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Steuervorrichtung für elektrische Scheibenwischer Die Erfindung betrifft
Steuervorrichtungen für elektrische Scheibenwischer, bei denen ein von einem Elektromotor
angetriebenes Wischerorgan nach Betätigung eines Steuerschalters durch das Trägheitsvermögen
des Motors bis in eine bestimmte Stellung, vorzugsweise in die Ruhestellung, bewegt
wird.
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Wie bekannt, ist die Reibung der Scheibenwischerblätter auf der Scheibe
eine Funktion des Feuchtigkeitsgrades dieser Scheibe, d. h. bei nasser Scheibe ist
die Reibung des Wischerblattes auf der Scheibe gering, während sie im halbfeuchten
Zustand (dem Zustand der Scheibe unmittelbar vor der Trocknung) groß ist. Aus diesem
Grunde ist auch der Winkel, der von dem Wischerblatt nach Betätigung des Steuerschalters
durch das Trägheitsvermögen des Motors zurückgelegt wird, von der Reibung der Scheibe
abhängig, so daß es bei trockener Scheibe vorkommen kann, daß das Wischerorgan die
Ruhestellung nicht erreicht. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Einrichtung
zu schaffen, die sicherstellt, daß das Wischerblatt bei jedem Feuchtigkeitsgrad
der Scheibe beim Abschalten seine Ruhestellung erreicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerschalter
(Ruhestellungsschalter) mit Mitteln versehen ist, die das Trennen der Schalterkontakte
des Steuerschalters bei Ausschalten des Motors in Abhängigkeit von der Belastung
des Motors durch die Reibung des Wischerorgans so steuern, daß der Zeitpunkt des
Ausschaltens bei großer Reibung des Wischerorgans, also großer Motorbelastung, gegenüber
dem Zeitpunkt des Ausschaltens bei geringer Reibung und somit niedriger Motorbelastung
verzögert wird.
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In einer besonders zweckmäßigen Ausführung bestehen diese Mittel aus
einem am Ausschalter angeordneten, vom Motorstrom durchflossenen Elektromagneten
mit einem zugeordneten beweglichen
Anker, der an dem Ausschalterkontakt
sitzt, der kurz vor Erreichen der Parkstellung durch das Wischerorgan jeweils entgegen
der durch den Motorstrom bedingten Anziehungskraft des Magneten vom Gegenkontakt
abgezogen werden muß. Der Ausschalterkontakt und der Anker sind dabei zweckmäßig
auf einer federnden Zunge befestigt, die mit dem Wischerglied so verbunden ist,
daß vor der Öffnung der Kontakte die Zunge durch das Wischerglied bis zu einem Betrag
abgebogen wird, der sich entsprechend der durch den Motorstrom bestimmten magnetischen
Anziehungskraft des Ankers erhöht.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht
und im nachstehenden im einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben.
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Fig. I ist eine schematische Ansicht eines Scheibenwischers mit einem
Schnitt durch den erfindungsgemäßen Schalter; Fig. 2 ist der zugehörige Schaltplan;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines Ruhestellungsschalters nach Fig. I in der Ruhestellung
des Wischers; Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3. Der in Fig. I
dargestellte Mechanismus enthält einen Elektromotor i o und ein Umkehrgetriebe i
i in einem Gehäuse, aus dem die Wischerwelle I2 herausragt. Der Motor Io ist ein
Gleichstrommotor mit gleichbleibendem Drehsinn, und das Getriebe i i wandelt die
Drehung der Motorabtriebswelle in eine Kehrdrehung der Wischerwelle 12 um, die bei
eingeschaltetem Motor einen vorherbestimmten Winkel durchläuft. Dabei ist Vorkehrung
getroffen, daß der der Wischerwelle 12 erteilte Schwingwinkel automatisch vergrößert
werden kann, damit sich die Wischerblätter aus dem normalen Sichtfeld herausbewegen
und über das normale Hubende des Wischers hinaus gegen die nicht dargestellte Haube
des Kraftfahrzeugs in eine Ruhestellung bewegen.. Die Wischerwelle 12 ist mit den
Wischerblättern 13 und 14 durch zwei Verbindungsstangen oder »Koppeln« 15 und 16
verbunden, so daß sich die Blätter synchron bewegen.
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Der Schaltplan für den Elektromotor Io ist in Fig. 2 dargestellt.
