-
Doppelte elektrische Zündungsanlage für Explosionskraftmaschinen.
- Die Erfindung betrifft eine doppelte elektrische Zündstromanlage für Verbrennungskraftmaschinen,
die einen Magnetapparat und eine Akkumulatorenbatterie umfaßt, von denen
jede Einzelvorrichtung unter ganz bestimmten Umständen benutzt wird. Die
Batterie sorgt für den Zündstrom, beim Anfahren des Wagens oder beim Anlaufen des-
Motors und noch während des langsamen Ganges. Der Magnetapparat arbeitet dagegen
bei voller Geschwindigkeit der Maschine. Mit der Batterie ist eine selbsttätige
Vorrichtung verbunden, die ihren Stromkreis beim Anhalten das Motors abstellt. Sämtliche
nötigen Stromverbindungen bei den verschiedenen Einschaltungen geschehen im übrigen
selbsttätig, ohne daß,der Maschinist mit irgendeiner-Handhabung einzugreifen braucht.
-
Auf der Zeichnung 'ist ein Ausführungsschema der neuen Einrichtung
gemäß der Erfindung Peispielswei)se veranschaulicht.
-
Abb. i stellir das Schaltungsscheina für die doppelte Stromzuführung
dar.
-
Die Abb. 2, und 3 sind ein Vertikalschnitt bzw. eine Ciberansicht
eines selbsttätigen Kommutators, der dazu bestimmt ist, in den einzigen Stron-werteiler
des Magnetapparats entweder den hochgespannten Strom der Stromspule oder denjienigendes
Magnetapparats selbst hineinzuleiten.
-
Abb. 4 stellt- den selbsttätigen Unterbrecher -dar, der beim Anhalten
des Motors für das Öffnen ides Stromkreises der Batterie sorgt.
-
In Abb. 5 -ist ein abweichendes Ausführungsbeispiel der Schaltungsaillage
veranschaulicht. -
Um die Wirkungsweise des ganzen Sy-
stems leichter
verständlich zu machen, seien zunächst die dazu benötigten Apparate beschrieben.
-
Der selbsttätige Unterbrecher des Batteriestroms (Abb, 4) besteht
im wesentlichen aus einem Gehäuse i, welches durch eine weiche Membran 2 abgeschlossen
ist und durch eine Rohrleitung 3 mit dem Saugrohr des Motors in Verbindung
steht. Die Membran:2 kann durch eine Feder 4 in der- Richtung, abwärts angezogen
wertden und trägt einen zentralen Bolzen 5, der auf dem Wege durch die Feder
4 und durch deren metallische B-efestigungsvorrichtung 6 mit dem Stromleiter
7 in Verbindung steht, der seinerseits an-,die- Batterie,- angeschlossen
ist. Gegenüber
von dem Bolzen 5 befindet sich im Deckel des
Gehäuses i ein zweiter Bolzen 8, der mittels der Stromleitungg an den Schwachstromkreis
einer Spule oder eines Transforiii,ators angeschlossen ist. Solange der Motor stillsteht
und in dem Gehäuse i kein Unterdruck herrscht, sind die Bolzen 5 und
6 voneinander getrennt. Beim Anlaufen dagegen, d. h.' wenn der Unterdruck
im Saugrohr einen Höchstwert erreicht und wenn das Gasabsperrorgan mir schwach geöffnet
ist, wird die Mernbran 2 infolge des Unterdrucks an-Cr -d es findet eine Berührung
zwigezogen, un schen den Bolzen 5 und 8 statt, wodurch der Batteriestromkreis
mit der Schwachstromspufe geschlossen wird. Alsdann sorgt die Batterie für die Zündung.
Sobald der Motor in Gang gekommen ist, nimmt der Unterdruck :in der Saugleitung
ab, und bei einem Z,
,gewissen '\#Tert, der von der Spannung der Feder4 abhängig
ist, wird letztere den Batteriestromkreis öffnen. Als(-lann geschieht die Zündung
durch den Magnetapparat allein. Auf alle Fälle wird der selbsttätige Unterbrecher
beim Stillstand des Motors, wenn nämEch in der Saugleitung kein Unterdruck herrscht,
für das selbsttätige Öffnen des Batteriestromkreises sorgen.
