Ruitensproeiers: Ontwerp, Geschiedenis en Productie-inzichten

Achtergrond

Ruitensproeiers zijn essentieel voor het behoud van een onbelemmerd zicht tijdens het rijden. Een typische personenauto-ruitenwisser werkt onder een hoek van ongeveer 67 graden, met wieklengtes variërend van 12 tot 30 inch (30-76 cm) in 2-inch (5 cm) stappen.

Geschiedenis

Het concept van een ruitensproeier ontstond samen met de eerste automobielen. Vroege voertuigen hadden geen reinigingsmechanisme; de behoefte aan een wisser ontstond toen autosnelheden en weersomstandigheden toegenamen. In 1903 introduceerde J.H. Apjohn een verticaal borstelsysteem, en Mary Anderson volgde in 1905 met een zwaaiarm-ontwerp geactiveerd door een hefboel binnenin het voertuig. Andersons octrooi maakte de mechanische wisser standaard in 1913, maar vereiste dat de bestuurder één hand gebruikte om de hefboel te bedienen.

Rubber wieken vervingen borstels in 1905, maar bestuurders moesten nog handmatig ruiten wissen. De doorbraak kwam in 1917 toen Dr. Ormand Wall een elektriek motor in het midden van de ruit installeerde, wat een enkele rubber wiek in een halfcirkelboog liet zwaaien. In de jaren 20 had de meeste auto's gepaarde, elektrisch aangedreven wissers gemonteerd aan de bovenkant van het glas.

De jaren 60 zagen het avontuur van intervalwissers, uitgevonden door Bob Kearns, wat bestuurders instelbare pauze-intervallen en snelheden gaf. Volgende decennia voegden spoeldruppels, regensensoren, en integratie met koplampen en voertuigverlichtingssystemen toe.

Grondstoffen

Fabrikanten halen aluminium, staal en rubber van gespecialiseerde leveranciers. Draaipunten en aandrijvarmen zijn meestal verzinkte staal om corrosie te weerstaan, terwijl roestvrij staal voor maritieme toepassingen wordt gebruikt. Aluminium frames ondersteunen de wieken, die bestaan uit natuurlijke of synthetische rubber. Motoren—meestal permanentmagneet units met koperen wikkeling—zijn in staal behuizingen gehuist en geïntegreerd met voertuig kabelbomen.

Ontwerp

Moderne wissers hebben een rubber wiek gemonteerd op een metalen frame, een draaiarm, een veerkoppeling, en drukpunten ("klauwen") die kracht gelijkmatig over de ruit verdelen. Meeste voertuigen gebruiken een tandem-schema: twee wieken delen één motor, wat overlappende dekking biedt die een helder centraal zicht voor de bestuurder garandeert.

Alternatieve configuraties omvatten tegenovergestelde (dubbele-wiek) en enkel-arm systemen. Alle ontwerpen vertrouwen op een wormwiel-reductie om motorkoppel te vermenigvuldigen, wat de wiek in staat stelt wrijving, vuil, en winddruk te overwinnen.

Productieproces

1. Materialen worden ontvangen, geïnspecteerd, geïnventariseerd, en opgeslagen.
2. De draaias wordt gemonteerd, met een gekrulde aandrijving, ringetjes, moeren, en een acorn-moer om de draaiarm te bevestigen.
3. Voor tandem-systemen bevestigt een U-vormige beugel de kleine verbindingslink aan de aandrijflink; voor enkel-arm systemen bevestigt de beugel direct aan de aandrijflink.
4. De aandrijflink wordt gekoppeld aan de tandwielas en kam van de motor, wat precieze zweephoeken garandeert met een stempelset.
5. Veren verbinden draaiassen met de aandrijflink, en wisserarmen en wieken worden bevestigd.
6. Accessoires—spoelflessen, buizen, en besturingsmodules—worden toegevoegd indien vereist.
7. Finale montage wordt geïnspecteerd op correcte hoek, parkpositie, en componentintegriteit.
8. Voltooide units worden gedozen met bedienings- en onderhoudsinformatie.

Kwaliteitscontrole

Tijdens de montage monitoren technici de onderdeelstaat, en worden motoren getest op correcte start en werking. Een finale inspectie verifieert zweephoek, parkpositie, en accessoire-volledigheid voor verzending.

Bijproducten en Afval

Schroot staal en aluminium van knippen worden verzameld voor recycling. Verpakkingsmaterialen worden ook gerecycled.

De Toekomst

Opkomende trends omvatten langere wieken (tot 30 inch), nachtvisieschermen, flexibele rubber 'laarzen', non-stick kwastcoatings, hogere-spanning motoren, volledig geautomatiseerde regensensor-systemen, en voorspellende reiniging voor non-regen omstandigheden. Moderne wissersystemen zijn ontworpen voor 1,5 miljoen wieken, wat hun betrouwbaarheid onderstreept.

Waar Meer Te Leren

Boeken

• Billiet, Walter E., en Leslie F. Goings. Automotive Electrical Systems. Alsip, Illinois: American Technical Publishers, Inc., 1970.
• Clymer, Floyd. Those Wonderful Old Automobiles. New York: Bonanza Books, 1953.
• Day, John. The Bosch Book of the Motor-Car. New York: St. Martin's Press, 1976.
• Halderman, James D. Automotive Electrical and Electronic Systems. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1988.
• Setright, L. J. K., en Ian Ward, red. Anatomy of the Automobile. New York: Crescent Books, 1977.
• The World of Automobiles: An Illustrated Encyclopedia of the Motor Car. Vol. 22. New York: Columbia House, 1974.

Overige Bronnen

• Anco Webpagina (dec 2001)
• Cleveland Ignition Co. Webpagina (dec 2001)

Auteur

Gillian S. Holmes