DE4343216C2 - Pneumatischer Scheibenwischerantrieb für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Scheibenwischerantrieb nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Pneumatische Scheibenwischerantriebe der gattungsgemäßen Art (DE 32 27 656 C2) sind an ein Bedienungsventil angeschlossen, welches seinerseits mit einer Druckluftquelle in Verbindung steht. Mittels des Bedienungsventils kann die Druckluftzufuhr zum Arbeitskolben und zum Steuerkolben eingeschaltet werden, so daß der zugehörige Wischerarm und dessen Wischblatt zwischen zwei Endstellungen hin- und herschwingen. Auch kann mittels des Bedienungsventils zusätzlich die Druckluftzufuhr zum Sperrkolben des Steuerkolbens eingeschaltet werden, so daß der Wischerarm und das Wischblatt in einer Parkstellung stehenbleiben, nämlich in der Endstellung, welcher derjenigen Endstellung des Arbeitskolbens entspricht, in welcher derselbe festgelegt ist, und zwar infolge der Blockierung des Steuerkolbens in der korrespondierenden Endstellung durch den Sperrkolben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen pneumatischen Scheiben­ wischerantrieb für Schienenfahrzeuge der eingangs angegebenen Art zu schaf­ fen, welcher es erlaubt, den zugehörigen Wischerarm und dessen Wischblatt in eine vertikale Stellung zu bewegen und in dieser Stellung zu halten, in welcher der Wischerarm und das Wischblatt sich parallel zueinander erstrecken und Beschädigungen derselben durch die Waschbürsten einer Waschanlage praktisch ausgeschlossen sind, wenn das jeweilige Schienenfahrzeug durch die Waschanlage hindurchfährt.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungs­ gemäßen pneumatischen Scheibenwischerantriebs für Schienenfahrzeuge sind in den restlichen Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung vermittelt insbesondere den Vorteil, daß Beschädigungen der Wischblätter und Wischerarme der Scheibenwischer von Schienenfahrzeugen beim Durchfahren einer Waschanlage durch deren Waschbürsten vermieden werden können, wobei dafür Vorsorge getroffen werden kann, daß der durch ein Bedienungsventil vorgegebene Betrieb des erfindungsgemäßen Scheiben­ wischerantriebs von der Bewegung des zugehörigen Wischerarms und des Wisch­ blatts desselben in die Waschfahrtstellung und deren Fixierung in der Wasch­ fahrtstellung unbeeinflußt bleibt. Auch kann dafür gesorgt werden, daß der erfindungsgemäße Scheibenwischerantrieb den zugehörigen Wischerarm und dessen Wischblatt automatisch in die Waschfahrtstellung bewegt und in der­ selben hält, nämlich immer dann, wenn der Antrieb des jeweiligen Schienen­ fahrzeugs auf Waschfahrt geschaltet wird.

Nachstehend ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen pneumatischen Scheibenwischerantriebs für Schienenfahrzeuge anhand einer einzigen Zeichnung beispielweise beschrieben.

Der dargestellte pneumatische Scheibenwischerantrieb für Schienenfahrzeuge weist ein Gehäuse l, einen Arbeitskolben 2, einen dazu parallelen Steuerkol­ ben 3, einen zum Steuerkolben 3 koaxialen Sperrkolben 4 und zwei zum Arbeits­ kolben 2 koaxiale Sperrkolben 5, 6 auf.

Der Arbeitskolben 2 ist in einer Bohrung 7 des Gehäuses 1 axial beweglich und weist zwei kolbenförmige Enden 2a sowie 2b auf, zwischen denen er als Zahnstange 2c ausgebildet ist. Mit der Zahnstange 2c kämmt ein Zahn­ segment 8, welches auf einer Welle 9 befestigt ist. Die Welle 9 erstreckt sich quer zum Arbeitskolben 2 und ist im Gehäuse 1 drehbar gelagert. An dem in der Zeichnung nicht sichtbaren hinteren und aus dem Gehäuse 1 heraus­ ragenden Ende der Welle 9 wird ein Wischerarm 10 befestigt, welcher am freien Ende ein Wischblatt 11 trägt. Der Wischerarm 10 ist als Parallelogramm­ gestänge ausgebildet. Das Wischblatt 11 ist an der kürzeren Querstrebe 10a des Parallelogrammgestänges befestigt, welche das der Welle 9 abgewandte Ende des Parallelogrammgestänges bildet.