Die Batterie 2o ist mit dem einen Pol geerdet und mit dem anderen über eine elektromagnetische
Wicklung 21 an eine Stromschiene 22 angeschlossen, die zu einer Schalteinrichtung
23 gehört. Die Schiene 22 ist mit einem federnden Kontaktträger 24 verbunden, der
einen Kontakt 25 trägt. Die Schalteinrichtung 23 enthält außerdem eine Klemme 26;
die durch eine Leitung mit einem zweiten Kontakt 27 des Ruhestellungsschalters verbunden
ist. Ein Kontaktglied 28 ist um eine Achse 29 drehbar. Eine zweite Stromschiene
30 ist durch eine Leitung mit der Feldwicklung 31 verbunden; an diese schließt sich
die Ankerwicklung 32 an, deren anderes Ende geerdet ist. Ein veränderlicher Widerstand
33 ist über eine Nebenschlußfeldwicklung 34 geerdet. Das Kontaktglied 28 hat elektrische
Verbindung mit der Schiene 30 und dem veränderlichen Widerstand 33.
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Die Wicklung 21, die schematisch in Fig. 2 und konstruktiv in Fig.
I und 3 dargestellt ist, umschließt einen Magnetkern 35; wenn also Strom
durch den Motor Io fließt, so wird der Spulenkern 35 magnetisiert. Ein Anker 36,
der ebenfalls in Fig. 2 schematisch und in Fig. I und 3 konstruktiv dargestellt
ist, wirkt mit dem Magnetkern 35 zusammen, indem der Anker 36 auf dem federnden
Kontaktträger 24 sitzt, den Fig. 2 schematisch und Fig. I und 3 konstruktiv wiedergeben.
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Der Ruhestellungsschalter sitzt auf einem Gestell 37 (Fig. 1, 3, 4),
das am Motorgehäuse angebaut werden kann. An dem Gestell 37 ist ein Rahmen 38 befestigt,
der den aus der Wicklung 2I und dem Kern 35 bestehenden Elektromagneten zu tragen
hat. Mittels eines steifen U-förmigen Federbügels 39 trägt der Rahmen 38 auch den
Kontakt 27 für die Ruhestellung; der Bügel 39 ist an den Rahmen 38 angenietet. Die
U-Form ist deshalb gewählt, damit man den Kontakt 27 gegenüber dem federnden Kontakt
24 einstellen kann; hierzu dient eine Einstellschraube 40, die in einem Muttergewinde
in dem einen Schenkel des Bügels 39 sitzt. Das Ende der Einstellschraube 4o liegt
an dem anderen Schenkel des Bügels 39 an, der dauernd mit dem Ende der Schraube
in Berührung bleibt. Durch Drehen der Schraube 40 kann man die Stellung des Ruhestellungskontakts
27 relativ zu dem federnden Kontaktträger 24 und seinem Ruhestellungskontakt 25
verändern.
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Ein Ende des federnden Kontaktträgers 24 ist (etwa bei 4 am Rahmen
38 festgemacht. Der Anker 36 ist am Kontaktträger 24 dicht neben dessen Verbindung
mit dem Rahmen 38 starr befestigt. Der Kontaktträger 24 (Fig. 4) ist bei 42 U-förmig
ausgeschnitten, so daß eine Zunge 43 entstanden ist, auf der der Kontakt 25 sitzt.
Das der Befestigungsstelle 41 am Rahmen 38 entgegengesetzte Ende des Kontaktträgers
24 zeigt einen Ausschnitt, durch den ein Betätigungsglied 45 hindurchtritt. Das
Glied 45 trägt einen vergrößerten Kopf 46; es ist seinerseits in einem Halter 47
geführt, der am Gestell 37 festsitzt. Das Betätigungsglied 45 mit seinem Kopf 46
dient dazu, die Ruhestellungskontakte 25 und 27 voneinander zu trennen, wenn das
Glied 45 in der Ansicht von Fig. 3 nach rechts bewegt wird, so daß es in eine Stellung
gelangt, in der der Kopf 46- an den Kontaktträger 24 anstößt, um ihn um seine Verbindungsstelle
mit dem Rahmen 38 im Uhrzeigersinn zu bewegen.
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Das Glied 45 ist mit einer Verlängerung des Scheibenwischerblattes
14 in der Weise getrieblich verbunden, daß es bei einer vorherbestimmten Stellung
des Blattes 14 die Trennung der Ruhestellungskontakte 25 und 27 bewirkt. Die Arbeitsweise
des Gliedes 45 ist periodisch, d. h. die Kontakte 25 .und 27 werden bei jedem vollständigen
Wischerhub der Blätter 13 und 14 getrennt. Wenn nun das Kontaktglied 28der Schaltvorrichtung
23 so steht, daß die beiden Schienen 22 und 30 miteinander in Verbindung
stehen, so bleibt das periodische Öffnen und Schließen der Kontakte 25 und 27 ohne
Einfiuß auf die Stromversorgung des Motors io, da diese Kontakte dann im . Nebenschluß
liegen. Um das Arbeiten des Scheibenwischers abzustellen, dreht
man
das Kontaktglied 28 in die Stellung, die in Fig. 2 dargestellt ist; sobald jetzt
das Wischerblatt I4 an die vorherbestimmte Stellung herankommt, in der das Betätigungsglied
45 die Kontakte 25 und 27 voneinander trennt, wird der Motor stillgesetzt, und die
Wischerblätter halten in der Ruhestellung an.
