DE3719777A1 - Antrieb, insbesondere fuer wischanlagen an kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb, insbesondere für Wischanlagen in Kraftfahrzeugen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Die Scheibenwischeranlagen moderner Kraftfahrzeuge werden überwiegend von einem permanentmagneterregten Gleichstrommotor angetrieben, der in zwei unterschiedlichen Drehzahlstufen betreibbar ist. Zur Einstellung der beiden unterschiedlichen Drehzahlstufen werden wahlweise Schleifbürsten mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden, von denen die eine der an Masse angeschlossenen Schleifbürste diametral gegenüberliegt, während die andere zur Festlegung einer größeren Drehzahl vorgesehene Schleifbürste aus der Verbindungslinie der beiden anderen Schleifbürsten um einen bestimmten Winkel versetzt ist.

Es ist auch eine Wischanlage bekannt, bei der der Gleichstrommotor in drei unterschiedlichen Drehzahlstufen betreibbar ist. Bei dieser bekannten Ausführung sind auf der einen Seite der neutralen Zone, die durch die Verbindungslinie der beiden in der niedrigsten Drehzahlstufe mit der Spannungsquelle verbundenen Schleifbürsten festgelegt ist, zwei weitere Schleifbürsten angeordnet, die selektiv mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbindbar sind. Eine solche Ausführung hat im Vergleich mit anderen Lösungen, bei denen unterschiedliche Drehzahlen durch veränderbare Vorwiderstände oder eine veränderbare Ankerspannung oder durch eine Verschiebung einer Schleifbürste eingestellt werden, erhebliche Kostenvorteile. Allerdings hat die Praxis gezeigt, daß dieses Prinzip, mehrere Bürsten auf einer Seite der neutralen Zone anzuordnen, nicht bei allen Anwendungsfällen einsetzbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß universell bei den unterschiedlichsten Motoren auf möglichst einfache Weise wenigstens drei unterschiedliche Drehzahlstufen einstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, daß durch die Anordnung der Schleifbürsten links und rechts der neutralen Zone oder - anders ausgedrückt - durch den Versatz dieser Schleifbürsten im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn auch bei Motoren mit einem sehr kleinen Kollektordurchmesser Drehzahlstufen vorgebbar und einstellbar sind, die sich nur geringfügig voneinander unterscheiden. Der Grundgedanke der Erfindung kann daher ohne Schwierigkeiten sowohl bei kleinen Motoren als auch bei großen Motoren und bei geringen Drehzahlunterschieden oder auch bei großen Drehzahlunterschieden realisiert werden.

Die Erfindung und deren vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachstehend anhand des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Zu dem Antrieb einer Scheibenwischeranlage gehört eine Gleichstrommotor 10, von dem in der Zeichnung der Kollektor 11 angedeutet ist, auf dessen Umfangsfläche die Schleifbürsten 12, 13, 14 und 15 aufliegen. Bei 16 ist angedeutet, daß es sich um einen permanentmagneterregten Motor handelt.

Zur Ansteuerung des Elektromotors 10 und zur Einstellung der unterschiedlichen Drehzahlstufen dient ein Betriebsschalter 20 mit einer beweglichen Kontaktbrücke 21, die mit dem positiven Pol 22 einer Spannungsquelle 23 dauernd elektrisch leitend verbunden ist, deren anderer Pol 24 an Masse angeschlossen ist.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß eine Schleifbürste 12 dauernd und unveränderbar an Masse 24 angeschlossen ist. Wird der Betriebsschalter 20 ausgehend aus der dargestellten Ausschaltstellung in die mit I bezeichnete erste Betriebsschaltstellung umgestellt, wird positives Potential über die bewegliche Kontaktbrücke 21 und eine Leitung an die Schleifbürste 13 gelegt, die zu der erstgenannten Schleifbürste 12 auf der Verbindungslinie L diametral gegenüberliegt. Wird der Gleichstrommotor 10 über diese zweite Bürste 13 angesteuert, dreht sich der Anker in der kleinsten Drehzahlstufe von etwa 46 Umdrehungen pro Minute.

Wird die bewegliche Kontaktbrücke 21 in die Schaltstellung II umgestellt, wird die Schleifbürste 14 angesteuert und der Anker des Gleichstrommotors 10 dreht sich dann mit einer höheren Drehzahl von beispielsweise 58 Umdrehungen pro Minute. Dies liegt daran, daß - wie aus der Zeichnung hervorgeht - diese dritte Schleifbürste 14 um einen bestimmten Winkel W 1 von beispielsweise 53° gegenüber der Verbindungslinie 11 der beiden Schleifbürsten 12, 13 entgegen dem Uhrzeigersinn versetzt ist.

