DE2235179A1

DE2235179A1 - Schaltanordnung fuer eine scheibenwischeranlage

Info

Publication number: DE2235179A1
Application number: DE19722235179
Authority: DE
Inventors: Ruediger Ratzel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-07-18
Filing date: 1972-07-18
Publication date: 1974-02-14
Also published as: BE802456A; IT993583B; FR2193372A5

Description

6.7.1972 Kü/Kb

Anlage'zur
Patentanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart 1

Schaltanordnung für eine Scheibenwischeranlage

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine ·Scheibenvrischeranlage, die als Antriebsmotor einen durch einen Permanentmagneten erregten Elektromotor aufweist, mit zwei Schaltern für den Ankerstromkreis des Motors, nämlich einem willkürlich betätigbaren, in wenigstens eine Betriebsstellung und in eine Parkstellung umstellbaren Schalter und einem parallel dazu geschalteten, durch ein vom Antriebsmotor bewegtes Glied gesteuerten Endlageschalter, der als Umschalter mit einem Schaltarm und zwei festen Xontakten ausgebildet ist und in der einen Schaltstellung den Ankerstromkreis und in der anderen Schaltstellung einen Bremsstromkreis des Ankers schließt.

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Durch eine solche Schaltanordnung soll ermöglicht werden, daß der Antriebsmotor· beim willkürlichen Ausachalten de3 einen Schalters noch so lange weiterläuft, bis die von dem Antriebsmotor pendelnd bewegten Wischer in die den Durchblick durch die Scheibe am wenigsten störende End- oder Umkehrlage gelang*- sind. Dazu wird nach dem Umschalten des willkürlich betätigbaren Schalters in die als Parkstellung zu bezeichnende Schaltstellung über den Endlagenschalter solange ein Ankerstrom aufrechterhalten, bis ein mit dem Antriebsmotor verbundenes bewegliches Glied diesen Endlagenschalter in eine andere Schaltstellung umstellt. In dieser anderen Schaltstellung wird bei einer bekannten Schaltungsanordnung ein Brensstromkreis des Anker3 geschlossen, in den ein ohmscher Widerstand geschaltet ist. Dem Motor wird dadurch die in ihm steckende Energie durch Belastung mit dem Widerstand entzogen, so daß der Motor sehr schnell abgebremst wird und damit gewährleistet ist, daß die Wischblütter in der vorgeschriebenen Ruhelage verbleiben.

Beim Wiederinbetriebsetzen des Elektromotors liegt dieser Widerstand kurzzeitig parallel zur Ankerwicklung des Motors, bis durch den anlaufenden Motor über das bewegliche Glied der Endlagenschalter wieder in seine andere Schaltstellung gebracht wird. Auch während des Betriebes liegt dieser Widerstand imr.er dann kurzzeitig parallel zur Ankerwicklung des Motors, wenn die Wischblätter durch ihre Ruhelage bewegt werden. Dieser Widerstand muß einerseits so klein gewählt v/erden, daß eine gute Bremswirkung des Motors erreicht wird, andererseits nuß aber auch beachtet werden, daß bei kleinem Widerstandswert die aufgenommene Verlustleistung sehr groß wird.

Bei bekannten Anlagen liegt der Widerstandswert zwischen 1 und 5 ohm, was bei einer Versorgungsspannung von 12 V an sich eine Verlustleistung von etwa 40 Watt bedeuten würde. Da durch diener« Widerstand aber immer nur kurzzeitig Strom fließt, genügt in

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der Regel ein bis zu 20 Watt belastbarer Widerstand. Ein solcher Widerstand ist relativ teuer und muß zudem mit einen Metallgehäuse ausgerüstet sein, das eine entsprechende Wärmeabfuhr ermöglicht. Außerdem schwankt bei einer solchen Schaltungsanordnung die Bremsstrorrwirkung so stark, daß die WischblMtter nicht inner ihre vorgeschriebene Ruhelage erreichen.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß in den Bremsstrorr;kreis de3 Ankers die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors,geschaltet ist, dessen Basis im Mor.ent des Inbetriebsetzens des Motors spannungslos ist, nach der Umstellung des willkürlich betütigbaren Schalters in die als Parkstellung bezeichnete Schaltstellung aber an Spannung liegt..

