Wielu z nas zapytanych o elementy samochodu, które bezpośrednio wpływają na bezpieczeństwo jazdy z pewnością jednym tchem wymieni te podstawowe: układ kierowniczy, hamulcowy, opony i co najmniej kilka systemów elektronicznych wspomagających kierowcę lub niwelujących popełniane przez niego błędy. Być może, że znajdą się tacy, którzy wymienią jeszcze właściwe i skuteczne oświetlenie, ale rzadko kto zwróci uwagę na rzecz najbardziej oczywistą, czyli to, żeby bezpiecznie jechać, należy przede wszystkim dobrze widzieć… a do tego niezbędne są czyste szyby.

I tu zaskoczenie! W większości przypadków często pomija się tak oczywiste tematy jak właśnie jakość i przejrzystość szyb i obecność zapewniających to wycieraczek. Dlaczego? Ponieważ przecież wszyscy przyzwyczailiśmy do tego, że od zawsze są w każdym samochodzie, a ich rola sprowadza się do banalnego, monotonnego ruchu, który często powoduje znużenie. Czyżby?

O ich zaletach zwykle przypominamy sobie dopiero wtedy, kiedy zawodzą, czyli podczas rzęsistej ulewy, mgły, czy natrętnej śnieżycy. Może wtedy zauważymy i docenimy też wysiłek tych, którzy pracowali nad tym, aby mogły właściwie spełniać swoje zadania.

Wycieraczki szyb samochodowych nie narodziły się razem z samochodami. Po prostu, nie były potrzebne. Pierwsze automobile przypominały i poruszały się z prędkościami podobnymi do końskich zaprzęgów, a jak wiadomo najbardziej nawet luksusowa kareta czy otwarty powóz nie potrzebował tego typu urządzeń. Na koźle siedział stangret i to wystarczało, a w skrajnych przypadkach zawsze można było można liczyć na inteligentne i roztropne konie.

Kiedy już jednak ok. 1900 r. okazało się, że automobil z dnia na dzień stawał się bardziej powszechny i zdolny był poruszać się znacznie szybciej niż dyliżans, czy lokomobila drogowa (Camille Jenatzy udowodnił, że magiczne dotąd 100 km/h szybko okazało się tylko liczbą w wyścigu z czasem) pojawił się jednak problem. Mobilność tak, ale jak korzystać z dobrodziejstwa automobilu podczas złej pogody, kurzu, słoty, śnieżycy i niedostatecznej widoczności?

Pierwsze co się do tego przyczyniło to chroniące podróżnych nadwozia wyposażone w dach i przynajmniej jedną przednią szybę. No właśnie…, szybę, która podobnie jak wcześniej używane gogle kiedy padał stawała się mniej przejrzysta! Różnica polegała na tym, że gogle można było przetrzeć podczas jazdy choćby rękawem, a do wytarcia szyby należało się zatrzymać.

Kto więc pierwszy wycierał szybę automobilu bez potrzeby wychodzenia z niego na zewnątrz? Nie jest to jednoznacznie stwierdzone, ale ze względu na liczbę potencjalnych pretendentów do tytułu bezspornego autora wynalazku pt. „wycieraczka szyby samochodowej”, wręcz niemożliwe do ustalenia.

My Polacy, powinniśmy oczywiście optować przy naszym rodaku Józefie Kazimierzu Hofmanie, uznanym pianiście i kompozytorze, który tworząc na emigracji w Ameryce zgłosił patent na sposób wycierania szybu samochodu inspirując się działaniem metronomu. Może! Problem tylko w tym, że podobno pomysł narodził się podczas podróży użytkowanym wtedy przez artystę Fordem T, a te jak wiadomo produkowane były w latach 1908-27. Gdyby był to nawet jeden z pierwszych egzemplarzy (bo w tych Fordach wycieraczek wtedy jeszcze nie montowano), to ze względu na zgłoszone już wcześniej wnioski patentowe pomysł rodzimego muzyka okazuje się nico spóźniony.

A tak na marginesie! Większość źródeł wskazuje na to, że to jednak Ameryka była jednym z prekursorów idei wycierania szyby automobilu bez konieczności opuszczania jego wnętrza, co potwierdzają informacje zawarte w spisie patentów wydawanych w Stanach od początku XX w.

