DE2229729C3 - Scheibenwischerantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Scheibenwischerantrieb mit Intervallbetrieb entsprechend der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Gattung.

Bei solchen pneumatischen Scheibenwischerantrieben bewegt sich im Betrieb der Doppelkolben des Kolbenmotors ständig hin und her. Diese oszillierende Bewegung wird mechanisch in eine hin- und hergehende Schwenkbewegung einer Welle umgewandelt, an welche das Wischerblatt angeschlossen ist

Um diese Kolbenbewegung zu erzielen, kann der Kolben auf einer Stirnseite mit Druckluft beaufschlagt werden, während die andere Stirnseite entlüftet ist, was bei Erreichen einer Endstellung des Doppelkolbens in der zugehörigen Bohrung umgekehrt wird, so daß der Doppelkolben nunmehr an der zuvor entlüfteten Stirnseite mit Druckluft beaufschlagt und an der zuvor mit Druckluft beaufschlagten Stirnseite entlüftet wird, also sich in entgegengesetzter Richtung in die andere Enstellung bewegt, in der dann dasselbe geschieht. Um diese periodische Umsteuerung der Druckluftbeaufschlagung und Entlüftung des Doppelkolbens zu erreichen, ist ein Umsteuerventil mit zwei Eingängen und zwei Ausgängen vorgesehen. Die beiden Ausgänge sind mit dem Kolbenmotor verbunden, und zwar jeweils mit einem Arbeitsraum vor einer anderen Stirnseite des Doppelkolbens. Die beiden Eingänge kommunizieren mit einer Druckluftquelle bzw. der freien Atmosphäre. Durch periodisches Umschalten des Umsteuerventils, was jeweils bei Erreichen einer Endstellung des Kolbens vom Kolbenmotor geschieht, werden die beiden Verbindungsleitungen zwischen Umsteuerventil und Kolbenmotor abwechselnd mit der Druckluftquelle und der freien Atmosphäre verbunden.

In der Verbindungsleitung zwischen Druckluftquelle und Umsteuerventi! ist das Bedienungsventil vorgesehen, mittels dessen die Verbindungsleitung abgesperrt oder geöffnet werden kann.

Durch Drosselung der zugeführten Druckluft läßt sich

die Geschwindigkeit der Bewegung des angetriebenen Wischerblatts an verschiedene Verhältnisse derjenigen Scheibe anpassen, auf welcher das Wischerblatt läuft, um den Wischerblattverschleiß durch eventuellen

Trockenlauf zu vermindern. Um die mit dieser Drosselung verbundenen Nachteile zu beheben, sieht man die Möglichkeit eines Intervallbetriebes bei pneumatischen Scheibenwischerantrieben vor, und zwar können elektromagnetische Steuerventile in der Druciduftzuführungsleitung beim Intervallbetrieb durch einen elektrischen Impulsgeber derart beeinflußt werden, daß einer schnellen Hin- und Herbewegung des Wischerblattes eine Pause folgt, die hinsichtlich ihrer Dauer variabel ist Die zu Erreichen eines Intervallbetriebes auf diese Weise erforderlichen Steuerelemente und das Erfordernis der Verwendung elektrischer Energie im Intervallbetrieb werden als nachteilig empfunden.

Aus der DE-OS 2021 956 ist es bereits bekannt, bei Scheibenwischerantrieben dadurch einen Intervaübetrieb zu erzielen, daß mittels einer pneumatischen Zeits'euereinrichtung, welche als Zeitglied ein bestimmtes Luftvolumen und eine Düse aufweist, der Scheibenwischerantrieb während bestimmter Zeitspannen ein- und ausgeschaltet wird. Diese Anordnung erfordert jedoch neben dem vollständigen Scheibenwischerantrieb eine ebenfalls vollständige zeitabhängig gesteuerte Betätigungseinrichtung und größeren Bauaufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, einen pneumatischen Scheibenwischerantrieb der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem die genannten Nachteile vermieden werden, welcher also bei einfachstem Aufbau auch im Intervallbetrieb ohne elektrische Energie auskommt und einen stetigen Lauf des angeschlossenen Wischerblattes gewährleistet

