DE1655724C - Einrichtung zum verzögerten Ein- und Ausschalten von elektromotorisch betriebenen Scheibenwischern in Scheibenwisch- und -Waschanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung wirkenden monostabilen Multivibratorschaltung· zu

zum verzögerten Ein- und Ausschalten von elektro- verbinden oder mit einem Transistor 73 zu einer

motorisch betriebenen Scheibenwischern in Scheiben- astabilen Multivibratorschaltung zu verbinden, die

wisch- und -Waschanlagen, insbesondere für Kraft- den intermittierenden Betrieb des Scheibenwischers

fahrzeuge, mit einem vom Einschalter betätigten 5 bewirkt. Entsprechende Koppelkondensatoren und

Verzögerungsglied. Widerstände ergänzen die Schaltung. Ihre Funktion

Derartige Einrichtungen sind bereits bekannt wird im folgenden im Zusammenhang mit den. ein-

(deutsches Gebrauchsmuster 1 891 293). Als Ver- zelnen Schaltstellungen erläutert,

zögerungsglierl dient ein Verzögerungsrelais, bei- In der Schaitlage I des Umschalters 52, wie sie in

spielsweise ein Thermorelais, bei dem die Erwärmung io der Zeichnung dargestellt ist, ist der Transistor Ii

eines Hitzdrahtes oder eines Bimetalls die notwen- unwirksam. Sein Emitter ist ständig mit dem nega-

dige Einschaltverzögerung bewirkt. tiven Pol der Stromversorgung verbunden. Beim

Es ist ferner bereits bekannt, Verzögerungsrelais Einschaltet' des Schalters 51 wird auch der Kollektor

durch monostabile Multivibratoren zu ersetzen des Transistors 73 an diesen Pol gelegt, so daß ein

(Elektronik, 1961, Nr. 9, S. 283). 15 Stromfluß durch den Transistor 73 verhindert wird.

Es ist ferner bekannt, zum intermittierenden Be- Der Transistor 73 kann also einschließlich der mit

trieb eines Scheibenwischers einen stabilen Multivi- ihm unmittelbar verbundenen Schaltglieder bei der

brator vorzusehen, der zwei Transistoren vom glei- Betrachtung der Schaltlage I als nicht vorhanden

chen Leitfähigkeitstyp oder zwei Komplementär- angesehen werden. Lediglich die Transistoren 71

transistoren enthält (Funkschau, 1966, H. 13, S. 432; ao und 72 spielen eine Rolle,

österreichische Patentschrift 245 955). Bei geöffnetem Schalte·· 51 liegen dann folgende

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verhältnisse vor:

Einrichtung zu schaffen, die sowohl eine Ein- und Ein Kondensator C1 liegt mit seiner Elektrode b

Auschaltverzögerung des Scheibenv/ischejs beim über der Emitter-Basis-Strecke des Transistors 7 2

gleichzeitigen Betrieb des Scheibenwäschers ermög- 35 am positiven Pol der Stromversorgung und mit der

licht als auch einen intermittierenden Betrieb des anderen Elektroden über dem Widerstand R4 und

Scheibenwischers erlaubt. Die Bedienung soll mög- dem Relais R1 am negativen Pol. Der Kondensator

liehst einfach und unmißverständlich sein. Diese Cl ist deshalb fast auf die Betriebsspannung ajf-

Aufgabe soll mit einem möglichst geringen Aufwand geladen,

von Bauelementen gelöst werden. 30 Da der Arbeitskontakt 1 des Relais R 1 im KoI-

Diese Aufgabe wird mit einer Einrichtung der lektorstromkreis des Transistors 72 geöffnet ist, ist

eingangs genannten Art erfindungsgemäß oddurch der Strompfad durch den Transistor 72 gesperrt,

gelöst, daß als Verzögerungsglied ein zwei Tran- Der Transistor 71 liegt mit dem Emitter über

sistoren eines Leitfähigkeitstyps und mindestens ein einen Widerstand Λ13 am positiven Pol und mit