Jeśli zaś chodzi o Europę, to za jednego z prekursorów podobnej idei należy uznać księcia Henryka Pruskiego, brata ostatniego Cesarza Niemiec Wilhelma II, który
(patrz historia wyścigów o Puchar Heinricha rozgrywanego między innymi w latach 1908-1910) rzeczywiście był wielkim entuzjastą i protektorem rodzącej się motoryzacji. I to właśnie po raz pierwszy polecił zainstalować urządzenia służące do oczyszczania przedniej szyby auta na czas podróży automobilowej z Hamburga do słotnej Anglii.

Podobno sam wymyślił sposób usuwania oczekiwanej angielskiej mgły z szyby swojego auta, a wynalazek zgłosił w Cesarskim Urzędzie Patentowym, gdzie 24.III.1908 r. otrzymując potwierdzający ten fakt dokument oznaczony sygnaturą DRP Nr. 204343. Według opisu urządzenie było bardzo proste i składało się z „myjki do szyb (wycieraka) zamocowanego z boku wolno stojącego okna, który za pomocą ręcznie poruszanej dźwigni mógł być przesuwany w górę lub w dół bez żadnych specjalnych mechanizmów”.

Warto jeszcze dodać, że powierzchnia czyszcząca listwy wycieraka obłożona była jeszcze nie gumą, ale cienką skórą. Wracając jednak do amerykańskich korzeni systemów oczyszczania przednich szyb samochodowych, to za jeden z najwcześniej zgłoszonych w formie wniosku patentowego należy chyba uznać ten z 6 sierpnia 1896 r. autorstwa Geroge’a J. Capewella z Harford w stanie Connecticut, który dotyczył „sposobu czyszczenia szyb kabinach, sterówkach, kioskach parowców i innych miejscach przeszklonych samochodów, lokomotyw i innych pojazdów lądowych”.

Kilka lat później, 12 marca 1903 r. Robert A. Douglass otrzymał patent Nr. US.743 801 na podobne urządzenie do czyszczenia szyb okien, ale tym razem… dotyczyło to systemu dedykowanego do zastosowania w kabinach lokomotyw! Jak widać na dołączonych do wniosków patentowych szkiców widoczne są spore różnice między urządzeniem Capewella i Douglassa, z czego oprócz samego sposobu napędu, zasadnicza dotyczyła sposobu poruszania się wycieraka po powierzchni szyby.

Idźmy dalej! W październiku roku 1903 r., angielski z kolei patent na podobne urządzenie (do czyszczenia karetki, samochodu i innych szyb z wykorzystaniem szczotek i napędem ręcznym lub mechanicznym) uzyskał James Henry Apjohn, a 10 listopada również tego samego roku pod sygnaturą US.743801 pozytywnie zaopiniowano złożony w czerwcu wniosek amerykańskiej aktorki Mary Anderson na „urządzenie do czyszczenia szyb w samochodach elektrycznych i innych pojazdach obsługiwanych z ich wnętrza”.

Legenda mówi, że na pomysł młoda Mary wpadała podczas podróży tramwajem obserwując zmagania motorniczego z mgłą powodującą konieczność częstych postojów w celu oczyszczenia szyb. Dla Amerykanów to zdecydowana i właściwie jedyna istniejąca prekursorka metody łatwego oczyszczania szyb samochodowych, chociaż jak głosi inna legenda, do czasu wygaśnięcia patentu w 1916 r. ze względu na brak zainteresowania ze strony ewentualnych klientów (i rzecz jasna producentów) jego wynalazek nie odniósł żadnego sukcesu finansowego.

Tak więc może warto zapamiętać, że to właśnie 1903 r. okazał się pierwszą ważną datą w historii rozwoju nie docenianych początkowo wycieraczek samochodowych!

Kolejne daty to już początek drugiej dekady minionego wielu. Źródła angielskie mówią, że również w Anglii, a ściśle 1 kwietnia 1911 r. w urzędzie notarialnym Sloan & Lloyd Barnes w Liverpool, podobny patent zgłosił Galdstone Adams z miejscowości Whitley Bay. Wkrótce znaleźli się także inni naśladowcy, którzy postanowili zainwestować w nowy i nieznany dotąd interes.

