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magnetelektrischer Zündapparat mit umlaufenden Magneten. Gegenstand
der Erfindung ist ein magnetelektrischer Zündapparat mit umlaufenden Magneten und
ruhendem Anker, bei dem massive Magnete mit Lamellen-Polschuhen aus weichem Eisen
verwendet werden.
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Gemäß der Erfindung werden zwischen die Lamellen der Polschuhe eines
solchen Zündapparates in geeigneten Abständen eine oder mehrere Scheiben aus manetischem
oder nichtmagnetischem Material' eingefügt. Verwendet man Scheiben aus magnetischem
Material, so müssen diese (z. B. durch Anordnung von Schlitzen oder Löchern in den
Scheiben) so ausgebildet sein, daß ihr Querschnitt an einzelnen Stellen derart vermindert
ist, daß leicht eine örtliche Sättigung der Scheiben eintreten kann und infolgedessen
der liraftlinienfluß nach Möglichkeit gehindert ist, in unerwünschter Richtung zu
verlaufen. Vorzugsweise sollen die zwischengelegten
Scheiben aus
nichtmagnetischem Material, wie z. B. Messing o. dgl., bestehen, aber sie können,
wenn gewünscht, auch aus Eisen oder Stahl bestehen, in welchem Falle sie Schlitze
oder Löcher von solcher Gestalt oder Lage haben (s. z. B. Abb. 13 und 14
der Zeichnung, daß die andernfalls vorhandene Möglichkeit zulässiger .Streuung zwischen
benachbarten Teilen der Magnetpolschuhe oder zwischen zwei Teilen des Magneten,
zwischen denen ein Unterschied in der magnetomotorischen Kraft besteht, verhindert
wird. Bei der neuen Ausführung können die Polschuhe starr in ihrer gehörigen Lage
befestigt sein, und zwar mit nur geringer oder aber gar keiner Minderung ihres wirksamen
Querschnitts um den Raum, der gewöhnlich von Nieten oder sonstigen Befestigungsteilen
eingenommen wird. Die zwischengelegten Scheiben können so gestaltet sein, daß sie
einen Teil des Raumes einnehmen, der, um unzulässige magnetische Streuung zu verhindern,
zwischen dem Schuh und dem Magnetschenkel oder zwischen den Magnetschenkeln von
entgegengesetzter Polarität oder zwischen dem Magneten und dem ihn umgebenden ruhenden
Schuhen des Ankers belassen ist. In den genannten Raum können, ohne den Lamellenteil
der einzelnen Schuhe zu behindern, bequem Bolzen oder Niete eingesetzt werden, um
die Schuhe an jedem Ende an mit Flanschen versehenen Spindelverlängerungen bzw.
Wellenzapfen zu befestigen; diese Löcher können die Schuhe aber auch auf einem Teil
ihrer Peripherie überschneiden, wobei der andere Teil sich nur in den zwischengelegten
Scheiben befindet.
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Wenn eine Anzahl der zwischen entgegengesetzten Polen liegenden Scheiben
dadurch miteinander verbunden wird, daß Verlängerungen oder Ansätze die Spitzen
der Schuhe über den Magneten hinweg von Pol zu Pol überbrücken, so ergibt sich der
Vorteil, daß die Schuhe für die Nordpole und die Südpole des Magneten in einer Art
Käfig zusammengehalten werden, in den, nachdem die Schuhe und die obenerwähnten,
zwischenzulegende Verbindungen bildenden eisernen Lamellen angenietet oder auf andere
Weise befestigt sind, der Magnet eingesetzt werden kann, ehe das Ansetzen einer
oder beider mit Flanschen versehenen Spindelverlängerungen oder Wellenzapfen erfolgt,
die in den Lagern ruhen, in denen der vollständige bzw. fertige Läufer rotiert.
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. Ein weiterer Vorzug des erwähnten Rotors ist der, daß die Seiten
zwischen dem Nordpol und dem Südpol benutzt werden können, zu verhüten, daß der
Magnet in der einen oder anderen Richtung verschoben wird; außerdem werden die Polflächen
des Magneten in dichter Berührung mit den entsprechenden Flächen der Polschuhe gehalten.
Bei dieser Bauart wird vorzugsweise ein U-förmiger Magnet verwendet, und dieser
kann so angeordnet werden, daß er sich mechanisch im Gleichgewicht befindet; wenn
die eine oder andere Seite leichter ist, so kann sie ein zusätzliches Gewicht erhalten.