Mit einer solchen Schaltungsanordnung erreicht man eine hervorragende Bremswirkung, denn im durchgesteuerten Zustand des Transistors ist der Widerstand der Kollektor-Emitter-Strecke sehr gering. Da im Moment- des Inbetriebsetzens der Basis des Transistors kein Strom zugeführt wird, ist der Transistor zu diesem Zeitpunkt gesperrt, so daß der Bremsstromkreis keinerlei Einfluß auf das Anlaufverhalten des Motor3 ausübt.

Ger.-iS einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Kollektor des Transistors mit den einem feststehenden Kontakt des Endlagenschalters und die 3asis des Transistors mit dem anderen feststehenden Kontakt des Endlagenschalters elektrisch leitend verbunden. Im normalen Betrieb stellt dann der Transistor keine nennenswerte zusätzliche Belastung für die verwendete Spannung-quelle dar, da über den Endlagenschalter entweder die Basis oder der Kollektor des Transistors an · Spannung liegt, nier.als aber beide zugleich.. Es kann daher als Transistor ein sogenannter Plastik-Kleintransistor verwendet werden, der aufgrund seiner äußerst kleinen Abmessungen

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in jeden handelsüblichen Motor ohne weiteres eingesetzt werden kann. Ein solcher Transistor ist zudem noch sehr viel billiger als der bei den bisher bekannten Anlagen verwendete Widerstand.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In der Zeichnung is.t mit 1 die Batterie eines Fahrzeuges bezeichnet, deren Minuspol an Masse liegt. Der Pluspol der Batterie ist mit einem Schaltarm 2 eines willkürlich betätigbaren Schalters 3 elektrisch leitend verbunden. Dieser Schalter > hat zwei feststehende Kontakte k und 5, von denen der eine über eine Leitung 6 mit dem einen Pol 7 des Ankers de3 Elektromotors 8 verbunden ist. An den anderen Kontakt 5 des Schalters 3 ist eine Leitung 9 angeschlossen, die zu einem Verzweigungspunkt 10 führt, an den einerseits ein Widerstand Ii und andererseits eine Leitung 12 angeschlossen ist. Die Leitung 12 führt* zu einem feststehendem Kontakt 13 des Endlagenschalters 14, dessen Schaltarm 15 mit dem einen Pol 7 des Ankers des Elektromotors 8 elektrisch leitend verbunden ist.

Der andere feststehende Kontakt 16 des Endlagenschalters Ik ist über eine Leitung 17 mit dem Kollektor 18 eines Transistors 19 verbunden, dessen Basis 20 an den Widerstand 11 angeschlossen ist. Der Emitter 21 dieses Transistors sowie der andere Pol des Ankers des Elektromotors 8 sind an Masse geschaltet.

Die Schaltungsanordnung ist in derjenigen Betriebsstellung gezeigt, in der sich die Wischer in ihrer Ruhelage befinden. Dabei verbindet der Schaltarm- 2 den Pluspol der Batterie 1 mit dem feststehende Kontakt 5 des Schalters 3. Diese Schaltstellung des Schaltarms wird als Parkstellurig bezeichnet. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Schaltstellung des Schalters 3 ein Strom von der Batterie über den Schaitarm 2, den feststehenden Kontakt 5, die Leitung 9, den Widerstand 11 und die

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Basis-Emitter-Strecke des Transistors 19 fließen kann. Dieser Strom ist jedoch vernachlässigbar gering.

