DE2009125A1 - Medizinisch-chirurgische Absaugvorrichtung - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dlpl.-Ing. R. BEETZ «en.
DIpI-Ing. K. UAMPiIECHT

Dr.-Ing. R₁BEETZJr.
β M ü η c h β η 22, Steinsdorfstr. 1ß _{lm 15>}^γρ (15 . 428H ) 26 . 2 . 1970

H IT A CHI, LTD., T ο k" i ο (Japan) |

Gekaps e11β Stromunt erbre chungsvorri chtung

Die Erfindung betrifft eine gekapselte Stromunterbrechungsvorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere einen Verteiler oder Regler für Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen.

Ein Verteiler für Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen oder dergleichen hat eine Stromunterbrθchungsvorrichtung, eine· Vinkelvoreileinrichtung oder verstellbare Unterbrecherplatte und eine Verteileinrichtung» Eine Kappe des so aufgebauten Verteilers ist mit einer Mittelelektrode zur Zufuhr von Hochspannung und mit einer Anzahl von Umfangeelektroden versehen. Die zugeführte Hochspannung wird auf die Umfangselektroden über eine umlaufende Elektrode auf einer Welle verteilt, um dadurch die Zündkerzen

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der Brennkraftmaschine zu zünden· Dabei wird Ozon (O_) in Innern der Verteilerkappe durch die beim Verteilen entstehenden Funken erzeugt· Ozon entfaltet eine besonders starke Oxydationswirkung, so daß das Innere des Verteilers rostet· Auch wird die Alterung von Sehmierfett auf der Nockenfläche einer Nockenwelle und/oder von Schmiermittel auf den Einzelteilen beschleunigt, so daß sich diese Teile schnell abnutzen· Außerdem verbindet sich das Ozon mit Stickstoff, um Stickstoffoxyde im Innern der Kappe zu fc erzeugen, so daß eine Ableitung der Hochspannung zwischen der umlaufenden Elektrode und den Umfangselektroden in der Kappe stattfindet.

Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten sind bereits Belüftungseinrichtungen wie Belüftungslöcher in der Verteilerkappe oder dem Gehäuse vorgesehen worden. Das hat jedoch den Nachteil, daß Staub und/oder Schmutzwasser in das Innere des Verteilers durch die Belüftungslöcher eindringt· Daher, ist ein besonderes Augenmerk auf die Lage und die Größe der Belüftungslöcher in Abhängigkeit vom Befestigungsort des Verteilers und den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zu richten· Damit erschweren diese be-" kannten Maßnahmen die Konstruktion des Verteilers und seine Fertigung. Obwohl die Belüftungslöcher gute Ergebnisse unter gewissen Betriebsbedingungen gewährleisten, erlauben sie andererseits oft das Eindringen von Staub und/oder Schmutzwasser, so daß die Kontakte rosten, was der Bewegung des Unterbrechers abträglich ist. Venn außerdem der Verteiler einer Benzinatmosphäre wegen Irgendeiner Störung im Kraftstoffsystem ausgesetzt ist, erlauben die Belüftungslöcher den Durchtritt von Benzin, so daß das eingedrungene Benzin durch Lichtbögen während des Verteilvorgangs entzündet werden kann, was einen Brand verursacht.

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Besondere In Fahrzeugen, für die Sicherheit und Zuverlässigkeit vorrangig sind, ist dieser Nachteil der BelUftungslöcher sehr schwerwiegend. Auch bei anderen elektrischen Stromunterbrechungevorrichtungen für Fahrzeuge wie Regler, Relais oder dergleichen treten ein Rosten der Einzelteile und eine Beeinträchtigung des Schmiermittels und des Schmierfetts durch Funkenbildung auf·

Bs ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gekapselte

Stromunterbrechungevorrichtung für Fahrzeuge zu schaffen, ä bei der die unerwünschte Wirkung von durch die Funkenbildung erzeugtest Ozon unterdrückt wird. Insbesondere soll eine derartige Vorrichtung mit einem Katalysator zum Zersetzen von Ozon versehen sein, so daß das Rosten der Einzelteile und die Alterung von Schmiermittel und Schmierfett ausreichend unterdrückt werden können» Ferner soll eine derartige Vorrichtung feuersicher sein, d· h. vollständig von der Atmosphäre isoliert aoin, so daß das Eintreten von Staub, Schmutzwasser und Benzin in das Innere der Vorrichtung unterbunden ist. Schließlich soll die Vorrichtung besonders als feuerfester Verteiler für Brennkraftmaschinen geeignet sein.

