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Unterbrecher für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen Bei einem bekannten
Unterbrecher für Zündanlagen von Brennkraftmaschinen steuert ein vom Motor gesteuerter
Nockenunterbrecher einen von einer Batterie gespeisten Elektromagneten, dessen als
Stoßteil ausgebildeter Anker mit seinem Kopf einen Stoß auf einen von zwei in Ruhestellung
federnd aneinanderliegenden Kontakten ausübt. Um hierbei beide Kontakte kurzzeitig
voneinander zu trennen, ist der Kopf des Stoßteiles so angeordnet, daß sein Stoß
auf eine Verlängerung einer den einen Kontakt tragenden Lamelle auftrifft, so daß
der von dieser Lamelle getragene Kontakt gegen die Kraft einer Feder von dem von
einer zweiten Lamelle getragenen zweiten Kontakt abgehoben wird. Da die beiden Kontakte
im Ruhezustand federnd aneinanderliegen, folgt der zweite Kontakt dem durch den
Stoßteil vom ersten Kontakt abgehobenen Kontakt ein kurzes Stück nach. Dadurch wird
die Abhebebewegung der Kontakte voneinander verzögert. Dieses verzögerte Öffnen
des primären Stromkreises ist aber nachteilig, weil dadurch die Bildung von Öffnungsfunken
gefördert wird.
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Dieser Nachteil wird durch einen anderen bekannten Unterbrecher dadurch
vermieden, daß beide Kontakte vor der Unterbrechung sich gemeinsam auf einer Kreislinie
um eine Achse bewegen und daß dann der in der Bewegungsrichtung hintere Kontakt
durch plötzliches Anhalten vom diese Bewegung fortsetzenden zweiten Kontakt abgehoben
wird. Um dieses zu erreichen, wird zur Erzeugung der gemeinsamen Bewegung beider
Kontakte eine Feder verwendet, die einen der beiden Kontakte tragenden Hebel an
eine Nockenscheibe drückt, die mit einer der Zündfolge entsprechenden Drehzahl umläuft.
Dadurch ist eine Abnutzung der reibend aufeinanderliegenden Teile nicht zu vermeiden.
Durch die Abnutzung wird die gemeinsame Geschwindigkeit der beiden Kontakte beim
plötzlichen Anhalten des hinteren Kontaktes verringert, so daß die angestrebte Wirkung
verschlechtert wird. Dieses tritt insbesondere bei hochtourig laufenden Motoren
besonders stark in Erscheinung, wo die Nockenscheibe mit großen Drehzahlen umlaufen
muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unterbrecher zu schaffen,
der es ermöglicht, die beiden Kontakte sehr schnell und nur für eine sehr kurze
Zeit voneinander abzuheben, ohne dabei dem Verschleiß durch Reibung ausgesetzte
Teile benutzen zu müssen. Durch das schnelle Abheben soll hierbei eine Funkenbildung
vermieden werden, und durch das kurzzeitige Unterbrechen des primären Stromes in
der Zündspule soll ermöglicht werden, daß .auch bei sehr hohen Motordrehzahlen,
bei denen zwischen den einzelnen Zündungen nur ein sehr kurzer Zeitraum zum Aufbauen
des magnetischen Feldes in der Zündspule nach einer Unterbrechung zur Verfügung
steht, dieser Aufbauzeitraum nicht durch die Unterbrechung so stark verringert wird,
daß ein vollständiges Aufbauen des Magnetfeldes in der Zündspule nicht mehr möglich
ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe benutzt die Erfindung die aus der Physik
bekannte Erscheinung des elastischen Stoßes, die bisher auf dem einschlägigen Gebiet
nicht angewendet wurde, und zwar in der Weise, daß der Kopf des Stoßteiles beim
Ausüben des Stoßes unmittelbar an einem der beiden Kontakte anliegt, so daß die
Kontakte und der Kopf des Stoßteiles in einer Reihe hintereinanderliegen, und dabei
.auf den ihm benachbarten Kontakt einen hammerartigen Schlag ausführt, dessen Impuls
der getroffene Kontakt auf den anderen Kontakt überträgt, wodurch die kurzzeitige
Trennung beider Kontakte herbeigeführt wird. Durch die Erfindung werden also die
technischen Möglichkeiten auf dem Gebiet der Unterbrecher für Zündanlagen von Brennkraftrnaschinen
durch die Anwendung eines neuen Lösungsprinzips bereichert. Hierbei wird eine sehr
große Abhebegeschwindigkeit der Kontakte voneinander erzielt, da diese Geschwindigkeit
der Geschwindigkeit des Stoßteilkopfes entspricht und diesem vor dem Stoß je
nach
der Konstruktion eine verhältnismäßig große Geschwindigkeit erteilt werden kann.
Hierbei brauchen keine aufeinandergleitenden Teile benutzt zu werden. Auch lassen
sich durch den Gegenstand der Erfindung sehr kurze Unterbrechungszeiten erreichen,
die von der Drehzahl des Motors vollständig unabhängig sind und nur von den Massen
der Kontakte und den die Kontakte aneinanderdrückenden Federkräften abhängen. Da
aber die Kontaktmassen und diese Federkräfte praktisch keiner Abnutzung unterworfen
sind, wird auch nach längerer Benutzung des Unterbrechers die Unterbrechungszeit
nicht geändert. Man kann daher einen Unterbrecher bei der Konstruktion für optimale
Verhältnisse entwickeln und hat dann die Sicherheit, daß diese optimalen Verhältnisse
während der ganzen Lebensdauer des Unterbrechers praktisch erhalten bleiben. Ein
weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei jedem die Kontakte trennenden
Stoß eine hammerartige Wirkung auf beide Kontakte ausgeübt wird, die bewirkt, daß
sich auf den Oberflächen der Kontakte gegebenenfalls gebildete Unebenheiten ausgleichen,
so daß die Kontakte immer mit einwandfreien Kontaktflächen aneinanderliegen. Versuche
der Erfinder haben gezeigt, daß selbst nach mehreren tausend Betriebsstunden die
hammerartigen Stöße die Kontakte in keiner Weise beschädigen und daß die Kontakte
auch nach dieser langen Erprobungszeit einwandfreie Kontaktflächen aufwiesen, an
denen weder Vorsprünge noch Krater enthalten waren, die sich bei gelegentlich auftretenden
Funken ausbilden können, da alle solche Unebenheiten durch die Hammerwirkung immer
wieder ausgeglichen werden.
