EP1373034A1 - Wischblatt zum reinigen von scheiben, insbesondere von kraftfahrzeugen und verfahren zum herstellen des wischblatts - Google Patents
Wischblatt zum reinigen von scheiben, insbesondere von kraftfahrzeugen und verfahren zum herstellen des wischblattsInfo
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- EP1373034A1 EP1373034A1 EP02714068A EP02714068A EP1373034A1 EP 1373034 A1 EP1373034 A1 EP 1373034A1 EP 02714068 A EP02714068 A EP 02714068A EP 02714068 A EP02714068 A EP 02714068A EP 1373034 A1 EP1373034 A1 EP 1373034A1
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- wiper
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Definitions
- Wiper blade for cleaning windows in particular of motor vehicles and method for producing the wiper blade
- the support element is intended to ensure as uniform a distribution as possible of the wiper blade contact pressure emanating from the wiper arm on the windshield over the entire wiping area covered by the wiper blade.
- the curvature of the wiper blade must therefore be somewhat stronger than the greatest curvature measured on the windshield to be wiped in the wiping field, because during wiping operation it has to press the wiper strip or its wiper lip against the windshield with a certain force against the windshield. If this force exceeds a certain size, however, the drive unit - electric motor and a subordinate transmission - is overloaded, while at too low cleaning power the cleaning quality on the pane suffers.
- An essential requirement of the support element is therefore a long service life of the predetermined shaping curvature within relatively narrow tolerances, which is responsible for the correct distribution of the contact pressure coming from the wiper arm.
- the necessary transverse stiffening of the rubber-elastic wiper strip is also effected solely by the support element.
- the support element thus replaces the complex support bracket construction with two spring rails arranged in the wiper strip, as is practiced with conventional wiper blades (DE-OS 15 05 ' 257).
- wiper blades DE-OS 15 05 ' 257
- the contact force exerted by a wiper arm on a main bracket and directed toward the window is transmitted to two claw brackets and distributed by these to the rubber-elastic wiper strip via four claws.
- the two spring rails of this wiper blade primarily ensure a transverse stiffening of the wiper strip between the claws when the wiper blade is moved across the window across its longitudinal extent.
- the connecting device for the wiper arm is riveted to the support element.
- the bores required for this in the supporting element influence its spring properties in a manner which is difficult to control, because the material structure resulting from the production of the starting material is interrupted several times.
- the connecting device is connected in one piece to the support element, because this is formed by two raised tabs on the support element.
- the manufacture of the necessary, relative sharp-edged bending edge places certain requirements on the material available for the support element, which, however, oppose the requirement for a long service life of the support element spring properties.
- connection device is welded to the support element. This, in itself, simple, inexpensive and also only insignificantly influencing the spring properties of the support element
- a wiper blade results, the supporting element of which is due to the relatively low carbon content is easy to weld. There is no brittleness in the area of the welded joint, so that the associated adverse effects are avoided. The small proportions of phosphorus and sulfur also contribute to this.
- a wiper blade with such a support element is particularly suitable for wiping panes with a moderate spherical curvature.
- the heat-treatable steel used for the support element still has a chromium content of 0.30% to 0.60% and is additionally provided with a boron content of at least 0.0008%, the result is a wiper blade , whose support element has a very low relaxation in its spring direction and moreover has improved properties with regard to hardenability, weldability and formability.
- a further improvement in the requirements placed on the support element of the wiper blade is achieved if the tempering steel for producing the support element has the following alloy proportions: carbon 0.24% to 0.36%, silicon 0.40%, manganese 1.10% to 1 , 50%, phosphorus 0.035%, sulfur 0.40%, chromium 0.30 to 0.60% and boron 0.0008%.
- the tempering steel for producing the support element has the following alloy proportions: carbon 0.24% to 0.36%, silicon 0.40%, manganese 1.10% to 1 , 50%, phosphorus 0.035%, sulfur 0.40%, chromium 0.30 to 0.60% and boron 0.0008%.
- the following additional alloy components are added to the heat-treatable steel for producing the supporting element: aluminum 0.04% and niobium 0.03%. Improve these alloy components too the hardenability, the weldability and the formability of the wiper blade support element.
- the heat-treatable steel for producing the support element in accordance with the alternative proposal has the following alloy proportions: carbon 0.18%, silicon 0.50%, manganese 1.80%, phosphorus 0.015%, sulfur 0.002%, aluminum 0, 04%, niobium 0.03%. Also in such a heat-treatable steel occurred the mentioned deficiencies' in the region of the problematic weld zone does not occur. The hardenability and the formability or the service life of the shaping curvature are also decisively improved here.
- a wire with a round cross section is used as the starting material for the support element, which wire is wasted on two opposite sides by cold rolling is formed into a band.
