DE1480247C3 - Scheibenwischeranlage mit Unterdruckmotor für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Der Ventilsitz kann kegelstumpfförmig ausgestaltet sein. .

. . Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes wieder, und zwar ist
t Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht .eines Kraftfahrzeugs mit einem Unterdruckbehälter zur Aufnahme des Rückschlagventils gemäß der Erfin-

iFig. 2 ein Schnitt durch einen Teil des Rückschlagventils der Fig. 1 in einer Stellung, in der es eine Verbindung der mit ihm verbundenen Leitungen unterbricht,

Fig. 3 ein Schnitt ähnlich der Fig. 2, aber mit Wiedergabe der Einstellung des Rückschlagventils, in der es eine Verbindung zwischen den mit ihm verbundenen Leitungen herstellt,

■Fig.4 eine Teildraufsicht nach Linie IV-IV der

'Fig.5 ein Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Rückschlagventils ähnlich dem nach F ig. 2 bis 4 lind

Fig.6 ein Schnitt durch eine weitere Ausführungsform des Rückschlagventils, die als Einheit für sich verwendet werden kann. .

In Fig. 1 ist ein Vakuümbehälter 10 gezeigt, der mit einer Schelle 13 am Spritzblech 11 des Kraftwagens 12 sitzt. Eine erste Leitung 14 stellt eine Verbindung zwischen dem Saugstutzen 15 des Motors und den Stutzen 16 (Fig.2) des Rückschlagventils 17.an der Wand 18 des Vakuumbehälters 10 her. Eine zweite Leitung 19 verbindet den Stutzen ,20 des Rückschlagventils 17 mit dem Unterdruckwischermotor 21, der ebenfalls am Spritzblech 11 des Fahrzeugs sitzt. Zweck des Vakuumbehälters 10 ist es, ein. verhältnismäßig gleichbleibendes Vakuum für die Betätigung des Motors 21 unabhängig von den Schwankungen des Saugstutzenvakuums des Motors zu liefern. Wie an sich bekannt, geht beim jedesmaligen Betätigen des Wischermotors 21 durch eine nicht gezeigte Steuerung, die durch ein Kabel 22 mechanisch mit dem; Wischermotor verbunden ist, der Schwenkarm 23 hin und her, und diese Schwingungen : werden auf die Wischer 24 durch mit dem Schwenkarm 23 verbundene Lenker 25, Kurbelarme 26 und Wischerarme 27 übertragen.
. Immer wenn das Vakuum im Saugstutzen 15 des Fahrzeugmotors größer als das Vakuum im Behälter 10 ist, nimmt das Rückschlagventil oder selbstschließende \{entil 17 die in Fig. 3 gezeigte Stellung ein, in welcher die runde Membran 28 nach oben ausgebaucht ist, um die Durchlochung 29 eine Verbindung zwischen dem Behälterinnern und der Leitung 14 über die Kammer 30 herstellen zu lassen. Die Membran 28 besteht vorteilhaft aus einer korrosionsbeständigen, ■ synthetischen Gummimischung. Die Außenkante der Membran 28 ist zwischen dem Rand 31 des Spritzgußgehäuses 32 und der Wandung 18 des Behälters eingespannt, um die Kammer 30 gegen Lecken zu sichern. Das erwähnte Einspannen wird durch ein Umlegen des Endes 33 der Verlängerung 34 des Stutzens 20 über die Seiten einer nicht bezifferten öffnung im Ankerteil 36 bewirkt, der aus Federstahl hergestellt sein kann. Der äußere Rand 37 des An-kerteils 36 liegt genau unter dem Rand 31 des Gehäuses 32, um so die Wandung 18 .und den äußeren Rand der Membran 28 zwischen ihm und dem Rand 31 einspannen zu lassen. Es sei bemerkt, daß das Gehäuse 32 und die Stutzen 16 und 20 als Spritzguß aus einem Stück hergestellt sind. Der Ankerteil 36 aus Federstahl läßt die genannte Einheit gegen Temperaturschwankungen unempfindlich sein, indem er Größenänderungen als Folge von Temperaturen ausgleicht. '... .'...'.-'- .