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Die Erfindung ist in der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles im einzelnen erläutert.
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Fig.l zeigt die Schaltung des beispielsweisen Unterbrechers, Fig.
2 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht des Ausführungsbeispieles.
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In Fig. 1 ist der Stoßteil 1 der Anker eines Elektromagneten 2, dessen
Wicklung 3 unmittelbar von einer Batterie 4 gespeist wird und dessen Klemmen 5 und
6 mit einer isolierten Klemme 7 der Batterie bzw. mit der Masse 8 über Kontakte
9 und 11 des Unterbrechers eines Verteilers verbunden sind, welche wie üblich durch
einen Kondensator 12 überbrückt sind. Ein im Nebenschluß zu den Klemmen 5 und 6
liegender Widerstand 13 überbrückt die Wicklung 3 des Elektromagneten 2 und verringert
die Selbstinduktionswirkung derselben bei der Stromunterbrechung.
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Bei Erregung des Elektromagneten wird der Stoßteil 1 entgegen der
Wirkung einer Feder 15 bis zu einem Anschlag14 angezogen. Wenn die Anziehungskraft
des Elektromagneten 2 infolge der Unterbrechung der Kontakte 9 und 11 unzureichend
wird, wird der Stoßteil l freigegeben und durch die Feder 15 um seine Achse 16 verschwenkt,
so daß er plötzlich auf eine federnde Zunge 17 schlägt, welche einen Kontakt 18
trägt, gegen welchen sich federnd der Kontakt 19 eine anderen federnden Zunge 21
legt.
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Infolge des Stoßes des auf den Teil 17 treffenden Stoßteils
1 werden die Kontakte 18 und 19 plötzlich durch einen Impuls getrennt. Die Zunge
17 liegt z. B. an der Masse 8, während die isolierte Zunge über die Primärwicklung
22 der Zündspule mit der isolierten Klemme 7 der Batterie verbunden ist. Die Primärwicklung
22 ist durch einen Kondensator 23 überbrückt. Die Unterbrechung des Stroms in der
Wicklung 22 induziert den Zündstrom in der Sekundärwicklung 24, so daß der Funke
zwischen den schematisch bei 25 und 26 dargestellten Elektroden der Zündkerzen übergeht.
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Der Stoß des Stoßteils 1 .auf die Zunge 17 erfolgt stets etwa mit
der gleichen Bewegungsgröße, so daß die Unterbrechungsgeschwindigkeit zwischen 18
und 19 unabhängig von der Öffnungsfrequenz der Kontakte 9 und 11 ist.
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Das Trennen der Kontakte kann entsprechend den Massen und den elastischen
Spannungen der verschiedenen Teile 1, 15, 17 und 21 so eingestellt werden, daß es
sehr plötzlich und in einwandfrei konstanter Weise erfolgt.
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Fig. 2 zeigt schematisch eine praktische Ausführungsform des Elektromagneten
mit dem Stoßteil und den Kontakten des Unterbrechers der Primärwicklung, bei welcher
man die gleichen Teile wie in Fig. 1 wiederfindet.
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1 ist der den Stoßteil bildende Anker, welcher um die Achse 16 schwenkbar
ist und durch die Feder 15 zurückgezogen wird. Bei seiner Anziehung oder seiner
Freigabe durch den Elektromagneten 2 kann er sich zwischen den Anschlägen 14 und
14' verstellen.
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Bei seiner Freigabe schlägt dieser Teil auf die Zunge 17, welche den
Kontakt 18 trägt, gegen welchen der Kontakt 19 der Zunge 21 durch eine Feder
20 gedrückt wird. Die Zunge 17 ist geerdet, während die an einem isolierendenBlock30
befestigte Zunge 21 über die Primärwicklung mit der Batterie verbunden ist. Die
Spule 3 liegt in Reihe mit dem Unterbrecher des Verteilers 9 und 11, der Erde und
der Batterie.
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Da die Unterbrechungsdauer praktisch unabhängig von der Zündungsfrequenz
ist und konstruktionsgemäß sehr kurz bleibt, ist die Schließungsdauer der Kontakte
18 und 19 für ein und dieselbe Frequenz des Arbeitsspiels beständig länger als die
Schließungsdauer eines Unterbrechers, bei welchem bei steigender Frequenz des Arbeitsspiels
die Schließungsdauer immer kürzer wird, während die Unterbrechungsdauer immer länger
wird.
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Die Erfahrung bestätigt diese Ergebnisse, und die Vorrichtung zur
Unterbrechung des Stromes durch Kontakte, welche einem konstanten Impuls durch einen
Stoßteil ausgesetzt sind, bei welchem nur die Freigabefrequenz von der Frequenz
des Zündzyklus abhängt, und dessen Bewegungsgröße jedesmal von dieser Frequenz unabhängig
ist, gewährleistet eine kräftige Zündung, und zwar sowohl beim Anlassen wie auch
bei Drehzahlen des Motors, bei welchen wenigstens mittels der Batterie und einer
Spule unter Benutzung der üblichen Unterbrechungsmittel kein Funke erzeugt werden
kann.