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Reinigungsanlage, insbesondere für die Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges
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Die Erfindung betrifft eine Reinigungsanlage, insbesondere für die
Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch
1.
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Das Reinigen von Kraftfahrzeugscheiben erfolgt üblicherweise mittels
an beweglichen Armen befestigten Wischblättern, die vor allem bei Personenkraftwagen
durch einen Elektromotor angetrieben werden. Das vom Motor erzeugte Drehmoment wird
über ein Getriebe auf den oder die Scheibenwischer übertragen, die eine Pendelbewegung
um ihre Antriebswelle ausführen, so daß das Wischblatt eine etwa einem Kreissegment
entsprechende Fläche säubert. Aus Sicherheitsgründen ist es erstrebenswert, eine
größtmögliche Fläche der Scheibe zu reinigen, weswegen Wischwinkel von 180 Grad
angestrebt werden.
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Dieses kann neben verschiedenen anderen Möglichkeiten durch eine im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierte Reinigungsanlage erreicht werden,
bei welcher die Scheibenwischer-Antriebswelle aus einer außerhalb des Fahrzeugs
angeordneten Getriebeeinheit ragt. Die DE-PS 871 700 beispielsweise zeigt eine solche
Vorrichtung. Unter der Motorhaube ist ein Antriebsmotor zweier Scheibenwischer angeordnet,
an dessen verlängerter Abtriebswelle ein Kurbelarm befestigt ist. Daran ist ein
aus zwei Schubstangen bestehendes Gestänge angelenkt, mittels welchem die vom Antriebsmotor
erzeugte Kraft aufgeteilt und auf jeweils einen Kurbeltrieb übertragen wird, welcher
jeweils mit einem als Zahnradgetriebe ausgebildeten Untersetzungsgetriebe wirkverbunden
ist. Dessen Getriebeglieder sind in separten Gehäusen derart angeordnet, daß das
letzte Getriebeglied mit der Antriebswelle des Scheibenwischers in einem frei tragenden
Gehäuseabschnitt angeordnet ist, der dem Einfassungsbereich der zu reinigenden Scheibe
gegenüberliegt. Dadurch ist es möglich, daß das Wischblatt einen Halbkreis um die
Antriebswelle des Scheibenwischers beschreibt und eine entsprechend große Fläche
der Scheibe säubert. Für die Verwendung als Reinigungsanlage einer Heckscheibe,
insbesondere einer in einer aufklappbaren Hecktür angeordneten Scheibe, ist diese
Vorrichtung aufgrund des großen Platzbedarfes nicht geeignet.
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Aus der US-PS 25 16 808 ist eine Reinigungsanlage bekannt, bei welcher
die Abtriebswelle eines Motors fest mit einem hohlen Getriebearm verbunden ist und
mit diesem rotiert beziehungsweise pendelt. Der hohle Getriebearm dient
außerdem
als Gehäuse für ein Zugmittelgetriebe, dessen letztes Getriebeglied mit der Antriebswelle
eines Scheibenwischers verbunden ist, die der zu reinigenden Scheibe gegenüberliegend
angeordnet ist. Bei dieser Anlage beschreibt jedes Wischblatt einen Ellipsenbogen,
so daß sogar eine größere Fläche als bei einer Reinigungsanlage nach der zuvor beschriebenen
DE-PS 871 700 gesäubert werden kann. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß
die Abtriebswelle des Motors unzulässig großen Beanspruchungen ausgesetzt ist.
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Zum einen lastet das gesamte Gewicht des Getriebes und des Scheibenwischers
auf ihr, außerdem besteht die Gefahr, daß ihre Drehbewegungen durch zwischen dem
Getriebearm und die Karosserie eingeklemmte Teile oder Eisansatz behindert werden,
was zur Blockierung des Motors führen kann. Außerdem ergibt sich durch den rotierenden
und während bestimmter Phasen des Wischzyklus gegen den Wischarm eingeknickten Getriebearm
ein ungünstiges Bild.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reinigungsanlage der eingangs gelr
nten Art zu schaffen, die sich durch eine kompakte Bauweise auszeichnet, die unter
Verwendung weniger, einfacher Teile preiswert hergestellt werden kann, die sicher
in Betrieb und Handhabung ist und mit der Wischwinkel von wenigstens annähernd 180
Grad erzielt werden können.