W 1912 r. ręczne wycieraczki szyb produkowane były przez angielską firmę braci Brown i sprzedawane w cenie 15 szylingów, a w Ameryce „wycieraczkowym” potentatem stała się założona w 1917 r. przez Johna R. Oishei firma Tri- Continental Corporation (późniejsze TRICO) dostarczająca na rynek produkt pod nazwą Trico 1 „Rain Rubber”.

Jak widać na oryginalnym rysunku ofertowym ramię wycieraka z tzw. ostrzem wykonanym z „ gumy deszczowej” przesuwane było ręcznie. Jeszcze długo takie i podobne urządzenia traktowane były jednak dość sceptycznie przez producentów samochodów i dlatego dostępne były jedynie jako wyposażenie dodatkowe. Innym, ale późniejszym ważnym produktem firmy były wycieraczki podciśnieniowe, w opracowaniu których również miała poważny udział.

Niektóre źródła wskazują, że jednymi z pierwszych europejskich aut standardowo wyposażanych w system czyszczenia szyby były od 1922 r. angielskie Humbery model 11.4 HP coupe i 15.9HP saloon.

Z oczywistych względów czas trwania Wielkiej Wojny spowolnił Europę pod względem nowych inwencji w dziedzinie motoryzacji, a zwłaszcza tej masowej, która od początku ery samochodu decydowała o kierunkach jej rozwoju.

Praktycznie do początku lat 20. Stary Kontynent koncentrował się na produkcji militarnej i stąd pewne opóźnienia dotyczące także nowinek technicznych… w tym także tych dotyczących naszego obecnego tematu. Nie znaczy to jednak, że nowości nie zaczęły się pojawiać!

W 1920 r. dwaj przemysłowcy z Cleveland, William i Fred Folberth opracowali i wkrótce opatentowali (patent US Nr. 1 420 538 z 20 czerwca 1922 r.) nowoczesny rodzaj wycieraczek szyb samochodowych napędzanych przez siłownik pneumatyczny pracujący dzięki wykorzystaniu podciśnienia panującego w rurze ssącej silnika benzynowego z zapłonem iskrowym.

Nie były to już ręcznie obsługiwane ramiona, ale pierwsze wycieraczki automatyczne, które po raz pierwszy praktycznie zastosowali w samochodzie Willys Knight.
Wkrótce jako rozwiązanie alternatywne (opracowane początkowo głównie pod kątem wykorzystania w autach napędzanych silnikami wysokoprężnymi) pojawiły się wycieraczki z siłownikami nadciśnieniowymi.

Z uwagi na łatwość obsługi, niezawodność i stosunkowo niski koszt produkcji już we wczesnych latach 20. obydwa systemy bardzo szybko rozpowszechniły się nie tylko w Ameryce, gdzie powstały, ale również wśród producentów europejskich gdzie wiodącymi ich producentami były między innymi takie firmy jak francuskie Aero Paris, Eyquem Paris, Runbaken Manchester, a także Robert Bosch AG. z Niemiec.

Na marginesie! Nawet jeszcze po II wojnie światowej, kiedy wśród producentów wycieraczek szyb dominował już napęd silnikami elektrycznymi wycieraczki „pod” i „nad” ciśnieniowe przetrwały i były stosowane w kilku modelach samochodów.

U nas siłowniki podciśnieniowe znamy choćby z produkowanych u nas w latach 50. samochodach Gaz-ach 51 Lublin.

Podstawowym elementem konstrukcji był wykonany ze stopu lekkiego korpus w kształcie przeciętego wzdłuż osi walca i szczelnie i zamkniętego pokrywą.
Wnętrze korpusu podzielone było na dwie komory przez uszczelniony na końcach skórzanymi paskami tłoczek osadzony na wałku, którego końce wystawały po obu stronach poza obrys korpusu.

Na jednym końcu wałka zamocowane było ramię wycieraka oraz piórko, a drugi jego koniec w kształcie rączki, służył do ręcznego przesuwania ramienia wycieraczki w chwili kiedy np. silnik samochodu nie pracował. Co ważne, wycieraczki pneumatyczne ( zarówno „pod” jak i „nad” ciśnieniowe oraz mechaniczne) mogły działać tylko w momencie kiedy pracował silnik samochodu.

