DE69013690T2 - Scheibenwischersystem mit ferngesteuerter berührungskraftregelung. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft Scheibenwischersysteme zur Beseitigung von Wasserströmen, die auf Scheiben oder Windschutzscheiben von Fahrzeugen fließen, sowie die Reinigung der Fläche, durch die man blickt.
• Scheibenwischersysteme befinden sich an unterschiedlichen Arten von Fahrzeugen und insbesondere an Kraftfahrzeugen wie Autos, Lastwagen, Bussen.
• Diese Erfindung gilt nicht nur für oben genannte Arten von Fahrzeugen, sondern auch für jede mögliche bewegliche oder nicht bewegliche Konstruktion mit einer Windschutzscheibe, bei der ein Scheibenwischer wenigstens über einen Teil von deren Oberfläche streicht, wie z. B. Schiffe oder Züge.
• Die herkömmlichen Scheibenwischersysteme bestehen im allgemeinen aus einem Scheibenwischerarm, an dem ein Wischerblatt und ein Tragkern befestigt ist, der an einem Ende mit dem Scheibenwischerarm und an einem anderen Ende mit einem Antriebsorgan verbunden ist, welches die Funktion hat, den Gesamtaufbau des Scheibenwischersystems in eine Hin- und Herbewegung zu versetzen.
• Das Scheibenwischerblatt wird mittels einer Feder in Kontakt mit der zu wischenden Fläche gehalten, welche eine Rückstellkraft erzeugen soll, mit der das Scheibenwischerblatt gegen die zu wischende Fläche gedrückt wird Die Feder ist im allgemeinen mit einem Ende an dem Scheibenwischerarm und mit ihrem anderen Ende an dem Tragkern befestigt.
• Die Scheibenwischersysteme nach dem bisherigen Stand der Technik, die nach diesem Prinzip arbeiten, können hinsichtlich der Erfüllung der Funktionen des Wischens und Abstreifens als zufriedenstellend betrachtet werden, wenn die Bedingungen der Benutzung nicht eine erhöhte Geschwindigkeit des Fahrzeugs einschließen, an dem sich das System befindet, oder wenn die allgemeinen Wetterbedingungen keine extremen Werte hinsichtlich Bewegung, Wind und Regenfällen aufweisen.
• Es wurde nämlich festgestellt, daß die Scheibenwischerarme bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs einer Kraft ausgesetzt waren, die ein Abheben des Scheibenwischers von der zu wischenden Fläche bewirkte, wobei diese Kraft umso stärker ist, je höher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Auch ist dieses Abheben umso stärker, je größer die Länge des Scheibenwischerarms ist und umso größer die Wassermenge wird. Die allgemein gewölbte Form der Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen trägt ebenfalls dazu bei, das Abheben der Scheibenwischerarme zu begünstigen. Diese Erscheinung führt natürlich zu einer geringeren Wirksamkeit des von den Scheibenwischerarmen durchgeführten Wischens.
• Das hier gekennzeichnete Problem ist umso schwerwiegender, als die Durchschnittsgeschwindigkeit der Kraftfahrzeuge die Tendenz zeigt, ständig höher zu werden, und der Einsatz von Scheibenwischersystemen mit einem einzigen Wischerarm allgemein üblich wird, während das Streben nach größerer Fahrsicherheit bei jedem Wetter eine grundlegende Aufgabe in dieser Branche bleibt.
• Es wurde bereits die Verwendung von Deflektoren vorgeschlagen, die an dem Arm oder dem Wischerblatt befestigt werden. Diese Deflektoren haben eine speziell erprobte aerodynamische Form, um durch Druck mit Hilfe des Fahrtwindes, der durch die Bewegung des Fahrzeugs in der Luft relativ zu diesem entsteht, eine zusätzliche Rückstellkraft auszuüben, die dazu beiträgt, die Abhebekraft der Scheibenwischer aufzuheben oder zu verringern. Diese Lösung bleibt jedoch aufgrund der notwendigerweise geringen Fläche der Deflektoren, die das Sichtfeld des Fahrers nicht verkleinern dürfen, im Einsatz beschränkt. Die Wirkung der zusätzlichen Berührungskraft bleibt daher begrenzt. Ferner muß der Gesichtspunkt des Unästhetischen solcher Vorrichtungen sowie ihrer schleppenden Wirkung bedacht werden.
