در مقاله دوم در مورد برف پاک کن ها، نگاهی به پیشرفت برف پاک کن ها به سمت دوران مدرن می اندازیم. قسمت اول به مخترعان اولیه برف پاککنها نگاه کردیم. قسمت سوم به بررسی برف پاککنها به شکل امروزی در عصر مدرن می پردازیم. در قسمت چهارم انواع تیغه های برف پاک کن شیشه جلو و پیکربندی برفپاککن ها را با هم مقایسه می کنیم.
به سوی عصر مدرن
دوران مدرن برف پاک کن با ویلیام و فرد فوبرث، دو برادر مبتکر که در شهر کلیولند از اوهایو آغاز شد. در سال 1919 آنها برای ثبت اختراع برای یک “تمیز کننده شیشه جلو با کارکرد خودکار” درخواست دادند. این اولین سیستم شیشه پاککن تمام اتوماتیک برای خودروها بود. این سیستم با نیروی خلاء کار می کرد. هوای فشرده که از مخزن خلاء می آمد به موتور برفپاککن قدرت می داد که به نوبه خود برفپاککن را به حرکت در می آورد. این پتنت در سال 1921 اعطا شد.
مانند بسیاری از سیستم های برفپاککن قدیمی، برف پاک کن Folberth از بالای پنجره لولا شده بود. مخزن و موتور وکیوم در یک غلاف استوانه ای قرار گرفته بودند که در قسمت داخلی لبه بالایی پنجره وصل شده بود. یک محور (شماره ۱۸ در شکل 1 و 2 ) موتور را با بازوی برفپاککن در قسمت بیرونی پنجره متصل میکرد (شماره 20 در شکل ۲). بازو با یک مفصل به تیغه برفپاککن شیشه جلو وصل میشد. کل درایو برف پاک کن در داخل پنجره قرار داده شده بود که به گفته مخترع، قابلیت اطمینان در شرایط آب و هوایی سرد را بهبود میبخشید.
تاسیس شرکت فولبرث
در سال 1922، برادران فولبرث شرکتی را برای تولید سیستم برفپاککن خود تأسیس کردند. شرکت آن ها (Folberth Auto Specialty Corporation) بلافاصله موفق شد و تنها سه سال بعد برادران آن را به شرکت Tri-Continental یا Trico فروختند که به سرعت در حال گسترش بود. ما در قسمت اول این مجموعه با تریکو آشنا شدیم، این شرکت بسیاری از پتنت های دیگر برفپاککنها و تولیدات کوچک را خریداری کرد و در نهایت تبدیل به بزرگترین سازنده برف پاک کن در جهان شد. با این حال، ویلیام فولبرت از اختراع برفپاککنها دست برنداشت.
در سال 1922 ویلیام و فرد یک نوع بهبود یافته از برفپاککن خود را توسعه دادند. واحد قدرت همان بود که در سال 1919، اختراع کرده بودند و در خود برف پاک کن بود. موتور اکنون به جای یک بازو، دو بازوی برفپاککن شیشه جلو (شماره 13 و 23) را تامین میکرد. بازوها به یک میله T شکل ( شماره 15 در تصویر بالا) متصل می شدند که تیغه برفپاککن را نگه میداشت. این اختراع به تیغه اجازه میداد تا ناحیه بسیار بزرگتری از شیشه جلو را تمیز کند.
-
Raymond Anderson – ریموند اندرسون
مخترع مهم بعدی برفپاککن ریموند اندرسون بود که در کلیولند زندگی می کرد. به نظر می رسد که کلیولند مرکز توسعه برفپاککن شیشه جلو در آن روزها بود! در سال 1923، اندرسون برای ثبت اختراع برای “تمیزکننده شیشه جلو با موتور” درخواست داد. این نام نسبتاً اساسی نه یک، بلکه دو اختراع مهم را در خود داشت.
-
برف پاک کن متناوب شیشه جلو
این یک برفپاککن است که در فواصل زمانی معین به جای دائمی کار می کند. راننده خودرو توانست فاصله بین جاروهای برفپاککن را تعیین کند. مزیت بزرگ این کار این بود که برف پاک کن زمان کمتری را روی شیشه میگذراند، به ویژه در شرایط بارانی متوسط، در نتیجه دید بهتری برای راننده و سایش کمتر برای برف پاک کن ایجاد میشد.
