DE2111447A1 - Thermoelektrischer Impulsgeber,insbesondere fuer den intermittierenden Betrieb von Fahrzeugscheibenwischern - Google Patents

Description

E. 226
5.3.1971

Anlage zur

Patent- und _βτ,η,_οΐΛ,,τ,,,

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ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart (Deutschland)

Thermoelektrischer Impulsgeber, insbesondere für den intermittierenden Betrieb von Fahrzeup;scheibenv;ischern

Die Erfindung bezieht sich auf einen thermoelektrischen Impulsgeber, insbesondere für den intermittierenden Betrieb von Fahrzeugscheibenwischern, mit einem regelbaren Widerstand, über den die Wärmeeinwirkung auf ein wärmeempfindliches Stellglied und damit die Impulsfrequenz eingestellt werden kann.

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Bei den bekannten Impulsgebern dieser Art wird die Impulsdauer dadurch, geregelt, daß die Stärke des in der Grundstellung des wärmeabhängigen Stellglieds fließenden AufheiζStroms verändert wird. Das hat den Nachteil, daß die Impulsfrequenz nur in verhältnismäßig engen Grenzen geregelt werden kann, v/eil ein wesentlicher Anteil der Impulsperiode, die Abkühlzeit des Stellglieds, durch die Stärke des Aufheizstroms nur wenig beeinflußt wird und daher annähernd konstant bleibt. Außerdem kann bei den bekannten Impulsgebern die Umgebungstemperatur einen merklichen Einfluß auf die Impulsfrequenz haben, was in dem einen oder anderen Fall unerwünscht sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen thermoelektrischen Impulsgeber zu schaffen, dessen Impulsfrequenz in weiten Grenzen regelbar und von der Umgebungstemperatur weitgehend unabhängig ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das wärmeempfindliche Stellglied in seiner Grundstellung in an sich bekannter Weise einen ersten Stromkreis schließt, in welchem ein das Stellglied bis zum Ansprechen aufheizender Strom fließt, und daß das Stellglied nach dem Ansprechen einen über den regelbaren Widerstand führenden zweiten Stromkreis für einen ebenfalls eine Heizwirkung auf das Stellglied ausübenden Strom schließt, dessen Stärke geringer als jene des Aufheizstromes ist und unter dessen Wärme entwicklung das Stellglied um die zu seiner Rückführung in die Grundstellung erforderliche Temperaturdifferenz abkühlt.

Eine einfache Anordnung ergibt sich, wenn der das Stellglied beheizende Strom in bekannter Weise unmittelbar über das Stellglied fließt. ■

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Als Stellglied kann zweckmäßig eine Bimetailschnappscheibe dienen, der ein Kontaktpaar des ersten und ein Kontaktpaar des zweiten Stromkreises zugeordnet ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erfindungsgemäße Impulsgeber für den intermittierenden Betrieb von Fahrzeugscheibenwischern verwendet wird. In diesem Falle fließt in der Grundstellung des wärmeabhängigen Stellglieds der zum Ingangsetzen des Wischerniotors erforderliche Stromimpuls, wonach der Motor über den bei solchen Anlagen üblichen Endschalter solange Strori erhält, bis die Wischer einen vollen Hin- und Hergang ausgeführt haben. Die zwischen den einzelnen Impulspausen liegenden Wischintervalle können dank der feinen Regulierbarkeit des in den Abkühlphasen des Stellglieds fließenden Stroms in weiten Grenzen auf jeden gewünschten Wert eingestellt werden.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Impulsgeberschaltung für die Scheibenreinigungsanlage eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 das Schaltbild der Anlage, und

Fig. 2 ein Funktionsschaubild des Impulsgebers der Anlage nach Fig. 1.

Die Reinigungsanlage hat einen permanenterregten Gleichstrom-Motor 10, der über einen Handschalter 11 in bekannter V/eise ein- und ausgeschaltet werden Isnn. In der Einschaltstellung "b" des Handschalters treibt der Motor 10 zwei nicht dargestellte Wischer hin- und hergehend an. Beim vorbereitenden Abstellen der Anlege durch Verstellen des Hendschalters 11 in die Ausschaltstellung "a" erhält der Motor 10 über eine mit dem + Pol einer Stromquelle verbundene Leitung 12, einen Endschalter 13, eine Leitung 14 und einen in der Ausschaltstellung "a"

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geschlossenen Kontakt des Handschalters noch solange Strom, bis die V/ischer, ihre Parkstellung erreicht haben. In dieser Stellung wird der Endschalter 1J> vom Motor 10 in die dargestellte Lage umgesteuert, in der er die Stromzufuhr zum Motor unterbricht und einen von Masse über eine Leitung 15, die Leitung 14, den Handschalter 11 und den Motor 10 zurück zur Masse führenden Brerasstromkreis schließt.

