-
Scheibenwischer Die Erfindung bezieht sich auf Scheiben wischeranlagen,
bei denen mehrere Wischerblätter von einem Elektromotor bewegt werden. Hauptaufgabe
der Erfindung ist, eine mechanisch angetriebene Reinigervorrichtung für Windschutzscheiben,
bei der ein Elektromotor als Kraftquelle zum Antrieb zweier Wischerblätter benutzt
wird, mit einem Mittel zum Abstimmen der Arbeitsgeschwindigkeit in der Weise zu
versehen, daß ein Scheibenwischerblatt durch ein vorher bestimmtes Geschwindigkeitsdifferential
mit größerer Geschwindigkeit arbeitet als das andere.
-
Bisher arbeiteten bei elektrisch angetriebenen Zwillingsscheibenwischern
beide Wischerblätter mit gleicher Geschwindigkeit, wobei sie durch eine Vorrichtung
angetrieben wurden, die die durch eine Schneckenwelle übertragene Drehbewegung des
Elektromotors mit Hilfe von Verbindungsgliedern, die sich von einem oder mehreren
umlaufenden Kurbelzapfen aus erstreckten, in eine Schwenkbewegung umwandelte. Diese
Kurbelzapfen befanden sich an einem Zahnrad oder an Zahnrädern, die mit der Schneckenwelle
im Eingriff standen. Im Falle der Benutzung zweier Räder hatten diese immer den
gleichen Durchmesser, so daß sie im gleichen Takt umliefen. Bei dieser Anordnung
laufen auch beide Wischerblätter, eines vor dem Fahrer und das andere vor dem Beifahrer,
synchron
miteinander, und zwar entweder so, daß jeweils ein Wischerblatt im wesentlichen
parallel zu dem anderen läuft, oder so, daß zwar auch im Takt, aber gegeneinander
verstellt, die beiden Wischerblätter. gleichzeitig aufeinander zu und dann wieder
voneinander weg laufen.
-
Gemäß der Erfindung werden mittels eines Unterschieds in der Größe
der Zahnräder und in der Zahl der Zähne die Zwillingswischerblätter mit unterschiedlicher
Arbeitsgeschwindigkeit bewegt. So kann beispielsweise das Wischerblatt auf der Seite
des Fahrers mit einer um 25 % größeren Geschwindigkeit als das andere Wischerblatt
bewegt werden, wobei die Wischerblätter erst nach Vollendung eines jeden fünften
Laufes des Wischerblattes vor dem Fahrer wieder in übereinstimmender Stellung liegen.
Durch dieses feste Geschwindigkeitsverhältnis tritt das nach jedem vierten Lauf
des Wischerblattes auf der Beifahrerseite ein. Erreicht wird dies dadurch, daß die
Zähnezahlen der Schneckenräder sich wie 4. : 5 verhalten.
-
An jedem Wischer können an sieh bekannte Mittel vorgesehen sein, um
die Wischerblätter selbsttätig in ihrer Parkstellung anzuhalten. In die Leitung
von der Stromquelle zum Motor ist dann parallel zu einem handbetätigten Schalter
der für jeden Wischer jeweils bestimmte Parkstellungsschalter gelegt.
-
Der Scheibenwischer gemäß der Erfindung arbeitet ruhiger und verleiht
dem Fahrzeug eine größere Fahrsicherheit als die bekannten Scheibenwischeranlagen.
Bisher trugen diese elektrisch angetriebenen, im Takt miteinander arbeitenden Wischer
sehr dazu bei, einen ermüdeten Fahrer einzuschläfern. Die dauernd mit gleicher Geschwindigkeit
rhythmisch wiederholte schwingende Bewegung vor den Augen des Fahrers, verbunden
mit dem sehr kennzeichnenden rhythmischen und singenden Geräusch des Motors und
des Getriebes tragen wesentlich dazu bei, dieses Ergebnis herbeizuführen. Ein Getriebe
der in Rede stehenden Art hat den größten Widerstand zu überwinden, wenn das Wischerblatt
die Mitte seines Arbeitsweges durchläuft. Der dem Motor entgegengesetzte Drehwiderstand
verschwindet völlig, wenn die Kurbelzapfen durch die Mittellinie der Verbindungsstangen
verlaufen. Dadurch wird eine rhythmische Verlangsamung des Motors im Augenblick
seiner größten Belastung und dementsprechend eine rhythmische Steigerung der Geschwindigkeit
des Motors beim Durchlauf der Kurbelzapfen durch diese Mittellinie hervorgerufen.
