DE1438716B1

DE1438716B1 - Abreissmagnetzuender

Info

Publication number: DE1438716B1
Application number: DE19631438716
Authority: DE
Inventors: Richard Halm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-01-11
Filing date: 1963-01-11
Publication date: 1971-02-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Abreißmagnetzünder, insbesondere für Gasbrenner und Brennkraftranunen, mit einem schließ- und öffenbaren im wesentlichen rechteckigen Magnetkreis, der einen stabförmigen Permanentmagnet und mehrere Kraftlinienleitstücke hat, von denen eines mindestens eine Spule trägt und von denen ein anderes schwenkbar ist und im ausgeschwenkten Zustand an zwei Stellen vom Magnetkreis getrennt ist.
Ein bekannter Abreißmagnetzünder hat ein in einer Spule geführtes Kraftlinienleitstück, auch Anker genannt, dessen Führungsbahn in der Spule aus einem isolierenden Werkstoff besteht. Damit sich der Anker an zwei Stellen vom Kraftlinienleitorgan abhebt, ist eine am Anker und am Kraftlinienleitorgan anstehende, plattenförmige Stütze vorgesehen, welche in je eine Ausnehmung am Kraftlinienleitorgan und am Anker eingreift.. Die Stütze vermag also nur zu ihr gerichtete Kräfte' aufzunehmen. Die Längsführung des Ankers hat den Nachteil, daß die Führungs- oder Gleitbahn leicht verschmutzt, wodurch Störungen in der Abreißbewegung des Ankers auftreten können, insbesondere wenn sich größere Schmutzteilchen zwischen der Führungsbahn und dem Anker festsetzen. Infolge des Lagerspieles in der Gleitführung des Ankers wird bei rüttelnder Beanspruchung des insbesondere bei einer Brennkraftramme eingebauten Abreißmagnetzünders die Führungsbahn stark beansprucht, und es können auch Drahtbrüche in der die Führungsbahn umgebenden Spule auftreten (deutsche Patentschrift 1088 763).
Ein anderer bekannter Magnetzünder weist ein lose angeordnetes, schwenkbares Kraftlinienleitstück auf, das von den magnetischen Kräften in seiner Ruhelage gehalten wird, in welcher der Magnetkreis geschlossen ist.
Das Kraftlinienleitstück ist an einem Ende in einem Halterahmen geführt und weist einen Schlitz auf, der von einem im Halterahmen befestigten Bolzen durchsetzt ist. Eine über dem Kraftlinienleitstück verlaufende Feder stützt sich in ihrer Mitte am Kraftlinienleitstück und an ihren Enden am Halterahmen einerseits und an einem Betätigungshebel andererseits ab, der um den das Kraftlinienleitstück durchsetzenden Bolzen schwenkbar ist. Durch Schwenken des Betätigungshebels wird die Feder zum Abheben des Kraftlinienleitstückes gespannt, so daß diese an seinem im Halterahmen geführten Ende vom benachbarten festen Leitstück abhebt. Der bekannte Magnetzünder hat zwei Magnetkreise. In Ruhelage liegt das abhebbare Kraftlinienleitstück auf einem Leitstück des ersten und des zweiten Kreises auf. Einer der beiden Magnetkreise weist einen Luftspalt auf, der dem Magnetfluß einen kleineren Widerstand entgegensetzt als der andere Magnetkreis bei abgerissenem Kraftlinienleitstück, dessen Widerstand aber wieder größer ist als der andere Magnetkreis bei geschlossenem Kraftlinienleitstück. Hierdurch läßt sich zwar in zwei Spulen ein Strom induzieren, wegen des Widerstandes im Luftspalt ist dieser Strom trotz des großen Aufwandes nur wenig größer als bei einem Zünder mit nur einem Magnetkreis. Der bekannte Magnetkreis kann nur für die Erzeugung einer Niederspannung verwendet werden. Das zu bewegende Kraftlinienleitstück überspannt eine Rechteckseite, so daß eine verhältnismäßig große Masse bei dessen Abreißen zu bewegen ist. Bei einer besonderen Ausbildung des Kraftlinienleitstückes hat dieses eine kreiszylindermantelförmige Gestalt seines dem Innern des Abreißmagnetzünders zugewandten Teiles. Neben der zu bewegenden großen Masse ist hier die Reibung an den aufeinander gleitenden gewölbten Flächen im Bereich des die Spule tragenden Kraftlinienleitstückes beträchtlich, was der anzustrebenden raschen Abhebebewegung des abhebbaren Kraftlinienleitstückes entgegensteht (USA.-Patentschrift 2 567 290).
