Zündapparat für Explosionsmotoren. Vorliegende Erfindung betrifft einen Zündapparat für Explosionsmotoren mit Kraftlinienleitkäfig zur Zündung in un gleichen aufeinanderfolgenden Zeitabstän den.
Es werden heute Flugzeugmaschinen er stellt mit acht bis achtzehn Zylindern, die in zwei bis drei Reihen, in V-Form bezw. in Fächerform angeordnet sind. Die Winkel zwischen diesen Ebenen betragen gewöhnlich bei Reihenmotoren bei acht Zy lindern 90 , bei zwölf Zylindern 16 , oder im allgemeinen so viel, als dem Quotienten aus 720 und der Zylinderzahl entspricht. Sodann gibt es Flugzeugmaschinen, die eine kreisförmige Anordnung der Zylinder in einer oder zwei Gruppen aufweisen. Bei solchen Motoren bedingt eine Abweichung von der gewöhnlichen Winkelstellung der Zylinder zueinander die Zündung in ver schiedenen Zeitabständen.
Hat beispiels weise eine Maschine zwölf Zylinder in zwei V-förmig unter 45 zueinanderstehenden Reihen, so wird die Zündung nötig bei 75 , 45 , 75 , 45 usw., wenn die aufeinander folgenden Zündungen in den Zylindern der beiden Reihen abwechselnd stattfinden.
Ferner verlangt die grosse Zylinderzahl oder die hohe Drehgeschwindigkeit der Maschine oder beides miteinander eine der art rasche Funkenerzeugung, dass bei Ver wendung eines Zündapparates mehr als zwei Funken pro Umdrehung erzeugt wer den müssen, da sonst die Geschwindigkeit des Zündapparates zu gross würde.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Zündapparat für Explosions motoren, bei welchem zwischen einem mit Polschuhen versehenen Feldmagneten und einem eine mit einem mechanischen Unter brecher verbundene Stromerzeugungsspule tragenden festen Anker ein Käfig mit Kraft liniensteuerstäben drehbar angeordnet ist. Gemäss der Erfindung gehen bei gleich förmiger Drehung des Käfigs die hintern Flächen der Kraftliniensteuerstäbe an den hintern, Kanten der Feld= und Ankerpole nach ungleichen aufeinanderfolgenden Zeit- abständen vorüber, und der Unterbrecher bewirkt, dass in den Momenten des Vor- übergehens Zündströme erzeugt werden.
Die Zeichnung zeigt als Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes einen Zündapparat für einen zwölfzylindrigen Viertaktmotor, von dessen Zylindern je sechs in einer Reihe und gegenüber den andern um 45 versetzt sind.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt des Zünd apparates, Fig. 2 einen Querschnitt dazu, Fig.3 ein Schema der elektrischen Ver bindungen zwischen Unterbrecher, Vertei ler und Zündapparat, und Fig. 4 bis 7 zeigen die Lage der dreh baren Kraftliniensteuerstäbe zu Zeiten der vier aufeinanderfolgenden Zündungen.
Zur Erzeugung des Zündstromes dient der in Fig. 1 und 2 gezeigte Zündapparat, der einen ruhenden, permanenten Magneten 1 mit symmetrisch angeordneten Fellpolen 2 und einen Anker mit symmetrisch angeord neten durch einen Querbalken 4 verbun denen Polen 3 besitzt. Die Feldpole und die Ankerpole 3 überspannen je einen Drehwin kel von 90 . Der Anker ist aus seiner neu tralen Lage um einen Winkel von 22,5 ver dreht, so dass die hintern Kanten der An kerpole von den hintern Kanten der Feld pole um Winkel von 67,5 und 112,5 ab stehen.
Der Kraftlinienleitkäfig besitzt zwei ei serne Kraftliniensteuerstäbe 5, welche durch zwei messingene Stirnplatten 6, 7 vonein ander magnetisch getrennt und in gegen seitiger Lage gehalten werden, Diese Stäbe überspannen je einen Drebwinkel von etwa 95 und sind einander diametral angeord net, so dass sie gleichzeitig die beiden Zwi schenräume zwischen den Feldpolen oder die beiden Zwischenräume zwischen den Ankerpolen überbrücken können.