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Bei einer Anordnung, die der vorerwähnten ähnlich ist, indem eine
Anzahl der zwischengelegten Scheiben mittels Verlängerungen oder Ansätze verbunden
ist, die die Spitzen der Schuhe über den Magneten von Pol zu Pol verbinden, kann
jeder Polschuh mit einem keilförmigen oder zweckentsprechend anders gestalteten
Schlitz versehen sein, in den die Enden des Magneten passen, wodurch seitliche Verschiebung
des Magneten verhindert wird, ohne daß es nötig wird, zwischengelegte Scheiben zu
benutzen, die diesem Zweck gemäß gestaltet sind. Diese Ausführung bietet den Vorteil,
daß die Berührungsfläche zwischen dem Magneten utid den Polschuhen vergrößert werden
kann und gleichzeitig eine entsprechende Verminderung der Reduktanz an den Stoßstellen
erzielt wird. Wird, wie bei dieser Ausführung vorzuziehen ist, ein S-förmiger Magnet
verwendet, so wird noch der weitere Vorteil erhalten, daß der Magnet, die Polschuhe
und die zwischengelegten Scheiben symmetrisch angeordnet sind, so daß diese verschiedenen
Teile bei der Drehung des vollständigen bzw. fertigen Rotors mechanisch ausbalanziert
sind, was gegebenenfalls be- ! sonders herbeigeführt werden muß.
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Wenn nötig, kann der Magnetkörper aus einer Anzahl von Magneten von
entsprechend geringer achsialer Länge zusammengesetzt werden, wobei zwischen je
zweien ein Raum für eine nichtmagnetische Trennwand belassen wird, die in diesem
Fall, wenn nötig, dicker sein kann, da derjenige Teil der Fläche, der andernfalls
von dem Magneten eingenommen werden würde, nun freigemacht ist. Dies kann man gleich
vorteilhaft nutzbar machen, indem die Trennwand, wenn nötig, ganz bedeutend versteift
wird. Der Vorteil der Verwendung der zwischengelegten Trennscheiben ist der, daß
die Polschuhe dadurch bedeutend starrer gemacht werden und weniger von ihrer Querschnittsfläche
für Niete o. d11. in Anspruch genommen zu werden braucht.
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Die Erfindung ist auf Zündeinrichtungen anwendbar, die verschiedenartige
Magnetformen haben, gerade oder gekrümmte Magnete, z. 13. von S- oder U-F
orm, wobei die Polschuhe, die wieder aus einer Anzahl von Teilen mit zwischengelegten
Scheiben aus nichtmagnetischem Material oder aus Stahl: oder Eisen in der oben bereits
beschriebenen Form bestehen, solche Scheiben entweder in
massiver
Ausführung oder in Lamellenausführung haben können.
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Der Erfindungsgegenstand ist- in der Zeichnung in einer Anzahl von
beispielsweisen Ausführungsformen veranschaulicht.
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Abb. i zeigt teils in Seitenansicht, teils im achsialen Schnitt einen
vollständigen Rotor mit seinen Polschuhen und den zwischengelegten Scheiben.
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Abb. 2 ist eine schaubildliche Darstellung einer Ausführungsform der
nichtmagnetischen Scheiben.
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Abb. 3 ist ein Querschnitt in der Linie A-B der Abb. i.
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Abb. 4 ist eine schaubildliche Darstellung der aus Lamellen bestehenden
Polschuliansätze und der nichtmagnetischen Scheiben von der in der Abb. 2 gezeigten
Art, wobei die Wellenzapfen und der Magnet entfernt sind.
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Die Abb. 5, 6, 7 und 8 zeigen verschiedene Schnitte durch einige Ausführungsformen
des rotierenden Magneten nebst den dazugehörigen Polschuhen und den Mitteln zum
festen Verbinden beider Teile.
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Abb. 9 zeigt in einer der Abb. 6 entsprecheiiden Ausführung einen
Polschub auf einer zwischengele,-ten Scheibe aus nichtmagnetischem Material.
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Abb. io zeigt eine einzelne Zwischenlagscheibe von etwas veränderter
Ausführung. -Die Abb. i i und 12 zeigen noch zwei Seitenansichten von vollständigen
Rotoren mit angesetzten Wellenzapfen.
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Abb. 1 ; zeigt eine Zwischenscheibe aus magnetischem Material.
