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Stand der Technik
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Bei Wischblättern der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bezeichneten Art soll das Tragelement über das gesamte vom Wischblatt bestrichene Wischfeld eine möglichst gleichmäßige Verteilung des vom Wischerarm ausgehenden Wischblatt-Anpressdrucks an der Scheibe gewährleisten. Durch eine entsprechende Krümmung des unbelasteten Tragelements – also wenn das Wischblatt nicht an der Scheibe anliegt – werden die Enden der im Betrieb des Wischblatts vollständig an der Scheibe angelegten Wischleiste durch das dann gespannte Tragelement zur Scheibe belastet, auch wenn sich die Krümmungsradien von sphärisch gekrümmten Fahrzeugscheiben bei jeder Wischblattposition ändern. Die Krümmung des Wischblatts muss also etwas stärker sein als die im Wischfeld an der zu wischenden Scheibe gemessene stärkste Krümmung. Am Tragelement ist eine Anschlussvorrichtung befestigt, über die die Verbindung zum Wischerarm hergestellt wird.
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Aus der
EP 0914269 B1 ist es bekannt, die Anschlussvorrichtung mittels einer Schweißverbindung am Tragelement zu befestigen. Dazu wird das entweder aus Metall oder einem Kunststoff bestehende wischblattseitige Verbindungselement auf das Tragelement aufgebracht oder aufgeschoben und mittels einer Widerstandsschweißung im Falle eines metallenen Verbindungselements oder mittels einer Ultraschallschweißung im Falle eines Kunststoff-Verbindungselements stoffschlüssig mit dem Tragelement verbunden. Diese Schweißverbindung ist im Alltag extremen Bedingungen ausgesetzt und muss hohen Drehmomenten und Vibrationen auch bei unterschiedlichen Witterungsbedingungen standhalten. Insbesondere bei den in großen Stückzahlen hergestellten Wischblättern stellt eine Schweißverbindung hohe Qualitätsanforderungen an die Prozessführung und verteuert damit das Wischblatt, was gerade bei Massenprodukten zu vermeiden ist.
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Vorteile der Erfindung
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Das Wischblatt mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass sowohl das Tragelement als auch die Anschlussvorrichtung für sich optimiert werden können, weil die Verbindung zwischen dem Tragelement und der Anschlussvorrichtung über mindestens ein Zwischenteil erfolgt. Dieses Zwischenteil (im weiteren Text wird jeweils ein Zwischenteil erwähnt, auch wenn mehrere Zwischenteile möglich sind) ist mit dem Tragelement fest und mit der Anschlussvorrichtung rastend und/oder formschlüssig verbunden. Dadurch wird die Verbindung zwischen der Anschlussvorrichtung und dem Tragelement aufgespaltet in zwei Verbindungen, die für sich so ausgelegt werden können, dass eine schnelle, prozesssichere Herstellung der Verbindungen ermöglicht wird.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen des Wischblatts nach dem Hauptanspruch möglich. So kann das Zwischenteil mit dem Tragelement verschweißt sein, wobei das Material des Zwischenteils und das Material des Tragelements bzw. eine Ummantelung des Tragelements miteinander verschmolzen werden. Lediglich das Material des Zwischenteils ist in diesem Fall auf das Material des Tragelements bzw. dessen Ummantelung und den Schweißprozess optimiert. Die übergeordnete Anschlussvorrichtung bleibt von diesem Schweißprozess unbeeinflusst.
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Das Zwischenteil ist bevorzugt flächig und damit äußerst stabil mit dem Tragelement verbunden.
