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Vorrichtung zum selbsttätigen Ausschalten des Zündstromes bei Batteriezündanlagen
für Verbrennungskraftmaschinen. Bei Batteriezündeinrichtungen für Verbrennungskraftmaschinen
besteht die Gefahr, daß bei Stillstand der Maschine in- derjenigen Winkelstellung,
in der bei Betrieb der Unterbrecherkontakt geschlossen ist, dauernd ein Strom aus
der Batterie in die Zündspule fließt. Die zur selbsttätigen Vermeidung dieser Gefahr
vorgeschlagenen -Maßnahmen zerfallen in langsam wirkende und schnell wirkende. Zur
letzteren Klasse gehört z. B. die Vorrichtung, welche die Reibung eines Bremsklotzes
an einem umlaufenden Teil benutzt. Abgesehen davon, daß diese Vorrichtung dauernd
Energie verzehrt, hat sie noch den weiteren Nachteil, daß unter Umständen ' beim
Stillsetzen der Maschine die Reibung der Bewegung durch die mindestens ebenso starke
Reibung der Ruhe abgelöst und daß so das Ausschalten des Stromes vereitelt wird.
Ferner ist eine Vorrichung bekannt, durch die mittels eines Hebels, der den Zündzeitpunkt
verstellt, auf dem Wege über die Spätzündstellung beim Abstellen der Unterbrecherkontakt
geöffnet wird. Eine solche Abhängigkeit ist aber nicht erwünscht. Von diesen Nachteilen
frei ist die im folgenden beschriebene Einrichtung, die auf der Schwerkraft beruht.
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Das Prinzip ist in Abb. i veranschaulicht. a -bezeichnet einen feststehenden,
mit einer Aussparung b versehenen Ring. Konachsial zu diesem Ring läuft eine von
der Maschine angetriebene drehbare Scheibe c, die, um den Bolzen d schwingbar,
ein Fliehgewicht e trägt, das an einer Seite mit einem Nocken f, auf der
anderen Seite mit einem Arm versehen ist, der den Kontakt g trägt. Dem Kontakt g
gegenüber steht der auf der Scheibe c befestigte Gegenkontakt h. Der Kontakt g hat
über den Körper e, den Bolzen d, die Scheibe c und die Achse leitende
Verbindung mit der Masse der Maschine: der Kontakt lt ist in bekannter Weise von
der Scheibe c isoliert und über einen (nicht dargestellten) Kohleschleifkontakt
mit dem nicht geerdeten Pol der (ebenfalls nicht dargestellten) Batterie verbunden.
Der Radius von der Achse nach der Mitte der Aussparung b bildet mit der Vertikalen
ungefähr den gleichen Winkel w wie der Radius nach dem Schwerpunkt S des Körpers
e mit dem Radius nach der Mitte des Nockens f.
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Wenn nun die Maschine und damit die Scheibe c mit genügender Geschwindigkeit
in der Pfeilrichtung rotiert, so wird durch die Fliehkraft des Körpers e der Nocken
f stets fest gegen den Ring a und beim Passieren der Aussparung b in dieselbe hineingedrückt.
Durch leztere Bewegung wird der Kontakt gh
geschlossen. lach dem
Passieren der Aussparung b wird er dann zwangläufig wieder geöffnet. Wenn beim Abstellen
der Maschine die Scheibe c in der gezeichneten Stellung stehenbleibt, bleibt der
Strom unterbrochen: bleibt die Maschine aber in derjenigen Stellung stehen, in der
der Radius nach dem Nokken f gerade die Aussparung b trifft, so bewirkt die auf
den Schwerpunkt S wirkende Schwerkraft, daß der Nocken f nicht nur nicht in die
Vertiefung b hineingleitet, sondern auch, daß sich das Gewichte um den Bolzen d
nach unten dreht und dadurch den Kontakt g noch weiter von dem Kontakt h entfernt,
als das in der gezeichneten Stellung der Fall ist, und so ein sicheres Unterbrechen
des Zündstromes bewirkt.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform ist das die Ausschaltung bei
Stillstand in der gefährlichen Stellung bewirkende Gewicht e mit dem Unterbrecher
zusammengebaut. Man kann aber auch einen normalen Unterbrecher verwenden und als
Zusatzeinrichtung eine Vorrichtung ähnlich der in Abb. r dargestellten verwenden,
wo nur der Nocken f und- die Aussparung b wegfällt und der Kontakt gh in Reihe-
mit dem Kontakt des eigentlichen Unterbrechers geschaltet ist. Es-ist nur darauf
zu achten, daß der Bolzen d an einer solchen Stelle der Scheibe c sitzt, daß in
der gefährlichen Stellung der Schwerpunkt S oberhalb der Achse liegt, so daß das
Gewichte dem Zug der Schwere folgen und den Kontakt gh öffnen kann. Man wird dann
zweckmäßig auf der Scheibe c noch einen Anschlag i anbringen, um zu verhindern,
däß beim normalen Lauf das Gewicht e am Ring a schleift und so unnötig Arbeit verzehrt.
