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Scheibenwischanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheibenwischanlage,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer um eine feststehende Drehachse von einem
Motor pendelnd antreibbaren Kurbel, an deren freiem Ende eine Wischerwelle mit einem
daran befestigten Wischer drehbar gelagert ist, wobei die Wischerwelle mit einem
Antriebsrad drehfest verbunden ist, welches über einen Riemen angetrieben ist, der
ein auf der Drehachse festsitzendes Rad umschlingt, so daß bei einer Drehbewegung
der Kurbel die Wischerwelle relativ zur Kurbel schwenkbar ist.
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Mit derartigen Wischanlagen läßt sich ein annähernd rechteckförmiges
Wischfeld erreichen, denn der aus einem Wischarm und einem Wischblatt bestehende
Wischer wird während der Wischbewegung relativ zu der sich drehenden Kurbel verschwenkt,
so daß der Abstand des Wischerendes von der Drehachse der Kurbel verändert wird.
Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß sich der Wischer etwa in Richtung der
Kurbel erstreckt, wenn diese in Richtung auf die Scheibenecken zeigt.
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Bei bekannten Anlagen dieser Art werden zum Antrieb der Kurbel und
zum Antrieb der Wischerwelle verzahnte Elemente, beispielsweise Zahnräder bzw. Zahnstangen
verwendet. Derartige Anlagen haben einen verhältnismäßig schlechten Wirkungsgrad.
Aufgrund der großen zu bewegenden Massen, nämlich eines großen Wischers und einer
verhältnismäßig schweren Kurbel bei den bekannten Anlagen, vergrößert sich das Zahnspiel
bereits nach kurzer Laufzeit in einem solchen Maße, daß das Wischblatt gegen den
Scheibeneinfassungsgummi der zu reinigenden Scheibe schlägt. Hierdurch wird dis
Wischblatt beschädigt, so daß eine einwandfreie Funktion der Wischanlage nicht mehr
gewährleistet ist. Aufgrund des großen Zlhnspieles treten auch störende Geräusche
während des Wischbeteiebes auf.
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Es ist weiter bereits eine Anlage bekannt, bei der die Wischerwelle
über enden Zahnriemen angetrieban wird. Man erreicht dadurch zwar e:nen besseren
Wirkungsgrad und die Geräusche stören nicht mehr in dem Maße, doch läßt es sich
ohne weitere Maßnahmen auch bei dieser Anlage nicht vermeiden, daß sich der Schwenkwinkel
des Wischers im Laufe der Zeit vergrößert.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wischanlage der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die mit gutem Wirkungsgrad geräuscharm arbeitet und bei der der
Wischwinkel sehr genau eingehalten wird. Außerdem soll die Anlage einen einfachen
und kompakten Aufbau aufweisen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung zur Spannung
des Riemens gelöst, die eine mittels einer Feder gegen den Riemen gedrückte Spannrolle
und ein Zahnrichtgesperre umfaßt, welches ein Zurückfedern der Spannrolle entgegen
der Federkraft stufenweise begrenzt.
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Bei einer derart ausgebildeten Anlage wird also der Riemen selbsttätig
nachgespannt, so daß sich der Wischwinkel auch nach längerer Betriebszeit nicht
ändert. Wesentlich ist dabei vor-allem, daß ein Zurückfedern der Spannrolle entgegen
der Federkraft begrenzt ist. Es hat sich nämlich gezeigt, daß eine federnd abgestützte
Spannrolle allein nicht ausreicht, den Schwenkwinkel des Wischers konstant zu halten.
Das liegt daran, daß einerseits die Federkraft nicht ausreicht oder aber bei ausreichender
Dimensionierung der Feder diese nicht mit der.erforder)ichen Stabilität an der Kurbel
abgestützt werden kann. Durch cie Verwendung des Zahnrichtgesperres ist dagegen
die Spannung des Riemens stufenweise einstellbar, wobei geringere Dehnungen des
Riemens noch zusätzlich durch die federbelastete Spanrrolle ausgeglichen werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfaßt das Zahnrichtgesperre
mehrere mit einem gezahnten Abschnitt zusammenwirkende Sperrklinken oder eine mit
mehreren verzahnten Abschnitten zusammenwirkende Sperrklinke. Durch diese Maßnahme
wird eine sehr feine Abstufung der Spannung erreicht.