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Diese Aufgabe wird mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
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Wesentlich dabei ist, daß die Abtriebswelle eines im Fahrzeuginneren
angeordneten Wischer motors auf direktem Weg nach außen geführt und dort Teil einer
Getriebeeinheit ist, welche die Drehbewegung der Motor-Abtriebswelle auf die Antriebswelle
des Scheibenwischers überträgt.
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Hierbei ist unter der Motor-Abtriebswelle bei einem drehrichtungsumsteuerbaren
Elektromotor dessen pendelnde Ankerwelle zu verstehen, die durch eine Getriebeeinheit
in der Drehzahl untersetzt ist und aus dem Motorgehäuse ragt.
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Bei einem nicht umsteuerbaren Elektromotor mit umlaufender Ankerwelle,
der beispielsweise ein Kurbelgetriebe zur Erzeugung der für den Wischvorgang erforderlichen
Pendelbewegung benötigt, kann dieses gegebenenfalls zusammen mit einem Untersetzungsgetriebe
derart im Motorgehäuse untergebracht sein, daß lediglich die pendelnde Abtriebswelle
herausragt. Beide Arten von Wischermotoren sind bekannt und im Handel erhältlich.
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Es wäre aber auch denkbar, daß bei einem drehrichtungsumsteuerbaren
Motor dessen pendelnde Ankerwelle ohne Untersetzung direkt an eine außerhalb des
Fahrzeugs angeordnete Getriebeeinheit geführt ist, in welcher deren Drehzahl entsprechend
der gewünschten Wischgeschwindigkeit herabgesetzt wird.
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Ebenso wäre denkbar, daß bei einem nicht umsteuerbaren Motor dessen
umlaufende Ankerwelle direkt an eine außerhalb des Fahrzeugs angeordnete Getriebeeinheit
geführt ist, wo sowohl die Umwandlung der gleichförmigen Bewegung in eine Pendelbewegung
als auch eine Untersetzung bewirkt wird.
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Wesentlich dabei ist, daß durch die erfindungsgemäße Maßnahme die
von einem im Fahrzeuginneren angeordneten Motor erzeugte Kraft ohne Umwege über
viel Raum im Fahrzeug beanspruchende und/oder relativ ungeschützt freiliegende und
deshalb störanfällige Getriebeglieder auf einen Scheibenwischer übertragen wird,
der zur Reinigung einer Heckscheibe eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist. Dafür
können sämtliche zuvor aufgeführten Motortypen Verwendung finden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die erfindungsgemäße Reinigungsanlage
gemäß Anspruch 2 ausgebildet ist. Dadurch ist es zum einen möglich, daß das Getriebegehäuse
nahe dem Bereich der Scheibe derart befestigt werden kann, daß ein frei tragender
Abschnitt des Gehäuses, in welchem die Antriebswelle des Scheibenwischers gelagert
ist, in den Bereich der zu reinigenden Scheibe ragt. Da wenigstens eines der Befestigungsmittel
an einem Hohlzylinder angreift, der dazu vorgesehen ist, das Gehäuse ähnlich einer
Einsatzbüchse mit der Karosserie zu verbinden, ist ein außerdem hochfestes und dauerhaftes
Verbinden dieser meist aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehenden Teile möglich.
Durch den Hohlzylinder kann außerdem Reinigungsflüssigkeit zu einer aufgesetzten
Waschdüse geführt werden. Damit ist eine sichere, wenig Raum beanspruchende Flüssigkeitszufuhr
nach außen und eine optimale Reinigung einer großen Scheibenfläche möglich.
