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Scheibenwischer Die Erfindung betrifft einen Scheibenwischer mit einem
Schwenkarm an einem Hauptbügel, der sich übergreifend auf Hilfsbügel abstützt, die
an einem biegsamen Wischerblatt mit quer zur Längsrichtung starrer Einlage befestigt
sind.
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Bei gekrümmten Windschutzscheiben verwandte man bisher eine Kombination
von frei drehbaren oder schwenkbaren Jochen, die durch ein mittleres Ausgleichsglied
überbrückt waren, um den von einem Federarm ausgeübten Druck zu verteilen. Diese
Anordnung, die eine Art Rahmenwerk zur Befestigung des Wischerblattes bildet, nimmt
von dem auf eine schwingende Wischerwelle befestigten Arm ein Drehmoment auf. Während
der Schwenkbewegung bestreicht das äußere Ende der Wischerleiste eine wesentlich
größere Fläche als das innere Ende. Das bedeutet, daß der äußere Teil des Wischerblattes
sich wesentlich schneller bewegt als sein innerer Teil. Hierdurch wird bei teilweise
nasser Windschutzscheibe die Reibung am äußeren Ende des Wischerblattes wesentlich
vergrößert und @ infolgedessen eine Zugwirkung auf das
Wischerblatt
ausgeübt, das sich um seine Längsachse zu drehen sucht. Da der Gummi des Wischerblattes
weich sein ruß, gibt er diesem Bestreben nach. Die Zugbeanspruchung auf die Haltevorrichtung
des Wischerblattes, die die Druckverteilung vornimmt, wird durch das notwendige
Abbiegen des Wischerblattes erhöht, ebenso die Beanspruchung der Rückenauflage des
Wischerblattes. Die Folge ist, daß bei konvexen Scheibenflächen nur der äußere Wischerteil
seine Aufgabe erfüllt, während der innere Wischerteil wesentlich langsamer auf einer
wesentlich geringer gekrümmten Fläche sich bewegt. Die Rollwirkung des. Wischerblattes
wird vergrößert, wenn die Anzahl der Verbindungsstellen in der Haltevorrichtung
sich erhöht. Ein übermäßiges Rallen oder Verdrehen des Wischerblattes hat ferner
ein Verkratzen der Windschutzscheibe zur Folge. Durch die Kratzer wiederum werden
Lichteffekte hervorgerufen, die das Blickfeld des Fahrers stören.
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Die Erfindung bezweckt, die Ursache des Überrollens der metallenen
Haltestifte des Druckverteilers zu beseitigen. Während des Schwenkeis der bekannten
Scheibenwischer wird auf das sich langsamer bewegende innere Ende des Wischerblattes
der gleiche Druck ausgeübt wie auf das äußere Ende des Blattes, das sich wesentlich
schneller bewegt. Da sich das innere Ende des Wischerblattes über eine relativ flache
Räche in der Nähe des Schwingungszentrums bewegt, während das äußere Wischerblattende
sich über eine wesentlich stärker gekrümmte, .und wesentlich. größere Fläche bewegt,
ist ein erheblicher Geschwindigkeitsunterschied vorhanden. Damit sich das äußere
Ende des Wischerblattes der Krümmung der Windschutzscheibe anpaßt, ruß auf diesen
Teil des Wischerblattes ein entsprechender Druck ausgeübt werden. Infolgedessen
ist hier für eine Anlage des Wischers an der Scheibe ein größerer Druck als für
das innere Ende des Wischerblattes erforderlich, wo nur eine geringe Abbiegung des
Rückenstreifens notwendig ist.
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Bei den hohen Fahrgeschwindigkeiten moderner Kraftfahrzeuge tritt
durch die gekrümmte Windschutzscheibe ein weiteres Problem auf. Die Luftströmungen
divergieren von der Mitte nach den Seiten. Diese Windströme stoßen auf das Ende
des Wischerblattes, wenn dieses sich einwärts bewegt, und üben eine Hubkraft aus,
die versucht, die Wischerleiste von der Außenfläche des Wischersektors abzuheben
und sie zu kippen, so daß ungewischte Flächenteile entstehen. Die Gleichförmigkeit
der Wischerbewegung wind dadurch unterbrochen, weil ein Teil der Wischerleiste nicht
arbeitet.
