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Unterbrecher für mehrfache Zündung für Brennkraftmaschinen. In vielen
Fällen müssen zwei oder mehr primäre elektrische Ströme periodisch, aber genau in
demselben Augenblicke unterbrochen werden behufs Erzeugung ebenso vieler sekundärer
Ströme hoher Spannung, die zur Zündung von Verbrennungsmotoren oder für irgendwelche
andere Zwecke dienen.
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So hat man z. B. behufs Zündung von Motoren gefunden, daß zur Erhöhung
der Nutzwirkung es wünschenswert ist, in den Arbeitszylindern an entgegengesetzt
liegenden Punkten des Verdichtungsraumes gleichzeitig zwei Zündfunken entstehen
zu lassen; ein solches Zündverfahren hat tatsächlich den Vorteil, den von einer
einzigen Zündkerze sonst im Zylinder erzeugten Weg einer Explosionswelle ungefähr
auf die Hälfte herabzumindern.
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Die Zündkerzen können zwei zu zwei durch zwei von derselben Quelle
herrührende Reihenfunken gespeist werden, was als »Zwillingszündung« bezeichnet
werden kann. Oder die Zündkerzen werden durch zwei von getrennten Quellen erzeugte
Funken betrieben, wobei die eine Quelle eine magnetelektrische Maschine ist, während
die andere Quelle durch den Primärstrom einer Akkumulatorenbatterie des Wagens gebildet
wird, was als »Mischzündung« bezeichnet werden könnte. Eine solche Mischzündung
ist bekanntlich mit verschiedenen wichtigen Vorteilen verbunden, indessen erforderte
eine solche Mischzündung bisher eine verwickelte Regelung, insbesondere mußten behufs
Erzielung der Höchstleistung des Motors die beiden Zündungen genau zu gleicher Zeit
erfolgen. Bei den bisher bekannten Mischzündungen war jeder Stromkreis mit einem
besonderen Unterbrecher ausgestattet, und die beiden Hebel dieser Unterbrecher wurden
durch zwei besondere Daumenscheiben beeinflußt. Eine solche Anordnung kann aber
nicht genau geregelt werden, und selbst wenn im Anfange des Betriebes eine genaue
Einstellung stattgefunden hatte, so wird doch bald infolge ungleicher Abnutzung
der arbeitenden Teile des Getriebes die genaue Einstellung aufhören.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine neue Vorrichtung, die
ermöglicht, gleichzeitig ständig und genau zwei oder mehr primäre Stromkreise zu
unterbrechen. Durch ihre Anwendung zur Zündung von Verbrennungsmotoren sichert sie
also die vollkommen gleichzeitige Bildung der von den beiden Quellen erzeugten Zündfunken,
beispielsweise des Stromkreises der magnetelektrischen Maschine und der Akkumulatorenbatterie,
im Falle einer Mischzündung.
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Die Vorrichtung ist im wesentlichen durch einen einzigen Unterbrecherhebel
gekennzeichnet, der durch eine einzige mit geeigneter Geschwindigkeit sich drehende
Daumenscheibe betätigt wird. Der Unterbrecherhebel trägt einen Steg, eine Scheibe
o. dgl., an der die beweglichen Kontakte angebracht sind. Dieser Steg oder diese
Scheibe ist aber nicht fest mit dem Hebel verbunden, sondern mit sanfter Reibung,
so daß die Trennung der beweglichen
Kontakte von den festen Kontakten
stets gleichzeitig erfolgt. Gemäß einer Abänderung können auch die festen Kontakte
so eingerichtet, die beweglichen Kontakte also fest mit dem Unterbrecherhebel verbunden
sein.
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Abb. = der Zeichnung stellt den neuen Unterbrecher schematisch dar.
Die Abb. 2 bis 5 veranschaulichen verschiedene Ausführungsformen des Unterbrechers.
Abb. 6 zeigt eine Mischzündung mittels des neuen Unterbrechers unter Anwendung einer
magnetelektrischen Maschine und einer Akkumulatorenbatterie. Die Abb. 7 und 8 zeigen
in Seitenansicht und senkrechtem Schnitt die praktische Ausführungsform des Unterbrechers
in seiner Anwendung bei einer magnetelektrischen Maschine mit drehbarem Anker. Abb.
9 ist ein wagerechter Schnitt nach Linie 9-9 (Abb. 7). Abb. 1o zeigt einen Teil
des Unterbrechers im Grundriß. Die Abb. =i und 12 zeigen abgeänderte Ausführungsformen
des Unterbrechers.