Der Steuerkolben 3 ist in einer Bohrung 12 des Gehäuses 1 axial beweglich und mit vier kolbenförmigen Bunden 3a, 3b, 3c und 3d versehen. Die Bohrung 12 ist an den beiden Enden über je einen Kanal 13 bzw. 14 im Gehäuse 1 mit dessen Bohrung 7 für den Arbeitskolben 2 verbunden, welche ihrerseits an den beiden Enden über je einen Kanal 15 bzw. 16 mit dem mittleren Teil der Bohrung 12 in Verbindung steht. In letztere mündet mittig ein Druckluft­ eingang 17 des Gehäuses 1. Außerdem kommuniziert die Bohrung 12 in gewisser Entfernung von jedem ihrer beiden Enden über einen Kanal 18 bzw. 19 mit einem Entlüftungskanal 20 im Gehäuse 1.

Der vor dem in der Zeichnung linken Ende des Steuerkolbens 3 angeordnete Sperrkolben 4 ist in einer Bohrung 21 des Gehäuses 1 axial beweglich und wirkt mit seiner Kolbenstange 4a mit dem Steuerkolben 3 zusammen. Die Bohrung 21 ist über ein Schnellentlüftungsventil 22 mit einem Drucklufteingang 23 des Gehäuses 1 verbunden.

Der vor dem in der Zeichnung linken Ende 2a des Arbeitskolbens 2 angeord­ nete Sperrkolben 5 und der vor dem in der Zeichnung rechten Ende 2b des Arbeitskolbens 2 angeordnete Sperrkolben 6 ist in einer Bohrung 24 bzw. 25 des Gehäuses 1 axial beweglich und wirkt mit seiner Kolbenstange 5a bzw. 6a mit dem Arbeitskolben 2 zusammen. In die beiden Bohrungen 24 und 25 mündet jeweils ein Kanal 26 bzw. 27 im Gehäuse 1.

Es ist ein Bedienungsventil 28 mit einem Handschalthebel 29 vorgesehen, welches einen Eingang 28a und zwei Ausgänge 28b sowie 28c aufweist. Der Eingang 28a ist durch eine Leitung 30 mit einer Druckluftquelle verbunden, während die beiden Ausgänge 28b und 28c jeweils über ein Ventil 31 bzw. 32 mit dem Drucklufteingang 17 bzw. 23 des Gehäuses 1 in Verbindung stehen.

Die beiden Ventile 31 und 32 sind jeweils durch eine Eingangsleitung 33 bzw. 34 mit dem Ausgang 28b bzw. 28c des Bedienungsventils 28 und durch eine Ausgangsleitung 35 bzw. 36 mit dem Drucklufteingang 17 bzw. 23 des Gehäu­ ses 1 verbunden sowie zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stel­ lung umschaltbar. In der ersten Stellung kommuniziert die jeweilige Eingangs­ leitung 33 bzw. 34 mit der jeweiligen Ausgangsleitung 35 bzw. 36. In der zweiten Stellung ist die Eingangsleitung 33 bzw. 34 abgesperrt und kommuni­ ziert die Ausgangsleitung 35 bzw. 36 mit der freien Atmosphäre. In die erste Stellung sind die beiden Ventile 31 sowie 32 jeweils federbelastet. In die zweite Stellung können sie jeweils durch Beaufschlagung mit Druckluft ent­ gegen der Wirkung der jeweiligen Federbelastung um geschaltet werden.

Weiterhin ist ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 37 vorgesehen, welches durch eine Eingangsleitung 38 mit der zum Eingang 28a des Bedienungsventils 28 führenden Leitung 30 und somit der an dieselbe angeschlossenen Druck­ luftquelle verbunden ist, ferner durch eine sich entsprechend verzweigende Ausgangsleitung 39 mit den beiden den Sperrkolben 5 und 6 zugeordneten Kanälen 26 sowie 27 im Gehäuse 1 und den Ventilen 31 und 32.

