraden Reihen angeordnet sind.
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Stattdessen kann die mehr als eine Reihe von Düsen derart angeordnet sein, dass eine horizontale Reihe von Düsen vertikal versetzt zu der nächsten horizontalen Reihe von Düsen angeordnet ist. Zudem können die Düsen in der mindestens einen Reihe unterschiedliche Abstände zueinander aufweisen.
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Ein Vorteil der Doppelwischlippen 311, 312 besteht darin, dass das Wischfluid dazwischen eingeleitet werden kann, so dass das Wischfeld 243, auch wenn eine der Wischlippen 311, 312 verschlissen ist, noch sauberer als bei Verwendung nur einer der Wischlippen 311, 312 wischbar ist.
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Der Wischer 31 ist ein einziges, in Mehrkomponentenbauweise 13 hergestelltes, Bauteil. Außerdem ist in den Wischer 31 die Parabelfeder 316 in Mehrkomponentenbauweise integriert. Der Wischer 31 hat eine vergleichsweise sehr niedrige Bauhöhe. Dadurch ergeben sich vor allem aerodynamische Vorteile. Hierbei sind eine Verstärkungsstruktur (glasfaserverstärkter Kunststoff, (GFK), Kohlefaser) für den Wischerarm 32 und der Wischer 31 aus Gummi oder einem gummiähnlichen Material formschlüssig und/oder materalschlüssig, insbesondere per Klebung, miteinander verbunden.
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Die Mehrkomponentenbauweise ermöglicht Wischlippen 311, 312, die weich genug sind, um sich perfekt an die Scheibe 24 anzupassen, aber an den Kanten hart genug ist, um auch hartnäckigen Schmutz entfernen zu können. Insbesondere können mit den Wischlippen 311, 312 Insekten einfach von der Scheibe 24 gewischt werden. Zudem ist Schnee einfach von der Scheibe 24 wischbar. Noch dazu ist das Wischersystem 30 sehr frostunempfindlich, da es wenig mechanische Komponenten besitzt.
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Die Parabelfeder 316 ist in die Aussparung 315 des Wischers 31 derart eingesetzt, dass mit dem an dem Wischsystem 30 montierten Wischer 31 an allen Punkten der Wischlippen 311, 312 ein ausreichender Druck P auf die Scheibe 24 ausgeübt werden kann. Insbesondere liegen die Spitzen 311A, 311B der Wischlippen 311, 312 entlang der Länge des Wischers 31 an der Scheibe 24 an. Die Parabelfeder 316 wirkt zusammen mit dem Wischerarm 32 mit einem derart hohen Druck P auf den Wischer 31, dass jede der Wischlippen 311, 312 über die Scheibe 24 gleiten kann. Hierbei werden die Wischlippen 311, 312 entgegen der Wischrichtung nach hinten gekippt, wie zuvor beschrieben. Bei einem Richtungswechsel des Wischers 31, wie zuvor beschrieben, muss jede der Wischlippen 311, 312 allerdings umkippen, damit die jeweilige Wischlippe 311, 312 sauber über die Scheibe 24 gleiten kann. Ist der Druck P zu hoch, kippt die jeweilige Wischlippe 311, 312 bei einem Richtungswechsel nicht um, was sowohl zu einem unerwünschten Geräusch als auch zu einem unsauberen Wischbild führt.
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Dieser von der Parabelfeder 316 ausgeübte Druck P ist abhängig von Geometrie und Material der Wischlippen 311, 312. Der Druck P liegt bei Personenkraftwagen (PKW) im Stillstand des Personenkraftwagens insbesondere im Bereich von 7N bis 18N. Bei steigender Fahrgeschwindigkeit des Personenkraftwagens wird der Wischer 31 durch den Fahrtwind stärker an die Scheibe 24 gepresst. Das Wischersystem 30 ist derart konzipiert und konstruiert, dass der Wischer 31 diesen Druck P über die Parabelfeder 316 auf die Scheibe 24 ausübt.
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Unbelastet hat der Wischer 31 mit dem Wischerarm 32 eine starke Krümmung. Wenn der Wischer 31 dann auf die Scheibe 24 gedrückt wird, würde folglich der Anpressdruck P zuerst am äußersten Auflagepunkt auf der Scheibe 24 steigen, also dem freien Ende des Wischers 31. Daher ist die Parabelfeder 316 mit einer variablen Profilbreite und/oder Profilstärke ausgestattet, um eine gleichmäßigere Kraftverteilung bzw. Verteilung des Drucks P entlang der Länge des Wischers 31 zu ermöglichen. Die Parabelfeder 316 ist an dem Ende des Wischers 21 am breitesten, wo der Wischer 31 an dem Wischerarm 32 befestigt wird. Die Parabelfeder 316 wird zu dem anderen Ende des Wischers 31 hin schmaler, wie in 10 und 11 veranschaulicht. Die Parabelfeder 316 hat also in Bezug auf ihre Breite über ihre Länge eine Trapezform.
