ЩЕТКА СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ Российский патент 2002 года по МПК B60S1/52 

Изобретение относится к области технологии обработки поверхностей изделий моющими жидкостями и может быть использовано для очистки ветровых стекол транспортных средств, частности вертолетов.

Известен способ очистки стекол транспортного средства путем размещения рабочих кромок щетки стеклоочистителя по стеклу и подачи омывающей жидкости между кромками, перемещения рабочих кромок осуществляют одновременно во взаимно пересекающихся направлениях спиральным потоком омывающей жидкости, при этом, по крайней мере, одну рабочую кромку перемещают вдоль продольной оси щетки. (Патент RU 2018455 С1. Способ очистки стекла транспортного средства и устройство для его осуществления. - МКИ 5: В 60 S 1/46. - Бюл. 16, 30.08.94 г. ). Недостатком известного способа является сложность осуществления и малая эффективность его использования.

Известен способ очистки ветровых стекол транспортного средства, заключающийся в подаче омывающей жидкости в размещенное на стекле замкнутое пространство между рабочими кромками стеклоочистительной щетки, смачивании стекла моющей жидкостью и механическом удалении смывной смеси возвратно-поступательными перемещениями щетки в разные стороны стекла поочередно в противоположных направлениях и отводе смывной жидкости из этого замкнутого пространства через отверстие с противоположного вводу торца щетки. (Авторское свидетельство SU 1273280 А1. Стеклоочиститель транспортного средства. - МКИ 4: В 60 S 1/46. - Бюл. 44, 30.11.86). Данный способ принят за прототип.

Недостатком известного способа, принятого за прототип, является большой расход очищающей жидкости несмотря на замкнутость системы, что ограничивает его применение.

Известна щетка стеклоочистителя транспортного средства, содержащая рабочие кромки, продольную полость для подвода очищающей жидкости и выводные каналы, соединяющие продольную полость с пространством между рабочими кромками. (Авторское свидетельство СССР 527321. Очиститель ветрового стекла транспортного средства. - МКИ 2: В 60 S 1/46. - Бюл. 33, 05.09.1976 г.). Данное устройство принято за прототип.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является низкая эффективность его использования.

Известен стеклоочиститель транспортного средства, содержащий щетку, параллелограммный механизм, состоящий из поворотного и дополнительного рычагов, верхние концы которых шарнирно закреплены между собой, а нижние концы установлены на корпусе транспортного средства соответственно на поворотной оси с приводом и на неподвижной оси, причем на расстоянии, большем, чем расстояние между шарнирными соединениями поворотного и дополнительного рычагов, на величину, зависящую от угла наклона боковых сторон стекла. (Патент RU 2139208 С1. Стеклоочиститель. -МКИ 6: В 60 S 1/06. - 10.10. 1999 г.). Данное устройство принято за прототип.

Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является то, что его нельзя использовать для очистки поверхности стекла от трудноудаляемых атмосферных осадков, а при использовании быстро испаряемых жидкостей последние быстро улетучиваются с поверхности стекла, причем для подвода очищающей жидкости требуется отдельный трубопровод.

Основной задачей, на решение которой направлены заявленные способ очистки ветровых стекол транспортного средства и устройства для его осуществления, является создание новой технологии и разработка конструкции стеклоочистителя, способные удалять с ветрового стекла транспортного средства атмосферные осадки любого вида, причем при сильных потоках воздуха, например от воздушного винта вертолета.

Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении изобретения, является удаление атмосферных осадков со стекла транспортного средства в любых условиях работы транспортного средства.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе очистки ветровых стекол транспортного средства, заключающемся в подаче омывающей жидкости в размещенное на стекле замкнутое пространство между рабочими кромками, очистке поверхности стекла возвратными перемещениями рабочих кромок и отводе смывной смеси из замкнутого пространства, согласно предложенному техническому решению в замкнутое пространство подают очищающую жидкость, причем в распыленном виде, нормально к поверхности стекла вдоль всей длины щетки до полного смачивания ограниченной поверхности, а смывную смесь удаляют через зазор, образующийся между эластичной стенкой на торце щетки и стеклом под воздействием собственной массы и давления подачи очищающей жидкости в замкнутое пространство.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной щетке стеклоочистителя, содержащей рабочие кромки, продольную полость для подвода очищающей жидкости и выводные каналы, соединяющие продольную полость с пространством между рабочими кромками, согласно предложенному техническому решению в качестве рабочих кромок в щетке использованы два эластичных скребка, симметричных по форме относительно продольной плоскости симметрии скребка, имеющие крепежные образования для обеспечения надежного соединения скребков с основой, в последней выполнена продольная полость для подачи очищающей жидкости в пространство между скребками через выводные каналы, расположенные в продольной плоскости симметрии щетки, на торце которой закреплены эластичные шторки на уровне стекла; что выводные каналы снабжены форсунками распыления очищающей жидкости в пространство между скребками; что она снабжена входным патрубком для подачи очищающей жидкости в продольную полость основы, установленным с противоположной стороны скребков между равно скошенными ребрами жесткости, образующими проушину для присоединения щетки к механизму привода стеклоочистителя; что входной патрубок расположен в средней части верхней половины основы щетки.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном стеклоочистителе для транспортного средства, содержащем щетку, параллелограммный механизм, состоящий из поворотного и дополнительного рычагов, верхние концы которых шарнирно соединены между собой, а нижние концы установлены соответственно на поворотной оси привода и на неподвижной оси, причем на расстоянии, зависящем от угла наклона боковых сторон стекла, согласно предложенному техническому решению поворотный рычаг выполнен полым, на нижнем конце которого перпендикулярно ему установлен один штуцер, а на верхнем конце концентрично полости - второй штуцер с каналами, сообщающимися с полостью рычага для подвода очищающей жидкости к щетке стеклоочистителя; что на нижнем конце поворотного рычага шарнирно установлен вкладыш, жестко соединенный с валом электропривода, а на противоположном конце вкладыша подвижно установлен болт с выполненными на нем лысками для фиксации его в пазу поворотного рычага, прижимающего щетку к ветровому стеклу посредством набора пружинящих сферических шайб, контактирующих с головкой болта, и основанием вкладыша с возможностью регулирования усилия прижима щетки к стеклу с помощью съемной гайки, установленной на конце болта, фиксирующего поворотный рычаг на вкладыше; что перпендикулярно установленный штуцер на поворотном рычаге соединен эластичной трубкой со штуцером переходника с очищающей жидкостью, закрепленного в корпусе транспортного средства; что штуцер, установленный на верхнем конце поворотного рычага, соединен эластичной трубкой со штуцером на щетке стеклоочистителя; что верхние концы поворотного и дополнительного рычагов шарнирно закреплены между собой посредством корректирующего звена с возможностью изменения угла наклона щетки к боковым сторонам ветрового стекла путем коррекции его длины; что к верхнему концу поворотного рычага радиально ему присоединена ось, на которой подвижно установлен кронштейн для закрепления на нем корректирующего звена и шарнирного соединения с проушиной щетки; что дополнительный рычаг выполнен с возможностью изменения длины между неподвижной осью и шарнирным соединением его с корректирующим звеном; что он смонтирован на кронштейне, жестко установленном на корпусе транспортного средства, к которому прикреплено ушко для шарнирного соединения его с дополнительным рычагом посредством оси на заданном расстоянии до нижнего конца поворотного рычага.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленных способа очистки ветровых стекол транспортного средства и устройств для его осуществления, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявляемых технических решений соответствует условию патентоспособности "новизна".

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками каждого заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками каждого из заявляемых технических решений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, каждое из заявляемых технических решений соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

В настоящей заявке на выдачу патента соблюдено требование единства изобретения, поскольку способ и устройства предназначены для очистки ветровых стекол транспортного средства. Заявленные технические решения решают одну и ту же задачу - создание технологии и разработку конструкции стеклоочистителя, способные удалять с ветрового стекла транспортного средства атмосферные осадки любого вида при сильных потоках воздуха.

На фиг. 1 показана общая схема стеклоочистителя транспортного средства, вид на стекло против полета; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.3 - поворотный рычаг стеклоочистителя; на фиг. 4 - схема установки переходника для очищающей жидкости в корпусе транспортного средства; на фиг.5 - общий вид щетки стеклоочистителя с торца; на фиг.6 - то же, вид сбоку.