-
Der selbsttätige Stromwender -ernäß Abb. 2 und 3 ist wie folgt
gebaute An einer zentralen Achse ii sitzt ein zweiariniger, metallischer Schwenghebel
io, der außerdem mit einem Arm oder einer Platte 12 fest ver-.bund-en ist, gegen
die ihn eine Zwischenlegscheibe 13 isoliert. Die Platte 1 -9 wird
beständig von einer Feder 14 in eine bestimmte Einstellung zurückgezogen, so daß
eines der Hebelenden io das Bestreben hat, gegen einen Bolzen 15 angeddickt
liegen zu bleiben, zu welchem durch einen Leitungsdraht 16 der Strom des Magnetapparats
geführt ist. Wenn dieser Strom hindurchftießt, gelangt er in den Hebel io und von
dort durch die Drehachse des metallischen Schwenghebels in den Leitungsdraht i8,,der
zum Verteiler des Magnetapparats führt. Das andere Ende des Hebels io kann sich
an einen zweiten Bolzen ig anlegen, der am. Gehäuse befestigt ist und eine Anschlußstelle
für die Drahtleitung 2o darbietet, die von der Hochspannungsspule her-Z, kommt.
Die Eisenplatte 12 dient gleichzeitig als Anker für die Elektromagnete:2i und 2-2,
deren Spulen in einem Zweigstrom rler Batterie liegen.
-
Die W- irkungsweise ist f olgende: Die in den Abb. i bis
3 dargestellte Einstellung der Organe ents richt dem Stilll# - p stande
des Motors. Im Gehäuse i des selbsttätigen Unterbrechers ist der Unterdruck gleich
Null, und bei getrennten Kontaktpolen 8 und 5 ist der Stromkreis der
Batterie B ,geöffnet. Andererseits wird, da der Motor stillsteht, voin Magnetapparat
IN kein Strom geliefert.
-
Wenn man den Motor anlauf en läßt und (lie Gaszuströmung durch ein
-i#£bsperrorgan abgedrosselt ist, windder Unterdruck im Gebäuse i sehr groß, so
daß die Membran:2 angesaugt wird und eine Berührung zwischen den Kontakten
5 und 8 stattfindet. Der Schwachstrom der Batterie läuft dann durch
die primäre Spule des Transformators 23.
Dadurch, daß aber der Kontakt zwischen
5
und 8 hergestellt ist, strömt ein Nebenstrom 2 1', 22,' des
Batteriestroms B in die Elektfoniagnete 21 und 22, die den L-isenanker 1:2 anziehen,
der an der Spindel ii sitzt. Dadurch wird der Kontakt zwischen dem Hebel io und
dem Bolzen 15 unterbrochen, während zwischen dem Hebel io und dem Bolzen ig eine
Berührung eintritt. Der Hochspannungsstroin des Transformators wird daher durch
,diesen Bolzen 19 und die Spindel i i zur Anschlußstelle 17 und von
dort zum -#Terteiler D
des Magnetapparats geleitet, so daß die Zündkerzen
des Motors gespeist werden.
-
Wenn die Geschwindigkeit des Motors steigt und die für die Batteriezündung
vorgesellene Grenze überschreitet, überwindet .die Feder 4 den schwächer werdeaden
Unterdruck, innerhalb des Gehäuses i, und der Kontakt zwischen 5 und
8 reißt ab. Die Erregung der Elektromagnete 21 und 2,2- hört auf, und die
Feder 14 holt,den Schwenkhebel io wieder an den Bolzen 15 zurück. Letzterer
überträgt also wieder Strorn. durch die Spindel i i auf die Anschlußstelle 17 der
Leitung 18, und der Strom des Magnetapparats zum Verteiler und zu den Zündkerzen
ist hergestellt.
