DE10248796A1

DE10248796A1 - Electrically heated ice scraper for frozen motor vehicle windshields, plugs into cigarette lighter and has electronic control

Info

Publication number: DE10248796A1
Application number: DE10248796A
Authority: DE
Inventors: Matthias Hoffmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Heb Industrie Elektronik 39439 Guesten De GmbH
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-10-19
Publication date: 2003-08-21
Anticipated expiration: 2022-10-20
Also published as: DE10248796B4

Abstract

An electrically-heated ice scraper for removing ice layers and ice from frozen motor vehicle windshields has an electrical connection (4) to a cigarette lighter connection (5). The scraper head comprises a heated metal sheet (3) on an electrically insulated base (1) and an electronic device (2) controls the energy input.

Description

Die Erfindung betrifft einen Eisschaber zum Entfernen von gefrorenem Eisschichten auf Kraftfahrzeugscheiben mit einer elektrisch beheizten metallischen Schaberkante, wobei der Eisschaber über ein Kabel mit einem Zigarettenanzünderanschluss verbunden ist. The invention relates to an ice scraper for removing frozen Layers of ice on motor vehicle windows with an electrically heated metallic scraper edge, the ice scraper is connected to a cable with a Cigarette lighter socket is connected.

Temperaturen unter dem Gefrierpunkt führen an Fahrzeugen, die im Freien stehen, zu Vereisungen der Scheiben. Dieser, in der Regel sehr festgefrorene Belag aus Eis und Schnee, muss vor Antritt der Fährt entfernt werden. Hierzu ist es erforderlich, das Eis entweder in einem sehr mühsamen Prozess abzukratzen oder die Scheiben mit einer Flüssigkeit zu besprühen und das Eis dadurch abzutauen. Mitunter erfolgt das Enteisen zumindest der Frontscheibe auch durch Laufenlassen des Motors, um die Frontscheibenheizung zu aktivieren. Diese Vorgänge erfordern einen hohen Zeitaufwand und lösen das Problem meist nur mangelhaft. Außerdem erfordert es viel Energie und ist deshalb umweltschädlich. Temperatures below freezing lead to vehicles that are outdoors stand, to icing of the panes. This one, usually very frozen Covering of ice and snow must be removed before starting the ride. For this it is necessary to process the ice cream either in a very tedious process scrape off or spray the slices with a liquid and thereby the ice defrost. Sometimes de-icing also takes place at least on the windscreen by running the engine to activate the windscreen heater. These processes take a lot of time and solve the problem mostly poor. It also requires a lot of energy and is therefore harmful to the environment.

Zur Erleichterung dieser Verfahrensweise wurden vielfältige Versuche unternommen, um durch Verwendung elektrisch beheizter Eisschaler eine kürzere und bequemere Entfernung der Eisschicht auf Kraftfahrzeugscheiben zu erreichen. Various attempts have been made to facilitate this procedure undertaken to make a shorter one by using electrically heated ice bowls and more convenient removal of the ice layer on motor vehicle windows to reach.

In DE 88 04 779.2 U1 ist hierzu ein Eisschaber angegeben, der eine elektrisch beheizte Schaberkante aufweist, wobei die Energieversorgung zum Beheizen über ein Kabel, das mit der Zigarettenanzünderaufnahme des Fahrzeugs verbunden ist, erfolgt. DE 88 04 779.2 U1 specifies an ice scraper for this purpose, which is an electric scraper heated scraper edge, the energy supply for heating via a cable that connects to the vehicle's cigarette lighter socket is connected.

Ferner ist nach DE 197 56 228 C2 ein Eisschaber zum Enteisen von Kraftfahrzeugscheiben bekannt, bei dem das Aufheizen mittels einer elektrischen Lampe erfolgt, die lösbar am Gehäuse des Schabers befestigt ist und über den Zigarettenanzünder elektrisch versorgt wird. Furthermore, according to DE 197 56 228 C2, an ice scraper for de-icing Motor vehicle windows known in which the heating by means of an electric lamp takes place, which is releasably attached to the housing of the scraper and over the Cigarette lighter is supplied with electricity.

Eine weitere Ausführung ist in DE 200 13 229 U1 beschrieben. Dieser Eisschaber verfügt über eine elektrisch beheizte Abtauwalze, wobei im Griffstück des Schabers Batterien angebracht sind, die eine im Grundkörper des Schabers drehbar und federnd gelagerte Abtauwalze beheizen. Another version is described in DE 200 13 229 U1. This Ice scraper has an electrically heated defrosting roller, the handle of the Scraper batteries are attached, one in the main body of the scraper Heat rotatable and spring-mounted defrost roller.