Способ очистки ветровых стекол транспортного средства осуществляют следующим образом. На поверхности стекла образуют замкнутое пространство, ограниченное с четырех сторон парой эластичных рабочих кромок и шторок на их торцах, перекрытых сверху полой основой, которая сообщается с замкнутым пространством посредством нескольких каналов с форсунками, расположенных между рабочими кромками вдоль оси симметрии щетки. Вдоль всей длины щетки через каналы с форсунками в направлении стекла нормально его поверхности в замкнутое пространство подают очищающую жидкость, например спирт, в распыленном виде до полного смачивания ограниченной поверхности стекла. Под воздействием очищающей жидкости образовавшийся на стекле атмосферный налет растворяется, образуя смывную смесь, которую смещают возвратными перемещениями рабочих кромок. Смывную смесь удаляют из замкнутого пространства через зазор, образующийся между нижней кромкой шторки на торце щетки и стеклом, под воздействием собственной массы и давления подачи очищающей жидкости в замкнутое пространство.

Стеклоочиститель для осуществления способа очистки ветровых стекол транспортного средства состоит из щетки 1, соединенной шарнирно с параллелограммным механизмом, включающим поворотный рычаг 2 с эластичными трубками 3 и 4 для подвода очищающей жидкости к щетке 1, дополнительный рычаг 5, который имеет возможность изменять длину между неподвижной осью 6 и шарнирным соединением 7 его с корректирующим звеном 8, с помощью которого изменяется угол наклона щетки 1 к боковым сторонам 9 ветрового стекла 10 путем коррекции его длины. Параллелограммный механизм смонтирован на кронштейне 11, жестко установленном на корпусе 12 транспортного средства. К кронштейну 11 присоединено ушко 13 для шарнирного соединения на неподвижной оси 6 дополнительного рычага 5 на заданном расстоянии до нижнего конца поворотного рычага 2 (Фиг. 1). На нижнем конце поворотного рычага 2 шарнирно установлен вкладыш 14, жестко соединенный с валом 15 электропривода 16 (Фиг.2). На противоположном конце вкладыша 14 подвижно установлен болт 17 с выполненными на нем лысками 18 для фиксации болта 17 в пазу 19, выполненного в поворотном рычаге 2, прижимающего щетку 1 к ветровому стеклу 10 с помощью пружинящих сферических шайб 20, контактирующих с головкой болта 17 и основанием вкладыша 14 и возможностью регулирования усилия прижима щетки 1 к поверхности стекла 10 посредством съемной гайки 21, установленной на конце болта 17, фиксирующего поворотный рычаг 2 на вкладыше 14 (Фиг.3). Поворотный рычаг 2 имеет полость 22 с установленным на нижнем конце перпендикулярно рычагу 2 штуцером 23, а на верхнем конце концентрично полости 22 установлен штуцер 24, сообщающиеся с полостью 22 для подачи очищающей жидкости в щетку 1 (Фиг.4). На верхнем конце поворотного рычага 2 радиально ему присоединена ось 25, на которой подвижно расположен кронштейн 26 для закрепления на нем корректирующего звена 8 и шарнирного соединения с проушиной щетки 1. Перпендикулярно установленный штуцер 23 на поворотном рычаге 2 соединен эластичной трубкой 4 со штуцером переходника 27 с очищающей жидкостью, закрепленным в корпусе 12 транспортного средства.

Щетка 1 содержит рабочие кромки 28 эластичных скребков 29, симметричных по форме относительно продольной плоскости симметрии 30 скребков 29, имеющих крепежные образования 31 для обеспечения надежного соединения скребков 29 с основой 32, в которой выполнена продольная полость 33 для подачи очищающей жидкости в замкнутое пространство 34 между рабочими кромками 28 эластичных скребков 29 через выводные каналы 35, расположенные в продольной плоскости симметрии 36 щетки 1 (Фиг.5). На торце щетки закреплены эластичные шторки 37 на уровне поверхности стекла 10. Выводные каналы 35 снабжены форсунками 38 для распыления очищающей жидкости в ограниченном на поверхности стекла 10 пространстве 34. Щетка 1 снабжена входным патрубком 39 для подвода очищающей жидкости в продольную полость 33 основы 32. Патрубок 39 размещен с противоположной стороны рабочих кромок 28 скребков 29 между равно скошенными ребрами жесткости, образующими проушину 40 для присоединения щетки 1 к кронштейну 26 параллелограммного механизма привода стеклоочистителя (Фиг.6). Входной патрубок 39 расположен в средней части верхней половины основы 32 щетки 1.

