Когда речь заходит об изобретениях, перевернувших мир, чаще всего звучат . Об улучшениях, которые внесли в них потом женщины, мало кто помнит. А зря. Даже страшно подумать, что бы делали все автомобилисты — и мужчины, и женщины — при современных скоростях и без дворников для ветрового стекла.
Погода в тот день стояла ужасная. Тротуары были покрыты слоем снега и льда, прохожие кутались в пальто и втягивали голову в плечи. Желая полюбоваться красотами Нью-Йорка и укрыться от пронизывающего холода, Мэри Андерсон, приехавшая из города Бирмингем, села в трамвай.
Шел 1902 год. Эту поездку она запомнила на всю жизнь, но отнюдь не из-за красивых видов. Тогда Мэри придумала первые в мире дворники для ветрового стекла. Причина была проста — ей стало жалко водителя, которому ничего не было видно. Изобретение Мэри Андерсон не только помогло всем водителям, но и спасло бесчисленное множество жизней.
Проблема плохой видимости в ненастную погоду давно занимала умы многих лучших инженеров, которые предложили свое решение. Ветровое стекло стали делать составным, из нескольких частей. Когда из-за дождя или снега водителю ничего не было видно, он мог открыть центральную секцию и смотреть в образовавшееся отверстие.
К сожалению, толку от этого усовершенствования не было. Или было, но мало. Мэри с сочувствием следила за попытками водителя разглядеть хоть что-нибудь. Когда он открывал центральную секцию, в кабину тотчас же врывался ледяной ветер, принося с собой клубы мокрого снега.
До тех пор пока дворники не получили широкого распространения, водители натирали стекла кусочками моркови или лука в надежде, что образовавшаяся маслянистая пленка хоть немного будет отталкивать воду.
«Почему до сих пор не придумали такой штуки, которая бы убирала снег со стекла?» — то и дело спрашивала Мэри людей вокруг.
«Пытались, и не один раз, — отвечали ей. — Это невозможно».
Какая ерунда, подумала Мэри и принялась что-то быстро писать в блокноте. Можно же сделать внутри рычаг, а снаружи к нему прикрепить такую планку на шарнире, которая будет убирать снег. Это ведь так просто!
Вернувшись домой, в Бирмингем, Мэри внимательно изучила свои наброски. Она еще немного поработала над ними — усложнила конструкцию, добавила кое-какие детали. Наконец, когда результат ее полностью удовлетворил, она отнесла чертеж в небольшую производственную фирму, тут же в Бирмингеме, и заказала модель своего изобретения. А потом подала на патент.
«Мое изобретение предназначено для усовершенствования стеклоочистительных устройств и состоит из движущейся по окружности планки на шарнире, которая приводится в действие рукоятью внутри кабины», — писала Мэри в комментариях к патенту.
Иными словами, внутри — рычаг, снаружи — планка. Дворники Мэри состояли из деревянных реек и кусочков резины. По ее задумке, в хорошую погоду дворники можно было снять, чтобы они не загораживали обзор водителю. Одним из самых важных элементов конструкции был добавленный позже противовес.
Противовес использовался, как писала Мэри, «для создания одинакового давления на стекло на всем участке, охватываемом моим усовершенствованным стеклоочистительным устройством».
Иными словами, устройство Мэри счищало со стекла снег. В 1903 году ей был выдан патент на стеклоочистительное устройство, или дворники. Получив документы на свое изобретение, она предложила права на него крупной канадской компании. Компания интереса не проявила. Изучив предложение, специалисты решили, что изобретение не имеет никакой — или почти никакой — коммерческой ценности. Его просто никто не купит. Впрочем, они любезно согласились рассмотреть любые другие ее «полезные патенты», если таковые у нее имеются.