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Eine bei Anwendung der Anordnung- nach Abb. r wesentliche Verbesserung
ergibt sich aus folgender Überlegung. Bei hoher Tourenzahl würde infolge der sehr
schnellen Schwingung des Gewichtes e während des kurzen Zeitraumes, in dem der Nocken
f die Aussparung b durchläuft, die Trägheit der Massee starke Stöße hervorrufen,
welche zu Zerstörungen im Apparat führen könnten. Auch ist es erwünscht, die Schaltbewegungen
des Kontaktes g schneller vor sich gehen zu lassen, als dies möglich ist, wenn er
mit der Masse e belastet ist. Dies führt- dazu, die starre Verbindung der Masse
e mit dem Nocken f und dem Kontakt g zu trennen und durch eine federnde
zu ersetzen, wie in Abb. 2 an einem Beispiel veranschaulicht ist.
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In dieser Abbildung bedeutet a wieder einen feststehenden, mit einer
Aussparung b versehenen Ring. Konachsial zu ihm läuft eine von der Maschine angetriebene
drehbare Scheibe c, die, um den Bolzen d schwingbar gelagert, ein Fliehgewicht e
trägt sowie, um Alen Bolzen k schwingbar, den Kontakthebel t, der einerseits mit
seinem Nocken f auf dem Ringa schleift, andererseits den Unterbrecherkontakt g trägt.
Dem Kontakt g gegenüber ist auf der Scheibe c der Gegenkontakt h isoliert befestigt,
der in bekannter Weise, etwa über einen Kohleschleifkontakt, mit dem eicht geerdeten
Batteriepol verbunden ist. Um bei schnellem Lauf in der Pfeilrichtung ein Anschlagen
des Fliehgewichts e an den Ring a zu verhindern, ist auf der Scheibe c ein Anschlag
i vorgesehen. Der Radius von der Achse nach der Mitte der Aussparung b bildet mit
der Vertikalen den gleichen Winkel w wie der Radius nach der Mitte des Nockens f
mit dem Radius nach dem Schwerpunkt S des Gewichts e. Zwischen dem Gericht
e und dem Unterbrecherhebel L ist eine elastische Kupplung hergestellt
entweder durch die gestrichelt gezeichnete Blattfeder in oder durch eine Schraubenfeder
n, in der ein am Gewicht e befestigter, in der gezeichneten Stellung das Ende des
Hebels l noch nicht berührender Stoßstab o steckt. Dieser Stoßstab kann natürlich
auch statt innerhalb der Feder n neben derselben herlaufen oder durch eine die Feder
-n 'umgebende Hülse ersetzt werden.
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Diese Anordnung wirkt folgendermaßen. Bei schneller Drehung der Maschine
und damit der Scheibe c in derPfeilrichtung legt sich das Gewichte infolge der Fliehkraft
fest gegen den Anschlag i und bleibt bei weiterer Geschwindigkeitssteigerung in
dieser Lage. Es erteilt daher der Federn (bzw. m) eine mit zunehmender Geschwindigkeit
nicht mehr wachsende, aber für den Betrieb des Unterbrecherhebels l genügende Vorspannunj.
Kommt nun im Lauf einer Umdrehung der Nocken f an die Aussparung
b, so wird durch die Federn (bzw. m), die- nicht mehr das schwere Gewicht
e, sondern nur den leichten Hebel l zu bewegen hat, der Nocken
f in die Aussparung b hineingedrückt und dabei der Kontakt gh geschlossen.
