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Kurbelgetriebe für zwei gekuppelte Pendelscheibenwischer eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung betrifft ein Kurbelgetriebe für zwei gekuppelte Pendelscheibenwischer
eines Kraftfahrzeuges.
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Der Kraftaufwand wird bei der Umkehr der Wischer an den Wendepunkten,
an denen die Massenbeschleunigungskräfte aufzubringen sind, sehr vergrößert, wogegen
das Drehmoment an den Kurbeln während des Bestreichens der Scheibe verhältnismäßig
gleichbleibend ist und nur an sich bei trockenen, nassen, verschmutzten oder gefrorenen
Scheiben verschieden sein kann. Die größten Widerstände beim Herauslaufen aus den--
Umkehrstellungen treten an beiden Wischblättern wegen ihres Gleichlaufs jedoch stets
etwa gleichzeitig auf, so daß der Motor allein schon aus diesem Grund erheblich
überdimensioniert werden muß.
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Bei einem Wischerantrieb mit zwei getrennten, aber gemeinsam von einem
Motor getriebenen Kurbeln für die Scheibenwischer ist es bekannt, ein Vorauseilen
des einen Wischerblattes gegenüber dem anderen dadurch zu erzielen, daß insbesondere
zwischen einer motorgetriebenen Schneckenwelle und den Schneckenrädern unterschiedliche
Übersetzungen vorgesehen sind. Je nach den gewählten Übersetzungsverhältnissen fallen
bei bestimmten Wischperioden trotzdem die Umkehrbewegungen ebenso wie der Anlauf
aus der Ruhestellung zusammen. Eine wesentliche Einsparung bei der Dimensionierung
des Motors kann mit einer derartigen Getriebeausbildung nicht erreicht werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kraftbedarf für den
Anlaufvorgang zu verringern und mit schwächeren Motoren die gleiche Wischerwirksamkeit
zu erzielen.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Kurbelgetriebe für zwei
gekuppelte Pendelscheibenwischer, bei dem der eine Wischerarm beim Auslaufen aus
der Ruhestellung dem anderen Wischerarm vorauseilt, einer der gleich- oder gegensinnig
angetriebenen Wischerarme über ein verstellbares Zwischenglied erst dann in Bewegung
versetzbar ist, wenn der andere Wischerarm bereits eine Teilschwenkung ausgeführt
hat. Zweckmäßig beträgt der Voreilwinkel des zuerst anlaufenden Wischerarmes 9ß°.
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Ist der Antrieb von einer Doppelkurbel abgeleitet, so ist der Kurbelzapfen
des zu verstellenden Wischerarmes an einer drehbaren Scheibe befestigt, deren Verdrehungswinkel
durch einen Kreisschlitz mit einem darin gleitenden, am einen Kurbelarm befestigten
Zapfen begrenzt ist.
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Das Stillsetzen des Wischers bedingt ein Rückstellen des voreilenden
Wischerarmes. Dies wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch Umkehren
der Motordrehrichtung erreicht. Es ist jedoch auch möglich, dieses Rückstellen der
Wischer in die phasengleiche Lage durch eine mit der Verstellscheibe verbundene
Feder zu erreichen, die bei Beginn der Voreilung gespannt und durch eine Klinke
unter Spannung gehalten ist. In einer vorteilhaften Ausführungsform trägt die den
verstellbaren Kurbelzapfen aufweisende Scheibe ein Federgehäuse, während das herausragende
Federende an der mit dem Kurbelarm verbundenen Klinke angreift, die beim Erreichen
der phasenverschobenen Stellung in eine Rast der durch einen Anschlag festgehaltenen
Scheibe einfällt und nach Abschalten des Wischerantriebs durch den gleichen Anschlag
wieder auslösbar ist. Der Anschlag kann mechanisch oder elektromagnetisch betätigt
werden.
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Für das Rückführen des voreilenden Wischerarmes in die Gleichlaufstellung
durch Drehrichtungsumkehr des Motors ist gemäß weiterer Erfindung eine Nockensteuerung
wirksam, wobei der den Kurzschlußbremskreis einschaltende Nocken des Getriebes und
ein an der verstellbaren Kurbel angeordneter Schaltnocken den Motorkreis so steuern,
daß nach Umschaltung des Motorschalters in die Ausschaltstellung eine Umpolung seines
Stromkreises stattfindet, die über die Nockenschalter so lange aufrechterhalten
wird, bis die Rückkehr des voreilenden Wischers in die Normalstellung und in die
Parkstellung erreicht ist.