• Es ist auch die in der französischen Patentanmeldung FR-A-2 516 461 vorgeschlagene Lösung bekannt, die darin besteht, an der Antriebsachse des Scheibenwischerarms eine dichte Kammer anzubringen, in der ein Kolben in einem Zylinder gleitend gelagert ist. Der Kolben und der Zylinder bilden eine mit einem Fluid versorgte hydraulische Anordnung, wobei der Kolben über einen Teleskophebel auf den Arm des Scheibenwischers einwirkt. Letzterer ist ferner über eine Feder in herkömmlicher Weise einer Rückstellkraft zur Windschutzscheibe hin ausgesetzt. Mit dieser Vorrichtung kann daher mittels des Drucks des Kolbens auf den Hebel eine zusätzliche Rückstellkraft des Arms zur Windschutzscheibe hin ausgeübt werden. Die empfohlene Lösung macht es erforderlich, eine zusätzliche Energiezufuhr vorzusehen, und zwar einer hydraulischen Energie, die die Verwirklichung einer solchen Lösung unvereinbar mit der Bemühung um möglichst geringe Herstellungskosten macht.
• Zudem ist der Einsatz eines Hydrauliksystems aufgrund der Risiken von Ausfällen und Lecks im Kreislauf, mit denen gerechnet werden muß, keine geeignete Lösung bei Fahrzeugen, die von einem großen Personenkreis benutzt werden sollen und bei denen die Weiterentwicklung in Sachen Zuverlässigkeit und Sicherheit ein ständiges Gebot ist. Die vorgeschlagene Lösung hat außerdem den Nachteil einer relativ großen Bruchempfindlichkeit, verbunden möglicherweise mit den Gefahren des Verdrehens und Blockierens, die am Teleskophebel auftreten können.
• Es ist noch ein weiterer Vorschlag bekannt, der in der französischen Patentanmeldung FR-A-2 427 226 beschrieben ist. Die empfohlene Lösung besteht darin, eine zusätzliche Rückstellkraft des Scheibenwischerarms in Richtung der Windschutzscheibe zu schaffen, indem der Scheibenwischerarm in herkömmlicher Weise einer konstanten Rückstellkraft durch eine Feder ausgesetzt wird, die mit einem Ende an dem Scheibenwischerarm und mit dem anderen Ende an einer Haltestange befestigt ist, welche sich in Verbindung mit dem Tragkern des Scheibenwischersystem befindet.
• Die Haltestange ist mit einem Hebel fest verbunden, der sich an dem Befestigungskern um eine Achse dreht, und ist in einem Zwischenraum angeordnet, der zwischen den beiden Flügeln des Tragkerns vorgesehen ist.
• Das von der Schwenkachse abgewandte Ende des Hebels besteht aus einem abgewinkelten Element, das mechanisch mit einer Stange verbunden ist, die in Längsrichtung in einer Bohrung verschoben werden kann, die in der Antriebsachse des Scheibenwischers ausgeführt ist. Ein Elektromotor oder ein Elektromagnet steuert die Hin- und Herbewegung der beweglichen Stange in der Bohrung. Durch diese Bewegung wird aufgrund der mechanischen Verbindung die Schwenkbewegung des Hebels um seine Drehachse gewährleistet, wobei der Hebel dann zwei stabile Stellungen einnehmen kann, die auf der einen bzw. auf der anderen Seite einer Ebene liegen, die durch die Schwenkachse des Hebels und das am Scheibenwischerarm befestigte Ende der Feder verläuft. Die obere stabile Stellung des Hebels entspricht einem maximalen Auszug der beweglichen Stange sowie einer sogenannten normalen Rückstellkraft des Wischerblatts zur Windschutzscheibe. Das Wechseln von der oberen stabilen Stellung zur unteren Stellung des Hebels entspricht einer Verstärkung der durch die Feder ausgeübten Rückstellkraft, da die untere Stellung einem Verlängern der Rückstellfeder und einer Winkeländerung ihrer Stellung zu dem Scheibenwischerarm entspricht.
• Wenn auch festgestellt werden kann, daß diese Vorrichtung eine Lösung für das Problem des Abhebens des Scheibenwischerarms bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs bietet, so bleibt doch ihre Ausführung kompliziert und schwierig.
• Es wird nämlich notwendig, einen besonderen Aufbau der herkömmlichen Scheibenwischervorrichtungen vorzusehen, da die Antriebswellen modifiziert werden müssen und zusätzliche Vorrichtungen zur Betätigung der beweglichen Stange vorgesehen werden müssen.
• Zudem erweist sich diese Vorrichtung aufgrund starker Kräfte, die auf die bewegliche Stange mit ihrem dabei notwendigerweise begrenzten Durchmesser ausgeübt werden, als in mechanischer Hinsicht bruchempfindlich. Außerdem führt der Einbau des Schwenkhebels im Inneren der Flügel, aus denen der Kern besteht, dazu, daß eine Haltestange für die Rückstellfeder verwendet wird, die kleiner bemessen und kürzer ist.
• Es wird damit festgestellt, daß die mechanische Beanspruchung der Rückstellfeder im Bereich des Schwenkhebels der Grund für Verformungen und Verwindungen an der Schwenkachse und an dem Hebel sein kann.
