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Zündmagnetgestell für Verbrennungsmotoren: Die Entwicklung der modernen
Verbrennungskraftmaschine weist eine Tendenz auf immer höhere Drehzahlen und immer
stärkere Kornpressionen auf, weshalb zu deren Zündung eine sehr kräftige Magnetkonstruktion
erforderlich ist, damit der Zündungsmagnet die heftigen Motorerschütterungen und
Vibrationen ertragen kann.
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Aus baulichen Rücksichten besteht das Gestell der üblichen Zündmagnettypen
aus mehreren Teilen, die man mittels Schrauben und Polzen zusammensetzt.
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Dieses System ergibt keine große \\ iderstandsfähigkeit, so daß die
Verwendung solcher Magnete bei modernen Verbrennungsmotoren stets mit Bedenken verbunden
ist, denn es kann immer vorkommen, d<11. infolge der heftigen Erschütterungen
die Schrauben und sonstigen Verbindungsorgane locker werden. l_s ist also jene Steifheit
gefährdet, die bei derartigen Zündapparaten eine unbedingte Anforderung darstellt,
weil solche Apparate für den Motorbetrieb eine große Bedeutung besitzen und gleichzeitig
sehr empfindlich sind; denn der Abstand zwischen den feststehenden und den beweglichen
Teilen ist gewöhnlich minimal und reduziert sich auf wenige Zehntelmillimeter.
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Bei dem aus einem Stück bestehenden Gestell dagegen ist das ganze
Magnetgestell in einem Stück gegossen und umfaßt auch die Magnetpolschuhe ; es vereinigt
also den Träger des rotierenden Teiles zu einem gedrängten steifen Ganzen und gewährleistet
somit eine volle Widerstandsfähigkeit des Magneten gegen alle 1'Lotorerschütterungcn
und Stöße.
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1)cr so gebattrte Zündmagnet kann in Verbin-
Jung
niit je;gliclier Votor<irt Verwendung finden, indem er lediglich eine im wesentlichen
bauliche Abänderung des normalen Magnettyps darstellt, gleiclize#itig aber findet
er seine natürliche Anwendung bei den.modernen Verbrennungs1,raft-Inaschine#ri,
welche wegen ihrer besonderen I'etrieb,verhältnisse eine besonders kriiftige lIagnetkOnStrnktion
bedingen.
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Pei Verwendung von in einem Stück gegossenen Magnetgestellen treten
jedoch eigenartige Erscheinungen auf, welche imstande sind, die elektrische Magnetwirkung
zti verschlechtern. Die gegenwärtige, Erfindung betrifft einen speziellen K unstgriff
hei der l l erstellting cler in einem Stück gegossenen Magnetgestelle, durch den
die erwähnten Erscheinungen und die daraus entstehenden 'Nachteile, vermieden sind.
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.Pei dem Gießen derartiger Magnetgestelle legt man vorher die lIagnetlolschulie
in , die das flüssige Metall aufnehmenden Aushöhlungen des Fornikastrns und der
Form ein, so daß nach erfolgtem Guß die PolschulifläcIte von dem auf-gegossenen
@4lcaa1l vollständig umgeben ist.
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Dieses :@Ictall bildet also um jeden Polschule einen in sich geschlossenen
Ring aus elektrisch gut leitendem Stoff, dessen Vorhandensein den Magnetbetrieb
durch die: daraus entstehenden eigenartigen Erscheinungen schädlich beeinflußt.
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Der bei der Umdrehung des Läufers von den Magnet erzeugte Fluß, welcher,
uin nach dem Läufer zti gelangen, die Polschuhe durchfließen muß, variiert fortwährend
an Stärke zwischen cinein Maximal- und einem Minimalwert, je nach der jeweiligen
Lage der Stirnfläche des Läuferkerns den Polschuhen gegenüber.