Allen bekannten Ausführungen haftet der Nachteil an, dass die zum Auftauen einer auf einer Pkw-Frontscheibe vorhandenen Eisschicht erforderliche Wärmemenge entweder gar nicht, oder nur über einen sehr langen Zeitraum aufgebracht werden kann. All known designs have the disadvantage that they can be thawed an existing layer of ice on a car windscreen is required Heat quantity either not at all, or only over a very long period can be applied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Eisschaber der eingangs genannten Art anzugeben, der es gestattet mit hohem Wirkungsgrad eine Kraftfahrzeugscheibe innerhalb von wenigen Minuten eisfrei zu machen. The invention is based, an ice scraper the task specified type, which allows a high efficiency Make the car window free of ice within a few minutes.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Anordnung, welche die in die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist, gelöst. The object is achieved according to the invention with an arrangement which is shown in FIG Features specified claim 1, solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Advantageous refinements are specified in the subclaims.

Die Erfindung zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. The invention is characterized by a number of advantages.

Die Zeit zum Freikratzen der Scheiben wird gegenüber den bekannten Methoden um ein Vielfaches verringert und der Vorgang verläuft umweltschonend, da der Fahrzeugmotor während des Enteisens nicht laufen muss. The time to scratch the windows is compared to the known ones Methods are reduced many times over and the process is environmentally friendly, since the vehicle engine does not have to run during defrosting.

Die Anordnung ermöglicht den direkten Kontakt des als Wärmequelle wirkenden stromdurchflossenen Leiters mit dem zu entfernenden Eis. Durch die besondere Gestaltung und den hohen spezifischen Widerstand des vorzugsweise aus Titan bestehenden Heizbleches erhitzt sich dieses innerhalb von 2 Sekunden auf eine Temperatur von mindestens 180°C. Durch die hohe Temperatur des Eisschabers löst sich das Eis sofort und ohne Kraftanstrengung von den Scheiben. Die Temperatur wird selbst bei Eiskontakt gleichmäßig hoch gehalten. Mit einem extra langen Kabel können rund um das Auto alle Scheiben frei gekratzt werden. The arrangement enables direct contact of the as a heat source acting current-carrying conductor with the ice to be removed. Through the special design and the high specific resistance of the preferably made of titanium, this heats up within 2 Seconds to a temperature of at least 180 ° C. Due to the high The temperature of the ice scraper removes the ice immediately and without effort the discs. The temperature gets uniformly high even in contact with ice held. With an extra long cable everyone can go around the car Slices can be scratched freely.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment explained.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen: In the accompanying drawing:

Fig. 1 eine, schematische Darstellung der Gesamtanordnung, Fig. 1 is a schematic representation of the overall arrangement,

Fig. 2 eine Draufsicht aus die Anordnung ohne Gehäuse, Fig. 2 is a plan view of the arrangement without a housing,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die in Fig. 2 dargestellte Anordnung, Fig. 3 shows a cross section through the embodiment illustrated in FIG. 2 arrangement,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die aus Heizblech und Anschlussblech bestehende Baugruppe und Fig. 4 is a plan view of the assembly consisting of heating plate and connecting plate and

Fig. 5 die Draufsicht auf das Heizblech. Fig. 5 is a top view of the heating plate.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die Anordnung aus einem Grundkörper 1 mit einem Griffstück 1.1. An der Vorderseite des Grundkörpers 1 ragt das Heizblech 3 aus diesem heraus. Der Eisschaber wird über ein Spiralkabel 4 und einem Stecker 5 mit dem Zigarettenanzünder des Kraftfahrzeuges verbunden. Im Inneren des Gehäuses 1 ist die elektronische Baugruppe 2 angeordnet. Vor Beginn des Freikratzens der Scheiben, wird der Stecker 5 in die Öffnung des Zigarettenanzünders gesteckt. Eine extra lange Ausführung des Spiralkabels 4 ermöglicht einen Arbeitsbereich von ca. 5 Metern. As can be seen from Fig. 1, the arrangement consists of a base body 1 with a handle 1.1 . The heating plate 3 protrudes from the front of the base body 1 . The ice scraper is connected to the cigarette lighter of the motor vehicle via a spiral cable 4 and a plug 5 . The electronic assembly 2 is arranged in the interior of the housing 1 . Before scratching the windows, plug 5 is inserted into the opening of the cigarette lighter. An extra long version of the spiral cable 4 enables a working area of approx. 5 meters.