Diese Aufgabe ist entsprechend den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches genannten Merkmalen gelöst

Das Steuerventil gewährleistet, daß die Umsteuerung des Doppelkolbens vom Kolbenmotor durch das Umsteuerventil erst nach einer durch die jeweilige Einwegdrossel bzw. deren Einstellung vorgegebenen Zeitspanne nach dem Erreichen einer Endstellung des Doppelkolbens erfolgt Der Differentialkolben des Steuerventils wird auf der Seite mit der Druckfeder und der kleineren Wirkungsfläche beim Intervallbetrieb sofort mit Druckluft beaufschlagt, während zu der Seite mit der größeren Wirkungsfläche Druckluft nur langsam strömt Erst wenn die auf der Seite mit der größeren Wirkungsfläche auf den Differentiaikolben einwirkende Kraft diejenige übersteigt, welche von der anderen Seite des Differentialkolbens auf diesen einwirkt, schaltet das Steuerventil und wird das damit verbundene Umsteuerventil betätigt, d. h. umgeschaltet so An der Stange des Differentialkolbens weist das Steuerventil ein mit einem Sitz zusammenwirkendes Verschlußglied auf, welches beim Verschieben des Kolbens entgegen der Wirkung der Druckfeder vom Sitz abhebt, so daß Druckluft auf der Seite des Differentialkolbens mit der Feder und der kleineren Wirkungsfläche entweicht und sich der Differentialkolben infolge der Druckminderung auf dieser Kolbenseite schlagartig weiterbewegt Durch diese Ausbildung kann das Steuerventil als sogenanntes Stoßventil angesehen werden.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Nachstehend sind zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen pneumatischen Scheibenwischerantriebes anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigen, jeweils schematisch,

F i g. 1 einen pneumatischen Scheibenwischerantrieb

mit einem Steuerventil in einer Steuerleitung des Umsteuerventils zur Verzögerung der Druckluftbeaufschlagung des Umsteuerventils für das Umschalten desselben im Intervallbetrieb, und

Fig.2 eine zweite Ausführungsfonn mit koaxialem Steuerventil am Umsteuerventil zur verzögerten mechanischen Betätigung des Umsteuerventils beim Intervallbetrieb.

Der pneumatische Scheibenwischerantrieb weist einen Kolbenmotor 1 mit Doppelkolben 2, welcher in einer Kolbenbohrung 3 hin- und herbeweglich ist, ein Umsteuerventil 4 und ein Bedienungsventil 5 auf und wird von einer Druckluftquelle 6 her mit Druckluft beaufschlagt

Das Umsteuerventil 4 ist mit seinen beiden Ausgängen über zwei Verbindungsleitungcn 7 mit den beiden Arbeitsräumen 8 beiderseits vom Doppelkolben 2 verbunden. Von den beiden Eingängen ist der eine über eine Druckluftzufuhrleitung 9 und eine Verbindungsleitung 10 an die Druckluftquelle 6 angeschlossen, während der andere mit der freien Atmosphäre kommuniziert

Das Umsteuerventil 4 ist pneumatisch gesteuert und dazu mit dem Kolbenmotor 1 unmittelbar über eine Steuerleitung 11 und mittelbar, d. h. unter Zwischenschaltung des Bedienungsventils 5, über eine Steuerleitung mit zwei Abschnitten 12 und 13 verbunden. Die Steuerleitung 11 und der Steuerleitungsabschnitt 12 münden unmittelbar in die Kolbenbohrung 3 des Motors 1.