Specjalny mechanizm rozdzielczy łączył na przemian komory w korpusie z przewodami ciśnieniowymi, gdzie jedna z końcówek osadzona były w rurze ssącej silnika, a druga zapewniała kontakt z atmosferą. Kiedy tłoczek dochodził do położenia skrajnego, mechanizm rozdzielczy automatycznie otwierał połączenie pomiędzy większą w danej chwili komorą i rurą ssącą umożliwiając jednocześnie dopływ powietrza do atmosferycznego do mniejszej komory.

Różnica ciśnień działająca na tłoczek powodowała przekręcanie go w drugie skrajne położenie ( tłoczek ma jedynie możliwość wykonywania tylko ruchów wahadłowych), a mechanizm rozdzielczy ponownie samoczynnie przełączał komory.

Wycieraczkę takiego typu wyłączało się bardzo prosto przez wciśnięcie przycisku, co powodowało że dolegająca do pokrywy korpusu skórzana poduszka tłoczka znajdującego się w skośnym cylindrze zamykając się odcinała jednocześnie dopływ powietrza, a piórko wycieraczki w tym czasie przesuwało się w skrajne położenie spoczynkowe.

Bardzo prosty i niezawodny mechanizm…, tyle tylko, że nie pozbawiony dość istotnej wady! Dzięki wytwarzanemu dość dużemu podciśnieniu w rurze ssącej silnika podczas pracy silnika na biegu jałowym lub w czasie tzw. hamowania silnikiem wycieraczki podciśnieniowe pracowały dość szybko, ale gdy np. podczas przyspieszania lub szybkiej jeździe podciśnienie w kolektorze ssącym spadało, a przykrym tego efektem było spowalnianie ruchu ramion wtedy kiedy wycieraczki byłyby najbardziej przydatne.

Jak widać nie przeszkadzało to jednak użytkownikom skoro począwszy od lat 20. taki rodzaj napędu wycieraczek doskonale miał się w samochodach w latach 30., a w przypadku nielicznych co prawda producentów, nawet później, bo wycieraczki pod i nad ciśnieniowe spotykane były jeszcze nawet w samochodach we wczesnych latach 60.

W dwóch przeciwległych cylindrach przesuwały się tłoczki połączone ze sobą za pomocą listwy zębatej zazębionej z wycinkiem koła zębatego osadzonego na wałku napędowym ramienia wycieraka. Zależnie od wykonania zespołu zaworów, ramiona wycieraka mogły wychylać się w granicach 60 do 100° albo 100-180°, przy czym kąt pomiędzy położeniami skrajnymi regulowany był przez przesunięcie ruchomych sworzni osadzonych w zębatce, które z kolei uruchamiały przełącznik znajdujący się w pokrywie.

Innym sposobem regulacji kąta wychylenia ramion była regulacja zderzaka ograniczającego skok tłoczków. Jeszcze inną możliwością regulacji częstotliwości wychyleń piór mogło być też zastosowanie specjalnego dławika mającego wpływ na ilość dostarczanego do cylindrów sprężonego powietrza. Dopuszczalne ciśnienie sprężonego powietrza wynosiło ok. 5 bar.

Wycieraczki tego typu wykonywano w wersjach z możliwością regulacji lub bez niej, przy czym waga lepiej wyposażonej wynosiła ok. 1 kg. Wycieraczki zarówno” pod” jak i „nad” ciśnieniowe montowane były głównie na górnej krawędzi ramy okna przedniego i napędzały jedno ramię wycieraka. W przypadku instalacji dwóch ramion, drugie (swobodne) łączono z napędzanym za pomocą sztywnego cięgła. W podobny sposób łączono także ramiona wycieraków napędzanych silnikami elektrycznymi.

Jeszcze innym i często stosowanym ze względu na prostotę i niezawodność działania rozwiązaniem automatycznego napędu ramion wycieraczek szyby był napęd realizowany za pomocą wałków giętkich przenoszących moment obrotowy z przekładni zębatej połączonej na stałe z kołem zębatym znajdującym się np. na wale rozrządu silnika samochodu do umieszczanej zwykle pod tablicą przyrządów przekładni (reduktora) zmieniającego ruch obrotowy jego wałka na posuwisto zwrotny ruch ramion wycieraków szyby.

Druga część historii rozwoju wycieraczek samochodowych – TUTAJ.

Zdjęcia: Internet, Bosch, TRICO, archiwum autora