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Einen besonders kompakten Aufbau erreicht man dadurch, daß die Spannrolle
auf einem vorzugsweise um die Wischerwelle schwenkbaren, federnd abgestützten Segment
gelagert ist, welches einen gezahnten Abschnitt aufweist, der mit wenigstens einer
an der Kurbel schwenkbar gelagerten, federnd gegen den gezahnten Abschnitt gedrückten
Sperrklinke zusammenarbeitet.
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Bei den bekannten Anlagen wird auch die Kurbel über Zahnelemente angetrieben.
Aufgrund des unvermeidlichen Zahnspiels erhöht sich bei diesen Anlagen der Schwenkwinkel
der Kurbel, was sich natürlich
auch auf den Schwenkwinkel des Wischers
auswirkt. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, die jedoch auch
unabhängig von den bereits geschilderten Maßnahmen anwendbar ist und zur Lösung
der eingangs genannten Aufgabe beiträgt, ist deshalb für die Kurbel ein Seilschlingenantrieb
vorgesehen, wobei mehrere Seilzüge mit einer vom Motor angetriebenen Motorkurbel
wirkverbunden sind und ein mit der Kurbel fest verbundenes Seilrad umschlingen.
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Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der erforderliche große Schwenkwinkel
der Kurbel von über 4000 aus der Bewegung einer Motorkurbel mit verhältnismäßig
kleinem Kurbelradius abgeleitet werden kann. Die Verwendung nur eines Seilzuges
scheitert dagegen daran, daß dieses , um die erforderlichen großen Kräfte übertragen
zu können, einen großen Querschnitt aufweisen muß, was wiederum zur Folge hat, daß
der Durchmesser des Seilrades nicht beliebig klein gemacht werden kann und damit
ein verhältnismäßig großer Kurbelradius vorgeschrieben ist.
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Der Seilschlingenantrieb kann dabei durch mehrere Seile gebildet sein,
die jeweils in einer getrennten Nachspannvorrichtung enden. Hierbei muß jedoch berücksichtigt
werden, daß sich im Laufe der Betriebszeit das eine Seil um ein größeres Maß längen
kann als das andere Seil, so daß schließlich die Kräfte nicht mehr hälftig von beiden
Seilen übertragen werden, vielmehr auf das eine Seil eine unzulässig große Kraft
einwirkt, so daß dieses reißt. Um dieses zu vermeiden, müssen also in gewissen zeitli-Abständen
beide Seile nachgespannt werden. chen Zur Vermeidung dieses Nachteils sind bei einer
verbesserten Ausführung jeweils zwei der Seilzüge zu einem durchgehenden Seilzug
zusammengefaßt, wobei dieses Seil mit seinem Ende an einer
an der
Motorkurbel angelenkten Führungsstange bzw. an der Motor kurbel selbst befestigt
ist, das Seilrad wenigstens einmal umschlingt, dann eine Zugausgleichsrolle umschlingt,
die nachspannbar an der Fuhrungsstange gehalten ist, wiederum das Seilrad wenigstens
einmal umschlingt und mit seinem anderen Ende wiederum an der Führungsstange bzw.
der Motorkurbel befestigt ist. Bei dieser Ausführung werden also die beiden Seilzüge
über die Zugausgleichsrolle gleichermaßen nachgespannt und Ausdehnungen in der einen
Seilhälfte bzw. dem einen Seilzug werden selbsttätig ausgeglichen.
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Die Erfindung wird nachstehend. anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erl.utert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung
der Wischanlage, Fig. 2 einen Schnitt durch die Kurbel ertlang der Schnittlinie
II-II in Fig. 1 mit wischen und Seilantrieb in Schnittebene geschwenkt und Fig.
3 einen Schnitt entsprechend Fig. c bei einer anderen Aus führungs form des Seilsch
lingen antriebs.
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In Fig. 1 ist mit 10 ein Elektromotor bezeichnet, der über ein geeignetes
Untersetzungsgetriebe eine Motorkurbel 11 antreibt.
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über einen Seilschlingenantrieb 12, der unten noch naher beschrieben
wird, wird eine Kurbel 13 verschwenkt, wobei der Schwenkwinkel bei einer bevorzugten
Ausführung 419° beträgt. An der Kurbel 13 ist schwenkbar ein Wischer 14 bestehend
aus einem Wischarm 15 und einem nicht näher dargestellten Wischblatt drehbeweglich
gelagert. Die Kurbel trägt Antriebsmittel 16, über die der Wischarm relativ zur
Kurbel 13 um einen Winkel von vorzugsweise 5680 verschwenkt werden kann.