Die Wellenzapfen 8, 9 des Käfigs werden in Kugellagern 10, 11 geführt, welche in den mit der Grundplatte des Zündapparates verschraubten Trägern 12, 13 angeordnet sind. Die Achszapfen 14, 15 des Ankers ru- hen in Kugellagern 16, 17, welche in die mit den Käfigwellenzapfen 8, 9 starr ver bundenen Stirnplatten 6, 7 eingebaut sind. Der Achszapfen 14 geht durch den ganzen hohlen Käfigwellenzapfen 8 hindurch und trägt an seinem Ende eine auf ihm fest sitzende Scheibe 18, welche mit dem Teil 19 verschraubt ist und den Anker gegen Rotation sichert. Der Kraftlinienleitkäfig wird durch ein Zahnrad 20 mit der andert halbfachen Geschwindigkeit der Kurbel welle angetrieben.
Wie in Fig. 3 schematisch gezeigt ist, ist die Primärspule 21 der Ankerwicklung mit der Sekundärspule 22 verbunden und die Verbindungsstelle ist an den festen isolierten Kontakt 23 des mechanischen Unterbrechers angeschlossen Das andere Ende der Primärspule 21 ist mit der Erde verbunden, während das andere Ende der Sekundärspule 22 an die drehbare Bürste 24 des Verteilers angeschlossen ist, welcher mittelst der Stirnräder 25, 26 mit einem Drittel der Geschwindigkeit der Hülse an getrieben wird.
Die Nockenscheibe des Unterbrechers ist mit dem Kraftlinienkäfig in nicht gezeich neter Weise fest gekuppelt und besitzt vier Nocken 27, welche um Winkel von 67,5 , 112,5 , 67,5 und 112,5 voneinander ab stehen und den an die Erde angeschlossenen Unterbrecherhebel 28 betätigen und da durch den Primärstromkreis in ungleichen Zeitabständen zwecks Erzeugung von Zünd- strömen unterbrechen. Während dieses Un terbrechens streicht die Verteilerbürste 24 über einen der Zündker zenverteilerkontak te 29, welche ebenfalls entsprechend ungleich verteilt sind, und leitet den Zündstrom nach einer der Zündkerzen 30 in den zwölf Motorzylindern.
Die Stellung der Kraftliniensteuerstäbe 5 am Ende der vier ungleichen Zündinter- valle ist schematisch in den Fig. 4 bis 7 dar gestellt.
In Fig. 4 verlassen die hintern Flächen der Kraftliniensteüerstäbe . 5 die Hintern Kanten der Ankerpole 3 und- unterbrechen dadurch den durch den Querbalken 4 flie ssenden magnetischen Strom. Unmittelbar nach diesem Augenblick fliesst ein magne tischen Strom in entgegengesetzter Richtung durch den Anker, so dass während einer kleinen Drehung des Käfigs die Stromrich tung geändert wird. Nach einer Drehung von 67,5 verlassen die hintern Flächen der Kraftliniensteuerstäbe 5 die hintern Kan ten der Feldpole 2, wie Fig. 5 es zeigt, und fast unmittelbar nach diesem Zeitpunkt fliesst der magnetische Strom im Anker in entgegengesetzter Richtung.
Nach einer weitern Drehung von 112,5 , also nach einer halben Drehung gegenüber Fig. 4, verlassen die hintern Flächen der Kraftliniensteuer stäbe wiederum die hintern Kanten der Ankerpole 2, wie in Fig. 6 gezeigt. Nach einer Drehung von 67,5 oder 180 gegen über Fig. 5 verlassen die Kraftliniensteuer stäbe die hintern Kanten der Feldpole, wie dies in Fig. 7 ersichtlich ist. In jedem die ser Momente, also nach 0 , 6'7,5 , 180 und 247,5 von der in Fig. 4 gezeigten Stellung der Kraftliniensteuerstäbe an gerechnet, öff net der Unterbrecher den Stromkreis der Primärwicklung, und die Verteilerbürste streicht über einen Verteilerkontakt, der mit einer Zündkerze verbunden ist, und so geht der in der Ankerwicklung entstehende Strom nach einer Zündkerze.
Die Grösse der von den hintern Kanten der Anker und Feldpole gebildeten Dreh winkel ist gleich dem Produkt aus den un gleichen Kurbeldrehwinkeln zwischen zwei Zündungen und dem Verhältnis der Dreh geschwindigkeiten vom Zündapparat und der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors. also im Falle des gezeigten Ausführungs beispiels gleich 45 X 1¸ und 75 X 1¸.
Es hat sich her ausgestellt, dass trotz der Verdrehung des Ankers aus seiner neutra len Stellung und trotz der Überdeckung der Feld- und Ankerpole die nacheinander durch die rotierende Hülse erzeugten Zünd- spannungen praktisch von einer geringen Anfangsgeschwindigkeit an bis zur Be triebsgeschwindigkeit hinauf für jede Dreh- richtung stets gleich sind und dass der ma gnetische Strom durch die Überdeckung nicht beeinflusst wird.