• Schließlich ist die Patentanmeldung FR-A-2 507 554 bekannt, die vorschlägt, die Tendenz der Scheibenwischer zum Abheben zu verringern, ohne zusätzliche Teile zu verwenden, die durch die Fahrzeugkarosserie hindurch verlaufen. Hierzu ist der Scheibenwischerarm fest mit der Antriebswelle des Scheibenwischers verbunden, wobei diese Welle entlang ihrer Längsachse verschiebbar gelagert ist. Der Einbau des Scheibenwischerarms ist dergestalt, daß seine Tragachse mit einfacher Drehmöglichkeit um ihre Achse fest mit einem Verbindungselement verbunden ist, das die Antriebswelle des Scheibenwischers umklammert, wobei die Tragachse damit eine feste Position an dem Verbindungselement einnimmt. Eine Rückstellfeder, die zwischen dem Scheibenwischerarm und einem Einhängelement angeordnet ist, gewährleistet das Rückstellen des Arms zur Windschutzscheibe durch Drehen um seine Tragachse. Durch das Gleiten der Antriebswelle kann die Position des Arms und dadurch sogar der Hebelarm des Systems sowie die Spannung der Feder verändert werden, die dadurch eine veränderliche Berührungskraft entwickelt, welche umso stärker ist, je mehr die Drehachse des Scheibenwischerarms von der zu wischenden Fläche und von der Rückstellachse der Feder entfernt wird. Bei diesem System muß eine speziell bemessene Antriebswelle eingesetzt werden und werden zahlreiche Einbauteile verwendet, die zu einer allgemeinen Bruchempfindlichkeit des genannten Systems beitragen. Außerdem gestattet der vorgeschlagene Aufbau keine großen Änderungen der Berührungskraft und ist nicht ohne vorherige Änderung auf ein herkömmliches Fahrzeug übertragbar.
• Die Aufgabe dieser Erfindung besteht daher darin, ein neues Scheibenwischersystem vorzuschlagen, das die Funktions- und Abhebeprobleme der Scheibenwischer bei hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs beseitigt, indem es die Nachteile der Vorrichtungen nach dem bisherigen Stand der Technik nicht aufweist, das einfach in der Ausführung ist und dessen Einbau ohne Änderung am Fahrzeug möglich ist.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Scheibenwischersystem vorzuschlagen, bei dem die Berührungskraft des Scheibenwischers an der zu wischenden Fläche nach Belieben des Benutzers stufenlos veränderbar ist.
• Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein besonders robustes Scheibenwischersystem vorzuschlagen, das ohne Schaden und dauerhaft eine Erhöhung der von der Haltefeder des Scheibenwischers in Richtung der Windschutzscheibe ausgeübten Rückstellkraft aushalten kann.
• Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit einem Scheibenwischersystem mit einstellbarer Berührungskraft, bestehend aus:
• - einem Scheibenwischerarm, der geeignet ist, ein Wischerblatt zu halten, und mittels eines Verbindungskerns, der Teil eines Verbindungselements ist, drehfest an einer Antriebswelle des Systems montiert ist,
• - einer Tragachse, die die Verbindung zwischen dem Scheibenwischerarm und dem Verbindungselement gewährleistet und eine Drehbewegung des Arms zwischen mindestens einer Arbeitsstellung an der zu wischenden Fläche und mindestens einer abgehobenen Stellung ermöglicht,
• - einem federnden Rückstellmittel zum Rückstellen des Scheibenwischerarms in seine Arbeitsstellung, das zwischen dem Arm und dem Verbindungselement angeordnet ist, um eine Rückstellachse zu bestimmen, wobei das genannte Mittel geeignet ist, gegen die zu wischende Fläche eine Berührungskraft des Arms auszuüben, die sich proportional zu der Entfernung der Tragachse von der Achse des federnden Rückstellmittels verhält,
• - einem Steuermittel für die Berührungskraft,
• gekennzeichnet dadurch, daß das Verbindungselement so ausgeführt ist, daß die Tragachse zu dem Verbindungskern auf einem Weg beweglich montiert ist, auf dem die Tragachse über das Rückstellmittel beim Entfernen von der Rückstellachse ständig belastet wird, und daß das Steuermittel für die Berührungskraft aus einem Sperrmittel besteht, das dem Sich-Entfernen der Tragachse von der Rückstellachse entgegenwirkt.
• Verschiedene weitere Merkmale gehen aus der unten erfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, welche als nicht einschränkende Beispiele Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigen.