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Um eine einfache Verbindung zwischen dem Zwischenteil und den Aufnahmen der Anschlussvorrichtung zu ermöglichen, weist das Zwischenteil eine Raststruktur auf. Bevorzugt weist die Raststruktur eine Vielzahl von parallelen Raststufen auf. Um die Position zwischen der Anschlussvorrichtung und dem Tragelement beziehungsweise zwischen den Aufnahmen der Anschlussvorrichtung und dem Zwischenteil zu definieren, weist das Zwischenteil mindestens ein Stoppelement, vorzugsweise eine Auflauframpe auf.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Zwischenteil elastisch biegsam, so dass das Tragelement in seiner während des Wischvorgangs durchlaufenden Verformung möglichst wenig gestört wird. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Zwischenteil flächig auf das Tragelement aufgeschweißt ist.
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Besonders einfach gestaltet sich der Zusammenbau dann, wenn das wischblattseitige Teil bzw. dessen Aufnahmen Gegenrastmittel aufweisen, die mit der Raststruktur des Zwischenteils zusammenwirken. Die Gegenrastmittel werden besonders einfach als federnde Rastzungen ausgebildet.
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Eine besonders sichere Verbindung zwischen der Anschlussvorrichtung und dem Tragelement wird geschaffen, wenn das Zwischenteil mindestens eine Öffnung aufweist, in die mindestens ein Verbindungsmittel eingreift, das das wischblattseitige Teil hält. Auf diese Weise entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zwischenteil und den Aufnahmen des wischblattsseitigen Teils.
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Das Zwischenteil kann in einer besonderen Ausführungsart die Form eines oder mehrerer Bolzen aufweisen, der/die geführt im wischblattseitigen Teil der Anschlussvorrichtung gelagert sind. Der Bolzen kann dann direkt mit dem Tragelement oder seiner Ummantelung verschweißt werden.
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Eine montagesichere Ausgestaltung ergibt sich, wenn das wischblattseitige Teil ein Kunststoffteil ist, in das der mindestens eine Bolzen im 2-Komponenten-Spritzgiesverfahren eingebracht ist. Auf diese Weise stellt das Zwischenteil kein separates, zu montierendes Teil dar sondern wird vielmehr direkt mit der Anschlussvorrichtung verbaut.
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Besonders einfach lässt sich die Verbindung zwischen dem Zwischenteil und dem Tragelement durch Wärmezufuhr oder Ultraschallbeaufschlagung erreichen.
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In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Wischblatts wird das Zwischenteil auf dem Tragelement befestigt und dann das wischblattseitige Teil der Anschlussvorrichtung aufgeschoben und befestigt, insbesondere verrastet. Dies sind einfache, auch in großer Stückzahl gut beherrschbare Montagevorgänge.
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In einem anderen erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Wischblatts wird das wischblattseitige Teil auf das Tragelement aufgeschoben und dann das Zwischenteil am Tragelement befestigt. Auch diese Variante beinhaltet einfache gut beherrschbare Montageschritte.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Zwischenteil bevorzugt mittels Wärme oder Ultraschall am Tragelement befestigt. Das Zwischenteil kann in vorteilhafter Ausgestaltung als 2-Komponenten-Spritzgussteil hergestellt sein.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Wischblatts ist das Zwischenteil verschiebbar im wischblattseitigen Teil angeordnet.
