DE2433395A1 - Scheibenwischervorrichtung - Google Patents

Description

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Dr. H. Agular

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Dr. rer. nat. D. Thomeen Dipl.-Ing. W. Weinkauff

Dr. rer. net. I. Ruch (Fuchehohl 71) Dipl.· Ing. Dr. H. Agular

8000 München 2 Kalser-Ludwlg-Platzβ 11. Juli 1974

Wyinstruments Limited Gloucester, England

Scheibenwischervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Sehe ibenwis.che rvorri chtung, die, während es regnet oder wenn zu einer anderen Zeit durch eine auf die Oberfläche einer Windschutzscheibe auftreffende Flüssigkeit die Sicht behindert wird, die Sicht verbessert. Die Erfindung ist insbesondere bei Windschutzscheiben von Schiffen und Transportfahrzeugen anwendbar.

Die Scheibenwischervorrichtung gemäß der Erfindung weist wenigstens ein Wischerblatt, eine Antriebseinrichtung zum Drehen des Wischerblatts mit solcher Geschwindigkeit, daß es unsichtbar wird, und eine Einrichtung, die nur dann, wenn das Wischerblatt sich dreht, in Punktion tritt, indem sie das Blatt an die Scheibe preßt, auf.

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Die Wischerblätter sind vorzugsweise transparent, so daß sie in der Ruhestellung die Sicht nicht behindern, und resilient flexibel, so daß sie sich Unebenheiten der Scheibe anpassen.

Das Pressen der Wischerblätter an die Scheibe kann dadurch erfolgen, daß man die Wischerblätter so ausbildet, daß sie bei der Drehung einen Luftstrom in der relevanten Richtung erzeugen. Eine weitere Methode besteht darin, daß man eine Nockenverbindung zwischen der Nabe einer Antriebseinrichtung und einem Träger für die Wischerblätter, durch die während der Drehung der Träger mit den Wischerblättern gegen die Scheibe gepreßt wird, vorsieht.

Ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Kante des Wischerblattes oder die Kanten jedes Wischerblattes, die bei der Drehung die Führungskanten darstellen, mit der Scheibe in Berührung stehen und sie von Flüssigkeit befreien. Die Führungskante stellt sich selbst keilartig zwischen die Flüssigkeit und die Scheibe, im Gegensatz zu bekannten Wischervorrichtungen, bei denen die Wischerblätter die Flüssigkeit verwischen und über die Scheibe verteilen. Trotzdem wird aus Zweckmäßigkeitsgründen die Vorrichtung gemäß der Erfindung als Scheibenwischervorrichtung bezeichnet.

In den Zeichnungen ist:

Figur 1 eine Ansicht der Scheibenwischervorrichtung in ihrer Stellung an einer Windschutzscheibe,

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Figur 2 ein Schnitt durch diese Vorrichtung längs der Linie 2:2 von Figur 1,

Figur 3 ein Schnitt durch diese Vorrichtung längs der Linie 3:3 von Figur 2,

Figur 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeils A von Figur 3, und

Figur 5 ein schematischer Schnitt, der verschiedene alternative Blattformen zeigt.

Die in den Zeichnungen gezeigte Vorrichtung besteht aus zwei Grundeinheiten, einer Wischerblatteinrichtung 1 und einer Nabeneinrichtung 2. Die Vorrichtung wird von einem Motor 3* der sich hinter der transparenten Scheibe 4 befindet, angetrieben. Jede dieser beiden Einrichtungen ist so ausgebildet, daß sie nach dem endgültigen Zusammenfügen nicht wieder, ohne daß eine oder mehrere Komponenten ganz oder teilweise zerstört werden, auseinandergenommen werden können; dadurch wird erreicht, daß offensichtlich wird, wenn eine dieser Einrichtungen unsachgemäß behandelt worden ist, nachdem sie vom Hersteller angeliefert wurde. Die Hauptkomponenten bestehen aus Plastik.

Die Wischerblatteinrichtung 1 weist zwei gleiche transparente Wischerblätter 5 auf. Das radial innere Endteil jedes Wischerblatts 5 ist mittels zwei Paßstiften, nämlich einem kurzschultrigen Stift t