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Die Ringe aus elektrisch leitendem ;Metall, welche, wie gesagt, bei
Einblockgestellen die Polschuhe: umgeben, sind von induzierten Strömen durchflossen,
welche sich den Flußveränderungen entgegenzusetzen trachten. Solche Ströme be wirke#n
eine Schwächung des Maximalflusses und eine Verstärkung des Minimalflusses ein Vergleich
mit den -Maximal- und Miniinalflußwerten, die sich ergeben würden, wenn keine solche
Ringe da wären.
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Die Erscheinung wird noch kompliziert durch den I'influl.l des während
des Magnetbetriebes die I'riinfirwicklung der Artnatur durchfließenden Stroms (Arinaturreaktion).
Jedenfalls ist es eine leicht festzustelle=nde Tatsache, daß bei finit Hohen Geschwindigkeiten
arbeitenden Zündinagneten das Vorhandensein des die Polschuhe umgebenden Metalls
eine erhebliche Steigerung des Primärstroms zur Folge hat.
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Unter diesen Verhältnissen tritt also ein C'berschuß an Primärstrom
ein, welcher den @Iagnetbetrieh nachteilig bee#influßt, weil dieser l`berschuß das
regelmäßige- Offnen und Schlie-Jlen der Unterbrechcrkontakte erschwert und einen
raschen Verschleill dieser Kontakte herbeiführt. Dagegen bringt die gleichzeitig
herbeigeführte gröfere Energie der abgegebenen Funken keinen praktischen Vorteil,
weil rasch laufende Zündmagnete im allgemeinen schon eine: größere Funkenencrgie
erzeugen, als zur Zündung des (',en715elies gebraucht wird.
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Die Steigerung de." Primärstroms findet nur
bei hohen, nicht
aber bei niedrigen Betriebsgeschwindigkeiten statt, so daß der Übelstand sich nicht
einfach durch Vergrößerung des an die Unterbrecherkontakte im \ebenschluß angeschlossenen
Kondensators beseitigen läßt.
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Durch Mittel dieser Art würde man nur den C: belstand des l@ unkenspriihens
an den U'nterbrccherkontakten bei den holten Geschwindigkeiten verringern, aber
man würde den Magnetbetrieb bei niedrigen Geschwindigkeiten erheblich verschlechtern.
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Ähnliche Resultate würden. sich ergeben, wenn man den magnetischen
hluß der Magnete vermindern wollte.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, bei den vorhin
besprochenen 1?inblockinagnetgestellen das Auftreten schädlicher Wirbelströme dadurch
zu beseitigen, daß die Kontinuität des die Polschuhe umgebenden 14letalls oberhalb
oder unterhalb der Polschuhe unterbrochen wird.
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In der beiliegenden Zeichnung sind als Beispiel einige ausführungsforinen
veranschaulicht, welche gestatten,-das besagte Resultat praktisch zu erreichen,
ohne die mechanische \\ idc:rstandsfähigkeit oder die N't irkung des Magneten lierabzusetze
n.
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Abb. r und z zeigen in Längs- bzw. Querschnitt eine: nach obigen Grundsätzen
entworfene Bauart eines Einblockgestells.
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Abb. ,3 und 4. zeigen ebenfalls in Längs- bzw. Querschnitt eine weitere
Ausführungsforen. In Abb. i sieht nlan, daß das Magnetgestell in einem Stück gegossen
ist ; um den Einfluß von um die Polschuhe A' und S lieruinfließenden M irbelströmcn
zti beseitigen, ist bei :l die die Polschuhe oben miteinander verbindende`
Brücke 1' für eitle gewisse Strecke unterbrochen. U m die Gesamtheit des Gestells
zu verstärken und den Deformationen, die sonst durch diese Unterbrechung veranlaßt
werden können, vorzubeugen, ist zwischen den Seitenwänden 1%t, 1#'.= eine Verankerung
7' angeordnet; die Verankerung ist entweder finit den übrigen Gestellteilen in einem
Stück gegossen oder nachträglich angebracht.
