DE4131597A1 - Verdeckte anordnung von scheibenwischern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Scheibenwischer bei Fahr- und Flugzeugen aller Art. Als "Scheibenwischer" werden im folgenden eine oder mehrere Scheibenwischerarme und -blätter definiert. Die Scheibenwischer zusammen mit dem benötigten Antriebssystem (Motor und Wischergestänge) werden als Scheibenwischeranlage definiert.

Es ist bekannt, daß Scheibenwischer zur Beseitigung von Feuchtigkeit und Verschmutzungen von Windschutzscheiben benutzt werden. Die Scheibenwischer führen eine mechanische Reinigung durch, wobei ein Wischerarm zur Führung eines Wischblattes über die Windschutzscheibe dient. Die Scheibenwischer werden extern auf der Karosserie vor der Windschutzscheibe montiert, wobei eine partielle Verkleidung durch ein Hochziehen der Motorhaube bei Kraftfahrzeugen erzielt werden kann.

Vom Standpunkt der Erfindung aus gesehen besitzt der Stand der Technik folgende Mängel und Nachteile:

• - Der offene Anbau der Scheibenwischer hat erhöhten Luftwiderstand und Windgeräusche zur Folge.
• - Hervorstehende Teile der Scheibenwischer stellen eine Verletzungsgefahr für Fußgänger und Radfahrer bei Zusammenstößen dar.
• - Der teilweise verdeckte Anbau (z. B. im Automobilbau hinter einer hochgezogenen Motorhaube) läßt keinen stufenlosen Übergang von der Haube zur Frontscheibe zu. Das Problem der Verminderung des Luftwiderstandes und der Windgeräusche wird nicht oder nur teilweise gelöst. Zusätzlich können Fremdkörper in den Raum am hinteren Ende der Motorhaube eindringen.
• - Offene oder teilweise verdeckte Anbauarten bieten keinen Schutz der Scheibenwischer vor Witterungs- und Fremdeinfluß (Diebstahl).
• - Offene oder teilweise verdeckte Anbauarten schränken die Gestaltungsmöglichkeiten der Karosserieform ein, d. h. sie sind mit ästhetischen Nachteilen verbunden.

Viele Lösungsansätze zur vollständigen Verkleidung von Scheibenwischern (z. B. unter versenk- oder verschiebbaren Abdeckungen) sind schon gezeigt worden. Ein Einsatz im Großserienfahrzeugbau ist allerdings noch nicht erfolgt, da alle bisherigen Vorschläge eine oder mehrere der im folgenden aufgeführten Nachteile besitzen:

• - Die Komplexität der Lösungen, die meist durch komplizierte Bewegungsbahnen und die dadurch bedingten Bewegungsmechanismen verursacht wird, führt zu einer übermäßigen Verteuerung der gesamten Scheibenwischeranlage.
• - Diese Komplexität führt schon auf Grund der erhöhten Anzahl der beweglichen Teile zu einer erhöhten Störanfälligkeit, die bei einem für die Fahrsicherheit kritischen Bauteil nicht akzeptabel erscheint.
• - Viele Lösungen sind auf Grund geometrischer Probleme in der Praxis nicht einsetzbar, da die Form der Abdeckung in den unterschiedlichen Betriebsstellungen nicht an komplexe gebogene Karosserieformen angepaßt werden kann. Sie können oft nur bei einfachen, planen Karosserieformen benutzt werden. Diese Probleme treten schon grundsätzlich auf bei Abdeckungen, die an Scharnieren oder um andere feste Stützpunkte bewegt werden. Aber auch Abdeckungen, die durch Schwenk- oder Kippbewegungen in einen Schacht eingeführt werden, sind nur eingeschränkt einsetzbar.
• - Die meisten Lösungen sind nicht bei Karosseriefrontformen zu verwenden, bei denen Windschutzscheibe und Motorhaube eine Ebene bilden (d. h. im gleichen Winkel geneigt sind), so z. B. bei den Fahrzeugtypen Großraumwagen ("Van"), Bus oder LKW.
• - Lösungen bei denen die Abdeckung in einen Schacht in den Fahrzeugkörper gekippt oder gedreht wird, wie in DE-PS 27 53 371 und DE-OS 28 32 411 gezeigt, sind nachteilig, da viel Platz innerhalb der Karosserie benötigt wird, um die gesamte Bewegungsbahn der Abdeckung aufzunehmen.
• - Einige Lösungsvorschläge benötigen auf Grund ihrer Komplexität einen zu langen Zeitraum, um die Scheibenwischeranlage in eine betriebsbereite Stellung zu bringen.
• - Einige der hier angeführten Probleme betreffen die Gestaltung der Karosserie, verursachen also ästhetische Nachteile bei der Formgebung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Scheibenwischer bei Nichtbenutzung vollständig verdeckt anzubringen, und nur bei Bedarf in eine betriebsbereite Stellung zu bringen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung werden alle oben aufgeführten Nachteile vermieden und zusätzliche Vorteile gewonnen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Dabei befinden sich die Scheibenwischer in einer versenkbaren Kassette, also unter einer Abdeckung, die von der Kassettenoberseite gebildet wird. Bei Nichtbenutzung der Scheibenwischer ist die Kassette eingefahren, wobei die Oberseite der Kassette an allen Seiten bündig mit der Karosserie und/oder den Fenstern abschließt. Zum Betrieb der Scheibenwischer wird die Kassette durch eine Verschiebung ausgefahren, wobei ein Schlitz auf der Rückseite der Kassette für die Scheibenwischerbewegung freigegeben wird. Die Abdeckung (Oberseite der Kassette) liegt auch im Betriebszustand über den Scheibenwischerachsen. Die Scheibenwischer und die zugehörige Abdeckung werden im folgenden als "Kassettenscheibenwischer" oder "Kassettenwischer" bezeichnet.