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Ebenso verhält es sich typisch für eine Parabelfeder 316 in Bezug auf deren Dicke oder den Querschnitt der Feder 316. Bei einem kleineren Querschnitt ist die Federkraft der Feder 316 kleiner als bei einem größeren Querschnitt der Feder 316. Somit ist auch durch parabelförmige Änderung des Querschnitts der Feder 316 ein gleichmäßiger Kraftverlauf über die gesamte Länge des Wischers 31 erzielbar. Die Parabelfeder 316 hat in einem solchen Fall also in Bezug auf ihren Querschnitt über ihre Länge eine Trapezform. Die Länge und der Querschnitt sowie deren Trapezform sind jeweils abhängig von den vorliegenden Gegebenheiten wählbar.
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Wird die Parabelfeder 316 nicht aus Metall sondern zumindest teilweise aus Kohlefaserverbund oder anderen Materialien hergestellt, kann das Gewicht der Kombination aus Wischer 31 und Wischerarm 32 verringert werden. In diesem Fall ist es denkbar, die Mechanik 34 teilweise aus Kunststoff herzustellen, da geringere Kräfte auftreten. Dadurch wird die Mechanik 34 deutlich kostengünstiger herstellbar. Ein leichterer Wischerarm 32 bringt folglich Vorteile in Bezug auf die Mechanik 34.
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Das Wischersystem 30 ist somit derart konzipiert, dass eine Freihaltung des Sichtfeldes nach geltenden Normen für Fahrzeuge 1, insbesondere der ECE-125-R, problemlos möglich ist. Hierbei gewährleistet das Wischersystem 30 eine Funktionsfähigkeit und Reinigungsfähigkeit bis zu einer Geschwindigkeit von 100 km/h insbesondere bei mitteleuropäischem Wetter. Zudem kann das Reinigungssystem Schmutz, insbesondere Insekten, usw., von der Scheibe 24 entfernen.
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Insgesamt ist das Wischersystem 30 durch seine Konstruktion mit wenigen Bauteilen sehr leicht ausgeführt. Noch dazu ist das Wischersystem 30 dadurch sehr kostengünstig in der Herstellung und Wartung. Hierbei ist das Wischersystem 30 sehr fehlerunanfällig, da die Mechanik 34 den einzigen komplexen Faktor darstellt, die Mechanik 34 jedoch größtenteils verblendet werden kann. Dadurch ist die Mechanik 34, und damit das Wischersystem 30, nicht sehr anfällig für Fremdkörper. Zusätzlich ist der aerodynamische Einfluss des Wischersystems 30 bei Betrieb des Fahrzeugs 1 sehr gering.
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13 zeigt einen Wischer 31A der bei einem Wischersystem 30A gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel anstelle eines Wischers 31 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einsetzbar ist. Im Unterschied zu dem Wischer 31 ist bei dem Wischer 31A eine Struktur mit der Funktion der Parabelfeder 316 des vorangehemden Ausführungsbeispiels integriert. In diesem Fall ist der Wischer 31A entsprechend geformt, um eine gleichmäßigere Kraftverteilung entlang der Länge des Wischers 31 zu ermöglichen. Die Parabelfeder 316 ist in den Wischer 31 eingegossen. Somit ist ein einstückiger Verbund vorhanden, der außen keine Verbindungen aufweist, an denen sich Fremdstoffe, wie Flüssigkeit oder Schmutz, usw., leicht absetzen können. Stattdessen ist eine Oberfläche vorhanden, an der sich Fremdstoffe, wie Flüssigkeit oder Schmutz, usw., geringstmöglich anlagern können.
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Ansonsten ist das Wischersystem 30 bzw. der Wischer 31A gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf die gleiche Weise aufgebaut, wie zuvor für das Wischersystem 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
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14 zeigt einen Wischer 31B der bei einem Wischersystem 30B gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel anstelle eines Wischers 31, 31A gemäß den vorangehenden Ausführungsbeispielen einsetzbar ist. Im Unterschied zu den Wischersystemen 30, 30A ist bei dem vorliegenden Wischersystem 31B kein in der Länge variierbarer Wischerarm 32 vorhanden. Demzufolge ist der Wischer 31B direkt mit einer Kopplungseinheit 36 mit der Antriebseinrichtung 33 gekoppelt. Hierbei kann der Wischer 31B beispielsweise als einer der Wischer 31, 31A ausgestaltet sein. Zusätzlich ist der Wischer 31B optional mit mehr als zwei Wischlippen 311, 312 ausgestattet, auch wenn die Wischlippen 311, 312 in 14 nicht dargestellt sind.
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Ansonsten ist das Wischersystem 30B gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auf die gleiche Weise aufgebaut, wie zuvor für das Wischersystem 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel oder das Wischersystem 30A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Die zuvor beschriebenen Wischersysteme 30, 30A, 30B haben somit in allen Ausgestaltungen eine selbsttragende Doppelwischlippe 311, 312 inklusive Verstärkungsstruktur sowie Befestigung an nur einer Stirn- bzw. Randseite des Wischers 31, 31A, 31B. Somit ist ein mittiger Anpresspunkt eines Wischers 31, 31A, 31B, wie er im Stand der Technik bei Verwendung eines Gestänges eingesetzt wird, nicht erforderlich. Jedoch ist eine variable Ausladung der Wischerlänge zur Optimierung des Wischfeldes 243 der Fahrzeugscheibe 24 möglich.
