Scheibenwischanlage
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Scheibenwischanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte Scheibenwischanlagen für Fahrzeuge besitzen zumindest einen von einer Antriebswelle angetriebenen Wischarm, der mit einem Wischblatt über eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs bewegbar ist. Um die Windschutzscheibe bei zu geringer Feuchtigkeit zu befeuchten und insbesondere zu reinigen, ■ besitzen Scheibenwischanlagen häufig eine Sprühvorrichtung, mit der Reinigungsmittel über Sprühdüsen auf die Windschutzscheibe sprühbar ist. Das Reinigungsmittel kann von Wasser und/oder von chemischen oder biologischen Mitteln gebildet sein, beispielsweise Frostschutzmittel, Seifenwasser usw.
Die Sprühdüsen können an einem Bauteil unterhalb und/oder oberhalb der Windschutzscheibe befestigt sein, beispielsweise auf einer Motorhaube, einer Heckklappe usw. Ferner können sie mit dem Wischarm drehbar ausgeführt sein, beispielsweise als
Sprühleiste am Wischblatt, als Sprühdüse an der Antriebswelle usw.
Bei bekannten Sprühvorrichtungen kann der Fall auftreten, daß das Reinigungsmittel vor die der Bewegungsrichtung abgewandte Längsseite des Wischblatts auf die Windschutzscheibe aufgesprüht wird und erst nach dem Durchlaufen eines Wendepunkts vom Wischblatt weggewischt wird. In der Zwischenzeit behindert das Reinigungsmittel die Sicht. Ferner kann das Reini- gungsmittel, bevor es zum Reinigen gemeinsam mit dem
Wischblatt genutzt werden kann, teilweise durch einen Fahrtwind des Fahrzeugs über die Windschutzscheibe geblasen sein. Es entsteht ein erhöhter Reinigungsmittelverbrauch. Ein Vorratsbehalter des Reinigungsmittels muß entweder groß di en- sioniert oder es muß Reinigungsmittel häufig nachgefüllt werden. Ferner kann der erhöhte Reinigungsmittelverbrauch zu einer verstärkten Umweltbelastung führen, und zwar insbesondere wenn das Reinigungsmittel chemische Mittel enthält.
Um dies zu vermeiden, wird in der DE 196 12 133 AI ein
Wischblatt mit einer Sprühvorrichtung vorgeschlagen, die Reinigungsmittel mechanisch gesteuert nur vor die in Bewegungsrichtung weisende Längsseite des Wischblatts auf die Windschutzscheibe sprüht. Das Wischblatt besitzt ein Tragbügelsy- stem mit einem Hauptbügel, der mit Zwischenbügeln gelenkig verbunden ist. An den Zwischenbügeln sind Krallenbügel angelenkt, die mit ihren Haltekrallen eine Wischleiste halten und führen können.
Die Wischleiste ist aus einem elastisch verformbaren Material und besteht im wesentlichen aus einer Rückenleiste, an die einstückig zwei Wischlippen angeformt sind. Die Wischlippen sind in Längsrichtung des Wischblatts mit einem Abstand parallel zueinander angeordnet. In der Rückenleiste ist ferner ein längsverlaufender Waschflüssigkeitskanal mit einem fla-
chen ovalen Querschnitt eingeformt. Der Waschflüssigkeitska- nal ist mit einer Reihe von Abgabeöffnungen ausgestattet, die an den gegenüberliegenden Längsseiten der Rückenleiste münden. Wird das Wischblatt ' mit der Wischleiste über eine Wind- schutzscheibe bewegt, verformt sich die Wischleiste abhängig von der Bewegungsrichtung. Die Abgabeöffnungen, die in die von der Bewegungsrichtung abgewandte Richtung weisen, werden durch die elastische Verformung der Wischleiste verschlossen, wodurch nur Waschflüssigkeit durch die in Bewegungsrichtung weisende Abgabeöffnungen abgegeben wird.
Die Wischleiste ist ein Verbrauchsgegenstand, der durch den Wischvorgang, abgenutzt wird und von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden muß. Die beschriebene Wischleiste ist konstruktiv weit aufwendiger als herkömmliche Wischleisten, wodurch bei der. beschriebenen Ausführung erhöhte Kosten entstehen. Ferner ist die Wischleiste stark unterschiedlichen Witterungsbedingungen ausgesetzt, wodurch sich die Materialeigenschaften verändern können. Der Verschleiß und die sich über der Zeit verändernden Materialeigenschaften können sich direkt auf die Abgabe der Waschflüssigkeit auswirken und die Funktion der Sprühvorrichtung negativ beeinträchtigen.
