DE307536C

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Publication number: DE307536C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,/

. beansprucht. .

Die gebräuchlichen zweipoligen magnetelektrischen Zündmaschinen, durch die bei jeder Umdrehung zwei Zündspannungen erzeugt werden, haben Nachteile, wenn es sich 5· um die Zündung von sehr schnellen vier- oder sechszylindrigen Viertaktverbrennungskraf t-.maschinen handelt, die mit 2500 bis 3500 Umdrehungen in der Minute umlaufen. Das gleiche ist der Fall bei acht-..oder zwölf-' zylindrigen Viertaktverbrennungskraf tmaschinen, auch wenn diese verhältnismäßig langsam betrieben werden. Die Nachteile bestehen darin, daß infolge der Einwirkung der Fliehkraft auf den beweglichen Unterbrecherkon-■■ takt häufig die Zündung aussetzt, und daß ferner die für den Antrieb der Zündmaschine nötigen Getriebe bei hohen Geschwindigkeiten

ungünstig wirken. . ' ·

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese ■ Übelstände durch eine Anordnung, durch die die Entstehung von mehr als zwei Zündspannungen während jeder Umdrehung der Zündmaschine ermöglicht, ist. Dies ist dadurch erreicht, daß in der Richtung der Ankerachse aneinandergereiht eine Mehrzahl von Magnetpolpaaren derart angeordnet ist, daß die Pole, eines jeden Paares gegen die Pole der übrigen Paare in der Umlaufrichtung des Ankers versetzt sind. Infolge dieser Anordnung ent- -^r steht während einer Ankerumdrehung so oft, wie Magnetpole an dem Anker entlang gruppiert sind, ■ ein Kraftlinienwechsel in einem dieser Magnetpolsysteme, und dieser Kraftlinienwechsel erzeugt eine starke Kraftlinienänderung im Feld der Ankerspule. Diese Kraftlinienänderungen können alle oder zum Teil zum Zünden ausgenutzt ."werden, indem in dem Unterbrecher so viel; Ablenknocken vorgesehen werden, wie Kraftlinienwechsel bei einer Umdrehung auftreten; oder, weniger.

Auf den Zeichnungen sind zwei Ausfüh-T rungsformen der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt nach ! der Linie 1-1 der Fig. 2 durch eine ;_Ausführungsform mit zwei aneinandergereihten Pol- 45, paaren. Fig. 2 und 3 sind hierzu Querschnitte 'nach, den Linien 2-2 und 3-3 von Fig. 1. ' Fig. 4 veranschaulicht eine Außenansicht mit i zum Teil weggebrochenen Magneten·■· Fig. 5 : stellt den zu dieser Ausführungsform, gehöri-: • gen Unterbrecher in einer Stirnansicht dar, ,· während Fig. 6 das Schaltungsschema zeigt. : Fig. 7 ist ein Längsschnitt durch eine zweite I Ausführungsform mit drei aneinandergereihten Magnetpolpaaren.' Die Fig. 8, 9 und 10 ; sind hierzu Schnitte nach den Linien 8-8, 9-9 und 10-10 von Fig. 7. Fig. 11 zeigt wieder einen zugehörigen Unterbrecher, und, Fig. 12 ·' das Schaltungsschema.

Bei der' Ausführungsform nach de'h Fig. 1 ;bis 6 besitzt die magnetelektrische Zündma- ^schine einen der gebräuchlichen Doppel-T- .... Anker i mit den zwei Polschühen 2, der in 'den Lagern 3 ruht und mit einer Primärwick-

.-lung 4 und einer Sekundärwicklung 5 versehen ist. Das feststehende Feld besteht aus zwei permanenten Hufeisenmagneten 6 und 7, die in der Achsrichtung des Ankers aneinandergereiht sind. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist bei jedem dieser Magnete der eine Schenkel 6' und 7' kürzer als der andere Schenkel 6" und 7". "Dabei liegen der kurze - Schenkel 6' des einen Magneten und der lange

1.0 Schenkel 7'' des anderen auf einer und derselben Seite, während der kurze Schenkel 7' des zweiten Magneten und der lange Schenkel 6" des ersten Magneten auf der gegenüberliegenden Seite liegen.

