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Hydraulische Wisch-Wasch-Einrichtung für
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Scheiben an Fahrzeugen aller Art Die Erfindung betrifft eine hydraulische
Wisch-Wasch-Einrichtung für Scheiben an Fahrzeugen aller Art.
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Es sind bereits eine Vielzahl von Scheibenwischerkonstruktionen für
die Scheiben an Kraftfahrzeugen bekanntgeworden, die elektrisch, pneumatisch oder
hydraulisch betätigt werden, d.h. durch entsprechende Antriebsmotoren wird die periodische
Hin-
und Herbewegung des Wischerblattes durch Umsteuerung in den Endlagen bewirkt.
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Die bekannten Einrichtungen dieser Art sind im allgemeinen fest im
Kraftfahrzeug installiert, wobei die Motoren sich innerhalb der Karosserie befinden
und die Drehachsen für die Halter der Wischerblätter durch entsprechende Drehlager,
die die Karosserie durchdringen, angeordnet sind.
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Außerdem weisen die bekannten Einrichtungen dieser Art den Nachteil
auf, daß sie durch die Wegschiebefunktion der Wischerblätter klares oder verhältnismäßig
klares Wasser von der Scheibe wegbefördern und so die Sicht durch die Scheibe freimachen,
daß sie jedoch dann versagen, wenn die Scheibe mehr oder weniger stark verschmutzt
ist oder mit Schmutzwasser beaufschlagt wird. In diesem Falle ist es erforderlich,
eine besondere Waschvorrichtung vorzusehen, die bisher darin bestand, daß über auf
die Scheibe gerichtete Düsen Wasser oder eine besondere Reinigungsflüssigkeit aufgespritzt
wurde, während gleichzeitig die Wischer betätigt wurden.
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Aber auch derartige Einrichtungen weisen den Nachteil auf, daß während
der ersten Wischbewegungen der Wischer ein Verschmieren der Scheibe eintritt, so
daß, insbesondere dann, wenn noch verschmutztes Wasser hinzukommt, die Sicht durch
die Scheibe während der ersten Bewegungen des Scheibenwischers äußerst schlecht
wird, so daß der Kraftfahrer für die Zeit von einigen Sekunden nichts mehr erkennen
kann.
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Außerdem ist dieser Vorgang besonders bei rückwärtig angebrachten
Wisch-Wasch-Einrichtungen nachteilig, da erfahrungsgemäß sich auf der Rückscheibe
des Kraftfahrzeuges durch Luftverwirbelung wesentlich weniger klares Regenwasser
befindet
als auf der vorderen Windschutzscheibe. Aus diesem Grunde ist man gezwungen, an
der Rückseite wesentlich mehr Reinigungsflüssigkeit oder Frischwasser zuzuführen,
um einen Wascheffekt zu erzeugen und eine klare Durchsicht zu erzielen.
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Die vorliegende Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, eine
Wisch-Wasch-Einrichtung zu schaffen, die, um keine elektrischen Leitungen nach außerhalb
des Fahrzeuges für die Betätigung zu führen, nach dem hydraulischen Prinzip arbeitet
und mit der der Wascheffekt besonders wirksam durchgeführt werden kann. Außerdem
soll die Waschvorrichtung gemäß der Erfindung leicht nachträglich, insbesondere
an Heckscheiben von Kraftfahrzeugen, befestigt werden können, wobei eine wirksame
und rationelle Betätigung des Wischermotors mit exakter Umsteuerung und gleichzeitiger
Versorgung der Scheibe mit Reinigungsflüssigkeit vorgesehen ist.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine hydraulische
Wisch-Wasch-Einrichtung für Scheiben an Fahrzeugen aller Art mit einem hydraulisch
betätigten Wischermotor mit Wischerblatt, der von einem flüssigen Druckmedium betätigt
wird, einer Zu- und Ableitung für das Druckmedium von und zu einem Behälter und
einer durch einen Elektromotor betätigten Pumpe vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet
ist, daß das flüssige Druckmedium außer zur periodischen Bewegung und zur Richtungsänderung
des Wischerblattes erforderlichenfalls als Reinigungsflüssigkeit verwendet wird,
wobei die Leistung des Pumpenmotors und/oder der Druck in den Leitungen so bemessen
wird, daß im Bedarfsfall die unter Druck stehende Flüssigkeit vom Drehflügelmotor
dem Wischerblatt oder der Scheibe im Bereich des Wischerblattes zugeführt werden
kann.