Unter gewissen Grenzbedingungen, wie einem Erwärmen der Membran 28, kann diese dazu neigen zu vibrieren und dadurch einen hörbaren Ton hervorzubringen. Um das zu verhindern, ist ein Ansatz 32' ίο vorgesehen, der von der oberen Wandung des Gehäuses 32 nach unten ragt. Der Ansatz 32' legt sich gegen die Membran 28, um die Schwingungen zu dämpfen, wenn die Membran die in F i g. 3 gezeigte Offen-Stellung einnimmt. ,'■-■:.■.■

Es sei bemerkt,, daß längliche Öffnungen 39 (Fig.4) und Öffnungen 40 in der Wand 18 und im Ankerteil 36 vorgesehen sind, um eine Verbindung zwischen der Leitung 14 und dem Innern des Behälters 10 herzustellen, wenn die Membran 28 in der in F i g. 3 gezeigten Lage ist. ■ ~

Es ergibt sich, daß die Stutzenverlängerung 34, die durch die Kammer 30 hindurchragt, unmittelbar^sowohl mit dem Innern des Behälters 10 als auch dem Stutzen 20 verbunden ist, der zur Leitung 19 führt.· Infolgedessen wird das Vakuum im Behälter 10 stets der Leitung 19 mitgeteilt. Wie erwähnt, nimmt immer, wenn das Vakuum in der Leitung 14 größer als · das im Behälter 10 ist, die Membran 28 die in F i g. 3 gezeigte Stellung ein, in der der Rand der Durchlochung 29 zwangsweise aus der Anlage an dem kegelförmigen Sitz 4Γ gedrückt wird, der gleitend auf der Außenfläche der Stutzenverlängerung oder Leitung 34 sitzt. Der Luftstrom geht nach oben um den sich verjüngenden Sitz 41, der Kegelstumpf-Form haben kann, und an dem Rand der Durchlochung 29 vorbei, der sonst für eine Abdichtung gegen einen Rück-. strom benutzt wird. Das Durchströmen von Luft auf ' dem beschriebenen Wege bewirkt eine Selbstreinigung, die Unreinigkeiten daran hindert, sich entweder auf dem Ventilsitz 41 oder am Rand der Durchlochung 29 abzusetzen, die sich abdichtend an ihn legt. Der Ventilsitz 41 kann ein eingesetzter Teil aus Kunststoff in der gezeigten Anordnung sein, oder * statt dessen kann die Verlängerung 34 selbst eine verjüngte oder Kegelstumpf-Form haben. Außerdem kann gewünschtenfalls die Verjüngung des Sitzes 41 • gebogen statt gerade sein. , : V .·-. . 1 ■■:■' V;,", _;;> ,^₁

Immer wenn das Vakuum im Behälter 10 größer , als das in der Leitung 14 wird, so daß das Rückschlagventil tätig werden muß, um einer Ausbreitung des Vakuums aus dem Behälter 10 in die Leitung 14 vorzubeugen, wird die Membran 28 nach unten in. die in F i g. 2 gezeigte Stellung gezogen, in welcher der größere Teil der Mambran 28 innerhalb des. Randes 31 auf die Wandung 18 zu liegen kommt und der nach außen gewölbte Rand der Durchlochung 29 abdichtend auf der Außenfläche des Ventilsitzes 41 aufliegt. Die Durchlochung 29 hat einen kleineren Durchmesser als der Ventilsitz 41, mit dem sie verbunden ist. Das läßt den Innenrand der Durchlochung 29 die in F i g. 2 gezeigte Stellung einnehmen. Da der Durchmesser des Ventilsitzes 41 nach unten hin zunimmt, ist die Dichtwirkung um so größer, je größer der Differentialdruck ist, der die Abdichtung herbeizuführen bestrebt ist. Es ist ebenfalls zu bemerken, daß die Abdichtung mit Beschleunigung erfolgt, nicht nur, weil der Rand der Durchlochung in Berührung mit dem Sitz 41 gezogen wird, sondern