-
Da das Summen des Motors ein Geräusch ist, das in seiner Tonhöhe und
Lautstärke mit der Drehzahl des Motors wechselt, hat ein rhythmischer Wechsel der
Motordrehzahl einen entsprechenden rhythmischen Wechsel des Geräusches zur Folge,
. das zusammen mit der gleichen rhythmischen Geschwindigkeit der synchronisierten
Bewegungen der Wischerblätter durch die einschläfernde Wirkung eine ernste Gefahr
für die Fahrsicherheit darstellt.
-
Aus Gründen der Deutlichkeit ist in der Beschreibung der Ausdruck
»Arbeitszyklus« im Hinblick auf den Arbeitsweg eines Wischerblattes so zu verstehen,
daß er jeweils mit der Ruhestellung des Wischerblattes beginnt und mit seiner Rückkehr
in diese endet. Wenn sich beide Wischerblätter in Ruhestellung befinden, jedes zur
Wagenmitte hin, wie in Fig. 2 gezeigt, dann ist der erste Teil eines Arbeitszyklus
für jedes Wischerblatt ein Weg von der Mitte weg und der letzte Teil oder das Ende
eines solchen Zyklus das Ende einer Rückkehrbewegung zur Mitte hin.
-
Erfindungsgemäß laufen die beiden Wischerblätter normalerweise nicht
zu gleicher Zeit durch den Mittelpunkt ihres Arbeitsweges, und im Verlauf vor. fünf
Arbeitszyklen laufen ihre Antriebskurbelzapfen nur einmal zu gleicher Zeit durch
die gleiche Totpunktstellung. Aus diesem Grunde ist die Belastung des Elektromotors
keinen rhythmischen Veränderungen unterworfen, und daher bleibt die Motorgeschwindigkeit
verhältnismäßig konstant. So wird ein eintöniges, rhythmisches Summen des Motors
vermieden. Ebenso wird durch den scheinbar willkürlichen Weg der Wischerblätter
und durch ihre nur gelegentlich synchrone Bewegung die gesamte Einrichtung von all
den ungünstigen Auswirkungen befreit, die sich so stark auf die Ermüdung des Fahrers
auswirken.
-
Die voneinander abweichenden Stellungen der Wischerblätter werden
dazu benutzt, die Belastung des Motors zu verringern und so den unerwünschten Geräuschfaktor
zum Verschwinden zu bringen sowie gleichzeitig die Bewegung der Wischerblätter auf
der Windschutzscheibe zu verändern, um eine Gleichförmigkeit zu vermeiden und die
hypnotische Wirkung eines unveränderlichen Schwingens der Wischerblätter in dauernder
rhythmischer Bewegung vor den Augen auszuschalten.
-
Die so erreichte Abwechslung beim Wischen hat sich nicht nur als ein
Mittel gegen das Einschläfern erwiesen, sondern auch als eine Entlastung des hellwachen
Fahrers sowohl von der Monotonie als auch von dem unerfreulichen 'Singen des abwechselnd
langsamer und schneller werdenden Elektromotors.
-
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind an sich bekannte Mittel
vorgesehen, durch die der gemeinsame Antrieb für die Betätigung zweier unterschiedlich
bewegter Wischerblätter so gesteuert werden kann, daß die Antriebsvorrichtung erst
dann ausgeschaltet wird, wenn sich beide Wischerblätter in ihrer Ruhestellung befinden.
Bisher waren elektrisch angetriebene Scheibenwischer zur automatischen Rückkehr
in die Ruhestellung mit einem weiteren Ausschalter versehen, der dann sofort wirksam
war, wenn der Hauptschalter zum Anhalten des Scheibenwischers betätigt wurde. Dieser
Kontakt war so angeordnet, daß er automatisch durch und mit den Bewegungen des Wi.scherarmes
oder durch einen Teil des Getriebes betätigt wurde. Um sicherzustellen, daß dieses
selbsttätige Anhalten nur stattfindet, wenn sich beide Wischerblätter gleichzeitig
ihrer Ruhestellung nähern, sind erfindungsgemäß die jeweils einem Wischer zugeordneten
Ausschalter parallel
zum Hauptschalter so gelegt, daß der Stromkreis
nur dann unterbrochen wird, wenn beide Wischerblätter gleichzeitig in der Ruhestellung
angekommen sind. Bei dieser Anordnung ergibt sich, daß die Vorrichtung auch noch
weiterläuft, wenn der Schalter in die Aus-Stellung gebracht wird, aber nur so lange,
bis jedes Wischerblatt seinen Arbeitszyklus gleichzeitig mit dem anderen beendet
hat.