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Wenn gemäß Anspruch 3 sämtliche Getriebeglieder in einer Ebene angeordnet
sind, kann die außen am Fahrzeug befestigte Getriebeeinheit flacher ausgeführt werden.
Dabei kommen als Getriebearten insbesondere Zugmittelgetriebe oder Rädergetriebe
in Betracht.
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Besonders kompakt kann die Anlage gestaltet werden, wenn die Getriebeglieder
gemäß Anspruch 4 nach Art eines Stirnradgetriebes angeordnete Zahnräder oder Zahnradsegmente
sind.
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Wenn der Motor aufgrund geringen Platzangeboetes weiter entfernt,
insbesondere weiter unterhalb der zu reinigenden Scheibe angeordnet werden muß,
besteht die Möglichkeit, An- und Abtriebswelle in einem größeren Achsabstand anzuordnen
und die Getriebeglieder gemäß Anspruch 5 über ein band- oder kettenförmiges Zugmittel
in Eingriff treten zu lassen. Dann ist es trotzdem möglich, daß die Antriebswelle
des Scheibenwischers nahe dem Einfassungsbereich der Scheibe liegt und ein großer
Wischwinkel erzielt werden kann.
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Bei dieser Getriebeart erfolgt die Kraftübertragung im allgemeinen
durch Reibung, wobei zwischen An- und Abtrieb Schlupf auftritt. Dieser Nachteil
kann weitgehend durch die Verwendung eines Zahnriemens vermieden wer ' #, der in
entsprechend verzahnte Getriebeglieder eingreift.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist in Anspruch 7 gekennzeichnet.
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Dadurch, daß die außen am Fahrzeug angeordnete Getriebeeinheit als
Stirnradgetriebe mit nur zwei Rädern bzw. Radsegmenten ausgebildet ist, wird eine
Reinigungsanlage geschaffen, die sich durch besonders kompakte Bauweise auszeichnet
und sehr einfach montiert werden kann. Die pendelnde Abtriebswelle des Elektromotors
stellt dabei die Antriebsachse des treibenden Rades und die Antriebswelle des Scheibenwischers
die Abtriebsachse des getriebenen Rades dar.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen
Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Zusammenfassend ergeben sich folgende Vorteile: Die erfindungsgemäße
Reinigungsanlage kann unter Verwendung von serienmäßigen Wisdletrnotoren betrieben
werden. Die gew(inschten Motoren und Getriebe können nach Art eines Baukastensysterrls
miteinander kombiniert und bei Bedarf leicht ausgewechselt werden. Eine Wartung
oder ein Austausch der außen am Fahrzeug angeordneten Getriebeeinheit ist leicht
durchzuführen, da das zweiteilige Getriebegehäuse vollständig außerhalb des Fahrzeugs
liegt und leicht zugänglich verankert ist. Die Funktion der Getriebeeinhoit kann
nicht durch eingeklemmte Teile beeinträchtigt werden, da alle Teile sicher in einem
Gehäuse
untergebracht sind. Eine Übertragung von während des Motorbetriebes
erzeugten Geräuschschwingungen auf den Scheibenwischer wird bei dieser Bauart weitgehend
verhindert.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.
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Es zeigen: Figur I die Seitenansicht eines Antriebsmotors und einer
Getriebeeinheit einer erfindun gsge mäßen Kraftfahrzeugscheiben-Reinigungsanlage,
Figur 2 die Draufsicht auf eine Getriebeeinheit einer weiteren erfindungsge mäßen
Reinigungsanlage, Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Figur 2, Figur
4 einen Schnitt entlang der Linie B-B der Figur 2, Figur 5 die Draufsicht auf eine
weitere erfindungsgemäße Getriebeeinheit und Figur 6 die Draufsicht auf eine Getriebeeinheit,
deren Getriebeglieder Zahnradsegmente sind.