auch, weil sich der Durchmesser des Sitzes nach unten vergrößert und dadurch im Ergebnis die Zeit, die ■für ein Wirksamwerden der Abdichtung benötigt wird, auf ein Mindestmaß zu verringern bestrebt ist. Wenn umgekehrt sich der Differentialdruck auf die Membran 28 umkehrt, so daß diese sich aus der Stellung nach Fig. 2 in die nach Fig. 3 bewegt, ist die Wirkung im wesentlichen augenblicklich, weil nicht nur der Rand der Durchlochung 29 bestrebt ist, sich von dem Sitz 41 wegzubewegen, sondern auch, weil sich der Sitz nach oben verjüngt, so daß tätsächlich der Sitz bestrebt ist, sich von dem Rand der Durchlochung 29 zu lösen, wenn diese* nach oben geht. Die genannte verjüngte Form des Sitzes 41 bewirkt auf diese Weise ein beschleunigtes· Ansprechen sowohl wenn sich die Membran in die Schließstellung gemäß χ F i g. 2 als auch wenn sie sich in die Offenstellung gemäß Fig. 3 bewegt. Eberiso ist darauf hinzuweisen, daß, während der Durchmesser der Durchlochung 29 kleiner als gewisse Teile des Durchmessers des Sitzes 41 sein muß, um ein Abdichten herbeizuführen," andere Teile des Sitzes 41 und/oder die Außenfläche der Stutzenverlängerung 34 einen kleineren Durchmesser als die Durchlochung 29 haben können, um damit ein Strömen des Mediums durch das Rückschlagventil durch ein Verringern des Widerstandes gegen ein solches Strömen zu verbessern. '

In Fig.5 ist eine geänderte Aüsführungsform der Bauart nach F i g. 2 bis 4 gezeigt, wobei der einzige Unterschied darin besteht, daß die .Verlängerung 34 der Leitung keinen Ventilsitz 41 von sich Verjüngender Form trägt. Bei dieser Ausführungsform bewirkt die Membran 28, die in der abdichtenden Stellung in ausgezogenen Strichen und in der Offen-Stellung strichpunktiert gezeichnet ist, eine Abdichtung, in-. dem sie den Rand der Durchlochung 29 unmittelbar auf der zylindrischen Außenfläche 42 der Stutzenveflängerüng 34 aufliegen laßt. 'J.

In F i g. 6 ist eine noch andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Diese Ausführung unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß die verbesserte Bauart des Rückschlagventils von dem Behälter 10 getrennt ist und deshalb als ein Maschinenelement für sich benutzt werden kann, wo immer' eine Rückschlagventil-Wirkung benötigt wird. Insbesondere wird der Rand 31 des Gehäuses 32 in Verbindung mit dem Teil .43 veranlaßt, den äußeren Rand der Membran 28 und den äußeren Rand der Platte 44 fest zwischen sich zu halten, wenn Niete 45 die Teile miteinander verbin-■ den. ".■'■· -■■■■■■■-.■-: . ■.'■' .' .· ' . -^;-^: ".

Das Ende des verlängerten Stutzens 46 ist zu einem Flansch 47 geformt, der den Innen rand der Platte 44 zwischen sich Und dem Rand des Sitzes 41 halten soll. Öffnungen 39 sind in der Platte 44 vorgesehen. Immer wenn die Membran 18 in eine Stellung gebogen wird, in der sie sich von dem Ventilsitz 41 abhebt, wird eine Verbindung zwischen'den Kam-'

ίο rrierri 30 und 48 durch die öffnungen 39 hergestellt. Abgesehen davon, daß die in F i g. 6 gezeigte Ventile konstruktion eine Einheit für sich ist, arbeitet das Ventil in derselben.Weise, wie sie vorstehend bei den Ausführungsformen nach Fig. 2 bis 4 beschrieben ist. Manche der in der F i g. 6 gebrauchten Ziffern entsprechen den gleichen Bauteilen, die in Fig.2 bis 4 abgebildet sind und sollen sich auf einen gleichen Aufbau beziehen. ' y ; ^f

Bei allen Ausführungsformen der Erfindung ist festzustellen, daß der auf die Membran 28 wirkende Differentialdruck auf deren ganze Fläche wirkt, um entweder ein Schließen oder ein Öffnen zu bewirken. Infolgedessen ist das Ansprechen des Rückschlagventils ein im wesentlichen augenblickliches. Weiter ergibt sich, daß je größer der Differentialdruck, der die Durchlochung 29 vom Sitz 41 abzuheben bestrebt ist, bei allen Ausführungen ist, um so größer der Spielraum dazwischen ist, damit ein Mindestmaß an Druckabfall hinter dem Rückschlagventil entsteht.