.15 Die Pole 8' und 8" des Magneten 6 sind, wie die Fig. 2 und 3 ebenfalls erkennen lassen, um·. 90⁰ versetzt zu den Polen 9' und 9" des Magneten 7. Alle Pole sind gegen den senkrechten und den wagerechten Durchmesser des Ankers um 45⁰ versetzt, liegen also auf den in den Fig. 2 und 3 punktiert gezeichneten schräg verlaufenden Durchmessern.

Aus Fig. ι ist ersichtlich, daß der Magnet 6 und seine Pole 8' und 8" in der Achsrichtung länger sind als der Magnet 7 mit den Poleng' und 9", so daß der Magnet 6 auch noch den Ankerdeckel 15 überdeckt. Hierdurch wird nicht nur das Aussehen der ganzen Zündmaschine verbessert, sondern es erhalten auch die vier Zündspannungen bei jeder Umdrehung im wesentlichen den gleichen Wert innerhalb des ganzen Zündbereiches. Das wird dadurch erreicht, daß den Polen des breiteren Magneten 6 ein schmalerer Teil des Ankereisens gegenübersteht. Die aneinanderstoßenden Magnetschenkel 6' und 7" haben dieselbe Polarität, sind also beispiels\veise Nordpole, während die gegenüberliegenden Schenkel 6" und 7' die entgegengesetzte Polarität haben. Die Pole des Ankers bestreichen also bei j eder Urndrehung zwei Pole der einen und alsdann zwei Pole der entgegengesetzten Polarität.

Auf der Ankerwelle sitzt in an sich bekannter Weise der Unterbrecher, der den geerdeten Kontakt 10 und den isolierten Kon-, " takt 10' besitzt, die beide mit dem Anker umlaufen. An einem feststehenden Ring 12 sind vier in gleicher Entfernung voneinander . stehende Ablenknocken angeordnet. Der Ring 12 kann in an sich '■ bekannter Weise mittels eines Hebels 28 zum Zwecke der Zündzeit-. punktverstellung verstellt werden. Der eine Pol der Primärwicklung 4 ist an den Unterbrecherkontakt 10' angeschlossen (Fig.· 6), während der andere Pol durch Verbindung mit dem Kern des Ankers geerdet ist. Der Kondensator 13 sitzt fest am Anker und ist einerseits mit dem isolierten Unterbrecherkontakt 10' und andererseits mit dem Anker-

■60 kern verbunden. Die Bürste 14 ist in Eingriff mit dem den Kondensator umgebenden, aus Messing bestehenden Ankerdeckel 15 und verbindet dadurch den Ankerkern unmittelbar mit dem Magnetgestell.

Die beiden Pole der Sekundärwicklung sind mit den Verteilersegmenten 16 und 16' verbunden, die in zwei Isolierringe 17 und 17' auf entgegengesetzten Seiten eingelassen sind. Diese Verteilersegmente laufen mit dem Anker um und kommen dabei nacheinander in Berührung mit zwei feststehenden Gruppen von je vier federnden Schleif bürsten 18 und 18', von denen Leitungen zu den isolierten Elektroden der Zündkerzen führen. Es ist also, wie auch .das Schema von Fig. 6 erkennen läßt, beispielsweise ein Achtzylindermotor angenommen.