- the material structure that results when the wire is drawn is not interrupted, but merely reshaped, which is particularly advantageous for the service life of the shaping curvature of the support element.
- FIG. 1 shows the basic illustration of a wiper blade according to the invention in a side view
- FIG. 2 shows a partial view of a first embodiment of the wiper blade according to FIG. 1, stretched and shown in perspective
- FIG. 3 shows a section through the wiper blade according to FIG. 2 along the line III-III 4 shows the arrangement according to FIG. 2 in another embodiment of the wiper blade
- FIG. 5 shows a section through the wiper blade according to FIG. 4 along the line VV in an enlarged representation
- FIG. 6 shows the sectional area of a support element belonging to the wiper blade in a scale representation.
- a wiper blade 10 shown in FIG. 1 has a band-like, elongated, spring-elastic support element 12 (FIGS. 2 and 3), on the lower side 13 of which, facing the window, an elongated, rubber-elastic wiper strip 14 is fastened parallel to the longitudinal axis.
- the wiper blade-side part 15 of a connecting device is arranged in the central portion thereof, with the aid of which the wiper blade 10 can be connected in an articulated manner to a driven wiper arm 16 shown in phantom.
- the wiper arm 16 is provided at its free end with the wiper arm-side part 18 of the connecting device, which is not shown in detail.
- the wiper blade 16 is loaded in the direction of the arrow 20 toward the window to be wiped - for example the windshield of a motor vehicle - the surface of which is indicated in FIG. 1 by a line 22 shown in broken lines. Since line 22 has the strongest curvature of the To represent the surface of the window, it is clearly evident that the shaping curvature of the still unloaded wiper blade resting with its two ends against the window is stronger than the maximum window curvature (FIG. 1). Under the contact pressure (arrow 20), the wiper blade 10, with its wiper lip 24, lies against the window surface 22 to be wiped over its entire length.
- the connection device is simultaneously designed as an articulated connection between the wiper blade and the wiper arm.
- the wiper blade 10 or the wiper strip 14 with its wiper lip 24 must also adapt to the course of the curvature of the window, which changes constantly during the wiping operation, which is indicated by the two double arrows 26 in FIG. 1.
- This oscillating movement extends from the ends of the wiper blade 10 or the support element 12 - steadily decreasing - to the part 15 of the connecting device on the wiper blade side.
- the welded connection is exposed to a permanent alternating load.
- the support element 12 made of resilient steel comprises two spring rails 40 which are arranged at a distance from one another and run parallel to one another.
- the two Spring rails are arranged with their mutually facing inner edges in open longitudinal grooves of the dash-dotted wiper strip 14. They are fixed in relation to each other at their two ends by bridge-like webs 42.
- the part 15 of the connecting device arranged in the central region of the wiper blade 10 or the support element 12 also contributes to this. Both the part 15 of the connection device and the bridge-like webs 42 are arranged on the upper band surface 11 and welded to the two spring rails 40.
- the supporting element is thus stiffened in the area of part 15, while the two sections between the ends of the supporting element and the part 15 can carry out the required oscillating movement (double arrows 26).
- the two spring rails 40 lie in these associated, laterally open longitudinal grooves 17 of the wiper strip 14 (FIG. 3), so that it is held on the support element 12.
- the support element 112 is formed as a one-piece band, in the central portion of which, on the upper band surface 44 facing away from the window, the wiper blade-side part 15 of the connecting device is welded.
- the rubber-elastic wiper strip 114 is fastened, for example glued or vulcanized, to the lower band surface 46 facing the pane.
- the central section of the support element 112, which is firmly connected to the part 15, is stiffened, while the two free sections of the wiper blade or the support element are able to carry out the required oscillating movement (double arrows 26).
- the shaping curvature should have the longest possible service life.
- the welded connection between the part 15 of the connecting device and the support element 12 or 112 or between the webs 42 and the support element 12 should be corrosion-resistant and without pores or cracks, so that during the continuous oscillating movement (arrows 26 in FIG. 1) during the Wiping operation does not lead to permanent breaks in the area of the welded connection.
- tempering steel that has the following alloy proportions:
- Such steels are at least suitable for wiper blades for windows, - lo ⁇
- the addition of the chromium portion considerably improves the relaxation, while the hardenability, the weldability and the deformability of the support element are considerably improved with the addition of boron with regard to the requirements placed on it.
- the inexpensive heat-treatable steel used to produce the support element has the following alloy proportions: carbon (C) 0.24% to 0.36%, silicon (Si) 0.40%, manganese (Mn) 1.10 to 1.50%; Phosphorus (P) 0.035%; Sulfur (S) 0.40%; Chromium (Cr) 0.30 to 0.60.% And boron (B) 0.0008%.
