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Scheibenwischerblatt Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischerblatt.
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In den britischen Patentschriften Nos. 1 030 044 und 1 319 976 sind
Scheibenwischerblätter beschrieben, die einen flexiblen Verbindungsteil aufweisen,
welcher in einem Scheibenwischerglied endet, das gegenüber dem Verbindungsteil in
entgegengesetzten Richtungen nach aussen vorsteht und in Wischabschnitten endet,
die mit Spitzen versehen sind. Die Wischabschnitte wischen dabei im Betrieb alternierend
die Oberfläche der Windschutzscheibe, wodurch das Wasser auf.
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der Oberfläche der Windschutzscheibe in eine Menge geteilt wird, die
geschöpft und weggeschoben wird, und in eine weitere Menge, welche als kontinuierlicher
Film auf der Windschutzscheibe verteilt wird.
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Bei der in der britischen Patentschrift No. 1 030 044 beschriebenen
Bauart hat das Blatt eine mit der Windschutzscheibe in Berührung stehende, scharfe
Arbeitskante. Ein scharfkantiges Blatt übt auf das Wasser auf der Windschutzscheibe
eine verteilende Wirkung aus. Die Wirkung besteht darin, dass die einzelnen Wassertropfen
auf der Oberfläche
der Windschutzscheibe verteilt werden, bevor
das Wasser unter die vorrückende, scharfe Kante des Blattes laufen kann.
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Bekannte Wischerblätterbenutzen die Feder im Wischerarm als Kraft,
die das Blatt auf die Oberfläche der Windschutzscheibe drückt. Sie verwenden Federn.
Hebel und Klammern, um den Druck einheitlich über die ganze Blattlänge zu verteilen
und das Blatt in einem stumpfen Anstellwinkel zu halten, so dass die Spitze des
900-Winkels, welcher am Boden des Blattes gebildet wird, mit dem Glas in Berührung
steht. Für ein wirksames Wischen ist es wesentlich, dass der Druck auf der ganzen
Blattlänge einheitlich und der Neigungswinkel richtig ist. Der Druck, seine Verteilung
und der Anstellwinkel werden für eine spezielle#, auf der Konstruktion des Blattes
basierende Kombination eingestellt. Somit ist das Blatt hinsichtlich seiner Bemessungstoleranzen
und veränderlicher Betriebsbedingungen sehr empfindlich. Der Fertigungstoleranzbereich
und der Betriebsspielraum, in welchem vorhandene Wischerblätter wirksam arbeiten,
ist sehr schmal.
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Bekannte Wischerblätter werden im allgemeinen im Press- oder Spritzgussverfahren
hergestellt, um vorgeschriebene Fertigungstoleranzen einzuhalten. Der mit dem Glas
in Berührung kommende Winkel wird im allgemeinen durch Schneiden hergestellt, um
die für eine optimale Wischleistung erforderliche Schärfe zu erreichen. Präzise
Fertigung ist für eine wirksame Leistung unbedingt erforderlich.
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Im Betrieb erzeugt der spitze Angriffswinkel ungünstige aerodynamische
und hydrodynamische Kräfte, die einen starken Andruck erforderlich machen, um die
entsprechende Druckverteilung und den passenden Neigungswinkel zu erhalten. Starker
Druck macht die Verwendung schwerer, kostpieligerer Bestandteile im System erforderlich.
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Ferner verteilen die bekannten Blätter im Betrieb das Wasser in Form
eines Quetschers auf die Oberfläche des Glases, was nur eine geringe Möglichkeit
zur Reinigung der Glasoberfläche bietet.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Scheibenwischerkonstruktion vorzuschlagen,
bei welcher die oben genannten Mängel überwunden oder reduziert sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss bei einem Scheibenwischerblatt
der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass das Wischerglied eine äussere Bodenfläche
mit einem insgesamt stumpfen Anstellwinkel aufweist, so dass zwischen der Bodenfläche
und der Windschutzscheibe ein Keil aus Wasser gebildet wird, der sich von der Spitze
des jeweiligen Wischabschnittes zum Verbindungsteil hin verjüngt und einen dünnen,
kontinuierlichen, hydrodynamischen Schmierfilm aus Wasser erzeugt, wobei die Dicke
des Wischergliedes von seinen Spitzen zum Verbindungsteil hin allmählich zunimmt.
