Предыстория.
Нам сегодня сложно представить современный автомобиль без такого, казалось бы, заурядного устройства, как механизм стеклоочистителей. В давние времена, еще на заре автомобилестроения водителям приходилось ездить в непогоду с грязным лобовым стеклом. Это вынуждало автолюбителей совершать частые остановки, выходить из машины с тем, чтобы протереть стекло. Примечательно, что идея создания механизма очистителя пришла в голову женщине. Американка Мэри Андерсон, в далеком 1903 году, совершая обыденную поездку по городу в салоне трамвая обратила внимание на то, что вагоновожатый, несмотря на плохую погоду был вынужден ехать с откинутым лобовым стеклом. Предложенный женщиной совместно с командой конструкторов механизм был на удивление прост и представлял собой прорезиненный скребок, который посредством ручного привода совершал движение по стеклу и возвращался в исходное положения благодаря возвратной пружине. Спустя десятилетие, подобным устройством стали оснащаться все производимые в США автомобили. Со временем механизм стеклоочистителей эволюционировал, получил электрический привод. Резиновый скребок уступил место современной щетке.
В наши дни.
На сегодняшний день большинству автолюбителей известны два типа щеток: каркасные (арматурные) и бескаркасные.
Каркасные щетки представляют собой наиболее старый и известный тип автомобильных дворников и состоят из, так называемого, металлического каркаса, обеспечивающего прижимание к стеклу резиновой ленты в определенных точках упора. Подобная конструкция имеет множество недостатков. Во-первых, не обеспечивается достаточная прижимная сила резиновой ленты к стеклу, а во-вторых, шарнирные соединения механизма склонны застывать на морозе, особенно при попадании туда воды, либо снега. Популярность данного типа дворников объясняется их дешевизной. Однако, все большее количество современных автомобилистов делает свой выбор в пользу бескаркасной конструкции.
Бескаркасный дворник представляет собой металлическую пластину, покрытую резиновой оболочкой. Конструкция лишена указанных выше недостатков. Таким образом, обеспечивается плотное прилегание щетки к лобовому стеклу. Механизм скрыт под оболочкой, тем самым исключается вероятность попадания воды. Такие дворники заметно дороже своих устаревших собратьев, однако потраченные деньги с лихвой окупаются радостью от прекрасного обзора через лобовое стекло в любую непогоду.
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.
Дела житейские
Безусловно, что в конечном счете «всё остаётся людям», но для воплощения даже простой идеи в жизнь порой приходится принести в жертву собственную судьбу.
Роберт Кернс придумал обыкновенный дворник для автомобилей. Казалось бы, очень простое устройство, но ради него пришлось пройти через мучительные и долгие годы изматывающих судебных процессов, побывать в тюрьме и психушке. Хотя первой изобретательницей «дворника» была леди.
Бесспорно, не окажись Мери Андерсон из Бирмингема, штат Алабама, в тот зимний день 1903 г. в Нью-Йорке, проблема очистки стёкол автомобилей всё равно была бы решена. Но именно она, понаблюдав во время сильного снегопада, как водитель трамвая раз за разом выходил из вагона, чтобы убрать снег с переднего стекла, возвратившись домой, сконструировала первое простейшее устройство, позволяющее выполнять эту работу изнутри. Для этого водитель при помощи проводка, проходящего через раму в кабину, передвигал резиновую щётку, прижатую пружиной к наружной поверхности стекла.
Устройство Мери Андерсон предназначалось исключительно для трамваев: большинство автомашин в те годы ещё не имело передних стёкол. Когда шел дождь, автомобили с открытым верхом вынуждены были стоять в гаражах. Но ездить надо было при любой погоде. И эта необходимость вызвала появление крытых моделей авто с передними ветровыми стёклами. Но во время дождя все они становились «слепыми». Значит, нужен был «дворник» для их очистки. За дело принялась расположенная в Буффало, штат Нью-Йорк, компания «Tri-Continental»-в наши дни крупнейший производитель стеклоочистителей. В 1917 г. на рынке появилась первая модель Rain Rubber. №3.