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Abb. 1 4. zeigt ihre Verbindung mit dem Magneten und den Polschuhen,
letztere im Querschnitt dargestellt.
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Was zunächst die Abb. i bis 4 betrifft, so sind die beiden Polflächen
des permanenten :Magneten i so angeordnet, daß sie an den entsprechenden Polschuhen
oder Ansätzen ; bei den Flächen 4 gut anliegen, so daß ein guter magnetischer Kontakt
erhalten wird. Diese Flächen dienen auch zur Lagebestimmung des :Magneten rechtwinklig
zu -einet- Drehungsachse. Bewegungen des Magiteten in der Ebene dieser Flächen und
im rechten Winkel zur Achse werden durch die Berührung zwischen der inneren Seite
der nichtmagnetischen Lamellen 7 an den Stellen 5 und 6 verhindert, Bewegungen des
Magneten in achsialer Richtung durch die Wellenzapfen und die Flansche 2. Um jedoch
zu verhüten, daß der Magnet zwangwcise zwischen den Flanschen 2 eingepreßt wird,
und da es besser ist, daß der ganze Druck, den die die Flansche haltenden Niete
o hervorrufen können, stuf die eisernen Lamellen und die messingnen Zwischenlagescheiben
7 konzentriert wird, ist ein Stück 12, das unter Druck etwas nachgibt, zwischen
den Magneten i und den Flansch 2 entweder nur an einem Ende oder an beiden Enden
eingeschaltet.
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Beim Zusammensetzen der Teile werden zuerst die Polschuhe 3 und die
nichtmagnetischen Lamellen 7 in der aus Abb. 4. ersichtlichen Weise miteinander
verbunden. Natürlich kann die Anzahl der Lamellen 7 jede beliebige sein. Die gewünschte
Anzahl von Lamellen 7 wird auf den vier Nieten 8 vereinigt, die Lamellen werden
fest gegeneinandergedrückt, und dann werden die Nietköpfe vernietet. Um sicher zu
sein, daß diese zu einer Einheit vereinigten Teile während des Nietens nicht gegeneinander
verdreht werden, kann man sich dabei einer Schablone o. dgl. bedienen. Die Anzahl
der Niete 8 kann nach Wunsch vermehrt oder vermindert werden. Um die bestmögliche
Berührung an den Flächen 4. zu erhalten, können diese zweckentsprechend bearbeitet,
z. B. aufgerieben werden,. ehe der Magnet eingesetzt wird. Dabei kann auch gleich
ein Abrichten bzw. Ablehren der Flächen 5 und 6 stattfinden. Die entsprechenden
Teile des Magneten werden auf die gewünschte Größe abgeschliffen, und dann wird
der Magnet zusammen mit etwas nachgiebigem Material ia so eingesetzt, daß die Endflansche
2 in die richtige Lage kommen. Dann werden Niete 9 eingesetzt, und während die Endflansche
unter Druck gehalten werden, werden die Niete festgenietet. Dadurch wird ein kompaktes
und festes Ganzes erhalten, wie Abb. 7 ein solches zeigt. Die Anzahl der Niete 9
kann nach Wunsch vermehrt oder vermindert werden, oder an Stelle von Nieten werden
Schrauben benutzt. Auf diese Weise werden die Polschuhe oder Ansätze sicher in der
gewünschten Lage befestigt und in dichter Berührung mit den Polflächen des Magneten
gehalten.
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Nachdem die Rotorteile miteinander verei_iigt sind, werden die Wellenzapfen
in üblicher Weise fertiggestellt; auch wird der Rotor auf den richtigen Durchmesser
gebracht. Die Polschuhe oder Ansätze 3 können für jeden beliebigen Winkel zwischen
den Spitzen ausgeführt werden, und falls größere Genauigkeit erfordert wird, als
sich auf dem gewöhnlichen Wege des Stanzen- erreichen läßt, können die Spitzen maschinell
bearbeitet werden, nachdem der Rotor im übrigen fertig zusammengesetzt ist.
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Bei der in Abb. 5 veranschaulichten Ausführung ist der Magnet i im
Schnitt und die getrennt voneinander gelegenen Lamellen-Polschuhe sind bei ; dargestellt.
