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Antrieb für einen Scheibenwischer und eine Pumpe einer Scheibenwaschanlage
eines Kraftfahrzeuges durch einen Elektromotor Die Erfindung betrifft - einen Antrieb
für einen Scheibenwischer und eine Pumpe einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeugs
durch einen Elektromotor.
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Für die Benutzung des Scheibenwischermotors zum Antrieb der Pumpe
einer Scheibenwaschanlage ist bekannt, auf der Getriebewelle des Motors ein Antriebsglied
anzuordnen, das mit dem Pumpenstößel der Pumpe durch Lösen eines Sperrgliedes in
Verbindung treten kann. Das Sperrglied löst dabei die mechanischen Antriebsglieder
zwischen Wischer- und Pumpenantrieb oder es rückt über eine mechanische Verstelleinrichtung
Kupplungsglieder aus.
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Durch die Erfindung wird die Aufgabe, den Scheibenwischermotor auch
für den Antrieb der Pumpe zu verwenden, in wesentlich einfacherer Weise gelöst,
indem von der bei Scheibenwischerantrieben bekannten Möglichkeit Gebrauch gemacht
wird, die Drehrichtung des Elektromotors umzukehren. Diese Drehrichtungsumkehr diente
bisher jedoch lediglich zur Überführung der Wischer in eine besondere Ruhestellung.
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Die Erfindung besteht darin, daß für den wahlweise gemeinsamen Antrieb
von Wischer und Pumpe die Drehrichtung des Elektromotors in an sich bekannter Weise
umkehrbar ist und daß der Motor in dem einen Drehsinn nur den Scheibenwischer, im
anderen Drehsinn zusätzlich ein Antriebsglied für die Pumpe der Waschanlage antreibt.
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Das üblicherweise im Motorgehäuse angeordnete Untersetzungsgetriebe
zum Antrieb einer auf die Wischerarme wirkenden Kurbel kann dabei unverändert bleiben,
und dns Antriebsglied für die Pumpe kann auf die die Kurbel treibende Welle aufgesetzt
werden. Die Wirkung der Drehrichtungsumkehr auf das Pumpenantriebsglied kann vorzugsweise
dadurch erzielt werden, daß das Antriebsglied für die Pumpe eine selbsttätige, nur
'in einer Drehrichtung des Motors wirkende Kupplung aufweist.
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Ist auf der Motorwelle ein zum Abschalten des Motors in der Parkstellung
dienendes Schaltglied vorgesehen, so kann dieses so verstellbar angeordnet sein,
daß es den Motor auch in der entgegengesetzten Drehrichtung im richtigen Augenblick
abschaltet. Zur Einstellung des Abschaltpunktes in bezug auf die Stellung der Wischerarme
kann das Schaltglied gegenüber der Kurbel einstellbar gemacht sein.
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Ferner kann gemäß der Erfindung beim Umkehren der Motordrehrichtung
eine Steuereinrichtung zur zeitlichbegrenzten Betätigung der Pumpe wirksam werden.
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Gemäß einer wesentlichen Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein Schaltglied
der Steuereinrichtung zur zeitlich begrenzten Betätigung der Pumpe über Hilfsschaltmittel
auf die Motorumschaltung einwirkt.
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An Hand der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Motor mit Antriebseinrichtungen
für Scheibenwischer und Pumpe, Fig. 2 eine Einrichtung: zur Veränderung des Abschaltwinkels
zwischen Wischerantrieb und Motorschaltnocken, Fig. 3 eine Umkehrschaltung für den
Motor mit Umkehrung des Ankerstromes, Fig. 4 eine Umkehrschaltung mit zwei wahlweise
einschaltbaren Feldwicklungen, Fig. 5 eine Anordnung mit selbsttätiger Umschaltüng
des Motors durch eine Steuerschaltung. In Fig. 6 und 7 sind verschiedene Zeitschalteinrichtungen
zur selbsttätigen Abschaltung des Pumpenantriebes: dargestellt.