• Fig. 1 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Scheibenwischersystems.
• Fig. 2 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht eines Scheibenwischersystems analog zu dem in Fig. 1 gezeigten.
• Fig. 3 zeigt eine Längsschnittansicht des Scheibenwischersystems, wobei letzteres in einer Stellung dargestellt ist, die einer maximalen Berührungskraft entspricht.
• Fig. 4 zeigt eine Draufsicht des Scheibenwischersystems.
• Fig. 5 ist eine zu Fig. 3 analoge Ansicht, die ein Scheibenwischersystem in einer Stellung zeigt, in der die Berührungskraft den Minimalwert hat.
• Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante des Steuermittels.
• Das in Fig. 1 gezeigte Scheibenwischersystem besteht aus einem Scheibenwischerarm 1, der einen Tragarm 2 und eine Kopfstrebe 3 umfaßt. Der Tragarm 2 besteht im allgemeinen aus einer Metallstange mit vollem Querschnitt, die an einem Ende 4 eine Verbindungsvorrichtung aufweist, welche geeignet ist, ein Wischerblatt (das in der Figur nicht dargestellt ist) aufzunehmen und zu halten. Bei dem in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Beispiel weist die Verbindungsvorrichtung eine Krümmung auf, in der die Einhängelemente des Wischerblatts in Eingriff kommen können.
• Das andere Ende 5 des Tragarms 2 ist dazu gedacht, als Befestigungselement an der Kopfstrebe 3 zu dienen, welche in dem dargestellten Beispiel die Form einer vorzugsweise metallischen Strebe mit U-förmigem Querschnitt hat, welcher einen Steg 6 und zwei Seitenflanken 7 umfaßt. Vorzugsweise ist das Ende 5 mit einem beliebigen bekannten Mittel, und beispielsweise durch Schweißen oder auch Nieten, an dem Steg 6 befestigt, wobei der Tragarm 2 sich über die Befestigungszone hinaus in einer Zunge 8 fortsetzt, die mit einer Bohrung versehen ist und sich im Inneren des von der Kopfstrebe 3 gebildeten U-förmigen Querschnitts erstreckt.
• Die Seitenflanken 7 bilden an dem Ende, das von dem Befestigungsbereich mit dem Tragarm 2 abgewandt ist, ein Paar Befestigungsansätze 11, in denen symmetrisch zwei Öffnungen ausgeführt sind, die als Aufnahmesitz für eine Einbautragachse 12 dienen sollen, welche ein bewegliches und drehbares Verbindungselement zwischen dem Scheibenwischerarm und einem Verbindungselement 10 mit einer Antriebswelle (in den Figuren nicht dargestellt), die eine Hin- und Herbewegung des Scheibenwischersystems gewährleisten soll, bildet.
• Bei dem dargestellten Beispiel umfaßt das Verbindungselement 10 einen Verbindungskern 22 und einen Hebel 13 mit der Form einer länglichen Kappe mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt, der einen zentralen Steg 14 bildet, der von zwei Seitenkanten 15 eingefaßt ist. Die Kappe weist an einem Ende eine volle oder ausgehöhlte Stirnwand 16 und am anderen Ende zwei symmetrische, voneinander beabstandete Flügel 17 auf, die mit Aufnahmeöffnungen für die Tragachse 12 versehen sind und dazu vorgesehen sind, zwischen die Befestigungsansätze 11 und ins Innere des U-förmigen Abschnitts der Tragstrebe 3 eingefügt zu werden.
• Die Flügel 17 können selbstverständlich aus Stücken bestehen, die beispielsweise an den Körper der Kappe angefügt und angeschweißt werden oder einen integrierenden Bestandteil dieser Kappe bilden. Vorzugsweise weist die Kappe bei dem Verbindungsende mit der Tragstrebe 3 zwei Absätze 18 auf, die beispielsweise in den Seitenkanten und dem zentralen Steg 14 gebildet sind und dazu vorgesehen sind, für die Abschnitte der Befestigungsansätze 11 bei der relativen Drehung des Arms 1 und des Hebels 13 um ihre gemeinsame Achse 12 als Anschlag zu dienen.
• Der Hebel 13 ist seinerseits vorzugsweise mit dem von den Flügeln 17 abgewandten Ende frei drehbar und verschiebbar durch eine Achse 21, die parallel und mit gleicher Richtung wie die Tragachse 12 verläuft, an einem Verbindungskern 22 angebracht, welcher mit einer in den Figuren nicht dargestellten Antriebswelle fest verbunden ist, die dazu vorgesehen ist, in einer Öffnung 23 in dem Verbindungskern 22 winkelmäßig festzusitzen, um das System in eine hin- und hergehende Wischbewegung zu versetzen.