Bei wieder einem anderen Abreißmagnetzünder bilden ein Paar Permanentmagnet- und Kraftlinienleitstücke ein Rechteck. Das abzureißende Kraftlinienleitstück erstreckt sich über die längste Seite des Rechteckes. Einem schnellen Abreißen dieses Kraftlinienleitstückes steht seine träge Masse und die erforderliche Führung auf einer geraden Bahn entgegen. Die das bewegbare Kraftlinienleitstück führenden Teile sind einer starken Beanspruchung unterworfen und entsprechend ausgebildet. Da wegen der bei einer Translationsbewegung auftretenden großen Reibung und wegen der Masse des Kraftlinienleitstückes zum Erreichen einer bestimmten Abreißgeschwindigkeit oder einer bestimmten Zündleistung eine gewisse Baugröße nicht unterschritten werden kann, ist der bekannte Abreißmagnetzünder für Anwendungsgebiete ungeeignet, bei denen es auf eine kleine Bauform ankommt (britische Patentschrift 217932).
Schließlich ist noch ein Pendelmagnetzünder für Brennkraftrammen bekannt, bei dem ein Permanentmagnet mittels eines Hebels in unterschiedliche Lagen zu schwenken ist, wobei eine Feder den Permanentmagneten in einer bestimmten Lage zu halten sucht. In dem ferromagnetischen Kreis wird durch Betätigen des Permanentmagneten ein Wechselfeld erzeugt (deutsche Patentschrift 853 001).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine von einer Gleitbahn unabhängige Führung zu schaffen und durch besondere Ausbildung des Kraftlinienleitstückes und dessen Führung seine Abreißgeschwindigkeit zu vergrößern. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine zwischen dem Permanentmagnet und dem die Spule tragenden Kraftlinienleitstück liegende Rechteckseite des Magnetkreises aus dem schwenkbaren Kraftlinienleitstück und einem hierzu in Reihe liegenden festen Kraftlinienteilleitstück besteht und daß das schwenkbare Kraftlinienleitstück an einem in Ruhelage sich etwa parallel zur Rechteckseite erstreckenden Schwenkhebel fest angebracht ist, an dem eine übertragerfeder angreift, über die allein die Betätigungskraft auf den Schwenkhebel aufzubringen ist. Wegen der Unterteilung der Rechteckseite des Magnetkreises kann das schwenkbare Kraftlinienleitstück mit verhältnismäßig geringer Masse ausgebildet sein, welche durch die auf den Schwenkhebel wirkende Federkraft stark zu beschleunigen ist. Der Schwenkhebel kann sehr leicht ausgebildet werden, er ist in einem verhältnismäßig kleinen Schwenklager sicher und mit geringer Lagerreibung geführt. Wegen der Erzielung einer hohen Abreißgeschwindigkeit läßt sich eine hohe elektrische Leistung des Magnetzünders erreichen. Die Anordnung einer übertragerfeder ergibt eine weiche Betätigung des Abreißmagnetzünders. Der erfindungsgemäß ausgebildete Abreißmagnetzünder kann in sehr kleinen Abmessungen gebaut und damit auch für ein Taschenfeuerzeug verwendet werden. Das Kraftlinienleitstück kann -in weiten Grenzen nach freier Wahl ausgebildet werden. Es kann mindestens eine der an das Kraftlinienleitorgän anzulegenden Anlageflächen des Kraftlinienleitstückes und die zugeordnete Fläche des Kraftlinienleitorgans insbesondere unter einem Winkel von 45° schräg zur Richtung des Kraftlinienverlaufes verlaufen. Eine schräge Berührungsfläche ergibt einen größeren Übergangsquerschnitt und damit einen geringeren Übergangswiderstand für die Kraftlinien. Auch kann ein aus der Spule herausragender Abschnitt des Kraftlinienleitorgans noch besonders befestigt werden, was bei einem mechanisch stark beanspruchten Magnetzünder von Bedeutung ist.