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Ein Motor 1 treibt in bekannter Weise über eine Kurbel 2 das nicht
dargestellte Scheibenwischergestänge an. An der Kurbelscheibe 3 liegt ein ihr gegenüber
verstellbarer Schaltarm 4 an, der durch einen aus ihm herausgedrückten Mitnehmernocken
5 von der Kurbelscheibe 3 mitgenommen wird. Ferner ist auf der Antriebswelle des
Motors eine Exzenterscheibe 6 angeordnet, die in der einen Drehrichtung der Welle
für den reinen Wischerantrieb festgehalten, in der anderen Drehrichtung für den
zusätzlichen Pump ilantreb je= doch durch eine selbsttätig wirkende Kupplung mitgedreht
wird. Die Kupplung kann in der Nabe der Scheibe 6 untergebracht sein. Am Umfang
der Exzenterscheibe liegt eine Feder 7 an, die bei Mitnahme der Scheibe 6 auf einen
Stößel 8 zum Antrieb einer Pumpe 9 einwirkt. Die Pumpe kann eine Membran-oder Kolbenpumpe
sein. Aber auch eine beliebige andere Pumpe läßt sich bei entsprechender Ausbildung
derAntriebsscheibe 6 und des Zwischenantriebsgliedes 8
verwenden.
Durch die Pumpe wird in bekannter Weise eine Waschflüssigkeit in die vor der Windschutzscheibe
befindlichen Düsen gefördert.
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Der mit der Kurbelscheibe 3 verbundene Arm 4 wirkt auf eine Kontaktfeder
10 ein, durch die nach Abschalten eines Handschalters in bekannter Weise ein Kurzschlußbremskreis
für den Motor hergestellt wird. Infolge der beiden möglichen Drehrichtungen des
Motors liegen die Berührungspunkte des Schaltarmes 4 beim Auflaufen auf die Feder
10 nicht an der gleichen Stelle und schließen zwischen sich einen kleinen Fehlwinkel
ein. Um diesen Fehler beim Abschalten auszugleichen, kann die Öffnung 11 in der
Kurbelscheibe 3, in die der Nocken 5 eingreift, als Schlitz ausgebildet sein. Beim
Umkehren der Drehrichtung des Motors verschiebt sich der Arm 4 mit Nocken 5 in die
andere, diesem Fehlwinkel entsprechende Lage. Es können weitere Öffnungen 11 vorgesehen
sein, um den Abschaltwinkel zwischen dem Kurbelzapfen und dem Abschaltarm 4 zum
Erreichen der Parkstellung einstellen zu können.
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Die Umkehrung der Motordrehrichtung kann, wie aus Fig. 3 ersichtlich,
in einfacher Weise mit Hilfe eines Umschalters 12 erfolgen, der in der Grundstellung
0 den Kurzschlußkreis für den Motor vorbereitet. In der Stellung I des Schalters
fließt der Motorstrom in der einen Richtung und in der Stellung II in der anderen
Richtung durch den Anker, so daß durch einfaches Umschalten des Schalters 12 die
Umkehrung erreicht wird. In Stellung II wird die Exzenterscheibe 6 zum Antrieb der
Pumpe 9 mitgenommen.
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Die Ausschaltstellung 0 des Schalters 12 kann auch zwischen den Einschaltstellungen
I und II liegen, so daß das Ausschalten des Wischer- und Pumpenantriebs aus beiden
Stellungen heraus unmittelbar erfolgen kann. Ein Umpolen des Motors über die Stellung
I hinweg wird dabei vermieden, wenn das Abschalten aus der Stellung II erfolgt.
Beim Einschalten der Stellung II ändert der Arm 4 seine Winkelstellung um die in
Fig. 2 gezeigte Schlitzlänge der Öffnungen 11.