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und einem längschultrigen Stift T, an einem Ansatz 8 eines sich nach hinten erstreckenden Blattmontierungsrings befestigt. Die Oberfläche jedes Ansatzes 8, an der das Blatt befestigt ist, ist geneigt. Demzufolge sind die Wischerblattoberflächen geneigt, so daß sie bei ihrer Drehung einen Luftstrom, der die Wischerblätter 5 gegen die Scheibe preßt, erzeugen. Jedes Blatt 5 wird durch den kurzschultrigen Stift 6, der in den Montierungsring 9 eingetrieben ist, fest an diesem gehalten. Das Blatt 5 wird durch den langschultrigen Stift 7, der, obwohl eine Spielfassung für das Blatt ein Antriebsstift im Ring 9 ist, an einer Drehung um den kurzschultrigen Stift 6 gehindert. Dieses Spiel ermöglicht eine begrenzte Bewegung der Blattwischerkanten allgemein rechtwinklig zur Scheibenoberfläche. Diese Bewegungsmöglichkeit wird vorgegeben, um das "Einbetten" der Blattkanten zu erleichtern, und läßt zu, daß die beiden Blattkanten zufolge von Herstellungstoleranzen nicht genau in Flucht liegen. Das verwendete Blattmaterial ist flexibel und zäh genug, um einem kräftigen Biegen standzuhalten, ohne zu brechen, und ausreichend weich, daß die Ausbildung von Kratzern auf dem Glas während des Betriebs verhindert wird. Ein geeignetes Material ist beispielsweise ein Polycarbonat.

Die Kanten der Blätter 5> die während des Betriebs mit der Glasoberfläche in Berührung stehen, d.h. die Führungskanten bei der Drehung in Richtung des Pfeils (a) sind bei 10 abgeschrägt, so daß sie nahezu scharfkantig sind. Dadurch wird die Entfernung von Wasser von der Glasoberfläche begünstigt und die Wirkung eines

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physikalischen Stoßes, wenn irgendein Teil des Körpers unabsichtlich in Kontakt mit den sich drehenden Blättern gebracht wird, verringert. Die Blattkanten 10 verlaufen parallel zueinander und in der gleichen Ebene, jedoch nicht in Flucht zueinander. Die Tatsache, daß sie nicht in Flucht zueinander verlaufen, verhindert, daß die Wischerblatteinrichtung beim Drehen der Blätter um die Blattkanten kippt.

Auf einer Achse rechtwinklig zu den Blattachsen sind zwei Schlitze 11 und 12 in den Umfang des Montierungsrings 9 geschnitten. Bei Betrachtung in der Drehrichtung sind die Führungsflächen 13 (Figur K) der Schlitze ideal schraubenförmig um die Mittelachse gebildet. In der Praxis sind die relevanten, verhältnismäßig kurzen Oberflächen flach, aber gewinkelt.

Die Nabeneinrichtung 2 weist ein Außenteil 14 aus Plastik, vier zylindrische Vibrationsdämpfer 15 aus Gummi, ein Nabenmittelteil 16 aus Plastik, einen Plastikring 17* der eine axiale Be-. wegung der Vibrationsdämpfer 15 verhindert, einen Plastikring 17» der eine axiale Bewegung des Mittelteils der Nabe verhindert, und eine Steckstiftschraube 19» die die Einrichtung gegen die Motorwelle 20 verriegelt, auf. Der Blattmontierungsring 9 ist eine lockere Schwenkarmpassung auf dem Nabenmittelteil 16. In dem Nabenaußenteil 14 und dem Nabenmittelteil 16 sind zwei Paare von einander diametral gegenüberliegenden axial gerichteten Nuten 21 von Kreisform ausgebildet. Die Vibrationsdämpfer 15 aus Gummi sind,

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wie aus Figur 2 zu ersehen, dicht in diese Nuten 21 eingepaßt, so daß das Nabenaußenteil 14 konzentrisch mit der Achse des.Nabenmittelteils 16 liegt, jedoch durch Gummi vollkommen dagegen isoliert ist. Dadurch wird eine begrenzte resiliente Biegebewegung drehend, axial und winklig des Nabenaußenteils 14 gegen das Nabenmittelteil 16 ermöglicht.

Am Umfang des Außenteils 14 der Nabeneinrichtung befinden sich zwei einander diametral gegenüberliegende, sich nach hinten erstreckende Antriebsfortsätze 22, die locker in die beiden Schlitze 11 und 12 in dem Blattmontierungsring 9 eingepaßt sind. D.h. jeder dieser Ansätze 22 hat eine gegen die Achse geneigte Oberfläche 23.

