-
Elektromotorischer Scheibenwischerantrieb mit Parkschalter Die Erfindung
betrifft einen elektromotorischen Scheibenwischerantrieb mit einem nockengestenerten
Parkschalter, der periodisch im Takte der Wischbewegeng einen Stromkreis unterbricht,
der den Hauptschalter überbrückt, und mit einer Kurzschlußbremse.
-
Bei einem bekannten elektromotorischen Scheibenwischerantrieb mit
Parkschalter ist eine durch den Feldmagnetismus betätigte mechanisch auf den Anker
einwirkende Bremse vorhanden.. Für den Nockenschalter ist eine ebenfalls durch den
Feldmagnetismus betätigte Arretierung vorgesehen, die den Nockenschalter in geöffneter
Stellung arretiert.
-
Bei einem anderen bekannten elektromotorischen Scheibenwischerantrieb
ist eine mechanisch auf den Anker einwirkende Bremse vorgesehen, die: zwischen den
gegenüberliegenden Polenden des Feldmagneten angeordnet ist und. durch die zwischen
den Polenden fließenden Kraftlinien gelüftet wird.
-
Bremsen dieser Art haben gegenüber den an sich bekannten Kurzschlußbremsen
den Nachteil, daß sie dem Verschleiß unterliegen und deshalb nach längerem Betrieb
nicht mehr einwandfrei arbeiten.
-
Wollte man, um diese Nachteile zu vermeiden, bei den bekannten Scheibenwischerantrieben,
die mechanische Bremse durch eine Kurzschlußbrernse - die nicht dem Verschleiß unterliegt
- ersetzen, dann: würde die Stromquelle periodisch bei jeder Wischbewegung, wenn
der Nocken den als Parkschalter vorzusehenden Kurzschlußschalter betätigt, kurzgeschlossen.
Um dies zu vermeiden, könnte man, einen mehrpoligen Hauptschalter vorsehen, der
den Kurzschlußstromkreis so lange unterbricht, bis der Hauptschalter abgeschaltet
wird. Ein solcher mehrpoliger Schalter würde aber die Verkabelung des Scheibenwischers
gegenüber den bekannten Scheibenwischern mit einpoligem Hauptschalter erheblich
erschweren, da der Hauptschalter im allgemeinen weit entfernt von den übrigen Teilen
der Scheibenwischeranlage im Kraftfahrzeug eingebaut ist.
-
Die Verwendung der vorteilhaften Kurzschlußbremse bei einpoligem Hauptschalter
wird möglich, wenn erfindungsgemäß bei Vorrichtungen der eingangs genannten Art
zur Einschaltung der Kurzschlußbremse ein Schalter vorgesehen: ist, der von einer
Schwinge betätigt wird, die zwischen den gegenüberliegenden Polenden des Feldmagneten
angeordnet ist und durch im Raum zwischen den Polenden befindliche elektromagnetisch
erzeugte, Kraftlinien bewegt wird. Die Anordnung kann dabei so getroffen werden,
daß der Kurzschlußschalter so lange geöffnet ist, wie zwischen den, Polenden des
Feldmagneten elektromagnetisch erzeugte Kraftlinien auftreten, die die Schwinge
in ihrer einen Schaltstellung halten. Wird nun über den Hauptschalter, der in diesem
Fall nur einpolig zu sein braucht, der Hauptstromkreis getrennt und anschließend,
auch der Nebenstromkreis durch den Nockenschalter unterbrochen, dann. gerät die
Schwinge infolge des Wegfalls der elektromagnetisch erzeugten Kraftlinien in ihre
andere Lage und schließt den: Kurzschlußbreansstromkreis, was zur sofortigen Abbremsung
des Antriebsmotors führt.
-
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist die Schwinge
derart angeordnet, daß sie durch die von einem Polende des Feldmagneten zurr Anker
verlaufenden Kraftlinien bewegt wird. In. einen solchen Fall kann dann auch ein
Antriebsmotor mit permanentmagnetischer Felderregung verwendet werden, da zur Bewegung
der Schwinge diejenigen Kraftlinien herangezogen werden, die durch den Anker verlaufen,
also elektromagnetisch erzeugt sind, und beim Stromabschalten fortfallen bzw. sich
verlagern.
