DE2305658C3 - Switching arrangement for the electric motor of a windshield wiper system - Google Patents
Switching arrangement for the electric motor of a windshield wiper systemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung für den Elektromotor einer Scheibenwischeranlage, bei der in der »Auswstellung eines Handschalters ein elektromagnetisches Schaltmittel betätigt wird, das den Wischer in eine Ruhestellung außerhalb des Wischfeldes überführt, mit einem Endlagenschalter, dessen Schaltglied in einen zum Motor führenden Hilfsstromkreis geschaltet ist und bei laufendem Motor an einer Kontaktzunge anliegt, die in der »Aus«stcllung des Handschalters an Spannung liegt.The invention relates to a switching arrangement for the electric motor of a windshield wiper system which in the »selection of a manual switch an electromagnetic switching device is operated that the Wiper transferred to a rest position outside of the wiping field, with a limit switch, its switching element is connected to an auxiliary circuit leading to the engine and to one when the engine is running Contact tongue is present, which is live in the "off" position of the hand switch.
Es sind bereits Scheibenwischeranlagen bekannt, (DE-OS 20 14051) bei denen beim Ausschalten des Motors die Wischerarme in eine gewünschte, außerhalb des normalen Wischfeldes liegende Ruhestellung überfuhrt werden. Bei diesen Anlagen ist die Kurbel zum Antrieb der Wischer aus zwei Bauteilen zusammengesetzt, von denen das eine fest mit der Antriebswelle verbunden ist, während das zweite gegenüber dem ersten Bauteil axial verschiebbar ist, so daß der Kurbelradius variierbar ist. Mit dem zweiten Bauteil ist eine Kurvenscheibe fest verbunden, die beim Vorbeigleiten an dem Anker eines Hubmagneten eine Verschiebung dieses Bauteils relativ zu dem mit der Antriebswelle verbundenen Bauteil bewirkt. Das verschiebbare zweite Bauteil wird durch eine Feder während des normalen Wischbetriebes gegen das erste, mit der Antriebswelle fest verbundene Bauteil gezogen. Das hat zur Folge, daß im normalen Wischbetrieb die Kurvenscheibe genau über dem Anker des Hubmagneten liegt, so daß bei einer Erregung dieses Hubmagneten der Anker gegen die Kurvenscheibe stößt und sich nicht an deren Rand anlegen kann. Eine Verschiebung des zweiten Bauteils gegenüber dem ersten Bauteil ist dann nicht möglich. Bei dieser bekannten Schaltanordnung für eine Scheibenwischeranlage ist der Hubmagnet auch bei einer solchen Stellung der Kurvenscheibe erregbar. Eine den Anker des Hubmagneten überdeckende Stellung nimmt die Kurvenscheibe gerade dann ein, wenn der Wischer sich gerade in seiner Endstellung am Rand des Wischfeldes befindet, von der aus er in der Ruhestellung überführt werden soll. Dann spricht aber auch der Endlageschalter an, der den Hilfsstromkreis zum Motor unterbricht, so daß die Wischer in dieser Endstellung bleiben und nicht in die Ruhestellung überführt werden können. Wenn bei dieser bekannten Schaltanordnung der Handschalter gerade zu dem Zeitpunkt in die »Aus«stellung gebracht wird, in der das Schaltglied des Endlagenschalters umgeschaltet wird, sich die Wischer also gerade in der Endstellung am Rand des Wischfeldes befinden, wird der Hubmagnet Oberhaupt nicht erregt und die Anlage also ausgeschaltet, ohne daß der Wischer in seine Ruhestellung überführt wird.There are already windshield wiper systems known (DE-OS 20 14051) in which when switching off the Motor moves the wiper arms into a desired rest position outside of the normal wiping field be transferred. In these systems, the crank for driving the wiper is composed of two components, one of which is firmly connected to the drive shaft, while the second opposite the first component is axially displaceable so that the crank radius can be varied. With the second component is a cam firmly connected, which when sliding past the armature of a lifting magnet a Displacement of this component causes relative to the component connected to the drive shaft. The sliding one The second component is pushed against the first by a spring during normal wiping operation. with the drive shaft firmly connected component pulled. This has the consequence that in normal wiping operation the The cam is exactly above the armature of the lifting magnet, so that when this lifting magnet is excited the armature hits the cam and cannot rest against its edge. A shift in the second component compared to the first component is then not possible. In this known switching arrangement for a windshield wiper system, the lifting magnet can also be excited when the cam is in such a position. The cam disc assumes a position covering the armature of