• Der so ausgeführte Aufbau bildet ein Kniegelenk, das einerseits aus dem Scheibenwischerarm 1 und andererseits aus dem Hebel 13 besteht, wobei diese beiden Elemente zueinander einen Winkel bilden, der je nach dem Winkelausschlag des Gelenks variierbar ist und es ermöglicht, daß die Tragachse 12 sich frei an dem Verbindungselement 10 verschiebt.
• Vorteilhafterweise ist der Verbindungskern 22 als Metallstück, im wesentlichen mit der Form eines Parallelepipeds, ausgeführt, das eine Befestigungsstelle für ein federndes Rückstellmittel aufweist, das die Funktion hat, eine Berührungskraft zu erzeugen, die geeignet ist, den Scheibenwischerarm 1 gegen die zu wischende Fläche gedrückt zu halten. Je nach der Art des Fahrzeugs kann die Form des Verbindungskerns 22 variieren, und insbesondere ist es möglich, daß die Kappe 13 den Verbindungskern 22 nur teilweise abdeckt, wobei letzterer sich sogar zum Teil oder gänzlich durch die Stirnwand 16 erstrecken kann.
• Vorzugsweise besteht das federnde Rückstellmittel aus einer Zugfeder 24, deren Längsachse x-x' sich in der Symmetrieebene P des Scheibenwischerarms 1 und in der Richtung der Längsachse des genannten Arms erstreckt. Die Feder 24 ist mit einem Ende in der Öffnung der Zunge 8 und mit dem anderen Ende direkt oder mit einem Zwischenstück wie beispielsweise einem Haken 25 mittels eines Querstabs 26 an dem Verbindungselement 10 befestigt. Die Feder 24 bildet auf diese Weise eine Rückstellachse, die mit ihrer Längsachse x-x' zusammenfällt.
• Besonders vorteilhaft ist es, daß der Verbindungskern 22 einen stumpfen Winkel auf seiner dem Hebel 13 zugewandten Seite bildet oder gekrümmt ist, so daß, bezogen auf eine fiktive waagerechte Ebene H, die Achse 26 von der genannten Ebene weiter entfernt ist als die Achse 21, z. B. um einen Wert von 8 mm. Durch diese Anordnung wird die Betätigung der Feder 24 aus ihrer Gleichgewichtsstellung heraus oder aus deren Nähe (geringe oder nahezu keine Rückstellkraft) erleichtert und verhindert, daß der Arm sich in einer Gleichgewichtsstellung stabilisiert (Fig. 5).
• In vorteilhafter Weise verleiht das Kniegelenk durch den gewählten Aufbau und die von der Zugfeder 24 auf den Scheibenwischerarm 1 ausgeübte Rückstellkraft dem Scheibenwischerarm 1 zwei Bewegungsfreiheiten, wenn letzterer sich an der zu wischenden Fläche in Anlage befindet, und zwar eine Drehbewegung um die Tragachse 12 und bei der Drehbewegung des Hebels 13 eine Vorschubbewegung auf dem Kreis R um die Achse 21. Der vorgeschlagene Aufbau verursacht unter Einwirkung der Feder 24 eine ständige Tendenz, den Winkelausschlag des Kniegelenks zu verringern, was dazu führt, daß ein Weg des Sich-Entfernens der Tragachse 12 gegenüber der Rückstellachse x-x' oder auch der zu wischenden Fläche bestimmt wird. Dieses Sich-Entfernen bewirkt eine Änderung der Spannung der Feder 24 in Abhängigkeit von dem von der Tragachse 12 auf dem Kreis R zurückgelegten Weg und macht sich in einem Anstieg der Berührungskraft des Arms 1 auf der zu wischenden Fläche bemerkbar, der proportional zu der Strecke des Sich- Entfernens ist. Umgekehrt bewirkt die Annäherung der Tragachse 12 eine Verringerung der Berührungskraft. Der verwendete Mechanismus ist vergleichbar mit dem Biegen eines länglichen Teils, wenn dieses an seinen beiden Enden zusammengedrückt wird, wobei der Biegepunkt hier in der Ebene P durch einen Punkt auf der Achse 12 gebildet wird.
• Selbstverständlich kann anstelle der Zugfeder 24 auch jedes beliebige gleichwertige federnde Rückstellmittel verwendet werden. Desgleichen kann eine komplementäre Druckfeder verwendet werden, die beispielsweise zwischen dem Verbindungskern 22 und dem Hebel 13 oder zwischen dem Scheibenwischerarm 1 und einem Tragelement, das den Verbindungskern 22 verlängert, angebracht sein kann.