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Das Scheibenwischerblatt gemäss der Erfindung gestattet es, drei Dinge
zu erreichen, nämlich: a) eine Schöpfwirkung, um überflüssiges Wasser auf der Windschutzscheibe
wegzuschieben, wobei die Löffelschaufel so geformt ist, dass sie eine hydrodynamische
Andruckkraft entwickelt; b) eine Kontaktfläche des Wischergliedes des Blattes, welche
einen Keil erzeugt, durch die das Wasser einen dünnen, einheitlichen Schmierfilm
ergibt. Die Kontaktfläche ist vorzugsweise gewölbt, um einen Bereich von Kontaktstellen
zu erhalten, in dem das Blatt arbeitet; und c) ein wirksames und billigeres System.
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Das erfindungsgemässe Blatt hat also eine Kontaktfläche gegelber der
Windschutzscheibe, wohingegen Blätter nach dem Stand der Technik, einschliesslich
jener, die in der britischen Patentschrift zo. 1 030 044 beschrieben sind, eine
mit der Windschutzscheibe in Berührung stehende, scharfe Arbeitskante aufweisen.
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Die Eigenschaften des erfindungsgemässen Wischerblattes bewirken,
dass das Blatt beim Streichen über eine nasse Windschutzscheibe eine Wasserschicht
wirksam vor sich herschiebt, welche von ihm wie von einer Schaufel aufgenommen und
weggeschoben wird. Gleichzeitig erzeugt das Blatt auf der Windschutzscheibe eine
kontinuierliche, ununterbrochene Wasserschicht, welche als Schmiermittel für das
Blatt wirkt. Diese Schicht wird hydrodynamisch erzeugt und ist somit kontinuierlich
und von einheitlicher Dicke, so dass eine optische Störung, falls sie überhaupt
auftritt, minimal ist. Die Schaufelwirkung erzeugt dank der Konstruktion des Blattes,
bei dem die Dicke des Wischergliedes allmählich zunimmt, eine Auflagekraft, welche
einen Auflagedruck und günstige hydrodynamische, auf dem Kräfteparallelogramm beruhende
Kräfte verursacht. Der Erfindungsgegenstand nutzt also eine hydrodynamische Kraft,
um die Wischeigenschaften des Blattes zu verbessern.
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Bei dem Blatt gemäss der Erfindung können zusätzliche Konstruktionsmerkmale
vorgesehen werden, um eine geschmierte Kontaktfläche zwischen dem Wischglied und
dem Glas zu erzeugen, um so Fertigungs- und Betriebstoleranzen zu erweitern und
auch um eine Reinigungswirkung zu erzielen. Zusätzlich dazu sieht die erfindungsgemässe
Konstruktion Konturmerkmale zur Sicherstellung der optimalen Nutzung vorhandener
Feuchtigkeit und eine Verstärkerzone vor, um einen bestimmten Druck und somit einen
ununterbrochenen Film einheitlicher Dicke zu gewährleisten.
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Der Körper oder Klammerteil des Blattes kann jede beliebige, gegenwärtig
für Klammer- oder Befestigungssysteme verwendete Form aufweisen, oder von einem
anderen System gebildet sein, durch das der Wischer an der Klammer befestigt wird.
Die Klammerbefestigung muss dabei den Wischer mit der Klammer verbinden, um den
Federdruck mit einheitlicher Druckverteilung auf den Wischer zu übertragen, sowie
Festigkeit ohne Verdrehung bieten, um den Ansatz des Körpers oder der Löffelschaufel
und die darauf übertragene Gegenkraft zu unterstützen.
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Die Verbindung zwischen dem Klammerteil und dem Wisch- oder Schaufelglied
kann von beliebiger Bauart sein, wenn nur der als Löffelschaufel dienende Teil seine
Arbeitsposition bei normalem Auflagedruck im Betrieb einnehmen kann, um den Wischer
auf dem Glas zu halten. Die Verbindung muss hierzu den Auflagedruck der Feder ohne
Zusammenbruch unterstützen und eine Möglichkeit zum Abstützen bieten, mit der ohne
grossen Widerstand die Abstützposition erreicht und gehalten werden kann.
