Technik kurz erklärt Die Entwicklung des Scheibenwischers

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In unserer Serie „Technik kurz erklärt“ stellen wir regelmäßig Meisterwerke der Konstruktion und besondere Entwicklungen vor. Heute: der Scheibenwischer.

Regen, Schnee, Schmutz, Staub: Es gibt viele Dinge, die der Autofahrer nicht auf seiner Scheibe haben möchte. Schließlich stellen sie eine nicht unerhebliche Gefahr dar. Ein klare Sicht sorgt nicht nur für komfortables Fahren, sondern auch für mehr Sicherheit im Straßenverkehr.

Wie es zur Entwicklung des handbetriebenen Scheibenwischers kam

So ähnlich muss es Mary Anderson während einer Winterreise nach New York City im Jahr 1902 durch den Kopf gegangen sein. Während sie in einer Straßenbahn unterwegs war, sah sie, wie der Fahrer aufgrund von Schnee und Schneeregen Schwierigkeiten hatte, die Sicht zu bewahren und sich abmühte, die Scheibe frei zu halten.

Diese Beobachtung motivierte sie dazu, nach ihrer Rückkehr nach Birmingham, Alabama, eine Lösung für das Problem zu entwickeln. Es war ihr gelungen: Anderson baute einen funktionierenden Prototyp, der häufig als erster funktionaler Scheibenwischer bezeichnet wird:

• Ihre handbetriebene Konstruktion beinhaltete einen Hebel im Fahrzeuginneren, nahe des Lenkrads.

• Durch die Betätigung des Hebels wurde ein federbelasteter Schwingarm aktiviert.

• Dieser Arm war mit einer Gummilippe ausgestattet und wischte über die Scheibe.

• Anschließend kehrte er selbstständig in seine ursprüngliche Position zurück.

• Die Anlage ließ sich übrigens abmontieren, damit sie bei schönem Wetter nicht das Auge beleidigte und den Blick in die Landschaft verdarb.

Mary Anderson erhielt am 10. November 1903 das US-Patent Nr. 743,801 für den ersten funktionalen Scheibenwischer.

Parallele Entwicklungen in Europa

Parallel zu Anderson erfand im Jahr 1903 der Ire J. H. Apjohn ein System in Großbritannien, das zwei Wischerblätter verwendete, um die Scheibe von oben bis unten zu reinigen.

Auch in Deutschland arbeitete man an einer Lösung für den Durchblick: Das erste deutsche Patent (DE204343A) erhielt am 24. März 1908 Prinz Heinrich von Preußen, Bruder des letzten deutschen Kaisers. Seine Erfindung war ebenfalls ein handbetriebener Scheibenreiniger, bekannt als das „Abstreichlineal“. Der Wischer wurde manuell betätigt, um Wasser, Schnee oder Schmutz von der Scheibe abzustreifen. Der Fahrer bewegte ihn per Hand vor und zurück, was ein kontinuierliches Wischen bei Regen ermöglichte.

Später ließ Prinz Heinrich von Preußen seine Erfindung auch in den USA schützen US1095468A).

1926: Bosch stellt elektrisch betriebenen Scheibenwischer vor

Lange blieben die manuell betriebenen Scheibenwischer Stand der Technik. Es folgten vakumbetriebene Scheibenwischer, doch deren Geschwindigkeit variierte mit der Motordrehzahl. Erst gut zwanzig Jahre später folgte der elektrisch betriebene Scheibenwischer von Bosch:

• Das System beinhaltete einen kleinen Elektromotor, der über ein Schnecken- und Zahnradgetriebe sowie einen Hebel mit Gummilippe eine Wischbewegung erzeugte.

• Er wurde über die Autobatterie angetrieben und war damit unabhängig vom Motorlauf.

• Sein Stromverbrauch war aufs äußerste beschränkt worden, so dass auch langen Regenfahrten nichts im Wege stand.

• Für eine noch bessere Sicht ließ sich ein zweiter Wischhebel anbringen und damit auch die Beifahrerseite frei von Regen und Schnee halten.

1962 folgt die Erfindung des Intervallwischers

Inspiriert durch sein eigenes teilweises Erblinden, erfand Robert Kearns aus Indiana (USA) 1962 die Intervallwischer, die das Blinzeln des menschlichen Auges nachahmten. Sein Design ermöglichte variable Pausen zwischen den Wischbewegungen, was besonders bei leichtem Regen oder Nebel hilfreich ist. Obwohl Kearns Lizenzvereinbarungen mit großen Automobilherstellern wie Ford und Chrysler anstrebte, kam es zu keiner Einigung. Stattdessen nutzten diese Unternehmen seine Konzepte ohne Entschädigung, was zu umfangreichen Patentklagen führte.

Weiterentwicklungen erhöhen Effizienz und verbessern Abdeckung

Intervallschalter, rahmenlose Wischblätter, Heckscheibenwischer, Regensensoren zur automatischen Aktivierung des Scheibenwischers und seiner Geschwindigkeit und zahlreiche Weiterentwicklungen der Wischblätter, beispielsweise hinsichtlich des aerodynamischen Designs, folgten.

• Im „Twin“-Wischblatt von Bosch wurden 1994 erstmals zwei unterschiedliche Gummisorten thermisch miteinander verbunden. Eine Wischlippe aus hartem Naturgummi leistete dauerhaft gute Wischarbeit. Der weiche Wischgummirücken aus Synthetik-Kautschuk erwies sich als besonders resistent gegen die Temperaturschwankungen von Sommer und Winter und sorgte für einen ruhigen Lauf.

• Die nächste Generation mit dem 1999 vorgestellten „Aerotwin“-Wischblatt kam erstmals ohne mehrteilige Gelenke aus. Der Wischgummi wird nur durch zwei vorgebogene Federschienen an die Scheibe gepresst und erfährt damit eine gleichmäßigere Verteilung des Anpressdrucks.

2023 erhielt Tesla das Patent US20190270431A1 für ein elektromagnetisches Scheibenwischersystem, bei dem ein Linearaktuator mit elektromagnetischer Technologie anstelle von mechanischen Motoren verwendet wird. Neben Tesla gibt es Studien und Patente, die ähnliche Anwendungen der Elektromagnetik in Scheibenwischern untersuchen.

Ziel dieser Entwicklungen ist es, die Nachteile herkömmlicher Wischersysteme zu überwinden, wie ungleichmäßigen Druck auf die Wischerblätter, reibungsbedingte Leistungsverluste und den Umgang mit gewölbten Windschutzscheiben. Auch heute wird also noch an der Optimierung von Scheibenwischersystemen gearbeitet.

Quellen:

patents.google.com

www.dpma.de

www.bosch.com

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