In die vom Endschalter 13 zum Handschalter 11 führende Leitung 14 ist der Umschaltkontakt 16 eines Relais 17 eingebaut, der in der Einzugsstellung die Verbindung zwischen Endschalter 13 und Handschalter 11 unterbricht und die Leitung 14 unmittelbar mit der spannungsführenden Leitung 12 verbindet. Die Spule des Relais 17 liegt in einem Stromkreis, der vom + Pol der Stromquelle ausgehend über einen zweiten Handschalter 18 zum intermittierenden Inbetriebsetzen der Wischer, ein erstes Kontaktpaar 19, 19 eines thermoelektrisehen Impulsgebers 20 und das Relais I7 zurück zur Stromquelle führt.

' Der Impulsgeber 20 hat als wärmeabhängiges Stellglied eine Bimetallschnappscheibe 21, die unmittelbar als Kontaktglied dient und von dem sie durchfließenden Strom beheizt wird. Die Bimetallscheibe 21 ist in ihrer Mitte festgehalten und liegt in der unbeheizten Grundstellung auf dem ersten Ko_ntaktpaar 19, 19 auf. Der Impulsgeber 20 hat ein zweites Kontaktpaar 22, 22, auf das sich die Bimetallscheibe 21 nach dem Ansprechen im voll aufgeheizten Zustand auflegt. Das Kontaktpaar 22, 22 liegt in einer Leitung 23? die vom Ausgangskontakt des Handschalters 18 über einen regelbaren Widerstand 24 zur Masse führt. Der bewegliche Kontakt des Widerstands 24 ist mit der Schaltwelle des Handschalters 18 verbunden, so daß über diesen Schalter sowohl der Impulsgeber ein- und ausgeschaltet als auch der Widerstandswert des Widerstandes 24 eingestellt werden kann.

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Parallel zum Relais 17 ist ein Widerstand 25 geschaltet, durch den der über die Bimetallscheibe 21 in deren gezeigter Grundstellung fließende Aufheizstrom im wesentlichen mitbestimmt wird.

Im nachstehenden ist die Funktion des Impulsgebers anhand des Schaubildes nach Fig. 2 beschrieben.

. Zum Einschalten der Wischer im Dauerbetrieb ist der Handschalter 11 in die Schaltstellung "b" zu bringen, wonach der Motor 10 Strom erhält und anläuft. Der Schalter 18 bleibt geöffnet, so daß alle hinter diesem Schalter liegenden Schaltungselemente stromlos bleiben und der Schaltkontakt 16 die dargestellte Lage beibehält. Beim Ausschalten des Schalters 11 erhält der Motor über die Leitung 12, den Endschalter 13, den Schaltkontakt 16, die Leitung 14 und den Handschalter 11 noch solange Strom, bis die Wischer ihre Parkstellung erreicht haben.

Zum intermittierenden Inbetriebnehmen der Wischer ist der Handschalter 18 zu schließen, worauf Strom vom + Pol der Stromquelle über die Bimetallscheibe 21 des Impulsgebers 20 zum Relais 17 fließt, so daß dessen Schaltkontakt 16 in die Einzugsstellung §|^^8Ϊ16*· In dieser Stellung unterbricht der Schaltkontakt 16/über den Endschalter 13 führenden Bremsstromkreis und stellt eine Verbindung vom + Pol zum Motor her, so daß der Motor anläuft und dabei auch den Endschalter 13 umsteuert.

Durch die Bimetallscheibe 21 fließt wegen des entsprechend niederohmig bemessenen Widerstands 25 ein verhältnismäßig hoher Strom, der den Impulsgeber in etwa einer halben Sekunde zum Ansprechen bringt. Der Impulsgeber schaltet danach, die Stromzufuhr zum Relais 17 ab, so daß der Schaltkontakt 16 in die dargestellte Lage zurückfällt und den Endschalter 13 wieder

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zur Wirkung bringt. Der Motor 10 erhält jetzt über den Endschalter 13 noch solange Strom, bis die Wischer nach etwa einer weiteren halben Sekunde einen einmaligen Hin- und Hergang vollendet haben und in ihre Parkstellung zurückgekehrt sind. Dort verbleiben die Wischer solange in Ruhe, bis die Bimetallscheibe 21 nach Abkühlung in ihre Grundstellung zurück schnappt und das Relais 17 erneut unter Strom setzt.