Durch die Benutzung einer verschiebbaren Kassette zur Abdeckung und als Träger der Scheibenwischer erreicht man im geschlossenen Zustand (also bei ausgeschalteten Scheibenwischern) folgende Vorteile:

• - Durch die bündige Anpassung der Kassettenoberseite an die Karosserie- bzw. Fensterform werden Luftwiderstand und Windgeräusche verringert.
• - Durch vollständige Versenkung der Scheibenwischer wird die Verletzungsgefahr für Fußgänger und Radfahrer bei einem Zusammenstoß verringert.
• - Durch die vollständige Abdeckung der Scheibenwischer wird ein erhöhter Schutz vor Witterungs- und Fremdeinfluß (Diebstahl) erzielt.
• - Da die Kassette durch Verschiebung ein- und ausgefahren wird, kann die Oberseite der Kassette an jede Geometrie der Karosserie und/oder Fenster angepaßt werden, es gibt also keinerlei Einschränkung der Einsatzmöglichkeiten. Gerade an Karosseriefronten bei denen Windschutzscheibe und Motorhaube in einer Ebene liegen, und bei stark gebogenen Windschutzscheiben, ist die Erfindung vorteilhaft einzusetzen.
• - Da die Oberseite der Kassette an jede Geometrie der Karosserie und/oder Fenster angepaßt werden kann, sind vollkommen freie Gestaltungsmöglichkeiten der Karosserieform möglich. Die Funktion der Scheibenwischeranlage wird in keiner Weise durch die Formenwahl beeinträchtigt (ästhetischer Gewinn).
• - Die Bauweise erlaubt eine besonders kompakte Gestaltung einer verdeckten Scheibenwischeranlage, da Grundfläche und Volumen der Kassette nur geringfügig größer sein müssen als die von den Scheibenwischern selber bedeckte Fläche, bzw. das von ihnen umfaßte Volumen.
• - Die geringe Anzahl an bewegten Teilen und die einfache Bewegungsbahn erlauben eine relativ einfache, d. h. kostengünstige Herstellung.

Durch die Benutzung einer verschiebbaren Kassette als Träger der Scheibenwischer erreicht man im ausgefahrenen Zustand (also bei eingeschalteten Scheibenwischern) folgende besondere Vorteil:

• - Da im ausgefahrenem Zustand die Abdeckung (Oberseite der Kassette) über den Scheibenwischern liegt und der Innenraum der Kassette frei gestaltet werden kann, z. B. durch eine entsprechend gestaltete Querschnittsverengung, können Geschwindigkeit und Richtung der Luftströmung über die Frontscheibe besser gesteuert werden. Dadurch können die Sichtverhältnisse bei ungünstiger Witterung verbessert werden.
• - Durch die geschützte Lage der Scheibenwischer innerhalb der Kassette, die auch im ausgefahrenen Zustand gegeben ist, wird die Verletzungsgefahr für Fußgänger und Radfahrer bei einem Zusammenstoß verringert.
• - Ein ästhetischer Gewinn wird auch bei ausgefahrener Kassette sowohl durch die Abdeckung der Wischer als auch durch die Form der Abdeckung selbst erzielt, die auch im geöffneten Zustand an die Karosserieform angepaßt ist. Dabei kann der Boden der Kassette so gestaltet werden, daß er im ausgefahrenen Zustand bündig mit der Karosserieoberfläche abschließt.