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Wie die Abb. i erkennen läßt, wird der um Achse c drehbare Unterbrecherhebel
a mittels seiner sich gegen den Umfang der geeignet geformten Daumenscheibe b, der
sich mit der erforderlichen Geschwindigkeit drehenden Welle e stützenden Nase d
aus nichtleitendem Stoff in Schwingung versetzt. Vom Hebel a geht ein Arm
a' aus, um dessen Ende ein Steg f sich mit schwacher Reibung drehen
kann. Dieser Steg ist mit zwei Kontakten g und g' aus nicht oxydierbarem Metall,
Platin, Wolfram o. dgl. ausgestattet, die zwei feste Kontakte h und
h' berühren können. Beim Schwingen des Hebels a durch Einwirkung der Daumenscheibe
b auf die Nase d werden sich die Kontakte g und g' gleichzeitig von den Kontaktenh
undh' trennen. Wenn eine ungleichmäßige Abnutzung der Kontakte eintritt, wird der
um das Ende des Armes a' drehbare Steg sich selbsttätig so einstellen, daß die Trennung
der beiden Kontakte g und h einerseits sowie g' und h' andererseits stets gleichzeitig
erfolgt.
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Um die sachgemäße Arbeit der sämtlichen Kontakte zu sichern, empfiehlt
es sich, die Berührungsebenen der Kontakte g und g' sowie h und 1a' mit der
Drehachse c des Unterbrecherhebels a zusammenfallen zu lassen. Zu diesem Zwecke
können die beiden festen Kontakte h und h' mit besonde: en Stellschrauben versehen
sein, die anfangs das genaue Einstellen der Kontakte ermöglichen, oder diese Kontakte
können an einem gemeinsamen, um die Achse c drehbaren Steg aus nichtleitendem Stoff
befestigt sein, der dann mittels einer geeigneten Vorrichtung anfangs genau eingestellt
wird.
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Wie bereits angedeutet, kann diese Vorrichtung auch zur gleichzeitigen
Unterbrechung von mehr als zwei primären Stromkreisen dienen. Wenn es sich z. B.
um drei Stromkreise handelt, kann der in Abb. i dargestellte Steg f durch
eine kleine Scheibe f' (Abb. 2 und 3) ersetzt werden, deren Mittelpunkt durch
ein Kugellager oder Gelenk f 2 mit dem Ende des Arms a' verbunden ist und deren
untere Fläche drei Kontakte i, 2 und 3 besitzt, denen drei feste, nicht gezeichnete
Kontakte entsprechen, so daß drei Kontaktstellen entstehen und die Trennung der
drei Kontaktpaare gleichzeitig erfolgt. Die Verbindung der Scheibe f' mit dem Arm
a' ist derart zu gestalten, daß eine Schwingung der Scheibe ohne ihre Verdrehung
eintreten kann.
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Liegen vier primäre Stromkreise vor, so wird der mit Bezug auf Abb.
i beschriebene, um das Ende des Armes a' leicht drehbare Steg f gemäß Abb.
q. und 5 an seinen beiden Enden mit ebenfalls leicht drehbaren Stegen fund
f"
ausgestattet, von denen jeder je zwei Kontakte i und 2, denen vier feste
Kontakte gegenüber angeordnet sind, bzw. 3 und q. erhält. In ähnlicher Weise kann
die Vorrichtung ausgebildet werden, wenn es sich um die gleichzeitige Unterbrechung
einer höheren Anzahl von primären Stromkreisen handelt.
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Abb. 6 zeigt die Anwendung der Erfindung für zwei Stromkreise, von
denen einer zu einer Zündmaschine M und der andere zu einer Batterie B gehört und
die beide zur Mischzündung für einen Motor verwendet werden. Zweckmäßig wird dabei
die Welle e von der Welle der Zündmaschine gebildet. Das Stromnetz der Zündmaschine
besteht aus einem Primärkreis i, einem mit einer oder mehreren Zündkerzen l verbundenen
Sekundärkreis k,
einem Kondensator ?a und einem Schalter o. Der Akkumulatorenstromkreis
besteht aus einer Spule mit einem Primärkreise i' sowie einem an eine zweite Zündkerze
l' oder mehrere angeschlossenen Sekundärkreis k', einem Kondensator n' und einem
Schalter o'.