the solenoid when the wiper is in its end position at the edge of the wiping field from which it is in the Should be transferred to rest position. But then the limit switch, which controls the auxiliary circuit, also responds to the motor interrupts, so that the wipers remain in this end position and not in the rest position can be transferred. When in this known switching arrangement of the hand switch straight to the Time is brought into the »exhibition« in which the Switching element of the limit switch is switched, so the wiper is just in the end position at the edge of the wiping field, the solenoid is not mainly excited and the system is switched off, without the wiper being moved into its rest position.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltanordnung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden, daß die Scheibenwischeranlage zu jeder beliebigen Zeit ausgeschaltet werden kann und trotzdem mit Sicherheit gewährleistet ist, daB der Wischer in seine Ruhestellung überführt wird.The object of the invention is to develop a circuit arrangement of the type mentioned in such a way that the Windshield wiper system can be switched off at any time and still with safety it is ensured that the wiper is brought into its rest position.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch das elektromagnetische Schaltmittel ein beweglicher Schaltarm gesteuert wird, der in Arbeitsstellung des Schaltmittels an einem mit dem Schaltglied des Endlageschalters verbundenen ersten Kontakt anliegt und damit den Hilfsstromkreis schließt und der in Ruhestellung des Schaltmittels a;i einem zweiten Kontakt anliegt, der in der »Ausnstellung des Hand- : schalters an Spannung liegt, so daß ein zweiter zum Motor führender Hilfsstromkreis geschlossen ist.This object is achieved according to the invention in that a movable switching arm is controlled by the electromagnetic switching means, which in the working position of the switching means rests on a first contact connected to the switching element of the limit switch and thus closes the auxiliary circuit and which in the rest position of the switching means a; i a second Contact is applied, the in the "Ausnstellung of the hand: the switch is in tension, so that a second leading to the motor auxiliary circuit is closed.
Bei dieser Schaltanordnung wird also in Ruhestellung des Schaltmittels, beispielsweise eines Hubmagneten, ein zweiter zum Motor führender Hilfsstromkreis geschlossen und der Endlagenschalter kommt erst zur Wirkung, wenn das Schaltmittel in die Arbeitsstellung gebracht ist, in der es die Kurvenscheibe seitlich berührt. Erst dann wird nämlich durch den vom Schaltmittcl gesteuerten beweglichen Schaltarm der bei den bekannten Anlagen schon vorgesehene Hilfsstromkreis geschlossen, in den der Endlagenschalter eingesetzt ist.In this switching arrangement, in the rest position of the switching means, for example a lifting magnet, a second auxiliary circuit leading to the motor is closed and the limit switch only comes to Effect when the switching device is brought into the working position in which it touches the cam disc laterally. Only then is the movable switching arm controlled by the switching means in the known systems already provided auxiliary circuit closed, in which the limit switch is used.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of an exemplary embodiment shown in the drawing explained.
Der mit 10 bezeichnete Handschalter hat ein bewegliches Schaltglied H, welches in die gezeigte »Aus«stellung sowie in zwei Arbcilsstellungcn I und Il bringbar ist. In der »Aus«stcllung verbindet eine erste bewegliche Brücke 12 die Konlaktlamellc 13 mit einer Kontaktleiste 14, die an den Pluspol einer nicht dargestellten Spannungsquelle angeschlossen ist. Eine zweite Kontaktbrücke 15 verbindet die beiden Kontaktlamellen 16 und (7, von denen eine an den Minuspol einer Spannungsquelle angescnlosscn ist. Die einerseits an den Minuspol der Spnnruingsquclle angeschlossene Ankerwicklung eines Elektromotors 18 hat zwei Anzapfungen 19 und 20, die über die Leitungen 21 und 22 an die Kontaktlamellen 23 und 24 angeschlossen sind.The manual switch denoted by 10 has a movable switching element H, which can be brought into the "Off" position shown and into two Arbcilsstellungcn I and II. In the "Aus" stcllung a first movable bridge 12 connects the Konlaktlamellc 13 with a contact strip 14 which is connected to the positive pole of a voltage source, not shown. A second contact bridge 15 connects the two contact blades 16 and 7, one of which is connected to the negative pole of a voltage source to the contact blades 23 and 24 are connected.