Außerdem läßt sich nach verhältnismäßig kleinem Schwenkweg des Haltegliedes beim Abreißen des Kraftlinienleitstückes an der dem Lager benachbarten Abreißstelle ein größerer Abstand bei einem schrägen Verlauf der Berührungsflächen erzielen als bei einer senkrecht zu den Kraftlinien verlaufenden Anlagefläche.
In der Zeichnung sind drei Abreißmagnetzünder als Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf das erste Ausführungsbeispiel mit abgenommenem Deckel, F i g. 2 einen Schnitt nach Linie H-II in F i g. 1, F i g. 3 verschiedene Teile des ersten Ausführungsbeispiels, F i g. 4 den in F i g. 3 dargestellten Teilen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechende Teile des zweiten Ausführungsbeispiels ohne elektrische Leitungsteile, F i g. 5 Teile des dritten Ausführungsbeispiels.
Ein stabförmiger Permanentmagnet 1 ist zwischen zwei ein Kraftlinienleitorgan bildenden Kraftlinienleitstück 3 und 4 eingesetzt, welche aus gegeneinander isolierten Blechschichten bestehen, die mit Hilfe von Nieten zusammengehalten sind. Die beiden Kraftlinienleitstücke3 und 4 sind jeweils etwa Uförmig ausgebildet. Das Kraftlinienleitstück 4 ist- von einem Zapfen 6 durchsetzt, der als Lager für einen Schwenkhebel 8 dient, welcher an seinem vom Zapfen 6 durchsetzten Ende das Kraftlinienleitstück 4 gabelförmig umgreift und an seinem vom Zapfen 6 entfernten Ende in einem ebenfalls gabelförmigen Abschnitt ein Kraftlinienleitstück 10 aufnimmt, das den Kraftlinienleitstücken 3 und 4 entsprechend angepaßt ist. In der in F i g.1 dargestellten Lage der Teile bilden der Permanentmagnet 1 und die Kraftlinienleitstücke 3,4 und 10 einen geschlossenen magnetischen Kreis.
An dem Schwenkhebel 8 ist eine abgewinkelte Übertragerfeder 12 befestigt, deren freies Ende sich längs des Permanentmagneten 1 erstreckt. In einem Gehäuse 14 ist ein Schwenkzapfen 16 gelagert, der durch einen Deckel 17 des Gehäuses 14 hindurchgeführt ist. Das Gehäuse 14 und der Deckel 17 bestehen aus nichtmagnetischem Werkstoff. An dem aus dem Gehäuse 14 herausragenden Schwenkzapfen 16 ist ein Bedienungshebel 18 aasgeklemmt und an seinem im Gehäuse 14 verlaufenden Ende ein mit der Feder 12 zusammenarbeitender Hebel 20 aus nichtmagnetischem Werkstoff befestigt.
Ein Schenkel des Kraftlinienleitstückes 3 ist von zwei Spulen 22,23 umgeben, welche unmittelbar auf dem Kraftlinienleitstück befestigt sind. In einer Ecke des Gehäuses 14 ist ein Kondensator 25 untergebracht. Auf dein Kraftlinienleitstück 4 ist unter Zwischenlage eines Isolierstückes 27 ein Kontaktträger 29 angebracht, der zusammen mit dem Kraftlinienleitstück 4 und dem Isolierstück 27 mit Hilfe von zwei Schrauben 31 und 31' am Gehäuse 14 befestigt ist. Der Kontaktträger 29 trägt eine als Blattfeder ausgebildete Kontaktfeder 32, welche an ihrem freien Ende einen Kontaktabschnitt 33 aufweist, der mit einem am Kondensator angebrachten Kontaktglied 34 zusammenarbeitet. Der Kontaktabschnitt 33 und das Kontaktglied 34 bilden einen Schalter 33, 34. An dem Schwenkhebel 8 ist im Bereich des Kraftlinienleitstückes 10 ein Abhebeglied 35 vorgesehen, das mit Hilfe einer Schraube 36 befestigt ist und ein Langloch zum Einrichten in seine Betriebslage aufweist.