Eine derartige StronunterbreChungsvorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse im wasentlichen die Atmosphäre gegen die Außenatmosphäre isoliert, und daß eine Katalysatorsäule, die einen Katalysator zum Zersetzen von Ozon enthält, in dem Gehäuse angeordnet ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen}

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Fig· 1 eine Aufeicht auf die Kappe eines erfindungsgemäßen Verteilers\

Fig. 2 einen Länge schnitt durch den Verteuert

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Teil, an den ein KatalyeatorbehMlter angeordnet ist ι

Fig. k einen Längsschnitt durch ein anderes AusfUh-

rungsbeispiel des erfindungegemäßen Verteilers)

Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Verteiler, woraus die Anbringung von Katalysatorbehältern ersichtlich ist)

Fig. 6 a eine perspektivische Ansicht des Hauptteils eines Reglers für Kraftfahrzeuge) und

Fig· 6 b eine perspektivische Ansicht eines Deckels des Reglere von Flg. 6 a.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Gehäuse 1 einstückig mit einest Antriebswellenlager 2 versehen, das eine Antriebswelle k trägt, die direkt sit insbesondere einer Brennkraftmaschine über Lagerbuchsen 3 und 3a gekuppelt ist. Sine Nockenwelle 5 ist lose auf die Welle k gesetzt. Die Nockenwelle ist an ihrem unteren Abschnitt mit einem Zeitgeberhebel 7 versehen, der in Eingriff mit einem Fliehgewicht 6 betätigt wird. Ein Läufer 9 hat eine umlaufende Elektrode 8 und ist am oberen Ende der Nockenwelle befestigt.

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Auf die innere Umfangefläche des Gehäuses ist durch Schrauben 28 eine Grundplatte 10 aufgeschraubt. Auf der Grundplatte 10 ist verschiebbar eine zweite Grundplatte 12 gelagert, die in Abhängigkeit von der Nockenwelle 5 bewegt wird, die einen Unterbrecher 11 antreibt. Die Nokkenwelle 5 verläuft durch die erste Bodenplatte 10. Ein Vakuumregler 13 ist gasdicht an der Außenseite des Gehäuses 1 über eine Dichtung 14 befestigt und treibt die bewegliche zweite Grundplatte 12 über eine Kupplung 15 an.

In Vorsprüngen A und 6 einer Verteilerkappe 16 sind eine Mittelelektrode 17 und Umfangeelektroden 18, 18a, I8b und I8c eingebettet. Die Mittelelektrode 17 wird in Kontakt mit der umlaufenden Elektrode 8 gehalten und ist wie bereits erwähnt von den Umfangselektroden 18, 18a, 18b und I8c umgeben« Die Verteilerkappe 16 ist gasdicht am Gehäuse 1 über eine dazwischenliegende Dichtung 19 befestigt, nämlich durch einen Spannbügel 20· Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein ozonzersetzender Katalysator 21, bestehend z_o B. aus Silber (Ag) und Aluminiumoxyd (AIgO,,), in entsprechenden Katalysatorbehältern 22, 22a, 22b und 22c enthalten, die an der Wand der Kappe 16 oder des Gehäuses 1 in der Nähe der Umfangselektroden gesichert sind, ' und wird zusammen, mit einem Katalysator Zk in Katalysatorbehältern 23 verwendet, die sich am Bodenabschnitt des Gehäuses 1 befinden.

Die Katalysatorbehälter 22, 22a, 22b, 22c und 23 sind z. B₀ Zylinder aus durchsichtigem Kunstharz. Jeder Behälter ist in ein Durchgangsloch 25 eingepreßt, das vorher in das Gehäuse 1 oder in die Verteilerkappe 16 gebohrt worden ist. Am äußeren Ende Jedes Behälters befindet sich ein lösbarer Verschluß 26, während am inneren Ende ein Gitter

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vorgesehen ist, ao daß die Gasdurchlässigkeit gewährleistet und gleichzeitig der Katalysator 21 oder Zk im Behälter festgehalten wird.