Nach dem Passieren der Aussparungb wird der Kontaktgh zwangläufig wieder geöffnet,
was ohne starken Stoß geschieht, da keine schweren Massen zu beschleunigen sind.
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Beim Abstellen der Maschine reicht unterhalb einer gewissen Geschwindigkeit
die Fliehkraft des Gewichts e nicht mehr hin, die Feder n (bzw. in) so stark
zu spannen, daß sich das Gewicht e gegen den Anschlag i legt; die Federn. verkürzt
sich und der Stoßstab o kommt mit dem Ende des. Hebels l in Berührung (bzw. die
Feder m wird in spannungslosen Zustand-versetzt). Von dem .Augenblicke an, wo die
Drehgeschwindigkeit der Scheibe c unter die Grenze von etwa-r5o Uml./min. gesunken
ist.
wird in derjenigen Winkelstellung der Scheibe, in der der Schwerpunkt
S des Gewichts e senkrecht über- der Achse liegt, die Fliehkraft der Scheibe e durch
die Schwerkraft überwunden, und es kommt kein Kontakt mehr zustande, da gerade in
dem Augenblicke, in dem der Nocken f Gelegenheit hätte, in die Aussparung b zu springen,
das niederfallende Gewichte mittels der Stoßstange o (bzw. der nunmehr Druck übertragenden
Feder in) ihn in der entgegengesetzten Richtung bewegt und so die Kontakte f, g,
statt sie einander zu nähern, noch weiter auseinanderzieht und einen etwa noch stehenden
Lichtbogen sicher abreißt. Dies gilt bis zum Stillstand der Maschine. Bleibt die
Maschine in der gefährlichen Stellung stehen, so schaltet das Gewicht e den Strom
aus.
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Eine innerhalb des Rahmens des Erfindungsgedankens liegende Modifikation
wäre es, wenn durch das Gewicht der Scheibe e nicht der normalerweise bewegte Kontakt
g, sondern der Gegenkontakt h in eine Stellung gebracht würde, in vier kein Strom
fließen kann.
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Eine andere ebenfalls unwesentliche Modifikation wäre es, wenn der
Hebel l durch eine schwache, an der Scheibe c befestigte Hilfsfeder in die Ausschaltstellung
gezogen würde. Es könnte dann der Stoßstab o wegbleiben bzw. auf die Druckwirkung
durch die Federm verzichtet «-erden. Die Federspannungen müßten so bemessen sein,
daß bei Stillstand die Hilfsfeder den Kontakt fg entgegen der Wirkung der nicht
oder nur schwach gespannten Federn (bzw. m) in die Ausschaltstellung zti ziehen
imstande wäre, während bei schnellem Lauf die Feder iz (bzw. va) durch die Belegung
des Gewichts e nach außen so stark vorgespamit würde, daß sie die Kraft der Hilfsfeder
überwände. Es würde dann also bei Stillstand das Unterbrechen des Stromkreises durch
die Gewichtswirkung der Scheibe e nicht mehr direkt bewirkt, sondern nur die Ausschaltung,
die dann durch die Hilfsfeder erfolgt, durch diese Gewichtswirkung vermittels Entspannung
der Feder n (bzw. m) erleichtert.
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Eine weitere unwesentliche Modifikation wäre es, wenn die Feder n.
nicht direkt an dem Hebel l befestigt wäre, sondern mittels eines an ihr befindlichen
Hakens hinter eine Nase des Hebels L griffe, und so zwar imstande wäre, eine Zugwirkungaufihnauszuüben,nicht
aber eine Druckwirkung, sondern bei Stillstand durch Aushaken den Hebel l freigäbe,
so daß eine Hilfsfeder, wie soeben erklärt, den Hebel l in die Ausschaltstellung
ziehen könnte. 1n diesem Falle würde also bei Stillstand das Unterbrechen des Stromkreises
durch das Gewicht der Scheibe e gleichfalls nicht mehr direkt bewirkt, sondern mir
durch Freigabe des Hebels l ausgelöst.
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Weitere unwesentliche Modifikationen beständen z. B. in der Anwendung
mehrer Flieh-:x zewichte, die entweder miteinander gekuppelt oder jedes für sich
auf einen oder mehrere in Reihe geschaltete Unterbrecherkontakte wirkten.