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Gegenstand der Erfindung ist daher ein Scheibenwischen, dessen Druckverteiler
in erster Linie dazu dient, einen Teil des Armdrucks mittels eines festen Hebels
direkt auf das sich schneller bewegende äußere Ende der Wischereinheit zu leiten
und dadurch eine . Druckübertragungslinie zu schaffen, die kein übermäßiges Spiel
gestattet und die seitliche Begrenzung des Rollens der Wischereinheit um ihre Längsachse
bewirkt. In zweiter Linie soll der Druck des Wischerarmes besser und gleichmäßiger
verteilt werden, um eine wirksamere Durchführung des Wischervorganges zu .erreichen.
Dies geschieht erfindungsgemäß durch einen Druckverteiler neuer Bauart, durch den
ein Teil des Armdruckes direkt auf das äußere Ende des Wischerblattes und seine
biegsame Rückfläche übertragen wird, während der restliche Teil des Druckes über
die sich nach innen erstreckende Länge des Wischerblattes verteilt wird, und zwar
entsprechend den individuellen Erfordernissen der verschiedenen Teile des Wischerblattes.
Der -dargestellte Verteiler bildet eine Art Überbrückungsrahmen unter Verwendung
eines Hebelwerks oder mehrerer Hebelwerke, um abgestufte Druckanteile auf die Wischereinheit
zu übertragen, und zwar beginnend mit einem größeren Druck auf das äußere Ende der
Wischereinheit und mit nach dem -Innenende der Wischerleiste abnehmenden Druckanteilen.
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Es sind bereits Scheibenwischer bekannt, deren Bauart im Bedarfsfall
ein Auswechseln des Wischerblattes ermöglichen und deren eigentliches Wischerblatt
abnehmbar an einem Druckverteilungsbügel an verschiedenen Punkten mit einer gewissen
Beweglichkeit befestigt sein sollte. Zu diesem Zweck war an dem Schwenkarm der mit
seinen Enden auf zwei Hilfsbügeln aufliegende, druckverteilende Hauptbügel so befestigt,
daß seine Enden eine gewisse Längsbeweglichkeit aufweisen, um einer Streckung des
Wischerblattes folgen zu können; die Hilfsbügel faßten dann mit ihren Enden um .das
eigentliche Wischerblatt. Mit diesem bekannten. Scheibenwischer war aber die vorstehend
erwähnte Ursache des Überrollens nicht zu beseitigen, ebensowenig wie mit einem
anderen bekanntgewordenen Wischer, bei dem ein druckverteilender Hauptbügel mit
seinen beiden Enden auf den Mitten zweier Hilfsbügel aufruhte, die erst mit ihren
Enden das eigentliche Wischerblatt umfaßten und die Verbindung zwischen Bügel und
Wischerblatt herstellten.
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Der Erfindungsgegenstand beseitigt die geschilderten Nachteile dadurch,
daß im Anschluß an den ersten Bügel, der mit beiden Enden auf dem Wischerblatt befestigt
ist, die übrigen Bügel derart hintereinander gestaffelt sind, daß sie sich übergreifend
mit dem einen Ende auf den jeweils benachbarten Bügel und mit dem anderen Ende auf
das Wischerblatt stützen. Mit .dem Halter des Schwenkarmes ist ein _Druckverteilungsbügel
verbunden, der mit einem Ende das Wischerblatt umfaßt und mit dem anderen beweglich
mit einem zweiten Bügel verbunden ist, der seinerseits mit einem Ende das Wischerblatt
umfaßt und mit dem andern auf einem dritten Bügel aufliegen kann.. Dabei -können
die nicht das Wischerblatt umgreifenden Enden. der Bügel rät den Hilfsbügeln etwa
in deren Mitten gelenkig verbunden. sein.
