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pendelmagnetzünder für Brennkraftrammen Beim Betrieb von Rammen, welche
nach dem Prinzip der Verpuffungsbrennkraftmaschinen gebaut sind, muß das in den
Verbrennungsraum eingesaugte Brennstoff-Luft-Gemisch in bekannter Weise durch einen
Hochspannungsfunken. zur Explosion gebracht werden. Als Zündsysteme zur Erzeugung
der Zündfunken werden Magnetzünder und Batteriezündanlagen verwendet, zu einer befriedigenden
und auf die Dauer betriebssicheren Lösung ist man aber bis jetzt mit keinem der
beiden Systeme gelangt. Im einzelnen ist dies darauf zurückzuführen, daB, soweit
es sich um die Verwendung von Magnetzündern handelt, bisher nur marktgängige Typen
zur Verfügung standen. Bei diesen ist die Zünderwelle, unabhängig davon, ob es sich
um einen Zündertyp mit umlaufendem Anker, umlaufendem Magnet oder umlaufendem Kraftlinienleitstück
handelt, fast durchweg in Kugellagern gelagert, um die Lagerreibung möglichst klein
zu halten. Beim Betrieb von Brennkraftrammen mit derartigen Zündern führt dies meist
innerhalb weniger Stunden zur Zerstörung der Zünder durch die RammenstöBe und damit
zur AuBerbetriebsetzung der damit ausgerüsteten Rammen, da die im allgemeinen zum
Betrieb von Fahrzeugmotoren bestimmten Magnetzünder den im Zusammenbau mit den Rammen
auftretenden mechanischen Beanspruchungen in keiner Hinsicht gewachsen sind. In
weitaus den meisten Fällen wurde daher beim Betrieb von Brennkraftrammen zur
Batteriezündung
übergegangen, deren Hauptnachteile darin zu sehen sind, daß die Batterie, die an
sich schon einen Unsicherheitsfaktor darstellt, weil sie einer ständigen Pflege
und Überwachung bedarf, von dem die Ramme Bedienenden in einem Tornister auf dem
Rücken getragen werden muß und weil die von der Batterie zur Ramme führenden Zuleitungen
nicht nur bei der Handhabung der Ramme hinderlich sind, sondern auch ihrerseits
Betriebsstörungen verursachen können.
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Alle diese Nachteide sollen durch einen mit Rücksicht auf die besonderen
Betriebsverhältnisse von Brennkraftrammen entwickelten Pendelmagnetzünder vermieden
werden, welcher gemäß der Erfindung eine feststehende Wicklung und einen schwenkbaren
Magnet aufweist, dessen Drehachse in der Stoßrichtung der Ramme liegt. Ein derartiger
Aufbau des Zünders schließt die Möglichkeit in sich, durch Abfederung des Magnets
gegen das Zündergehäuse in der Stoßrichtung der Ramme, die Rammstöße auf den Magnetzünder
weitgehend unschädlich zu machen.
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In den Abb. ia, ib, ic, 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. ia eine zweipolige Ausführung eines Zünders mit
schwenkbarem Magnet von der Seite im Schnitt nach der Linie 113-1a von Abb. i c,
Abb. i b denselben Zünder von oben mit abgenommenem Deckel und Abb. ic von unten;
in Abb. 2 ist der Anbau des Zünders gemäß Abb. ia, ib, ic an eine Brennkraftramme
und in Abb. 3 der Aufbau eines vierpoligen Zünders mit als Wippe ausgebildetem Magnet
schematisch dargestellt.