Außerdem kann in diesem Fall der Zustand des Katalysators im Katalyeatorbehälter beobachtet werden, wenn dieser aus transparentem Werkstoff gefertigt ist· Es sei hinsichtlich der Befestigung der Katalysatorbehälter darauf hingewiesen, daß auch Patronen verwendet werden können, wobei der Katalysator vorher in ein Patronengehäuse eingesetzt wird, von dem ein Ende über ein Gitter oder dergleichen luftdurchlässig ist und den Katalysator in Berührung nur mit der Luft im Innern des Verteilers hält. Bei Verwendung einer derartigen Patrone wird diese periodisch in Abhängigkeit von der zurückgelegten Wegstrecke des Kraftfahrzeuge oder der abgelaufenen Zeit ausgetauscht, wodurch nicht nur der Einbau des Katalysatorbehälters, sondern auch sein Austausch erleichtert wird.

Es soll jetzt die Arbeitsweise der eben beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert werden· Während des Betriebs der Brennkraftmaschine treten Hochspannungsfunken zwischen der umlaufenden Elektrode 8 und den Umfangselektroden 18, 18a, 18b und 18c auf, so daß Ozon (O_) erzeugt wird· Das Ozon wird gegen die Innenwand der Verteilerkappe 16 durch Gebläsewirkung des rotierenden Läufers 9 geblasen und durch den Katalysator 21 in den Katalysatorbehältern 22, 22a, 22b und 22c zersetzt. Das dann noch nicht zersetzte Ozon wird schließlich durch den zweiten Katalysator 24 zersetzt, der sich am Boden des Gehäuses 1 befindet, da Ozon bekanntlich schwerer als Luft ist und im Verteiler nach unten sinkt· Es sei aber darauf hingewiesen, daß das Ozon bereits dann sehr gut zersetzt wird,

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wann nur dar erate Katalysator in dar Näha dar Umfangeelektroden 18, I8a_f 18b und I8o vorhanden iat.

Es sollen jetzt weitere AusfUhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand τοη Fig. k und 5 erläutert werdenι

In der Nahe der umlaufenden Elektrode 8 und der Umfangeelektroden 18, 18a, I8b und 18c ie Innern dea Ver? tellera aind Behälter 29» die einen Katalyaator enthal- d

ten, im allgemeinen durch Befeatigungaachrauben 28 cub Befestigen der Grundplatte 10 geaichert. Daher wird ähnlich dem vorher beschriebenen AuafUhrungabeiapiel daa zwischen den Elektroden erzeugte Ozon absorbiert und durch den Katalyaator zerlegt. Der hier verwendete Katalyaator beateht aua eines aktiven Bestandteil und einer Trttgersubstanz, wobei der aktive Bestandteil das Ozon zersetzt, um ein Rosten und gleichzeitig ein Altern des Schmierfette zu verhindern, und ferner Stickstoffoxyde serlegt, ti» eine Alterung der Isolierung und ein Kriechen der Hochspannung zu unterbinden· Die Trägersubstanz dieser Katalysatorverbindung adsorbiert den Wasseranteil, um das Rosten zu vermeiden, und verteilt die aktive Substanz des Kata- { lysators, um dessen Wirkung zu erhöhen.

Von den Erfindern durchgeführte Versuche haben gezeigt, daß als ozonsersetzender Katalysator am geeignetsten sind: Silber, Aktivkohle, Kupferoxyd (CuO), Mangandioxyd (MnO₂), Platin, Palladium usw. Silber zeigte die stärkste Zersetzungswirkung, so daß, wenn Luft mit 1 bis 2 ppm Ozon in Kontakt mit Silber gebracht wurde, das in porösem Aluminiumoxyd dispergiert war, das Ozon so stark zersetzt werden konnte, daß es nicht mehr festgestellt werden konnte. Derartige Katalysatoren sollten zweokmäßi-