Das Bedienungsventil 5 mit von Hand betätigbarer Schaltstange 14 weist drei einander zugeordnete Anschlüsse auf, von denen einer unmittelbar in die freie Atmosphäre mündet, während die anderen beiden an die Verbindungsleitung 10 bzw. Druckluftzufuhrleitung 9 angeschlossen sind. Weiterhin weist das Bedienungsventil 5 zwei Anschlüsse auf. mit welchen die beiden Steuerleitungen 12 und 13 verbunden sind.

Diesen beiden Anschlüssen sind ein in die freie Atmosphäre mündender Anschluß sowie zwei weitere Anschlüsse zugeordnet, an welchen zwei Steuerleitungen 15 und 16 angebracht sind, welche gemäß F i g. 1 zu einem Steuerventil 17 führen.

Das Bedienungsventil 5 kann mittels der Schaltstange 14 in vier Stellungen geschaltet werden, nämlich die Stellungen »Sperren«, »Parken«, »Dauerbetrieb« und »Intervallbetrieb«, welche in F i g. 1 mit »O« bzw. »P« bzw. »B« bzw. »I« bezeichnet sind, und zwar jeweils einmal bezüglich der vorstehend an erster Stelle genannten, einander zugeordneten drei Anschlüsse und zum anderen bezüglich der an zweiter Stelle genannten, einander zugeordneten fünf Anschlüsse.

In der Stellung »Sperren« bzw. »O« sind die beiden Leitungsabschnitte voneinander getrennt, wobei der Abschnitt 10 verschlossen und die Druckluftzufunrlei tung 9 mit der freien Atmosphäre in Verbindung gesetzt ist Die beiden Steuerleitungen 12 und 13 sind miteinander verbunden. Da über die Druckluftzufuhrleitung 9 keine Druckluft zuströmt, ist der Scheibenwischerantrieb stillgesetzt, d. h. außer Betrieb.

In den drei übrigen Stellungen »Parken« bzw. »P« sowie »Dauerbetrieb« bzw. »B« und »Intervallbetrieb« bzw. »1« sind die beiden Leitungsabschnitte 9 und 10 jeweils miteinander verbunden, so daß stets Druckluft von der Drückluftqueile 6 zuströmen kann und der Scheibenwischerantrieb damit beaufschlagt wird.

In der Stellung »Parken« bzw. »P« ist weiterhin die Steuerleitung 12 abgesperrt, während die Steuerleitung

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13 mit der drucklosen Steuerleitung 15 in Verbindung steht. Das Umsteuerventil 4 kann also lediglich über die Steuerleitung ί 1 mit Druckluft beaufschlagt werden und bleibt in derjenigen Schaltstellung, in welcher der in F i g. 1 linke Arbeitsraum 8 über die Verbindungsleitung 7 mit der Druckluftzufuhrleitung 9 kommuniziert. Der Doppelkolben 2 behält also die in F i g. 1 rechte Entstellung bei, wird also nicht zur Bewegung in die linke Endstellung umgesteuert Da die Stellung »Parken« bzw. »/»«zwischen den Stellungen »Sperren« bzw. »O« und »Dauerbetrieb« bzw. »B« vorgesehen ist, also beim Abschalten des Scheibenwischerantriebes durch Umschalten des Bedienungsventils 5 von der Stellung »Dauerbetrieb« bzw. »B« in die Stellung »Sperren« bzw. »O« überfahren werden muß, nimmt der Doppelkolben 2 auch in der Stellung »Sperren« bzw. »O« des Bedienungsventils 5 stets die in F i g. 1 rechte Endstellung ein, d. h. läuft stets bis in diese Endstellung, so daß bei abgeschaltetem Scheibenwischerantrieb immer eine definierte Stellung des an den Antrieb angeschlossenen Wischerblatts gegeben ist.

In der Stellung »Dauerbetrieb« bzw. »B« des Bedienungsventils 5 kommunizieren die beiden Steuerleitungen 12 und 13 miteinander, so daß das Umsteuerventil 4 über beide Steuerleitungen 11 und 12,13 mit der Kolbenbohrung 3 vom Motor 1 verbunden ist, und der Doppelkolben 2 ständig hin- und herläuft, demgemäß auch das angeschlossene Wischerblatt.