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Die Zeichnungen veranschaulichen den Gegenstand der Erfindung an zwei
Ausführungsbeispielen, die im folgenden näher erläutert. sind. Es zeigt-Fig, 1 in
Draufsicht und schematischer Darstellung einen Doppelkurbeltrieb,
Fig.
2 bis 5 schematisch vier verschiedene Phasenstellungen des Kurbeltriebs - für den
Anlauf und für das Rückstellen der Scheibenwischer, Fig. 2 a und 5 a die diesen
Stellungen entsprechenden Schaltanordnungen einer Umkehrsteuerung, Fig. 6 einen
Doppelkurbeltrieb in Draufsicht für gleichsinnig angetriebene Scheibenwischer mit
einem Federwerk für das Voreilen des einen Wischers beim Anlaufen und Fig. 7 bis
10 verschiedene Stellungen des Kurbeltriebes beim Anlaufen und beim Rückstellen
der Wischer.
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Auf der Antriebswelle 1 eines Scheibenwischermotors sitzt in bekannter
Weise, und meist innerhalb des Gehäuses angeordnet, ein Steuernocken 2, der zum
Herbeiführen der Parkstellung der Wischer beim Abschalten des Motors das Stillsetzen
durch Schließen eines Kurzschlußbremskreises über einen Schalter bewirkt. Ferner
ist auf der Motorwelle 1 eine Kurbel 4 befestigt, deren Kurbelzapfen 5 einen weiteren
Kurbelarm 6 trägt. An diesem Kurbelarm 6 ist -eine Scheibe 7 mit dem weiteren Kurbelzapfen
8 drehbar gelagert. Von jedem der Kurbelzapfen aus werden in bekannter Weise über
Zwischenantriebsstangen 9 und 10 die Scheibenwischer angetrieben. Sie greifen zu
diesem Zweck an drehbar gelagerten Schwingarmen 11 und 12 an, die in der -Karosseriewand
unterhalb der Windschutzscheibe gelagert sind und deren Wellen die Scheibenwischerarme
tragen.
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Außer dem von der Nockenscheibe 2 gesteuerten Schalter 3 ist ein von
der Scheibe 7 über einen Nocken 14 gesteuerter Schalter 13 vorgesehen.
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Fig. 2 zeigt die Stellung des Kurbeltriebes in der Ruhelage der Wischer
und-Fig. 2a das entsprechende Schaltschema, des Motorstromkreises, in der ein Umschalter
15 den Motoranlauf bewirkt. Der Motor dreh t sich im Sinne des Pfeiles und auch
die Kurbel läuft in gleicher Richtung. Die- Schalter 3 und 13 haben zum Anlaufen
die gezeigten Schaltstellungen, so daß ein unmittelbarer Stromverlauf über den Motor
von Plus nach Masse entsteht. Hierbei bewegt sich ein am Kurbelarm 6 angebrachter
Zapfen 16 innerhalb eines Schlitzes 17 der Scheibe 7, so daß der Kurbelzapfen 5,
der mit der Kurbel 6 fest verbunden ist, zunächst einen Weg von etwa 90° durchläuft,
bis durch ihn die Scheibe 7 mit dem Kurbelzapfen 8 mitgenommen wird. Der Wischerantriebsärm
1i erhält somit eine Voreilung. Diese Stellung und eine Weiterbewegung des Kurbeltriebes
um nochmals 90° ist in Fig. 3 dargestellt. Die bei jedem Umlauf stattfindende Umschaltung
der Schalterkontakte 3 und 13 bleibt dabei wirkungslos, solange der Schalter 15
in der Einschaltstellung steht, was aus Fig. 3 a ersichtlich ist.
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Fig. 4 zeigt eine Drehung um weitere 180°, ohne daß sich an der Stellung
der Scheibenwischer in bezug auf ihre gegenseitige Phasenlage etwas geändert hat.
Der Scheibenwischer des Armes 12 steht etwa senkrecht vor der Scheibe, während der
Scheibenwischer des Armes 11 die tiefste Lage, wie in Fig. 2, einnimmt. Die unterschiedlichen
Bewegungswiderstände der beiden Scheibenwischer sind für den Motor damit weitgehend
ausgeglichen.