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Der Teil des Blattes über dem Wischglied kann als Anschlagmechanismus
und als Bürstenträger verwenden werden. Wo er verwendet wird, muss er Kräfte vom
Wischglied und den Bürsten ohne grosse Biegung zur Klammer weiterleiten, wobei er
eine Anschlagsanordnung vorsieht, um die gewünschte Kontaktfläche zu erreichen.
Wenn der untere Teil des Körpergliedes den Träger der Bürsten bildet, sollte er
in einem Winkel zum Glas liegen, der sicherstellt, dass die Bürste das Glas unter
einem stumpfen Winkel von mehr als 1350 berührt. Der Körper muss die nötige Steifheit
bieten, um den Auflagedruck und die Gegenkraft ohne Biegung oder Verzerrung übertragen
zu können.
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Wo der Körper Anwendung findet, sollte eine starre Schienenverbindung
den Körper mit dem Wischglied verbinden. Die Schiene muss hierbei den Auflagedruck
unterstützen und die Gegenkraft mit kontrollierter Flexibilität auf den Anschlagmechanismus
übertragen.
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Wo das Wischglied direkt mit der Klammer verbunden ist, muss die Breite
des Wischgliedes durch die Verbindung mit den Klammern in einer gewissen Beziehung
stehen, um einen Anstellwinkel zu erhalten, der die gewünschte Kontaktfläche zwischen
Wischglied und Glas schafft. Das Wischglied muss, ohne sich übermässig zu biegen,
die Kraft direkt oder über die Schiene und den Körper auf die Klammer übertragen.
Die Kontaktfläche des Wischgliedes muss innerhalb oder nahe genug an der Senkrechten
zur Anschlagsposition liegen, um zu gewährleisten, dass die Gegenkraft die Andruckkraft
überwindet, damit beim Richtungswechsel ein Umklappen erreicht wird.
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Die direkt vor der Kontaktfläche liegende Kontur kann gewölbt sein
und/oder in ihrer Breite allmählich zunehmen, um beim Bewegen zum nicht gewischten
Teil der Windschutzscheibe zum Glas hin einen Keil zu schaffen, der vorhandenes
Wasser aufnimmt, um eine auf hydrodynamischen Prinzipien beruhende Verstärkungswirkung
zu ergeben, welche den unter dem Wischer verlaufenden Schmierfilm unter Druck setzt,
und somit die Druckverteilung von den Klammern verstärkt und egalisiert, um einen
bestimmten Druck, welcher für einen einheitlichen, ununterbrochenen Film notwendig
ist, zu erreichen.
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Die direkt an der Kontaktfläche liegende Kontur kann eine flexible
Lippe an der Führungskante bilden, so dass der Auflagedruck und/oder die Bewegung
zum nicht gewischten Teil der Windschutzscheibe bewirkt, dass sie sich an ihrer
freien Führungskante hebt und zum Glas hin einen Keil erzeugt, der wie oben beschrieben
arbeitet.
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Die präzise Gesamtform des Wischgliedes ist solange von untergeordneter
Bedeutung, wenn im Betrieb ein Mechanismus vorhanden ist, wodurch sich in der Bewegungsrichtung
an der Kontaktfläche Konturen ergeben, die entweder durch ihre eingebaute Form oder
durch Verformung des Profiles im Betrieb einen Keil schaffen.
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Das Schöpf- oder Wischglied muss Druck von der Klammer auf das Glas
und die Gegenkraft von der Kontaktfläche auf die Klammer mit kontrollierter Verformung
übertragen, an der Kontaktfläche eine Keilkontur oder eine Lippe bilden, die sich
an ihrem freien Ende hebt, um bei normalen Betriebsdrückenund-kräften einen Keil
zu bilden, sowie innerhalb eines möglichen Flächenbereiches im Verhältnis zu den
durch den Anschlagmechanismus gebildeten Anstellwinkeln Kontaktflächen bestimmen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus nachfolgender Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der
Zeichnung.