Ein Loch 25 in der Scheibe 4 ist mit einer Buchse 24 ausgekleidet. Eine Hülse 26-mit Außengewinde, die den Motor 3 abstützt, befindet sich in der Buchse 24 und ist mittels der Mutter 27 befestigt. Eine Dichtung 28 dichtet den Motor ab. Nachdem der Motor 3 an der Windschutzscheibe 4 angebracht ist, werden die Wischerblatteinrichtung 1 und die Nabeneinrichtung 2 auf die Motorwelle geschoben und durch die Steckstiftschraube 19 darauf befestigt, wobei der Wischerblattmontierungsring 9 sehr lose über das Nabenmittelteil 16 aufgepaßt ist. Das Nabenmittelteil wird so gegen die Motorwelle verriegelt, daß, wenn beide Blattführungskanten die Oberfläche der Scheibe 4 gerade berühren, sich zwischen den Frontflächen des Rings 9 und der nach hinten weisenden Oberfläche des

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Außenteils 14 der Nabeneinrichtung ein Längsspalt von 1,5 bis 2,0 mm befindet. Der Spalt kann erforderlichenfalls weiter sein, um sicherzustellen, daß zwischen dem Ende der Hülse 26 und dem Nebenmittelteil 16 genügend Spiel ist.

Im Ruhezustand kann die Wischerblatteinrichtung 1 in einer Stellung bleiben, in der die Blattkanten 10 vollständig oder teilweise frei von der Scheibenoberfläche sind. Wenn der Motor eingeschaltet wird, werden die Kanten 10 durch zwei Mittel gegen das Glas gepreßt. Der Luftstrom über den Blättern 5 erzeugt eine axiale Komponente, und der Widerstand gegen eine Drehung der Blatteinrichtung durch die Trägheit während der Beschleunigung, Luftwiderstand und schließlich der Widerstand gegen das Gleiten des'Blatts über das Glas erzeugen eine weitere über die gewinkelten Flächen 13 der beiden Schlitze 11 und 12 in dem Blattniontierungsring, die über die-ihnen angepaßten Flächen 23 der Nabenfortsätze 22 gleiten. Sobald die Blattkanten sich gegen die Scheibe drehen, wird auf diese fallendes Wasser von den abgeschrägten Kanten der Wischerblätter abgehoben und von der Scheibe fortgeschleudert.

Es können Mittel vorgesehen sein, um Frischwasser, eine Entfettungs- oder Enteisungsflüssigkeit durch die Mutter 27, die den Motor hält, oder neben dieser Mutter herauszupümpen. Eine weitere Methode, die Blätter gegen die Scheibe zu pressen, besteht darin, den Motor so auszubilden, daß für den Läufer ein bestimmtes Spiel

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vorgegeben wird. Die vollständige Vorrichtung aus Motornabeneinrichtung und Wischerblatteinrichtung kann dann so montiert werden, daß der Läufer axial aus seiner normalen Laufstellung verschoben und damit die Blatteinrichtung frei von dem Glas ist, wenn der Motor nicht eingeschaltet ist. Wenn der Motor eingeschaltet wird, bringt die axiale Komponente des auf den Läufer einwirkenden magnetischen Feldes den Läufer in Ausrichtung zum Stator oder den Feldwicklungen und damit die Wischerblätter in Berührung mit dem Glas.

Eine alternative Methode der Verwendung der Antriebsansätze 22 zur Montierung der Wischerblatteinrichtung besteht darin,daß man die Blätter an einem einfachen flachen Ring befestigt. Zwischen dem flachen Ring und der Nabe befindet sich ein Ring aus flachem elastischem Material, der an zwei oder mehreren in gleichen Abständen voneinander befindlichen Stellungen an der Nabe und in gleicher Weise an Stellen zwischen diesen Befestigungsstellen am Blattring befestigt sind. Alternativ können anstelle eines einzelnen Gummirings getrennte schwache (low rate) Federn aus verschiedenen Materialien, verwendet werden. Der flache elastische Ring oder alternativ die Federn halten den Blattmontierungsring konzentrisch zu der Nabe, lassen aber während der Drehung eine axiale Bewegung der Wischerblätter gegen das Glas zu, während gleichzeitig gewährleistet ist, daß sie bei ruhendem Motor von dem Glas frei sind.

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Statt daß die Wischerblätter montiert sind wie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, können sie locker direkt an der Blattnabe befestigt sein, so daß sie eine begrenzte Bewegungsmöglichkeit um ihre jeweiligen Längsachsen oder zu diesen parallele oder angrenzende Achsen haben. Dadurch wird auch eine gewisse Bewegung der äußeren Enden jedes Blattes relativ zu den Innenenden in einer Ebene, die die Hauptdrehachse enthält, möglich. Der Vorteil einer derartigen Blattmontierung liegt darin, daß jedes Blatt sich unabhängig von·dem anderen bewegen kann, so daß es auch bei herstellungsbedingten Unebenheiten den richtigen Kontakt mit dem Glas herstellt.