• Bevorzugt besteht das Steuermittel für den Winkelauschlag des Kniegelenks, das der durch das federnde Rückstellmittel 24 ausgeübten Rückstellkraft entgegenwirkt, aus einem Fernsteuerungsmittel mit einem Zugkabel 27r das mit einem Ende, welches einen Sperrkopf 28 aufweist, an dem Verbindungselement 22 und mit dem anderen Ende vorzugsweise an der Achse 21 befestigt ist. Das Zugkabel 27 verläuft durch den Hebel 13, in diesem Fall durch den zentralen Steg 14 der Kappe, und ist mit seinem anderen Ende (in den Figuren nicht dargestellt) mit einer Steuervorrichtung für die Spannung des Kabels 27 verbunden. Das Kabel 27 ist an seinem außerhalb des Hebels 13 befindlichen Teil mit einer Spannhülle 31 versehen, die beispielsweise Schraubgewinde aufweist1 und die sich in Anlage an einem Sperring 32 befindet, der sich seinerseits mit einem Absatz in Anlage an der Außenfläche des zentralen Stegs 14 befindet. Vorteilhafterweise kann der Sperring 32 eine abgewinkelte Form besitzen, um dem Spannkabel eine bestimmte Richtung zu geben. Das andere Ende des Kabels 27 ist mit einer herkömmlichen Kabelspannvorrichtung (in den Figuren nicht dargestellt) verbunden, die beispielsweise aus einer Aufwickelspule besteht.
• Es liegt auf der Hand, daß anstelle der Fernsteuervorrichtung, die aus einem Spannkabel besteht, auch andere Mittel, wie z. B. ein Schieber oder auch ein Kolben, verwendet werden können. Desgleichen kann ein Kabel verwendet werden, das durch eine manuelle Vorrichtung oder eine Vorrichtung mit einem Elektromotor oder einem Elektromagnet oder auch durch eine Fernsteuerung gesteuert wird.
• Fig. 3 stellt eine Arbeitsstellung des Scheibenwischersystems dar, die dem kleinsten Winkelausschlag des Kniegelenks und einer Berührungskraft, die als maximal bezeichnet werden kann, entspricht. Wenn der Fahrer eines Fahrzeugs die Berührungskraft des Scheibenwischerarms 1 auf der zu wischenden Fläche verringern möchte, so betätigt er also die Spannvorrichtung des Kabels 27, welches durch Erhöhen seiner Spannung und durch Rückwirken des Rings 32 auf den Hebel 13 das Schwenken des Hebels 13 um die Achse 21 in Richtung des Pfeils f&sub1; bewirkt was das Drehen der Tragachse 12 auf einem Abschnitt des Kreises R verursacht. Bei diesem Schwenken erfährt der Scheibenwischerarm 1 zugleich eine leichte Drehbewegung um die Tragachse 12 in entgegengesetzter Richtung zu dem Pfeil f&sub1; und eine Vorschubbewegung gemäß dem Pfeil f&sub1; die sich durch den Andruck an der zu wischenden Fläche in einer Vergrößerung des Winkelausschlags bemerkbar macht, was winkelmäßig die durch die Feder 24 auf den Scheibenwischerarm 1 ausgeübte Kraft verändert und sich in einer Verringerung der Berührungskraft auf der zu wischenden Fläche bemerkbar macht.
• Fig. 5 zeigt eine der Extremstellungen, die das erfindungsgemäße Kniegelenk erreichen kann, und die praktisch dem Minimalwert der von dem Scheibenwischerarm 1 auf die zu wischende Fläche ausgeübten Berührungskraft entspricht, wobei diese Stellung einem im wesentlichen maximalen Winkelausschlag des Kniegelenks entspricht. Möchte der Fahrer die Berührungskraft des erfindungsgemäßen Systems erhöhen, muß er nur die Spannung des Kabels 27 nachlassen, wobei die Zugkraft der Feder 24 von sich aus die Tendenz hat, das Kniegelenk zu einem kleineren Winkelausschlag zu bringen, dessen äußerste Grenze durch das Anschlagen der Abschnitte der Befestigungsansätze 11 an den Absätzen 18 festgelegt ist.
• Es ist also nachzuvollziehen, daß in der Stellung, die der theoretisch kleinsten Berührungskraft entspricht, die Geometrieachse der Achse 12 mit der Längsachse x-x' der Feder 12 zusammenfallen kann, wobei das Kniegelenk sich ebenfalls praktisch in einer Gleichgewichtsstellung befindet. Um die Rückkehr in Stellungen des Kniegelenks zu begünstigen, die maximalen oder erhöhten Berührungskräften entspricht, kann es vorteilhaft sein, zwischen dem Verbindungskern und der Innenseite des zentralen Stegs 14 ein federndes Teil 33 (Fig. 5) aus einem elastischen Material vorzusehen. Dieses federnde Teil 33 kann vorteilhafterweise in ein Stützteil mit zwei seitlichen Stützabsätzen 33a (Fig. 4 und 5), die mit dem Verbindungskern 22 fest verbunden sind und bei der Verschiebung des Kniegelenks eine Führungs- und Stützfunktion für die Achse 21 gewährleisten, eingesetzt werden. Vorteilhafterweise ist auch der Verbindungskern 22 abgewinkelt, so daß der Querstab 26, bezogen auf eine fiktive Bezugsebene, oberhalb der Achse 21 angebracht werden kann, um das Rückstellen der Feder, das zu einem kleineren Winkelausschlag führt, zu erleichtern.