Die beschriebene Ausführungsform läßt sich nämlich unmittelbar mit der Kurbelwelle einer achtzyjindrigen Viertaktmaschine kuppein. Hierbei entsteht in der Sekundärwicklung 5 eine Zündspannung jedesmal, wenn die Polstücke 2 des Ankers den Zwischenraum zwischen den Polen eines j eden der Magnete 6 und 7 überschreiten, wobei in demselben' Augenblick der Unterbrecher durch einen der Ablenknocken 11 den Strom unterbricht. Infolge der Versetzung der Polpaare der beiden Magnete 6 und 7 um 90⁰ überschreiten also die Polstücke 2 des Ankers bei jeder Umdrehung des letzteren zunächst einen Zwischenraum zwischen den Polschuhen des einen und dann einen Zwischenraum zwischen den Polschuhen des anderen Magneten, hierauf wieder einen Zwischenraum zwischen den Polschuhen des ersten und schließlich wieder einen Zwischenraum zwischen den Polschuhen des zweiten Magneten, so daß also ein solcher Zwischenraum bei j eder Umdrehung viermal überschritten wird. Während der Anker in dem Bereich des einen Magneten über einen Zwischenraum hinweggeht, bestreicht er im anderen Magneten die Polschuhe.

Die beim Übergang : der. Polstücke des Ankers über einen Zwischenraum des einen Magneten erzeugte Zündspannung ergibt sich "".■ aus der gleichzeitigen Unterbrechung des Primärstromkreises an den Unterbrecherkontakten und der Ablenkung der magnetischen Kraftlinien aus ihrer ursprünglichen Bahn durch die Polstücke 2 und den Steg 1 des Ankers in die neue Bahn, die ausschließlich durch die Polstücke führt. Die Zeit dieses Kraftlinienwechsels genügt vollständig, um in der Sekundärwicklung S eine ausreichende Zündspannung zu erzeugen. Der während dieses Vorgangs in dem anderen Magneten auftretende Kraftliniennuß beeinflußt die ' Zündspannung nicht merklich, weil sein Weg durch die Polstücke und den Steg des Ankers in diesem Augenblick sich nicht wesentlich ändert. . ' ,

Um den Übertritt von Kraftlinien aus dem einen in "den anderen Magneten zu verhindern, ist es empfehlenswert, wenn auch nicht unbedingt nötig, die innerhalb der beiden Magnete liegenden 'Teile des Ankerkernes magnetisch gegeneinander zu isolieren, indem man eine dem Ankerquerschnitt entsprechend gestaltete Trennungsscheibe 19 aus Messing einfügt. Das gleiche geschieht durch Einschaltung einer hufeisenförmigen Scheibe 20 aus Aluminium zwischen die beiden Magnete 6 und 7. Die Grundplatte 2,1 und die Stirnwäride 22 und 23 des Magnetgestelies, von denen die letztere das Verteilergehäuse 24 trägt, bestehen ebenfalls aus nicht magnetischem Metall, z. B. aus Aluminium.

Die beschriebene Ausführungsform läßt sich, wie bereits erwähnt, unmittelbar auf der Kurbelwelle einer achtzylindrigen Maschine anordnen und demgemäß mit der Geschwindigkeit des Motors selbst antreiben, so daß ein Übersetzungsgetriebe fortfällt. Man kann sie aber auch in Verbindung mit sechs, zwölf oder einer beliebigen Anzahl von Zylindern verwenden, wenn man sie mit^ einer entsprechenden Übersetzung antreibt. Auch ist ersichtlich, daß bei der beschriebenen Ausführungsform ' das Verteilergetriebe wegfällt, ' wenn man einen Verteiler wählt,: bei dem Funken bei jeder Zündung gleichzeitig an zwei hintereinander geschalteten Zündkerzen auftreten. Selbstverständlich kann man aber auch einen Verteiler wählen, der in sonst üblicher Weise von der Zündmaschine mit einer Übersetzung von 2 : 1 angetrieben wird. Die in den Fig. 7 bis 12 dargestellte Ausführungsform läßt sich auch unmittelbar mit der Kurbelwelle einer Viertaktmaschine mit sechs oder zwölf Zylindern kuppeln. Der Aufbau dieser Ausführungsform entspricht im wesentlichen demjenigen ,der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 6. Nur sind bei dieser zweiten Ausführungsform drei Hufeisenmagnete 25, 26 und 27 aneinandergereiht, deren Polpaare je um 60° gegeneinander versetzt sind, wie dies die Fig. 8, 9 und 10 erkennen lassen.