Мэри сунула патент в дальний ящик стола. Так он и лежал там, пока срок его действия не истек. Через несколько лет после этого кто-то другой возродил идею Мэри, запатентовал, продал и заработал очень большие деньги. Теперь даже в самую ненастную погоду водитель хорошо видит дорогу, а это значит, что изобретение каждый день спасает все новые и новые жизни. И в современном мире высоких технологий дворники по-прежнему остаются одним из важнейших приспособлений, обеспечивающих безопасность езды на автотранспорте. А туристы могут изучать достопримечательности города хоть в снег, хоть в дождь, хоть в снег с дождем.
Стеклоочистители
Автомобиль Peugeot
В конце ХIХ века производство автомобилей находилось в начальной стадии развития. У большинства моделей автомобилей не было ни крыши, ни стекол, так что встречный ветер дул водителю и пассажирам прямо в лицо.
Со временем появились ветровые стекла, однако автомобилист по-прежнему зависел от капризов погоды, так как изначально автомобили были без дворников, или как их еще называют стеклоочистителей.
Для улучшения видимости в дождь или снег, водителям часто приходилось останавливать машину, выходить из неё и вручную протирать стекла. Поездка превращалась в медленное и утомительное мероприятие.
Молодая американка Мэри Андерсон из Алабамы помогла решить эту проблему - она изобрела стеклоочистители для автомобилей.
Через раму лобового стекла она пропустила шток с прикрепленной к нему очищающей резиновой лентой. Другой конец шнура крепился к рукоятке внутри машины. Вращая ее, можно было очистить стекло от дождя и снега. У первого стеклоочистителя был рычаг, который позволял управлять им изнутри машины, и водителю не надо было выходить из кабины для того, чтобы протереть стекло.
При помощи рычага, прижимное устройство с резинкой описывало дугу на стекле, удаляя капли дождя, хлопья снега со стекла и возвращалось на первоначальную позицию. Так был изобретен первый автомобильный стеклоочиститель, качающийся из стороны в сторону.
В 1903 году Мэри Андерсон получила патент на это устройство.
Многие это изобретение встретили с недоверием – ведь его придумала женщина, да и считалось, что мелькание дворников перед глазами будет мешать езде. Похожие устройства разрабатывались и ранее, но у Мэри получилось фактически работающее устройство. Кроме того, ее стеклоочистители легко снимались.
В1908 году принц Генрих Прусский запатентовал ручной стеклоочиститель, движущийся сверху вниз.
А уже к 1913 году несколько усовершенствованные стеклоочистители устанавливались почти на каждой машине. Механические дворники стали стандартным оборудованием. История «дворников» отсчитывает уже второе столетие.
Интересно, что электрический стеклоочиститель, работающий от двигателя автомобиля, придумала тоже женщина-изобретатель - Шарлотта Бриджвуд. Она возглавляла Бриджвудскую производственную компанию Нью-Йорка.
В 1917 году Шарлотта Бриджвуд запатентовала электрический стеклоочиститель.
В 1920-е годы в продаже появились первые дворники с электрическим приводом. С тех пор их многократно улучшали, но основной принцип устройства и по сей день практически не изменился.
Профессор Роберт Кернс в 1963 году изобрел устройство, необходимое практически в любом автомобиле: он изобрел прерывистые дворники. И получил в 1964 году патент США на них.
В современных автомобилях оптимальный режим работы дворника обычно выбирает сам водитель, а в последних моделях об этом заботится бортовой компьютер, используя данные «дождевого» датчика о количестве воды на лобовом стекле.
10 ноября 1903 года патентное ведомство США выдала патент № 743801 изобретательнице Мэри Андерсон на ее изобретение, которое представляло собой и других транспортных средств. Это устройство позволяло очищать окна от снега, льда и воды. Сразу после получения патента Мэри пыталась продать свое изобретение Канадской компании. Но, к сожалению, производственная компания отказалась приобретать первую в мире систему стеклоочистителей окон транспортных средств, посчитав что это изобретение не имеет ни какого практического значения.
Как гласит история в 1902 году в один из холодных и дождливых дней Мэри Андерсон ехала в трамвае и заметила, что водитель трамвая , так как лобовое стекло трамвая полностью было в снегу и в воде.