-
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung näher erläutert.
-
In Fig.l ist das Prinzipscha:ltbild eines Ausführungsbeispiels nach
der Erfindung dargestellt. In diesem Schaltbild ist mit 1 der elektrische Antriebsmotor
für den Scheibenwischer bezeichnet. Zur Stromversorgung ist die Batterie, 2 vorgesehen,
die über den Hauptschalter 3 - es handelt sich um einen einfachen, einpoligen Schalter
- an den Motor 1 angeschlossen ist. Neben den nicht dargestellten Scheibenwischern
wird von dem Motor 1 eine Nockenscheibe 4 angetrieben, die sich synchron mit den
Scheibenwischern dreht und bei jedem Umlauf durch ihren Nocken einmal den Kontakthebe15
gegen die Wirkung der ihm innewohnenden Federkraft in
Richtung des
Pfeiles A bewegt. Hierdurch wird kurzzeitig die den Hauptschalter 3 überbrückende
Leitung unterbrochen und ein Kurzschlußbremsstromkreis durch Berührung der Kontaktspitze
6 mit dem Kontakt 7 vorbereitet. In dem Kurzschlußbremsstromkreis befindet sich
außerdem der Schalter 8, der während des Betriebes geöffnet ist. Dieser Schalter
8 wird durch eine Schwinge betätigt, die zwischen den gegenüberliegenden Polenden
des Feldmagneten angeordnet ist und durch im Raume zwischen den Polenden befindliche
elektromagnetisch erzeugte Kraftlinien bewegt wird, wie dies noch an Hand der Fig.
2 erläutert wird. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß der Schalter 8 geschlossen
wird, sobald die Stromversorgung für den. Motor 1 unterbrochen ist, d. h. sobald
der Hauptschalter 3 geöffnet und der Nebenschlußstromkreis anschließend durch den
Nockenschalter 4, 5 unterbrochen ist. Sind die Schalter 8 und 6, 7 geschlossen,
dann sind die beiden Anschlüsse des Motors 1 elektrisch miteinander leitend verbunden,
so daß der Motor 1 abgebremst wird.
-
Bei Wiedereinschaltung :des Hauptschalters 3 zur erneuten Inbetriebsetzung
des Scheibenwischers, würde die Spannungsquelle 2 über die Kurzschlußleitung kurzgeschlossen
werden,. Aus diesem Grunde kann das Anlaufen des Motors 1, wenn die Übergangswiderstände
in dem Kurzschlußstromkreis sehr klein sind, erschwert werden. Um dies zu vermeiden,
kann ein Widerstand 9 vorgesehen sein, der bewirkt, daß beim Einschalten des Hauptschalters
3 zuerst ein ausreichender Nebenstrom dem Antriebsmotor in Betrieb setzt und damit
den Kurzschlußschalter 8 und den Schalter 6, 7 öffnet. Dieser Widerstand 9 kann
dabei so niederohmig bemessen werden, daß er die Wirksamkeit der Kurzschlußbrücke
nicht herabsetzt. Auf den Schalter 6, 7 kann in Abänderung des dargestellten Schaltbeispiels
auch verzichtet werden. Der Schalter 6, 7 wird dann durch eine leitende Verbindung
zwischen dem Kontakthebel 5 und dem Kontakt 7 ersetzt. In einem solchen Fall empfiehlt
sich aber die Verwendung des Widerstandes 9, da der Kurzschlußstromkreis nur einen
einzigen Übergangswiderstand am Schalter 8 enthält.
-
Nach einer weiteren Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels
kann der durch den Schalter 8 bewirkte Kurzschluß auch nur Teile der Wicklungen,
beispielsweise die Ankerwicklung oder die Feldwicklung, kurzschließen.
-
Die Ausbildung der Schwinge für den Schalter 8 wird nun an Hand des
in Fig.2 dargestellten, Antriebsmotors beispielsweise erläutert.