Es ist auch möglich, den Grundkörper 1 mit einer Gummilippe zu versehen, mit der das aufgetaute bzw. abgeschabte Eis leicht von der Scheibe abgezogen werden kann. It is also possible to provide the base body 1 with a rubber lip with which the thawed or scraped-off ice can be easily removed from the pane.

Um die auf einer Pkw-Frontscheibe vorhandene Eisschicht, die einem Volumen von etwa 1 Liter Wasser entspricht, zum Schmelzen zu bringen sind etwa 80 Wattstunden erforderlich. Das Entfernen des Eises ist nur dadurch möglich, dass die Wärmequelle in unmittelbarem Kontakt zum Eis gebracht wird und das Eis mechanisch abgelöst wird. Auf diese Weise kann erreicht werden das nicht das ganze Eis geschmolzen werden muss. Dies gelingt durch eine besondere Ausführung der elektrischen Beheizung sowie durch eine spezielle Gestaltung des Heizbleches 3. Around 80 watt-hours are required to melt the ice layer on a car windscreen, which corresponds to a volume of about 1 liter of water. The ice can only be removed by bringing the heat source into direct contact with the ice and mechanically detaching the ice. In this way it can be achieved that not all of the ice has to be melted. This is achieved through a special design of the electrical heating and through a special design of the heating plate 3 .

Der elektrische Aufbau der Anordnung wird in Fig. 2 und Fig. 3 erläutert. The electrical construction of the assembly is illustrated in FIG. 2 and FIG. 3.

Aufgrund der Abmessungen des Heizbleches 3, das als breite Klinge und nicht als dünner Draht ausgeführt werden muss, ist ein Beheizen dieses Elementes im 12-Volt-Betrieb nicht möglich. Die erfindungsgemäße Lösung sieht deshalb eine konstruktive Gestaltung vor, die sowohl eine mechanische Halterung ermöglicht als auch einen unmittelbaren Kontakt des Leiters mit dem Eis ermöglicht. Dabei erfolgt der Stromfluss unmittelbar in der Berührungsfläche des Heizbleches 3 mit der zu entfernenden Eisschicht. Die Lösung dieses Problems gelingt dadurch, dass das Heizblech 3 mit Wechselstrom einer Frequenz von ca. 45 Kiloherz und mit einer Spannung von etwa 2 Volt beheizt wird. Die Betriebsspannung wird durch eine Brückenschaltung mit vier Mosfet-Transistoren, die im sogenannten Resonanz-Mode arbeiten, erzeugt. Dadurch wird es möglich, mit minimalen Verlusten zu arbeiten, so dass die gesamte Leistung an die Scheibe geführt und die elektronische Einrichtung 2 sich dabei nicht merklich erwärmt. Zur Ansteuerung der Transistoren wird ein Ansteuerschaltkreis verwendet. Dabei werden jeweils zwei Transistoren wechselnd angesteuert, wobei eine zeitliche Lücke zwischen den einzelnen Impulsen besteht. Die verwendete Schaltung ermöglicht es, dass der Transistor nicht die gesamte Leistung schalten muss, so dass sich geringe Leistungsverluste ergeben und kleine Bauelemente eingesetzt werden können. Erreicht werden etwa 72 Watt. Von besonderer Bedeutung ist die Fonn des verwendeten Transformators, mit dem die Spannung von 12 Volt auf 2 Volt heruntertransformiert wird. Die Sekundärwicklung des Transformators wird von einem am Heizblech 3 angeschweißten Anschlussblech 6 gebildet. Der Transformator weist einen Ferrittkern 8, der aus einem E- und einem I-Teil besteht. Die aus sechs Windungen bestehende Primärwicklung 9 befindet sich auf zwei Seiten einer Leiterplatte 7, wobei das Anschlussblech 6 und die Leiterplatte 7 von dem Ferrittkern 8 umschlossen werden. Due to the dimensions of the heating plate 3 , which must be designed as a wide blade and not as a thin wire, heating this element in 12 volt operation is not possible. The solution according to the invention therefore provides for a structural design which both enables mechanical mounting and also enables the conductor to come into direct contact with the ice. The current flow takes place directly in the contact area of the heating plate 3 with the ice layer to be removed. The solution to this problem is achieved in that the heating plate 3 is heated with an alternating current of a frequency of approximately 45 kilohertz and with a voltage of approximately 2 volts. The operating voltage is generated by a bridge circuit with four Mosfet transistors, which work in the so-called resonance mode. This makes it possible to work with minimal losses, so that the entire power is supplied to the pane and the electronic device 2 does not heat up appreciably. A control circuit is used to control the transistors. Two transistors are driven alternately, with a time gap between the individual pulses. The circuit used makes it possible for the transistor not to have to switch the entire power, so that there are low power losses and small components can be used. Around 72 watts are reached. Of particular importance is the shape of the transformer used to transform the voltage down from 12 volts to 2 volts. The secondary winding of the transformer is formed by a connection plate 6 welded to the heating plate 3 . The transformer has a ferrite core 8 , which consists of an E and an I part. The primary winding 9 consisting of six turns is located on two sides of a printed circuit board 7 , the connecting plate 6 and the printed circuit board 7 being enclosed by the ferrite core 8 .