- the above-mentioned tempering steel which only contains the alloy components carbon, silicon, manganese, phosphorus and sulfur, is also significantly improved in terms of the required properties if it also contains aluminum (Al) as a further alloy component. 0.04% and niobium (Nb) 0.03%.
- tempering steel has the following alloy proportions: carbon (C) 0.18 . %, Silicon (Si) 0.50%, manganese (Mn) 1.8%, phosphorus (P) 0.015%, sulfur ( ⁇ ) 0.002%, aluminum (AI) 0.04% and niobium (Nb) 0.03 %.
- a band-like elongated for making, made of a resilient steel, belonging to a wiper blade support member is used as formemateriäl a wire with a round cross-section which is deformed by cold rolling at two ⁇ opposite sides without waste into a tape.
- This method can be used both for the two spring rails (FIG. 2) and for the spring band 112 (FIG. 4).
- FIG. 6 thus shows the configuration of both a section through a spring rail 40 and a section through the support element 112.
- the inner material structure resulting from the shaping has a particularly favorable effect on the service life of the dynamically loaded shaping curvature of the support element.
- the further process steps for producing the support element can then take place in a sequence that is sensible in terms of production technology.
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Abstract
Es wird ein Wischblatt zum Reinigen von Scheiben von Kraftfahrzeugen vorgeschlagen, das mit einer langgestreckten, gummielastischen, an der Scheibe anlegbaren Wischleiste versehen ist, welche an der einen, der Scheibe zugewandten unteren Bandfläche (13) eines bandartig langgestreckten, aus einem federelastischen Stahl gefertigten Tragelements (12) angeordnet ist, an dessen anderem, von der Scheibe abgewandten oberen Bandfläche (11) im Mittelabschnitt des Tragelements eine Vorrichtung (15) zum Anschliessen des Wischblatts an das freie zur Scheibe belastete Ende eines am Kraftfahrzeug geführten, angetriebenen Wischerarm (16) angeschweisst ist. Als besonders vorteilhaft hinsichtlich den an das Tragelement gestellten Anforderungen hat es sich erwiesen, wenn das Tragelement aus einem legierten Vergütungsstahl gefertigt ist, der folgende Legierungsanteile aufweist: Kohlenstoff (C) 0.18 % bis 0.36 %; Silizium (Si) 0.40 % bis 0.50 %; Mangan (Mn) 1.10 % bis 1.80 %; Phosphor (P) 0.015 % bis 0.035 % und Schwefel (S) 0.035 % bis 0.04 %.
Description
Wischblatt zum Reinigen von Scheiben, insbesondere von Kraftfahrzeugen und Verfahren zum Herstellen des Wischblatts
Stand der Technik
Bei Wischblättern der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Art soll das Tragelement über das gesamte vom Wischblatt bestrichene Wischfeld eine möglichst gleichmäßige Verteilung des vom Wischerarm ausgehenden Wischblatt- Anpreßdrucks an der Scheibe gewährleistet . Durch eine entsprechende formgebende Krümmung des unbelasteten Tragelements - also wenn das Wischblatt nur mit seinen beiden Enden an der Scheibe anliegt (Fig. 1) - werden die Enden der im Betrieb des Wischblatts vollständig an der Scheibe angelegten Wischleiste durch das dann gespannte Tragelement zur Scheibe belastet, auch wenn sich die Krümmungsradien von sphärisch gekrümmten Fahrzeugseheiben bei jeder Wischblattposition ändern. Die Krümmung des Wischblatts muß also etwas stärker sein als die im Wischfeld an der zu wischenden Scheibe gemessene stärkste Krümmung, weil es während des Wischbetriebs die Wischleiste, bzw. deren an der Scheibe anliegende Wischlippe, mit einer bestimmten Kraft gegen die Scheibe drücken muß. Wenn diese Kraft eine bestimmte Größe übersteigt, wird aber das Antriebsaggregat - Elektromotor und ein diesem nachgeordnetes Getriebe - überlastet, während bei zu
geringer Anlagekraft die Reinigungsqualität an der Scheibe leidet. Eine wesentliche Forderung an das Tragelement ist deshalb eine hohe Standzeit der vorbestimmten formgebenden Krümmung innerhalb relativ enger Toleranzen, welche für die ordnungsgemäße Verteilung des vom Wischerarm kommenden Anpreßdrucks zuständig ist. Darüber hinaus wird alleine durch das Tragelement auch die notwendige Querversteifung der gummielastischen Wischleiste bewirkt . Das Tragelement ersetzt somit die aufwendige Tragbügelkonstruktion mit zwei in der Wischleiste angeordneten Federschienen, wie sie bei herkömmlichen Wischblättern praktiziert wird (DE-OS 15 05 '257) . Bei einem solchen Wischblatt wird nämlich die von einem Wischerarm auf -einen_ Hauptbügel ausgeübte, zur Scheibe gerichtete Auflagekraft auf zwei Krallenbügel übertragen und von diesen über vier Krallen auf die gummielastische Wischleiste verteilt. Die beiden Federschienen dieses Wischblatts sorgen in erster Linie für eine Querversteifung der Wischleiste zwischen den Krallen, wenn das Wischblatt quer zu seiner Längserstreckung über die Scheibe verschoben wird.