В то время, трамваи в США были оснащены двойным лобовым стеклом. Та часть, которая была прямо перед водителем, имела специальную конструкцию, которая позволяло открывать створку окна, как обычную оконную раму. Это было сделано, для того чтобы водитель мог, открыв окно, очищать его от грязи, снега и воды. Но главный минус этого способа очистки заключался в том, что если водитель открывал окно, то ветер и влага попадала в салон трамвая, мешая водителю и доставляя дискомфорт всем пассажирам.
*Первый стеклоочиститель. Изобретение Мэри Андерсон. 1903 год
В итоге в одних из дождливых дней Мэри Андерсон, во время поездки в трамвае пришла идея стеклоочистителя для лобового стекла трамвая. По словам историков, Мэри начала рисовать схему устройства для очистки стёкол прямо на боковом стекле трамвая. Далее девушка целый год создавала прототип первого реального работающего стеклоочистителя. После нескольких неудачных попыток Мэри все-таки удалось сделать первое в истории автопромышленности устройство для очистки стекол. Первое устройство было сделано из дерева и каучука (непосредственно ). Щетка крепилась к специальному рычагу, который находился со стороны водителя и управлялся им вручную при необходимости очистки стекла. Так с помощью пружины щетка прижималась к стеклу. Далее водитель, поворачивая рычаг, удалял снег и , улучшая обзорность.
Это устройство использовалось первое время на трамваях только в зимнее время. В весенне-летний период щетка легко демонтировалась. К сожалению, изобретение Мэри Андерсон многие восприняли не лучшим образом. Различные критики и эксперты высказались, что подобное устройство будет сильно отвлекать водителя от дороги, что в итоге будет приводить к несчастным случаям.
В итоге щетки так и не стали первое время популярными. Со временем действие патента Мэри Андерсон истекло. И как это часто бывает Мэри Андерсон не получила от своего изобретения никаких дивидендов.
Стеклоочиститель Роберта Дугласа. 1903 год
Примерно в то же самое время помимо Мэри Андерсон патентную заявку на стеклоочиститель для транспортных средств подали изобретатели Роберт Дуглас и John Apjohn. Например, Роберт подал заявку даже раньше Мэри (примерно на три месяца раньше). Правда, эта заявка касалась стеклоочистителя для паровоза.
Изобретатель John Apjohn зарегистрировал право на изобретение стеклоочистителя для транспортных средств 9 октября 1903 года. Действие патента было приоритетным на территории Англии.
В апреле 1911 года патент на стеклоочистители был зарегистрирован компанией Sloan & Lloyd Barnes.
В 1917 году Джон Р. Оишеи (1886-1968) создал компанию Tri-Continental Corporation, которая начала производство первых в мире двойных стеклоочистителей, которые в большей части похожи и на современные (в качестве щеток стеклоочистителей, как и сегодня, использовались резиновые накладки).
В 1919 году изобретатель Уильям М оформил патент на на первые в мире автоматические дворники транспортных средств. Спустя несколько лет в 1922 году Уильям начал серийный выпуск своего автоматического стеклоочистителя.
Правда в те годы изобретение не получила широко распространения, так как считалось что ручное управление дворниками более предпочтительнее, чем автоматическое. Принцип действия автоматических дворников был основан на вакуумной системе вращения поводков стеклоочистителей.
Стоит отметить, что вплоть до конца 1950-х годов во многих автомобилях устанавливались дворники с ручным управлением. И только ближе к 60-м годам в автопромышленности обратили внимание на систему автономной работы дворников.
С тех пор появилась система автоматического движения щеток стеклоочистителя с определенной задержкой.
Электрическая система автоматического питалась от электросети автомобиля. Впервые этот способ очистки лобового стекла предложил в 1923 году Раймонд Андерсон.
Движение дворников с определенным интервалом была изобретена профессором Университета "Wayne State University" (США) Робертом Кернсом в 1963 году. Свое изобретение он показал компании Форд и предложил сотрудничество. Руководство автомобильной компании приняло решение внедрить его систему на все свои автомобили. Именно с тех пор дворники стеклоочистителей стали похожи друг на друга, какими и остаются по сей день.