-
In Fig. 2 ist ein elektrischer Antriebsmotor mit permanentmagnetischer
Felderregung dargestellt, dessen Permanentmagnet mit 12 bezeichnet ist. Der
Anker des Antriebsmotors ist mit 13 und die beiden Polschuhe sind mit 14 und 15
bezeichnet. Am Ende des Polschuhs 14 ist die Schwinge 16 drehbar um den Bolzen 17
gelagert. An der Schwinge 16 ist eine Blattfeder 18 angeordnet, die sich an dem
Bolzen 19 abstützt und das Bestreben hat, die Schwinge im Uhrzeigersinn um ihre
Lagerstelle zu drehen. Wird der Motor eingeschaltet, dann verlaufen Kraftlinien
unter anderem von dem Ende des Polschuhs 14 zu den gegenüberliegenden Ankerzähnen
auf, und diese Kraftlinien bewegen die Schwinge, die aus magnetisierbarem Material
besteht, gegen die Kraft der Blattfeder 18 gegen den Uhrzeigersinn. Wird der Motor
abgeschaltet, dann weicht die Schwinge infolge der Wirkung der Feder 18 wieder in
ihre Ausgangslage zurück. In der Bahn des äußeren Endes der Schwinge befindet sich
die Kontaktspitze 20, die bei abgeschaltetem Motor mit dem Kontakt 21, der auf der
Schwinge angeordnet ist, in leitende Verbindung gerät. Die: Verbindung wird unterbrochen,
sobald der Motor mit Strom versorgt wird und die Schwinge in die gezeichnete Stellung
zurückweicht. Der so gebildete Schalter 20 und 21 übernimmt die Funktion des Schalters
8 aus Fig. 1. Der Kontakt 21 kann dabei so stark ausgebildet werden, daß er ein
weiteres Drehelf der Schwinge: unter der Wirkung der Feder 18 verhindert. Es kann
statt dessen aber auch ein besonderer Anschlag für die Schwinge vorgesehen sein
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So
kann der Widerstand 9 dann in Fortfall kommen, wenn in Abänderung des dargestellten
Ausführungsbeispiels in dem Kurzschlußstromkreis ein weiterer Schalter vorgesehen
ist, der bei Betrieb geschlossen ist und von einem Nocken der Nockenscheibe 4 derart
betätigt wird, daß er kurz nach der Einschaltung des KurzschluBstromkreises, also
gegenüber dem Schalter 6, 7 verzögert, geöffnet wird. Der Kurzschlußstromkreis ist
dann nur während einer sehr kurzen Zeitspanne eingeschaltet, und zwar beginnend
mit dem Zeitpunkt, an dem bei geschlossenem Schalter 8 der Schalter 5, 6 durch die
Nockenscheibe 4 geschlossen wird, und endend mit dem Zeitpunkt, an dem der zusätzlich
vorgesehene Schalter durch den Nocken wieder geöffnet wird. Diese Zeitspanne kann
dann so bemessen werden, da.ß sie gerade ausreicht, den Motor abzubremsen. Beim
Wiedereinschalten des Scheibenwischerantriebes wird dann die Batterie infolge des
den Kurzschlußstromkreis im Ruhezustand der Anlage unterbrechenden zusätzlich vorgesehenen
Schalters nicht kurzgeschlossen bzw. stark belastet, und das Anlaufen des Motors
wird nicht behindert. Durch den so erzielten Fortfall des Widerstandes 9 wird auch
die Kurzschlußbremse wirksamer. Um die Betätigung des zusätzlichen Schalters nach
Abschaltung der Anlage sicherzustellen, kann für die Nockenscheibe eine. Reibung
vorgesehen sein, die die Nockenscheibe bei Betrieb gegen die Kraft einer Drehfeder
um einen kleinen Winkelbetrag gegenüber ihrer Achse zurückhält. Bei stillstehendem
Motor wird dann die Wirkung dieser Reibung geringer, und die Drehfeder dreht die
Nockenscheibe gegenüber ihrer Antriebsachse noch um den genannten Winkelbetrag in
ihrer normalen Drehrichtung weiter. Diese kleine Drehbewegung kann dann zur Betätigung
des genannten zusätzlichen Schalters ausgenutzt werden. Naturgemäß können für die
beiden nockenbetätigten Schalter auch zwei verschiedene Nocken vorgesehen sein,
die entsprechend dein zeitlichen Zusammenwirken der Schalter gegeneinander versetzt
wirksam werden.