DE4425128C2

DE4425128C2 - Funkenzündung für einen Modellmotor

Info

Publication number: DE4425128C2
Application number: DE19944425128
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Bieber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1998-03-26
Anticipated expiration: 2014-07-16
Also published as: DE4425128A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkenzündung für einen Modellmotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Modellmotoren oder Kleinstverbrennungsmotoren mit einer Funkenzündung sind bekannt, bei der die Funkenenergie pe riodisch aus der Rotationsenergie des laufenden Motors ab geleitet wird. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Magnetzündanlage, die in dem Buch: P. Demuth, Vier takt-Modell-Motoren, Neckar-Verlag, 1989, Seite 125 be schrieben ist.

Gleichfalls sind in der obigen Literaturstelle Batterie zündanlagen beschrieben. Batterie- und Magnetzündanlagen besitzen insbesondere den Nachteil, daß sie zum einen sehr teuer sind und ein hohes Gewicht bei einem großen Platzbe darf aufweisen.

Weiter ist aus der WO 83/ 04 072 eine Funkenzündung mit einem Piezokristall bekannt, der von dem Hammer einer Schlagvorrichtung beaufschlagt wird. Die Funkenzündung gewinnt die Funkenenergie aus einer gespannte Zugfeder.

Die bekannte Funkenzündung ist für den Einsatz bei Modellmotoren nicht geeignet, da sich Schmutz, Gras oder Sand zwischen Hammer und Piezokristall anlagern kann. Folglich ist die bekannte Funkenzündung wenig betriebssicher.

Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Funkenzündung für einen Modellmotor zu schaffen, die bei geringem Gewicht und Raumbedarf kostengünstig und betriebssicher ist.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß besteht die Funkenzündung, die zusammen mit dem Modellmotor eine bauliche Einheit bildet, aus einem piezoelektrischen Kristall, das von einem federbelasteten Hammer zum Zündzeitpunkt beaufschlagt wird. Nach der Erfin dung bildet der Hammer, die Spannfeder und das piezoelek trische Kristall einen Schlagmechanismus, der von einer Steuerscheibe angesteuert wird, die an der Motorachse des Modellmotors angreift.

Erfindungsgemäß wird so ein Modellmotor mit einer Funken zündung geschaffen, bei der der Modellmotor und die Funken zündung mechanisch und elektrisch miteinander gekoppelt sind. Aufgrund der Rotationsenergie des einmal angeworfenen Modellmotors, der seine Energie aus dem verbrauchten Kraft stoff bezieht, wird das Kristall beaufschlagt, das die Fun kenenergie abgibt. Motor und Funkenzündung bilden so ähn lich der Magnetzündung ein selbsterregendes System, bei dem auf eine schwere Batterie oder einen schweren Magneten ver zichtet werden kann. Neben dem Vorteil der Gewichtsreduzie rung bildet das piezoelektrische Kristall ein preiswertes Massenfertigungsprodukt.

Damit lassen sich die bekannten Vorteile der Modellmotoren bzw. Kleinstverbrennungsmotoren mit Funkenzündung, wie leichteres Starten, ruhiger Lauf, bessere Regelbarkeit, Verwenden von Tankstellenbenzin, reduziert er Kraftstoffver brauch, bei geringerem Gewicht und geringeren Kosten reali sieren.

Diese Vorteile wirken sich besonders bei Flugmodellen aus, jedoch erfaßt die Erfindung alle Arten von Modellmotoren mit Funkenzündung und schließt damit am Boden oder im Was ser bewegliche Modelle ein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Modellmotor mit einer Funkenzündung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer bekannten Funkenzündung, und

Fig. 3 eine Ausführungsform der Befestigung der Funken zündung an dem Modellmotor.

Fig. 1 zeigt einen Modellmotor 1 bzw. einen Kleinstverbren nungsmotor im Schnitt, der eine nach außen ragende Mo torachse 4 aufweist. Die Motorachse 4 trägt eine Steuer scheibe 5, die einen radialen Nocken 7 besitzt. Der Nocken 7 kommt entsprechend der Drehung der Motorachse 4 mit einem Nocken 8 eines Schlagmechanismus 6 in Eingriff, der über eine Halterung 9 mit dem Modellmotor 1 verbunden ist.

Der Schlagmechanismus 6 weist ein piezoelektrisches Kri stall 12 (vgl. Fig. 2) auf. Je nach der Stellung des Nockens 7 wird der Schlagmechanismus 6 betätigt, so daß zum Zündzeitpunkt von dem piezoelektrischen Kristall 12 Funken energie abgegeben wird, die mittels eines Zündkabels 2 und einem Kerzenstecker 3 zu der Zündkerze 10 (vgl. Fig. 2) ge langt.