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Ein Teil des Federdruckes des Wischerarmes wird demgemäß auf' einen
Zwischenpunkt eines . festen primären Hebels übertragen, -dessen äußeres
Endet
unmittelbar mit dem äußeren Ende des Wischerblattes verbunden ist, während das innere
Ende des Hebels auf einem Zwischenteil eines zweiten Hebels aufliegt. Der zweite
Hebel seinerseits ist in ähnlicher Weise mit seinem äußeren Ende mit der Wischereinheit
verbunden, und zwar einwärts vom Außenende der Wischereinheit, während das innnere
Ende des zweiten Hebels unterhalb des ersten Hebels endet und sich gegen ein Grundglied
legt, vorzugsweise ein Joch. Dieses Joch ist mit dem inneren Ende der Wischereinheit
verbunden. Das äußere Ende des ersten Hebels ist so geformt, daß das Wischerblatt
von seinem äußeren Ende festgehalten wird und nur um ein begrenztes Maß bei Beginn
jedes Wischerhubes kippen kann.
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Die Umkehr des äußeren Endes der Wischerläppe des Wischerblattes erfolgt
schnell und ehe der übrige Teil der Wischerkante sich umkippt, und zwar in erster
Linie durch die direkte Verbindung des Endes des Wischerblattes mit dem Wischerarm.
Am innneren Ende des Wischerblattes wird das Umkippen dadurch verzögert, daß die
Verbindung mit dem Arm weiter fort liegt. Das schnellere Umrollen der Wischerlippe
am äußeren Ende in Verbindung mit dem verzögerten Umrollen am inneren Ende des Wischerblattes
erzeugt eine ausgesprochen spiralförmige Bewegung der Lippe des Wischerblattes.
Diese Bewegung bildet gewissermaßen eine fortschreitende Wellenbewegung der Wischerlippe,
welche vom äußeren Ende nach innen verläuft. Bei dieser spiralförmigen Bewegung
der Wischerlippe wird jeder Teil der Lippe vom einen Ende zum anderen verdreht,
wodurch seine Oberfläche sich streckt und zusammenpreßt und infolgedessen etwa sich
bildendes Eis abplatzt und nicht am Wischerblatt haften kann.
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Dadurch, daß auf das äußere Ende :des Wischerblattes ein direkter
Druck ausgeübt wird, wird dieses Ende stärker gegen die entsprechende Glasfläche
gedrückt. Auf die Teile der Wischereinheit, welche innerhalb des äußeren Endes liegen,
wird dagegen der Druck des Wischerarmes indirekt übertragen, und zwar unterteilt
durch den zweiten Hebel und das Joch, um einen relativ leichteren Druck auf das
weniger fest gelagerte Ende der Wischereinheit auszuüben. Grundsätzlich erfolgt
die Verteilung des Druckes des Wischerarmes auf zwei schwenkende Berührungspunkte
außerhalb der Befestigungsstelle des Wischerarmes an der Wischereinheit und durch
vier schwenkende Berührungspunkte innerhalb der Kupplungsstelle, um den Schwerpunkt
des Wischerblattes nach innen zu verlegen. Durch diese Maßnahme wird, außer der
Ausübung des Druckes zur Anpassung der federnden Rückseite des Wischerblattes an
die Scheibenform, die Befestigungsstelle des Armes am Wischer zu einem sich frei
schwenkenden Drehpunkt, um welchen der Halterahmen in einer zur Glasebene senkrechten
Ebene gedreht wird, wodurch das innere Ende der Wischereinheit, welches die Glasfläche
innerhalb der Armkupplungsstelle berührt, eine Basis für das Hebelwerk bildet, welches
den. Druck des Wischerarmes auf das äußere Ende überträgt.
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Die vorstehenden und weitere Zwecke der Erfindung ergeben sich aus
der Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. In dieser zeigt Fig. i eine Teilvorderansicht
einer Windschutzscheibe mit einem Scheibenwischer gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine
Seitenansicht eines Scheibenwischers gemäß der Erfindung, unter Fortlassung bestimmter
Teile, Fig. 3 eine Stirnansicht in Richtung der Linie III-III von Fig. 2 gesehen,
Fig. 4 eine Seitenansicht einer' anderen Ausführungsform und Fig. 5 eine teilweise
Endansicht dieser zweiten Ausführungsform.