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Einige Probleme, Einwände oder spezielle Aufgaben bei der Anwendung von Kassettenwischern können wie folgt gelöst werden:

• - Antriebsmotoren und Wischergestänge müssen nicht notwendigerweise bei den Aus- und Einfahrbewegungen der Kassette mitbewegt werden. Wenn die Bewegungsrichtung der Kassette mit der Richtung der Antriebsachsen der Scheibenwischer übereinstimmt, können Antriebsachsen mit variabler Länge benutzt werden, bzw. mit entsprechenden Mitnahmevorrichtungen versehen werden, die nur bei ausgefahrener Kassette greifen.
• - Um unnötig häufiges Aus- und Einfahren der Kassette bei der Benutzung einer Intervallschaltung zu vermeiden, bleibt die Kassette bei eingeschalteter Intervallschaltung im ausgefahrenen Zustand. Dies kann auch durch die Benutzung einer zusätzlichen Schaltstufe der Scheibenwischer erfolgen, die zwischen den Stellungen "Aus" und "Intervallschaltung" liegt: dabei wird die Kassette zwar ausgefahren, die Scheibenwischer werden jedoch noch nicht eingeschaltet.
• - Zum Ausfahren der Kassette wird folgender Lösungsweg vorgeschlagen:
• Es sollte ein mechanischer Ausfahrmechanismus für die Kassette benutzt werden, ähnlich dem bei Motorhauben an Kraftfahrzeugen üblichen. Nach der elektrisch gesteuerten Entriegelung wird die Kassette durch Federkraft ausgefahren, um mit einer entsprechenden Dämpfung die ausgefahrene Endstellung zu erreichen.
• Die Verwendung einer mechanischen Lösung hat einen grundlegenden Vorteil: die Gefahr wird ausgeschlossen, daß bei einem Versagen des elektrischen Steuerungsmechanismus der Kassette die Scheibenwischer nicht benutzt werden können. Eine einfache manuelle Auslösung vom Fahrzeuginneren aus kann, wie bei der Motorhaube eines Kraftfahrzeuges üblich, die Entriegelung im Notfall auslösen.
• - Ein Festfrieren der Kassette sollte bei Verwendung der empfohlenen mechanischen Verriegelung keine Gefahr darstellen. Da das Ausfahren nach der Entriegelung ruckartig erfolgt, wird eine eventuell vorhandene Eisschicht zerbrochen werden. Bei der Anwendung von Klappscheinwerfern im Kraftfahrzeugbau entstehen diesbetreffs auch keine Probleme. Trotzdem kann zur Sicherheit ein Heizdraht um den Rand der Kassettenoberseite gelegt werden, der automatisch bei Unterschreitung des Gefrierpunktes eingeschaltet wird.
• - Die Scheibenwischer können beim Aus- und Einschwenken aus der Kassette leicht abgesetzt bzw. angehoben werden, z. B. durch eine Leitschiene für den Wischerarm in der Kassette. Dadurch wird vermieden, daß die Wischerblätter über die Ränder der Windschutzscheibe gefahren werden müssen.
• - Falls die Oberseite der Kassette nicht so konstruiert wird, daß sie insgesamt leicht abnehmbar ist, können über den Wischerachsen kleine hochklappbare Deckel in der Kassettenoberseite angebracht werden, um das einfache Auswechseln der Wischerblätter zu ermöglichen.
• - Düsen zur Verteilung von Wasser und Reinigungsmitteln auf die Scheiben können geschützt in oder unter der hinteren Kante der Kassettenoberseite untergebracht werden.

Vier Zeichnungen sind zur Veranschaulichung der Grundform und als Ausführungsbeispiele beigefügt:

• - Zeichnung 1: schematische Grundform - Schnittzeichnung.
• - Zeichnung 2: Ausführungsbeispiel 1 - Kassettenwischer in einfacher Grundform mit planer Oberseite am Beispiel der Karosserieform eines Flugzeuges oder Hochgeschwindigkeitszuges.
• - Zeichnung 3: Ausführungsbeispiel 2 - Kassettenwischer mit leicht konvexer Oberseite am Beispiel der Karosserieform eines Personenkraftwagens vom Typ Großraumlimousine ("Van").
• - Zeichnung 4: Ausführungsbeispiel 3 - Kassettenwischer mit komplexer Oberseite am Beispiel der Karosserieform eines Personenkraftwagens vom Typ Sportwagen.

