DE1426181C - Contact arrangement for ignition devices - Google Patents

Description

Zur Beseitigung der vorerwähnten Nachteile wird erfindungsgemäß eine Kontaktanordnung vorge-15 schlagen, die sich dadurch kennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Kontakte in an sich bekannter Weise -auf zwei gelenkig gelagerten, biege- und verwindungssteif ausgebildeten Kontakthebeln angeordnet sind, deren Gelenkbereiche (in an sich ebenfalls triebsspannung werden für eine solche Schaltung von 20 bekannter Weise) so gewählt sind, daß die Kontakt-Ho ο ν en 300 Volt genannt. flächen vom Zeitpunkt der Berührung an eine Gleit-,In order to eliminate the aforementioned disadvantages, a contact arrangement is provided according to the invention beat, which is characterized in that the interacting contacts in per se known Way - arranged on two articulated, flexurally and torsionally rigid contact levers are, whose joint areas (in itself drive voltage are also known for such a circuit of 20) are chosen so that the contact Ho called ο ν en 300 volts. surfaces from the point of contact to a sliding,

Wenn dieses von Hooven vorgeschlagene Zündverfahren bisher noch keinen Eingang in die Praxis gefunden hat, so dürfte das nach Ansicht des Erfinders daran liegen, daß einmal die von Hooven vorgeschlagene Transformatorbauart für diesen Anwendungszweck ungeeignet war und daß die bisher üblichen Kontaktanordnungen für Brennkraftmaschinen bei dieser besonderen Zündungsart leicht versagen können.If this ignition method proposed by Hooven has not yet been put into practice found, then in the opinion of the inventor this is due to the fact that once the one proposed by Hooven Transformer design was unsuitable for this application and that the previously usual Contact arrangements for internal combustion engines easily fail with this particular type of ignition be able.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer Kontaktanordnung, die die besonderen Verhältnisse einer Zündung mit Kondensatorentladung zweckentsprechend berücksichtigt und bezüglich Dauerstandfestigkeit und Wirkungsgrad bei vertretbarem Aufwand zu brauchbaren Ergebnissen führt.The aim of the present invention is therefore to provide a contact arrangement which has the particular Conditions of ignition with capacitor discharge appropriately taken into account and with regard to Long-term stability and efficiency with reasonable effort to usable results leads.

Eine besondere Beachtung verdient dabei das
sogenannte Kontaktprellen. Bei herkömmlichen
Zündkontaktanordnungen, deren Prinzip die F i g. 2 40
zeigt, gibt ein Nocken N den unter der Einwirkung
der Feder F stehenden ,Kontakthebel H frei, wobei
dann die Wolframkontakte K mit erheblicher Geschwindigkeit aufeinanderprallen. Da sich Wolfram
elastisch verhält und sehr dämpfungsarm ist und da 45
ferner auch der Kontakthebel wenig zur Dämpfung
beitragen kann, prellen die Kontakte K unmittelbar
nach ihrer Berührung wieder auseinander. Bei üblichen Hochspannungszündungen ist dieses Prellen
meist ohne schädliche Einflüsse, da der Strom wegen 50 eines ersten Kohtakthebels 4, der praktisch biegeder verhältnismäßig großen Induktivität des Primär- und verwindungssteif ausgebildet und bei 5 drehbar kreises nur langsam ansteigt und auf wenige Ampere gelagert ist. Am freien Ende des Kontakthebels 4 bebegrenzt ist. Völlig anders liegen aber die Verhält- findet sich der aktive Kontakt 6.This deserves special attention
so-called contact bouncing. With conventional
Ignition contact arrangements, the principle of which is shown in FIG. 2 40
shows, there is a cam N under the action
the spring F standing, contact lever H free, whereby
then the tungsten contacts K collide with one another at considerable speed. Since Wolfram
behaves elastically and is very low attenuation and since 45
furthermore, the contact lever has little to do with damping
can contribute, the contacts K bounce immediately
apart again after their touch. With normal high-voltage ignitions, this is bouncing
mostly without harmful influences, because the current because of 50 a first Kohtakthebels 4, which is practically flexible and relatively large inductance of the primary and torsionally rigid and at 5 rotatable circle rises only slowly and is stored on a few amps. At the free end of the contact lever 4 is limited. However, the situation is completely different - the active contact 6 is found.

bewegung gegeneinander ausführen, wobei der eine Kontakthebel mit ■ Federkraft in Kontaktöffnungsrichtung gegen den Nocken und der andere Kontakt- hebel mit Federkraft in Kontaktschließrichtung gedrückt wird. . : ■ . .move against each other, with one contact lever with ■ spring force in the contact opening direction against the cam and the other contact lever lever is pressed with spring force in the contact closing direction. . : ■. .