Aus der Zeichnung geht nun deutlich hervor, daß auf dem Kollektor 11 eine weitere Schleifbürste 15 aufliegt, die gegenüber der Linie L um einen Winkel W 2 im anderen Drehsinne, d.h. nun in Uhrzeigerrichtung versetzt ist. Diese vierte Schleifbürste 15 wird angesteuert, wenn die Kontaktbrücke 21 des Betriebsschalters 20 in die Schaltstellung III gebracht wird. Der Anker des Gleichstrommotors 10 dreht sich dann mit einer erneut erhöhten Drehzahl von beispielsweise 70 Umdrehungen pro Minute.

Aus der Zeichnung wird also deutlich, daß bei dem Gleichstrommotor nach der vorliegenden Erfindung zusätzlich zu den zwei in üblicher Weise diametral gegenüber stehenden Schleifbürsten zwei weitere Schleifbürsten 14 und 15 vorgesehen sind, die - und das ist besonders wichtig - in unterschiedlichem Drehsinne, also entgegen dem Uhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn versetzt zu der Verbindungslinie L angeordnet sind. Eine solche Lösung hat den entscheidenden Vorteil, daß auch bei sehr kleinem Kollektordurchmesser im Bereich von 15 bis 20 mm bei einer vorgegebenen Bürstenbreite B von 3-5 mm geringe Drehzahlunterschiede zwischen der Drehzahlstufe II und der Drehzahlstufe III möglich sind, weil man bei einer solchen Anordnung der Schleifbürsten in der Festlegung der beiden Winkel W 1 und W 2 keinerlei Einschränkungen unterworfen ist.

Nach dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung kann man ohne größere Probleme auch Antriebe mit weiteren Drehzahlstufen realisieren. Die dazu vorgesehenen weiteren Schleifbürsten werden wechselweise im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn gegenüber der neutralen Zone oder der Verbindungslinie L versetzt.

Der wesentliche Vorteil der vorliegende Erfindung besteht also in einer erhöhten Flexibilität bei der Festlegung der Drehzahlen der einzelnen Drehzahlstufen, wobei auch die Anzahl der Drehzahlstufen im Vergleich zu den bekannten Ausführungen vergrößert werden kann. Außerdem kann im Vergleich zu den bekannten Ausführungen bei einer vorgegebenen Breite der Schleifbürsten einschließlich des Köchers der Kollektordurchmesser verkleinert werden, was die theoretische Möglichkeit eröffnet, in einem bestimmten Anwendungsfall aus einer bestimmten Motorbaureihe einen schwächeren und damit kostengünstigeren Elektromotor auszuwählen. Mit der vorliegenden Erfindung kann also der Kollektordurchmesser, die Breite der Schleifbürsten, die Ausgestaltung des Köchers für die Schleifbürsten, die Anzahl der Drehzahlstufen und die Größe der Drehzahlunterschiede in einem wesentlichen größeren Umfang als bisher variiert und invidiuell so festgelegt werden, daß z. B. noch ein ausreichender Sicherheitsabstand zwischen zwei Schleifbürsten gegeben ist. Mit den angegebenen Werten dieser Größen wird ein optimaler Kompromiß erreicht, wie die Versuche gezeigt haben.

Claims (3)

1. Antrieb, insbesondere für Wischanlagen an Kraftfahrzeugen, mit einem in wenigstens drei unterschiedlichen Drehzahlstufen betreibbaren Gleichstrommotor mit einem Kollektor und wenigstens vier auf dem Kollektor aufliegenden Schleifbürsten, die zur Festlegung einer bestimmten Drehzahlstufe über einen Betriebsschalter selektiv an eine Spannungsquelle anschließbar sind, wobei eine erste und eine zweite Schleifbürste im wesentlichen diametral gegenüberliegend am Kollektor anliegen, während zwei weitere Schleifbürsten um bestimmte Winkel versetzt zu der Verbindungslinie zwischen der ersten und der zweiten Schleifbürste angeordnet sind, und wobei in einer ersten Drehzahlstufe die erste und zweite, in einer zweiten drehzahlstufe die erste und dritte und in einer dritten Drehzahlstufe die erste und vierte Schleifbürste an eine Spannungsquelle angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Schleifbürste (14) und die vierte Schleifbürste (15) in unterschiedlichem Drehsinne gegenüber der Verbindungslinie (L) versetzt sind.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung weiterer Drehzahlstufen weitere am Kollektor anliegende Schleifbürsten vorgesehen sind, die wechselweise im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn gegenüber der Verbindungslinie versetzt sind.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kollektordurchmesser zwischen 15 und 20 mm, vorzugsweise 18 mm zur Festlegung einer Drehzahl von etwa 55 Umdrehungen pro Minute eine Schleifbürste (14) um einen Winkel (Wl) von etwa 50 bis 60°, vorzugsweise 53° und zur Festlegung einer Drehzahl von etwa 70 Umdrehungen pro Minute eine weitere Schleifbürste (15) um einen Winkel (W 2) zwischen 65 und 75°, vorzugsweise 70° im anderen Drehsinne versetzt zur Verbindungslinie (L) der ersten und zweiten Schleifbürste (12; 13) angeordnet sind.