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Die in Figur I dargestellte Antriebseinheit für eine Kraftfahrzeu
gscheiben-Reinigungsanlage besitzt einen Elektromotor mit pendelnder Abtriebswelle,
dessen Bauart bekannt und nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Der Motor
10 ist in einem Motorgehäuse 20 untergebracht, welches hinter der äußeren Karosseriewand
30 angeordnet ist, die sich unmittelbar an eine Scheibe 40 anschließt, die in eine
nicht näher# dargestellte Hecktür eines Kraftfahrzeuges eingelassen ist. Die Scheibe
40 ist durch eine Gummieinfassung 35, in die zur Verzierung eine Metalleiste 36
eingelassen ist, mit der Karosserie verbunden.
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Die Abtriebswelle des Motors 10 ist durch eine mit dem Motorgehäuse
20 verbundene Führungshülse 25 und durch die Karosseriewand 30 an ein Gehäuse 50
geführt, in welchem eine Getriebeeinheit gelagert ist, welche aus zwei Zahnrädern
60, 61 mit unterschiedlichen Durchmessern besteht, die nach Art eines Stirnradgetriebes
angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, daß das erste,
größere Zahnrad
60 drehfest auf der Abtriebswelle des Motors 10 sitzen und das zweite, kleinere
Zahnrad 61 antreiben soll, welches drehfest mit der Antriebswelle 70 eines hier
nicht dargestellten Scheibenwischers verbunden sein soll. Das Verhältnis der Durchmesser
des getriebenen 61 und des treibenden Zahnrades 60 liegt etwa bei 1: 2, weshalb
die Winkelgeschwindigkeit des kleineren Rades 61 etwa doppelt so groß ist wie die
des größeren Rades, so daß getriebeseitig auf jeden Fall Wischwinkel von 180 Grad
realisierbar sind.
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Das Gehäuse 50 weist einen als topfförmigen Tragrahmen 51 ausgebildeten
Abschnitt auf, der über ein Dichtungsteil 37 mit der Karosseriewand 30 verbunden
ist. Das Gehäuse 50 besitzt einen ersten frei tragenden Abschnitt 52, der sich in
Richtung der Scheibe 40 erstreckt. In diesem Abschnitt 52 ist das Zahnrad 61 derart
gelagert, daß die Scheibenwischer-Antriebswelle 70 auf die zu reinigende Scheibe
40 zeigt. Ein zweiter frei tragender Abschnitt 53 des Gehäuses 50, der in Richtung
der Karosseriewand 30 zeigt, weist ei ;griffmulde 54 auf, die als Handhabe zum Öffnen
und Schließen der Hecktür dienen kann. Auf den Tragrahmen 51 ist eine Waschdüse
80 aufgesetzt, durch welche Reinigungsflüssigkeit auf die zu säubernde Scheibe 40
gesprüht werden kann.
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Die Figuren 2 bis 4 zeigen eine weitere Kraftfahrzeugscheiben-Reinigungsanlage,
anhand derer vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung näher erläutert werden sollen.
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Figur 2 zeigt das schalenartige Unterteil 55 eines Gehäuses 50, dessen
Grundriß im wesentlichen auf ein Dreieck zurückgeführt werden kann, das mit einer
Grundlinie auf einer Längskante eines Rechtecks angeordnet ist. Ein erstes Zahnrad
60 ist zum überwiegenden Teil in dem rechteckigen Abschnitt 56 des Gehäuses 50 angeordnet.
Dieses ist mit einem zweiten Zahnrad 61 durch Ineinandergreifen ihrer nicht näher
dargestellten Zahnkränze formschlüssig verbunden, welches in geringem Abstand unterhalb
der Spitze 57a des dreieckigel.
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Abschnitts 57 angeordnet ist.
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Die Waschdüse 80 ist bei dieser Ausführungsform auf ein freiliegendes
Stück der der Grundrißkante 56a der Gehäuseschale 55 gegenüberliegenden Seite aufgesetzt
und zeigt in die gleiche Richtung wie die Dreiecksspitze. Die Gehäuseschale 55 ist
über zwei als Sechskantmuttern ausgebildete Befestigungsmittel 90, 91 an der Karosseriewand
30 festgelegt, von den"' das links in Figur 2 dargestellte Befestigungsrnittel 90
gegen unbeabsicntes Lösen durch zwei aus der
Gehäuseschale 55 herausgeformte
Vorsprünge 55a, 55b gesichert ist, wie die Figur 3 deutlich zeigt.
