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magnetelektrischer Zündapparat Gegenstand der Erfindung ist ein magnetelektrischerZündapparat
für Explosionsmotoren, der sich gegenüber den bekannten Ausführungen durch seine
Bauart und Arbeitsweise unterscheidet.
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Das Wesen der Erfindung besteht in einem Zylinderrohrmagneten, dessen
beide Enden ungleichnamige Pole aufweisen und mit zwei lamellierten Eisenpaketen
mit Polschuhen und Wicklungen versehen sind, zwischen denen ein an jedem Ende ein
lamelliertes Eisenpaket mit vorstehenden Polen tragender Eisenkern umläuft, so daß
an jedem Magnetende radiale Magnetfelder erzeugt werden, die sich mit dem Läufer
um dessen Achse verstellen und dabei in den festen, vom Unterbrecher kurzgeschlossenen
Wicklungen Stromstöße erzeugen. Mit jeder Drehung werden daher z. B. vier Höchstwerte
der Stromstöße erreicht, die der Primärwicklung eines Transformators zugeleitet
werden, der in bekannter Weise den Niederspannungsstrom in Hochspannungsstrom umsetzt.
Der Apparat bedarf keines Getriebes für die Bewegung des rotierenden Hochspannungsverteilers,
sondern jeder Apparat kann so gebaut werden, daß er j e Umdrehung eine solche Funkenanzahl
erzeugt, als Zylinder bei dem mit diesem Apparat verbundenen Motor vorhanden sind.
Zu diesem Zwecke verändert man die Polzahl des Läufers und die Anzahl der Ständerpole
und -wicklungen. Da jeder Höchstwert der elektrischen Stromstöße zur Erzeugung eines
Zündfunkens dienen kann, können Apparate hergestellt werden, welche bei jeder Umdrehung
die gewünschte Funkenzahl erzeugen. Der Verteiler ist daher aus diesem Grunde in
bekannter Weise auf dem Läufer anzuordnen, und er kann zweckmäßig in der Mitte zwischen
den auf beiden Enden des Läufers aufgesetzten Eisenlamellenpaketen untergebracht
werden.
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In den Zeichnungen ist schematisch eine Ausführungsform des Apparates
beispielsweise dargestellt.
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Abb. i ist das Schaltungsschema im allgemeinen, Abb. a (Abb. 15) ein
Längsschnitt des Stromgenerators; Abb. 3 und q: sind Schnitte nach 3-3 und 4-4 der
Abb. z; Abb. 5 ist eine Seitenansicht des Zylindermagneten, Abb. 6 ein Schnitt durch
den Zylindermagneten nach Abb. 5; Abb. 7 ist ein teilweiser Längsschnitt durch ein
Eisenpaket des Zylindermagneten, Abb. 8 eine Ansicht eines Eisenpakets des Zylindermagneten,
Abb. g ein teilweiser Längsschnitt durch einen Läufer; Abb. io ist ein Querschnitt
durch den Läufer mit Andeutung der Magnetpole; Abb. ii und 1z zeigen im Querschnitt
zwei Abänderungen am Läufer für Zünddynamos für 6 bzw. 8 Funken;
Abb.
13 und 14 geben eine Längs- bzw. Endansicht des Verteilers; Abb. 15 ist ein Längsschnitt
durch die Zünddynamo und zeigt den magnetischen Stromlauf.
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_ A bezeichnet den vorzugsweise zylinderförmigen, ungeteilten Rohrmagneten.
An jedem Magnetende ist innen ein ringförmiges, zylindrisches Lamellenpaket B angeordnet,
welches den Feldpolständer bildet.
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Diese zwei Feldpolständer B werden in die Zylinderenden des Magneten
derartig eingefügt, daß keine Luftspalten entstehen.