Benutzt man bei dieser Ausführungsform einen Unterbrecher mit sechs Ablenknocken und einen entsprechend eingerichteten Verteiler, so kann man die Zündmaschine unmittelbar mit der Kurbelwelle einer zwölfzylindrigen Viertaktmaschine kuppeln. Nimmt man einen Unterbrecher mit nur drei Ablenknocken, so kann man nur jede zweite Zündspannung zum Zünden benutzen und alsdann die Zündmaschine unmittelbar mit der Kurbelwelle einer sechszylindrigen Viertaktmaschine kuppeln.

Bei dieser Ausführungsform sind nur bei den Magneten 26 und 27 die einen Schenkel kurzer als die anderen, während der Magnet 25 gleich lange Schenkel besitzt. Bei letzterem liegen die Polschuhe 25' und 25" in der Höhe des wagerechten Durchmessers=· des Ankers, während die Pplschuhe 26', 26":; und 27', 27" nach entgegengesetzten Richtungen um je 6o° gegenüber den Polschuhen des Magneten 25 versetzt sind. Auch hier sind die Magnete 25 und 26 wieder in achsiaier Richtung langer als der Magnet 27, so daß auch hier alle während einer Umdrehung erzeugten Zündspannungen im wesentlichen gleich sind. Die auf derselben Seite liegenden Schenkel der drei Magnete haben die gleiche Polarität.;

Der Unterbrecher hat bei der dargestellten Ausführungsform gemäß Fig.. 11 nur drei Ablenknocken 11. Die Verteilersegmente 16, 16' sind in diesem Falle in den beiden Isolierringen 17, 17' um 120° versetzt. Zur Erzielung des erforderlichen Bereiches der Zündzeitpunktverstellung erstreckt sich j edes dieser Segmente auf ungefähr 65⁰ des Scheibenumf anges. -

Wie ersichtlich, werden bei dieser Anordnung nur drei der während einer Drehung des Ankers auftretenden Zündspannungen zum. Zünden ausgenutzt. Jede zweite Zündspannung wird dadurch unterdrückt, /daß der Primärstrom in diesem Augenblick am Unterbrecher nicht unterbrochen wird, sondern kurzgeschlossen bleibt Selbstverständlich kann man aber durch die Anordnung von sechs Ablenknocken, die um je 6o° voneinander entfernt sind, auch alle sechs Zündspannungen einer j eden. Umdrehung ausnutzen und alsdann die /Zündmaschine mit einem zwölfzylindrigen Viertaktmotor kuppeln.

Auch bei dieser Ausführungsform läßt sich natürlich ein Verteiler gewöhnlicher Art mit der halben Kurbelwellengeschwindigkeit antreiben, um abwechselnd in jeder Zündkerze einen Funken zu erzeugen. Auch kann man Verteilervorrichtungen anwenden, die aus einem Vorverteiler und einem Hauptverteiler bestehen derart, daß in jedem Zündzeitpunkt der Zündstrom nur einer einzigen Zündkerze zugeführt wird. /

Claims

Patent-Ansprüche:

ι. Magnetelektrische Zündmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß in der Richtung der Ankerachse eine Mehrzahl von Magneten aneinandergereiht und magnetisch voneinander isoliert sind, deren Pole so angeordnet sind, daß die Pole des einen Magneten gegenüber den Polen der übrigen Magnete in der Umlaufrichtung des Ankers versetzt sind. :
2. Magnetelektrische Zündmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ., der letzte in der Reihe der Magnete so

viel breiter ist als die übrigen, daß er den einen Kondensator umfassenden Aiikerdeckel überdeckt, wobei die stärkere Wirkung des breiteren Magneten durch die schwächere Wirkung des ihm gegenüberliegenden 'schmäleren Ankereisens aufgehoben wird.
3. M"agneteiektrischeZündmaschine nach ■ . Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker in einzelne den verschiedenen .zugehörigen' Polpaaren entsprechende Ab-. . schnitte zerlegt ist, .die in bekannter Weise magnetisch; voneinander isoliert sind und ..eine gemeinsame Wicklung tragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.