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Zeichnung
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In der Zeichnung zeigen: 1 ein erfindungsgemäßes Wischblatt in perspektivischer Darstellung mit strichpunktiert angedeutetem Wischerarm und strichpunktiert angedeuteter Oberfläche einer Windschutzscheibe, 2 zeigt eine Ansicht nach II-II in 1, 3 eine schematische Darstellung der Ansicht nach 2 mit nur einer Federschiene, 4 eine schematische Ansicht in Blickrichtung IV in 1 mit nur einer Endkappe, 5 ein Zwischenteil nach einem ersten Ausführungsbeispiel, 6 ein Tragelement mit einem aufzubringenden Zwischenteil, 7 ein Tragelement mit zwei aufgebrachten Zwischenteilen, 8–10 das Tragelement nach 7 mit einem wischblattseitigen Teil in unterschiedlichen Montagestellungen, 11 ein Schnitt nach Linie XI-XI in 10, 12 ein Zwischenteil nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, 13 ein Schnitt analog zu 11, 14 eine Detailansicht nach Pfeil XIV in 13, 15 ein Zwischenteil nach einem dritten Ausführungsbeispiel, 16 und 17 ein Tragelement mit einem wischblattseitigen Teil gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel teilweise geschnitten, 18 ein Herstellungsverfahren mit einem Zwischenteil nach dem dritten Ausführungsbeispiel
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Ein in 1 gezeigtes Wischblatt 10 weist ein bandartig langgestrecktes, federelastisches Tragelement 12 auf (1 und 2), an dessen unteren, der Scheibe zugewandten Bandseite 13 eine langgestreckte, gummielastische Wischleiste 14 längsachsenparallel befestigt ist. An der oberen, von der Scheibe abgewandten Bandseite 11 des auch als Federschiene zu bezeichnenden Tragelements 12 ist in dessen Mittelabschnitt das wischblattseitige Teil 15 einer Anschlussvorrichtung 17 angeordnet, mit deren Hilfe das Wischblatt 10 gelenkig mit einem in 1 strichpunktiert angedeuteten Wischerarm 16 lösbar verbunden werden kann. Der in Richtung eines Doppelpfeils 18 in 1 pendelnd angetriebenen Wischerarm 16 ist in Richtung eines Pfeils 24 zur zu wischenden Scheibe – beispielsweise zur Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs belastet – deren Oberfläche in 1 durch eine strichpunktierte Linie 22 angedeutet ist. Da die Linie 22 die stärkste Krümmung der Scheibenoberfläche darstellen soll ist klar ersichtlich, dass die Krümmung des mit seinen beiden Enden an der Scheibe anliegenden, noch unbelasteten Wischblatts stärker ist als die maximale Scheibenkrümmung (1). Unter dem Anpressdruck (Pfeil 24) legt sich das Wischblatt 10 mit seiner Wischlippe 26 über seine gesamte Länge an der Scheibenoberfläche 22 an. Dabei baut sich im aus Metall gefertigten, federelastischen Tragelement 12 eine Spannung auf, welche für eine ordnungsgemäße Anlage der Wischleiste 14 beziehungsweise der Wischlippe 26 über deren gesamte Länge an der Scheibenoberfläche 22 sowie für eine gleichmäßige Verteilung des Anpressdrucks (Pfeil 24) sorgt.
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Im Folgenden soll nun auf die besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wischblatts näher eingegangen werden.
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In 2 ist erkennbar, dass das Tragelement 12 aus zwei, voneinander getrennten Federschienen 28 und 30 aufgebaut ist, die zueinander beabstandet sind und einen Spalt 32 begründen. Die Anschlussvorrichtung 17 weist in einem unteren Bereich zwei u-förmige Aufnahmen 34 und 36 auf, in denen die Federschienen 28 und 30 aufgenommen sind. Die Aufnahmen 34 und 36 umfassen die Federschienen 28 und 30 jeweils über einen größeren Teil ihres Querschnitts, wobei der mit dem Wischerarm 16 korrespondierende Teil der Anschlussvorrichtung 17 auf der konvexen oberen Bandseite 11 des Tragelements 12 angeordnet ist, während die konkave untere Bandseite 13 dieser gegenüberliegt.
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In 3 ist das wischblattseitige Teil 15 der Anschlussvorrichtung 17 schematisch dargestellt, wobei in der Aufnahme 34 die entsprechende Federschiene 28 eingezeichnet ist, während die Federschiene 30, nicht in der entsprechenden Aufnahme 36 liegt. Es ist erkennbar, dass die Aufnahmen 34 und 36 die Federschienen 28 und 30 passend umgreifen. Im Bereich oberhalb der Federschienen 28 und 30 sowie oberhalb des Spalts 32 weist die Anschlussvorrichtung 15 eine Aussparung 40 auf, in die, wenn das Wischblatt 10 zusammengebaut ist, ein Kopfteil der Wischleiste 14 zu liegen kommt. In den Bereichen 42 ist dann jeweils ein Zwischenteil 44 angeordnet, über das das Tragelement 12 und das wischblattseitige Teil 15 der Anschlussvorrichtung 17 verbunden sind.