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In der Schaltung nach Fig. 4 sind für den Motor 1 zwei entgegengesetzt
gewickelte Feldspulen 13 und 14 vorgesehen, so daß ein einpoliger Schalter 121 genügt,
der in Stellung I den Motorstromkreis über die Feldwicklung 13 und in Stellung II
über die entgegengesetzt gerichtete Feldwicklung 14 schließt. Dementsprechend wird
jeweils der Motor in der einen oder anderen Richtung angetrieben. In dem Abschaltstromkreis
ist eine elektromagnetische Bremse angeordnet, so daß beim Schließen des Kontaktes
10 der Motor abgebremst wird, wenn der Schalter 121 sich in der Nullstellung befindet.
Eine ähnliche Schaltung ergibt sich bei Nebenschlußfeldern. Ferner kann das Umkehren
der Motordrehrichtung durch ein Umkehrgetriebe oder durch magnetische Feldumkehr
oder Wechsel der Ankerstromrichtung erreicht werden.
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In Fig. 5 ist eine Anordnung gezeigt, bei der ein Umschalter 121 zum
Umkehren der Ankerstromrichtung vorgesehen ist, dessen Betätigung durch einen Elektromagneten
erfolgt. Am Schaltergestänge ist eine Rast gegenüber einem Sperriegel 23 angebracht,
der elektromagnetisch durch eine Spule 24 auslösbar ist. Es kann jedoch auch eine
mechanische, vom Motorgetriebe zu betätigende Entriegelung vorgesehen sein. Die
festen Kontakte des Schalters sind für die eine Drehrichtung mit a und b, die Kontakte
für die andere Drehrichtung mit c und d bezeichnet. Eine Umschaltfeder 110 wird
von einem Hitzdraht 25 gesteuert. Für sie sind zur Umkehr- und Kurzschlußschaltung
des Motorstromkreises feste Kontakte e und f vorgesehen. Ein weiterer, an der Umschaltfeder
110 angeordneter Kontakt kann sich gegen einen festen Kontakt g legen. An diesen
Kontakt ist die Magnetspule 24 angeschlossen, die andererseits über die Klemme h
mit dem Minuspol verbunden ist. Ferner sind die festen Kontakte e und d mit der
Klemme u verbunden und bei i an die Plusleitung gelegt. Ein Schalter
S mit den festen Kontakten p und m dient zum Einschalten der Anlage und ein Druckknopf
n zum Umsteuern des Motors in die entgegengesetzte Drehrichtung.
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Beim Wischen verläuft nach Einlegen des Schalters S der Strom von
Kontakt p über den Kontakt a, den Motor 1 und die Kontakte b und n zum Minuspol
der Batterie.
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Zum Waschen wird der Knopf K gedrückt, wodurch ein Stromkreis von
Kontakt p über Umschaltfeder 110, Heizdraht 25, Schalter K und Spule 22 zur Stromquelle
fließt. Dadurch wird die Spule 22 erregt, der Schalter 122 auf die Kontakte c und
d gezogen und verriegelt. Die Verriegelung 23 und die Verbindung über die Stellen
u und c können fortfallen, wenn der Knopf K für die Dauer des Waschvorganges eingeschaltet
bleibt. Dabei bleibt durch den Hitzdraht 25 durch Verbinden des Kontaktes g der
Auslösemagnet 24 in Auslösestellung. Wird aber der Knopf K sofort wieder losgelassen,
so wird der Schalter 122 vom Riegel 23 festgehalten, der Hitzdraht kühlt ab und
zieht die Kontaktfeder 110 in die Mittellage zurück. In dieser Umschaltstellung
erhält der Motor Strom vom Kontakt p über die Verbindungsstellung i und u,
den Kontakt d und durch die Verbindung der Kontakte c und h mit der negativen
Anschlußstelle n, wodurch er in der anderen Richtung umläuft und die Pumpe gemeinsam
mit den Wischern antreibt.