Bei einem bekannten Wischblatt der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Art (DE-PS 12 47 161) ist die Anschlußvorrichtung für den Wischerarm mit dem Tragelement vernietet. Die dazu im Tragelement erforderlichen Bohrungen beeinflussen dessen Federeigenschaften in einer nur schwer beherrschbaren Weise, weil die beim Herstellen des Ausgangsmaterials sich ergebende MaterialStruktur mehrfach unterbrochen wird.
Bei einem anderen bekannten Wischblatt der gattungsgemäßen Art (DE-PS 26 14 457) ist die Anschlußvorrichtung einstückig mit dem Tragelement verbunden, weil diese durch zwei am Tragelement vorhandene hochgestellte Lappen gebildet ist. Die Herstellung der dazu erforderlichen, relativ
scharfkantigen Biegekante stellt bestimmte An orderungen an das für das Tragelement vorhandene Material, welche aber der Forderung nach einer hohen Standzeit der Tragelement- Federeigenschaften entgegenstehen.
Bei einem weiteren bekannten Wischblatt der in Rede stehenden Art (DE-197 18 490.1) ist die Anschlußvorrichtung mit dem Tragelement verschweißt. Diese an sich einfache, kostengünstige und auch die Federeigenschaften des Tragelements nur unwesentlich beeinflussende
Schweißverbindung führt jedoch bei den Federbandstählen, wie sie zur Herstellung der Federschienen für die bekannten, oben erwähnten Bügelsystem-Wischblätter verwendet werden, zu Porenbildung, Mikrorissen durch Sprödigkeit im Schweißbereich, Neuhärtezonen in der Schweißnaht und dergleichen. Diese Mängel können auch mit einer kostenintensiven thermischen Zwischenbehandlung nur teilweise behoben werden. Auch weitere Schritte des Herstellungsverfahrens für das mit der Anschlußvorrichtung versehene Tragelement, wie z.B. dessen die störende' Spiegelung bei blanken Stählen vermeidende Lackierung, sind bei diesen Stählen kaum in einer befriedigenden Qualität zu erreichen. Weiter ist bei diesen Federbandstählen die geforderte, Formstabilität für die für jede Scheibenkontur speziell ermittelte formgebende Krümmung und die Einhaltung der notwendigen Toleranzen nicht dauerhaft gewährleistet. Sie sind ohne Einschränkung also nur bei Wischblättern für ebene Scheiben verwendbar, wo das Tragelement nur statisch belastet wird.
Vorteile der Erfindung
Bei dem erfindungsgemäßen Wischblatt mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ergibt sich ein Wischblatt, dessen Tragelement infolge des relativ geringen Kohlenstoffgehalts
gut schweißbar ist. Im Bereich der Schweißverbindung ergibt sich dabei keine Sprödigkeit, so daß die damit verbundenen nachteiligen Auswirkungen vermieden werden. Dazu tragen auch die geringen Anteile von Phosphor und Schwefel bei . Ein Wischblatt mit einem derartigen Tragelement ist besonders geeignet zum Wischen von Scheiben mit mäßiger sphärischer Krümmun .
Wenn in Weiterbildung der Erfindung der für das Tragelement verwendete Vergütungsstahl noch einen Chrom-Anteil von 0,30 % bis 0,60 % aufweist und darüber hinaus noch mit einem Bor- Anteil von mindestens 0,0008 % versehen wird, ergibt sich ein .Wischblatt, dessen Tragelement in seiner Federrichtung eine sehr geringe Relaxation aufweist und darüber hinaus verbesserte Eigenschaften hinsichtlich der Härtbarkeit, der Schweißbarkeit und der Umformbarkeit hat .