Zeitglied aufweisender monostabiler Multivibrator 35 dein Kollektor über das Relais Ri am negativen

vorgesehen ist und daß für den wahlweisen inter- Pol. Die Basis des Transistors 71 liegt >-ber einen

mittlerenden Betrieb des Scheibenwischermotors ein Widerstand R10 und der Kollektor-Emitter-Strecke

astabiler Multivibrator mit zwei Transistoren unter- des Transistors 72 am positiven Pol und über einen

schiedlichen Leitfähigkeitstyps vorgesehen ist und Widerstand R 5 und de.i Pumpen motor M\ ebenfalls

daß der eine Transistor beiden Multivibratoren ge- 40 am positiven Pol der Stromversorgung,

meinsam ist. Ein Kondensator C2 liegt mit der Elektrode b am

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist verschie- positiven Pol und mit der Elektrode α an der Basis dene Vorteile auf: Die elektronische Lösung hat des Transistors 71, also ebenfalls über dem Widereinen geringen Stromverbrauch und eine geringe stand R10 und der Kollektor-Emitter-Strecke des Warmeempiindlichkeit zur Folge. Der Aufwand ist 45 Transistors 72 bzw. über dem Widerstand R 5 und verhältnismäßig gering, insbesondere durch die Ver- dem Pumpenmotor M1 am positiven Pol. Der Konwendung eines beiden Multivibratoren gemeinsamen densatorC2 ist also entladen.
Transistors. Die Störanfälligkeit ist sehr gering. Ins- Da die Basis des Transistors 71 nicht auf einem besondere können keine Störungen durch Bedie- niedrigeren Potential als sein Emitter liegt, ist der nungsfehler auftreten. Auch ist keine besondere 50 Transistor 71 gesperrt. Damit ist das Relais R1 Aufmerksamkeit für die Bedienung erforderlich. Die nicht betätigt; die Arbeitskontakte 1 und 2 sind offen, Einrichtung arbeitet weitgehend selbsttätig. und ein Ruhekontakt 3 ist geschlossen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele Beim Einschalten des Tastschalters 51 wird zuder Erfindung dargestellt, aus denen weitere Einzel- nächst der Pumpenmotor M1 eingeschaltet. Gleichheiten und Vorteile hervorgehen. 55 zeitig wird die Elektrode α des Kondensators C2

Fig. 1 zeigt das Schaltbild einer erfindungsgemäß über R5 an den Minuspol gelegt. Der Kondensator

aufgebauten Einrichtung; C 2 wird also aufgeladen. Dabei kommt die Elek-

F i g. 2 zeigt das Schaltbild einer Varianten zu der trodea des Kondensators C2 nach einer von der

in Fig. 1 gezeigten Einrichtung. Zeitkonstante R5*C2 abhängigen Zeit auf ein

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist in den Kollektor- 60 Potential, das negativer als das Emitterpotential des Stromkreis eines Transistors 71 ein Relais R1 gelegt, Transistor 71 ist. Darauf öffnet der Transistor Tl. das über Kontakte 2 und 3 einen Scheibenwischer- Das Relais R1 zieht an, und der Scheibenwischermotor M 2 ein- und ausschaltet. Ein Scheiben- motor M 2 wird Über den Arbeitskontakt 2 eingewaschermotor Ml kann unmittelbar über einen schaltet. Die Verzögerung zwischen dem Einschalten Schalter51, der zweckmäßig als Tastschalter aus- 65 des Pumpen- und des Wischermotors beträgt z.B. gebildet ist, betätigt werden. Ein Umschalter 52 0,3 bis 0,8 Sekunden.

dient dazu, den Transistor 71 entweder mit einem Über den Arbeitskontakt 1 wird gleichzeitig mit

Transistor ,7"*. in einer als Verzögerungsschaltung dem Einschalten des Wischermotors M 2 der Strom-

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pfad durch den Transistor 72 freigegeben. Der Kon- gewissen f irenzen veränderbar sind: Die untere densatorC'l liegt mit der Elektrode ft über der Grenze der Pausen/eil liegt bei Null, also bei Dauer-Emitter-Basis-Strecke des Transistors 72 am Pluspol betrieb.

und mit der Elektrode« über der Diode D2 am Der npn-Transistor 73 und der pnp-Transistor Minuspol. Die Ladung des Kondensators C1 ver- 5 71 bilden einen astabilen Multivibrator. Die Basis ändert sich also gegenüber der Ruhestellung nicht. des Transistors 73 ist über den Kondensator Π Solange der Schalter 51 geschlossen gehalten wird, und den Widerstand Λ 4 mit dem Kollektor des Tranändert sich nichts am Ladezustand des Konden- sistors 71 verbunden. Die Basis des Transistors TS satorsCl, und der Pumpenmotor Ml und der ist weiter mit dem positiven Pol der Stromversorgung Wischermotor M2 laufen. io über einen einstellbaren Widerstand R 9 sowie die