Ferner ist die Sprühvorrichtung nicht für besonders hohe Drücke geeignet, beispielsweise wenn die Waschflüssigkeit mit einem hohen Druck auf die Windschutzscheibe aufgebracht werden soll, um eine zusätzliche Reinigungswirkung zu erzielen. Die Abgabeöffnungen in der Wischleiste, die in die von der Bewegungsrichtung abgewandte Richtung weisen, können durch einen hohen Druck der Waschflüssigkeit geöffnet werden.
Zudem ist aus der GB 2 326 083 A eine Scheibenwischanlage mit einer elektronisch gesteuerten Sprühvorrichtung bekannt. Die Scheibenwischanlage besitzt zwei Wischarme, die von einem Wi-
schermotor angetrieben werden und mit einem Wischblatt über eine Windschutzscheibe bewegbar sind.
Die Sprühvorrichtung besitzt einen Vorratsbehalter, von dem aus jeweils zwei Reinigungsmittelkanäle zu den Wischblättern geführt sind. Die Kanäle münden an jedem Wischblatt in einer ersten und einer zweiten Sprühdüse, wobei die erste Sprühdüse auf eine erste Längsseite des Wischblatts und die zweite Sprühdüse auf eine zweite Längsseite des Wischblatts gerich- tet ist. Am Wischermotor ist eine Sensor befestigt, über den die Bewegungsrichtung der Wischarme erfaßt wird. Der Sensor ist über eine Signalleitung in einer ersten Ausführungsform mit einer Pumpe im Vorratsbehalter verbunden und steuert abhängig von der Bewegungsrichtung der Wischarme, in welchen Kanal die Pumpe das Reinigungsmittel leiten soll. In einer zweiten Ausgestaltung werden anstatt einer Pumpe zwei Pumpen über die Signalleitung gesteuert und in einer dritten Ausgestaltung wird ein schaltbares Ventil gesteuert.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Scheibenwischanlage für ein Fahrzeug mit zumindest einem von einer Antriebswelle ange- triebenen Wischarm, der mit einem Wischblatt über eine Windschutzscheibe bewegbar ist. Ferner besitzt die Scheibenwischanlage eine Sprühvorrichtung, mit der über zumindest eine Sprühdüse Reinigungsmittel aus einem Vorratsbehalter vor eine Längsseite des Wischblatts auf die Windschutzscheibe sprühbar ist, wobei die Sprühvorrichtung das Reinigungsmittel über eine mechanische Steuervorrichtung gesteuert nur vor die Längsseite des Wischblatts sprüht, wenn diese in die Bewe- gungsrichtung des Wischblatts weist.
Es wird vorgeschlagen, daß die Antriebswelle zumindest einen Teil der mechanischen Steuervorrichtung direkt oder indirekt antreibt und dadurch den Austritt des Reinigungsmittels steuert. Eine Sichtbehinderung durch das Reinigungsmittel wird vermieden und Reinigungsmittel wird eingespart. Ferner wird vorteilhaft die Antriebswelle und insbesondere deren Drehbewegung genutzt einen Teil der mechanischen Steuervorrichtung anzutreiben und den Austritt zu steuern, wodurch zusätzliche Bauteile eingespart werden können, wie beispielsweise elek- tronische Sensoren, Signalleitungen, zusätzliche Pumpen usw. Es kann eine besonders konstruktiv einfache, kostengünstige und platzsparende Steuervorrichtung mit einer langen Lebensdauer geschaffen werden. Ferner kann die Sprühvorrichtung mit hohem Druck betrieben und unabhängig von einer Wischleiste ausgeführt werden, die von einem kostengünstigen Standardbauteil gebildet sein kann.
Die mechanische Steuervorrichtung kann von verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Vorrichtungen gebildet sein. Eine besonders einfache Konstruktion, die platzsparend im Bereich der Antriebswelle integrierbar ist, kann jedoch mit einem von der Antriebswelle angetriebenen Drehschieberventil erreicht werden, dessen Steuerverlauf einer Hystere- sisschleife folgt. Zwischen zwei Wendestellen des Wischarms wird über das Drehschieberventil stets die in Bewegungsrichtung weisende Sprühdüse mit dem Vorratsbehalter verbunden.
Das Drehschieberventil kann zwischen der Antriebswelle und verschiedenen drehfesten Bauteilen integriert sein, bei- spielsweise einem Karosserieblech usw. Besonders vorteilhaft ist jedoch das Drehschieberventil zwischen der Antriebswelle
und einem drehfesten Anschlußteil für das Reinigungsmittel angeordnet, wo es verdeckt, mit geringem zusätzlichen Bauraum und wenig zusätzlichen Bauteilen integriert werden kann. Dabei wird vorteilhaft das Reinigungsmittel durch einen in die Antriebswelle eingebrachten Kanal geleitet. Zusätzliche Bauteile, wie beispielsweise Schläuche, können eingespart und der Montageaufwand und die Kosten können reduziert werden.