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Es zeigen: Figuren 1 bis 4 in schematischer Form Querschnitte verschiedener
Formen eines Wischgliedes und Figur 5 den unteren Teil eines Blattes aus Figur 4
im Betrieb.
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Das in der Figur 1 dargestellte Profil weist ein Verbindungsteil 1
auf, das ein Wischglied 2 mit einer (nicht dargestellten) Anordnung verbindet, welche
so ausgelegt ist, dass sie an einer Blatthaltevorrichtung befestigt werden kann.
Das Wischglied 2 hat eine gewölbte Bodenfläche 3 und
zwei Seitenwandflächen
4 und 5, welche sich von der Verbindung 1 zur gewölbten Bodenfläche 3 erstrecken.
In der Figur 1 ist zu sehen, dass die Seitenwandflächen 4 und 5 schräg verlaufen,
so dass die Dicke des Wischgliedes 2 von den Spitzen 6 gegen die Mittellinie 7 allmählich
zunimmt. Eine derartige Anordnung ist wichtig, weil sie im Betrieb günstige hydrodynamische
Andruckkräfte ermöglicht.
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Die Kontaktstelle zwischen dem Wasser auf der Windschutzscheibe und
dem Wischglied ist längs der gewölbten Oberfläche 3 des Wischgliedes 2 vorgesehen.
Es hat sich gezeigt, dass diese Stelle nicht unveränderlich ist, sondern sich während
des Betriebes des Blattes aufgrund des gewölbten Aufbaues des Wischgliedes 2 verändern
kann. Es ist zu bemerken, dass das Wischglied speziell so konzipiert wurde, dass
die Kontaktstelle nicht an seinen Spitzen 6 liegt, welche relativ scharfe Kanten
haben. Läge die Kontaktstelle an diesen scharfen Kanten, neigten die Kanten dazu,
umzuklappen, so dass sich die gewünschte Schaufelwirkung nicht erzielen liesse.
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In der Figur 2 hat die Bodenfläche des Wischgliedes einen flachen
Teil 11 und zwei gerade Endteile 12 und 13, die im Betrieb mit dem Glas einen Keil
bilden. In diesem Falle liegen die Kontaktstellen an der Verbindung zwischen den
Endteilen und dem flachen Teil 11.
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Das in der Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht in
seiner allgemeinen Konstruktion mit Ausnahme der Endteile des Wischgliedes, welche
in langgestreckten Teilen enden, dem Ausführungsbeispiel in der Figur 1. Bei diesem
Ausführungsbeispiel liegt die Kontaktstelle auf einem Teil der Bodenfläche neben
den langgestreckten Teilen.
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Die oben beschriebenen Profile können in jedem geeigneten Verfahren
hergestellt werden, obwohl die in den Figuren 1 und 3 dargestellten Profile vorzugsweise
im Strangpressverfahren hergestellt werden, während die Profile in der Figur 2 mit
herkömmlichen Presstechniken gefertigt werden, welche bei der Produktion von Wischblättern
angewandt werden.
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In der Figur 4 ist im Querschnitt das Profil eines kompletten Scheibenwischerblattes
dargestellt. Das Blatt umfasst ein Wischglied 16 und ein Verbindungsteil 17, welches
das Wischglied 16 mit einem Anschlagteil 18 verbindet. Der Anschlagteil 18 umfasst
zwei sich quer erstreckende Rippen 19 und 20, welche die Biegebewegung des Wischgliedes
16, wie unten beschrieben, begrenzen. Uber eine Verbindung 21 ist der Anschlagteil
18 mit einem Körperteil 22 verbunden, der so ausgelegt ist, dass er an einem (nicht
dargestellten) Blatthalter befestigt werden kann. Die Verbindung 21 ist so konzipiert,
dass es dem Wischglied 16 möglich ist, sich um die Achse A des Blattes zu biegen.