Eine weitere Verbesserung der an das Tragelement des Wischblatts gestellten Anforderungen wird erreicht, wenn der •Vergütungsstahl zum Herstellen des Tragelements folgende Legierungsanteile aufweist: Kohlenstoff 0,24 % bis 0,36 %, Silizium 0,40 %, Mangan 1,10 % bis 1,50 %, Phosphor 0,035 %, Schwefel 0,40 %, Chrom 0,30 bis 0,60 % und Bor 0,0008 %. Bei einem solchen Tragelement werden neben der Verbesserung der schon erwähnten Eigenschaften hinsichtlich Formstabilität, Härtbarkeit, Schweißbarkeit und einer hohen Standzeit der formgebenden Krümmung sowie einer problemlosen Ausbildung der problematischen Schweißverbindungszone auch eine gute Lackierbarkeit erreicht.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung werden dem Vergütungsstahl zum Herstellen des Tragelements folgende weiteren Legierungsanteile zugesetzt: Aluminium 0,04 % und Niob 0,03 %. Auch diese Legierungsbestandteile verbessern
die Härtbarkeit, die Schweißbarkeit und die Umfor barkeit des Wischblatt-Tragelements .
Besonders günstig wirkt es sich aus , wenn der Vergütungsstahl zum Herstellen des Tragelements gemäß dem Alternatiworschlag folgende Legierungsanteile aufweist: Kohlenstoff 0,18 %, Silizium 0,50 %, Mangan 1,80 %, Phosphor 0,015 %, Schwefel 0,002 %, Aluminium 0,04 %, Niob 0,03 %. Auch bei einem derartigen Vergütungsstahl treten die erwähnten Mängel' im Bereich der problematischen Schweißzone nicht auf. Auch die Härtbarkeit und die Umformbarkeit bzw. die Standzeit der formgebenden Krümmung werden hier entscheidend verbessert.
Bei einem Verfahren zum Herstellen eines bandartig langgestreckten, aus einem federelastischen Material gefertigten zu einem Wischblatt gehörenden Tragelement hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn als Ausgangsmaterial für das Tragelement ein Draht mit rundem Querschnitt verwendet wird, der durch Kaltwalzen an zwei einander gegenüberliegenden Seiten abfallos zu einem Band umgeformt wird. Bei diesem Verfahren wird die sich beim Ziehen des Drahts ergebende Materialstruktur nicht unterbrochen, sondern lediglic umgeformt, was insbesondere für die Standzeit der formgebenden Krümmung des Tragelements vorteilhaft ist.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung von in der dazugehörenden, die an das Wischblatt gestellten Anforderungen verdeutlichenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen angegeben.
Zeichnung
In der Zeichnung zeigen: Figur 1 die Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Wischblatts in Seitenansicht, Figur 2 eine Teilansicht einer ersten Ausführung des Wischblatts gemäß Figur 1, gestreckt und perspektivisch dargestellt, Figur 3 einen Schnitt durch das Wischblatt gemäß Fig. 2 entlang der Linie III-III in vergrößerter Darstellung, Figur 4 die Anordnung gemäß Figur 2 bei einer anderen Ausführungsform des Wischblatts, Figur 5 einen Schnitt durch das Wischblatt gemäß Figur 4 entlang der Linie V-V in vergrößerter Darstellung und Figur 6 die Schnittfläche eines zum Wischblatt gehörenden Tragelements in unmaßstäblicher Darstellung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Ein in Figur 1 dargestelltes Wischblatt 10 weist ein bandartig langgestrecktes, federelastisch.es Tragelement 12 auf (Figur 2 und 3) , an dessen unterer, der Scheibe zugewandten Seite 13 eine langgestreckte, gummielastische Wischleiste 14 längsachsenparallel befestigt ist. An der Unterseite 11 des auch als Federschiene zu bezeichnenden Tragelements 12 ist in dessen Mittelabschnitt das wischblattseitige Teil 15 einer Anschlußvorrichtung angeordnet, mit deren Hilfe das Wischblatt 10 gelenkig mit einem strichpunktiert gezeigten, angetriebenen Wischerarm 16 lösbar verbunden werden kann. Dazu ist der Wischerarm 16 an seinem freien Ende mit dem nicht im Detail gezeigten wischerarmseitigen Teil 18 der Anschlußvorrichtung versehen. Das Wischblatt 16 ist in Richtung des Pfeiles 20 zur zu wischenden Scheibe - beispielsweise der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges - belastet, deren Oberfläche in Figur 1 durch eine strichpunktiert dargestellte Linie 22 angedeutet ist. Da die Linie 22 die stärkste Krümmung der