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In den Abb. ia, ib, ic ist i eine Grundplatte, auf welcher die zu
dem Zünder gehörenden Teile befestigt sind. Diese bestehen in der Hauptsache aus
dem schwenkbaren Magnete, dem Anker 3 und dem aus dem Ankerkern 4, den Polschenkeln
5 und den Polschuhen 6 zusammengesetzten Magnetgestell des Zünders, auf welchem
auch die zur Unterbrechung des in der Primärwicklung des Zündankers fließenden Stroms
dienende Unterbrechereinrichtung befestigt ist. Diese urrifaßt im einzelnen einen
fest einstellbaren Unterbrecherkontakt 7, einen schwenkbaren Unterbrecherkontakt
8, welcher auf einer Feder 9 befestigt ist, und einen auf dem Magnet 2 befestigten,
mit dem Magnet schwenkbaren Nocken io. Durch den auf die Grundplatte i aufgesetzten
Deckel ii wird für alle diese Teile ein geschlossenes Gehäuse gebildet. Außerhalb
dieses Gehäuses befindet sich lediglich der unten an der Grundplatte i um den Bolzen
12 schwenkbar gelagerte und über den umgebogenen Rand 13 der Grundplatte vorstehende
Betätigungshebel 14.
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Im Innern des Gehäuses liegt das Magnetgestell mit dem Ankerkern 4
zu beiden Seiten des Ankers 3 iuf je einem Lagerbock 15 und mit den beiden Pol-;chuhen
5 auf Lagerböcken 16 auf und ist mit ihnen 'est verbunden. Das ganze, aus dem Magnetkern
4, len Polschuhen 5 und den Polschuhen 6 bestehende Magnetgestell des Zünders ist
aus Festigkeitsgründen aus einstückigen Blechen geschichtet, besteht also aus einem
Teil, auf den der Anker 3 unmittelbar aufgewickelt ist. Von den Ankerwicklungen
ist das eine Ende der Primär- und Sekundärwicklung unmittelbar am Ankerkern ,4 mit
dem Magnetgestell, d. h. mit Masse und daher über den Befestigungswinkel 17 auch
mit dem auf der Feder 9 festgenieteten Unterbrecherkontakt 8 verbunden. Das andere
Ende i8 der Primärwicklung ist mit dem isoliert auf das Magnetgestell aufgesetzten
Unterbrecherkontakt 7 verbunden, während das Ende der Hochspannungswicklung i9 über
einen federnden Kontakt 2o zu einem im Innern des Deckels i i vermittels der Schraube
21 befestigten Stromabnehmer 22 aus Isolierstoff geführt ist, welcher eine Bolyrung
23 und eine Schraube 24 zum Einführen und Befestigen des Zündkabels durch die Öffnung
25 des Gehäuses i i hindurch aufweist. Bezüglich der Unterbrechereinrichtung ist
noch zu bemerken, daß die Kontaktfeder g durch eine zweite Feder 26 verstärkt ist,
welche an der Stelle, an welcher sie beim Unterbrechungsvorgang mit dem Nocken io
in Berührung kommt, eine halbkreisförmige Biegung 27 aufweist.
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Wie schon erwähnt wurde, ist der Magnet 2 auf der Grundplatte i des
Zünders schwenkbar gelagert, mit der Maßgabe, daß seine Drehachse in der Stoßrichtung
der Ramme liegt. Der Magnet 2 selbst ist dabei auf einer Hülse 28 befestigt, welche
auf einer zweiten in der Grundplatte i durch den Stift 29 verankerten Hülse
30 mit einem Ansatz 31 verdrehbar und in der Achsrichtung verschiebbar angeordnet
ist. Gegen die Grundplatte i bzw. den Ansatz 31 ist die Hülse 28 mit dem Magnet
2 durch eine auf dem Ansatz 31 aufsitzende starke Schraubenfeder 32 abgefedert,
über welche der untere Teil 33 der Hülse 28 übergreift. Die Schraubenfeder 32 trägt
an ihrem dem Ansatz 31 entgegengesetzten Ende einen Stahlring 3 4 mit hall>kreisförmigein
Querschnitt, auf welchem ein mit der Hülse 28 verbundener Stahlring 35 mit ebenfalls
halbkreisförmigem Querschnitt so aufliegt, daß die halbkreisförmigen Seiten der
beiden Stahlringe 34 und 35 einander zugekehrt sind. Dadurch wird erreicht, daß
der beim Schwenken des Magnets 2 zu überwindende Reibungswiderstand so klein als
möglich ist.