Die Kanäle können durch verschiedene Verfahren in die An- triebswelle eingebracht sein, beispielsweise durch Bohren,
Erodieren usw. Eine besonders kostengünstige Ausführung kann jedoch erreicht werden, indem der Kanal bei zumindest einem Teil der Antriebswelle bei der Herstellung angeformt ist. Besonders vorteilhaft eignet sich hierfür ein Extrusionsverfah- ren, mit dem ein und insbesondere mehrere Kanäle kostengünstig in die Antriebswelle eingebrachte werden können. Als Material für die Antriebswelle wird vorzugsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung verwendet.
Um zu vermeiden, daß Reinigungsmittel in Wendestellen des Wischarms über die Windschutzscheibe gespritzt wird und Reinigungsmittel nicht oder nicht unmittelbar weggewischt werden kann, wird in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß im Bereich zumindest einer Wendestelle des Wi- scharms, die Sprühdüse abgeschaltet ist, die in die Bewegungsrichtung weist, in die sich der Wischarm vor der Wendestelle bewegte. Konstruktiv einfach und kostengünstig kann dies mit einem im Anschlußteil des Reinigungsmittels angeordneten Steg erreicht werden, der die Sprühdüse in zumindest einer Wendestelle abschält bzw. eine Verbindung zwischen dem Vorratsbehalter und der Spritzdüse unterbricht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß vor jede Längsseite des Wischblatts zumindest eine Sprühdüse gerichtet ist und die Sprühdüsen über die mechanische Steuervorrichtung abhängig von der Bewegungsrich- tung des Wischblatts ansteuerbar sind. Es kann Reinigungsmittel während der gesamten Wischbewegung stets vor die in Bewegungsrichtung weisende Längsseite auf die Windschutzscheibe aufgebracht werden.
Die Sprühdüsen können verschiedene Formen aufweisen und an verschiedenen Positionen des Wischarms und des Wischblatts angebracht sein, beispielsweise können einzelne Sprühdüsen und/oder Sprühleisten am Wischblatt und/oder am Wischarm befestigt sein usw. In einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Sprühdüsen im Bereich der Antriebswelle des Wischarms anzuordnen, und zwar besonders vorteilhaft in einer auf der Antriebswelle befestigten Kappe, die gleichzeitig als Abdeckung der Antriebswelle dienen kann. Zusätzliche Bauteile, wie insbesondere Düsenköpfe, Leitungen von der Antriebswelle zum Wischarm und/oder zum Wischblatt usw., können eingespart und der Montageaufwand und die Kosten reduziert werden.
Die erfindungsgemäße Lösung kann bei sämtlichen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Scheibenwischanlagen eingesetzt werden, wie beispielsweise bei Einarmwischanlagen, Gegenlauf- wischanlagen, Gleichlaufwischanlagen usw.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt einer Scheibenwischanlage, Fig. 2 eine Antriebswelle einer Scheibenwischanlage nach Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Anschlußteil für ein Reinigungsmittel mit einem Drehschieberventil einer Antriebswelle nach Fig. 2,
Fig . 4 ein Anschlußteil von oben,
Fig . 5 einen Steuerring eines Drehschieberventils von der Seite,
Fig . 6 einen Steuerring nach Fig. 5 von unten, F Fiigg.. 7 7 einen Steuerring nach Fig. 5 von der Seite,
Fig-. 8 ein Wellenanschlußteil von der Seite,
Fig . 9 ein Wellenanschlußteil nach Fig. 8 von unten, Fig. 10 eine Wellenkappe mit zwei Sprühdüsen und
Fig. 11 - 22 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in Fig. 3 in verschiedenen Wischarmstellungen.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Scheibenwischanlage für ein Kraftfahrzeug, deren Wischerlager über eine Platine 106 an einer Karosserie 58 des Kraftfahrzeugs befestigt sind. Die Platine 106 trägt einen Wischerantrieb mit einem Wischermotor 60, dessen Motorwelle 62 über eine Kurbel 64 und ein nicht näher dargestelltes Gestänge Kurbeln 66 antreibt, die jeweils mit einer Antriebswelle 10 für einen Scheibenwischer fest verbunden sind. Die Antriebswelle 10 ist in einem Lagergehäuse 68 des Wischerlagers radial und axial gelagert. Die Antriebswelle 10 ragt aus der Karosserie 58 und bewegt einen an ihrem freien Ende befestigten Wischarm 12 mit einem nicht näher dargestellten Wischblatt über eine Windschutzscheibe 14 (Fig. 11). Der Wischarm 12 besitzt ein Befestigungsteil 70, das über ein Kniegelenk 72 gelenkig mit einem Gelenkteil 74 verbunden ist, an das sich starr eine Wischstange 76 anschließt. In die Wischstange 76 wird an einem bügeiförmigen Ende 78 das Wischblatt eingehängt. Das Befestigungsteil 70 besitzt an einem Ende eine Lagerstelle 80, über die das Befestigungsteil 70 über eine auf die Antriebswelle 10 aufgeschraubte Mutter 82 mit der Antriebswelle 10 drehfest verbunden ist.