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gerweise von Irgendeiner geeigneten Trägeraubetanz getragen werden, -vorzugsweise von Granulat oder Pellets aus Aluminiunoxyd, Kieselmergel usw. Im Fall von Silber wird poröses Aluminiumoxydgranulat mit einer Lösung von Silbernitrat imprägniert, und anschließend wird dieses Granulat gesintert, um das Silbernitrat zu zersetzen· Durch das Zersetzen des Silbernitrats wird der Silberkatalysator freigesetzt und in Form eines Gemisches von metallischem Silber und Silberoxyd aufbewahrt. Ein Katalysator, bestehend aus Silber und Aktivkohle, wird erhalten, indem eine Lösung von Silbernitrat zum Imprägnieren von Aktivkohlegranulat verwendet wird, wonach das mit der Lösung imprägnierte Granulat geglüht wird. Im Fall von Kupferoxyd werden Kupfernitrat und Kieselmergel zusammengemischt und mit Wasser geknetet· Das geknetete Gemisch wird in Pellets oder Granulat verformt und dann erhitzt, um einen Kupferoxydkatalysator zu ergeben. Im Fall von Mangandioxyd kann Kaliumpermanganat verwendet werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden Kupferoxyd oder Mangandioxyd in Pulverform und Siliciummergel zusammengemischt und geknetet, und das so erhaltene geknetete Gemisch wurde in Pellets geformt, womit der gewünschte ozonzerlegende Katalysator fertig war. Silber zeigte die stärkste Zerlegungswirkung gegenüber Ozon· Daher können bei Verwendung einer Kombination von Silber mit dem CuO-Katalysator oder CuO-MnOg-Katalysator bessere Ergebnisse erwartet werden. Bei einem Versuch zur Erprobung der Erfindung wurde ein Katalysator mit Silber, getragen von Aluminiumoxydgranulat, für das Zersetzen von im Verteiler erzeugten Ozons zugeführt. Selbst nach einem ununterbrochenen Betrieb für einen Monat war eine Korrosion irgendwelcher Kontakte oder einer Änderung In der Farbe des Schalerfett· kaum bemerkbar. Durch derartige praktische Erpro-

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bungen ist bewiesen worden, daß die Erfindung «inen vollgekapselten Verteiler ermöglicht.

Durch Verwendung einer fertiggepackten, den Katalysator enthaltenden Patrone wird das periodische Auswechseln des Katalysators erleichtert, so daß es selbst für einen Fahrzeuglenker mit relativ geringem technischen Verständnis möglich ist, das Auswechseln nach einer gewissen Fahrstrecke oder Fahrzeit ohne viel Zeitaufwand durchzuführen.

Wie bereits erwähnt wurde, wird das im Verteiler erzeugte Ozon durch die Katalysatoren in den Katalysatorbehältern absorbiert und zerlegt, die in der Nähe der umlaufenden Elektrode und am unteren Abschnitt des Verteilers angeordnet sind, so daß ein Rosten infolge Ozon und/ oder eine Verschlechterung der Winkelvoreilcharakteristik verhindert werden kann· Die Alterung von Schmiermittel wie Schmierfett kann verlangsamt werden, so daß die ganze Vorrichtung länger arbeitete

Außerdem brauchen keine besonderen Belüftungslöcher vorhanden sein, so daß nicht die Gefahr des Eindringens von Staub und/oder Schmutzwasser durch die Belüftungslöcher wie beim bekannten Stand der Technik besteht* Da ferner eine vollständig gekapselte Konstruktion verwendet werden kann, tritt keine Flüssigkeit oder verdampftes Benzin in den Innenraum des Verteilers ein, so daß keinerlei Brandgefahr besteht, was den Verteiler äußerst sicher und zuverlässig macht.