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Die Waschdauer, also die Pumpenförderung, kann durch eine sogenannte
Programmsteuerung in an sich bekannter Weise selbsttätig beendet werden, so daß
der Waschvorgang nach einer bestimmten Zeit unterbrochen wird. Eine für die Schaltung
nach Fig. 5 geeignete Steuereinrichtung ist in Fig.6 dargestellt. Eine von der Motorwelle
mitgenommene Scheibe, beispielsweise die Kurbelscheibe 3, nimmt in der Laufrichtung
des Motors für den Pumpenbetrieb einen Klinkenarm 26 mittels einer Reibfläche 27
mit, wobei der Klinkenarm 26 auf einer festen Führung 28 gleitet.
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Die Mitnahme ist durch einen Längsschlitz 29 begrenzt. Eine am Klinkenarm
26 angebrachte Feder 30
greift in ein Klinkenrad 31 ein und schaltet es dabei
in der gezeichneten Stellung jeweils um einen Zahn weiter. Gleichzeitig ist die
Reibungsmitnahme beendet, und der Klinkenarm 26 wird durch eine schräg nach unten
gerichtete Feder 32 zurückgeholt, wobei er sich mit einer Aussparung 33 auf den
Führungssteg 28 senkt, so daß die Reibungsfläche 27 wieder in den Bereich der Scheibe
3 gelangt und den Schaltvorgang der Klinke wiederholt. Nach einer bestimmten Zeit
von beispielsweise 20 Sekunden wird ein vom Klinkenrad 31 mitbewegter Anschlag 34
über einen Stößel 36 hinwegbewegt, der die Schaltfeder 110 nach unten drückt und
dabei die Kontakte f und g schließt. Das Schließen des Kontaktes f ist zunächst
wirkungslos, solange der Schalter S geschlossen ist. Über den Kontakt g wird der
Magnet 24 eingeschaltet. Er entriegelt den Schalter 122, so daß er wieder die Kontakte
a und b verbindet, worauf sich die Drehrichtung wieder ändert und der Motor nur
die Wischer antreibt.
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Das Unterbrechen des Antriebes erfolgt auch bei dieser Programmschaltung
in der üblichen Weise in der Ausschaltstellung des Schalters S, wobei nunmehr ein
Kurzschlußstromkreis für den Motoranker über den Kontakt f zustande kommt. Soll
jedoch die Kurzschlußschaltung
zur Parkstellung der Wischer in
Abhängigkeit von der Stellung des an der Scheibe 3 befindlichen Schaltarmes 4 erfolgen,
so kann der Kontakt f gegenüber der gesondert anzuordnenden Schaltfeder 10 vorgesehen
werden. Jedoch kann auch die Schaltfeder 110 unter Benutzung des Armes 4 beim Antrieb
des Wischers allein zum Anhalten verwendet werden.
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Eine andere Ausführung für die automatische Steuerung des Waschvorganges
ist in Fig. 7 gezeigt, bei der die Schalterfeder 10 durch einen Elektromagneten
35 betätigt wird, der nach Drücken des Knopfes K vom Schalter S her Strom erhält.
An den Kontakt g des Schalters ist hier der Schaltmagnet 22 für den Schalter 122
angeschlossen. Da die Betätigung des Druckknopfes K nur kurzzeitig sein soll, wird
über ein Schaltrad 37 mit einer Kontaktbahn 38 und eine an Masse liegende Feder
39 ein Haltestromkreis ausgebildet, der nach Beginn des Motorumlaufes in der Pfeilrichtung
der Scheibe 3 wirksam wird, indem ein einseitig wirkender Anker 40 das Schaltrad
37 fortschaltet, bis eine Isolierlücke 41 in der Kontaktbahn 38 den Haltestromkreis
unterbricht. Alsdann fällt auch die Kontaktfeder vom Magneten 35 ab und unterbricht
den Kontakt g. Der Schaltmagnet 22 des Schalters 122 wird dadurch stromlos, so daß
der Stromkreis über die Kontakte a und b für den Wischerantieb wiederhergestellt
wird.