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Dynamomaschine. Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Einrichtungen
und besonders auf kombinierte Zünd- und Beleuchtungssysteme für durch Verbrennungskraftmaschinen
angetriebene Fahrzeuge und sonstige Zwecke. Sie besteht in der Schaffung einer neuen
Zündeinrichtung für- die Kraftmaschine, die die Vorteile der Batterie- und elektromagnetischen
Zündung in sich vereinigt. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung
einer einfachen Einheit zum Zünden und zum Laden,der Batterie, die sich. für Motorfahrzeuge
und besonders für Motorräder eignet.
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Die Erfindung weist noch andere vorteilhafte Merkmale auf, die in
der folgenden Beschreibung angegeben sind, in -der die auf der Zeichnung dargestellte
Ausführung der Erfindung des näheren behandelt ist. Die Erfindung ist nicht auf
die dargestellte Ausführung beschränkt, viehmehr kann dieselbe auch in anderer Form
zur Ausführung gelangen.
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In der gegenwärtigen Praxis werden für die Zündung von Verbrennungskraftmaschinen
entwederBatterie- oder magnetelektrische Zündung oder häufig auch beide Zündungsarten
verwendet. Bei der Batteriezündung kann man noch bei geringen. Geschwindigkeiten
der Maschine einen guten Funken erzielen, jedoch treten bei höheren Geschwiindigkeiten
nach,dieserRichtung hin Schwierigkeiten auf. Bei der magnetelektrischen Zündung
kann man sowohl bei gemäßigten als auch bei hohen ' Geschwindigkeiten einen guten
Funken erzielen, jedoch ist diese Zündungsart bei geringen Geschwindigkeiten .unwirksam.
Die Einrichtung nach der Erfindung besitzt die Vorteile der Batteriezündung bei
geringen Geschwindigkeiten und diejenigen der magnetelektrischen Zündung bei hohen
Geschwindigkeiten. - Dies ist dadurch erreicht worden, daß man einen magnetischen
Kreis vorsieht, der einen Erzeuger und einen Umformer enthält. Durch die Wirkung
des Umformers wird bei geringen Geschwindigkeiten ein starker Funken erzeugt, während
der Erzeuger schwach ist und eine wachsende Geschwindigkeit die Umformerwirkung
schwächt und zur Verstärkung der Erzeugerwirkung dient, wodurch. bei allen Geschwindigkeiten
ein starker Funke erzielt wird. Des weiteren ist die Konstruktion der vorliegenden
Einrichtung so, d'aß außer den erzielten Merkmalen der Zündung noch Gleichstrom
:erzeugt wird, der zur Verstärkung der Einrichtung und zurn Laden der Batterie dient.
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Die Zeichnung veranschaulicht in Abb. z eine Ausführungsform der Erfindung
im teilweise schematischen Schnitt. Abb.2 ist ein Schaltungsschema des Zünd- und
Beleuchtungssystems mit dem Erfindungsgegenstand.
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Die vorliegende Anordnung enthält einen mit einer Wicklung 3 und einem
Kommutator q. versehenen. Anker z, der von einem Gestell 5 aus magnetischem Material
umgeben ist. Dieses Gestell ist zweckmäßig. lamelliert und an einem Ende mit einem
vorspringenden
Polschuh 6 versehen, der vornehmlich eine glatte
Fläche aufweist und den Anker 2 teilweise umgibt, so daß der magnetische Leitungswiderstand
dieses Teiles des magnes tischen Kreises im wesentlichen konstant bleibt. Auf gegenüberliegenden
Seiten des Gestells sind zwei gezahnte Polschuhe 7 und 8 vorgesehen, .die den Anker
ebenfalls teilweise umgeben, und deren Zähne dieselbe Winkelteilung wie die Ankerzähne
haibben. Zwischen den Polschuhen 7, 8 ist ein den Anker ebenfalls teilweise umgebender
gezarhnter Polschuh 12 vorgesehen, dessen Zähne 13 die gleiche Teilung haben und
so angeordnet sind, daß sie bei Übereinstimmung,der Zähne g der Polschuhe 7 und
8 mit den Zähnen des Ankers .in bezug auf diese letzteren eine versetzte Lage einnehmen.
Zur Erleichterung der Anordnung des mittleren Polschuhes 12 sind dessen Enden mit
.den Enden der seitlichen Polschuhe 7 und 8 verbunden, durch welche Anordnung auch
das Ausstanzen des Gestells und sämtlicher Polschuhe aus einem Stück ermöglicht
wird. Obwohl diese Verbindung der Enden an den Polschuhen ein geringes Streuendes
Kraftlinienstromes. ermöglicht, so kann dies -doch, wie sich- herausgestellt hat,
vernachlässigt werden, da es aus später angegebenen Gründen die Wirksamkeit der
Anordnung nicht verringert. Der mittlere Polschuh 12 kann aber auch, wenn, gewünscht,
von den seitlichen Polschuhen 7 und 8 getrennt sein, wie dies durch die punktierten
Linien bei 14 angegeben ist.
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Der obere Teil des Gestells 5 ist mit dem mittleren Polschuh iz durch
einen Lamellierten Kern 15 magnetisch verbunden, der als Polschuh dient.
Dex untere Polschuh 6 ist mit einer Magnetisierungsspule 16 versehen, diel vornehm
lich im Nebenschluß zum Anker 2 liegt, wähZend der obere mittlere Polschuh i5 eine
Niederspannungswicklung 17 und eine Nochspannungswicklung 18 für Zündungszwecke
trägt.