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Dieses Befestigungsmittel 90 greift an einem außenseitig mit einem
Gewinde versehenen Hohlzylinder 100 an, der innerhalb des Gehäuses in einem konischen
Fortsatz 101 ausläuft, in welchen ein entsprechend geformter Fortsatz 81 der Waschdüse
80 eingesteckt ist. Auf diesen Fortsatz 81 kann; ein Schlauch aufgesteckt werden,
durch welchen der Waschdüse 80 bei Bedarf eine in einem Vorratsbehälter gespeicherte
Reinigungsflüssigkeit zugeführt werden kann.
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Figur 4 zeigt die aus zwei Zahnrädern 60, 61 bestehende Getriebeeinheit
und deren aus einem Gehäusedeckel 59 und einer Gehäuseschale 55 bestehendes Gehäuse
50. Der Gehäuseschale 55 ist wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform in
dem die Abtriebswelle 11 eines nicht dargestellten Motors aufnehmenden Bereich 56
ein topfförmiger Tragrahmen 51 angeformt, dessen Boden 51a -an einem Adapterstück
37 anliegt, über welches die Gehäuseschale 55 an einer Karosseriewand 30 befestigt
ist. Die zylindrische Abtriebswelle 11 des Motors ist frei an die Karosseriewand
30 geführt und greift durch eine darin angeordnete Öffnung 31 und das Dichtungsteil
37 sowie durch eine im Boden 51a des Tragrahmens 51 angeordnete Öffnung 51b hindurch.
Diese ist mit einem zylindrischen Rohr 51c ausgestattet, welches in den vom Tragrahmen
51 umschlossenen Hohlraum 56 ragt und als Führung für die Motor-Abtriebswelle II
dient. Eine in das zylindrische Rohr 51c eingesteckte Lagerbuchse 110 dient zur
Verbesserung des Laufs und zur Verminderung von Verschleiß. Auf das gerade auslaufende
Ende 12 der Motor-Abtriebswelle II ist das erste Zahnrad 60 aufgesteckt, welches
durch Formschluß mit dem zweiten Zahnrad 61 in Eingriff steht, das auf ein Ende
71 der zylindrischen Antriebswelle 70 eines Scheibenwischers 120 aufgesteckt ist.
Von letzterem ist lediglich ausschnittsweise dessen Wischarm dargestellt, der mittels
einer Mutter 121 und einer Unterlegscheibe 122 auf dem mit einem Gewinde versehenen
zweiten Ende 72 der Scheibenwischer-Antriebswelle 70 festgelegt ist. Die Scheibenwischer-Antriebswelle
70 ist ähnlich der Motor-Abtriebswelle il in einer Lagerbuchse 123 durch eine in
der Gehäuseschale 55 angeordneten Öffnung 58a geführt, der ein zylindrisches Rohr
58b angeformt ist.
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Wie bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform ist die Anordnung
der Teile so gewählt, daß die Scheibenwischer-Antriebswelle dem sich unmittelbar
an die Einfassung anschließenden Abschnitt der zu reinigenden Scheibe gegenüberliegt
und große Wischwinkel realisierbar sind.
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Die Gehäuseteile können vorteilhaft als Kunststoffteile ausgeführt
sein, die beispielsweise durch Spritzguß oder Tiefziehverfahren hergestellt werden
können.