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Jeder der beiden ringförmigen, zylinderartigen Feldpolständer B besitzt
im Innern vier vorstehende, mit je einer eigenen Wicklung umgebene Pole. Auf diese
Weise erhält man acht Wicklungen, welche die vorstehenden Pole der beiden Polständer
umgeben und derart in Reihe geschaltet sind, daß sie zwei nebeneinanderliegende
Pole in entgegengesetzter Richtung umgeben. Von den beiden Wicklungsenden wird das
eine an den Unterbrecher Z geführt, das ändere Ende an Masse gelegt. ' Der Läufer
R (Abb. 2) besteht im wesentlichen aus einer Eisenwelle, auf welcher, dem Abstande
der Feldpolständer entsprechend, -zwei Eisenlamellenpakete P mit äußeren vorstehenden
Polen aufgesteckt sind. Der magnetische Kreis des Magneten umfaßt die festen Polschuhe
der Feldpolständer B, die beiden Lamellenpakete P des Läufers und schließt sich
endlich über die Eisenwelle.
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Der zweckmäßig durch eine Isolierhülse I umgebene Mittelteil des Läufers
trägt den rotierenden Funkenverteiler für die verschiedenen Zündkerzen. Zu diesem
Zwecke ist auf der Hülse I ein mit zwei Verlängerungsbrücken T', T2 versehener Bronzering
S angeordnet (Abb.2, 13, z4).
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Der in Abb. g veranschaulichte Läufer für einen Apparat, welcher bei
jeder Drehung vier Funken erzeugt, ist vollkommen zylinderförmig und dreht sich
auf Kugellagern. Die beiden Eisenlamellenpakete P sind auf dem Läufer dem Abstande
der Feldpolständer entsprechend angeordnet und in die Isoliermasse mit Ausnahme
der Pole eingebettet.
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Die Arbeitsweise des in Abb. 2 dargestellten Apparates ist folgende:
Wenn die vorstehenden Pole jedes der auf dem Läufer aufgesetzten Eisenlamellenpakete
P den vorstehenden Polen der Feldpolstij,nder des Zylindermagneten A gegenüberstehen,
ist der magnetische Kreis des Magneten über die Polschuhe B und die Pole P und schließlich
über die Eisenwelle des Läufers geschlossen. Dadurch werden auf jeder Seite zwei,
also zusammen vier, die Polschuhe umgebende-Wicklungen von dem stärksten magnetischen
Kraftfluß durchströmt, während die übrigen vier Wicklungen sozusagen von keinem
Fluß durchflossen werden.
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Nach Drehung um einen gewissen Winkel kommt der Läufer in die in Abb.4
dargestellte Stellung, in der der Kraftfluß durch die früher wirksamen-, hervorstehenden
Pole hindurch verschwindet, während die früher unwirksamen,hervorstehenden Pole
beginnen, vorn Fluß durchströmt zu werden.
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An sämtlichen 'die acht vorstehenden Pole umgebenden Wicklungen wird
EMK erzeugt, deren Wirkungen zufolge der Verbindungsweise der Wicklungen sich in
bekannter Weise summieren, wobei die ganze Stromperiode mit dem Vorbeikommen eines
Läuferpols bei zwei gleichnamigen, aufeinanderfolgenden Ständerpolen wie bei den
Anor dnungen mit abwechselnden Polen zustande kommt. Hat der Strom in den vom Unterbrecher
kurzgeschlossenenWicklungen seinen Höchstwert (Abb. 3) erreicht, so öffnet sich
der LTnterbrecher, und der Strom wird in bekannter Weise in die Primärwicklung ein-es
durch die Abb. r dargestellten Transformators geleitet, der den Niederspannungsstrom
in Hochspannungsstrom umsetzt und somit den Funken in einer Kerze bewirkt.