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Die Verbindung des Magnets 2 mit den unten an der Grundplatte i angeordneten
Antriebsteilen ist durch eine in der Hülse 30 geführte und verdrehbare Welle
36 und einen Stift 37 hergestellt, der senkrecht zu ihrer Achsrichtung durch die
Welle 36 nahe ihrem der Grundplatte i entgegengesetzten Ende hindurchgeht und mit
geringem Spiel in eine Nut 3'8 in dem zylindrischen Kopf 39 der Hülse 28
eingreift. Zur Verstärkung der Welle 36 an der Durchtrittsstelle des Stifts 37 ist
ein zylindrischer Flansch 4o vorgesehen, der an einem Ansatz 39a im Kopf 39 der
Hülse 28 anliegt und Ja' durch auch die Bewegung der Welle 36 in ihrer Nchsrichtung
begrenzt. Im Anschluß an den Flansch 40 läuft die Welle 36 in einen Wellenstumpf
41
aus, der durch eine Öffnung in dem auf den Kopf 39 der Hülse 28 aufgesetzten Nocken
io hindurchtritt und vermittels einer Buchse 42 in einem im Deckel r i vorhandenen
Ansatz 43 geführt ist. In der Mitte des Ansatzes 43 ist eine Bohrung 44 vorgesehen,
in welche von außerhalb des Deckels 1 i ein Schmierölstutzen 45 zur Schmierung der
Welle 41, 36 und der Hülse 30 eingesetzt ist. Das durch den Stutzen 45 eindringende
Schmieröl l:ittft über den `'Wellenstumpf 41 und den Flansch 4o und in die Nut 38
für den Stift 37. Von hier aus dringt das C51 gegebenenfalls in zu diesem Zweck
vorgesehenen Schmiernuten in der Welle 36 und der Hülse 3o zwischen der Welle 36
und der Hülse 30 und ebenso zwischen der Hülse 30 und der Hülse 28
vor und verhindert dadurch ein Anfressen dieser Teile aneinander. Überschüssiges
Schmieröl, welches zwischen den Hülsen 28 'lud 30 hindurchfließt, kann durch
die Bohrung _46 in der Grundplatte r aus dem Gehäuse ablaufen.
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Wie schon erwähnt wurde, ist die Antriebsvorrichtung für den Zünder
an der Unterseite der Grundplatte i angeordnet. Sie ist als reine Handantriebsvorrichtung
ausgebildet und zwar so, daß das Spannen und Auslösen des Zünders durch den Daumen
einer die Ramme führenden Hand vorgenommen werden kann (.V)b.2). In dem in den Ab1>.
r a, r c dargestellten Ruhezustand des Zünders liegen je eine auf der Welle 36 verstiftete
Klinke 47 und eine mit dem Betätigungshebel 14 verbundene Klinke 48 kraftschlüssig
aneinander an. Durch Drücken auf die Daumenmulde 49 wird der Hebel 14 tun die Schraube
12 entgegen der Kraft der Feder 5o geschwenkt. Zur Führung des Hebels dient dabei
ein Schraubenbolzen mit einem Kopf 51, der durch einen Schlitz 52 hindurchtritt
und in der Grundplatte r festgeschraubt ist. Bei der Schwenkung des Hebels 14 wird
auch die Klinke 47 mit der Welle 36 und über den in die Nut 3'8 im Kopf 39 der Hülse
28 eingreifenden Stift 37 auch die Hülse 28 mit (lern auf ihr befestigten Magnet
2 geschwenkt, und zwar entgegen der Kraft einer an ihrem einen Ende in den Rand
33a des Hülsenteils 33 und an ihrem anderen Ende in eine Rille 53 eines in der Grundplatte
i festgenieteten Bolzens 54 eingehängten Feder 55. Nach einer vollen Schwenkung
des Hebels 14, d. h. wenn die beiden geraden Kanten der Klinken 47 und 48 nur noch
mit den Spitzen 47a und 48a aneinander anliegen, gleiten diese aneinander ab, und
der Magnet 2 wird nun durch die Feder 55 mit großer Geschwindigkeit in seine Ruhelage
zurückgeschwenkt. Beim Spannen der Feder 55 und bei ihrer Entspannung führt der
Magnet 2 eine so große Schwenkbewegung aus, daß jeder der Polschuhe 6 des Magnetgestells
zuerst mit dem einen und dann mit dem anderen Pol des Magnets 2 über einen Luftspalt