. Am Gehäuse 14 ist ein isoliertes Leiterstück 37 befestigt, das mit der Spule 22 verbunden ist und zu einer Elektrode 39 einer Zündkerze führt, deren andere Elektrode 40 mit der Masse 41 verbunden ist. Der die Kontaktfeder 32 aufweisende Schalter 33, 34 liegt zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Spulen 22 und 23 und der Masse 41, und der Kondensator 25 liegt parallel zum Schalter 33, 34. Das Ende der Spule 23 ist über eine Leitung 42 mit der Masse 41 verbunden.
Der Abreißmagnetzünder wird durch Schwenken des Bedienungshebels 18 in Richtung des Pfeiles A betätigt, wodurch die übertragerfeder 12 gespannt wird und eine zunehmende Abhebekraft auf das Kraftlinienleitstück 10 ausübt. Sobald die von der gespannten übertragerfeder 12 auf das Kraftlinienleitstück 10 ausgeübte Abhebekraft die auf das Kraftlinienleitstück einwirkende Kraft des Permanentmagneten 1 übersteigt, wird das Kraftlinienleitstück 10 unter Schwenken des Schwenkhebels 8 um den Zapfen 6 von den beiden Kraftlinienleitstücken 3 und 4 abgehoben. Nach Überwindung der Kraft des Permanentmagneten wird das Kraftlinienleitstück praktisch reibungsfrei weit von den beiden Kraftliriienleitstücken 3 und 4 entfernt (F i g. 3).
Während der Abreißbewegung des Kraftlinienleitstückes 10 drückt das Abhebeglied 35 gegen die Kontaktfeder 32 und hebt den Kontakt 33 von dem am Kondensator 25 befestigten Kontakt 34 ab. Hierbei wird die in dem elektromagnetischen System erzeugte elektrische Spannung frei und springt als Zündfunke zwischen den Elektroden 39 und 40 über. Auf Grund der bereits geschilderten hohen Abreißgeschwindigkeit des Kraftlinienleitstückes 10 wird jeweils ein starker Zündfunke ausgebildet.
Wird nach dem Erzeugen des Zündfunkens der Bedienungshebel 18 losgelassen, so kehrt das Kraftlinienleitstück 10 auf Grund der magnetischen Anziehung in den Kraftlinienleitstücken 3,4 in seine in F i g. 1 dargestellte Ausgangslage zurück, worauf ein neuer Abreißvorgang eingeleitet werden kann. Die Rückkehrbewegung des Kraftlinienleitstückes 10 in seine Ruhelage kann durch eine nicht dargestellte Rückführfeder unterstützt werden.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 hat ebenfalls einen Permanentmagneten 1 und Kraft linienleitstücke 3', 4', welche an ihren Berührungsstellen mit dem Kraftlinienleitstück 10' jeweils einen anderen Winkel haben als das erste Ausführungsbeispiel. Bei einer schrägen Ausbildung des dem Kraftlinienleitstück 10' benachbarten Endes des Kraftlinienleitstückes 3' kann dessen aus der nicht dargestellten Spule herausragender Abschnitt noch am Gehäuse befestigt werden. Die insbesondere im Winkel von 45° zur Längsrichtung der Kraftlinienleitstücke verlaufenden Berührungsstellen ergeben eine große Berührungsfläche und damit einen geringen Übergangswiderstand für die Kraftlinien, so daß sich hier ein kräftigerer magnetischer Fluß ausbildet als unter sonst gleichen Verhältnissen. Der mit 8' bezeichnete Schwenkhebel ist außerhalb des Kraftlinienleitstückes 4' gelagert und weist an seiner Oberseite eine Feder 45 auf, an deren freiem Ende ein winkelförmiger Bedienungshebel 47 angreift, der bei 48 eine Lagerstelle hat. Der Schwenkzapfen 6' des Schwenkhebels 8' ist am Gehäuse befestigt. Das Spiel zwischen dem Schwenkzapfen 6' und dem Schwenkhebel 8' kann so groß sein, daß eine statisch bestimmte Auflage des Kraftlinienleitstückes 10' auf den Kraftlinienleitstücken 3' und 4' erreicht wird, wodurch sich eine satte Anlage zwischen den Kraftlinienleitstücken 3' und 4' und dem Kraftlinienleitstück 10' ergibt.