Scheibenoberfläche darstellen soll, ist klar ersichtlich, daß die formgebende Krümmung des mit seinen beiden Enden an der Scheibe anliegenden, noch unbelasteten Wischblatts stärker ist als die maximale Scheibenkrümmung (Figur 1) . Unter dem Anpreßdruck (Pfeil 20) legt sich das Wischblatt 10 mit seiner Wischlippe 24 über seine gesamte Länge an der zu wischenden Scheibenoberfläche 22 an. Dabei baut sich im aus Metall gefertigten, federelastischen Tragelement 12 eine Spannung auf, welche für eine ordnungsgemäße Anlage der Wischleiste 14 bzw. der Wischlippe 24 über deren gesamte Länge an der Scheibe sowie für eine gleichmäßige Verteilung des Anpreßdrucks (Pfeil 20) sorgt. Weil die in aller Regel sphärisch gekrümmte Scheibe nicht einen Abschnitt einer Kugeloberfläche darstellt, muß sich das Wischblatt 10 gegenüber dem Wischerarm 16 während seiner Quer- oder Längserstreckung erfolgenden, hin und her gehenden Wischbewegung (Pfeile 28 und 29 in Figur 2) ständig der jeweiligen Lage der Scheibenoberfläche anpassen können. Deshalb ist die Anschlußvorrichtung gleichzeitig als Gelenkverbindung zwischen Wischblatt und Wischerarm ausgebildet. Darüber hinaus muß sich das Wischblatt 10 bzw. die Wischleiste 14 mit ihrer Wischlippe 24 auch dem sich während des Wischbetriebs stetig ändernden Verlauf der Scheibenkrümmung anpassen, was durch die beiden Doppelpfeile 26 in Figur 1 angedeutet ist. Diese Schwingbewegung erstreckt sich von den Enden des Wischblatts 10 bzw. des Tragelements 12 aus - stetig geringer werdend - bis zum wischblattseitigen Teil 15 der Anschlußvorrichtung. Dabei wird die Schweißverbindung einer Dauer-Wechselbelastung ausgesetzt .
Aus den Figuren 2 und 3 ist klar ersichtlich, daß das aus einem federelastischen Stahl gefertigte Tragelement 12 zwei mit Abstand voneinander angeordnete und parallel zueinander verlaufende Federschienen 40 umfaßt. Die beiden
Federschienen sind mit ihren einander zugewandten Innenkanten in randoffenen Längsnuten der strichpunktiert gezeichneten Wischleiste 14 angeordnet. Sie werden an ihren beiden Enden durch brückenartige Stege 42 in Bezug aufeinander fixiert . Dazu trägt auch das im Mittelbereich des Wischblatts 10 bzw. des Tragelements 12 angeordnete Teil 15 der Anschlußvorrichtung bei. Sowohl das Teil 15 der Anschlußvorrichtung als auch die brückenartigen Stege 42 sind an der oberen Bandfläche 11 angeordnet und mit den beiden Federschienen 40 verschweißt. Im Bereich des Teils 15 ist beim Ausführungsbeispiel das Tragelement somit versteift, während die beiden Abschnitte zwischen den Tragelementenden und dem Teil 15 die erforderliche Schwingbewegung (Doppelpfeile 26) ausführen können. Die beiden Federschienen 40 liegen in diesen zugeordneten, seitlich randoffenen Längsnuten 17 der Wischleiste 14 (Fig. 3), so daß diese am Tragelement 12 gehalten ist.
Bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 4 und 5 des Wischblatts ist das Tragelement 112.als einstückiges Band ausgebildet, in dessen Mittelabschnitt, an der oberen, von der Scheibe abgewandten Bandfläche 44 das wischblattseitige Teil 15 der Anschlußvorrichtung angeschweißt ist . An der unteren, der Scheibe zugewandten Bandfläche 46 ist die gummielastische Wischleiste 114 befestigt, beispielsweise angeklebt oder anvulkanisiert. Auch in diesem Falle ist der mit dem Teil 15 fest verbundene Mittelabschnitt des Tragelements 112 versteift, während die beiden freien Abschnitte des Wischblatts bzw. des Trägelements die erforderliche Schwingbewegung (Doppelpfeile 26) auszuführen vermögen.
Es hat sich nun gezeigt, daß es bei der Herstellung des Tragelements 40, 15, 42 bzw. 112, 15 unter Verwendung von Federstählen - wie sie bei den Federschienen des Wischblatts
gemäß der DE-OS 15 05 257 bevorzugt werden - zu erheblichen Problemen kommen kann. Solche Stähle sind beispielsweise als Federstahl C 75 bekannt. Diese Stähle sind jedoch für die beim erfindungsgemäßen Wischblatt unumgängliche Schweißverbindung ungeeignet, da sie nach dem Schweißen Poren, Mikrorisse, Neuhärtezone in der Schweißnaht und dadurch starke Minderung der Festigkeit aufweisen. Weiter ergeben sich im Bereich der Schweißstelle Korrosionsprobleme. Diese Mängel sind auch durch eine nachträgliche, kostenintensive Nachbehandlung nicht zu beheben.