Das elektromagnetisch betätigbare Ventil 37 ist in eine erste Stellung federbelastet, in welcher die Eingangs­ leitung 38 abgesperrt ist und die Ausgangsleitung 39 mit der freien Atmosphäre kommuniziert, und kann durch Erregen seines Elektromagneten 42 entgegen der Wirkung seiner Federbelastung in eine zweite Stellung um geschaltet wer­ den, in welcher die Eingangsleitung 38 und die Ausgangsleitung 39 mitein­ ander kommunizieren.

Der Arbeitskolben 2 dient zum Hin- und Herschwenken des Wischerarms 10 mit dem daran angebrachten Wischblatt 11, der Steuerkolben 3 zur wechsel­ weisen Beaufschlagung der beiden Enden 2a sowie 2b des Arbeitskolbens 2 mit Druckluft unter gleichzeitiger Entlüftung des jeweils anderen Endes 2b bzw. 2a. Der zum Steuerkolben 3 koaxiale Sperrkolben 4 ist dazu bestimmt, den Steuerkolben 3 in der dargestellten rechten Endstellung zu blockieren, um die mit strichpunktierten Linien angedeutete Parkstellung des Wischer­ arms 10 nebst Wischblatt 11 zu gewährleisten. Die beiden zum Arbeitskolben 2 koaxialen Sperrkolben 5 und 6 dienen zur Blockierung des Arbeitskolbens 2 in der gezeigten Zwischenstellung, in welcher der Wischerarm 10 und das Wischblatt 11 sich parallel zueinander vertikal nach oben erstrecken, wie in der Zeichnung mit ausgezogenen Linien wiedergegeben.

Der in der dargestellten Position und also mit horizontal liegendem Arbeits­ kolben 2 eingebaute Scheibenwischerantrieb funktioniert folgendermaßen.

Wenn er in Gang gesetzt werden soll, um den Wischarm 10 und das Wisch­ blatt 11 hin- und herzuschwenken, wird das Bedienungsventil 28 mittels des Handschalthebels 29 so betätigt, daß der Eingang 28a mit dem Ausgang 28b kommuniziert und der Drucklufteingang 17 des Gehäuses 1 mit Druckluft beaufschlagt wird. Der Arbeitskolben 2 bewegt sich dann zwischen zwei End­ stellungen hin und her, nämlich zwischen den beiden Enden seiner Bohrung 7 im Gehäuse 1, wobei der Steuerkolben 3 die entsprechende Umsteuerung der Druckluftbeaufschlagung und der Entlüftung des Arbeitskolbens 2 bewirkt.

Jedesmal dann, wenn der Arbeitskolben 2 die in der Zeichnung rechte End­ stellung erreicht und sein linkes kolbenförmiges Ende 2a den Kanal 13 des Gehäuses 1 überschliffen hat, wird der Steuerkolben 3 von der auf das Ende 2a des Arbeitskolbens 2 einwirkenden Druckluft beaufschlagt und in die ge­ zeigte rechte Endstellung in seiner Bohrung 12 im Gehäuse 1 bewegt, was zur Folge hat, daß der Bohrungsraum vor dem Ende 2a des Arbeitskolbens 2 über die miteinander in Verbindung gesetzten Kanäle 15 und 18, 20 des Ge­ häuses 1 entlüftet wird, ebenso wie der damit über den Kanal 13 kommuni­ zierende Bohrungsraum vor dem linken kolbenförmigen Bund 3a des Steuer­ kolbens 3, während der Bohrungsraum vor dem rechten kolbenförmigen Ende 2b des Arbeitskolbens 2 über den mit dem Drucklufteingang 17 des Gehäuses 1 in Verbindung gesetzten Kanal 16 im Gehäuse 1 mit Druckluft beaufschlagt wird.

Analog wird der Steuerkolben 3 jedesmal dann, wenn der Arbeitskolben 2 die in der Zeichnung linke Endstellung erreicht und sein rechtes kolbenförmi­ ges Ende 2b den Kanal 14 des Gehäuses 1 überschliffen hat, von der auf das Ende 2b des Arbeitskolbens 2 einwirkenden Druckluft beaufschlagt und in die linke Endstellung in seiner Bohrung 12 im Gehäuse 1 bewegt, was zur Folge hat, daß der Bohrungsraum vor dem Ende 2b des Arbeitskolbens 2 über die miteinander in Verbindung gesetzten Kanäle 16 und 19, 20 des Gehäuses 1 entlüftet wird, ebenso wie der damit über den Kanal 14 kommunizierende Bohrungsraum vor dem rechten kolbenförmigen Bund 3d des Steuerkolbens 3, während der Bohrungsraum vor dem linken kolbenförmigen Ende 2a des Ar­ beitskolbens 2 über den mit dem Drucklufteingang 17 des Gehäuses 1 in Ver­ bindung gesetzten Kanal 15 im Gehäuse 1 mit Druckluft beaufschlagt wird.