Die Scheibenwiacheranlage wird in Betrieb gesetzt durch Umlegen des Schaltarmes 2 des Schalters 3 auf den feststehenden Kontakt 4. Diese Schaltstellung des Schaltarmes 2 wird als Betriebsstellung bezeichnet. Es fließt dann" ein Strom von der Batterie über den Schaltarm 2 und die Leitung 6 sowie die Ankerwicklung des Motors 8, so daß dieser sich zu drehen beginnt und die Wischer aus ihrer Ruhelage herausbewegt. Im Moment des Inbetriebsetzens der Anlage ist der Kollektor

18 des Transistors 19über den feststehenden Kontakt 16 und den Sohaltarm 15 des Endlagenschalters 14 sowie Über die Leitung 6 und den Schaltarm 2 des Schalters 3 ebenfalls an den Pluspol der Batterie angeschaltet. Da indessen in diesem Moment der Basis -20 des Transistors 19 kein Strom zugeführt wird, da ja der Schaltarm 2 des Schalters 3 nicht mit dem feststehenden Kontakt 5 in Berührung ist, ist der Transistor gesperrt. Wenn sich der Anker des Motors 8 um einen geringen Winkel verdreht hat, wird der Ehdlagenschalter Ht betätigt, " so daß nunmehr der Schaltarm 15 eine leitende Verbindung zu dem feststehenden Kontakt 13 herstellt. Dann erhält die Basis 20des Transistors 19 über die Leitung 12 und den Widerstand 11 sowie über die Leitung β und den Schaltarm 2 des Schalters Strom. Zugleich liegt aber am Kollektor 18 dieses Transistors

19 keine Spannung an» da die Verbindung mit der ,Spannungsquelle durch den Endlagenschalfcer It unterbrochen ist. Während des normalen Betriebes wird also durch den Schaltarm 15 des Endlagenschalters 14 abwechselnd die Basis 20 des Transistors 19 bzw. der Kollektor 18 an Spannung gelegt, wobei während der

j größten Zeit' der Wischbewegung die Basis 20 des Transistors ' ! an Spannung liegt und nur dann der 'Sohaltarm 15 des Endlagenschalters -14 auf den feststehenden Kontakt 16 kurzzeitig umgeschaltet wird, wenn die Scheibenwischer sich durch ihre Ruhelage bewegen.

Die Anlage wird ausgeschaltet, indemder Scnaltarm H des

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Schalters 3 auf den feststehenden Kontakt 5 umgelegt wird. Dann fließt jedoch in aller Regel immer noch ein Strom von der Batterie über den Schaltarm 2, die Leitungen 9 und 12, den Schalt arm 15 des JSndlagenschalters 14 zum Pol 7 des Ankers und von dort über die Ankerwicklung zurück an Masse. Der Motor dreht sich dann solange mit seiner Nenndrehaahl weiter, bis der S ehalt arm 15 des Endlagenschalters 1*1 von dem feststehenden Kontakt 13 getrennt wird. Die« geschieht, wenn die Wischer ihre Ruhelage erreicht haben.

Der Ankerstromkreis ist dann unterbrochen. Der Basis 20 des Transistors 19 wird über den Widerstand 11, der »ur Strombegrenzung dient, die Leitung 9 und den Schaltarm 2 des Schalters 3 Strom zuceführt, so daß der Transistor leitend wird und die Kollektor-Emitter-Strecke dieses Transistors praktisch einen Kurzschluß der Ankerwicklung des Elektromotors bildet. Infolge seiner Trägheit dreht sich der Anker auch nach Unterbrechung seines Ankerstromkreises noch weiter und wirkt nun als Stromerzeuger. Aufgrund des durch die Kollektor-rEmitter-Strecke gebildeten Kurzschluß wird dieser Stromerzeuger aber nun sehr hoch belastet, so daß der Anker sehr stark abgebremst wird. Damit wird erreicht, daß die durch den Motor angetriebenen Wischer ihre vorgeschriebene Endlage genau erreichen. Die Schaltarme 2 bzw. 15 des Schalters 3 bzw. des Endlagenschalters 1*1 befinden sich nun wieder in der in der Zeichnung dargestellten Lage.