همانطور که در بالا توضیح داده شد، طراحی های قبلی از یک موتور خلاء استفاده میکردند. آقای اندرسون معتقد بود چنین موتوری خیلی سنگین است و به جای آن یک موتور الکتریکی اختراع کرد. او در درخواست ثبت اختراع خود، وزن موتور خلاء را “بیش از حد” نامید. موتور الکتریکی از باتری ماشین تغذیه میشد. باتری در جای دیگری در خودرو قرار داشت و با سیم کشی به موتور الکتریکی متصل میشد. مزیت این بود که واحد برف پاک کن روی خود پنجره کوچک و سبک بود، مخصوصاً در مقایسه با سیستم برف پاک کن Folberth که موتور و منبع برق را در یک غلاف بالای پنجره داشت.
سیستم برف پاک کن شیشه جلو هنوز از بالا لولا شده بود، اما غلافی که موتور الکتریکی را در خود جای میداد بسیار کوچکتر شد. با این حال، جایی که اندازه از بین رفت، پیچیدگی اضافه شد. قطار دنده برای سیستم برف پاک کن متناوب با یک سری شفت، پینیون و درام متصل کار میکرد. سوئیچ کنترل مکانیسم در پشت غلاف قرار داشت. موتور محور را به حرکت در میآورد که به بازوی برف پاک کن شیشه جلو که تیغه را نگه میداشت متصل بود. خود تیغه نسبتاً ساده بود، تک بازو و تک تیغه.
Robert W. Kearns – رابرت دبلیو کرنز
پس از سال 1922، سکون طولانی در توسعه برف پاک کن شیشه جلو وجود داشت. طرحهای موجود بهروزرسانی و بهبود یافتند. اما هیچ چیز واقعاً جدیدی تا سال 1964 ظاهر نشد. در آن سال، مخترعی به نام رابرت دبلیو کرنز، ساکن دیترویت، میشیگان، درخواست ثبت اختراع برای “سیستم برف پاک کن با عملکرد متناوب” کرد. همانطور که گفتیم، برفپاککنهای متناوب اولین بار توسط ریموند اندرسون اختراع شد. با این حال، سیستم اندرسون به صورت دستی کار می کرد. تنظیم فاصله بین پاک کردن و روشن و خاموش کردن سیستم به عهده راننده بود. کرنز یک سیستم عملیات متناوب اختراع کرد که تا حدی خودکار بود. راننده هنوز باید برف پاک کن ها را روشن می کرد، اما سیستم می توانست فواصل زمانی را به تنهایی تنظیم کند و همچنین می توانست خود را خاموش کند. سیستم مبتکرانه با “برف پاک کن های واکنشی” کار می کرد. حسگرهای الکترونیکی در موتور برف پاک کن، میزان کشش تیغه های برفپاککن را هنگام حرکت بر روی شیشه جلو اندازه گیری کردند.
اساساً: کشش کمتر = رطوبت و کشیدن بیشتر = خشک شدن. هنگامی که کشیدن کمتر می شد، سیستم فواصل زمانی را کوتاه می کرد. وقتی کشیدن بدتر میشد، سیستم فواصل زمانی را طولانیتر میکرد و در نهایت خاموش میشد. علاوه بر این، رابرت کرنز همچنین یک سیستم تک موتوره دوقلو برفپاککن را اختراع کرد که در آن یک موتور تنها دو یا چند برفپاککن شیشه جلو را تامین می کرد. این پیشرفت بزرگی نسبت به اندرسون بود، جایی که هر برفپاککن به یک موتور جداگانه نیاز داشت.
تغییر محل قرارگیری برف پاک کن
در نهایت، سیستم برفپاککن در پایین شیشه جلو قرار گرفت. با یک موتور تک موتور که دو مسیر اتصال را تغذیه میکرد که به نوبه خود به بازوهای برف پاک کن و سپس به تیغه های برفپاککن متصل میشد. شکل 2، 3 و 4 شماتیک مدارهای کنترلی برای سیستم برفپاککن متناوب است.
روند اختراع سیستم برفپاککن رابرت کرنز به خودی خود یک داستان است. شرکت فورد موتور ایده های او را رد کرد و او با این اختراع خود را اثبات کرد. با این حال، در سال 1969، سیستم مشابهی به طور ناگهانی در خودروهای رده بالای مرکوری ظاهر شد. کرنز از فورد شکایت کرد و روند دادگاه در سال 1990 با پیروزی مخترع یعنی رابرت کرنز به پایان رسید. اختلاف طولانی مدت بین یک مخترع تنها و یک شرکت غول پیکر الهام بخش فیلم Flash of Genius در سال 2009 بود. فیلمی که احتمالا برای همه علاقه به خودرو جالب توجه باشد.
در مقاله بعدی به دوران مدرن و برف پاک کن های امروزی میپردازیم. این مقاله را دنبال کنید.