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Mit der Erfindung wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß durch
die Verwendung des Druckmediums sowohl als Druckmedium zur Betätigung des Wischermotors
als auch im Bedarfsfalle als Reinigungsflüssigkeit eine sehr einfache, insbesondere
nachträgliche Montage der Wisch-Wasch-Einrichtung am Kraftfahrzeug ermöglicht wird.
Um eine betriebssichere Funktion der Wisch-Wasch-Einrichtung gemäß der Erfindung
zu ermöglichen, ist eine besondere Umsteuerung des als Drehflügelmotor arbeitenden
Wischermotors erforderlich, die im Hinblick auf die Zusatzverwendung des Druckmediums
als Reinigungsflüssigkeit, gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, besonders ausgebildet
wird.
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Hierzu ist im Drehflügelmotor die Druckzuleitung verzweigt ausgebildet,
wobei ein Zweig einem federbelasteten Kugelventil zugeführt wird, dessen Ausgang
zum Wischerblatt oder in den Bereich des Wischerblattes führt, während die andere
Abzweigung einem als Steuerschieber wirkenden Drehschieber zugeführt wird.
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Hierzu ist ein Drehschieber vorgesehen, der wechselweise die Zulauf-
und Ablauföffnungen für das Antriebsmedium abdeckt. Je nachdem, welche Steuerstellung
der Drehschieber innehat, bewegt sich der Flügel bei Druckbeaufschlagung durch das
Antriebsmedium nach rechts oder links.
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Um nun die Druckverhältnisse in den Zu- und Ableitungen zu dem hydraulischen
Drehflügelmotor zu steuern und insbesondere die Umschaltung von der Wischfunktion
in die Waschfunktion vorzunehmen, weist die Einrichtung gemäß der Erfindung Vorrichtungen
zur Erhöhung des Drucks, insbesondere durch Verringrung des Querschnitts in der
Rücklaufleitung, wie beispielsweise ein durch Relais schaltbares Ventil, auf, welches
beispielsweise
in Verbindung mit der Erhöhung der Drehzahl des Pumpmotors
eingeschaltet werden kann.
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Schließlich weist die Erfindung noch in der Druckzuleitung zum Drehflügelmotor
ein auf Druck ansprechendes Organ oder ein Körperschallmikrofon auf, welches über
eine geeignete Steuerschaltung mit einem Relais in Verbindung steht, das bei Erreichung
des Endzustandes des Wischerblattes den Pumpenmotor für die Erzeugung des Druckes
abschaltet.
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Anhand der Zeichnungen soll am Beispiel von einigen bevorzugten Ausführungsformen
der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden.
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In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Gesamtschema der Wisch-Wasch-Einrichtung
gemäß der Erfindung im Prinzip.
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Fig. 2 zeigt im Schnitt D-D von Fig. 3 eine besondere Ausführungsform
des Wischermotors.
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Fig. 3 zeigt einen Schnitt A-A von Fig. 2.
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Fig. 4 zeigt einen Schnitt B-B von Fig. 3.
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Fig. 5 zeigt einen Schnitt des Flügels gemäß Fig. 2 C-C mit Umsteuerung.
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Fig. 6 zeigt im Schnitt E-E von Fig. 4 die einzelnen Funktionsphasen
der Umsteuerung.
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Fig. 7 zeigt vergrößert die Sperrklinke.
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Fig. 8 zeigt eine Ausführungsvariante des Drehflügelmotors.
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Fig. 9 zeigt einen Schnitt C-C von Fig. 8.
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Fig.10 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung der Wisch-Wasch-Einrichtung
gemäß der Erfindung an der Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges bei geschlossener Heckscheibe.
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Fig.11 zeigt die Anordnung bei hinten geöffneter Heckscheibe.
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Anhand von Fig. 1 soll zunächst das grundsätzliche Prinzip der Wisch-Wasch-Einrichtung
gemäß der Erfindung näher erläutert werden.
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Die Wisch-Wasch-Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer in einem
Behälter 1 mit der Druckflüssigkeit 2 untergebrachten Pumpe 3, welche durch einen
Elektromotor 4 angetrieben wird.