Form und Funktion der Grundform und der Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 - schematische Grundform der Kassettenwischer:
1a) Seitenansicht - eingefahrene Kassette,
1b) Seitenansicht - ausgefahrene Kassette.

Fig. 1a) und 1b) zeigen im Schnitt die Grundform der Kassette, die einem kastenförmigen Behälter 1 entspricht, in dem die Scheibenwischer 2 montiert sind. Die Kassettenoberseite 3 bildet die Abdeckung der Scheibenwischer, die auf der Kassettenunterseite 4 montiert sind. Bei Nichtbenutzung der Scheibenwischer, wie in Fig. 1a) abgebildet, ist die Kassette 1 in die Karosserie 5 versenkt, wobei die Kassettenoberseite 3 mit der Karosserie 5, bzw. der Windschutzscheibe 6 bündig abschließt. Wie in Fig. 1b) dargestellt, wird zum Betrieb der Scheibenwischeranlage die Kassette 1 zusammen mit den darin enthaltenen Scheibenwischern 2 als ein Bauteil aus der Karosserie 5 geschoben, wonach der Kassettenboden 4 in Höhe der Karosserieaußenfläche 5 liegen kann. Die der Windschutzscheibe 6 angrenzende Kassettenseite 7 ist zum Ausschwenken der Scheibenwischer 2 geöffnet, wobei die Freigabe der Öffnung 7 durch das Hochfahren der Kassette erfolgt. Die Kassettenvorderseite 8 kann entweder offen oder geschlossen gestaltet werden. Bei geöffneter Kassettenvorderseite 8 kann der Innenraum 9 zur Verbesserung der Luftströmung über die Windschutzscheibe 6 entsprechend geformt werden. Die Minimalmaße der Kassette 1 werden nur durch die Höhe und Breite der Scheibenwischer 2 bestimmt und nicht durch den zusätzlichen Platzbedarf, der bei Bauweisen mit Dreh- oder Schwenkbewegungen benötigt wird.

Beim Herausschieben der Kassette 1 müssen die Antriebsmotoren 10 und/oder das Wischergestänge nicht mitbewegt werden, sondern können fest an einem Karosserieteil 11 montiert sein, wobei der Antrieb der Scheibenwischer über Achsen 12 erfolgen kann, die in Richtung der Ausfahrbewegung zeigen, und die verlängerbar, bzw. mit Koppelungsvorrichtungen versehen sein können, die wie in Fig. 1b) schematisch gezeigt, nur bei ausgefahrener Kassette 1 wirken.

Fig. 2 - Ausführungsbeispiel 1:
2a) Kassettenwischer in einfacher Grundform mit planer Oberseite am Beispiel der Karosserieform eines Flugzeuges oder Hochgeschwindigkeitszuges. Vertikale Anordnung; ausgefahrene Stellung.
2b) wie 2a), aber horizontale Anordnung und eingefahrene Stellung.

Die Grundform als kastenförmiger Behälter wird hier beibehalten. Zeichnung 2a) zeigt ein Ausführungsbeispiel im ausgefahrenen Zustand, mit senkrecht angeordneter Kassette zwischen den Fenstern, wobei die Scheibenwischer seitlich ausschwenken. Zeichnung 2b) zeigt ein Beispiel mit eingefahrenen, am unteren Rand der Scheiben liegenden Kassetten. Die Funktion ist wie unter Zeichnung 1 beschrieben.

Zeichnung 3 - Ausführungsbeispiel 2:
3a) Kassettenwischer mit leicht konvexer Oberseite am Beispiel der Karosserieform eines Personenkraftwagens vom Typ Großraumlimousine ("Van"). Eingefahrene Stellung.
3b) wie 3a), aber ausgefahrene Stellung.

Dieses Beispiel verdeutlicht, daß die Karosserieform der Großraumlimousine sich besonders zur Benutzung von Kassettenwischern eignet, da die Neigungswinkel der Motorhaube und der Windschutzscheibe meist identisch sind. Ein Hochziehen der Haube zur Verdeckung der Wischer würde zwangsläufig zur Entstehung einer Stufe führen. Die Anwendung von Kassettenwischern erlaubt eine vollkommen plane Frontfläche bei eingefahrener Kassette. Bei ausgefahrener Kassette mit geöffneter Vorderseite kann die Luftströmung über die Windschutzscheibe besser gesteuert werden. Die Vorteile der Kassettenwischer, die in diesem Ausführungsbeispiel erläutert sind, gelten offensichtlich auch bei vertikalen Fahrzeugfrontflächen wie im Nutzfahrzeugbau üblich.