Bei rostbeständigen Federstählen kommt noch hinzu, daß diese sich schlecht lackieren lassen und somit die Gefahr der Blendung und Irritation des Kraftfahrzeuglenkers besteht.
Es geht also darum, einen geeigneten Federstahl zu finden, welcher alle diese Nachteile vermeidet und darüber hinaus noch besonders gute Umformeigenschaften aufweist . Darüber hinaus soll die formgebende Krümmung (siehe Figur 1) eine möglichst hohe Standzeit aufweisen. Die Schweißverbindung zwischen dem Teil 15 -der Anschlußvorrichtung und dem Tragelement 12 bzw. 112 bzw. zwischen den Stegen 42 und dem Tragelement 12 soll korrosionsbeständig und ohne Poren oder Risse sein, damit es während der dauernden Schwingbewegung (Pfeile 26 in Figur 1) während des Wischbetriebs nicht zu Dauerbrüchen im Bereich der Schweißverbindung kommt.
Es hat sich gezeigt, daß diese Forderungen weitgehend von einem Vergütungsstahl erfüllt werden, der folgende Legierungsanteile aufweist:
Kohlenstoff (C) 0,18 % bis 0,36 %; Silizium (Si) 0,40 % bis 0,50%; Mangan (Mn) 1,10 % bis 1,80 %; Phosphor (P) 0,015 % bis 0,035 % und Schwefel (S) 0,035 % bis 0,04 %. Derartige Stähle eignen sich zumindest für Wischblätter für Scheiben,
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deren sphärische Krümmung sich in gewissen Grenzen hält. Eine deutliche Verbesserung in Hinblick auf die gewünschten Eigenschaften des Federstahls wird erreicht, wenn dem eben beschriebenen Federstahl noch folgende Legierungsanteile hinzugefügt werden: Chrom(Cr) 0,30 % bis.0,60 % und Bor (B) mindestens 0,0008 %. Durch den Zusatz des Chromanteils wird die Relaxation erheblich verbessert, während durch den Bor- Zusatz die Härtbarkeit, die Schweißbarkeit und die Umformbarkeit des Tragelements im Hinblick auf die an dieses gestellten Anforderungen erheblich verbessert werden.
Für Tragelemente, die zur Herstellung von Wischblättern zum Wischen von Scheiben mit relativ engen Krümmungsradien verwendet werden sollen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn der zum Herstellen des Tragelements verwendete kostengünstige Vergütungsstahl folgende Legierungsanteile aufweist: Kohlenstoff (C) 0,24 % bis 0,36 %,- Silizium (Si) 0,40 %,- Mangan (Mn) 1,10 bis 1,50%; Phosphor (P) 0,035 %; Schwefel (S) 0,40 %; Chrom (Cr) 0,30 bis 0,60.% und Bor (B) 0,0008 %.
Es hat sich jedoch auch gezeigt, daß dem oben erwähnten Vergütungsstahl, welcher lediglich die Legierungsbestandteile Kohlenstoff, Silizium, Mangan, Phosphor und Schwefel aufweist, hinsichtlich der geforderten Eigenschaften auch dann deutlich verbessert wird, wenn er darüber hinaus noch als weitere Legierungsanteile Aluminium (AI) 0,04% und Niob (Nb) 0,03 % hat. Ein weiterer Vorteil eines solchen Stahls ist darin zu sehen, daß er sich ohne Nachteile mit einem Radius = 4 x Materialdicke biegen läßt. Dadurch kann beispielsweise ein Haken zum Anschließen des Wischerarms direkt an das Tragelement angeformt werden.
Besonders günstig ist es in diesem Fall, wenn ein solcher Vergütungsstahl folgende Legierungsanteile hat: Kohlenstoff
(C) 0,18. %, Silizium (Si) 0,50 %, Mangan (Mn) 1,8 %, Phosphor (P) 0,015 %, Schwefel (Ξ) 0,002 %, Aluminium (AI) 0,04 % und Niob (Nb) 0,03 %. Wie sich die vorgeschlagenen Zusätze je für sich auf die Eigenschaften eines Vergütungsstahls auswirken, mag dem Fachmann bekannt sein. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusätze hinsichtlich der Einzelkomponenten und deren Anteilsgrößen sind jedoch für die hier interessierenden Tragelemente von Wischblättern von besonderer Bedeutung.