Это был важный шаг, но, естественно, возникли и новые проблемы. Даже в условиях незначительной плотности движения на дорогах в те времена водитель не сидел за рулём без дела. Ему нужно было регулировать опережение зажигания, при помощи рук сообщать о своих маневрах, подавать звуковые сигналы. Необходимость заниматься ещё и очисткой переднего стекла-пусть даже из салона-его не вдохновляла. «Tri-Continental» вскоре решила задачу, разработав и внедрив в производство первый автоматический очиститель стекла, который приводился в движение за счёт разрежения воздуха, периодически возникавшего при работе двигателя. Но эффективность работы новинки падала при увеличении нагрузки на двигатель. А на крутых подъёмах стекло вовсе оставалось грязным. Несмотря на этот серьёзный недостаток, с 1922 г. фирма “Кадиллак” начала выпуск автомобилей, оборудованных такими дворниками. В 1926 г. появились стеклоочистители с электрическим приводом. Они устанавливались на престижных моделях, но и более простые «вакуумные» устройства использовались до 1960-х годов.
Прошлое столетие ознаменовалось не только небывалым ростом количества автомобилей на дорогах. Улучшались комфортность моделей, их дизайн. Новые задачи возникали и перед создателями стеклоочистителей. Ещё в конце 20-х годов появились парные щётки, их переместили в нижнюю часть лобового стекла, а затем и вовсе «утопили» всю конструкцию в специальные щели. С 1937 г. начали применять жидкость для смачивания стекла перед очисткой. В конце 1960-х появились «дворники» задних стёкол и фар.
В современных автомобилях оптимальный режим работы дворника обычно выбирает сам водитель, а в престижных моделях об этом заботится бортовой компьютер, используя данные «дождевого» датчика о количестве воды на лобовом стекле.
Но в пятидесятые годы у работающих стеклоочистителей имелся серьёзный недостаток: после включения они монотонно двигались перед водителем независимо от силы дождя. Мелькание и дополнительный шум продолжались и при абсолютно сухом стекле. После каждого рабочего цикла дворник должен был останавливаться на несколько секунд. Назрела необходимость новой идеи. Но для практической реализации этой довольно простой идеи потребовались годы.
На предприятии Форда попытались периодически отключать двигатель дворника за счёт теплового расширения биметаллической спирали. Но работа схемы зависела от температуры воздуха, а в холодную погоду она вообще отключалась. Серьёзные проблемы возникали и при испытаниях предложенной в «Tri-Continental» системы, в которой включение и отключение дворника осуществлялось специальной пружиной.
Решил задачу обеспечения прерывистого режима работы стеклоочистителей профессор Детройтского университета Роберт Кернс. Практически это он создал современный дворник.
Его интерес к проблеме не был случайным. В 1953 г., когда Кернс на своей свадьбе открывал шампанское, вылетевшая из бутылки пробка выбила ему глаз. Через 10 лет в сильный дождь Роберт ехал по шоссе, и непрерывное мелькание дворника не только раздражало его, но и мешало вести машину. Он нашел решение задачи и вскоре стал обладателем патента на электронное устройство, которое обеспечивало прерывистую работу стеклоочистителей. Его схема позволяла при изменении погоды регулировать величину интервала. Дворник работал безотказно.
Для проведения испытаний Кернс передал опытный образец устройства компании Форда. Результаты оказались успешными, и было принято решение с 1969 г. внедрить идею Роберта Кернса в автомобилях «Meркюри». К тому времени права на дальнейшее использование своего изобретения автор продал детройтской компании «Tann Corporation». Оценив новинку, покупатель выделил Кернсу ежемесячную стипендию в 1000 долларов для усовершенствования схемы.
А во взаимоотношениях с Фордом у Роберта Кернса возникли серьёзные проблемы. Перед испытаниями изобретатель не раскрыл секрет работы опломбированного блока, который был снабжён грозной и категоричной надписью «Не открывать!» Только через несколько лет юристам компании удалось, ссылаясь на законы, вынудить Роберта снять запреты. Когда специалисты разобрались в работе новинки, Форд изменил отношение к автору: ему сообщили, что теперь в автомобилях будет использована не его, а собственная схема. «Tann Corporation», зависящая от гиганта автопромышленности, не решилась возбудить иск в защиту своих прав.