Da, wie bereits erwähnt, erfindungsgemäß eine vollgekapselte Konstruktion verwendet werden kann, ist die Er-

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findung auch bei anderen Stromunterbrechern anwendbar, die unter der Einwirkung von Ozon und dem Eindringen von Staub und Schmutzwasser leiden·

Als weiteres Aueführungsbeispiel ist ein Regler gemäß der Erfindung in Fig· 6a und 6b gezeigt, wo eine Grundplatte 66 einen ebenen Abschnitt hat und Laschen 56 mit Löchern 58 zum Haltern des Reglers an einem Fahrzeuggehäuse vorgesehen sind· Auf dem ebenen Abschnitt der Grundplatte befinden sich zwei elektromagnetische Relais 6O und eine Katalysatorsäule oder ein Katalyaatorbehälter 62, die bzw· der einen Katalysator enthält. Die Katalysatorsäule 62 ist an der Grundplatte über einen Flansch 6k befestigt. Ein Gehäusedeckel 50 (vggl. Fig. 6b) ist auf der Grundplatt· 66 über Löcher 52 befestigt, die sich in einem Flanschteil 54 befinden, und Löcher 52a, die sich in einem Flanschteil 5h befinden, und Löcher 52a, die sich in der Grundplatte 66 befinden, so daß die Luft im Regler gegen die Atmosphäre isoliert ist·

Bei einem derartigen Aufbau wird während der Stromunterbrechung zwischen einem beweglichen Kontakt 70 und einem ortsfesten Kontakt 72 erzeugtes Ozon über kleine Löcher 68 in der Katalysatorsäule absorbiert und ausreichend durch den in der Katalysatorsäule untergebrachten Katalysator zerlegt, so daß sowohl die unerwünschte Wirkung des Ozons als auch das Eindringen von Staub und Schmutzwasser vollständig unterdrückt werden können.

Vie bereits erwähnt wurde, sind die üblichen Stromunterbrecher, die nicht gekapselt sind, wegen der Belüftung einer Korrosion infolg* Salz und Feuchtigkeit während des Transports durch ein Schiff ausgesetzt· Derartige Schwierigkeiten treten bei den erfindungsgemäßen Stroraunterbrechungsvorrlohtungen nicht auf, da sie vollgekapselt sind.

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Claims (2)

1. Patentanspruch·

   WGekapeelte Stromunterbrechungevorrichtung mit mindestens zwei Elektroden zur Erzeugung und Unterbrechung von Strom in einer ozonhaltigen Atmosphäre, deren Ozon durch Funkenbildung zwischen den Elektroden erzeugt wird, mit einem Antrieb zur Änderung des Abstande zwischen den Elektroden, um die Unterbrechung hervorzurufen, und mit einem Gehäuse zur Kapselung der Elektroden, wobei der Antrieb und die Atmosphäre sich im Gehäuse befinden, dadurch gekennzeichnet, dad das Gehäuse (50) im wesentlichen die Atmosphäre gegen die Außenatmosphäre isoliert, und daß eine Katalysatorsäule (62), die einen Katalysator zum Zersetzen von Ozon enthält, in dem Gehäuse angeordnet ist (Fig. 6a, b).
2. 2. Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere ein Verteiler für Brennkraftmaschinen, mit einer Stromunterbrechungeeinrichtung, einer Winkelverstell einrichtung und einer Verteilereinrichtung, wobei die zugeführte Hochspannung auf die Umfangeelektroden in Abhängigkeit vom Lauf der Brennkraftmaschine verteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Katalysator (21, Zk) in der Atmosphäre im Innern des Verteilers so angeordnet und gegen die AußenatmoSphäre isoliert ist, daß er in Kontakt mit dem in der Atmosphäre erzeugten Ozon kommen kann, so daß.der Katalysator das zwischen einer umlaufenden Elektrode (8) !und den Umfangeelektroden (18, I8a, 18b, 18c) erzeugte •,Ozon absorbiert und zersetzt.

   3· Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 2,

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   dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator (24) von mindestens einem Behälter (26) aufgenommen ist, von dem eine Seite zur Atmosphäre im Innern des Verteilers zeigt und mit einer gasdurchlässigen Trennwand (27) versehen ist, während sein übriger Teil aus einem transparenten Material besteht, und daß der Behälter lösbar am Verteiler befestigt ist.

   k» Stromunterbrechungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysatorbehälter eine leicht austauschbare Patrone ist.

   5· Stromunterbrechungevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator poröses Aluminiumoxydgranulat mit darin dispergiertem Silber ist.

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