In dieser Schaltstellung fließt wieder ein geringer Basis-Emitterstrom. Um auch diesen Stromfluß zu unterbinden, wird der Schalter 3 mit Vorteil so ausgebildet, daß der Schaltarm eine in der Zeichnung gestrichelt dargestellte Ruhelage 23 einnehmen kann, in der weder die Leitung 6 noch die Leitung _; 9 mit dem Pluspol der Batterie 1 verbunden ist· Der Schalter kann weiterhin so ausgebildet sein, daß der Schaltann 2 in Betriebsstellung einrastbar ist, in die Parketellung aber

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nur entgegen der Kraft einer Feder gedrückt werden kann und dort nicht einrastet. Zum. Ausschalten der Anlage muß dann allerdings der Schaltarm 2 solange gegen den feststehenden Kontakt des Schalters 3 gedrückt werden, bis die Wischer ihre Ruhelage einnehmen. Danach federt der Schaltarm 2 in seine Ruhelage 23 zurück.

Den Transistor 19, den Widerstand 11, den Endlagenschalter Ik sowie die Leitungen 12 und 17 wird man vorzugsweise in das Motorgehäuse integrieren, so daß der in der Zeichnung gestrichelt umrandete Teil eine Baueinheit bildet. Diese Baueinheit kann ohne weiteres an Stelle des entsprechenden Teils einer Anlage tretenj bei der ein elektrisch erregter Motor verv/endet wird, ohne daß dazu der Schalter 3 sowie die Zuführungsleitungen geändert werden müssen. Die beschriebene Schaltungsanordnung ermöglicht daher auf besonders einfache Weise den Austausch eines elektrisch erregten Motors durch einen permanent erregten Motor.

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Claims

2235T79 Ansprüche

1. Schaltungsanordnung für eine Scheibenwischeranlage, die als Antriebsmotor einen durch einen Permanentmagneten erregten Elektromotor aufweist, mit zwei Schaltern für den Ankerstrorckreie de3 Motors, nämlich einen willkürlich betätigbaren, in wenigstens eine Betriebsstellung und eine Parkstellung umstellbaren Schalter und einem parallel dazugeschalteten, durch ein vom Antriebsmotor bewegtes Glied gesteuerten Endlageschalter, der als Umschalter mit einem Schaltarm und zwei festen Kontakten ausgebildet ist und in der einen Sehaltstellung den Ankerstromkreis und in der anderen Schaltstellung einen Bremsstromkreis des Ankers schließt, dadurch gekennzeichnet, daß in den Bremsstromkreis des Ankers die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors (19) geschaltet ist, dessen Basis (20) im Moment des Inbetriebsetzens des Motors (8) spannungslos, nach der Umstellung des willkürlich betätigbaren Schalters (3) in die als Parkstellung zu bezeichnende Schaltstellung aber an Spannung liegt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor (18) des Transistors (19) mit dem einen feststehenden Kontakt (16) des Endlagenschalters (lH) und die 3asis (20) des Transistors (19) über einen Widerstand (11) mit dem anderen feststehenden Kontakt (13) des Endlagenschalters (I²O elektrisch leitend verbunden

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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltarm (15) des Endlägertschalters (14) mit dem Kontakt (4-) des Schalters (3) elektrisch leitend verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden.Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Basis-Stromkreis des Transistors (19) ein Widerstand (11) geschaltet ist*.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Anschluß des Widerstandes (11) einerseits mit

dem Kontakt (13) des Endlagenschalters (I¹O und mit dem Kontakt (5) des Schalters (3) .und andererseits mit der Basis (20) des Transistors (19) elektrisch leitend verbunden ist»

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der willkürlich betätigbare Schalter (J) einen mit der Batterie (1) verbundenen Schaltarm (2) aufweist, der in der ala Betriebsstellung zu bezeichnenden Schaftsteilung verrastbar ist, aus der als Parkstellung zu bezeichnenden Schaltstellung aber in eine Nollstellung ' selbsttätig zurückfedert, wenn der Betätigungsknopf des Schalters nicht mehr gedrückt wird.

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7.. Schaltungsanordnung nach einem de* vorhergehenden Ansprüche, ■ dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (11) sowie der Transistor (19) mit dem Motor (8) eine Baueinheit bilden.

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