In der Arbeitsstellung I des beweglichen Schaltgliedes Il des Handschalters 10 dreht sich der Elektromotor mit geringer Drehzahl und in der Arbeitsstellung Il mit seiner maximalen Drehzahl.In the working position I of the movable switching element Il of the hand switch 10 rotates with the electric motor low speed and in the working position II with its maximum speed.
In der Zeichnung ist sciiematisch eine Kurbel dargestellt, die zwei Bauteife 30 und 31 aufweist, von denen das eine fest mit einer Antriebswelle 32 verbunden ist, während das andere einen Kugelzapfen 33 trägt und gegenüber dem ersten Bauteil verschiebbar gelagert ist. Eine Feaer 34 zieht das zweite Bauteil 31 an das erste Bauteil heran, so daß der Kurbelradius r diejenige Größe aufweist, die für die normale Wischbewegung erforderlich ist. An dem zweiten Bauteil 31 ist eine Kurvenscheibe 35 befestigt, die mit dem Anker 36 eines das Schallmittel darstellenden ' Hubmagneten 37 zusammenarbeitet. Wenn dieser Hubmagnet erregt wird, bewegt sich der Anker 36 entgegen der Kraft einer Feder 38 nach oben und liegt dann seitlich der Kurvenscheibe, so daß diese an den Anker anläuft und damit das zweite Bauteil 31 der < Kurbel gegenüber dem ersten Bauteil verschiebt und den Kurbelradius vergrößert.In the drawing, a crank is schematically shown, which has two components 30 and 31, one of which is firmly connected to a drive shaft 32, while the other carries a ball pin 33 and is mounted displaceably with respect to the first component. A fiber 34 pulls the second component 31 towards the first component, so that the crank radius r has that size which is necessary for the normal wiping movement. A cam disk 35 is attached to the second component 31 and works together with the armature 36 of a lifting magnet 37 which represents the sound means. When this solenoid is excited, the armature 36 moves upwards against the force of a spring 38 and then lies to the side of the cam, so that it runs against the armature and thus the second component 31 of the crank moves relative to the first component and the crank radius enlarged.
Mit 40 ist in der Zeichnung ein Endlagenschalter bezeichnet, dessen Schaltglied 41 in Abhängigkeit von der Stellung der Wischer verstellbar ist In der ■ Ruhestellung der Wischer berührt das Schaltglied 41 das Kontaktstück 42, das über eine Leitung 43 mit der Kontaktlamelle 16 elektrisch leitend verbunden ist. Wenn sich die Wischer bewegen, berührt das Schaltglied 41 die Kontaktzunge 44, die über die Leitung 45 an ;■· die Kontaktlamelle 13 angeschlossen ist. Der das Schaltmittel darstellende Hubmagnet 37 ist einerseits an den Kontakt 42 und andererseits an das bewegliche Schaltglied 41 angeschlossen.At 40 is a limit switch in the drawing denotes whose switching element 41 is adjustable depending on the position of the wiper In the rest position of the wiper, the switching element 41 touches the contact piece 42, which via a line 43 with the Contact blade 16 is connected in an electrically conductive manner. When the wipers move, the switching element 41 touches the contact tongue 44, which is connected via the line 45; the contact blade 13 is connected. The solenoid 37 representing the switching means is on on the one hand the contact 42 and, on the other hand, connected to the movable switching member 41.
Von dem Hubmagneten wird ein beweglicher Schaltarm 50 gesteuert, der an die Leitung 22 angeschlossen ist und mit zwei Kontakten 51 und 52 zusammenarbeitet, von denen der erste an das Schaltglied 41 des Endlagenschalters und der zweite an die Kontaktlamelle 13 des Handschalters 10 angeschlos- < sen ist.A movable switching arm 50, which is connected to line 22, is controlled by the lifting magnet is connected and cooperates with two contacts 51 and 52, the first of which to the Switching element 41 of the limit switch and the second connected to the contact lamella 13 of the manual switch 10- < sen is.