Впервые стеклоочистители с интервальной системой работы устанавливались в качестве опции на автомобили Mercury.
В 1970 году компания Citroën впервые предложила устанавливать на автомобиль специальную систему стеклоочистителей, которые меняли свой режим работы в зависимости от влажности стекла. Система работала очень просто. Если стекло было сухое, то для движения дворников необходимо было больше энергии. Далее специальный электрический датчик определял затраченную силу . Если выяснялось, что для движения щеток необходимо было немного электричества, то система определяла, что ветровое стекло мокрое и при следующем цикле движения дворников, электромотор увеличивал скорость движения щеток, сокращая паузу между движениями. По сути, это первый в истории автопромышленности своеобразный датчик дождя. Впервые датчик дождя был установлен на модель Citroën SM.
Схема расположения современных дворников стеклоочистителя (все виды)
Наиболее часто встречающиеся геометрия щеток стеклоочистителя, которые вы можете увидеть на большинстве автомобилей. В этом положении щетки движутся друг за другом. Например, на Mercedes-Benz W140
Еще одна распространённая альтернативная конфигурация щеток в современных автомобилях. В этом положении щетки движутся в противоположном друг от друга направлении.
Еще одна конфигурация расположения щеток стеклоочистителей, при которой движение щеток происходит в разные стороны. Единственное отличие от предыдущей конфигурации это начальное расположение дворников на лобовом стекле. Например: SEAT Altea , SEAT Leon II, SEAT Toledo III
Одинарный дворник лобового стекла. В основном используется на задних стеклах современных автомобилей. Также используется на ветровых стеклах следующих автомобилей: ВАЗ-1111 Ока, Fiat Panda I, SEAT Marbella, Fiat Uno, Citroën AX, Citroën BX, Citroën ZX, SEAT Ibiza I, Jaguar XJS (выпуск 1986-2003).
Эксцентрично-дуговая система дворника: Используется на Subaru XT, а также автомобилях Mercedes-Benz W124, R129, W201, W202, C208 и W210.
Система дворников стеклоочистителя - "Пантограф". Используется на автобусах, Mercedes-Benz O305. Также подобная система очистки применяется на заднем стекле Porsche 928.
Система очистки лобового стекла для грузовых автомобилей и некоторых внедорожников. Используется, например, на таких автомобилях: MAN, DAF XF, Toyota FJ Cruiser, Jaguar E-Type, MGB, MG Midget, Austin Healey Sprite.
Устаревшая конфигурация дворников. Также применяется на современной спецтехнике и на специализированных грузовых автомобилях. Кстати подобный дизайн дворников используется на внедорожнике Jeep Wrangler YJ.
Верхнее расположение щеток стеклоочистителей. Как правило, используется в военной технике, тракторах, комбайнах, и в некоторых грузовых автомобилях и автобусах.
Зеркальное расположение дворников. В основном используется на легковых автомобилях с правом расположением рулевого колеса.
Механические стеклоочистители
До 1903 года атмосферные осадки доставляли автомобилистам много хлопот. Для улучшения видимости, водителям приходилось останавливаться и вручную протирать стекла. Эту проблему смогла решить женщина – молодая американка Мэри Андерсон
. Именно ей и приписывается изобретение стеклоочистителей для автомобилей.
Идея, облегчить жизнь автомобилистам, родилась у Мэри во время путешествия из Алабамы в Нью-Йорк. Всю дорогу сыпался снег и шел дождь. Мэри Андерсон видела, как водители постоянно останавливаются, открывают окна своих автомобилей и убирают снег с ветрового стекла . Мэри решила, что этот процесс можно усовершенствовать и начала разрабатывать схему устройства очистки ветрового стекла.
Получилось устройство с вращающейся рукояткой и резиновым валиком . У первого стеклоочистителя был рычаг, который позволял управлять ими изнутри машины. При помощи рычага, прижимное устройство с резинкой описывало дугу на стекле, удаляя капли дождя, хлопья снега со стекла и возвращалось на первоначальную позицию.
