DE10248796B4

DE10248796B4 - Electric ice scraper

Info

Publication number: DE10248796B4
Application number: DE10248796A
Authority: DE
Inventors: Matthias Hoffmann; Joachim Eisenhardt; Manfred Dr. Kuchenbäcker
Original assignee: HEB IND ELEKTRONIK GmbH; HEB INDUSTRIE ELEKTRONIK GmbH
Current assignee: Heb Industrie Elektronik 39439 Guesten De GmbH
Priority date: 2002-01-25
Filing date: 2002-10-19
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2022-10-20
Also published as: DE10248796A1

Abstract

Eisschaber zum Entfernen von gefrorenem Eisschichten auf Kraftfahzeugscheiben mit einer elektrisch beheizten metallischen Schaberkante, wobei der Eisschaber über ein Kabel (4) mit einem Zigarettenanzünderanschluss verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch beheizte Schaberkante in Form eines Heizbleches (3) an einem aus elektrisch isolierten Material bestehendem Grundkörper (1) angeordnet ist und das Heizblech (3) mit einer im Grundkörper (1) angeordneten elektronischen Einrichtung (2) zur Steuerung der elektrischen Energie gekoppelt ist.ice scraper for removing frozen ice layers on motor vehicle windows with an electrically heated metallic scraper edge, wherein the ice scraper over a cable (4) is connected to a cigarette lighter terminal, characterized in that the electrically heated scraper edge in the form of a heating plate (3) on one of electrically insulated Material of existing body (1) is arranged and the heating plate (3) with a in the main body (1) arranged electronic device (2) for controlling the electrical Energy is coupled.

Description

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

Temperaturen unter dem Gefrierpunkt führen an Fahrzeugen, die im Freien stehen, zu Vereisungen der Scheiben. Dieser, in der Regel sehr fest gefrorene Belag aus Eis und Schnee, muss vor der Fahrt 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 nur mangelhaft. Außerdem erfordertes viel Energie und ist deshalb umweltschädlich.temperatures below freezing point Vehicles that are outdoors, icing the discs. This, usually very firmly frozen surface of ice and snow, must be removed before the ride. This requires the ice either in a very tedious Scrape off the process or the slices with a liquid to spray and to defrost the ice. Sometimes the deicing is done at least the windscreen also by running the engine to the windscreen heater to activate. These processes require a lot of time and solve the problem only poorly. Furthermore 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 Eisschaber eine kürzere und bequemere Entfernung der Eisschicht auf Kraftfahrzeugscheiben zu erreichen.to Facilitation of this procedure have been various attempts made use of by using electrically heated ice scraper a shorter one and more convenient removal of the ice layer on 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.In DE 88 04 779.2 U1 For this purpose, an ice scraper is specified, which has an electrically heated scraper edge, wherein the power supply for heating via a cable which is connected to the cigarette lighter receptacle of the vehicle takes place.

Ferner ist nach DE 197 56 228 C2 ein Eisschaber zum Enteisen von Kraffahrzeugscheiben 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.It is also after DE 197 56 228 C2 an ice scraper for defrosting of Kraffahrscheibenscheiben known in which the heating takes place by means of an electric lamp which is releasably attached to the housing of the scraper and is electrically powered by the cigarette lighter.

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 in DE 200 13 229 U1 described. This ice scraper has an electrically heated defrosting roller, wherein in the handle of the scraper batteries are mounted, which heat a rotatable and spring-mounted in the body of the scraper defroster roller.

Nach US 3,711,679 ist ein Windschutzscheiben-Enteiser bekannt, der ein elektrisch vom Kraftfahrzeugbordnetz gespeistes Heizelement zum Auftauen des Eises und ein quer zur Bearbeitungsrichtung angeordnetes elastisches Wischglied besitzt. Beide Elemente sind überein Griffstück miteinander verbunden. Nachteilig ist hierbei, dass das Heizelement an seiner Vorderseite keine Abflachung zum Anheben angetauten Eises aufweist. Das elastische Wischglied dient nur der Nachreinigung.To US 3,711,679 a windscreen deicer is known, which has an electrically powered by the vehicle electrical system heating element for thawing the ice and a transverse to the processing direction arranged elastic wiper member. Both elements are connected by a handle. The disadvantage here is that the heating element on its front has no flattening for lifting ice thawed. The elastic wiper member is only for post-cleaning.

Eine effektive Energienutzung ist durch die stumpfe Ausbildung an der Vorderseite des Heizelementes und wegen des Fehlens elektronischer Steuerelemente zur Releung der Heizleistung nach vorliegendem Bedarf nicht möglich.A Effective energy use is due to the blunt training at the Front of the heating element and because of the lack of electronic Control elements for the heating performance according to the present requirement not possible.

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 adheres to the disadvantage that the thawing one on a car windscreen existing amount of heat required either not at all, or just one can be applied over a very long period of time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Eisschaber der eingangs genannten Art anzugeben, der es gestattet mit hohem Wirkungsgrad eine Kraft fahrzeugscheibe innerhalb von wenigen Minuten eisfrei zu machen.Of the Invention is the object of an ice scraper of the beginning specify type mentioned, which allows it with high efficiency a motor vehicle disc within a few minutes ice-free close.

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

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments 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 for free scratching of the discs is over the known methods reduced by a multiple and the process is environmentally friendly, since the vehicle engine during of de-icing does not have to run.