Wenn der Hubmagnet 37 nicht erregt ist und sich der Anker damit in seiner Ruhestellung befindet, verbindet der Schaltarm 50 die Leitung 22 mit dem Kontakt 52. In der Arbeitsstellung, d. h. wenn der Hubmagnet erregt ist bzw. sein Anker 36 seitlich an der Kurvenscheibe 35 anliegt, ist die Leitung 22 über den Schaltarm 50 mit dem Kontakt 51 verbunden.If the solenoid 37 is not energized and the Armature is thus in its rest position, the switching arm 50 connects the line 22 to the contact 52. In the working position, d. H. when the solenoid is excited or its armature 36 on the side of the cam 35 is present, the line 22 is connected to the contact 51 via the switching arm 50.
Die beschriebene Schaltanordnung arbeitet folgendermaßen:The switching arrangement described works as follows:
Es sei zunächst angenommen, daß das Schaltglied 11 des Handschalters 10 in seine Arbeitsstellung I gebracht ist, so daß der Motor 18 über Kontaktleiste 14, die Kontaktlamellc 23 und die Leitung 22 an Spannung liegt und sich mit einer bestimmten Drehzahl dreht. Damit dreht sich auch die Kurbel und die Kurvenscheibe liegt stellenweise genau oberhalb des Ankers 36. Der Anker 36 befindet sich jedoch noch in seiner Ruhestellung, so daß der bewegliche Schallarm 50 auf dem Kontakt 52 aufliegt und das Schaltglied 41 des Endlagenschalters 40 ■■<■ die Kontaktzunge 44 berührt. Wird nun das bewegliche Schaltglied 11 des Handschalters 10 in die gezeichnete »Aus«stellung gebracht, so ist weiterhin ein Stromkreis zum Elektromotor id geschlossen, und zwar über die Kontaktlamelle 13, den Kontakt 52, den Schaltarm 50It is initially assumed that the switching element 11 of the manual switch 10 is brought into its working position I, so that the motor 18 is connected to voltage via the contact strip 14, the contact lamellae 23 and the line 22 and rotates at a certain speed. This also turns the crank and the cam is in places exactly above the armature 36. However, the armature 36 is still in its rest position, so that the movable sound arm 50 rests on the contact 52 and the switching element 41 of the limit switch 40 ■■ <■ the contact tongue 44 touches. If the movable switching element 11 of the manual switch 10 is now brought into the drawn “off” position, a circuit to the electric motor id is still closed, namely via the contact lamella 13, the contact 52, the switching arm 50 und die Leitung 22, Selbst wenn also gerade in diesem Moment des Ausschaliens der Wischer in die Endstellung gelangt ist, von der er aus in die Ruhestellung überführt werden soll, und damit gerade in diesem Moment das Schaltglied 41 des Endlagenschalters 40 auf den Kontakt 42 umgeschaltet wird, dreht sich also der Motor weiter.and the line 22, even if just in this one Moment of stripping the wiper has reached the end position from which it is in the rest position is to be transferred, and thus the switching element 41 of the limit switch 40 is open at this very moment the contact 42 is switched, so the motor continues to rotate.
In den meisten Fällen wird jedoch das Ausschalten zu einem Zeitpunkt erfolgen, in welchem der Wischer nicht seine Endstellung am Rand des Wischfeldes einnimmt, so daß das .Schaltglied 41 des Endlagenschalters 40 auf dem Kontakt 44 aufliegt. Damit ist der Hubmagnet 37 einerseits über das Schaltglied 41, den Kontakt 44, die Leitung 45, die Kontaktlamelle 13, die Brücke 12 und die Kontaktleiste 14 mit dem Pluspol und andererseits über die Leitung 43, die Kontaktlamellen lti und 17, und die Kontaktbrücke 15 mit dem Minuspol der Spannungsquelle verbunden und wird erregt. Der Anker 36 wird damit nach oben bewegt. Der Schalt\Vin 50 wird aber erst dann auf den ersten Kontakt 5i umgei-!gt, wenn der Anker wirklich in seine Arbeitsstellung gelangt ist, also seitlich an der Kurvenscheibe anliegt. Kann der Anker dagegen seinen Arbeitshub nicht voll ausführen, weil er gegen dis. Unterseite der Kurvenscheibe stößt, so wird der Schaltarm 50 nicht bewegt. Das bedeutet, daß über den Kontakt 52 und den Schaltarm 50 solange ein zweiter Hilfsstromkreis zum Elektromotor 18 geschlossen ist. bis sichergestellt ist, daß der Anker 36 seine Arbeitsstellung einnimmt. Erst dann kommt der Endlagenschalter 40 zur Wirkung, der in den ersten Hilfsstromkreis geschaltet ist, der durch die Leitung 45, das Schaltglied 41, den Schaltarm 50 und die Leitung 22 gebildet ist. Bevor nun das Schaltglied 41 auf den Kontakt 42 umgeschaltet wird, verlängert sich