Nach öffnen des Tastschalters Sl bleibt der Widerstände R 8, R 6 und einen Widerstand R 7 mit

Pumpenmotor Ml stehen, und die Elektrode α des negativem Temperaturkoeffizienten verbunden. Der

Kondensators Cl wird vom negativen Pol der Speise- Widerstand R 6 verbindet die Basis des Transistors

spannung getrennt und über den Widerstand R 4 und 71 mit dem Kollektor des Transistors 73.

die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 71 an 15 Der Emitter des Transistors 71 ist über den

den Emitter des Transistors 72 gelegt. Damit kommt Widerstand R13 mit dem positiven Pol der Strom-

die Basis des Transistors 72 auf ein höheres Poten- Versorgung verbunden. Die Bacis des Transistors

tial als sein Emitter; der Transistor 72 sperrt. 71 ist über den Widerstand R 7 mit negativen Tem-

Am Kondensator C1 tritt nun ein Umladevorgang peraturkoefßzienten mit r!"m positiven Pol der ein. Die Elektrode b des Kondensators C1 ist über 20 Stromversorgung verbunden. Dadurch wird dafür den Widerstand R 11 mit dem Minuspol verbunden. gesorgt, daß bei höheren Temperaturen der Tran-Sie will deshalb von ihrem gegenwärtigen positiven sistor 71 in der Schaltpause sicher gesperrt bleibt, Potential auf das negative Potential der Speisespan- weil die Basis dieses Transistors dann stets auf einem nung absinken. Am Widerstand All steht daher im ρViitiveren Potential als ein Emitter liegt,
ersten Augenblick ungefähr die doppelte Speisespan- 25 Der Kondensator C2 liegt zwischen der Basis des nung. Die Elektrode α des Kondensators C1 liegt Transistors 71 und dem positiven Pol der Stromdabei etwa auf dem Potential des Pluspols. Versorgung. Durch ihn werden Störimpulse, die in

Erreicht nach Entladung auf Null und geringer der Bordanlage von Kraftfah.zeugen stets auftreten,

Aufladung mit umgekehrter Polarität die Elektrode b von der Schaltung ferngehalten,

des Kondensators C1 ein Potential, das etwas iiied- 30 Diese Schaltung arbeitet wie folgt:

riger als das Potential des Emitters des Transistors Beim Umschalten des Schalters S 2 in die Schalt-

72 liegt, so wird dieser Transistor wieder aufge- lage II beginnt der Transistor 73 leitend zu werden,

steuert. Als Folge davon steht am Widerstand R12 der Kondensator C2 lädt sich deshalb über die

plötzlich die gesamte Speisespannung. Über den Kollektor-Emitter-Str "ke dieses Transistors und

Widerstand R 10 wird die Basis des Transistors 71 35 über den Widerstand ti 6 auf. Erreicht hierbei die

ebenfalls auf das Potential! des Kollektors des Tran- Spannung an der Basis des Transistors 71 den

sistors 72 gezwungen. Der Basisstrom des Tran- Schwellspannungswert dieses Transistors, wird dieser

sistors 7 1 wird deshalb so gering, daß dieser sperrt. ebenfalls aufgesteuert. Der Widerstand R1 erhält

Das Relais R 1 fällt ab, die Arbeitskontakte 1 und 2 Spannung, und das Potential des Kollektors des

öffnen sich; der Wischermotor M2 wird abgc- 40 Transistors 71 kommt auf einen höheren positiven

schaltet. Wert. Über den Widerstand R 4 und den Konden-

Die Verzögerung der Wischerabschaltung ist satorCl tritt eine Rückkopplung auf die Basis des

hauptsächlich durch die Größe der Kapazität Cl Tr?~s:^ctors 73 ein, wodurch eine schnelle Aufsteue-

und des Widerstandes R11 gegeben, da der Wider- rung des Transistors ^T3 ""H Hamit des Transistors

stand R4 klein gegen den Widerstand R11 ist. Falls 45 71 bewirkt wird. Das Relais Al zieht an, der Ar-

dies erwünscht ist, kann der Widerstand All in ge- beitskontakt 2 wird geschlossen, wodurch der Schei-

wissen Grenzen einstellbar ausgeführt wetden, wo- benwischermotor Ml an die Stromversorgung ange-

durch die Abschaltverzögerung verändert werden schlossen wird.

kann. Normaleiweise beträgt sie etwa 4 bis Nun lädt sich der Kondensator C1 über die Basis-