Мэри Андерсон получила патент на свое изобретение в 1903 году. Похожие устройства разрабатывались и ранее, но у Мэри получилось фактически работающее устройство. Кроме того, ее стеклоочистители легко снимались.
В начале прошлого столетия машины еще не были очень популярны (Генри Форд создал свое знаменитое авто только в 1908 году), поэтому многие насмехались над идеей Андерсон. Скептики считали, что движение щеток будет отвлекать водителей. Однако уже к 1913 году тысячи американцев имели собственные авто, а механические дворники (как бы смешно это не звучало сейчас) стали стандартным оборудованием.
Автоматические стеклоочистители
Автоматический стеклоочиститель придумала другая женщина-изобретатель - Шарлотта Бридгвуд. Она возглавляла Бридгвудскую производственную компанию Нью-Йорка. В 1917 году Шарлотта Бридгвуд запатентовала электрический роликовый стеклоочиститель, назвав его Storm Windshield Cleaner.
Конструкция щеток не сильно изменилась с момента создания. Основной составлющей стеклоочистителя является резиновый элемент. Особые отличия разных дворников – в составе резины и качестве материала. Сейчас не производят стеклоочистителей из чистой резины, так как она замерзает на морозе зимой, а летом нагревается на солнце до 70-80 градусов, от чего резина лопается или высыхает. Кроме того, производители жидкостей для очистки стекол часто не учитывают химическую активность к резине. Поэтому в состав современных стеклоочистителей входят силикон, тефлон, графит, натуральный каучук.
Видео процесса создания каркасных дворников
Для качественной щетки важны рецептура и технология изготовления . Если внимательно присмотреться к чистящему элементу, то легко заметить, какое сложное строение он имеет.
Во-первых, это сложный профиль сечения, при этом чем дороже и качественней щетка, тем сложнее резиновый профиль. Современные чистящие элементы имеют и сложную внутреннюю структуру. Рабочая часть «резинки» изготавливается из жесткой и износостойкой резины или специальной силиконово-графитовой смеси. Место перегиба изготавливается из эластичного и мягкого силикона , так как рабочая часть изгибается при движении вверх-вниз. Крепление выполняется из прочной термостойкой резины. Далее все спекается в единое целое.
Кривизна прижимной пластины у дворников позволяет чистящему элементу стеклоочистителя плотно и равномерно прилегать ко всей поверхности стекла. Однако необходимо отметить, что стеклоочиститель иногда не прилегает полностью к поверхности стекл а, особенно в месте максимального изгиба стекла.
Роберт Кёрнс выиграл в суде 10 млн долларов. Сюжет из биографического фильма «Проблеск Гениальности»; в главной роли Грэг Киннер. Фото с сайта livejournal.com
Не будет большим преувеличением, если мы скажем, что история изобретения автомобильных дворников напрямую связана с борьбой женщин Америки за равноправие. Правда, сначала их изобрёл один польский композитор Иосиф Гофман, но так как он всё-таки был композитором, то запатентовать своё изобретение так и не удосужился.
Поэтому слава первооткрывателей способа очистки ветровых стёкол отошла к двум американским женщинам, которые более серьёзно отнеслись к оформлению прав интеллектуальной собственности, благодаря чему мы и знаем точную дату начала истории автомобильных дворников - 1903 год.
Эксплуатация американских женщин
Это было время, когда в непогоду американские автомашины передвигались по дорогам благодаря женщинам - жёнам водителей, которые высовывались из машин и сообщали своим благоверным о ситуации на дороге. (Водителям же, лишённым женского общества, приходилось то и дело останавливаться и расчищать себе обзор).
Естественно, ехать в снег или в дождь, высунувшись из машины, нравилось не всем. Вернее, можно предположить, что никому не нравилось, но такова на тот момент была традиция, сложившаяся благодаря отсутствию равноправия полов и стеклоочистителей.