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In letzterem Fall wird die Verankerung 7' ebenfalls bei 1i unterbrochen,
tini den elektrischen Stromkreis, der sich über die Verankerung bilden könnte, zu
unterbrechen. In die entstehende 1_Vicke schiebt man ein Paßstück aus Isoliermaterial
(Fiber, Glimmer, llikanit, Prellpan o. clgl.) und prellt dann die zwei getrennten
Verankehnigsteile° mittels der l:i,ensdu.uihe 1"
gegeneinander;
das Gestell hat nun seine Festigkeit wiedergewonnen.
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Man braucht nicht den Schraubenkopf und Polzen besonders gegen den
anliegenden Flansch zu isolieren. Es genügt, diese Teile der Schrauben I" zu oxydieren;
der alsdann dem Stromübergang von den fraglichen Flächen entgegengesetzte V iderstand
reicht schon aus, um die Bildung von Wirbelströmen zu verhüten.
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Damit die Polschuhe sich in fester dauerhafter @Yeise mit dem Gestellmetall
verbinden, wird der Polschuhumfang mit einer Nut oder mit Löchern versehen, so daß
das angegossene :#letall in dieselben eindringt und aus Gestell und Polschuhen ein
festes, unzerstörbares Ganzes entsteht.
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Die Polschuhe können massiv sein, vorzugsweise werden sie aber aus
Eisenlamellen hergestellt, wegen des höheren Nutzeffektes.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 und 4. ist die Bildung der
fraglichen Mirbelströme einfach dadurch verhütet, daß an der die Nlagnetpolschuhe
N, S oben verbindenden Brücke P ein Schnitt B vorgesehen ist. Die Schnittiefe ist
eine derartige, daß die Brücke in der Querrichtung vollständig geschnitten wird
und der Schnitt womöglich bis in die Polschuhe reicht, wenn letztere aus Lamellen
bestehen.
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Für gewöhnlich genügt es, um den Kömplex aus Magnetgestell und Polschuhen
praktisch widerstandsfähig zu machen, die Polschuhflächen, welche mit dem angegossenen
Metall in Berührung kommen sollen, vor dem Guß mit Riffelungen, Nuten oder Löchern
zu versehen, um zwischen dem angegossenen Metall und den Polschuhen ein festes Zusammenhalten
zu sichern.
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In einigen Fällen jedoch, wo ein besonderer Wert darauf gelegt wird,
das Eindringen-von Staub und Feuchtigkeit ins Magnetinnere und deren Ablagerung
auf der Magnetarmatur zu verhindern sowie eine -bessere mechanische Verbindung zwischen
den durch den Schnitt getrennten .Gestellteilen zu sichern, kann man ein Paßstück
aus Isoliermaterial von geeigneter Stärke -zwischen die Schnittflächen einschieben
und letztere mittels Eisenschrauben 1"1, I'2 gegeneinanderdrücken.
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Wie im vorigen Beispiel, genügt auch hier eine Oxydierung der Eisenschrauben,
um eine ausreichende Isolierung der Berührungsflächen zu erhalten und die Bildung
von « irbelströmen zu verhüten.
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Die Erfindung ist anwendbar in Verbindung mit jeder Art Polschuhen,
d. 11. sowohl mit massiven als mit lamellierten. In obigen Beispielen sind
nur einige der Ausführungsarten angegeben, die man benutzen äann, um den elektrischen
Stromkreis um die Polschuhe herum zu unterbrechen. Offenbar kann diese Unterbrechung
nicht nur oberhalb, sondern auch an den Seiten oder unterhalb der Polschuhe stattfinden.
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Auch in den letztge@iannten Fällen kommt der Erfindungsgedanka zur
Durchführung welcher im wesentlichen darin besteht, einen offenen Stromkreis vorzusehen,
gleichgültig in welcher `;."eise und an welcher Stelle die Unterbrechung vorgenommen
wird.