hinweg magnetisch verbunden ist. Es findet dabei also ein Richtungswechsel des magnetischen
Flusses im magnetischen Kreis des Zündankers statt, der einen Strom in der Primärwicklung
des Zündankers zur Folge hat. Durch die Unterbrechung des Stroms an den Unterbrecherkontakten
7 und 8 durch den Nocken io beim Zurückfedern des Magnets 2 wird eine Spannung in
der Sekundärwicklung des Zündankers 3 induziert und daher an der mit der Sekundärwicklung
durch ein Zündkabel über den Stromabnehmer 22 verbundenen, nicht dargestellten Zündkerze
ein Zündfunken erzeugt. Ehe nun der Zünder in der im vorstehenden beschriebenen
Weise erneut betätigt werden kann, muß auch der Betätigungshebel 14 wieder in seine
in Abb. i c dargestellte Ruhestellung zurückgeführt sein, in welcher die beiden
Klinken 47 und 48 kraftschlüssig aneinander anliegen.
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Nach dem Loslassen des Hebels 14 wird dieser durch die Feder 5o ganz
selbsttätig in seine Ausgangsstellung zurückgebracht, wenn dafür gesorgt ist, daß
dabei die Klinke 48 über die ihre Ruhestellung schon einnehmende Klinke 47 hinweg
oder an ihr vorbeigleiten kann. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß die
Klinke 48 mit dem Hebel 14 schwenkbar oder nach Art einer Türklinke verbunden ist.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist die Rückführung
der Klinke 48 in ihre Ruhestellung jedoch dadurch ermöglicht, daß die Klinke 48
nicht unmittelbar am Betätigungshebel 14, sondern an (lern freien Ende einer am
Betätigungshebel 14 festgeschraubten, in eine Aussparung 56 des Hebels eingelegten
und in dieser geführten Blattfeder 57 befestigt ist. Beim Zurückgleiten des Betätigungshebels
14 in seine Ruhestellung gleitet der abgeschrägte Rücken 58 der Klinke 48 über den
ebenfalls, und zwar in entgegengesetzter Richtung abgeschrägten Rücken 59 der Klinke
47 hinweg, wobei sich die Blattfeder 57 senkrecht zum Hebel 14 aus der Aussparung
56 heraushebt und wieder in diese zurückfedert, wenn die Klinke 48 über die Klinke
47 weggeglitten ist. Jetzt kann auch die Betätigung des Zündapparats aufs neue erfolgen
und damit ein neuer Stoß der Ramme eingeleitet werden.
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In Abb. 2, in welcher der Anbau eines durch das Gehäuse i i und die
Grundplatte r umrandeten "Zündapparats gemäß Abb. i a, 11) und i c dargestellt ist,
ist der Zylinderkopf der Bretmkraftramme mit 6o bezeichnet. Die im Innern des Gehäuses
i i untergebrachten Zünderteile sind durch gestrichelte Linien und die Stoßrichtung
der Ramme durch einen Pfeil am Zylinderkopf 6o angedeutet. Man kann aus der Abbildung
deutlich entnehmen, daß die Achse des Magnets gemäß der Erfindung in der Stoßrichtung
der Ramme liegt und daß der Zünder auf Grund seines gedrängten Aufbaus und auf Grund
der Tatsache, claß er mit seiner durch den Hebel 14 veranschaulichten Betätigungsvorrichtung
eine konstruktive Einheit bildet, eint-n überaus geringen Raumbedarf an der Ramme
erfordert. Auf diese Weise ist es auch möglich, ihn so an die Ramme anzubauen, daß
sich der Betätigungshebel 14 in der Richtung der an der Ramme befestigten Haltestange
61 erstreckt, so daß der Zünder auch tatsächlich durch den Daumen
der
die Haltestange 61 umfassenden Hand betätigt werden kann. Zu beachten ist ferner
noch, daß zwischen die Grundplatte i des Zünders und die Zünderauflagefläche 62
Schraubenfedern 63 auf die durch die Bohrungen 64 in der Grundplatte i hindurchgehenden
Befestigungsbolzen 64° aufgeschoben sind. Durch die Federn 63 ist für eine weitere
Dämpfung der Rammenstöße auf den Zünder gesorgt.