8 Sekunden. 50 Emitter-Strecke dss Transistors 73, den Widerstand

Der Arbeitskontakt 1 ist für den Betrieb der A4, die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors

Schaltung an Netzen mit kurzzeitig schwankender 71 und den Widerstanden .iuf. Dh Aufladung

Netzspannung vorgesehen. Im Kraftfahrzeug sinkt erreicht die Betriebsspannung, vermindert um den

die Spannung z. B. beim Zuschalten von Glühlampen Spannungsabfall am Widerstand R13, um die Basis-

(Kalteinschaltstromstoß!) bis zu 1 ... 2 V schlag- 55 Emitter-Restspannung des Transistors 73 und um

artig ab. Da det aufgeladene Kondensator CI so die Kollektor-Emitter-Restspannung des Transistors

rasch dieser Spannungsänderung nicht folgen kann, 71. Am Ende der Aufladung des Kondensator? C1

wird der Emitter des Transistors T2 gegenüber seiner reicht der kleiner werdende Ladestrom nicht mehr

Basis negativer. Dadurch würde beim Fehlen des dazu aus, den Transistor 73 anzusteuern. Wird der Arbeitskontaktes 1 der Transistor 72 gesperrt und fio Transistor 73 gesperrt, so entlädt sich der Konden-

der Transistor Π leitend. Dias Relais würde kurz- satorC2 UHr den Widerstand R 7, womit auch die

zeitig anziehen und die Scheibenwischer einschalten. negative Vorspannung an der Basis des Transistors

Durch Umschah:n des Schalters S2 in die Schalt- 71 wegfällt und dieser damit ebenfalls gesperrt wird, lage II wird der Transistor 3" 3 in die Einrichtung Das Relais R1 fällt deshalb ab, und der Wischereingeschaltet und diese damit so weit verändert, 65 motor Ml bleibt entweder sofort stehen, oder er daß sie dazu difcncn kann, einen intermittieren- wird in bestimmten Schaltungen über den Ruheden Betrieb des Scheibenwischers zu bewirken, wobei kontakt 3 so lange an der Stromversorgung belassen, die Pausen- und gegebenenfaills die Wischzeiten in bis ein Endschalter den Strom beim Durchfahren

■Ruhelage unterbricht. Damit tritt ein.

isistor Tl, so wird das Potential an um den -Wert des Spannungsabfalls i!l während der vorhergehenden ativer. Dadurch steigt die Sperrr Basis-Emitter-Strecke des Tranteitig um den gleichen Wert. Die und Ti werden demzufolge sehr tung in beiden Richtungen beansprucht wird, muß
er als bipolarer Kondensator ausgeführt sein. Häufig
sind dann zwei normale gepolte Kondensatoren
billiger.

In F i g. 2 ist eine abgeänderte Ausführungsforni
der Erfindung dargestellt. Gleiche und gleichwirkende
Bauelemente sind mit demselben Bezugszeichen wie
in Fig. 1 versehen. Hinzugekommen sind die Diode
D 4, der Widerstand Λ14 und der Kondensator C. 3.

ie Relaiswicklung wird deshalb vom io Der Schalter 52 ist hier so gelegt, daß er in der liezu mit Rechteckimpulsen beauf- Schaltstellung II den Kondensator Cl und den

Widerstand R 4 aus der Schaltung herauslöst und

tor Cl entlädt sich nun über das statt dessen den Kondensator C3 und den Widerlie Widerstände R4, R9, RS, R6, stand Λ14 einfügt. Der Kondensator Cl wird also al an der Basis des Transistors T3 15 nicht wie bei der Schaltung gemäß Fig. 1 in beiden adevorgang des Kondensators C1 Richtungen beansprucht und kann entsprechend tier exponentiell auf das Potential billiger sein. Außerdem können die Schaltungseleich wird ein Potential erreicht, das menteCl, A4 und C3, R14 genauer an ihre Aufr dem Emitter des Transistors T3 gaben angepaßt werden. Die Diode D 4 dient dazu, ser Transistor wieder aufgesteuert ao die kurzzeitig sehr hoch beanspruchte Emitter-Basis-1 das Spiel wiederholt. Strecke des Transistors Γ3 zu schützen,