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Das in 4 von unten dargestellte Wischblatt 10, das ohne die Wischleiste 14 bzw. Wischlippe 26 gezeichnet ist, zeigt die Federschienen 28 und 30, den Spalt 32 sowie die Aufnahmen 34 und 36 der Anschlussvorrichtung 17. Es ist erkennbar, dass bei dieser Ausführungsform des Wischblatts 10 die Federschienen 28 und 30 vollständig voneinander getrennt sind und lediglich durch die Anschlussvorrichtung 17 bzw. über Endkappen 38, von denen in 4 nur eine an einem Ende gezeichnet ist, zusammengehalten werden.
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In 5 ist ein Zwischenteil 44 dargestellt, das bevorzugt mit einer unteren Seite 46 mit dem Tragelement 12 verschweißt wird. Im Ausführungsbeispiel weist die untere Seite 46 dazu Energierichtungsgeber 48 in Form sich längserstreckender Dreiecke auf. Wie in den 6 und 7 angedeutet ist, wird das Zwischenteil 44 auf das Tragelement 12, das im Ausführungsbeispiel nach 6 aus einer einzelnen Federschiene 28 und im Ausführungsbeispiel nach 7 aus zwei Federschienen 28, 30 aufgebaut ist, aufgelegt und dann befestigt. Wie zu erkennen ist, ist in 7 auf jeder der beiden Federschienen 28, 30 ein Zwischenteil 44 angeordnet.
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Das Zwischenteil 44 bzw. die Zwischenteile 44 werden dann mit der Oberfläche der Federschienen 28, 30 verschweißt. Hierzu kann entweder von außen Wärme zugeführt werden, was beispielsweise dann erfolgt, wenn sowohl die Federschienen 28, 30 als auch die Zwischenteile 44 aus Metall bestehen, oder auch mittels Sondroden Ultraschall eingeleitet werden, was insbesondere bei Zwischenteilen 44 aus Kunststoff vollzogen wird. Es ist erkennbar, dass das Zwischenteil 44 einseitig mit dem Tragelement 12 verbunden ist, wobei die untere Seite 46 des Zwischenteils 44 mit der jeweiligen oberen Bandseite 11 des Tragelements 12 in Kontakt kommt.
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Wie in 5 erkennbar, weist das Zwischenteil 44 an seiner der unteren Seite 46 gegenüberliegenden Seite eine Raststruktur 50 auf. Die Raststruktur 50 erstreckt sich über einen Großteil der Längserstreckung des Zwischenteils 44. Quer zur Längserstreckung weist die Raststruktur 50 eine Vielzahl von parallelen Raststufen 52 auf. Die Raststufen 52 sind so angeordnet, dass sie jeweils eine Auflaufseite 54 und eine Rastseite 56 aufweisen.
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Das Zwischenteil 44 weist an einer seiner Längsseiten ein Stoppelement 58 auf. Diese Stoppelement 58 verhindert, dass ein aufgerastedes wischblattseitiges Teil 15 über das Zwischenteil 44 hinaus verschoben wird. Im Ausführungsbeispiel ist das Stoppelement 58 als Auflauframpe ausgeführt, die analog zu den Raststufen 52 eine Auflaufseite 60 aufweist, deren Höhe jedoch entsprechend größer ist.
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Wie in 7 erkennbar ist, ist im befestigten Zustand das Zwischenteil 44 flächig auf den Federschienen 28, 30 aufgebracht. Um die in diesem Bereich stattfindende Krümmungsänderung während eines Wischvorgangs nicht zu behindern, ist das Zwischenteil 44 elastisch biegsam ausgestaltet. Diese Elastizität kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Zwischenteil 44 aus einem elastischen Material besteht und/oder eine entsprechend geringe Dicke aufweist.