-
Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
wieder, und zwar zeigt Fig. I eine Vorderansicht der Scheibenwischervorrichtung
gemäß der Erfindung an einem Fahrzeug, Fig.2 eine Reihe schematischer Ansichten
mit den verschiedenen Stellungen der Wischerblätter in regelmäßigen Abständen während
eines vollen Arbeitszyklus, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Wischerantriebsvorrichtung,
Fig. 4 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 eine
schematische Ansicht eines geeigneten Motorstromkreises und Fig.6 eine Schnittansicht
eines der automatischen Parkstellungsschalter.
-
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Elektromotor I durch
Schrauben 2 oder ähnliche Verbindungsteile als Baueinheit auf einer Wischerantriebs-
oder Kraftübertragungsvorrichtung angebracht, die eine mit der Drehzahl des Motors
umlaufende Schneckenwelle 3 und zwei Zahnräder 4 und 5 aufweist, die zu beiden Seiten
der Schneckenwelle angebracht sind, um den axialen Druck der Schneckenwelle ausgeglichen
aufzunehmen. Beide Zahnräder sind in einem Gehäuse 6 untergebracht, das auf jeder
Seite eines jeden Zahnrades ein Lager hat. Das Gehäuse 6 ist 'vorteilhaft in einen
unteren und einen oberen Teil 7 und 8 zur Aufnahme der Zahnräder waagerecht unterteilt,
wobei der untere Gehäuseteil eine ölwannenähnliche Vertiefung zur Aufnahme eines
Dauerschmiermittels hat.
-
Das Zahnradgehäuse hat Ansätze 9 zur Anbringung am Wagen und einen
Sockel Io, der zum Anbringen des Motors dient, so daß das Ganze eine Motor- und
Getriebeeinheit bildet, die für sich angebracht und abgenommen werden kann. Der
Motor ist vorteilhaft mit Hilfe einer lösbaren Kupplung II zwischen der Motorwelle
12 und der Antriebsschnecke 3 abnehmbar. Das Zahnrad 4 hat einen Kurbelarm 13 an
einer Seite des Gehäuses und das gegenüberliegende Zahnrad 5 einen Kurbelarm 13',
der auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses angebracht ist.
-
Das Zahnradgehäuse kann so angeordnet sein, daß die Zahnräder im Winkel
zueinander liegen. Jedoch müssen ihre Achsen im wesentlichen parallel zu den Achsen
der Scheibenwischerwellen I4 gesetzt werden, um einen möglichst geradlinigen Antrieb
durch die Gelenkverbindung 15 zu erreichen. Bei dieser Antriebsvorrichtung würde
der Motor sehr schwer belastet und die Bewegung des überlasteten Motors verlangsamt,
wenn sich die beiden Wischerblätter gleichzeitig in der Mitte ihres Weges über die
Windschutzscheibe befinden, woraus sich eine Verzögerung der Scheibenwischer ergäbe.
Die Motorgeschwindigkeit würde wieder steigen, wenn sich die Wischerblätter ihrer
Endstellung nähern, und das würde wiederum einen lauteren und höheren Ton ergeben.
Eine ungleichförmige Bewegung beider Wischer wird dadurch erreicht, daß das Zahnrad
5 mit 8o Zähnen und das Zahnrad 4 mit 64 Zähnen versehen ist. Dieses Verhältnis
von 4 :5 hat zur Folge, daß sich die Wischerblätter bei jedem fünften Arbeitszyklus
des sich schneller bewegenden Wischerblattes in symmetrischer Stellung befinden.
-
Der Bewegungsverlauf ist schematisch in Fig. 2 gezeigt, wo das Wischerblatt
16 sich auf der Seite des Fahrers und das Wischerblatt 17 auf der des Beifahrers
befindet, wobei diese Anordnung in den gesamten untereinanderbefindlichen Darstellungen
gleichbleibt. Die Skizze links oben zeigt beide Wischerblätter in ihrer anfänglichen
Ruhestellung. Die Zahlen unmittelbar über dem Drehpunkt des Wischerblattes 16 zeigen
die Anzahl der Arbeitszyklen dieses Wischerblattes an. Das Wischerblatt 16 ist jedesmal
in einer seiner äußersten Stellungen gezeigt, wobei der Pfeil die Bewegungsrichtung
andeutet. In. den verschiedenen Skizzen bedeuten zwei Pfeile beim Wischerblatt auf
der Beifahrerseite, daß während dieser Bewegungsperiode das Wischerblatt auf der
Seite des Beifahrers aus der gestrichelten Stellung, deren Strichelung sich über
den Kreisbogen hinaus erstreckt, den Weg nach unten in die äußerste Stellung, gestrichelt
gezeigt, zurückgelegt hat und dann wieder in die voll ausgezogene Stellung zurückgekehrt
ist. -Die Richtung dieses Arbeitsweges ist weiterhin auf der Beifahrerseite durch
Schattenlinien angezeigt, die sich auf derjenigen Seite des Wischerblattes befinden,
von der die Bewegung herkommt.