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Wird der Läufer weitergedreht, so werden die vorher- vom Kraftfluß
durchströmten vorstehenden Pole unwirksam und umgekehrt, d. h, es wiederholt sich
die oben beschriebene Arbeitsweise. - -Zusammenfassend: Den wirksamen Kraftfluß
des Apparates kann man sich aus vier radialen Kraftflüssen bestehend vorstellen,
von denen je zwei an jedem Magnetende liegen; die Kraftflüsse an dem einen Ende
sind der Richtung nach untereinander entgegengesetzt und für gewöhnlich parallel
und umgekehrt zu -den übereinstimmenden auf dem anderen Magnetende. Während einer
ganzen Läuferdrehung werden die die vorstehenden Pole umgebenden festen 'Wicklungen
von vier Kraftflußwechseln durchströmt, die von einem Höchstwert bis auf o und umgekehrt
schwanken können. In ihnen werden daher wechselnde EMK erzeugt, die bei jeder halben
Läuferdrehung eine ganze Periode; also bei einer ganzen Läuferdrehung zwei Perioden
vollführen. Das öffnen des Unterbrechers, das die -Funkenbildung in der entsprechenden
Kerze bewirkt, geschieht durch einen eignen, zusammen mit dem Läufer drehbaren Nocken,
der bei einem pro Drehung vier Funken erzeugenden Apparat den Unterbrecher viermal
öffnet, und zwar genau um go° zueinander versetzt. - -Die beschriebene Zündmaschine
bedarf keiner Getriebe zur Bewegung des rotierexiden Hochspannungsverteilers, da
jede Maschdne
leicht so gebaut werden kann, daß sie eine solche
Funkenzahl pro Drehung erzeugt, als Zylinder bei dem mit dieser Maschine verbundenen
Motor vorhanden sind.
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Unter solchen Umständen kann der Läufer in bekannterWeise selbst als
Funkenverteiler benutzt werden, indem man an seinem Mittelteil den bereits beschriebenen
und in den Abb. 13 und 1q. dargestellten Kreisring mit den zwei Metallsektoren anbringt.
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Mittels einer mit dem Hochspannungsende des Transformators verbundenen
ortsfesten Bürste wird der Strom zum Mittelring des mit dem Läufer sich drehenden
Verteilers geleitet und von diesem an die zwei Verlängerungsteile Ti, Tz weitergeführt.
Jeder dieser Verlängerungsteile kommt abwechselnd mit den im Zylindermagneten eingesetzten
ortsfesten Bürsten in Berührung, die untereinander um go° verstellt und mit den
Kerzen ' verbunden sind.
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Auf diese Weise kommt bei jeder Drehung des Läufers um go° einer der
Verlängerungsteile mit einer Bürste in Berührung, die den Strom zur Kerze weiterleitet,
in der der Funkenübergang erfolgt.
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Der oben beschriebene Apparat dient zur Erzeugung von vier Funken
pro Läuferumdrehung; seine Bauart kann jedoch zur Erzeugung von sechs bis acht und
mehr Funken bei jeder Drehung abgeändert werden. Zu diesem Zwecke genügt es, die
zwei auf dem Läufer aufgesetzten Eisenlamellenpakete mit drei bis vier und mehr
vorstehenden Polen zu versehen (s. Abb. ii und 1z). Die festen Polschuhe des Magneten
werden ihrerseits sechs bis acht und mehr nach innen vorstehende, von festen Wicklungen
umgebene Pole oder auch Vertiefungen besitzen, derart, daß die Vertiefungen die
Nutzflächen der Wicklungen tragen können.
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Unter solchen Bedingungen liefert der Apparat sechs bis acht und mehr
Funken pro Drehung, ohne ein Reduktionsgetriebe für den Hochspannungsverteiler vorsehen
zu müssen.
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Der Hochspannungsverteiler behält stets die für die Vierfunkenmaschine
beschriebene Form bei, nur werden bei einem Sechsfunkenapparat sechs in zwei Gruppen
geteilte, und zwar auf jeder Seite je drei untereinander um 6o° verstellte feste
Bürsten und bei einem Achtfunkenapparat acht in zwei Gruppen geteilte, auf jeder
Seite vier um 45' untereinander verstellte feste Bürsten angeordnet.
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Jede Zünddynamo ist außen stets zylinderförmig, und kann daher jede
gewünschte Zündzeitpunktverstellung durch einfaches Verdrehen des Zylinderkörpers
gegen die Läuferachse erreicht werden.