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In den 8–10 ist jeweils ein Tragelement 12 entsprechend der 7 mit auf geschweißten Zwischenteilen 44 dargestellt. Ein wischblattseitiges Teil 15 der Anschlussvorrichtung 17 wird in Pfeilrichtung 62 auf das Tragelement 12 und über die Zwischenteile 44 geschoben. In 9 hat das wischblattseitige Teil 15 seine Endposition erreicht. In 10 ist die Aufnahme 34 des wischblattseitigen Teils 15 teilweise gebrochen dargestellt. Man erkennt die Raststruktur 50 des Zwischenteils 44. Auf der Raststruktur 50 liegt ein Gegenrastmittel 64 des wischblattseitigen Teils 15 auf und wirkt mit einer Raststufe 52 der Raststruktur 50 zusammen.
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Zur Ausbildung der Gegenrastmittel 64 weist das wischblattseitige Teil 15 Aussparungen 66 auf, in denen die Gegenrastmittel 64 elastisch federnd liegen.
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In 11 ist in einem Schnitt die Federschiene 30 mit einem aufgeschweißten Zwischenteil 44 zu sehen, über das ein wischblattseitiges Teil 15 geschoben ist. Die Gegenrastmittel 64 sind als federnde Rastzungen 68 ausgebildet, deren Ende jeweils mit einer Rastseite 56 einer Raststufen 52 zusammenwirkt. Beim Aufschieben des wischblattseitigen Teils 15 in Pfeilrichtung 62 federn die Rastzungen 68 über die Auflaufseiten 54 der Raststufen 52 bis das Stoppelement 58 bzw. dessen Auflaufseite 60 die Bewegung beendet und die Position des wischblattseitigen Teils 15 relativ zum Zwischenteil 44 festgelegt. Durch die enge Staffelung der Raststufen 52 wird eine begrenzte relative Lage fixiert.
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Im Ausführungsbeispiel nach den 12–14 weist das Zwischenteil 44 eine Raststruktur in Form zweier Aussparungen 70 auf, ist ansonsten aber analog zum Zwischenteil 44 nach 5 aufgebaut. Wie in 13 zu erkennen ist, greifen die elastischen Rastzungen 68 in die Aussparungen 70 und fixieren so die relative Lage zwischen dem Zwischenteil 44 und dem wischblattseitigen Teil 15 zusammen mit dem Stoppelement 58 des Zwischenteils 44. Diese einfache Variante ermöglicht größere Haltekräfte, da die Rastseite 56 der Aussparungen 70 über die gesamte Dicke des Zwischenteils 44 ragen kann, jedoch ist der Fertigungsaufwand aufgrund der enger einzuhaltenden Toleranzen größer.
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Im Ausführungsbeispiel nach den 15–17 weist das Zwischenteil 44 ebenfalls zwei Aussparungen 72 auf, die in diesem Fall von runder Ausführung sind. In 16 ist gezeigt, wie das wischblattseitige Teil 15 in seiner Endposition beim Einschieben in Pfeilrichtung 62 angekommen ist. Das wischblattseitige Teil 15 weist im Bereich seiner Aufnahmen 34, 36 Bolzen 74 auf, die im wischblattseitigen Teil verschiebbar gelagert sind und, wenn das wischblattseitige Teil 15 relativ zu den Zwischenteilen 44 in der Endposition angekommen ist nach unten in die Aussparungen 72 verschoben werden können. Dadurch ergibt sich ein formschlüssiger Verbund, der ohne Raststruktur auskommt. Dieser Verbund erhöht die Haltekräfte gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen weiter, stellt aber ebenfalls erhöhte Anforderungen an die Genauigkeit und Toleranzenge von Zwischenteil 44 und wischblattseitigem Teil 15. In 17 ist erkennbar, wie die Bolzen 74 abgesenkt in den Aussparungen 72 zu liegen kommen. In 18 ist dieser Verfahrensablauf in drei Einzelschritten im Schnitt dargestellt.