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Gemäß Fig. 2 besteht die Kurbel aus einem (~zehäusetopf 20, der in#
geeigneter Weise durch einen Deckel 21 verschlossen ist. An dem Gehäusetopf ist
drehbar eine Wischerwelle gelagert, an
der in üblicher Weise der
Wischarm 15 befestigt ist. Diese Wischerwelle 22 ist drehfest mit einem Antriebsrad
23 verbunden. Der Gehäusetopf ist am anderen Ende auf einer feststehenden Drehachse
24 gelagert, mit der das Rad 25 drehfest verbunden ist. Ein Riemen oder eine Gelenkkette
26 umschlingt das Antriebsrad 23 und das Rad 25. it dem Gehäusetopf 20 ist ferner
ein Seilrad 27 fest verbunden, das ebenfalls auf der Drehachse 24 drehbar gelagert
ist, wobei das Seilrad 27 und der Gehäusetopf vorzugsweise einstückig aus Kunststoff
hergestellt sein können.
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Die Wischanlage arbeitet folgendermaßer: Wenn über den Seilschlingenantrieb
12 das Seilrad 27 und damit auch der Gehrusetopf 20 bzw. die Kurbel 13 hin- und
hergeschlfenkt wird, wird aus dieser Schçenkbewegung zugleich auch iber den Riemen
26 eine Schwenkbesegung der Wischerwelle tnd damit des Wischers 14 relativ zur Kurbel
13 abgeleitet. Ws ändert sich also der Winkel zwischen dem Wischer und der Kurbel-ständig,
wobei die Übersetzungsverhältnisse so festgelegt sind, daß sich der Wischarm - wie
eingangs schon erwähnt - in Richtung der Kurbel erstreckt, sobald diese auf die
äußeren Scheibenecken zeigt.
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Es ist nun bei einer solchen Anlage unvermeidlich, daß sich der Riemen,
beispielsweise ein Zahnriemen oder ein Seilriemen oder ein Seilzug oder eine Gelenkkette
nach längerer Betriebszeit geringfügig ausdehnt. Um diese Ausdehnung abzufangen
und die Einhaltung des Wischwinkels zu garantieren, ist eine Einrichtung zur Spannung
des Riemens an der Kurbel vorgesehen. Diese Einrichtung besteht aus einem an der
Wischerwelle 22 drehbar gelagerten Segment 30, auf dem eine Spannrolle 31 drehbeweglich
gelagert ist. Das Segment 30 ist mittels der Feder 32 am Gehause topf 20 derart
abgestützt, daß die Spannrolle 31 gegen den Riemen 26 gedrückt wird. Die Einrichtung
zum Spannen des Riemens umfaßt weiterhin ein insgesamt mit 33 bezeichnetes Zahnrichtg-esperre,
welches ein Zurückfedern der Spannrolle 31 entgegen der Kraft der Feder 32 in feinsten
Stufen begrenzt. Das Segment 30 nat
einen gezahnten Abschnitt 34,
welcher mit mehreren Sperrklinken 35, 36 und 37 zusammenarbeitet. Diese Sperrklinken
sind drehbar auf einem Bolzen 38 gelagert und werden durch eine Feder 39 gegen den
verzahnten Abschnitt 34 gedrückt.
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Die Einrichtung zur Spannung des Riemens arbeitet folgendermaßen:
Eine Längung des Riemens 26 wird zunächst durch die federnd abgestützte Spannrolle
31 ausgeglichen, so daß ein konstanter Wischwinkel beibehalten wird. Sobald diese
Längung ein gewisses Maß überschreitet, greift eine der Sperrklinken in den gezahnten
Abschnitt 34 und verhindert damit ein Zurückfedern der Spannrolle 31. Eine weitere
Längung des Riemens 26 wird nun wieder allein durch die Kraft der Feder 32 ausgeglichen,
bis die Längung einen Betrag überschreitet, so daß die nächste Ijperrklinke in den
gezahnten Abschnitt 34 einrastet.
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Wesentlich ist dabei nun vor allem, daß durch die Anordnung von mehreren
Sperrklinken bereits geringe Toleranzen in der Größenordnung von Bruchteilen von
Millimetern ausgeglichen werden können. Die genaue Abstufung wird dabei durch die
unterschiedliche Länge der einzelnen Sperrklinken erreicht.