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 allows the direct contact of the as a heat source acting current-carrying conductor with the ice to be removed. Due to the special design and the high specific resistance of the heating plate, preferably made of titanium heats up this within 2 seconds to a temperature of at least 180 ° C. By the high temperature of the ice scraper dissolves the ice immediately and without effort from the discs. The temperature will be self evenly high on ice contact held. With an extra long cable all discs around the car can be scratched freely.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausfuhrungsbeispieles näher erläutert.The The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment.

In der zugehorigen Zeichnung zeigen:In the attached drawing show:

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

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

3 einen Querschnitt durch die in 2 dargestellte Anordnung, 3 a cross section through the in 2 illustrated arrangement,

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

5 die Draufsicht auf das Heizblech 5 the top view of the heating plate

Wie aus 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.How out 1 it can be seen, the arrangement consists of a main body 1 with a handle 1.1 , At the front of the main body 1 protrudes the heating plate 3 out of this. The ice scraper is over a spiral cable 4 and a plug 5 connected to the cigarette lighter of the motor vehicle. Inside the case 1 is the electronic assembly 2 arranged.

Vor Beginn des Freikratzens der Scheiben, wird der Stecker 5 in die Öffnung des Zigarettenanzünders gesteckt. Eine extra lange Ausfuhrung des Spiralka bels 4 ermöglicht einen Arbeitsbereich von ca. 5 Metern.Before the free scratching of the discs, the plug becomes 5 stuck in the opening of the cigarette lighter. An extra long execution of Spiralka lever 4 allows a working area of about 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 the basic body 1 provided with a rubber lip, with the thawed or scraped ice can be easily removed from the disc.

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 Warmequelle 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.In order to melt the ice layer on a car windshield, which corresponds to a volume of about 1 liter of water, about 80 watt-hours are required. The removal of the ice is only possible in that the heat source is brought into direct contact with the ice and the ice is mechanically detached. In this way it can be achieved that not all the ice has to be melted. This is achieved by a special design of the electric heating and by a special design of the heating plate 3 ,

Der elektrische Aufbau der Anordnung wird in 2 und 3 erläutert.The electrical structure of the arrangement is in 2 and 3 explained.

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 Form des verwendeten Transformators, mit dem die Spannung von 12 Volt auf 2 Volt heruntertransformiert wird. Die Sekundärwicklung des Trasformators 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, a heating of this element in 12-volt operation is not possible. The solution according to the invention therefore provides a constructive design which allows both a mechanical support and allows an immediate contact of the conductor with the ice. The current flow takes place directly in the contact surface of the heating plate 3 with the ice layer to be removed. The solution to this problem succeeds in that the heating plate 3 is heated with alternating current of a frequency of about 45 kilohertz and with a voltage of about 2 volts. The operating voltage is generated by a bridge circuit with four mosfet transistors operating in so-called resonance mode. This makes it possible to work with minimal losses, so that all the power passed to the disc and the electronic device 2 does not noticeably warm up. For driving the transistors, a drive circuit is used. In each case, two transistors are driven alternately, with a temporal gap between the individual pulses. The circuit used makes it possible that the transistor does not have to switch the entire power, so that small power losses result and small components can be used. Reached are about 72 watts. Of particular importance is the shape of the transformer used, with which the voltage is stepped down from 12 volts to 2 volts. The secondary winding of the Trasformators is one of the heating plate 3 welded connection plate 6 educated. The transformer has a ferrite core 8th which consists of an E and an I part. The six-turn primary winding 9 located on two sides of a circuit board 7 , where the connecting plate 6 and the circuit board 7 from the ferrite core 8th be enclosed.

In 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 4 is a component shown from the heating plate 3 and a connecting plate made of copper 6 consists. The two parts are electrically and mechanically connected to each other, which is advantageously carried out by a welded or riveted joint. The connection plate 6 forms the secondary winding of the transformer.

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. 5 shows a design form for the heating plate 3 , Because the heating plate 3 both as an electrical resistance generating the heat that absorbs mechanical force to detach the molten ice, a stable attachment to the housing 1 must be possible and inexpensive to produce, it is made as a stable sheet metal part of a metal that on the one hand has a high electrical resistivity and on the other hand can be machined well. Preferably, titanium is used. The illustrated form of Heizbleches 3 , Which ensures by the multiple arrangement of perpendicular to the outer contour slots that the heating current flows on a surface of defined width directly on the outer contour.

11: Grundkörperbody
1.11.1: Griffstückgrip
22: elektronische Einrichtungelectronic Facility
33: Heizblechheating sheet
44: Spiralkabelspiral cable
55: Steckerplug
66: AnschlussblechFlashing
77: Leiterplatte mit Primärwicklungcircuit board with primary winding
88th: Ferritkernferrite
99: Primärwicklungprimary

Claims

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

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

Ice scraper according to claim 2, characterized that the voltage conversion is done by a transformer, the with a circuit controlled by bridge circuit is coupled from four transistors.

Ice scraper according to claim 3, characterized that the bridge circuit is operated in the resonance mode.

Ice scraper according to one of claims 3 or 4, characterized in that the secondary winding of the transformer from a with the heating plate ( 3 ) connected connecting plate ( 6 ) and the primary winding ( 9 ) on both sides on a printed circuit board ( 7 ) and both windings of a ferrite core ( 8th ) are enclosed.

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