In der Stellung »Intervallbetrieb« bzw. »I« des Bedienungsventils 5 sind die beiden Steuerleitungen 12 und 13 an die Steuerleitung 116 bzw. 15 zum Steuerventil 17 angeschlossen. Das Steuerventil 17 weist einen Differentialkolöen 18 mit einer größeren Wirkungsfläche IJ und einer kleineren Wirkungsfläche 20 sowie einer Kolbenstange 21 mit einem Verschlußglied 22 auf, welches mit einem Sitz 23 zusammenwirkt und durch eine den Differentialkolben 18 belastende Druckfeder 24 gegen den Sitz 23 gedruckt wird.

Die Steuerleitung 15 mündet in den vom Verschlußglied 22 und dem damit zusammenwirkenden Sitz 23 überwachten Raum 25 des Steuerventils 17. Die Steuerleitung 16 führt mit einem Zweig 26 unmittelbar in das Steuerventil 17 auf die Seite des Differentialkolbens 18 mit der kleineren Wirkungsfläche 20 und der Druckfeder 24, außerdem mit einem Zweig 27 über eine aus einer einstellbaren Einwegdrossel 28 und einem vom Steuerventil 17 weg öffnenden Rückschlagventil 29 bestehende Einwegdrossel, und zwar zu der Seite des Differentialkolbens 18 mit der größeren Wirkungsfläche 19.

In der Stellung »Intervallbetrieb« bzw. »I« des Bedienungsventils 5 strömt dann, wenn der Doppelkolben 2 die in F i g. 1 rechte Endstellung erreicht, über die Steuerleitung 12 der Steuerleitung 16 Druckluft zu, die über den Zweig 26 sofort in den Raum zwischen Sitz 23 und Differentialkolben 18 gelangt und letzteren belastet Ober den Zweig 27 und die Einwegdrossel 28,29 gelangt weiterhin Druckluft auf die andere Seite des Differentialkolbens 18, allerdings langsamer entsprechend der jeweiligen Einstellung der Einwegdrossel 28. Sobald die sich aus dem auf die Wirkungsfläche 19 einwirkenden Druck ergebende Kraft die Kraft der Druckfeder 24 sowie die aus dem auf die Wirkungsfläche 20 einwirkenden Druck resultierende Kraft übersteigt, verschiebt sich der Differentialkolben 18 und hebt das Verschlußglied 22 vom zugehörigen Sitz 23 ab. Dies hat zur Folge, daß Druckluft aus dem Raum zwischen Sitz 23 und Differentialkolben 18 in den Raum 25 entweicht Infolge der Druckminderung auf der Seite mit der Wirkungsfläche 20 vom Kolben 18 verschiebt sich dieser schlagartig entgegen der Wirkung der Feder 24, so daß das Umsteuerventil A über die Steuerleitung 15 und den Steuerleitungszweig 13 stoßartig mit Druckluft beaufschlagt wird. Das Ventil 4 schaltet um und der Doppelkolben 2 läuft von der in F i g. 1 rechten Endstellung in die linke Endstellung, in welcher das Umsteuerventil 4 sofort umschaltet, so daß der Doppelkolben 2 wieder in die rechte Endstellung zurückläuft

Bei Intervallbetrieb führt also das an den Kolbenmotor 1 angeschlossene Wischerblatt eine Hin- und Herbewegung aus, woran sich eine entsprechend der jeweiligen Einstellung der Einwegdrossel 28 lange Pause anschließt bevor die folgende Hin- und Herbewegung des Wischerblattes stattfindet

Die Ausführungsform gemäß Fig.2 unterscheidet sich im wesentlichen dadurch von derjenigen gemäß F i g. 1, daß das Ventil 17 als Betätigungsventil ausgebildet und koaxial zu dem in F i g. 2 gleichfalls im Längsschnitt wiedergegebenen Umsteuerventil 4 angeordnet ist um letzteres mit dem freien Ende der Kolbenstange 21 unmittelbar umzuschalten, d.h. den

Steuerkolben 30 des Umsteuerventils 4 zu betätigen.