Zeichnung 4 - Ausführungsbeispiel 3:
4a) Kassettenwischer mit komplexer Oberseite am Beispiel der Karosserieform eines Personenkraftwagens vom Typ Sportwagen. Eingefahrene Stellung.
4b) wie 4a), aber ausgefahrene Stellung.

Das Ausführungsbeispiel zeigt, daß die Form der mit einer Schubbewegung ein- und auszufahrenden Kassette problemlos an sehr komplexe Formen der Karosseriefront und der Windschutzscheibe angepaßt werden kann. Schwenkbare Scheibenwischerabdeckungen können aus geometrischen Gründen hier nicht eingesetzt werden da der Schwenkwinkel zwar in Fahrzeugmitte eine nur geringe Bewegungsstrecke der Abdeckung bedingt, aber zu den Fahrzeugaußenseiten hin die Bewegungsstrecke der nach hinten gezogenen Enden der Abdeckung zu groß wird.

Claims (13)

1. Ein als Kassettenscheibenwischer bezeichnetes Bauteil, das aus Scheibenwischern besteht, die innerhalb einer aus- und einfahrbaren Kassette montiert sind, wobei sie von der Kassettenoberseite verdeckt werden und auf der Kassettenunterseite montiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei Nichtbenutzung der Scheibenwischer die Kassette so in die Karosserie versenkt ist, daß die Kassettenoberseite bündig mit der Karosserieaußenfläche abschließt und zum Betrieb der Scheibenwischeranlage die Kassette zusammen mit den darin enthaltenen Scheibenwischern als ein Bauteil aus der Karosserie herausgefahren wird, wobei die Bewegung als Verschiebung ausgeführt wird und nicht als Dreh- oder Schwenkbewegung um feste Achsen oder Stützpunkte, wonach die Scheibenwischer aus der Seite der ausgefahrenen Kassette auf die Windschutzscheibe schwenken können.

2. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die erfindungsgemäße Bewegungsart beim Ausfahren der Kassette die Antriebsmotoren und/oder das Wischergestänge nicht mitbewegt werden müssen, sondern fest an einem Teil der Karosserie montiert sein können, wobei der Antrieb der Scheibenwischer über Achsen erfolgen kann, die in Richtung der Ausfahrbewegung zeigen, und die verlängerbar, bzw. mit Koppelungsvorrichtungen versehen sein können, die nur bei ausgefahrener Kassette wirken.

3. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausgefahrener Kassette der Boden der Kassette bündig mit der Karosserieoberfläche abschließen kann.

4. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum der Kassette zur Steuerung des Luftstromes über die Frontscheibe bei ausgefahrener Kassette entsprechend gestaltet werden kann.

5. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ausgefahrener Kassette die Achsen der Scheibenwischer noch geschützt unter der Abdeckung liegen.

6. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette bei eingeschalteter Intervallschaltung im ausgefahrenen Zustand bleibt.

7. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette durch eine zusätzliche Schaltstufe der Scheibenwischer, die zwischen den Stellungen "Aus" und "Intervallschaltung" liegt, ausgefahren werden kann, die Scheibenwischer dabei jedoch noch nicht eingeschaltet werden.

8. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette durch Federkraft ausgefahren werden kann, nachdem eine elektrische gesteuerte Entriegelung der Kassette erfolgt ist.

9. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette bei einem Versagen des elektrischen gesteuerten Entriegelungsmechanismus von innerhalb des Fahrzeugs mechanisch entriegelt und ausgefahren werden kann.

10. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizdraht um den Rand der Kassettenoberseite gelegt werden kann, der automatisch bei Unterschreitung des Gefrierpunktes eingeschaltet wird.

11. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wischerblätter beim Aus- und Einschwenken aus der Kassette leicht abgesetzt bzw. angehoben werden können, z. B. durch eine Leitschiene für die Wischerarme in der Kassette, bevor sie auf den unteren Rand der Windschutzscheibe gesetzt werden.

12. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Hochklappen der Wischerarme beim Wechsel der Wischerblätter, kleine hochklappbare Deckel über den Wischerachsen in der Kassettenoberseite angebracht werden können.

13. Kassettenscheibenwischer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Düsen zur Verteilung von Wasser und Reinigungsmitteln auf der Windschutzscheibe in oder unter der hinteren Kante der Kassettenoberseite untergebracht werden können.