Стеклоочиститель для транспортного средства работает следующим образом.

С началом работы включаются электропривод 16 и подача очищающей жидкости в замкнутое пространство 34. Электропривод 16 приводит к возвратным перемещениям щетку 1 через вал 15, вкладыш 14, шарнирно соединенный с поворотным рычагом 2, и кронштейн 26, установленный на оси 25 рычага 2, последний фиксируется на вкладыше 14 с помощью болта 17, установленного во вкладыше 14 и размещенного лысками 18 в пазу 19 рычага 2, и гайки 21. Очищающая жидкость подается в замкнутое пространство 34 под давлением в распыленном виде с помощью форсунок 38 через переходник 27, эластичную трубку 4, штуцер 23, полость 22 в поворотном рычаге 2, штуцер 24, эластичную трубку 3, штуцер 39, полость 33 в форсунки 38. Очищающая жидкость, например спирт, в концентрированно распыленном виде смачивает поверхность стекла 10 и растворяет атмосферные осадки на поверхности стекла в замкнутом пространстве 34. Возвратными перемещениями щетки 1 рабочие кромки 28 скребков 29 смещают образовавшуюся смывную смесь вдоль всей длины рабочих кромок 28. Смывная смесь под воздействием собственной массы и под давлением подачи очищающей жидкости в замкнутое пространство 34, образуя зазор в нижнем торце щетки 1 между эластичной шторкой 37 и поверхностью стекла 10, удаляется из замкнутого пространства 34.

Угол наклона щеток 1 относительно боковых сторон 9 стекла 10 регулируется с помощью корректирующего звена 8 и дополнительного рычага 5 параллелограммного механизма привода щетки путем изменения их длин.

Усилие прижима щетки 1 к поверхности стекла 10 регулируется съемной гайкой 21, сжимающей пружинящие сферические шайбы 20, контактирующие с головкой болта 17 и основанием вкладыша 14. При снятой гайке 21 поворотный рычаг 2 вместе с параллелограммным механизмом привода и щеткой 1 свободно отклоняется от поверхности стекла 10, поворачиваясь вокруг шарнирного соединения с вкладышем 14, освобождая паз 19 от болта 17.

На стеклоочиститель и щетку разработана конструкторская документация, изготовлен и испытан в полете опытный образец.

Изобретение относится к области технологии обработки поверхностей изделий моющими жидкостями и может быть использовано для очистки ветровых стекол транспортных средств, в частности вертолетов. Щетка стеклоочистителя содержит пару эластичных скребков, имеющих рабочие кромки и крепежные образования, симметричные в поперечном сечении, для соединения с основой щетки. В основе щетки выполнена продольная полость и выводные каналы для подачи очищающей жидкости из полости в замкнутое пространство. На выходе выводные каналы снабжены форсунками. На торцах щетки закреплены эластичные шторки на уровне поверхности стекла. Щетка снабжена входным патрубком, размещенным с противоположной стороны скребков между равноскошенными ребрами проушины в средней части верхней половины основы. Технический результат заключается в повышении эффективности очистки. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Щетка стеклоочистителя, содержащая рабочие кромки, основу с продольной полостью и выводными каналами, соединяющими полость с пространством между рабочими кромками, и входной патрубок для подачи очищающей жидкости в продольную полость основы, отличающаяся тем, что в качестве рабочих кромок в щетке использованы два эластичных скребка, симметричных по форме профиля относительно продольной плоскости симметрии скребка, имеющие крепежные образования для обеспечения надежного соединения скребков с основой, на торце которой закреплены эластичные шторки на уровне стекла. 2. Щетка по п. 1, отличающаяся тем, что выводные каналы снабжены форсунками распыления очищающей жидкости. 3. Щетка по п. 1, отличающаяся тем, что входной патрубок установлен между равноскошенными ребрами жесткости, образующими проушину для присоединения щетки к механизму привода стеклоочистителя. 4. Щетка по п. 3, отличающаяся тем, что входной патрубок расположен в средней части верхней половины основы щетки.