ung des Widerstandes R 9 läßt sich . Die Funktionsweise der Schaltung ist die gleiche luhepause in weiten Grenzen ver- wie die gemäß Fig. 1. Wird der Schalter52 in die iuer der Tätigkeit des Scheiben- Schaltstellung II gebracht, so arbeitet der Scheibenißt sich gegebenenfalls durch den 25 wischermotorM2 mit Pausen. Beim Einschalten des ebenfalls in weiten Grenzen von Schalte\&51 läuft auch der Scheibenwaschermotor ischerbewegung bis zu mehreren Ml. Wird dagegen der Schalter S2 in die Schaltlewegungen einstellen. Wird der stellung I gebracht, so sind beide Motoren ausgeauf einen sehr kleinen Wert ver- schaltet. Erst beim Einschalten des Schalters 51 läuft dies zum Dauerlauf des Scheiben- 30 der Scheibenwaschermotor M1 sofort und der Schei-Pausendauer auf Null vermindert benwischermotorM2 verzögert an. Beim Ausschalten bleibt ebenfalls der Scheibenwaschermotor

I kann gegebenenfalls durch einen Ml sofort stehen, während der Scheibenwischer-3r ersetzt werden, der den Scheiben- motor M 2 verzögert abgeschaltet wird, wodurch das I unmittelbar schaltet. 35 zuletzt durch den Scheibenwäscher auf die Scheibe

elaisspule R1 ist in an sich bekann- gespritzte Wasser entfernt wird,
idd R 2

>iode D1 mit einem Widerstand R 2 rch die beim Ausschalten auftreten-)annungen von der Schaltung fern-

»chaltlage II, also bei intermittierens Scheibenwischermotors, z. B. bei Scheibenwaschermotor eingeschaltet Ϊ. weil durch ein vorüberfahrendes ch eine größere Menge Schmutz-Frontscheibe gesprüht wurde, so der Schalter 51 eingeschaltet, z. B. len. Der Scheibenwaschermotor Ml Der Transistor T 3, dessen Emitter negativen Pol der Stromzuführung /ird beim Einschalten des Schalters ode D 3 auch mit seinem Kollektor legt und damit unwirksam gemacht. 1 während der Zeit, in der der Schalltet ist, nicht in das Geschehen ein.

Zeit ist der Scheibenwischermotor ernd in Betrieb. Erst beim Ausschal-ί 51 gewinnt der Transistor Γ 3 seine rück, und der intermittierende Ber ein.

ägemäß aufgebaute Schaltung erlaubt id wirksam von der einen zur andeler Scheibenwisch- und -waschanlage

gestrichelt dargestellt, kann auch der durch zwei Kondensatoren Cl' er-He in der dargestellten Weise gea der Kondensator C1 in der Schal-

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum verzögerten Ein- und Ausschalten von elektromotorisch betriebenen Scheibenwischern in Scheibenwisch- und -Waschanlagen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem
vom Einschalier betätigten Verzögerungsglied,
dadurch gekennzeichnet, daß als Verzögerungsglied ein zwei Transistoren (Tl, T2)
eines Leitfähigkeitstyps (pnp) und mindestens
ein Zeitglied (C2, ÄS bzw. Cl, RH) aufweisender monostabiler Multivibrator vorgesehen ist
und daß für den wahlweisen intermittierenden
Betrieb des Scheibenwischermotors (M 2) ein
astabiler Multivibrator mit zwei Transistoren
(Tl, T 3) unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps
(pnp, npn) vorgesehen ist und daß ferner der eine
Transistor (Tl) beiden Multivibratoren gemeinsam ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorstromkreis des
den beiden Multivibratoren gemeinsamen Transistors (Tl) die Wicklung eines Relais (Rl) liegt,
dessen einer Arbeitskontakt (2) im Stromkreis
des Scheibenwischermotors (M 2) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umschalter (S2) vorgesehen ist, der in seinen Schaltstellungen jeweils
den zweiten Transistor (T2, Γ3) des einen oder
des anderen Multivibrators außer Funktion setzt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die Basis des zweiten (npn-) Transistors (T 3) des astabilen Multivibrators über einen Widerstand (R 7) mit negativem Temperaturkoefflzienten mit dem positiven Pol der Stromquelle verbunden ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Kollektorstromkreis des zweiten Transistors (T 2) des monostabilen Multivibrators ein anderer Arbeitskontakt (1) de Relais (R 1) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Umschalter (52) jeweil einen mit dem zweiten Transistor (T 2, T 3) de einen oder des anderen Multivibrators verbun denen Kondensator (Cl; C3) ebenfalls auße Funktion setzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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