Жёнозаменитель
И вот молодая американка Мэри Андерсон решила заменить женщин в этом нелёгком деле на специальный механизм, очищающий ветровое стекло от дождя и снега и таким образом позволяющий водителю обойтись без помощи женских навигаторских способностей. И так как Мэри была не только женщина, но ещё и американка, то, изобретя первый стеклоочиститель, она первым делом его запатентовала.
Изобретение Мэри представляло собой резиновый валик с рычагом, с помощью которого им можно было управлять изнутри машины. Правда, подобные изобретения делались и раньше, но у Мэри оно (изобретение) во-первых, работало, а во-вторых, было запатентовано.
Однако популярность автомобильные дворники обрели лишь через десять лет (Форд начал производство автомобилей в 1908 г.). К 1913 г. стеклоочистители стали стандартной автомобильной деталью.
А к 1917 г. наладилась жизнь не только жён автолюбителей, но и самих владельцев авто, которым уже не надо было работать руками. Другая американка, Шарлотта Бридгвуд, возглавляющая Бридгвудскую производственную компанию Нью-Йорка, изобрела и, конечно же, запатентовала электрический роликовый стеклоочиститель.
На принятие этой идеи у консервативных американцев тоже ушло десять лет. Хотя первые действующие модели появились в продаже уже в 1920 году, автомобильные консерваторы считали, что постоянное качание дворников перед глазами будет отвлекать водителя от дороги.
Потом стеклоочистители многократно усовершенствовались. Одной из причин их эволюционного развития стало изменение формы лобового стекла, которое у грузовых, спец автомобилей коммунальных служб и прочих мобилей у каждого своё, и подбирается, как вы все знаете, индивидуально, по каталогу запчастей BAW. Но это уже другая история, а мы продолжим разговор о влиянии патентов на большой бизнес.
Неудачный бизнес
В 1962 году жителю Детройта и владельцу автомобиля Форд, Роберту Кёрнсу пришла идея создать автомобильные дворники, копирующие движение человеческих век. И в 1964 г. он запатентовал стеклоочиститель с прерывистым (моргающим) режимом работы.
А потом он совершил крупнейшую ошибку, которую только может совершить обладатель патента на новое и всеми востребованное изобретение. Он переоценил свои способности бизнесмена. Кёрнс решил, что сможет стать кем-то вроде основателя империи Жиллет (изобретатель и владелец патента на Т-образную бритву). Но он не учёл, что до Жиллета бритвенной индустрии не существовало, а в его время уже были автомобильные гиганты.
Вернее, Кёрнс почему то решил, что Форд будет счастлив покупать у него новые дворники, вместо того чтобы делать их самому. Поэтому он отказался продать свой патент и начал создавать собственную фирму по выпуску новых стеклоочистителей.
Потом случилось то, что обычно происходит в мире бизнеса. Большая акула съела мелкого конкурента. Форд для начала купил пробную лицензию на «дворники» для использования на одной из моделей и уверил Кёрнса в дальнейшем тесном сотрудничестве. Но вскоре начал самостоятельный выпуск моргающих дворников, оригинальной, как он объявил, конструкции. А Кёрнс остался с невостребованным оборудованием, купленным под большие кредиты.
Однако упорства у изобретателя было больше, чем способностей к бизнесу. И с 1978 года в течение 12 лет Кёрнс вёл долгие тяжбы по поводу нарушения его авторских прав с Фордом (Ford Motor Corporation) и все-таки выиграл первое дело в 1990-м, отсудив у него 10,1 млн долларов. А в 1992-м он получил уже 18,7 млн долларов от компании Крайслер (Chrysler Corporation). Другим
автомобильным гигантам он также не давал скучать.
Однако если бы Кёрнс с самого начала реально оценил перспективы своего бизнеса, то мог бы просто торговать лицензиями и получать небольшие отчисления от каждого нового стеклоочистителя своей конструкции. Не знаю, получил бы он больше денег, чем сумел отсудить, (хотя, наверное, всё-таки получил бы), но сколько времени, сил и, главное, нервов он себе бы сэкономил! Ведь, как мы видим, патент на Западе - это большая сила. Нужно только её правильно использовать.
Постоянный адрес статьи.