Ferner ist das Bedienungsventil mehrteilig dargestellt, und zwar dient der Teil 5' zu der geschilderten Verbindung bzw. Unterbrechung der Druckluftzufuhrleitung 9 und Leitungsabschnitt 10 miteinander. Der Teil 5" des Bedienungsventiles ist an einen zum Kolbenmotor 1 führenden Steuerleitungsabschnitt 12, an den Leitungsabschnitt 16 und an eine aus zwei Zweigen 31 und 32 bestehende Verbindungsleitung zwischen der Einwegdrossel 28, 29 und dem Betätigungsventil 17 angeschlossen. Die Steuerleitung 13 sowie die Steuerleitung 15 der Ausführungsform gemäß F i g. 1 fehlen.

Der Teil 5" des Bedienungsventiles ist in vier Stellungen schaltbar, nämlich in die Stellungen »Sperren« bzw. »O«, »Parken« bzw. »P«; »Dauerbetrieb«

«o bzw. »B« und »Intervallbetrieb« bzw. »I«. In den Stellungen »Sperren« bzw. »O« und »Dauerbetrieb« bzw. »B« sind die Leitungen 12 und 32 miteinander verbunden, die Leitungen 16 und 31 entlüftet d. h. mit der freien Atmosphäre verbunden. In der Stellung »Parken« bzw. »P« ist der Steuerleitungsabschnitt 12 abgesperrt während die drei Leitungen 16, 31 und 32 entlüftet d.h. mit der freien Atmosphäre verbunden sind. In der Stellung »Intervallbetrieb« bzw. »I« sind die Leitungen 12 und 16 einerseits und die Leitungen 31

so sowie 32 andererseits miteinander verbunden.

In der Stellung »Intervallbetrieb« bzw. »/«des Teiles 5" wird das Umsteuerventil 4 dann, wenn der Doppelkolben 2 die in F i g. 2 linke Endstellung erreicht über das Steuerventil 17 erst nach einer Pause umgeschaltet deren Länge von der jeweiligen Einstellung der Einwegdrossel 28 abhängt Erst wenn von den beiderseits auf den Differentialkolben 18 einwirkenden Kräften die der Druckfeder 24 entgegenwirkende Kraft die andere übersteigt, verschiebt sich der Differentialkolben 18 auf die geschilderte Art und Weise schlagartig in F i g. 2 nach links, um den dann an der Kolbenstange 21 anliegenden Steuerkolben 30 in die in Fig.2 wiedergegebene Stellung zu verschieben. Der Doppelkolben 2 läuft dann von der in Fi g. 2 linken Endstellung in die rechte Endstellung, in welcher das Umsteuerventil 4 über die Steuerleitung 11 mit Druckluft beaufschlagt wird und durch Verschiebung des Steuerkolbens 30 aus der in Fig.2 wiedergegebenen Stellung nach rechts

gegen die Kolbenstange 21 umschaltet, so daß der Doppelkolbeii 2 sofort wieder in die in Fig.2 linke Endsteilung zurückläuft. Das an den Scheibenwischerantrieb angeschlossene Wischerblatt führt also eine Hin- und Herbewegung aus.