Von dem dritten Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 ist nur das Kraftlinienleitstück 10', das Kraftlinienleitstück 4', sowie Teile zum Abreißen des Kraftlinienleitstückes 10' dargestellt. Dieses Stück ist mit Hilfe eines Federstabes, z. B. einer Blattfeder 50, an dem Kraftlinienleitstück 4' befestigt. An dem das Kraftlinienleitstück 10' tragenden Ende der Blattfeder 50 ist unter Zwischenlage eines Zwischenstükkes 52 eine etwa U-förmig gebogene Feder 54 befestigt, an der ein winkelförmig ausgebildeter Bedienungshebel 47' angreift, der bei 48' eine Lagerstelle hat. Während des Abreißvorganges durch Betätigen des Bedienungshebels 47' wird die Blattfeder 50 vom Kraftlinienleitstück weggebogen. Es ist möglich, die Blattfeder 50 so auszubilden, daß sie in der in F i g. 5 dargestellten Lage unter Vorspannung steht.

Claims

Patentansprüche: 1. Abreißmagnetzünder, insbesondere für Gasbrenner und Brennkraftrammen, mit einem schließ- und öffenbaren im wesentlichen rechteckigen Magnetkreis, der einen stabförmigen Permanentmagnet und mehrere Kraftlinienleitstücke hat, von denen eines mindestens eine Spule trägt und von denen ein anderes schwenkbar ist und im ausgeschwenkten Zustand an zwei Stellen vom Magnetkreis getrennt ist, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß eine zwischen dem Permanentmagnet (1) und dem die Spule tragenden Kraftlinienleitstück (3) liegende Rechteckseite des Magnetkreises aus dem schwenkbaren Kraftlinienleitstück (10,10') und einem hierzu in Reihe liegenden festen Kraftlinienteilleitstück (4,4') besteht und daß das schwenkbare Kraftlinienleitstück (10,10') an einem in Ruhelage sich etwa parallel zur Rechteckseite erstreckenden Schwenkhebel (8) fest angebracht ist, an dem eine übertragerfeder (12) angreift, über die allein die Betätigungskraft auf den Schwenkhebel (8) aufzubringen ist.
2. Magnetzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem starr ausgebildeten Schwenkhebel (8,8') sein Lager (6,6') sich im Bereich der das schwenkbare Kraftlinienleitstück (10) aufweisenden Rechteckseite befindet und an seinem lagerseitigen Ende die übertragerfeder (12,45) angreift.
3. Magnetzünder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (6) des Schwenkhebels (8) an dem festen Kraftlinienteilleitstück (4) angebracht ist, das in Längsrichtung des schwenkbaren Kraftlinienleitstückes (10) liegt, und daß ein Ende der übertragerfeder (12) etwa senkrecht zum Schwenkhebel verläuft.
4. Magnetzünder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem vom Schwenkhebel (8) abgewandten Ende der übertragerfeder (12) ein Betätigungshebel (18) angreift.
5. Magnetzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel ein an seinem vom Kraftlinienleitstück (10') entfernten Ende fest angebrachter Federstab (50) ist, an dem entfernt von seinem Befestigungsteil eine zum Abreißen zu spannende Feder (54) angreift.
6. Magnetzünder nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem in dem Stromkreis der Primärspule liegenden und unter der Wirkung einer Feder schließenden Schalter, der von einem Kondensator überbrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkhebel (8) ein Abhebeglied (35) zum Öffnen des Schalters (33, 34) aufweist.
7. Magnetzünder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Bereich des Schwenkhebels (8) am Kraftlinienleitstück (4) angebrachte Kontaktfeder (32) an ihrem freien Ende einen Kontaktabschnitt (33) trägt, der mit einem am Kondensator (25) unmittelbar angebrachten Kontaktglied (34) zusammenwirkt, wobei der Kontaktabschnitt und das Kontaktglied den selbsttätig schließenden und vom Betätigungsglied zu öffnenden Schalter (33, 34) bilden. $.
Magnetzünder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftlinienleitstück (10,10') von der Seite gesehen im wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist.
9. Magnetzünder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem stabförmigen Permanentmagnet (1) gegenüberliegende Schenkel des L-förmig ausgebildeten Kraftlinienleitstückes (3) die Spule trägt.
10. Magnetzünder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (32) als Anschlag für das Kraftlinienleitstück (10) dient und zu dessen Rückführung beiträgt.