Um ein Durchbohren der Scheiben zur Aufnahme der Vorrichtung zu vermeiden, kann die Vorrichtung auch an der Außenseite der Scheibe an einem an einem Teil der Seitenwand neben der Scheibe befestigten vorspringenden Träger montiert werden. Der Antrieb der Vorrichtung kann direkt von dem Motor, wie bereits beschrieben, oder indirekt durch einen flexiblen Treibriemen, flexible oder starre Wellen oder Getriebe oder eine Kombination davon erfolgen. Durch eine Außenbefestigung der Vorrichtung kann es möglich werden, sie aus der Hauptsichtlinie zu schwenken, wenn sie nicht benötigt wird.

Es ist möglich, nur ein Wischerblatt zu verwenden. Die Vorteile liegen darin, daß weniger Energie absorbiert wird und daß

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die Vorrichtung wegen des fehlenden Gewichtsausgleichs selbst

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eine Ruhestellung einnimmt; d.h.: Im Ruhezustand kann das einzelne Blatt vertikal nach unten hängen oder sich vertikal nach oben erstrecken. Auch eine mit drei in gleichen Abständen voneinander angeordneten Wischerblättern ausgestattete Vorrichtung hat Vorteile, da sie eine gute Stabilität besitzt.

Wenn Luft verfügbar ist, kann die Vorrichtung als Alternative zu einem Elektromotor mit Luft angetrieben werden. Beispielsweise können zwei oder mehr Jets starr oder lose an den Wischerblättern befestigt sein und Luft in einer Ebene parallel zum Fenster und rechtwinklig zu ihren Zufuhrrohren, die strahlenförmig von einer hohlen Mittelwelle, durch die die Luft geführt wird, verlaufen, ausstoßen. Notwendig ist, daß die Blatteinrichtung Bewegungsfreiheit in Richtung zum Fenster hat, so daß zweckmäßig die Jets und ihr Zufuhrsystem nur locker an den Wischerblättern befestigt sind.

Statt die Luft genau in einer Ebene parallel zum Fenster auszustoßen, können die Jets so ausgerichtet sein, daß eine Komponente der ausgestoßenen Luft die Blätter gegen die Scheibe preßt.

Wenn die Blätter hauptsächlich flach sind, wie in den Figuren 1 bis 4 gezeigt,'besteht die Möglichkeit, daß das beseitigte Wasser nach vorn geschleudert und von dort zurück an das Fenster geblasen wird. Die Figur 5 zeigt drei Blattkonfigurationen, bei denen diese Neigung verringert wird. Ein tiefer Schlitz 29* wie gezeigt, oder eine Rippe parallel zu und hinter der Führungskante sammelt das

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Wasser und zentrifugiert es von den äußeren Blattenden. Alternativ kann für den gleichen Zweck die nachfolgende Kante des Blattes geformt sein, wie bei 30 gezeigt. Durch Einschneiden eines tiefen Schlitzes in das Blatt unmittelbar hinter der Wischkante wird der weitere Vorteil erzielt, daß wegen der erhöhten Flexibilität der Kontakt der Wischkante mit dem Glas verbessert wird.

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Claims (9)

Patentansprüche

1.). Scheibenwischvorrichtung,bestehend aus wenigstens einem •—•

Wischerblatt, einer Antriebseinrichtung zum Drehen des Wischerblattes mit solcher Geschwindigkeit, daß sie unsichtbar wird, und einer Einrichtung, die nur dann, wenn das Wischerblatt sich dreht, in Funktion tritt, indem sie das Blatt an die Scheibe preßt.

2. Scheibenwischervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischerblatt aus transparentem Material besteht. '

3. Scheibenwischervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischerblatt aus einem resilienten flexiblen Material besteht.

4. Scheibenwischervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischerblatt so angeordnet ist, daß seine Führungskante während der Drehung die Scheibe wischt.

5. Scheibebwischervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wischerblatt so angeordnet ist, daß durch seine Drehung ein Luftstrom erzeugt wird, der das Blatt gegen die Scheibe preßt.

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6. Scheibenwischervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskante des Wischerblatts zur Wischkante hin abgeschrägt ist.

7. Scheibenwischervorrichtung, gekennzeichnet durch eine Nut oder eine Rippe, die sich über eine flache Oberfläche des Blattes erstreckt.

8. Scheibenwischervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Träger für das Wischerblatt, der so montiert ist, daß er sich frei drehen und begrenzt axial bewegen kann, eine an einem Antriebsmechanismus befestigte Nabe und eine Nockenverbindung zwischen der Nabe und dem Wischerblattträger aufweist, so· daß beim Drehen der Nabe Träger und Blatt axial gegen das Fenster gepreßt werden.

9. Scheibenwischervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenverbindung aus sich nach hinten erstreckenden Ansätzen an der Nabe, von denen jeweils eine Oberfläche gegen die Achse geneigt- ist, und entsprechend geformten Schlitzen an dem Blattträger besteht.

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L e e γ s e i t e