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In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen i ein biegsames Wischerblatt
und mit dem Bezugszeichen 2 eine sich der Oberfläche der Windschutzscheibe anpassende
Rückenstütze für dasselbe bezeichnet. Der Wischerkörper besteht für gewöhnlich aus
Gummi, und zwar entweder aus natürlichem oder künstlichem Gummi, und hat eine seitlich
abbiegbare Wischkante 3, während die Rückseite vorzugsweise aus einem federnden
Streifen besteht, welcher aus Blech gestanzt ist und eine Stütze für die Wischerkante
bildet, indem der Blechstreifen in einer Richtung biegsam ist, um sich der Krümmung
der Windschutzscheibe anzupassen, dagegen quer zu dieser Biegerichtung unbiegsam
ist, um eine seitliche Versteifung zu bilden. Die Wischerleiste mit ihrer Verstärkung
wird über die Oberfläche der Windschutzscheibe geschwenkt, und zwar mittels einer
Welle 4, an welcher ein Schwenkarm 5 und ein Wischerarm 6 befestigt ist. Der Wischerarm
6 ist mit dem Schwenkarm 5 bei 7 gelenkig verbunden. Eine Feder 8 drückt den Scheibenwischer
in .der üblichen Weise nachgiebig gegen die Windschutzscheibe.
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Der Druckverteiler ist als Halter ausgebildet, welcher einen primären
Bügel g aufweist, dessen eines Ende Io das äußere Ende der Wischereinheit umfaßt.
Ein zweiter Bügel i i erfaßt mit seinem Ende 12 die Wischereinheit an einer Stelle,
welche von der ersten Verbindungsstelle, von 10 aus gesehen, einwärts liegt. Die
Verbindungsstelle bei I2 ist als Führung ausgebildet. Schließlich. ist ein den Druck
ausgleichendes Joch I3 vorgesehen, dessen beide Enden 14 und I5 den inneren. Teil
der Wischereinheit an zwei verschiedenen Punkten ihrer Länge umfassen. Bei der dargestellten
Bügelanordnung handelt es sich um eine Dreifachanordnung, bei welcher der Druck
zwischen dem Drehpunkt und der Belastung wirkt, iso daß die Belastung stets kleiner
ist als der Druck. Die vier Berührungspunkte i o, 12, 14 und 15 liegen längs der
Wischereinheit lind teilen den Druck in vorbestimmter Weise auf, gestatten jedoch
eine freie Längsbewegung zwischen den Hebelbügeln oder, damit die Wischereinheit
sich der Oberfläche der Windschutzscheibe anpassen kann. Jeder Hobel ist gleitend
mit der Wischereinheit verbunden, so daß
die Wischereinheit sich
leicht abbiegen kann, um sich der Oberflächenform anzupassen. Das gegenüberliegende
Ende des Hebels 9 ist bei 16 mit dem zweiten Hebel zwischen dessen Enden drehbar
verbunden, während der zweite Hebel seinerseits mit- dem Joch 13 zwischen dessen
Enden bei 17 in ähnlicher Weise verbunden ist. Hierdurch entsteht ein Rahmen, welcher
aus einem System von Hebeln besteht, in welchem die Hebel einander überlappen und
jeder Hebel an einem Ende in einem Drehpunkt befestigt ist, wie er durch die Augen
I$ bestimmt wird, welche in Vertiefungen I9 eingreifen. Das Ende jedes Hebels, welches
die Wischereinheit erfaßt, und das betreffende Ende des Joches ist gleitbar mit
der Wischereinheit verbunden, und zwar durch ein Paar Klemmfüße 2o, welche sich
auf die Rückseite der Wischereinheit auflegen und auf sie einen ausgeglichenen Druck
auf die gegenüberliegenden Seitenkanten des Verstärkungsstreifens ausüben. Die Füße
haben klauenartige Verlängerungen 2I, welche sich lose um den Rückenteil der Wischer-leiste
legen. Bei der dargestellten Ausführungsform hat der bieg-. same Verstärkungsstreifen
:2 aufrechte Verankerungsnasen 22, um die Wischerleiste und ihre Rückenstütze in
Arbeitsverbindung zu halten.