-
Die Einzelteile der Anlage befinden sich alsflann in der auf der Zeichnung
dargesteIlten Einstellung, die also nicht nur die Stillstandslage ist, sondern auch
diejenige für den Gang mit großer Geschwind!igkeit.
-
Zusammengefaßt hat die Wirkungsweise folgende besonderen Merkmale:
i. Bei Stillstand der Maschine ist der Batteriestrom unterbrochen, Die Batterie
befindet sich also in einem offenen Stromkreis.
-
2: Im Augenblick des Anlaufens und während des Ganges mit geringer
Geschwindigkeit -wird die Zündung seitens der Batterie besorgt.
-
3. Während eles Ganges der. Maschine mit großer Geschwindigkeit
geschieht die Zündiung :durch den Strom des Magnetapparats.
-
In jedem Falle dient ein einziger Stromverteiler, nämlich derjenige
des Magnetapparats, dazu, den Zündkerzen Strom von einer Stromquelle zuzuführen,
sei es von der Batterie oder sei es vom Magnetapparat selbst.
In
der Ptayjis wird man diese allgemeine Anordnung durch Vorrichtungen ergänzen, deren
Aufgabe darin besteht, die Betriebssicherheit zu erhöhen.
-
In diesem Sinne muß der in Abb. 4 dargestellte selbsttätige Unterbrecher,
der bei Stillstand des Motors die Batterie ausschalten soll, mit Einrichtungen ausgestattet
sein, die gestatten, s - eine Selbstf;itigkdt für den Fall, daß der Strom
einmal versagt, zeitweilig aufzuheben. Wenn das Versagen am Magnetapparat liegt,
muß die- Zündung dauernd--durch di#e, Batterie zustande- kommen" und es muß eine
dauernde Berührung zw.iq(zhezi-,den-Kontakten, 5 und 8 stattfind
' en. - Wenn dagegen der Fehler, an der -Bätterie
-liegt" muß _dafür gesorgt,sein, daß ihre Einschalttirig unmöglich ist, Der
eelbsttätige-Unterbrecher besitzt für die erste, _Fehlermöglichkeit ein Exzenter224,
welches sich dauernd- an, die Membran 5 anlegt und welches von außen her
mittels eines KnOPfee 25 beldienbar ist. In- der Einstellung, die-
auf der * Zeichnung an egeben ist und - die
9 , ,
.dem normalen Betriebe entspricht, läßt das Exzenter 24 der Membran
die- volle Bewegung#sfr,eiheit#- Wenn man aber das Exzenter um i8o' dreht, so bleibt
die- Membran ständig angehoben, und die- Kontakte 5 und
8
bleiben in ständiger- Berührung. Die Batterie versorgt dann allein die Zündung.
-
Falls an der Batterie eine Unregelmäßigkeit vorl<:,omKffen
- sollte, bedie - nt man-.sich eines inder zum Gehäuse.
- t - führenden Rohrleitung befindlichen Hahnes 26, - der für gewöhnlich
offen steht: W enn die Batterie- eimnal dauernd ausgeschaltet sein soll, weil sie
versagt, so genügt es, den.Hahn:26 zu schließen, und bei jeder beliebigen
- Gechwindigkeit des Motors bleibt dann dag Gehäuse i derr Wirkungen des
Unterdrucks entz(2gen. Die Meinbran i bleibt unbeweglich, und der Kontakt zwischen
5 und 8 bleibt unterbrochen. In gleicher Weie ist die Anlage zu bedienen,
wenn im Transformator eine Störung vorkommen sollte.