Fig. 2 zeigt eine bekannte Funkenzündung im Prinzip. Alle in Fig. 2 dargestellten Baugruppen bis auf die Steuerscheibe 5 und die Motorachse 4 sind in Fig. 3 in dem Gehäuse des Schlagmechanismus 6 untergebracht. Dreht sich die in Fig. 2 gezeigte exzentrische Steuerscheibe 5 im Uhrzeigersinn, wird der an der Befestigung 15 drehbar gelagerte Hebelarm 14 zusammen mit dem Nocken 8 nach rechts bewegt. Mit fortschreitender Drehbewegung der Steuerscheibe 5 gelangt der Nocken 7 zu seinem höchsten Punkt, was gleichfalls für einen Hammer 13 gilt, der an dem freien Ende des Hebelarms 14 angeordnet ist. In Folge der steil abfallenden Kante des Nockens 7 zieht eine Spannfeder 11 den Hebelarm 14 schlagartig zurück, worauf der Hammer 13 das piezoelektrische Kristall 12 beaufschlagt. Aufgrund des Schlages durch den Hammer 13 setzt das Kristall 12 die mechanische Energie in Funkenenergie um, die der Zündkerze 10 zugeführt wird.

Je nach Größe des Kristalls 12 und der zugeführten mechani schen Energie, sind unterschiedliche Funkenenergien erziel bar, was eine Anpassung an verschiedene Modellmotoren er möglicht. Bevorzugt gibt das Kristall 12 eine Mindestfun kenenergie von 0,5 mJ ab. In einfacher Weise läßt sich das Kristall 12 auch durch einen Ein-/Ausschalter kurzschließen oder das Zündkabel 2 unterbrechen, was der Betriebssicher heit insbesondere bei Flugmodellen mit Propellern dient. Anstelle von einem Hammer 13 und einem Nocken 7 können auch mehrfach Nocken an der Steuerscheibe 5 ausgebildet und meh rere Hammer 13 vorgesehen sein. Ebenso ist es möglich, Dop pelzündungen und Mehrfachzündungen mit weiteren Kristallen 12 aufzubauen. Darüber hinaus ist es möglich, an der Steu erscheibe 5 einen Zündzeitpunktregler vorzusehen, der je nach Art des Kraftstoffes den Zündzeitpunkt in Abhängigkeit der Drehzahl vor- und zurücklegt. Der Zündzeitpunkt wird im wesentlichen durch den oberen Totpunkt des Nockens 7 be stimmt.

Fig. 3 zeigt eine Tragplatte 16 mit Blickrichtung auf die Motorachse 4. Die Tragplatte 16 besitzt eine Bohrung 17 mit einem radialen Spalt 18, der sich von der Bohrung 17 bis zu dem Rand der Tragplatte 16 erstreckt. Aufgrund der in Fig. 3 gezeigten Anordnung läßt sich die Tragplatte konzentrisch um die Motorachse 4 lagern und verdrehen. Hierbei greift die Bohrung an einem runden Gehäuseteil des Modellmotors 1 an, das die Motorachse 4 lagermäßig aufnimmt. Mittels einer Feststellschraube 19, an der am freien Ende eine Mutter 20 angreifen kann, wird der Spalt 18 überbrückt und die Trag platte läßt sich in einer bestimmten Winkelstellung an dem Gehäuse des Modellmotors 1 befestigen. Diese Winkelstellung bestimmt im wesentlichen den Zündzeitpunkt mit.

Weiter trägt die Tragplatte 16 ein Gehäuse 22, das mittels Befestigungen 21 an der Tragplatte fixiert ist. Auf den Nocken 7 der Steuerscheibe 5 gerichtet nimmt das Gehäuse 22 den Schlagmechanismus 6 auf. Hierzu ist der Schlagmechanis mus 6 in eine Vertiefung in dem Gehäuse 22 eingesetzt und beispielsweise durch einen Deckel gegen Herausfallen gesi chert. Der Deckel ist in Fig. 3 nicht dargestellt. Wie wei ter in Fig. 3 erkennbar, ist eine Stellschraube 23 vorgese hen, mittels der der Abstand zwischen dem Nocken 8 und dem Nocken 7 einstellbar ist.