Gemäß einem außerordentlich günstigen Verfahren zum Herstellen eines bandartig langgestreckten, aus einem federelastischen Stahl gefertigten, zu einem Wischblatt gehörenden Tragelement wird als Ausgangsmateriäl ein Draht mit rundem Querschnitt verwendet, der durch Kaltwalzen an zwei ■ einander gegenüberliegenden Seiten abfallos zu einem Band umgeformt wird. Dieses Verfahren kann sowohl für die beiden Federschienen (Figur 2) als auch für das Federband 112 (Figur 4) angewendet werden. Die Figur 6 zeigt somit die Konfiguration sowohl eines Schnitts durch eine Federschiene 40 als auch die eines Schnitts durch das Tragelement 112. Die sich bei der Umformung ergebende' innere Materialstruktur wirkt sich besonders günstig auf die Standzeit der dynamisch belasteten formgebenden Krümmung des Tragelements aus. Wie ' aus Figur 6 ersichtlich ist, ist dort der als Ausgangsmaterial verwendete Draht strichpunktiert dargestellt und mit der Bezugszahl 210 versehen. Nach dem Kaltwalzen ergibt sich ein abfallos umgeformtes Band 212, dessen beide einander gegenüberliegenden ebenen Seiten 211 und 213 - welche nun die Oberseite bzw. die Unterseite des Tragelements bilden - abfallos geformt sind. Die beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten 214 haben nun gerundete Kanten, welche die Festigkeitseigenschaften des Tragelements verbessern und auch hinsichtlich der
Verletzungsgefahr beim Umgang mit dem Wischblatt günstig sind .
Bei diesem Herstellungsverfahren ist es möglich, die erwähnte Umformung des Ausgangsmaterials direkt von der Drahtrolle aus durchzuführen und danach das so erhaltene Band den Erfordernissen gemäß abzulängen .
Es ist . j edoch auch möglich, Draht-Rohlinge von der Rolle abzuschneiden und die so erhaltenen Drahtabschnitte entsprechend umzuformen .
Die weiteren Verfahrensschritte zum Herstellen des Tragelements (richten, herstellen der formgebenden Krümmung, härten, vergüten, schweißen etc . ) können dann in einer fertigungstechnisch sinnvollen Reihenfolge erfolgen .
Claims
1. Wischblatt (10) zum Reinigen von Scheiben insbesondere von Kraftfahrzeugen mit einer gummielastischen, an der Scheibe anlegbare Wischleiste (14) , die an der einen, der Scheibe zugewandten unteren Bandfläche (13 bzw. 113) eines bandartig langgestreckten, aus einem federelastischen Stahl gefertigten Tragelements (12 bzw. 112) angeordnet ist, an dessen anderen von der Scheibe abgewandten oberen Bandfläche (11 bzw. 111) insbesondere im Mittelabschnitt des Tragelements eine Vorrichtung (15) zum Anschließen des Wischblatts an einen Wischerarm (16) angeschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement (12 bzw. 112) aus einem legierten Vergütungsstahl gefertigt ist, der folgende Legierungsanteile aufweist: Kohlenstoff (C) 0,18 % bis 0,36 %; Silizium (Si) 0,40 % bis 0,50 % ; Mangan (Mn) 1,10 % bis 1,80 %; Phosphor (P) 0,015 % bis 0,035 % und
. Schwefel (S) 0,035% bis 0,04 %.
2. Wischblatt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergütungsstahl zur Herstellung des Tragelements folgende weitere Legierungsanteile aufweist:
Chrom (Cr) 0,30 % bis 0,60 % und Bor (B). mindestens 0,0008 %.
3. Wischblatt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergütungsstahl zum Herstellen des Tragelements folgende Legierungsanteile aufweist:
Kohlenstoff (C) 0,24 % bis 0,36 %; Silizium (Si) 0,40 %; Mangan (Mn) 1,10 % bis 1,50 %; Phosphor (P) 0,035 %; Schwefel (S) 0,40 %; Chrom (Cr) 0,30 % bis 0,60 % und Bor (B) mindestens 0,0008 %.
4. Wischblatt nach Anspruch 1 oder 3 , dadurch gekennzeichnet, daß der Vergütungsstahl zum Herstellen des Tragelements folgende weitere Legierungsanteile aufweist:
Aluminium (AI) 0,04 % und Niob (Nb) 0,03 %.
5. Wischblatt nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergütungsstahl zum Herstellen des Tragelements folgende Legierungsanteile aufweist:
Kohlenstoff (C) 0,18 %; Silizium (Si) 0,50 %; Mangan (Mn) 1,80 %; Phosphor (P) 0,015 %; Schwefel (S) 0,002 %, Aluminium (AI) 0,04 % und Niob (Nb) 0,03 %.
6. Verfahren zum Herstellen eines bandartig langgestreckten, aus einem federelastischen Vergütungsstahl gefertigten zu einem Wischblatt (10) gehörenden Tragelements (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial ein Draht (210) mit rundem Querschnitt ist, der durch Kaltwalzen an zwei einander gegenüberliegenden Seiten (211, 213) abfallos zu einem Band (214) umgeformt wird.
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