В 1976 г. Кернс, получив работу в Государственном бюро стандартов, переехал с семьёй в штат Мэриленд. Но судьба подбросила Кернсу очередной сюрприз. На этот раз им оказался забарахливший дворник в автомобиле одного из сыновей. Зная квалификацию отца, тот попросил разобраться с неисправностью. И тут Роберт легко определил, что в модели, выпущенной на одном из предприятий Форда, использовано созданное им устройство, ранее отвергнутое компанией. Это так потрясло изобретателя, что ему пришлось провести несколько недель в психиатрической лечебнице.
Тем не менее в 1978 г. Кернс выдвинул против компаний “Форд” и “Крайслер” обвинения в нарушении авторских прав. Собирался он побороться с «Дженерал Моторс» и рядом зарубежных фирм, но даже по первым процессам дела дошли до суда только через 12 лет. Лучшие юристы автомобилестроительных гигантов доказывали, что электронное устройство, регулирующее работу стеклоочистителя, связано с развитием техники и не является предметом патентования. От предложений представителей Форда заключить внесудебное соглашение Кернс упорно отказывался. Упрямца не остановили собственные неурядицы: в 1980 г. у него состоялся бракоразводный процесс, позднее Роберт провёл 5 недель в тюрьме за неуплату налогов.
Наконец в 1990 г. изобретатель получил по решению суда 10 млн. долларов от “Форда”, а через 5 лет-почти 19 млн. от “Крайслера”. Но бесконечные процессы настолько истощили силы Роберта Кернса, что он уже не смог больше тягаться с юристами автогигантов. Эту борьбу остановила болезнь Альцгеймера. Изобретатель ушёл из жизни в 2005 г., находясь в Мэрилендском доме инвалидов.
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.
Некоторые изобретения выглядят настолько просто и привычно, что представить реальность без них – уже невозможно. Так, мало кто может поверить, что когда-то на лобовых стеклах автомобилей отсутствовали дворники. И только к 1913 году механический стеклоочиститель стал стандартной деталью.
Создательницей первого рабочего прототипа дворников считается американка Мэри Андерсон – американский риэлтор, виноградарь и изобретатель. Более всего она известна как создательница дворников для очистки автомобильных стекол. Родилась Андерсон в округе Грин Каунти, (штат Алабама, США) в 1866 году. Спустя три года Мэри с овдовевшей матерью и сестрой переехала, не покидая Алабаму, в город Бирмингем. А зимой 1903 года посетила Нью-Йорк.
В один морозный день ей пришлось проехаться в троллейбусе. Мэри заметила, что шоферу вести троллейбус приходится с открытым окном, невзирая на трескучий мороз и кусачий ветер – иначе поддерживать нормальный обзор из-за падающего снега было трудно. Вернувшись в Алабаму, Андерсон разработала модель устройства для очистки ветрового стекла. С помощью местной компании Мэри произвела прототип разработанного устройства; в 1903-м она получила на свое изобретение патент (сроком на 17 лет).
Конструкция стеклоочистителя Андерсон проста – это рычаг внутри салона, с помощью которого можно было управлять прикрепленной снаружи резиновой планкой. Рычагом водитель передвигал дворник по стеклу, стирая налипший снег. Установленный на планку груз делал очистку особенно эффективной.
Подобные устройства изобретали и до Андерсон, однако Мэри стала первой, кому удалось создать нечто действительно удобное и практичное. В 1905 году она попыталась продать своей патент известной канадской компании, однако ей ответили отказом – предприниматели сочли, что вероятный доход не покрывает связанных с производством трудностей. Популярность автомобильные дворники обрели лишь через 10 лет после изобретения.
А в 1917 году другая американка, Шарлотта Бридгвуд, возглавляющая Бридгвудскую производственную компанию Нью-Йорка, изобрела и, конечно же, запатентовала электрический роликовый стеклоочиститель. На принятие этой идеи у американцев тоже ушло 10 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. 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.