Nach dem Ansprechen der Bimetallscheibe 21 und Unterbrechen des Kontaktpaares 19, 19 wird das Kontaktpaar 22, 22 geschlossen, so daß dann über die Leitung 23 und die Bimetallscheibe 21 ein Strom fließt, dessen Stärke durch die Einstellung des Widerstandes 24 vorwählbar ist. Der Regelbereich des Widerstands ist so bemessen, daß selbst beim kleinsten einstellbaren Widerstandswert der über die Leitung 23 fließende Strom noch merklich geringer als der über das Kontaktpaar 19, 19 fließende Aufheizstrom ist, so daß die Bimetallscheibe 21 in jedem Falle trotz Beheizung eine Abkühlung erfährt. Diese Abkühlung führt nach einer gewissen Zeit dazu, daß die Bimetallscheibe 21 in die Grundstellung zurückschnappt und über .das Relais 17 den Motor erneut kurzzeitig unter Strom setzt.

Die Zeit, welche die Bimetallscheibe 21 vom Ansprechen bei voller Aufheizung bis zum Zurückschnappen in die Grundstellung benötigt, kann über den Widerstand 24 innerhalb bestimmter Grenzen eingestellt werden. In Fig. 2 ist die Abhängigkeit dieser Zeit trr von dem durch den Widerstand 24 bestimmten, über das zweite Kontaktpaar 22, 22 fließenden Strom J_H für eine bestimmte Impulsgebertype dargestellt. Man erkennt, daß bei dieser Type die Zeit txr zwischen etwa 1,5 und 8 Sekunden eingestellt werden kann, was für viele Anwendungsfälle vollkommen ausreichend ist.

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Claims (7)

2111U7 Robert Bosch GmbH E. 226 Stuttgart 5.5.I97I Ansprüche

1. Thermoelektrischer Impulsgeber, insbesondere für den intermittierenden Betrieb von Fahrζeugscheibenwisehern, mit einem regelbaren Widerstand, über den die Wärmeeinwirkung auf ein wärmeempfindliches Stellglied und damit die Impulsfrequenz eingestellt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeempfindliche Stellglied (21) in seiner Grundstellung in an sich bekannter Weise einen ersten Stromkreis schließt, in welchem ein das Stellglied bis zum Ansprechen aufheizender Strom fließt, und daß das Stellglied nach dem Ansprechen einen über den regelbaren Widerstand (24) führenden zweiten Stromkreis für einen ebenfalls eine Heizwirkung auf das Stellglied ausübenden Strom schließt, dessen Stärke geringer als jene des Aufheizstroms ist und unter dessen Wärmeentwicklung das Stellglied um die zu seiner Rückführung in die Grundstellung erforderliche Temperaturdifferenz abkühlt.

2. Impulsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (21) einen Schaltkontakt (I9, 19) für einen vom Impulsgeber überwachten Verbraucher-Stromkreis in der .Grundstellung schließt und nach dem Ansprechen unterbricht.

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3. Impulsgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Stellglied (21) beheizende Strom in bekannter V/eise unmittelbar über das Stellglied fließt.

4. Impulsgeber nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß der das Stellglied in der Grundstellung beheizende Strom der über den Schaltkontakt (19, 19) fließende Strom ist.

5. Impulsgeber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Stellglied (21) eine Bimetallschnappscheibe dient, der ein Kontaktpaar (19, 19) des ersten und ein Kontaktpaar (22, 22) des zweiten Stromkreises zugeordnet ist.

6. Schaltung für einen Impulsgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem überwachten Verbraucher (17) ein den Aufheizstrom des Stellglieds (21) im wesentlichen mitbestimmender Widerstand (25) liegt.

7. Schaltung nach Anspruch 6, mit einem Handschalter, über den der Impulsgeber willkürlich ein- und ausschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Handschalter (18) in Reihe mit dem den Verbraucherstrom überwachenden Schaltkontakt (19, 19) des Impulsgebers liegt und daß der den veränderbaren Widerstand (24) enthaltende, vom Impulsgeber gesteuerte zweite Stromkreis ebenfalls über den Handschalter führt.

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