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Die Figur 5 zeigt eine Möglichkeit, wie das außen am Fahrzeug angeordnete
Bauteil noch kompakter ausgeführt werden kann. Die hier dargestellte Getriebeeinheit
weist wiederum ein großes Zahnrad 60 und ein kleines Zahnrad 61 auf, die in einer
Ebene liegend auf der Symmetrieachse eines Gehäuses 50 in dessen Gehäuseschale 55
angeordnet sind. Es ist vorgesehen, daß das große Zahnrad 60 mit der pendelnden
Abtriebswelle eines Elektromotors verbunden sein soll und das keine Zahnrad 61 antreiben
soll, welches drehfest mit der Antriebswelle eines Scheibenwischers verbunden ist.
Die Lager punkte der Wellen sind durch die in den Zahnrädern 60, 61 vorgesehenen
zentrischen Bohrungen 60a, 61a, angedeutet. Die Gehäuseschale 55 weist ähnlich den
zuvor beschriebenen Ausführungsformen einen hier durch die unterbrochene Linie 51
angedeuteten Tragrahmen auf, über den das Gehäuse 50 an einem Fahrzeug befestigt
werden kann. Die als Sechskantmuttern ausgebildeten Befestigungsmittel 90, 91 sind
unterhalb des Zahnrades 60 angeordnet, so daß das Gehäuse 50 insgesamt schmaler
und im Grundriß annähernd dreieckig ausgeführt werden kann.
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In der Figur 6 ist eine weitere erfindungsgemäße Getriebeeinheit gezeigt.
Hier bestehen die Getriebeglieder aus zwei unterschiedlich großen Zahnradsegmenten
62, 63, die wie das in Figur 5 dargestellte Getriebe in einem Gehäuse 50 mit nahezu
dreieckigem Grundriß untergebracht sind. Es ist vorgesehen, daß das erste, größere
Segment 62 mit der pendelnden Abtriebswelle eines Motors verbunden sein soll und
das zweite, kleinere Segment 63 antreiben soll, dessen Schwenkachse die Antriebswelle
eines Scheibenwischers ist. Dazu sind die Segmente 62, 63 mit jeweils einer Bohrung
62a, 63a versehen, deren Zentrum mit dem Mittelpunkt des jeweiligen gedachten vollen
Zahnrades zusammenfällt. Die Grundfläche des getriebenen Segmentes 63 ist etwas
größer als ein Halbkreissegment, die des treibenden Segments 62 etwa so groß wie
ein Viertelkreissegment. Dadurch kann die Antriebswelle des Scheibenwischers eine
Winkelbewegung von 180 Grad ausführen, ohne daß die beiden Getriebeglieder 62, 63
im Wendepunkt der Pendelbewegung der Wellen außer Eingriff gelangen. In Figur 6
sind die Getriebeglieder 62, 63 in der Position dargestellt, die sie in dem Umkehrpunkt
des Wischzyklus einnehmen, bei welchem der Scheibenwischer in der Mitte des Wischfeldes
steht.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausführungsart ist eine weitere Verkleinerung
der außen am Fahrzeug angeordneten Baueinheit möglich.
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Bei sämtlichen Ausführungsformen wäre es möglich, die Anordnung der
Antriebswelle des Scheibenwischers so zu wählen, daß ihr freies Ende aus dem Gehäusedeckel
ragt und von der zu reinigenden Scheibe wegzeigt. Das Gehäuse könnte dadurch in
einem geringeren Abstand zur Karosserie angeordnet werden.
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Aus stilistischen und sicherheitstechnischen Gründen ist jedoch die
konstruktive Lösung vorzuziehen, bei der die Antriebswelle des Scheibenwischers
durch einen frei tragenden Abschnitt des Gehäuses überdeckt ist.
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Jede der beschriebenen Reinigungsanlagen zeichnet sich durch einen
besonders einfachen und kompakten Aufbau aus. Aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung
der An- und Abtriebswelle und der Getriebeglieder sind Wischwinkel von 180 Grad
auf einfache Art und Weise realisierbar. Die erfindungsgemäße Reinigungsanlage kann
durch ihren kompakten Aufbau für sämtliche Kraftfahrzeugscheiben sowie für Abdeckscheiben
von Kraftfahrzeugleuchten Verwendung finden.