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Die Pumpe ist über eine Druckzuleitung 5 mit dem im Prinzip dargestellten
Drehflügel-Wischermotor 6 verbunden. Dieser steht über eine Rückleitung 7 mit dem
Behälter 1 in Verbindung.
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Die Pumpe ist vorzugsweise eine Zahnradpumpe, wobei der Motor 4 so
bemessen ist, daß Leistung, d.h. Druck und Fördermenge für den Betrieb des Drehflügelmotors
6 und im Bedarfsfalle der zusätzlichen Versorgung des Wischerblattes mit Reinigungsflüssigkeit,
ausreicht. Im allgemeinen wird der Antriebsmotor 4 auf zwei Leistungsbereiche ausgelegt,
so daß die Wischergeschwindigkeit bei Betätigung der Wascheinrichtung, bei der ja
ständig Flüssigkeit aus dem hydraulischen Kreislauf entnommen wird, nicht zu stark
abfällt bzw. durch die zweite Leistungsstufe des Elektromotors beibehalten wird.
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Der Drehflügelmotor 6 ist mit einer im folgenden genauer beschriebenen
Selbststeuerung ausgestattet, welche bewirkt, daß der Flügel exakt in jeder Endstellung
in die andere Richtung
geschaltet wird. Zunächst wird anhand von
Fig. 1 die Betriebsfunktion der Einrichtung näher erläutert. Der Motor 4 kann durch
seine Wicklung 8 über zwei Leitungen 9 und 10 mit verschiedenen Leistungen gefahren
werden, die durch den Schalter 11 betätigt werden.
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In der Druckzuleitung 5 ist ein auf Druck ansprechendes Organ oder
ein Körperschallmikrofon 12 angeordnet, das über einen Verstärker 13 einem Tondecoder
14 und einer Umkehrstufe 15 mit einem Relais 16 in Verbindung steht. Der Kontakt
17 des Relais 16 liegt parallel zur ersten Stufe des Schalters 11.
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In der Rückleitung 7 ist ein den Druck erhöhendes Ventil 18 angeordnet,
daß durch das Relais 19 betätigt wird.
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Im Betriebszustand ist der Kontakt 17 des Relais 16 durch den auf
die erste Stufe geschalteten Schalter 11 überbrückt.
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Beim Einschalten wird also durch die Pumpe 3 ein normaler Betriebsdruck
zur Betätigung des Drehflügel-Wischermotors 6 aufgebaut. Dabei ist das Ventil 18
ausgeschaltet, so daß durch den Drehflügelmotor ein normaler Wischeffekt erzeugt
wird. Wird die Wisch-Wasch-Einrichtung ausgeschaltet, so bleibt das Relais 16 zunächst
angezogen, bis der Flügel des Drehflügelmotors 6 in einer Endstellung seines Hubes
angelangt ist. Durch das Umschalten des noch zu beschreibenden Steuerschiebers in
dem Drehflügelmotor wird in der Druckzuleitung 5 des hydraulischen Kreislaufes jeweils
eine Druckspitze aufgebaut. Ferner entsteht durch das jeweilige Schließen der Durchströmungskanäle
ein Schließgeräusch, welches eine bestimmte Frequenz und eine typische Charakteristik
sowie eine bestimmte Zeitspanne aufweist.
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Diese Meßgrößen werden durch das Organ 12 aufgenommen, wobei auf diese
"drei Signale" der tonselektive Schalter 14 programmiert, so daß die Steuerelektronik,
bestehend aus dem Verstärker 13, dem Tondecoder 14, der Umkehrstufe 15 und dem Relais
16, den Schalter 17 auf die Stellung "aus" stellt.
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Dadurch wird der Motor 4 nur in einer genauen Endlagenstellung des
Flügels abgeschaltet. Durch eine geeignete mechanische Maßnahme an einem druckseitigen
Strömungskanal im Drehflügelmotor, z.B. durch Veränderung des Querschnittes, durch
eine Kerbe oder dergl., lAssen,sich die Frequenz, die Charakteristik und auch die
Pulsdauer für den Tondecoder 14 so stark erkennbar verändern, daß die Anlage nur
auf der gewünschten Seite abschaltet.