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Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß der Armdruck direkt auf den
ersten Druckverteilungshebel 9 wirkt und daß ein Teil des Federdruckes direkt auf
das äußere Ende der Wischereinheit 1; 2 übertragen wird, während der restliche Teil
des Druckes indirekt durch die Gelenke 16, 17, 14 und 15 übertragen wird. Der direkt
wirkende Druck verläuft durch einen Punkt oder eine quer gerichtete Berührungslinie,
wo er am wirksamsten ist, um die Wischer-leiste der Oberflächenform anzupassen.
Es ist -ferner ersichtlich, daß der restliche Teil des Armdruckes auf das Joch 13
wirkt und hier nochmals unterteilt wird, so daß der untere Teil der Wischerleiste
nur. einem verhältnismäßig schwachen Druck ausgesetzt ist, weil hier ein starker
Druck weder erwünscht noch notwendig .ist. Das Joch 13 ist mit beiden Enden mit
der Wischereinheit verbunden und bildet :daher eine Art Grundglied, um den inneren
Teil des Armdruckes relativ leicht auf den inneren Teil der Wischerleiste zu verteilen.
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Der zweite Hebel II bildet ein Zwischenglied, um einen vorbestimmten
Federdruck auf den äußeren Endteil der Wischerleiste auszuüben, jedoch an einer
Stelle, welche von dem Druckpunkt Io des Hebels 9 einwärts liegt. Das innere Ende
des Hebels 9 liegt auf einem Abschnitt des zweiten Hebels i i, welcher seinerseits
auf einem. Zwischenab-schnitt des Joches liegt. Die örtliche Anordnung der Drehpunkte
bestimmt die Aufteilung des Armdruckes auf die entsprechenden Flächen der Wischerleiste.
Das Kupplungsstück 23, mit welchem der Wischer am Wischerarm 6 befestigt ist, ist
vorzugsweise fest am Arm 9 befestigt. Die Wahl seiner Befestigungsstelle dient,
ebenso wie die Wahl der Drehpunkte 16 und 17, zur Aufteilung des Armdruckes längs
der Wischerleiste. Der Hebel II bildet einen Träger für .den mittleren Teil der
Wischerleiste zwischen den Befestigungspunkten Io und 14 und gleichzeitig eine seitliche
Stütze, um den mittleren Teil der langen Wischerleiste zu führen. Die beiden .Hebel
9 und II, welche den Druck zur Anpassung an die Windschutzscheibenfläche auf den
äußeren Teil der Wischerleiste leiten, sind beide einwärts des Kupplungsstückes
23 drehbar und infolgedessen einwärts von dem Punkt, an welchem der Armruck anfänglich
auf den Verteiler wirkt. Der Drehpunkt des Hebels 9 bei 16 auf dem zweiten Hebel
II und der Drehpunkt des Hebels II bei 17 auf dem Druckverteilungsjoch 13, wobei
beide Drehpunkte in der Nähe der Befestigungspunkte 14 und 15 des Joches 13 am inneren
Teil der Wischerleiste liegen, bewirken, daß die Verbindungspunkte 16 und 17 auf
dem sich langsamer bewegenden Teil der Wischerleiste liegen; während die äußeren
Enden der Hebel 9 und II direkt mit der Wischerleiste außerhalb des Kupplungsstückes
23 verbunden sind. Hierdurch werden nur zwei der verschiedenen Verbindungspunkte
auf dem sich schneller bewegenden Ende ,der Wischerleiste festgelegt, wobei der
äußere Verbindungspunkt den Armdruck direkt aufnimmt und hierdurch ein unkontrolliertes
Lösen der Wischerleiste von der Windschutzscheibe verhindert. " " Der Druckverteiler
gemäß Fig. 4 und 5 besteht aus einem Grundteil oder Joch 13', welches den Druck
auf das innere Ende der Wischerleiste verteilt, um den Armdruck in kleinere Teildrücke
aufzuteilen, einem zweiten Hebel i i', dessen eines Ende im Mittelteil des Jochs
drehbar gelagert ist und dessen anderes Ende bis zum äußeren Teil .der Wischerleiste
I'- reicht, und einem Haupthebel 9', dessen eines Ende an einem Zwischenabschnitt
des Hebels II' drehbar gelagert ist und dessen anderes Ende bis zum äußeren Ende
der Wischereinheit reicht, um ihr eine feste Stütze zu geben.