Ferner besitzt die Scheibenwischanlage eine Sprühvorrichtung 16, mit zwei Sprühdüsen 18, 20, die jeweils vor eine Längs-
seite 26, 28 des Wischblatts gerichtet sind und über die Reinigungsmittel 22 aus einem Vorratsbehalter 24 mit einer Pumpe 84 jeweils vor die Längsseiten 26, 28 des Wischblatts auf die Windschutzscheibe 14 sprühbar ist (Fig. 1, 2, 12 und 18) . Die Sprühdüsen 18, 20 sind an einer auf der Antriebswelle 10 befestigten Kunststoffkappe 54 angeformt, die gleichzeitig als Abdeckung der Antriebswelle 10 und der Mutter 82 dient (Fig. 1 und 2) . Die Sprühvorrichtung 16 sprüht das Reinigungsmittel 22 über eine mechanische Steuervorrichtung 30 gesteuert nur auf die jeweils in Bewegungsrichtung 32, 34 weisende Längsseite 26, 28 des Wischblatts (Fig. 11 bis 22).
Erfindungsgemäß besitzt die mechanische Steuervorrichtung 30 ein von der Antriebswelle 10 angetriebenes Drehschieberventil 40. Das Drehschieberventil 40 ist zwischen einem drehfesten
Anschlußteil 42 für das Reinigungsmittel 22 und der Antriebswelle 10 angeordnet und besitzt ein mit der Antriebswelle 10 drehfest verbundenes Wellenanschlußteil 36 aus Gummi und einen Kunststoffsteuerring 38 (Fig. 3 bis 9) . Das Wellenan- schlußteil 36 ragt mit einem Teil in den Steuerring 38 und ist mit diesem über steuernde Mitnehmerelemente 88, 90 verbunden, und zwar greifen am Steuerring 38 angeordneten Stege 90 in zwei in das Wellenanschlußteil 36 eingebrachte Nuten 88 (Fig. 5, 6, 7, 9 und 11 bis 22) . In Richtung Wischarm 12 ist das Drehschieberventil 40 mit einem Dichtring 86 zwischen dem Wellenanschlußteil 36 und dem Anschlußteil 42 für das Reinigungsmittel 22 abgedichtet.
Im Steuerring 38 sind zwei Verbindungskanäle 92, 94 einge- bracht, über die das Reinigungsmittel 22 vom Anschlußteil 42 in das Wellenanschlußteil 36 in zwei Querkanäle 96, 98 und
von den Querkanälen 96, 98 in zwei axial ausgerichtete Kanäle 100, 102 geleitet werden kann (Fig. 3, 5, 6, 7 und 11 bis 22) . Die Kanäle 100, 102 sind mit zwei in axialer Richtung . ausgerichteten Kanälen 44, 46 in einem ersten Teil 56 der An- triebswelle 10 verbunden. Die Kanäle 44, 46 sind bei der Herstellung des Teils 56 in einem Extrusionsverfahren angeformt, wobei das Teil 56 aus Aluminium ist. Auf dem ersten Teil 56 der Antriebswelle 10 ist ein zweiter Teil 108 aus Stahl der Antriebswelle 10 befestigt (Fig. 10) . In das Stahlteil 108 sind zwei Kanäle 110, 112 eingebracht, die die Kanäle 44, 46 mit jeweils einem Querkanal 104 in der Kappe 54 und mit den Sprühdüsen 18, 20 verbinden.