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Abb. 7 zeigt beispielsweise die praktische Ausführungsform der in
Abb. 6 schematisch gezeichneten Vorrichtung. Auf der in Abb. 8 strichpunktiert angedeuteten
Welle e der nicht gezeichneten magnetelektrischen Maschine ist die Daumenscheibe
b von passender Form befestigt. Der Unterbrecherhebel a ist um die Achse c drehbar,
als Winkelhebel ausgebildet und mit der Nase d aus nichtleitendem Stoff, beispielsweise
Fiber, versehen; durch eine kreisförmige Feder s wird der Hebel mit seiner Nase
d gegen den Umfang der Daumenscheibe b
gedrückt. Um das Ende des Hebelarmes
a' kann sich der Steg f mit leichter Reibung drehen, der die Kontakte g und g' trägt,
die mit dem Metall der Maschine verbunden sind. Die leicht bewegliche Verbindung
des Steges f mit dem Arm a' wird durch eine Flachfeder z vermittelt, die dem Steg
gestattet, sich so einzustellen, daß seine Kontakte g und g' sich von den festen
Kontakten h und h' gleichzeitig
trennen. Der feste
Kontakth ist durch Leitungt und Feder u isoliert mit dem Kohlenblock v verbunden,
der auf der Scheibe w gleitet, die leitend an die Primärleitung der magnetelektrischen
Maschine angeschlagen ist. Der andere Kon, akt h' steht durch Leitung t',
Feder u' und Anschluß v mit der Primärspule der Batterie in Verbindung.
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Die beiden Kontakte h und h' sind einstellbar an einer
Platte x aus nichtleitendem Stoff, Fiber oder Bakelit o. dgl.. befestigt, die gegen
die Welle c eingestellt werden kann, während das andere Ende der Platte
x durch die Feder u' gegen die Stellschraube y gedrückt wird, derart, daß
die Ebene der Berührungsflächen der beiden Kontakte h und h' stets
durch die Mittellinie der Welle c geht.
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Abb. ii zeigt eine Abänderung der genau einstellbaren festen Kontakte
1a und h' insofern, als hier die beiden Kontakte jeder für sich einstelIar sind.
Jeder Kontakt lt ist als Schraube ausgebildet, die mehr oder weniger in die in der
isolierten Platte x befestigte Hülse eingeschraubt werden kann, derart, daß ihre
obere Endfläche mit der Endfläche des anderen Kontaktes genau in einer durch die
geometrische Achse der Welle c gehenden Ebene zusammenfällt.
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Bei der in Abb. 12 aargestellten Au@führungsform sind die Zapfen der
Welle c in Exzentern z gelagert, durch deren Verdrehung die beweglichen Kontakte
g, g' genau eingestellt werden können.
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Die Vorrichtung wirkt wie folgt Die mit dem Anker der magnetelektrischen
Maschine verbundene Daumenscheibe b ist so geformt, daß die Kontakte durch den Unterbrecherhebel
a während jeder Umdrehung zweimal voneinander getrennt werden, wodurch in den sekundären
Stromkreisen Ströme hoher Spannung entstehen, die die Funkenbildung in den Kerzen
zur Folge haben. Darauf nähern sich die beweglichen Kontakte g und
g' wieder langsam den festen Kontakten h und h', bis eine sanfte
Berührung der Kontakte eintritt. Da der Steg f sich mit etwas Reibung um das als
Zapfen ausgebildete Ende des Armes a' drehen kann, tritt selbsttätig ein Ausgleich
von Ungleichfö-migkeiten zwischen den festen und beweglichen Kontakten derart ein,
daß ihre Trennung der Kontakte und damit die Funkenbildung stets genau gleichzeitig
erfolgt. Da die die festen Kontakte h. und h' tragende Platte x der Höhe nach genau
einstellbar ist, so wird die Berührungsfläche der Kontakte auch bei ihrer Abnutzung
stets genau in der durch die geometrische Achse der Welle c gehenden Ebene liegen.
Auch an den bewegliehen Teilen der Torrichtung, der Dn umcr:-scheibe b der
Nase d usw., im Laufe der Zeit etwa auftretende Abnutzungen haben keinen
nachteiligen Einfluß, vielmehr wird die Unterbrechung der beiden Stromkreise und
die damit verbundene Funkenbildung immer genau zu gleicher Zeit erfolgen müssen.
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Die beschriebene Vorrichtung kann mannigfache Formabänderungen erfahren.
Der Unterbrecherhebel a kann anders gestaltet und gelagert, beispielsweise nicht
durch Exzenter, sondern durch Führungen einstellbar sein. Anstatt die beweglichen
Kontakte g und g' an einem beweglichen Steg f anzuordnen, könnten diese Kontakte
fest mit dem Unterbrecherhebel verbunden werden, während dann die festen Kontakte
h und h' an einem nachgiebigen Steg o. dgl. anzubringen wären, derart,
daß also auch hierdurch erreicht würde, daß die Trennung der Kontakte stets genau
gleichzeitig erfolgt.