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Der Kupplungsarm 23 ist direkt am Hebel 9' befestigt. Die Klauen 21'
des Druckfußes 2o' der Hebel g' und II' umfassen die Längskanten des Verstärkungsstreifens
2' an seinen äußeren Endteilen, während die anderen Enden der Hebel gegenüber. dem
Joch 13' schwenkbar gelagert sind.
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In Fig. 2 und 3 umfaßt der Druckfuß 2o mit seinen Klauenverlängerungen
die gegenüberliegenden Seitenkanten des Verstärkungsstreifens 2, um letzteren- in
seiner Arbeitsstellung zu halten, so daß er sich in der Längsrichtung der Krümmung
der Windschutzscheibe anpassen kann, während er in der Querrichtung unbiegsam ist,
damit die Wischerkante über die Windschutzscheibenfläche schwingt. Bei dieser Ausführungsfo.nm
erfassen die Klauen den biegsamen Streifen durch den Gummi. Bei der Ausführungsform
gemäß Fig, 4 und 5 dagegen erfassen sie den biegsamen Streifen 2-' direkt.
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Bei beiden Ausführungsformen wind, ein vorbestimmter Anteil des Armdruckes
direkt auf das äußere Ende des Wischerblattes durch einen aus einem Stück bestehende
festen Hebel übertragen, an welchem das Armkupplungsstück 23 befestigt
ist.
Infolgedessen muß jede Kraft, welche auf das äußere Ende des Wischerblattes wirkt,
um diese durch heftige Windströmungen anzuheben, gegen diesen direkten Armdruck
wirken. Bei kürzeren Scheibenwischern kann der zweite Hebel fortfallen. Wenn ein
langer Scheibenwischer notwendig ist, so kann der zweite Hebel oder auch noch ein
dritter Hebel eingefügt werden, um die Zahl der hintereinandergeschalteten Hebel
zu vergrößern, während trotzdem der Kupplungsteil 23 auf dem äußersten Hebel in
seiner Stellung bleibt und auf das äußerste Ende des Wischerblattes einen direkten
Druck ausübt, um dem Wind eine möglichst geringe Fläche zu bieten.
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Die Verbesserung durch diese Bauart dient dazu, die Hubwirkung des
Windes auf dreierlei Weise zu verringern: I. Durch die Anordnung wird die dem Wind
ausgesetzte Fläche verringert; 2. ein Teil des Armdruckes wird direkt .auf das äußerste.
am meisten empfindliche Ende des Wischerblattes geleitet; 3. an dieser Stelle wird
eine direkte und starre Aufstützung der Wischerleiste erreicht und dadurch die Wischerleiste
hier gegen Verwindung und Verdrehung gesichert.
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Durch diese Ausbildung werden die Ein- und Auswärtsbewegungen des
äußeren Endes der Wischerleiste mit einem Minimum von Drehpunkten erreicht, und
zwar durch die Anordnung der direkten Hebelkonstruktion, so daß an der Stelle, wo
das Bewegungsausmaß des Wischers am größten ist, die Gefahr einer Abbiegung oder
Störung am meisten verringert wird. Hierdurch wird auch die Wischleistung selbst
verbessert.
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In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß unabhängig von der Anzahl
der verwendeten Druckverteilungshebel, die Höhe des Kupplungsarmes sehr gering bleibt.
Die Höhe und Ausdehnung des Druckverteilers bleibt gleichfalls gering, so daß durch
die Windströmungen auch eine geringe Hubwirkung auf den Wischer ausgeübt wird. Die
Hebel umfassen einzeln die Wischereinheit und sind mit ihrem anderen Ende mit dem
nächstfolgenden Hebel gelenkig verbunden, während nur der innerste Hebel als eine
Verankerung das Joch der beweglichen Verbindung bildet.
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Da die Hebel innerhalb der Befestigungsstelle 23 des Armes angelenkt
sind, liegt der Schwerpunkt der Wischerleiste innerhalb der Stelle 23 und daher
von ihrem Außenende entfernt. Hierdurch ergibt sich eine entscheidende Verringerung
des Trägheitsmomentes der Wischerleiste bei ihrer Schwingbewegung auf der Windschutzscheibe
und eine Verringerung des Überlaufens bei der Umlcehr der Wischerbewegung.