Wenn der Scheibenwischerantrieb stillgesetzt werden soll, wird das Bedienungs­ ventil 28 mittels des Handschalthebels 29 so betätigt, daß der Eingang 28a sowohl mit dem Ausgang 28b als auch mit dem Ausgang 28c kommuniziert und nicht nur der Drucklufteingang 17, sondern auch der Drucklufteingang 23 des Gehäuses 1 mit Druckluft beaufschlagt wird. Letzteres hat zur Folge, daß das Schnellentlüftungsventil 22 schließt und der Sperrkolben 4 betätigt wird, um mit seiner Kolbenstange 4a in die Bohrung 12 des Gehäuses 1 ein­ zudringen und den Steuerkolben 3 in seiner gezeigten rechten Endstellung zu blockieren. Der Arbeitskolben 2 kann also seine linke Endstellung nicht mehr verlassen, in welcher er durch die sein rechtes kolbenförmiges Ende 2b beaufschlagende Druckluft gehalten bleibt, so daß Wischerarm 10 und Wischblatt 11 in der in der Zeichnung mit strichpunktierten Linien angedeute­ ten Parkstellung fixiert sind.

Völlig unabhängig davon, in welchem Betätigungszustand sich das Bedienungs­ ventil 28 gerade befindet, können Wischerarm 10 und Wischblatt 11 in die in der Zeichnung mit ausgezogenen Linien wiedergegebene vertikale Stellung bewegt und in dieser Stellung gehalten werden, in welcher der Wischerarm 10 und das Wischblatt 11 sich parallel zueinander erstrecken. Dazu genügt es, den Elektromagneten 42 des Ventils 37 zu erregen, so daß es in seine zweite Stellung um schaltet, um die Eingangsleitung 38 und die Ausgangslei­ tung 39 miteinander zu verbinden. Dieses hat zur Folge, daß die beiden Sperr­ kolben 5 und 6 des Arbeitskolbens 2 mit Druckluft beaufschlagt werden, um mit ihren Kolbenstangen 5a und 6a in die Bohrung 7 des Gehäuses 1 ein­ zudringen und den Arbeitskolben 2 in die dargestellte Zwischenstellung zu bewegen und in derselben zu blockieren, und daß die beiden Ventile 31 und 32 mit Druckluft beaufschlagt werden, so daß sie jeweils in ihre zweite Stellung umschalten, um die jeweilige Ein­ gangsleitung 33 bzw. 34 abzusperren und die jeweilige Ausgangsleitung 35 bzw. 36 mit der freien Atmosphäre kommunizieren zu lassen, also den Druck­ lufteingang 17 des Gehäuses 1 für den Arbeitskolben 2 und den Steuerkolben 3 bzw. den Drucklufteingang 23 des Gehäuses 1 für den Sperrkolben 4 des Steuer­ kolbens 3 zu entlüften.