Die beiden Teile 5' und 5" des Bedienungsventils 5 der Ausführungsform gemäß Fig. 2 können zusammen mit der Einwegdrossel 28,29 in einem Bauteil zusammengefaßt sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Pneumatischer Scheibenwischerantrieb mit Intervallbetrieb, mit einem Kolbenmotor, zwei von dem Doppelkolben des Kolbenmotors in dessen Endstellung wechselweise mit Steuerdruckluft beaufschlagbaren Steuerleitungen, einem von der wechselweisen Druckbeaufschlagung der Steuerleitung gesteuerten Umsteuerventil zur wechselseitigen Beaufschlagung des Doppelkolbens mit Arbeitsdruckluft, einem Bedienungsventil zum Zu- bzw. Abschalten des Umsteuerventils zu bzw. von einer Druckluftquelle und einem Steuerventil für den Intervallbetrieb in Form regelmäßig sich wiederholender Arbeitsintervalle des Scheibenwischerantriebs, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (17) in eine der beiden Steuerleitungen (12 und 13) vom Kolbenmotor (1) z'im Umsteuerventil (4) mittels des Bedienungsventils (5 bzw. 5") einschaltbar und mit einem durch eine Druckfeder (24) belasteten Differentialkolben (18) zur Betätigung eines Absperrventils (22, 23) versehen ist, welches einen Ausgang (Raum 25) aus einem die Druckfeder (24) aufnehmenden, von der kleineren Wirkfläche (20) des Differentialkolbens (18) begrenzten Raum überwacht, und daß der Differentialkolben (18) auf der Seite der kleineren Wirkungsfläche (20) in Schließrichtung des Absperrventils (22, 23) wirkend unmittelbar und entgegengesetzt, auf der Seite mit der größeren Wirkungsfläche (19), über eine einstellbare Einwegdrossel (28, 29) mit Steuerdruckluft beaufschlagbar ist

2. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil des Steuerventils (17) ein an einer Kolbenstange (21) des Differentialkolbens (18) angeordnetes, mit einem Sitz (23) zusammenwirkendes, durch die Feder (24) in Schließstellung gehaltenes Verschlußglied (22) aufweist.

3. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (Raum 25) des Steuerventils (17) mit einem Steuereingang des Umsteuerventils (4) verbindbar ist.

4. Scheibenwischerantrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein in der Verbindungsleitung (9, !10) zwischen Druckluftquelle (6) und Umsteuerventil (4) einerseits und in der Steuerleitung (12, 13) des Umsteuerventils (4) andererseits angeordnetes Bedienungsventil (5,5', 5"), welches in die Stellung »Sperren«, »Parken«, »Dauerbetrieb« und »Intervallbetrieb« schaltbar ist.

5. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienungsventil (5) in der Stellung »Sperren« die Druckluftzufuhrleitung (9) unter Abtrennen von der Druckluftquelle (6) mit der Atmosphäre und die zum Kolbenmotor (1) bzw. zum Umsteuerventil (4) führenden Abschnitte der Steuerleitung (12,13) unter Abtrennen der zum Steuerventil (17) führenden Abschnitte der Steuerleitung (16, IS) miteinander verbindet, in den übrigen Stellungen die Druckluftzufuhrleitung (9) jeweils mit der Druckluftquelle (6) verbindet und dabei in der Stellung »Parken« den zum Kolbenmotor (1) führenden Abschnitt der Steuerleitung (12) absperrt und den zu dem Umsteuerventil (4) führenden Abschnitt (13) an die Atmosphäre anschließt, in der Stellung »Dauerbetrieb« die Steuerleitungs-Abschnitte (12, 13, 16 und 15) wie in der Stellung

»Sperren« und in der Stellung »Intervallbetrieb« den zum Kolbenmotor (1) führenden Steuerleitungs-Abschnitt (12) mit dem zu den vom Kolben (18) begrenzten Räumen des Steuerventils (17) führenden Abschnitt (16) sowie die beiden anderen Abschnitte der Steuerleitung (13 und 15) miteinander verbindet

6. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (17) koaxial zum Unisteuerventil (4) angeordnet ist, daß mit dem freien Ende der Kolbenstange (21) der Steuerkolben (30) des Umsteuerventils (4) koppelbar ist und daß der Ausgang (Raum 25) mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht

7. Scheibenwischerantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Steuerleitungen (11, 12) unmittelbar in die Kolbenbohrung (3) des Kolbenmotors (1) münden und von dessen Doppelkolben (2) wechselweise aufsteuerbar sind.