• Es ist selbstverständlich möglich, den Hebel 13 wegzulassen und den Scheibenwischerarm 1 direkt an dem Verbindungskern 22 zu befestigen. In diesem Fall muß mindestens eine Gleitöffnung in der Masse des Verbindungskerns vorgesehen werden, in der die Tragachse 12 mit Gleitmöglichkeit beweglich gelagert ist. Die Öffnung kann gekrümmt sein und eine kreisartige Bahn definieren, die z. B. identisch ist mit einem Kreisbogen mit dem gleichen Mittelpunkt wie dem des Kreises R beispielsweise. Die Öffnung kann auch geradlinig sein und vorteilhafterweise schräg, wobei die Längsachse der Öffnung dann eine Achse definiert, die die Rückstellachse x-x' schneidet und dergestalt ausgerichtet ist, daß das Sich-Entfernen der Tragachse 12 von der Achse x-x' sich in einem Anstieg der Berührungskraft des Scheibenwischers bemerkbar macht.
• Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, die sich von den vorherigen Konstruktionen durch eine umgekehrte Anordnung des Steuermittels für den Winkelausschlag des Kniegelenks unterscheidet. Das Kabel 27 verläuft durch den Hebel 13 und wird mit einem Sperrkopf 28 durch Spannen in Anlage an der Oberseite 14 des Hebels gehalten. Das Kabel 27 tritt durch eine Bohrung 40 ins Innere des Verbindungskerns 22 ein und mündet unter dem genannten Kern 22. Das andere Ende des Kabels ist mit einer herkömmlichen Kabelspannvorrichtung verbunden. Die Spannhülle 31 ist in eine zylindrische Führung 41 eingesetzt, die in dem Verbindungskern 22 ausgeführt ist und die Bohrung 40 in Richtung zur Unterseite des Verbindungskerns fortsetzt. Das Ende der Hülle 31 befindet sich in Anlage an einem ringförmigen Absatz, der zwischen der Bohrung 40 und der zylindrischen Führung 41 angeordnet ist. Die Arbeitsweise dieser Variante ist identisch mit den zuvor beschriebenen Varianten. Diese Variante hat jedoch den Vorteil, ein gepflegteres Erscheinungsbild zu bieten, da das Kabel 27 von außen praktisch nicht sichtbar ist. Ferner ist bei dieser Variante das Ende des Verbindungskerns 22 frei, an dem die Achse 26 angebracht ist, so daß diese dadurch so nahe wie möglich an diesem Ende und bei seiner oberen Begrenzung angeordnet sein kann, wodurch ein Positionieren der Tragachse 12 praktisch auf der Achse x-x' möglich wird. Durch diese Anordnung wird also der Änderungsbereich der Berührungskraft bis zu sehr niedrigen Werten erweitert.
• Das erfindungsgemäße Scheibenwischersystem hat den Vorteil, dem Benutzer eine Möglichkeit zur stufenlosen Regulierung der Berührungskraft des Scheibenwischerarms 1 auf der zu wischenden Fläche zu bieten, und hat den zusätzlichen Vorteil, daß es ohne irgendeine Änderung anstelle der bereits existierenden Scheibenwischersysteme angebracht werden kann. Das erfindungsgemäße System paßt nämlich mit den herkömmlichen Antriebswellen zusammen, da letztere abgesehen von ihrer klassischen Antriebsfunktion keine besondere Rolle spielt. Insbesondere paßt es mit den Scheibenwischerwellen, bei denen die Wasserzuführung durch die Antriebsachse selbst verläuft.
• Das erfindungsgemäße Scheibenwischersystem enthält auch eine begrenzte Anzahl von beweglichen Teilen, was eine besonders einfache Herstellung mit geringen Kosten ermöglicht und eine erwiesene Robustheit zur Folge hat. Schließlich ermöglicht das Kniegelenk besonders große Änderungen der Berührungskraft, wodurch verschiedenste Anwendungen in Betracht gezogen werden können, und insbesondere bei Fahrzeugen mit besonders großen zu wischenden Flächen.
• Bei dem erfindungsgemäßen Scheibenwischersystem wird in der oder den Stellungen mit geringstem Druck der reibende Teil der Wischerblätter entlastet, was eine Erhöhung der Lebens- und Betriebsdauer der genannten Teile zur Folge hat.
• Die Bestandteile des erfindungsgemäßen Scheibenwischersystems können standardisiert werden, da es durch einfaches Verstellen der Berührungskraft des Scheibenwischerblatts möglich ist, bei jedem Fahrzeug die geeignete Berührungskraft mittels eines einfachen Handgriffs zu finden.
• Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele beschränkt da sie verschiedene Modifikationen erfahren kann, ohne ihren Rahmen zu verlassen.
• Die Erfindung hat ihr bevorzugtes Anwendungsgebiet in dem Bereich der Automobilherstellung als Scheibenwischer für Transportfahrzeuge im Tourismus oder in der Industrie.