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Die Funktion der Wascheinrichtung ist folgende.
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Da ja die Flüssigkeit 2 gleichzeitig als Antriebsflüssigkeit für den
Wischermotor 6 und als Reinigungsflüssigkeit für die Wascheinrichtung dienen soll,
muß der Druck in der Zuleitung 5 zunächst erhöht werden. Bei Betätigung des Schalters
11 in die zweite Stufe wird der Motor durch die Leistungsstufe in der Wicklung 8
auf volle Leistung geschaltet. Gleichzeitig wird das Magnetventil 18, 19 auf Drosselstellung
geschaltet. Da sich bei dieser Funktion in der Hydraulik ein wesentlich höherer
Druck und eine höhere Fördermenge einstellen, wird ein besonderes im Drehflügelmotor
vorgesehenes Ventil geöffnet, durch welches die gewünschte Menge an Reinigungsflüssigkeit
dem Wischerblatt zugeleitet werden kann oder in dem Bereich des Wischerblattes auf
die Scheibe aufgebracht werden kann.
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Als besonders vorteilhaft hat sich hierzu ein Scheibenwischerblatt
bewährt, wie es in der Patentanmeldung P 27 25 405.3
beschrieben
ist.
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Selbstverständlich können auch handelsübliche Wischerblätter Verwendung
finden. In diesem Falle kann die Verteilung der Flüssigkeit über eine Flachsprühdüse
oder dergl. erfolgen, die am Wischermotor 6 angebracht ist.
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In den Figuren 2, 3 und 4 ist ein Wischermotor für die Wisch-Wasch-Einrichtung
gemäß der Erfindung im Detail dargestellt. In einem halbkreisförmigen Gehäuse 18'ist
ein Drehflügel 19' angeordnet, wobei die beiden Räume 20 und 21, die der Drehschieber
abgrenzt, abwechselnd mit dem Druck der Flüssigkeit 2 beaufschlagt werden. Wie sich
insbesondere aus Fig. 3 ergibt, ist die Druckleitung 5 mit einer Druckkammer 22
verbunden, während die Druckzuleitung 7 mit einer Kammer 23 für die Rückleitung
verbunden ist. Die Druckkammer 22 steht über eine Bohrung 24 mit einem federbelasteten
Kugelventil 25 in Verbindung, dessen Ausgang bei 26 liegt. Wird nun durch die oben
beschriebene Maßnahme, d.h. die Stellung des Schalters 11 in Stellung 2 und Erhöhung
der Leistung des Motors 4, der Druck in der Zuleitung 5 erhöht, dann wird das Ventil
25, dessen Federkraft entsprechend eingestellt ist, geöffnet, so daß durch die entsprechend
ausgelegte Bohrung 24 und die Ausflußöffnung 26 die gewünschte Menge Reinigungsflüssigkeit
dem Wischerblatt zugeleitet werden kann.
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Das Wischerblatt sitzt dabei auf der Drehwelle 27 des Wischermotors
6.
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Wie sich aus Fig. 4 ergibt, sind in der Grundplatte 28 des Drehflügelmotors
6 zwei öffnungen 29 vorgesehen, die mit den Rücklaufkammern 23 in Verbindung stehen,
und zwei öffnungen 30, die mit der Druckkammer 22 in Verbindung stehen.
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Auf diesen öffnungen bewegt sich ein Drehschieber, dessen
Funktion
in den Figuren 6a, b und c dargestellt ist.
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Um nun in der jeweiligen Endstellung des Flügels 19 den Vor- und Rücklauf
des Druckmediums schlagartig zu wechseln, müssen die genannten öffnungen 29 und
30 entsprechend geöffnet oder abgedeckt werden. Dies erfolgt durch einen als Steuerschieber
ausgebildeten Drehschieber 31.
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Der Drehpunkt des Steuerschiebers liegt unter der Flügelachse. Auf
jeder Seite 20, 21 ist eine Druckfeder 32 bzw. 33 auf dem Schieber 31 so gelagert,
daß diese tangential wirken kann. Die Federn haben auf der einen Längskante des
Schiebers ein festes Widerlager 34. Am anderen Ende der Feder liegt ein bewegliches
Druckstück 35.