7' sind die zwischengelegten nichtmagnetischen Scheiben. 8' sind die Hauptniete,
mittels deren die Teile i zusammengehalten werden. Diese Niete nehmen nur ganz wenig
von dem Polschuhraum
ein; außer ihnen sind noch kleinere Hilfsniete
8" vorhanden. 13 ist ein Ausgleichsgewicht, das in gehöriger Stellung mittels der
Flansche gehalten wird, die die Wellenzapfen an jeder Stirnseite des Rotors halten.
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Bei den nun folgeyiden Ausführungen sind die zwischengelegten Scheiben
ähnlich denen der Abb. i bis 4 gestaltet und bilden eine Art Käfig, der die Bewegung
des Magneten begrenzt und die Schuhe am Nordpol und am Südpol unabhängig von den
Flanschen jedes Endes zusammenhält.
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In der Abb. 7 steht der Magnet i mit den Polschuhen 3 mittels eines
keilförmigen Schlitzes in Verbindung, der in den Polschuhen vorgesehen ist, wodurch
der mechanische Ausgleich der Vorrichtung bequemer herbeigeführt werden kann, so
daß besondere Niete oder Gewichte zu diesem Zweck entbehrlich sind.
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In der Abb. 9 sind die zwischengelegten Trennscheiben in Stirnansicht
dargestellt, und die Polschuhe sieht man von vorn, wohingegen in Abb. 6 ein Ausgleichsgewicht
13 in den Käfig eingesetzt ist; außerdem sind besondere Niete 8"' vorhanden; diese
können aber schließlich auch weggelassen werden.
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Bei der in Abb. 8 veranschaulichten Ausführung sind nur ganz leichte
Niete 8" vorhanden, die durch die Polschuhe hindurchgehen. Schwere Niete sind gänzlich
weggelassen. Das Gebilde ist in sich genügend starr.
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Ein vollständiger Rotor, der gemäß dieser Erfindung ausgeführt und
mit einer Anzahl von zwischengelegten Scheiben versehen ist, und zwar in einer Bauart,
die eine Vereinigung der Abb. 8 (Magnetausführung) und io (Scheibenausführung) bildet,
ist in den Abb. i i und 12 dargestellt, wobei Abb. 12 um 9o° gegen Abb. i i verdreht
ist.
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Werden Zwischenscheiben aus magnetischem Material verwendet, wie sie
in Abb. 13 und 14 dargestellt sind, so sind in ihnen Löcher 1 4. oder Schlitze 15
vorgesehen, die so gelagert sind, daß ein Eisenweg von kleinem Querschnitt entsteht.
Die Löcher oder Schlitze dienen dazu, den Querschnitt des Eisenweges, der eine Streuungsmöglichkeit
für den Kraftlinienfluß bildet, so zu verringern, daß der Eisenweg sich leicht sättigt
und jede unzulässige Streuung, z. B. zwischen den Nord-und Südpolen des Magneten
(Abb. 14, links) oder zwischen den Polschuhen 3 und der Magnetkrümmung (Abb. 14,
rechts), verhindert wird.
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Gleichgültig, ob man Zwischenscheiben aus magnetischem oder nichtmagnetischem
Materialverwendet, ermöglicht die Erfindung, die Verringerung des wirksamen Querschnitts
der Polschuhe durch die Niete wesentlich kleiner zu halten, äls dies bisher möglich
war, da man die Niete oder sonstigen Stanzungsmittel so anordnen kann, daß sie entweder
nur in den Zwischenscheiben oder teils inner-, teils außerhalb der Polschuhe und
in den Zwischenscheiben liegen (Abb. 8). Aber selbst in dem Fall, wo die Niete vollständig
innerhalb der Polschuhe liegen, können viel kleinere Niete als bisher verwendet
werden, weil die Beanspruchung durch zentrifugale Wirkung durch die Zwischenscheiben
aufgenommen wird, so daß auch der wirksame Querschnitt der Polschuhe durch das Vorhandensein
der Niete weniger vermindert wird, als dies ohne Anwendung der Erfindung möglich
wäre.
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Bei all den verschiedenen Ausführungen des Rotors gemäß dieser Erfindung
können die Magnete und die anderen zum Bilden des Rotors erforderlichen Teile so
ausgebildet und angeordnet sein, daß der vollständige und fertige Rotor um seine
Drehachse herum ausbalanziert ist, gleichgültig, wo der wirkliche Schwerpunkt des
Magneten liegen mag. Anderseits kann der Magnet auch so ausgeführt und mit Bezug
zu den anderen Teilen angeordnet sein, daß sein Schwerpunkt mit in der Drehungsachse
des Rotors liegt.