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In Abb.3 ist in schematischer Darstellung ein Magnetzünder wiedergegeben,
dessen Magnetsystem sich zwar von demjenigen des in den Abb. i a, i b, i c dargestellten
Zünders unterscheidet, dessen konstruktiver Aufbau jedoch nach genau denselben Grundsätzen
und unter Verwendung derselben Bauelemente zu erfolgen hat, wie bei dem schon beschriebenen
Zündapparat. Im Aufbau des Magnetsystems unterscheiden sich die beiden Zünder insofern,
als an Stelle des Ankers mit zwei Polschuhen 6 ein Anker mit vier Polschuhen 65,
66, 67, 68 getreten ist. Während bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes jeder Polschuh bei der Schwenkung des Magnets 2 über
einen Luftspalt hinweg zuerst mit dem einen und dann mit dem anderen Pol des Magnets
magnetisch verbunden wird, sind bei dem Magnetzünder gemäß Abb. 3 in jeder Endstellung
des Magnets 69 je zwei einander diametral gegenüberliegende Polschuhe 65, 66 und
67, 68 durch den Magnet 69 ohne Luftspalt miteinander verbunden.
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Im einzelnen wird auch in diesem Fall durch Schwenken des Magnets
69 ein magnetischer Flußwechsel im Ankerkern 7o erzeugt, der einen Strom in der
Primärwicklung 71 des Ankers zur Folge hat. Durch Unterbrechen des Stroms vermittels
der durch den schwenkbaren Magnet 69 gesteuerten Unterbrechereinrichtung, welche
aus dem feststehenden Kontakt 72, dem auf dein schwenkbaren Hebel 73 befestigten,
beweglichen Kontakt 74 und dem auf dem Magnet 69 befestigten Mitnehmer 75 besteht,
wird in der Sekundärwicklung 76 des Ankers eine Spannung induziert, die einen Funken
an einer rnit dem Ende 77 der Hochspannungswicklung 76 verbundenen Zündkerze 78
erzeugt. Besonders beachtlich ist bei dem Aufbau des Zünders gemäß Abb.3, daß sich
der Flußwechsel im magnetischen Kreis des Zünders, den man sich durch dieselbe Klinkenschaltung
wie bei dem in A11. i a, i b, i c dargestellten Zünder entgegen der Kraft der Feder
79 eingeleitet denken kann, durch den Zug der vom Magnet ausgehenden Kraftlinien
vollzieht. In der einen Richtung wird der Zug der magnetischen Kraftlinien durch
die Feder 79 unterstützt und der Magnet 69 nach jeder in der Pfeilrichtung erfolgten
Schwenkung wieder in die dargestellte Ruhestellung zurückgebracht. Bei dieser Bewegung
wird jeweils der Unterbrecher geöffnet und ein Zündfunke an der Zündkerze 78 erzeugt.
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Eine besonders zweckmäßige Ausbildung kann ein derartiger Magnetzünder
dadurch erfahren, daß der Mitnehmer 75 auf dem Magnet 69 durch einen zweihöckerigen
Nocken ersetzt wird, so daß bei jeder Schwenkbewegung des Magnets 69, d. h. frei
jedem Flußwechsel im Anker, der Unterbrecher geöffnet und geschlossen und daher
auch jedesmal ein Zündfunke an der Zündkerze 78 erzeugt wird. Die Feder 79 ist dann
nicht mehr erforderlich, und es muß durch die an dein Hebel 8o angreifende Betätigungsvorrichtung
des Zünders lediglich der magnetische Zug der vom Magnet 69 ausgehenden, über die
einander diametral gegenüberliegenden Polschuhe 65, 66, 67, 68 geschlossenen Kraftlinien
überwunden werden.