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Der Verbund aus wischblattseitigem Teil 15 und dem Bolzen 74 kann im so genannten 2-Komponenten-Spritzgussverfahren hergestellt sein, wobei die Bolzen 74 dann gut verschiebbar sind, wenn zuerst das wischblattseitige Teil 15 mit Aussparungen hergestellt und die Bolzen 74 dann in diese Aussparungen hineingespritzt werden. Durch das Schrumpfungsverhalten ergibt sich eine Übergangs- oder Spielpassung, so dass sich die Bolzen 74 in den Aussparungen 72 verschieben lassen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß 19 können die Bolzen 74 auch direkt als Zwischenteil 44 dienen. In diesem Fall wird das wischblattseitige Teil 15 auf das Tragelement 12 aufgeschoben, von außen mechanisch fixiert und die Bolzen 74 mittels Sonotroden auf die obere Bandseite 11 der jeweiligen Federschiene 28, 30 geschoben und dann durch Ultraschallzuführung verschweißt.
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Zur Erhöhung der Festigkeit können, wie in 19 dargestellt, Bolzen 72 auch an der unteren Seite der Aufnahmen 34, 36 angeordnet sein, und über Sonotroden mit der unteren Bandseite 13 verschweißt werden. Dies kann zusätzlich oder alternativ zu den oberen Bolzen 72 erfolgen.
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Die in den einzelnen Ausführungsbeispiele gezeigten Merkmale kann der Fachmann einzeln oder in Kombination verwenden. Er ist dabei nicht auf die in den jeweiligen Ausführungsbeispielen separat dargestellten Merkmale beschränkt. So ist es zum Beispiel denkbar, auch bei einer Raststruktur 50 ein Verschweißen der mit der Raststruktur 50 zusammenwirkenden Gegenrastmittel 64 zu vollziehen.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Wischblatts, das ein Tragelement 12 zum Aufnehmen einer Wischleiste 14 aufweist und an dem eine Anschlussvorrichtung 17 befestigt ist, die ein wischblattseitiges Teil 15 mit krallenartigen Aufnahmen 34, 36 aufweist, die das Tragelement 12 zumindest bereichsweise umgreifen, und zwischen den Aufnahmen 32, 34 und dem Tragelement 12 mindestens ein Zwischenteil 44 angeordnet ist, das fest mit dem Tragelement 12 und rastend mit der Anschlussvorrichtung 17 verbunden ist, wird vorgeschlagen, dass das Zwischenteil 44 auf dem Tragelement 12 befestigt wird und dass dann das wischblattseitige Teil 15 aufgeschoben und befestigt, insbesondere verrastet wird.
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Bei einem weiteren Verfahren wird vorgeschlagen ein solches Wischblatt dadurch herzustellen, dass das wischblattseitige Teil 15 auf das Tragelement 12 aufgeschoben und dass dann das Zwischenteil 44 am Tragelement 12 befestigt wird.
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In beiden Fällen wird das Zwischenteil 44 mittels Wärme oder Ultraschall am Tragelement 12 befestigt. Die Wärmezufuhr bzw. die Ultraschallzufuhr kann dabei punktuell oder flächig über das gesamte Zwischenteil 44 verteilt eingebracht werden. Eine entsprechende Sonodrode würde an seiner dem Zwischenteil 44 zugewandten Fläche die Oberflächenstruktur des Zwischenteils 44 aufweisen.
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Das wischblattseitige Teil 15 und das Zwischenteil 44, können in einer besonderen Ausgestaltung als 2-Komponenten-Spritzgussteil hergestellt werden. Das Zwischenteil 44 weist bevorzugt die Form von Bolzen 74 auf. Durch die besondere Ineinanderschachtelung werden die Bolzen 74 verschiebbar im wischblattseitigen Teil 15 angeordnet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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