-
Abb. S zeigt in weitergehender Vollständigkeit ein Schaltungsschema
voll ähnlicher Wirkung wie Abb. i, welches mit den nötigen Einrichtungen ausgestattet
ist, um folgenden Anforderungen zu genügen: i. Da der Prirnärstrorn des Transformators
nicht zu vernachläss,igen ist, _könnte es vorkommen, daß ein Funke im Unterbrechtingsaugenblick
des selbsttätigen. Unterbrechers überspränge, wodurch - die Wirkungsweise
der ganzen Anlage bei Unterdruck gestört würde und wodurch die Kontakte sich schnell
abnützen würden. Es ist daher zweckmäßig, eine Abstellmöglichkeit für den Prii-närstroni
des TransfZrmators zu hab.en. - 2-. Es könnte vorkommen, daß der Magnetapparat
einmal dauernd in Tätigkeit bliebe und dadurch -den Betrieb der Anlage stören könnte,
wenn der Abstand zwischen den Kontakten in dem selbsttätigen Stromwender für Hochspannung
nicht ausreicheh sollte. Es -erweist sich daher als zweckmäßig, den Primär-strom
des Magnetapparats kurzschließen -zu können, um diesen Übelstand zu vermeiden.
-
In Abb-5, ist gezeigt, wie &r selbsttätige Unterbrecher auf das Solenoi.d27
einwirkt. In der Vörrichtung 2,3 und in M befinden sich die Spulen für Schwachstrom
und Starkstrom des Transformators bzw. des Magnetapparats. Mit den Bezugszeichen
C und C
,sind die, Kondensatoren dieser Apparate bezeichnet,
- w.ähreqd die Unterbrechungsvorrichtungen R - und R' heißen. Eine
Feder 4' wirkt dem Soleno#d 27 entgegen. Der Kern H des Solenoids ih an>-die
Erdleitung T angeschlossen, - ebensoi wie die untere Scheibe 12'
des
Stromwenderz. Die obere Platte io' ist isoliert. . # --. Blei lang.samem,
Gang der Maschine tritt Kontakt im- -Gehäuse i wegen Unterdruckes ein. Der
Batteriestrom fließt alsdann in den Elektromagneten:27, der Kern H wird -hineingezogen
und dde Scheibe 1:2' schließt kurz und setzt )die Kontaktstellen a, 'b und
c mit der Gehäuseinasse in leitende Verhindung. ,Das besag»t: - -!die- Primärspule
-des Magnetapparats wird kurzgeschlossen, -und ihre Sek:undärspule ist unterbrochen,
(der Primärstrom des Transformators ist geschlossen" ebenso wie dessen Sekundärstrom.
-
.. Bei großer Maschinengeschwindigkeit oder bei Stillstand
wird das Solenoid:27 nicht erregt, die Feder 4' tut ihre Wirkung, und durch die
obere Scheibe io wird zwischen d und e eine leitende Verbindung geschaffen.
_ Der Magnetapparat tritt in Tätigkeit, während der Primärstrom des Transformators
unterbrochen itst.
-
Wohlverstanden ist der in Abb. 5 dargestellte,Stromiwender
nur als ein Ausführung-sbeilspiel gewählt, auch die Arbeitsweise der Kernanziehung
eines Solenoids. Es könnte auch mit gleichem Erfolge eine sich drehende Vorrichtung
gewählt werderr und zu diesem Zwecke ein paar Anschlagbolzen an der iisolierten
Scheibe 13' vorgesehen werden. Man könnte auch noch andere Einzelteile anders gestalten,
insbesondere die Einrichtungen, die getroffen -sind, um den selbsttätigen Unterbrecher
des Batteriestroms im einen oder im anderen Sinne fest einzustellen. Eine einzige
- mechanische Handhabe könnte anstatt -des- Halms, und des iin Abb- 4 dargestellten
Exzenters
die Membran in einer oder der an-deren ihrer äußersten Lagen festhalten, nämlich
in derjenigen des dauernden Kontaktschlusses oder in -derjenigen der daunden Offenstellung.
Dasselbe Ergebnis, welches darin besteht, entweder die Batterie oder den Magnetapparat
einzeln arbeiten zu lassen, könnte mittels des Stromwenders selbst erreicht werden,
indem man in beliebiger Weise 4en Hebel io derart festhält, daß er mit dem einen
oder mit dem anderen der Ahschlagbolzen 15 bzw. 19 in Berührung bleibt-