-
Wird von der Stellung ausgegangen, in der beide Wischerblätter in
Ruhestellung sind, so vollendet das Wischerblatt 16 zweieinhalb Arbeitszyklen und
Wischerblatt 17 zwei, ehe sich beide wieder an einem Ende eines Arbeitsweges befinden.
In diesem Augenblick nehmen sie parallele oder um i8o° spiegelbildliche Stellungen
ein. Das Wischerblatt 16 muß nochmals zweieinhalb Arbeitszyklen und Wischerblatt
17 zwei durchlaufen, im ganzen also fünf und vier, bevor die beiden Wischerblätter
wieder gleichzeitig ihre gleichgerichtete Ausgangsstellung einnehmen.
-
Die Wirkung der ungleichförmigen Arbeitsweise der Wischerblätter nimmt
nicht nur der Bewegung der Wischerblätter vor den Augen des Fahrers den monotonen
Gleichlauf, der das unangenehmste Kennzeichen der mit gleicher Geschwindigkeit bewegten
.Zwillingsscheibenwischer ist, sondern es ergibt sich außerdem, daß der Motor von
dem gleichzeitigen Zug der beiden Wischerblätter in gleicher Stellung vom größten
Drehmoment entlastet wird, was den Motor veranlaßte, unter entsprechendem Singen
langsam und schneller zu werden.
Außerdem sind Mittel vorgesehen,
um die Wischerblätter automatisch in ihrer Ruhestellung anzuhalten, wenn sie einen
Gesamtarbeitszyklus vollendet haben. Fig.5 und 6 zeigen, daß der Motor I seine Energie
über einen Stromkreis erhält, der die Stromquelle I9 und eine Erdung umfaßt, und
daß ein Handschalter 2o für das wahlweise An- und Abschalten der Wischer in üblicher
Weise vorgesehen ist. Ebenso befinden sich in dem Motorstromkreis zwei gleichartige,
durch die Wischer betätigte, an sich bekannte Schalter 2I, die parallel zum Schalter
2o angeordnet sind und die automatisch geöffnet werden, wenn die Wischerblätter
I6 und I7 ihre Ruhestellung einnehmen.
-
Die Schalter 2I können so beschaffen sein, wie in Fig. 6 gezeigt.
Sie bestehen aus einem Gehäuse 22 aus Isoliermaterial, in dem elektrisch leitende
Teile 23 und 24 angeordnet sind. Ein Druckknopf 25 ist gleitend in dem Gehäuse 22
angeordnet und trägt eine Kontaktplatte 26. Eine Feder 27 liegt zwischen Teil 24
und der Platte 26, um diese in Kontakt mit dem Teil 23 zu bringen, womit der Motorstromkreis
geschlossen wird. Die Schalter sind auf dem Gehäuse 6 so angebracht, daß die Druckknöpfe
25 durch Nockenansätze 28 auf den Kurbelarmen I3 und I3' angegriffen werden, um
die Schalter und ihre entsprechenden Motorstromkreise erst zu öffnen, wenn die Wischerblätter
ihre Ruhestellung einnehmen. Die Ausbildung dieser Schalter ist nicht Gegenstand
der Erfindung. -Im Gebrauch wird der Schalter.2o von Hand geschlossen, um den Motor
I unter Strom zu setzen. Durch die Parallelschaltung der Schalter 2o und 2I beeinflußt
die Stellung der Schalter 2I die Arbeit der Scheibenwischer nicht, solange der Schalter
2o geschlossen ist. Wenn der Scheibenwischer abgeschaltet werden soll, um die Wischerblätter
in Ruhestellung zu bringen, wird der Schalter 2o von Hand geöffnet. Der Motor I
erhält durch einen oder beide Schalter 2I so lange Strom zugeführt, bis die Wischerblätter
gleichzeitig ihre Ruhestellung einnehmen. Dann sind alle drei Schalter gleichzeitig
geöffnet, und der Motor hält an. So halten die Scheibenwischer bei Vollendung eines
Gesamtarbeitszyklus automatisch an, so daß sie immer 'in die gewünschte Ruhestellung
zurückkehren.