Wird die Scheibenwischanlage mit der Sprühvorrichtung 16 be- tätigt, bewegt sich der Wischarm 12 mit dem Wischblatt - in Fig. 11 schematisch dargestellt - von einer Ausgangsstellung in Richtung 32 auf der Windschutzscheibe 14. In der Ausgangsstellung, die gleichzeitig eine Wendestelle 48 des Wischarms 12 ist, liegt der erste 'Querkanal 96 radial neben dem Verbin- dungskanal 92 und der zweite Querkanal 98 ist von einem im Anschlußteil 42 angegossenen Steg 52 verschlossen. In der Ausgangsstellung wird kein Reinigungsmittel 22 auf die Windschutzscheibe 14 gesprüht.
Bewegt sich der Wischarm 12 in Richtung 32, verdreht sich das an der Antriebswelle 10 befestigte Wellenanschlußteil 36 relativ zum Steuerring 38 und der Querkanal 96 kommt über dem Verbindungskanal 92 zum Liegen (Fig. 12 und 13) . Über die Sprühdüse 20 wird Reinigungsmittel 22 vor die Längsseite 26 des Wischblatts gesprüht. In der Wischarmstellung in Fig. 13 liegen der Verbindungskanal 92 und der Querkanal 96 direkt
übereinander. Ferner kommen die Stege 90 des Steuerrings 38 an Seitenwänden der Nuten 88 zum Liegen. Ab der Wischarmstellung in Fig. 13 sind das Wellenanschlußteil 36 und der Steuerring 38 über die Mitnehmerelemente 88, 90 formschlüssig verbunden und das Wellenanschlußteil 36 und der Steuerring 38 werden gemeinsam durch die Antriebswelle 10 in Richtung 32 zu einer Wendestelle 50 des Wischarms 12 verdreht (Fig. 14, 15 und 16) . Kurz vor der Wendestelle 50 des Wischarms 12 wird die Sprühdüse 20 abgeschaltet, indem der Steg 52 im Anschluß- teil 42 den Querkanal 96 verschließt.
Nach der Wendestelle 50 bewegt sich der Wischarm in Richtung 34. Das Wellenanschlußteil 36 verdreht sich relativ zum Steuerring 38 und der Querkanal 98 kommt über dem Verbindungska- nal 94 zum Liegen (Fig. 17, 18 und 19) . Über die Sprühdüse 18 • wird Reinigungsmittel 22 vor die Längsseite 28 des Wischblatts gesprüht. In der Wischarmstellung in Fig. 19 liegen der Verbindungskanal 94 und der Querkanal 98 direkt übereinander. Ferner kommen die Stege 90 des Steuerrings 38 an Sei- tenwänden der Nuten 88 zum Liegen. Ab der Wischarmstellung in Fig. 19 sind das Wellenanschlußteil 36 und der Steuerring 38 über die Mitnehmerelemente 88, 90 formschlüssig verbunden und das Wellenanschlußteil 36 und der Steuerring 38 werden gemeinsam durch die Antriebswelle 10 in Richtung 34 zu der Wen- desteile 48 des Wischarms 12 verdreht (Fig. 20, 21 und 22) . Kurz vor der Wendestelle 48 des Wischarms 12 wird die Sprühdüse 18 abgeschaltet, indem der Steg 52 im Anschlußteil 42 den Querkanal 98 verschließt. Der Steuerverlauf des Drehschieberventils 40 folgt einer Hysteresisschleife, d.h. zwi- sehen den Wendestellen 48, 50 des Wischarms 12 wird über das Drehschieberventil 40 stets die in Bewegungsrichtung 32, 34
weisende Sprühdüse 18, 20 mit dem Vorratsbehalter 24 verbunden.
Bezugszeichen
10 Antriebswelle 58 Karosserie
12 Wischarm 60 Wischermotor
14 Windschutzscheibe 62 Motorwelle
16 Sprühvorrichtung 64 Kurbel
18 Sprühdüse 66 Kurbel
20 Sprühdüse 68 Lagergehäuse
22 Reinigungsmittel 70 Befestigungsteil
24 Vorratsbehalter 72 Kniegelenk
26 Längsseite 74 Gelenkteil
28 Längsseite 76 Wischstange
30 Steuervorrichtung 78 Ende
32 Bewegungsrichtung 80 Lagerstelle
34 Bewegungsrichtung ■ 82 Mutter
36 Wellenanschlußteil 84 Pumpe
38 Steuerring 86 Dichtring
40 Drehschieberventil 88 Mitnehmerelemente
42 Anschlußteil 90 Mitnehmerelemente
44 Kanal 92 Verbindungskanal
46 Kanal 94 Verbindungs kanal
48 Wendestelle 96 Querkanal
50 Wendestelle 98 Querkanal
52 Steg 100 Kanal
54 Kappe 102 Kanal
56 Teil 104 Querkanal
106 Platine
108 Teil
110 Kanal
112 Kanal