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Wahlweise kann das Betätigungsglied 45 auch von dem Reversiergetriebe
II aus gesteuert werden. Das Glied 45 wird dann nicht periodisch betätigt, sondern
es tritt in Tätigkeit, wenn die Amplitude der der Wischerwelle 12 erteilten Schwingung
von größerer Weite ist, so daß sich die Wischerblätter über das Ende des normalen
Wischerhubes hinaus bewegen, bis sie an die nicht gezeichnete Haube des Fahrzeugs
anstoßen. Die ausgleichende Wirkung der elektromagnetischen Wicklung 21 auf das
Öffnen der Ruhestellungsschaltkontakte 25 und 27 stellt immer einen hinreichenden
Schwung des Motors sicher, um die Blätter 13 und I4 in eine vorherbestimmte Ruhestellung
gehen zu lassen, ohne daß der Oberflächenzustand der Windschutzscheibe darauf Einfluß
hätte.
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Wirkungsweise der Schalteinrichtung für die Ruhestellung: Angenommen,
die Wischerblätter führen ihren Wischhub aus, während das Kontaktglied 28
in einer Stellung steht, in der es die Schienen 22 und 30 miteinander verbindet,
die Windschutzscheibe sei vollständig naß und der Fahrer habe die Absicht, den Scheibenwischer
abzustellen. Die Reibung zwischen einem Wischerblatt und einer nassen Windschutzscheibe
ist nur gering; daher ist nur geringer Schwung des Motors erforderlich, um nach
dem Ausschalten des Motors die Blätter in eine Ruhestellung zu bewegen. Da die Reibung
zwischen Wischerblatt und Scheibe nur niedrig ist, so ist auch der Motorstrom als
Funktion der Belastung des Motors durch die Reibung niedrig. Auf diese Weise ist
es wünschenswert, die Kontakte 25 und 27 für Ruhestellungsschaltung zu einem solchen
Zeitpunkt zu öffnen, daß die Motordrehzahl beim Rutschen die Wischerblätter nicht
dazu bringt, über das Hubende hinauszulaufen. Das heißt, daß der Schwung des Motors
nicht ausreichen sollte, um die Wischerblätter in die Ruhestellung zu bringen, nachdem
der Motor ausgeschaltet ist, und sie danach aus der Ruhestellung herauszubewegen,
bevor der Motor vollständig zum Stillstand gekommen ist. Das Öffnen der Ruhestellungskontakte
25 und 27 wird gemäß der Reibung am Windschutz verändert, so daß die Wischerblätter
unter dem Schwung des Motors in die Ruhestellung gehen und keinen Überhub erhalten.
Auf diese Weise wird bei nassem Windschutz und relativ niedrigem Motorstrom der
durch die Wicklung 21 fließende Magnetisierstrom und damit auch der magnetische
Zug vom Kern 35 auf den Anker 36 relativ niedrig sein. Der federnde Kontaktträger
24, der sich in Abhängigkeit von der Stärke des durch die Wicklung 2I fließenden
Stroms zu dem Magnetkern 35 hin biegt, wird also nur leicht verbogen, und wenn das
Betätigungsglied 45 nach rechts bewegt wird, so vergeht nur sehr kurze Zeit, bis
sich die Kontakte 25 und 27 voneinander trennen.
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Wenn sich der Windschutz in halbfeuchtem Zustand befindet, die Reibung
zwischen den Wischerblättern und der Scheibe hoch ist, so ist auch der Motorstrom
hoch. Damit verbiegt sich der federnde Kontaktträger 24 stärker zum Kern 35 hin,
und wenn jetzt das Betätigungsglied 45 nach rechts bewegt wird, mit dem Bestreben,
die Kontakte 25 und 27 zu trennen, so dauert es länger, bis dieses Offnen der Kontakte
wirklich stattfindet. Diese Verzögerung hält den Motor eine längere Zeit eingeschaltet
und gleicht damit die höhere Reibungsbelastung aus; die Kontakte 25 werden daher
erst zu einem Zeitpunkt getrennt, bei dem der Motor noch genügenden Schwung besitzt,
um die Wischerblätter in ihre Ruhestellung zu bringen.