Da die Membran 28 aus einer Gummimischung hergestellt ist, kann, sich außerdem die Öffnung 20 längen und in ihrer Größe zunehmen, wenn sie hohen Differentialdrücken unterliegt, die das Ventil öffnen wollen, um damit das Strömen von Medium durch das Ventil zu verstärken, indem der Widerstand gegen das Strömen verringert wird:

Auf diese Weise stellt das Rückschlagventil im großen und ganzen seine Öffnung direkt proportional zu dem übertragenen Druck ein. ^ ·

Während sich die vorstehende Beschreibung allger mein auf die Verwendung eines Rückschlagventils mit einer Unterdruckquelle bezieht, 'ergibt:"sich ohne weiteres, daß durch einen Anschluß des Stutzens 20 an eine Druckquelle das Rückschlagventil von der" Bauart gemäß der Erfindung ebenso mit einer solchen Quelle benutzt werden kann. Außerdem ist ohne weiteres ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung mit jeder Quelle für ein Druckmedium, sei es flüssig, sei es gasförmig, benutzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

• ι'■■■■·■;■'■■'■. .'■',- ■· '-r:r l·-.,,;- 2■■'.■:: ..- . ■ ·; ·■■ ■ ■. ■ durch arbeitet die bekannte Anlage in anderer Weise Patentansprüche: als die vorliegende Erfindung. Bekannt ist auch ein Luftauslaßventil für in Ge-

1. Scheibenwischeranlage mit Unterdruck- wasser zu verlegende, preßluftführende Rohrleitunmotor für Kraftfahrzeuge mit einer an der An- 5 gen, die Schiffahrtswege eisfrei halten oder sogesaugleitung des Fahrzeugmotors angeschlossenen nannte Preßluftölsperren erzeugen sollen. Das Ventil Unterdruckleitung, die über ein Rückschlagventil hat einen in der Rohrwand eingelassenen, ringförmizu einem Behälter führt, der zum Konstanthalten gen Einsatzkörper und eine in diesem angeordnete, des auf den Unterdruckmotor wirkenden Unter- _ tellerförmige Ventilscheibe aus einem ' elastischen drucks dient und durch das Rückschlagventil io Werkstoff, die sich nach innen mit dem Tellerrand mit der Ansaugleitung des Fahrzeugmotors nur gegen eine mit einer Durchlaßöffnung versehene, als verbunden wird, wenn der Unterdruck in dieser Ventilsitz dienende, ringförmige Platte und nach größer als in dem Behälter ist, dadurch ge- außen gegen eine Filterplatte abstützt. Für eine kennzeichnet, ' daß das Rückschlagventil Unterdruck-Scheibenwischeranlage ist ein solches (17) in an sich bekannter Weise eine ringschei- 15 Ventil unbrauchbar, weil der Unterdruck aus der benförmige, elastische und an ihrem Außenrand Saugleitung keine Werte annimmt, die eine solche in einem Gehäuse eingespannte Membran (28) Ventilscheibe von dem Ventilsitz abheben könnte, aufweist, die in einer etwa rechtwinkligen Ebene Ein weiteres bekanntes Membranventil .hat eine zur Richtung der durch den Druckunterschied Membran mit einer Durchgangsöffnung und einen

■ übertragenen Kräfte angeordnet ist, und daß deren 20 dieser Öffnung gegenüberliegenden vollen Sitz. Die Mittelbohrung (29) mit einem rohrförmig ausge- aus weichem Stoff, wie Leder, bestehende Membran bildeten Ventilsitz (41) zusammenwirkt, der sich ist an sich auf den Sitz legenden Teilen nicht armiert, durch die Mittelbohrung (29) hindurch erstreckt um sich bei Ventilschluß dem Sitz anschmiegen zu und dessen Verlängerung zugleich den Anschluß- können. Dabei ist kein Wischen möglich, um das stutzen (20) für die zum Unterdruckmotor (21) 25 Ventil von Fremdkörpern freizuhalten, die sein Arführende Unterdruckleitung (19) bildet, wobei die beiten behindern könnten. - . . ' _J Mittelbohrung (29) eine kleineren Durchmesser Ebenfalls bekannt ist ein Pumpenventil in Form als der rohrförmige Ventilsitz (41) hat und in einer Gummimanschette, die um einen Kern einer einer Offenstellung auf einen Durchmesser dehn-. Büchse gelegt ist. Eine solche Manschette kann mögbar ist, der größer als der Durchmesser des Ven- 30 licherweise kräftigen Pumpenstößen nachgeben, aber tilsitzes ist. .niemals auf den Unterdruck aus der Saugleitung

2. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1, da- eines Fahrzeugmotors in zufriedenstellender Weise durch gekennzeichnet, daß der Teil des Gehäuses . ansprechen. _: . .-. . y auf der nicht von der Ansaugleitung des Fahr- Schließlich ist noch ein Rückschlagventil bekannt, zeugmotors her beaufschlagten Seite der Mem- 35 das seiner Ausgestaltung nach mehr eine Stopfbüch-

' bran (28) durch den Behälter (10) gebildet wird. sendichtung und nicht in der Lage ist, ein schnelles

3. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1 Öffnen zu bewerkstelligen; weil die beaufschlagte und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anschläge Fläche auf beiden Seiten des Ventils nicht die. gleiche (32') zum Begrenzen der Membranbewegung aus ist. ' , ' * :..;;..'/ ■

ihrer Ruhestellung heraus vorgesehen sind. 4° Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei

4. Scheibenwischeranlage nach Anspruch 1 einer Scheibenwischeranlage der vorgenannten Art, bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventil- einmal eine gute Abdichtung und zum anderen eine sitz (41) stumpf kegelförmig ist. günstige Reaktionszeit zu errreichen, die beide für

den ungestörten Betrieb des Scheibenwischermotors 45 erforderlich sind. ·. ..

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_______ :;:».; schlagventil in an sich bekannter Weise eine ring

scheibenförmige, elastische und an ihrem Außenrand

.■■·,-.■■ - in einem Gehäuse eingespannte Membran aufweist,

^; .■■: .'.< ;>■■:. '·;■■/ ν : · ; < ;-;;■:-;; 5° die in einer etwa rechtwinkligen Ebene zur Richtung

der durch den Druckunterschied übertragenen Kräfte;

Die Erfindung betrifft feine Scheibenwischeranlage angeordnet ist, und daß, deren Mittelbohrung mit mit Unterdruckmotor für Kraftfahrzeuge mit einer an einem rohrförmig" ausgebildetenVentilsitz zusamder Ansaugleitung des. Fahrzeugmotors angeschlosse- . menwirkt, der sich durch die Mittelbohrung hindurch nen Unterdruckleitung, die über ein Rückschlagventil 55 erstreckt und dessen Verlängerung zugleich den Anzu einem Behälter führt, der zum Konstanthalten des schlußstutzen für "die zum Uhterdruckmotor führende auf den Unterdruckmotor wirkenden^:Unterdrücke Unterdruckleitung bildet,-wobei die Mittelbohrung dient und durch das Rückschlagventil mit der An- einen kleineren -Duchmesser -als der rohrförmige ' saugleitung des Fahrzeugmotors nur verbunden wird, Ventilsitz hat undin .einer ^ Offenstellung auf einen wenn der Unterdruck in dieser größer als in dem Be- 60 Durchmesser dehnbar ist, der großer als der Durchhälterist. ■■..-.■ messer des Ventilsitzes ist. :

Es ist eine Unterdruck-Scheibenwischeranlage für Dabei kann der Teil des Gehäuses auf der nicht

Motorfahrzeuge bekannt, bei der an einer an den von der Ansaugleitung des ,Fahrzeugmotors her beMotor angeschlossenen Wischersatzgleitung über ein aufschlagten Seite der Membran durch den Behälter Rückschlagventil ein Behälter angeschlossen ist, der 65 gebildet werden. .

als Reserve zur Aufrechterhaltung des Unterdrucks Vorteilhaft sind Anschläge zum Begrenzen der

bestimmt ist und einen den Innenraum begrenzen- Membranbewegung aus ihrer Ruhestellung heraus den, unter Federdruck stehenden Kolben hat. Da- vorgesehen.