Abweichend von Fig. 2 weist der Nocken 7 in Fig. 3 keine scharfe abfallende Hinterkante auf, denn bei dem Schlagme chanismus 6 handelt es sich um einen Schnappmechanismus, bei dem der Nocken 8 in das feststehende Gehäuseteil des Schlagmechanismus 6 eingedrückt wird. In diesem Fall han delt es sich bei der Spannfeder 11 in der Ausführungsform nach der Fig. 3 nicht um eine Zugfeder, sondern um eine Druckfeder. Der Hammer 13, die Spannfeder 11 und das Kristall 12 sind in dem Schlagmechanismus 6 nach Fig. 3 un tergebracht.

Der Schnappmechanismus arbeitet so, daß ab einem gewissen Druckpunkt bzw. einer Einschublänge des Nockens 8 ein Druckpunkt erreicht wird, bei dessen Überschreitung der Hammer 13 auf das Kristall 12 im Inneren des Schlagmecha nismus 6 aufschlägt. Durch Einschrauben der Stellschraube 23 in das Gehäuse 22 läßt sich der Druckpunkt und damit der Zündzeitpunkt zeitlich vorverlegen. Somit gibt es nach der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform zwei Einstellungsmög lichkeiten des Zündzeitpunktes: zum einen wird der Zünd zeitpunkt durch die Winkelstellung der Tragplatte 16 bezo gen um die Motorachse 4 grob eingestellt und zum anderen mittels der Stellschraube 23 exakt festgelegt.

In anderen Ausführungsformen können auf der Tragplatte 16 auch mehrere Schlagmechanismen 6 angeordnet sein, die der Reihe nach durch den Nocken 7 beaufschlagt werden. Ebenso ist es möglich, eine Steuerscheibe 5 mit mehreren Nocken 7 vorzusehen, die beispielsweise sternförmig angeordnet sind.

Zur Vermeidung von Funkstörungen sind das Zündkabel 2 und der Schlagmechanismus 6 abgeschirmt.

Bezugszeichenliste

1 Modellmotor
2 Zündkabel
3 Kerzenstecker
4 Motorachse
5 Steuerscheibe
6 Schlagmechanismus
7 Nocken
8 Nocken
9 Halterung
10 Zündkerze
11 Spannfeder
12 piezoelektrisches Kristall
13 Hammer
14 Hebelarm
15 Befestigung
16 Tragplatte
17 Bohrung
18 radialer Einschnitt
19 Feststellschraube
20 Mutter
21 Befestigung
22 Gehäuse
23 Stellschraube

Claims

1. Funkenzündung für einen Modellmotor, insbesondere für Flugmodelle, die ein piezoelektrisches Kristall, einen spannbaren Schlagmechanismus mit einer Feder und einem Hammer, der zum Zündzeitpunkt auf das piezoelektrische Kristall einwirkt, und einen von der Motorwelle angetriebenen Nocken aufweist, der den Schlagmechanismus auslöst, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlagmechanismus (6) eine bauliche Gehäuseeinheit bildet, die das piezoelektrische Kristall (12), den Hammer (13) und die Spannfeder (11) aufnimmt, und
daß die Gehäuseeinheit ein feststehendes Gehäuseteil und einen beweglichen Nocken (8) aufweist, der entgegen der Federkraft der Spannfeder (11) bis zu einem Druckpunkt in das feststehende Gehäuseteil eindrückbar ist und bei Überschreiten eines Druckpunktes den Schlag des Hammers (13) auf das Kristall (12) auslöst.

2. Funkenzündung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagmechanismus (6) auf einer Tragplatte (16) befestigt ist, die eine die Motorachse (4) umgreifende Bohrung (17) aufweist, wobei die Ebene der Tragplatte (16) senkrecht zu der Motorachse (4) steht.

3. Funkenzündung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (16) um die Motorachse (4) konzentrisch drehbar gelagert ist, und daß die Tragplatte (16) einen radialen Spalt, der sich von dem Rand der Tragplatte (16) bis zu der Bohrung (17) erstreckt, und eine Feststellschraube (19) aufweist, die die Tragplatte (16) in einer bestimmten Winkelstellung zu dem von der Motorwelle angetriebenen Nocken (7) an dem Motorblock des Modellmotors (1) sichert.

4. Funkenzündung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (16) ein den Schlagmechanismus (6) aufnehmendes Gehäuse (22) aufweist.

5. Funkenzündung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22) eine Stellschraube (23) aufweist, die den Abstand des Schlagmechanismus (6) zu dem von der Motorwelle angetriebenen Nocken (7) bestimmt.

6. Funkenzündung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das beaufschlagte Kristall (12) eine Funkenenergie von mindestens 0,5 mj abgibt.

7. Funkenzündung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Ein-/Ausschalter für die Funkenzündung vorgesehen ist.