der Kurbelarm, so daß der an dem Kugelzapfen 32 über Gestängeteile angelenkte Wischer in seine Ruhestellung überführt wird. In dieser Ruhestellung schaltet das Schaltglied 41 des Endlagenschalters um, wodurcn über die Leitung 22, den Schaltarm 50 das Schaltglied 41 und die Leitung 43 der Elektromotor kurzgeschlossen und damit abrupt abgebremst wird. Zugleich wird auch der Hubmagnet 37 stromlos, doch bleibt der Anker in seiner Arbeitsstellung, weil die Kurvenscheibe 35 durch die Feder 34 an ihn gedrückt wird.In most cases, however, this turns off too take place at a point in time at which the wiper does not assume its end position at the edge of the wiping field, so that the switching element 41 of the limit switch 40 rests on the contact 44. The lifting magnet 37 is thus on the one hand via the switching element 41, the contact 44, the line 45, the contact blade 13, the bridge 12 and the Contact strip 14 to the positive pole and on the other hand via the line 43, the contact blades lti and 17, and the Contact bridge 15 is connected to the negative pole of the voltage source and is energized. The anchor 36 is thus moved up. The switch \ Vin 50 is only bypassed to the first contact 5i when the Armature has really got into its working position, i.e. rests on the side of the cam. Can the anchor on the other hand, do not fully carry out its working stroke because it is against dis. The underside of the cam disc will the switching arm 50 does not move. This means that on the contact 52 and the switching arm 50 as long as second auxiliary circuit to the electric motor 18 is closed. until it is ensured that the anchor 36 is its Occupies working position. Only then does the limit switch 40 take effect, which is in the first Auxiliary circuit is connected through the line 45, the switching element 41, the switching arm 50 and the line 22 is formed. Before the switching element 41 is switched to the contact 42, the length of the Crank arm, so that the wiper, which is hinged to the ball pivot 32 via rod parts, is in its rest position is convicted. In this rest position, the switching element 41 of the limit switch switches over what happens the line 22, the switching arm 50, the switching element 41 and the line 43 of the electric motor short-circuited and so that it is braked abruptly. At the same time, the solenoid 37 is also de-energized, but the armature remains in its Working position because the cam 35 is pressed against it by the spring 34.
Wenn später das Schaltglied 11 wieder in die Arbeitsstellung I gebracht wird, fällt der Anker 36 wieder ab, sobald sich der Wischer aus seiner Ruhestellung in die Endstellung des Wischfeldes bewegt hat.When the switching element 11 is later brought back into the working position I, the armature 36 drops again as soon as the wiper moves from its rest position into the end position of the wiped field Has.
Die beschriebene Schaltanordnung stellt also sicher, daß unabhängig vom Zeitpunkt des Ausschaltens der Waschanlage auf jeden Fall der Wischer in seine Ruhestellung überführt wird. Sehr vorteilhaft ist es weiterhin, daß in dif »Auswstellung der Hubmagnet nicht erregt ist, so daß ein unnötiger Stromverbrauch vermieden ist. Das wird dadurch erreicht, daß dieser Hubmagnet 37 über das Schaltglied 41 des Endlagenschalters an Spannung legbar ist.The switching arrangement described ensures that regardless of the time of switching off the Washer definitely the wiper in his Rest position is transferred. It is also very advantageous that the lifting magnet is in a different position is not energized, so that unnecessary power consumption is avoided. This is achieved by this Lifting magnet 37 can be connected to voltage via the switching element 41 of the limit switch.
Das Kontaktstück 42, das über die Leitung 43 an Masse angeschlossen ist, ist nicht unbedingt erforderlich, doch ist es sehr vorteilhaft, daß der iviotor über dieses Schaltglied 41 des Endlagenschalters nicht nur von der Spannung getrennt wird, sondern gleichzeitig kurzgeschlossen wird, so daß er sehr schnell abgebremst wird.The contact piece 42, which via the line 43 to Connected to ground is not absolutely necessary, but it is very advantageous that the iviotor has this switching element 41 of the limit switch is not only disconnected from the voltage, but at the same time is short-circuited so that it is braked very quickly.
Claims (4)
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