Claims (13)

1. Scheibenwischersystem mit gesteuerter Berührungskraftregelung, bestehend aus:

- einern Scheibenwischerarm (1), der geeignet ist, ein Wischerblatt zu halten, und mit einem Verbindungskern (22), der Teil eines Verbindungselements (10) ist, drehfest an einer Antriebswelle des Systems montiert ist,

- einer Tragachse (12), die die Verbindung zwischen dem Scheibenwischerarm (1) und dem Verbindungselement (10) gewährleistet und eine Drehbewegung des Arms (1) zwischen mindestens einer Arbeitsstellung an der zu wischenden Fläche und mindestens einer abgehobenen Stellung ermöglicht,

- einem federnden Rückstellmittel (24) zum Rückstellen des Scheibenwischerarms (1) in seine Arbeitsstellung, das zwischen dem Arm (1) und dem Verbindungselement (10) angeordnet ist, um eine Rückstellachse (x-x') zu bestimmen, wobei das genannte Mittel geeignet ist, gegen die zu wischende Fläche eine Berührungskraft des Arms (1) auszuüben, die sich proportional zu der Entfernung der Tragachse (12) von der Achse (x-x') des federnden Rückstellmittels (24) verhält,

- einem Steuermittel (27, 31, 32) für die Berührungskraft, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (10) so ausgeführt ist, daß die Tragachse (12) zu dem Verbindungskern (22) auf einem Weg beweglich montiert ist, auf dem die Tragachse über das Rückstellmittel (24) beim Entfernen von der Rückstellachse (x-x') ständig belastet wird, und daß das Steuermittel (27, 31, 32) für die Berührungskraft aus einem Sperrmittel besteht, das dem Sich-Entfernen der Tragachse (12) von der Achse (x-x') entgegenwirkt.

2. Scheibenwischersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (10) so ausgeführt ist, daß die Tragachse (12) auf einem geradlinigen Weg beweglich montiert ist.

3. Scheibenwischersystem nach Anspruch 1, dadurch. gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (10) so ausgeführt ist, daß die Tragachse (12) auf einem gekrümmten Weg beweglich montiert ist.

4. Scheibenwischersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (10) so ausgeführt ist, daß die Tragachse (12) auf einem Weg beweglich montiert ist, der schräg zur Rückstellachse (x-x') verläuft.

5. Scheibenwischersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (10) einen Hebel (13) aufweist, der einerseits an dem Verbindungskern (22) um eine Achse (21) gelenkig angebracht ist, die parallel zur Tragachse (12) und in der gleichen Richtung liegt und andererseits um die Tragachse (12) herum gelenkig angebracht ist, um eine Kniegelenkverbindung zu bilden.

6 Scheibenwischersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheibenwischerarm (1) mit dem Verbindungselement (10) über eine vorzugsweise gebogene Gleitschiene verbunden ist, die in dem genannten Verbindungselement (10) ausgeführt ist, das aus einem Verbindungskern (22) zur Verbindung mit der Antriebswelle des Systems besteht.

7. Scheibenwischersystem nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel (24) eine Zugfeder ist, die zwischen dem Arm und dem Verbindungskern (22) angeordnet ist, und daß das Steuermittel (27, 31, 32) ein umkehrbares Mittel zum Bremsen und Sperren der Betätigung der Feder (24) ist.

8. Scheibenwischersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel zwischen dem Hebel (13) und dem Verbindungskern (22) angeordnet ist, um die Drehbewegung des Hebels (13) gegen die Feder (24) zu bremsen und zu sperren.

9. Scheibenwischersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel ein Kabel (27) umfaßt das mit einem Ende (28) an dem Verbindungselement (10) befestigt ist und durch den Hebel (13) hindurch verläuft, an dem sich ein Sperrmittel (32) und eine Hülle (31) in Anlage befinden.

10. Scheibenwischersystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel ein Kabel (27) das durch den Hebel (13) und den Verbindungskern (22) hindurch verläuft und mit einem Ende (28) an dem Hebel (13) befestigt ist, sowie eine Spannhülle (31) umfaßt, die sich an dem Verbindungskern (22) in Anlage betindet.

11. Scheibenwischersystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel ein Fernbedienungs-Steuermittel ist.

12. Scheibenwischersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (13) eine Schutzkappe für den Verbindungskern (22) bildet und zwei Seitenkanten (15) mit Absätzen (18) aufweist, die den Winkelausschlag der Kniegelenkverbindung gegen die Einwirkung des federnden Rückstellmittels (24) begrenzen.

13. Scheibenwischersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement mindestens ein federndes Teil (33) aufweist, das als Prellteil dient, um die Drehbewegung des Hebels (13) einzuleiten, wenn letzterer in Berührung mit dem Verbindungselement (10) kommt, wobei das genannte Teil (33) zwischen zwei Absätze zur Führung des Hebels (13) eingesetzt ist.