Es hat sich herausgestellt, daß die besagte vertikale Stellung des Wischer­ arms 10 und des darauf ausgerichteten Wischblatts 11 besonders günstig ist, um Beschädigungen derselben durch die Waschbürsten einer Waschanlage zu vermeiden, wenn das zugehörige Schienenfahrzeug durch die Waschanlage hindurchfährt. Der Elektromagnet 42 des Ventils 37 sollte also während jeder Waschfahrt des Schienenfahrzeugs erregt sein. Dieses kann automatisch da­ durch gewährleistet werden, daß der Elektromagnet 42 mit dem Waschfahrt­ schalter elektrisch verbunden wird, mit dessen Hilfe der Fahrzeugführer die relativ langsame Waschfahrt des Schienenfahrzeugs bewirkt.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Arbeitskolben
2a Ende (links)
2b Ende (rechts)
2c Zahnstange
3 Steuerkolben
3a Bund (links)
3b Bund (halb links)
3c Bund (halb rechts)
3d Bund (rechts)
4 Sperrkolben
4a Kolbenstange
5 Sperrkolben (links)
5a Kolbenstange
6 Sperrkolben (rechts)
6a Kolbenstange
7 Bohrung
8 Zahnsegment
9 Welle
10 Wischerarm
10a Querstrebe
11 Wischblatt
12 Bohrung
13 Kanal (links)
14 Kanal (rechts)
15 Kanal (links)
16 Kanal (rechts)
17 Drucklufteingang
18 Kanal (links)
19 Kanal (rechts)
20 Entlüftungskanal
21 Bohrung
22 Schnellentlüftungsventil
23 Drucklufteingang
24 Bohrung
25 Bohrung
26 Kanal
27 Kanal
28 Bedienungsventil
28a Eingang
28b Ausgang
28c Ausgang
29 Handschalthebel
30 Leitung
31 Ventil
32 Ventil
33 Eingangsleitung
34 Eingangsleitung
35 Ausgangsleitung
36 Ausgangsleitung
37 elektromagnetisch betätigbares Ventil
38 Eingangsleitung
39 Ausgangsleitung
42 Elektromagnet

Claims (7)

1. Pneumatischer Scheibenwischerantrieb für Schienenfahrzeuge mit

• a) einem Arbeitskolben, welcher zwischen zwei Endstellungen hin- und her­ bewegbar und in einer der Endstellungen festlegbar ist,
• b) einem Steuerkolben, welcher zur Umsteuerung der Druckluftbeaufschla­ gung und Entlüftung des Arbeitskolbens beim Erreichen der einen bzw. der anderen Endstellung mittels der den Arbeitskolben beaufschlagenden Druckluft zwischen zwei Endstellungen hin- bzw. herbewegbar ist, und
• c) einem druckluftbetätigbaren Sperrkolben zur Blockierung des Steuer­ kolbens in einer seiner Endstellungen und somit Festlegung des Arbeits­ kolbens in derjenigen Endstellung, in welche er bei dieser Steuerkolben­ endstellung bewegt worden ist,

gekennzeichnet durch

• d) zwei Sperrkolben (5, 6) zur Blockierung des Arbeitskolbens (2) in einer Zwischenstellung, welcher eine vertikale Stellung des Wischerarms (10) und des Wischblattes (11) zugeordnet ist, und
• e) zwei Ventile (31, 32) zur Entlüftung des Drucklufteingangs (17) für dem Arbeitskolben (2) und den Steuerkolben (3) bzw. des Drucklufteingangs (23) für den Sperrkolben (4) des Steuerkolbens (3), wobei
• f) die beiden Sperrkolben (5, 6) des Arbeitskolbens (2) und die beiden Ventile (31, 32) gemeinsam betätigbar sind.

2. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sperrkolben (5, 6) des Arbeitskolbens (2) koaxial zu dem­ selben vor dem einen bzw. dem anderen Ende desselben angeordnet sind.

3. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile (31, 32) jeweils durch eine Eingangs­ leitung (33 bzw. 34) mit einem Bedienungsventil (28) und durch eine Ausgangs­ leitung (35 bzw. 36) mit dem zugehörigen Drucklufteingang (17 bzw. 23) verbunden und zwischen zwei Stellungen um schaltbar sind, in denen die je­ weilige Eingangsleitung (33 bzw. 34) und die jeweilige Ausgangsleitung (35 bzw. 36) miteinander kommunizieren bzw. die jeweilige Eingangsleitung (33 bzw. 34) abgesperrt ist und die jeweilige Ausgangsleitung (35 bzw. 36) mit der freien Atmosphäre kommuniziert.

4. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Sperrkolben (5, 6) des Arbeitskolbens (2) und die beiden Ventile (31, 32) jeweils mittels Druckluft betätigbar und über ein gemeinsames elektromagnetisch betätigbares Ventil (37) mit Druckluft beaufschlagbar sind.

5. Scheibenwischerantrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Betätigung der beiden Sperrkolben (5, 6) des Arbeitskolbens (2) und der beiden Ventile (31, 32) mittels eines Waschfahrtschalters auslösbar ist.

6. Scheibenwischerantrieb nach Anspruch 5 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetisch betätig­ bare Ventil (37) mit dem Waschfahrtschalter elektrisch verbunden ist.