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Der Körperteil 22 umfasst zwei sich quer erstreckende Rippen 23 und
24, die als Widerlager wirken, gegen welche die Rippen 19 und 20 während der Biegebewegung
des Wischgliedes stossen. Auf diese Weise wird die Biegebewegung des Wischgliedes
in vorbestimmten Grenzen beschränkt. Die Verbindung 21 zwischen dem Anschlagteil
18 und dem Körperteil 22 ist flexibel, damit sich der Anschlagteil 18 in vorbestimmten
Grenzen bewegen kann, so dass der Anstellwinkel des Wischgliedes stets stumpf ist,
wie im Nachfolgenden im einzelnen beschrieben.
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Der Körperteil 22 des Blattes weist auch zwei Paar sich quer und etwa
parallel erstreckende Rippen 25, 26 und 27, 28 auf. Die Rippen 25 und 27, sowie
26 und 28 sind durch eine Verbindung 29 voneinander getrennt. Der Raum zwischen
den
Rippen ist so gestaltet, dass er eine Blatträgerbefestigung aufnehmen kann. Die
Rippen 25 und 26 sind mit den Rippen 23 und 24 mittels eines relativ dicken Verbindungsstückes
30 verbunden. Das Verbindungsstück 30 ist verhältnismässig starr, so dass ein Biegen
des Wischgliedes in erster Linie durch die Verbindungen 17 und 21 ermöglicht wird.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel weist das Wischglied 16 eine gewölbte
Bodenfläche 31 auf, die in zwei langgestreckten Teilen 32 und 33 endet.
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Die Arbeitsweise des Blattes ist in der Figur 5 dargestellt.
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Bei der Darstellung in dieser Figur steht die Bodenfläche 31 mit der
Oberfläche 37 der Windschutzscheibe in Berührung.
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Es ist festzustellen, dass das Verbindungsteil 17 in dieser Betriebsposition
gegen eine senkrecht zur Windschutzscheibe verlaufende Linie geneigt ist, und dass
die Form der Bodenfläche derartig gestaltet ist, dass sich zwischen der Bodenfläche
31 und der Windschutzscheibe 37 ein Keil 38 bildet, welcher sich von der Spitze
33 gegen das Verbindungsteil 17 hin verjüngt, wenn das Blatt in der Figur 5 nach
rechts bewegt wird. Die Figur 5 zeigt eine Sehne 34 zur Bodenfläche und eine Linie
35, welche in der Mitte 36 der Kontaktfläche zwischen Blatt und Windschutzscheibe
senkrecht dazu verläuft.
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Der Winkel zwischen der Linie 35 und der Oberfläche 37 der Windschutzscheibe
ist in der Figur 5 als Winkel ot angegeben, wobei Bdder in der Beschreibung#als
"Anstellwinkel" bezeichnete Winkel ist. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, ist
der Anstellwinkel stumpf, so dass der Keil 38 zwischen der Bodenfläche und der Windschutzscheibe
gebildet werden kann.
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Die Arbeitsweise des Blattes ist in der Figur 5 nur in Anwendung auf
die Konstruktion der Figur 4 gezeigt. Es ist
jedoch einzusehen,
dass die Konstruktion der Figur 1, 2 und 3 in ähnlicher Weise arbeitet, so dass
ein stumpfer Anstellwinkel erreicht und ein Keil aus Wasser geformt wird.
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Die Kontaktstelle zwischen dem Wasser auf der Windschutzscheibe und
dem Wischerglied liegt in den Bereichen der gewölbten Bodenfläche neben den langgestreckten
Teilen. Hinsichtlich der Abmessungen der langgestreckten Teile sind Untersuchungen
angestellt worden. Dabei hat sich ergeben, dass die unteren Breiten- und Längengrenzen
dieser Teile von praktischen Grenzen bestimmt werden, welche von den angewandten
Strangpressverfahren abhängen, während die oberen Grenzen im allgemeinen von den
Biegemerkmalen der längsverlaufenden Lippen abhängig sind. In der Praxis haben sich
folgende Abmessungen als zufriedenstellend erwiesen: Breite Länge 0,1 mm 0,3 mm
0,2 mm 0,5 mm 0,4 mm 1,0 mm Die erfindungsgemässen Scheibenwischer können aus jedem
geeigneten Material, wie beispielsweise Natur- oder Synthetikgummi oder auch Kunststoff,
hergestellt werden.