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Neben den Federn sind ebenfalls tangential je eine Sperrklinke 36
bzw. 37 angeordnet. Diese Sperrklinken sind jeweils auf der Seite 20 oder 21 eingerastet,
auf die sich der Flügel hin bewegt. In dieser Schieberstellung ist auf der Seite,
auf der die Klinke eingerastet ist, die Vorlauföffnung geschlossen und die Rücklauföffnung
offen. Bei der Bewegung des Flügels zur Endstellung hin wird durch eine am Flügel
befestigte Druckplatte 38 die Feder 33 gespannt, indem die Radialbewegung der Druckplatte
über eine Schrägfläche 39 auf das bewegliche Druckstück wirkt und so in eine Tangentialbewegung
in Richtung der Federachse umgewandelt wird. Die derart vorgespannte Feder wird
am Ende der Flügel bewegung ausgelöst, indem eine Fläche 40 an der Druckplatte 38
die Sperrklinke 37 frei gibt (Fig. 6a, b, c). Jetzt kann die Feder den Schieber
in die andere Endstellung drehen. Durch diese kurze Drehbewegung wird auf der freigeklinkten
Seite der Vorlauf geöffnet und der Rüklauf geschlossen. Gleichzeitig rastet die
andere Klinke 36 auf der Seite ein, wohin
der Flügel anschließend
bewegt wird. Die Feder 32 bleibt dabei entspannt.
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Bei diesem Rücklauf des Flügels wiederholt sich der gleiche Vorgang
des Federnspannens und Auslösens der Sperrklinke am Endpunkt der Flügelbewegung
wie zuvor beschrieben. Die Spekklinken haken an einer Gehäusekante 41 fest. Die
Lage dieser Kante ist in Draufsicht als Strichpunktlinie angegeben (Fig. 4).
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Eine abgewandelte Ausführungsform des Wischermotors 6 bei der Wisch-Wasch-Einrichtung
gemäß der Erfindung ist in den Figuren 8 und 9 dargestellt.
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Die Druckzuleitung 5 und die Rückleitung 7 sind dort unmittelbar mit
Nuten 42 bzw. 43 eines Zylinderteiles 44 verbunden. Der Drehflügel 45 weist in seinem
oberen Teil den Drehschieber 46 auf, der an den beiden Anschlagpunkten 47 und 48
durch die Betätigungsorgane 49, 50 umgeschaltet wird.
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Auch bei der dort gezeigten Ausführungsform ist das Kugelventil 25
mit der Austrittsöffnung 26 für die Waschflüssigkeit ersichtlich. Auf der Achse
des Drehflügels befindet sich das im Prinzip angedeutete Wischerblatt 51 Auch mit
dieser abgewandelten Ausführungsform kann eine genaue Umsteuerung des Drehflügels
45 erfolgen.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung weist noch den besonderen Vorteil
auf, daß das Kugelventil eine Sicherung der Pumpe 3 bzw. des Elektromotors 4 gewährleistet,
wenn durch irgendwelche Einflüsse der Wischer nicht in Betätigung gesetzt werden
kann. In diesem Falle wird der im Leitungssystem auftretende Uberdruck durch das
Ventil abgebaut, so daß eine Beschädigung der Pumpe bzw. des Motors vermieden wird.
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Die Einrichtung weist ferner den großen Vorteil auf, daß sie außerhalb
der Karosserie des Fahrzeuges angebracht werden kann, ohne daß elektrische Leitungen
nach außen geführt werden müssen oder besondere Durchbrüche vorhanden sein müssen.
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Wie sich aus den Figuren 10 und 11 ergibt, kann die gesamte Einrichtung
am Heckfenster montiert werden, wobei die Zuleitung für das Druck- und Reinigungsmedium
entweder, wie in Fig. 11 gezeigt, innerhalb der Abdichtung der Heckscheibenklappe
nach innen geführt werden kann. Durch die Gummidichtung ist es möglich, die stabile
Druckleitung nach außen an den Wischermotor zu führen. Auch eine Anordnung, wie
sie in Fig. 10 dargestellt ist, ist möglich, wobei dann die Leitung zunächst außerhalb
der Karosserie geführt und dann an einer beliebigen zugänglichen Stelle nach innen
zum Behälter 1 geführt werden kann.
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L e e r s e i t e