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In Fig. 5 ist der Abschaltvorgang des Scheibenwischermotors gezeigt.
Der Schalter 15 ist gemäß Fig. 5 a mit seinen Umschaltkontakten in die obere Lage
gelegt, wodurch ein entgegengesetzter Stromverlauf bedingt ist. Der Motor läuft
im entgegengesetzten Drehsinn jedoch so lange weiter, wie der Ankerstromkreis von
Kontakt 3 aufrechterhalten wird, wobei es gleichgültig ist, in welcher Stellung
sich der Kontakt 13 befinde. Jedoch gleitet infolge der Drehrichtungsumkehr des
Motors der Zapfen 16 wieder in die ursprüngliche Endlage im Schlitz 17 zurück, so
daß die Nocken 2 und 14 wieder die Winkelstellung zueinander erreichen, wie sie
Fig. 5 zeigt. Durch Weiterdrehen der Kurbel entsteht schließlich die Lage der Fig.
2, in der beide Kontakte 3 und 13 umgeschaltet werden, und es entsteht der Kurzschlußkreis
des Ankers zur Abbremsung des Antriebs. Die Kontakte 3 und 13 nehmen dabei die Stellungen
der Fig.2a ein.
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Eine rein mechanische Verstellung des zweiten Kurbelzapfens der Doppelkurbel
kann gemäß Fig. 6 durch eine verriegelbare und von einer Feder 20, beeinflußte Scheibe
71 erreicht werden, die der Scheibe 7 in Fig. 1 entspricht. Die Feder ist in einem
Gehäuse 21 untergebracht und mit ihrem Kern 22 auf einem exzentrisch zur Welle 1
angeordneten Zapfen 23 der Scheibe 71 gelagert. Ihr anderes Ende greift an einem
Sperrhebel 24 an, der um einen Zapfen 25 drehbar auf der Kurbelscheibe
61 gelagert ist, die dem Kurbelarm 6 nach Fig. 1 entspricht. Die Scheibe
61 ist mit einem Zapfen 16 versehen, der in einen Schlitz 17 der Scheibe 71 eingreift.
In der Ruhelage oder Parkstellung der Wischer stützt sich die bewegliche Scheibe
71 mit einem vorspringenden Ansatz 72 auf einem gegenüber der Kurbel verstellbar
angeordneten Anschlag 73 ab. Der Sperrhebel 24 wird von der Feder 20 in der gezeichneten
Lage gegenüber der Scheibe 71 gehalten.
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Nach dem Einschalten des Motors läuft mit beginnender Motordrehung
die Kurbelscheibe 61 zunächst in die in Fig. 8 gezeigte Stellung, wobei der an ihm
befestigte Sperrhebel 24 die Feder 20 spannt, da die Scheibe 71 mit ihrem Absatz
72 auf dem Anschlag 73 festgehalten wird. Hat der Zapfen 16 seine Endlage
im Schlitz 17 erreicht, dann klinkt der Sperrhebel 24 in eine Rast 74 der Scheibe
71 ein. Durch die Drehung der Scheibe 61 wird infolge der nicht konzentrischen Anordnung
des Zapfens 23. die Scheibe 71 so weit gegenüber dem Anschlag 73 nach links verlagert,
daß der Absatz 72 von ihm abgleiten kann. Durch eine elektrische oder mechanische
Steuerung wird der Anschlag 73 erst jetzt herausgenommen, so daß die Drehung der
Kurbel nunmehr ohne Hinderung so lange erfolgt, bis der Motor abgeschaltet wird.
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Nach dem Abschalten des Motors von Hand läuft dieser über den Schalter
3 mit dem Kurbelgetriebe in der verriegelten Stellung so lange weiter, bis der Sperrhebel
24 mit der Spitze auf den beim Ausschalten wieder zurückgestellten Anschlag 73 trifft
und die Kurbelscheibe 71 freigibt. Diese wird durch die Spannung der Feder 20, wie
aus Fig. 10 ersichtlich, in die ursprüngliche Lage zurückgeführt, wonach die in
Fig. 7 gezeigte Stellung wiederhergestellt ist. Die beiden Kurbelzapfen 5 und 8
haben dann wiederum die sich deckende Lage der Fig. 6 erreicht, in welcher die Scheibenwischer
ihre Parkstellung einnehmen.