In Fig. 4 ist ein Bauteil dargestellt, das aus dem Heizblech 3 und einem aus Kupfer gefertigten Anschlussblech 6 besteht. Die beiden Teile sind elektrisch und mechanisch miteinander verbunden, was vorteilhaft durch eine Schweiß- oder Nietverbindung erfolgt. Das Anschlussblech 6 bildet die Sekundärwicklung des Transformators. In Fig. 4 shows a component, consisting of the heating plate 3 and a terminal made of copper plate 6. The two parts are electrically and mechanically connected to one another, which is advantageously achieved by a welded or riveted connection. The connection plate 6 forms the secondary winding of the transformer.

Fig. 5 zeigt eine Gestaltungsform für das Heizblech 3. Da das Heizblech 3 sowohl als elektrischer Widerstand die Wärme erzeugt, die mechanische Kraft zum Ablösen des angeschmolzenen Eises aufnimmt, eine stabile Befestigung am Gehäuse 1 ermöglichen muss und kostengünstig herstellbar sein soll, wird es als stabiles Blechteil aus einem Metall hergestellt, dass einerseits einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist und andererseits mechanisch gut bearbeitet werden kann. Vorzugsweise wird Titan verwendet. Die dargestellte Form des Heizbleches 3, die durch die mehrfache Anordnung von senkrecht zur Außenkontur verlaufenden Schlitzen gewährleistet, dass der Heizstrom an einer Fläche mit definierter Breite unmittelbar an der Außenkontur fließt. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Grundkörper
1.1 Griffstück
2 elektronische Einrichtung
3 Heizblech
4 Spiralkabel
5 Stecker
6 Anschlussblech
7 Leiterplatte mit Primärwicklung
8 Ferritkern
9 Primärwicklung
Fig. 5 shows a design shape for the heating sheet. 3 Since the heating plate 3 generates the heat both as an electrical resistance, absorbs the mechanical force for detaching the melted ice, must enable a stable attachment to the housing 1 and should be inexpensive to produce, it is produced as a stable sheet metal part from a metal that on the one hand has a high has specific electrical resistance and on the other hand can be machined well. Titanium is preferably used. The illustrated shape of the heating plate 3 , which ensures through the multiple arrangement of slots running perpendicular to the outer contour that the heating current flows directly on the outer contour on a surface with a defined width. REFERENCE SIGN LIST 1 basic body
1.1 handle
2 electronic device
3 heating plate
4 spiral cables
5 plugs
6 connection plate
7 PCB with primary winding
8 ferrite core
9 primary winding

Claims

1. ice scraper for removing frozen ice layers on motor vehicle windows with an electrically heated metallic scraper edge, the ice scraper being connected via a cable ( 4 ) to a cigarette lighter socket, characterized in that the electrically heated scraper edge in the form of a heating plate ( 3 ) on one the electrically insulated material of the existing base body ( 1 ) is arranged and the heating plate ( 3 ) is coupled to an electronic device ( 2 ) arranged in the base body ( 1 ) for controlling the electrical energy.

2. Ice scraper according to claim 1, characterized in that the on-board voltage of the motor vehicle is transformed by the electronic device ( 2 ) to a value of 1.5 to 3 volts.

3. Ice scraper according to claim 2, characterized in that the Voltage conversion is carried out by a transformer with a Bridge-controlled four-transistor bridge circuit is coupled.

4. ice scraper according to claim 3, characterized in that the Bridge circuit is operated in resonance mode.

5. Ice scraper according to one of claims 3 or 4, characterized in that the secondary winding of the transformer consists of a connection plate ( 6 ) connected to the heating plate ( 3 ) and the primary winding ( 9 ) is located on both sides on a printed circuit board ( 7 ) and both Windings are enclosed by a ferrite core ( 8 ).

6. Ice scraper according to one of the preceding claims, characterized in that the heating plate ( 3 ) consists of titanium and has a continuous narrow area on its front, on which slots are vertically attached.