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Alle zuvor beschriebenen Ausgestaltungen des Fahrzeugs 1 und des Wischersystems 30, 30A, 30B können einzeln oder in allen möglichen Kombinationen Verwendung finden. Insbesondere ist eine beliebige Kombination oder ein beliebiger Austausch der Merkmale der Ausführungsbeispiele möglich. Bei Bedarf können Merkmale der Ausführungsbeispiele auch entfallen, soweit die beschriebenen Funktionen gewährleistet sind. Zusätzlich sind insbesondere folgende Modifikationen denkbar.
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Die in den Figuren dargestellten Teile sind schematisch dargestellt und können in der genauen Ausgestaltung von den in den Figuren gezeigten Formen abweichen, solange deren zuvor beschriebenen Funktionen gewährleistet sind.
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Der Wischer 31, 31A hat möglicherweise einen sich ändernden Querschnitt und/oder eine Veränderung von Masse und/oder Volumen des Wischers 31, 31A über die Länge des Wischers 31, 31A gesehen - vom Anbindepunkt an dem Wischerarm 32 (große Querschnittsfläche und/oder Masse) bis nach außen hin (kleine Querschnittsfläche und/oder Masse). Hierbei ist insbesondere eine spitzzulaufende, z. B. kleinere Querschnittsfläche, zum äußersten Punkt des Wischers 31, 31A hin denkbar. Auch auf diese Weisen kann der Anpressdruck P entlang der Länge des Wischers 31A an der Scheibe 24 auf den gleichen Wert angeglichen werden.
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In noch einer Modifikation des Wischers 31, 31A ist bei dem Wischer 31, 31A eine Änderung der Materialeigenschaften entlang der Länge des Wischers 31A vorgesehen. Beispielsweise ist eine gleichbleibende lineare Rahmenlinie von Verstärkungsstrukturen des Wischers 31, 31A mittels Materialausnehmungen, variable Bohrungen in der Verstärkungsstruktur zur gezielten Schwächung bzw. Einstellung der Bauteileigenschaften in den mittleren und insbesondere in den äußeren Bereichen der max. Ausladung des Wischers 31, 31A möglich. Auch auf diese Weisen kann der Anpressdruck P entlang der Länge des Wischers 31A an der Scheibe 24 auf den gleichen Wert angeglichen werden.
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Anstelle einer Doppelwischlippe 311, 312 ist es alternativ möglich, den Wischer 31, 31A nur mit einer Einzelwischlippe auszustatten. Auch hier ist es auf Wunsch möglich, an dem Wischer 31, 31A mindestens eine Waschwasserdüse zur gezielten Applizierung des Scheibenwischwassers nahe an der Wischlippe vorzusehen.
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Der Wischerarm 32 ist beispielsweise vollständig oder zumindest teilweise aus Metall gefertigt, insbesondere Stahl, Titan, usw.. Zumindest teilweise kann der Wischer 31 aus Kunststoff, insbesondere einem faserverstärktem Kunststoff gefertigt sein.
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Zudem ist es vorteilhaft, den Wischer 31, 31A und/oder den Wischerarm 32 mit aerodynamischen Eigenschaften der Oberfläche / Außenkontur der Außenfläche auszugestalten. Dadurch lassen sich die Wischeigenschaften des Wischsystems 30 weiter verbessern.
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Wie bereits zuvor erwähnt, muss die Kulissenführung 342 nicht als mechanische Kulissenbahn ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich zu einer formschlüssigen Vorgabe der Auslenkung der Wischerlänge in Längsrichtung vom Anbindepunkt am Fahrzeug 1 aus gesehen mit Hilfe der Kulissenführung 342 und des Kopplungselements 343, kann zum Erzielen eines optimalen bedarfsgerechten Wischfeldes 243 und damit Sichtfeldes 242 eine variable Wischerlängenbewegung durch elektrische und/oder pneumatische Ausgestaltung aufgeprägt werden. Die Wischerlängenbewegung erfolgt vorzugsweise ruckfrei. Hierbei kann der in Längsrichtung in der Länge variierbare Wischerarm 32 beliebig, beispielsweise als mindestens eine der nachfolgend genannten Ausgestaltungen oder deren Kombinationen, ausgestaltet sein, nämlich als Feder-Masse-Dämpfer-System, als System mit pneumatischer Feder, als elektro-mechanisches System mit einer Gewindestange, die durch einen Elektromotor, insbesondere Servomotor, in eine Drehbewegung antreibbar ist, als elektro-mechanisches System mit einer Zahnstange und/oder Kette, die durch einen Elektromotor, insbesondere Servomotor, in eine Linearbewegung antreibbar ist, als verzahntes Langloch.