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Durch die Drehung des Ankers werden dessen Zähne zuerst mit den Zähnen
der seitlichen Pole 7 und 8 und sodann mit den Zähnen 13 .des oberen Polschuhes
15 .in Übereinstimmung gebracht, woraus sich eine schnelle Veränderung des Kraftlinienstromes
durch ,len oberen .Polschuh 15 und die darauf befindlichen Wicklungen 17 und
18 ergibt.
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Die Nieder- und Hochspannungswicklungen 17 und 18. sind in Reihe geschaltet,
und das äußere Ende der Hochspannungswicklung ist mit der Zündkerze ig oder einer
anderen Zündeinrichtung verbunden. Die Anschlüsse der Wicklungen 17 und 18 sind
mit einer Seite eines Unterbrechermechanis- . raus 2x verbunden, dessen Betätigungsdaumen
, 22 vornehmlic11 auf der Ankerwelle angebracht wind, während' die andere Seite
des Mechanismus :2i mit der Ankerbürste 23 verbunden ist. Die Vorrichtung ist in
Anwendung bei einer einzigen Zündkerze dargestellt, jedoch wird bei einer Mehrzylindermaschi.ne
der Unterbrechermechanismus so konstruiert, daß er die hierbei auftretenden Erfordernisse
erfüllen kann. Zu den Ankerbürsten 23 und 24 ist eine Akkumulatorenbatterie 25 parallel
geschaltet, deren Stromkreis mit einem Schalter 26 versehen ist. Mit der Batterie
ist ein Stromkreis mit einer eingeschalteten Lampe 27 oder einer anderen stromverzehrenden
Anordnung verbunden, in den ebenfalls ein Schalter 28 eingeschaltet ist. Die Ankerbürste
24, das freie Ende der Niederspannungswicklung 17, eine Seite der Nebenschlußspule
16 und eine Seite der Bat-' terie sind unter sich und mit der Erde verbunden.
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Zwecks Anlasseis der Maschine wird der Schalter 26geschlossen, so
daß Strom von der Batterie durch das Nebenschlußfeld 16, den Anker 2 und die Niederspannungswicklung
17_ fließt, wenn der Unterbrechermechanismus geschlossen ist. Durch eine geringe
Drehung des Ankers wird der Unterbrecher geöffnet, so daß der Strom durch die Niederspannungswicklung
unterbrochen wird und auf diese Weise die Wicklungen 17 und 18 gezwungen
werden, als Umformer zu wirken und an der Kerze ig einen Funken zu erzeugen. Bei
Zunahme der Maschinengeschwindigkeit nimmt die Umförmerwirkung infolge der schnellen
Wirkung des Unterbrechers schrittweise ab, jedoch ruft die Zunahme der Geschwindigkeit
einen schnell variierenden Kraftlinienstrom durch den mittleren Pol-. schuh 15 und
die Wicklungen 17- urid i8 ,desselben hervor, erzeugt so ein hohes Potential und-
dient so zur Beibehaltung eines starken Funkens.
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Die Niederspannungswicklung 17, die als erster Umformer beim Anlassen
wirkt, ,dient zum Abdrosseln -des Hochspannungsstromes, wenn der Funke nicht nötig
ist, was während der Zeit, wo der Unterbrecher geschlossen ist, der Fall ist. Durch
die Niederspannungswicklung 17 fließt, außer wenn sie durch den Anker, das Feld
und die Batterie bei geschlossenem Unterbrecher kurzgeschlossen ist, ein Strom,
der den mittleren Polsehul15 in einer Richtungmagnetisiert und die Verschiebung
des Kraftlinienstromes und infolgedessen die Erzeugung des Hochspannungsstromes
während dieses Zeitraumes verhindert. Das Schaltungsschema enthält keinen selbsttätigen
Schalter zum Schließen des Ankers, wenn das richtige Batteriepotential erreicht
worden ist. Ein solcher Schalter
kann aber, wenn gewünscht, angewendet
werden. Bei einer kleinen Einheit; wie sie z. B. für ein Motorrad erforderlich ist,
ist er indessen nicht wesentlich, weil hier der Anker- und Bürstenwiderstand verhältnismäßig
groß sind und eine nicht zu beanstandende Stromgröße vorhanden ist, und zwar nur
dann, wenn der Regelungsschalter geschlossen ist und die Maschine nicht gedreht
wird. Sobald die Maschine anläuft, wird unmittelbar ein Potential erzeugt, das hinreichend
groß ist, um. nicht nur den Stroma.bfluß aus der Batterie zu verhindern, sondern
sie auch zu laden. Es ist zu beachten, daß der sich schnell ändernde Kraftlinienstrom
in dem oberen Teil der Maschine die Stromerzeugung in dem Anker nicht stört, weil
sich der Kraftlinienstrom, wenn er nicht durch den mittleren Polschuh 15 geht, zwischen
den Polschuhen 7 und 8 auf jeder Seite teilt, so daß ein in,dem Anker an einer Stelle
infolge der gezahnten Polschuhe erzeugtes Potential entgegengesetzt ist und durch
eine Erzeugung an einer anderen Stelle in der entgegengesetzten Richtung neutralisiert
wird. Die Umformerwirkung stört auch nicht die Erzeugung eines Stromes in dem Anker,
da der Kraftlinienstrom durch den unteren Polschuh C im n-esentlichen konstant bleibt,
ungeachtet der in den oberen Polschuhen stattfindenden Wechsel, weil die Anordnung
dieser Polschuhe derart ist, daß der magnetische Leitungswiderstand des magnetischen
Kreises im wesentlichen konstant .bleibt. Dies wird durch das Vorhandensein und
die Wirkung der seitlichen Polschuhe 7 und 8 erleichtert. Zur Erregung können natürlich
auch permanente Magnete verwendet werden, in welchem Fall dann die Feldspule 16
weggelassen werden kann.