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Die einzelnen Sperrklinken sind übereinander auf dem Drehbolzen 38
gelagert und können gegebenenfalls auch in Form von Biegefedern ausgebildet sein.
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Die gleiche Wirkungsweise läßt sich auch dadurch erreichen, daß mehrere
versetzt zueinander angeordnete verzahnte Abschnitte an dem Segment 30 mit nur einer
Sperrklinke zusammenarbeiten.
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Insgesamt ist also bei einer solchen Ausbildung der Kurbel ein konstanter
Schwenkwinkel des Wischers gewährleistet, wobei die
Antriebsvorrichtung
geräuscharm arbeitet und einen sehr guten Wirkungsgrad aufweist. Die Einrichtung
zur Spannung des Riemens besteht dabei aus nur wenigen Einzelteilen, so daß ein
kompakter Aufbau der Kurbel erreichbar ist.
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Gemäß Fig. 2 ist zum Antrieb der Kurbel ein Seilschlingenantrieb 12
vorgesehen. Hierzu ist an der Motorkurbel 11 eine Führungsstange 110 angelenkt,
an der bei 41 und 42 die Enden zweier Seile 43 und 44 befestigt sind. Diese getrennten
Seile 43 und 44 umschlingen jeweils das Seilrad 27 wenigstens einmal und sind dann
jeweils an einer Nachspannvorrichtung 45 bzw. 46 befestigt, die in bekannter Weise
ausgebildet ist.
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Der Vorteil cieses Seilschlingenantriebes 12 gegenüber den bekannten
Zahnstangenantrieben besteht zum einen in einem wesentlich höheren Wirkungsgrad
und einem geräuschärmeren Lauf. Die Verwendung zweier oder mehrerer Seile mit geringerem
Querschnitt ist günstiger als die Verwendung nur eines Seils mit großem Querschnitt,
weil dann der Durchmesser des SeilradeE 27 kleiner gehalten werden kann, so daß
der erforderliche Schw#nkwinkel für die Kurbel auch bei einem kleinen Radius der
Motorkurbel 11 erreicht wird. Eine solche Anlage mit zwei Seilzügen ist also kompakter
im Aufbau.
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Bei der Ausbildung gemäß Fig. 3 sind die beiden Seilzüge zu einem
durchgehenden Seil 50 zusammengefaßt, wobei dieses Seil mit seinem einen Ende 51
an der Führungsstange 40 befestigt ist, das Seilrad 27 wenigstens einmal umschlingt,
dann eine Zugausgleichsrolle 52 umschlingt, anschließend wiederum das Seilrad 27
wenigstens einmal umschlingt und schließlich mit seinem anderen Ende 53 wiederum
an der Führungsstange 40 befestigt ist. Die Zugausgleichsrolle 52 ist ihrerseits
nachspannbar an der Führungsstange 40 gehalten.
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Diese Ausführung hat gegenüber der Ausführung gemäß Fig. 2 den Vorteil,
daß unterschiedliche Längenänderungen in den beiden Seilhälften selbsttätig ausgeglichen
werden. Die Gefahr eines Seilrisses ist bei dieser Ausführung also wesentlich geringer
als bei der Ausführung gemäß Fig. 2, bei der unter Umständen nach längerer Betriebszeit
das eine der beiden Seile wesentlich größere Kräfte überträgt als das andere.
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Wie eingangs schon erwähnt, ist die Verwendung eines derartigen Seilschlingenantriebes
12 mit; zwei oder mehreren Seilen 42,-43 -113 auch bei solchen Annageln sinnvoll,
bei denen die Wisehermelle 22 über Zahnelemente angetrieben wird.
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Andererseits ist ein Riemenantrieb fiir die Wischerwelle auch dann
mit Vorteil anwendbar, wenn die Kurbel über eine Zahnstange oder über ein Getriebegesl;änge
angetrieben wird.
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Ein besonders geräuscharmer Lauf und ein guter Wirkungsgrad ergibt
sich jedoch insbesondere dann, wenn sowohl die Wischerwelle 22 als auch die Kurbel
13 in der in den Abbildungen dargestellten weise über Seilzüge oder Zahnriemen angetrieben
wird.
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Wenn ein besonders genauer Wischwinkel eingehalten werden soll, wird
man auch dem Seilschlingenantrieb eine selbsttätig wirkende Nachstellvorrichtung
zuordnen, die entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Ausführung aufgebaut sein
kann.