Das an zweiter Stelle genannte Merkmal des Erfindungsgegenstandes ist, wie gesagt, in gesamtem Umfang vorbekannt, doch sind (bei der /bekannten 'Anordnung die Kontakthebel als Blattfedern ausgebildet, so daß bei ihnen -die für den vorliegenden Anwendungsfall erforderliche Starrheit fehlte.The second feature of the subject matter of the invention is, as I said, in its entirety Scope already known, but (in the / known 'arrangement the contact levers are designed as leaf springs, so that with them - those for the present Application required rigidity was missing.

Zur Verminderung des Verschleißes kann die Bewegung des aktivenKontaktes in Richtung auf den Nocken mit einem Anschlag so begrenzt sein, daß der Kontakthebel nur im Winkelbereich der Nockenfläche beaufschlagt wird. Ein weiterer Anschlag für den passiven Kontakt kann zur Einregelung des Kontaktgabezeitpunktes einstellbar ausgebildet sein.To reduce wear, the movement of the active contact in the direction of the cam be limited with a stop so that the contact lever acts only in the angular range of the cam surface will. Another stop for the passive contact can be used to regulate the contact time be adjustable.

Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die in der F i g. 3 der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht ist.Further design features of the invention emerge from the following description a preferred embodiment of the invention, which is shown in FIG. 3 of the drawing illustrates, for example is.

Die Kontaktanordnung der F i g. 3 zeigt einen umlaufenden Nocken 1, der in Form eines Kreiszylinders ausgebildet ist und in dem Winkelbereich <% der Zündimpulsgabe kontinuierlich in eine Kurve 2 übergeht. Der Nocken 1 beaufschlagt das Gleitstück 3The contact arrangement of FIG. 3 shows a rotating cam 1, which is in the form of a circular cylinder is formed and continuously merges into a curve 2 in the angle range <% of the ignition pulse. The cam 1 acts on the slider 3

nisse bei der Zündung mit Kondensatorentladung. Hier tritt die Kontakttrennung durch Prellen im Zeitpunkt der höchsten Kreisströme bei noch beträchtlicher Ladung des jeweiligen Arbeitskondensators auf. Es kann somit nicht ausbleiben, daß zwischen den Kontaktflächen ein Hochstromstärke-Bogen mit unvertretbarem Kontaktverschleiß auftritt. Hierbei wird der überwiegende Teil der im Arbeitskondensator gespeicherten Arbeit am Kontakt in Wärme umgesetzt.nits during ignition with capacitor discharge. Here the contact separation occurs through bouncing at the point in time the highest circulating currents with a considerable charge of the respective working capacitor on. It is therefore inevitable that there is a high-current arc between the contact surfaces unacceptable contact wear occurs. Here, the majority of the energy is in the working capacitor stored work on contact converted into heat.

Neben dem die Lebensdauer und den Wirkungsgrad der Zündung mit Kondensatorentladung entscheidend bestimmenden Kontaktverschleiß durch Kontaktprellen ist die Konstanz der Einsatzgenauigkeit des Zündimpulses für die Brauchbarkeit der Die Nockenanordnung sorgt in dem für die Kontaktgabe vorgesehenen Winkelbereich für eine kraftschlüssige Verbindung und ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß sich der Kontakthebel 4 mit einer Winkelbeschleunigung von mehr als 1/sec² bewegt. Wegen des geringeren Kontaktverschleißes kann der Hub des Nockens sehr gering und zweckmäßigerweise kleiner als 1,0 mm sein.In addition to the contact wear caused by contact bouncing, which decisively determines the service life and the efficiency of the ignition with capacitor discharge, the constancy of the application accuracy of the ignition pulse is essential for the usability of the Contact lever 4 moved with an angular acceleration of more than 1 / sec ² . Because of the lower contact wear, the stroke of the cam can be very small and expediently less than 1.0 mm.

Von besonderer Bedeutung ist, daß der Kontakthebel 4 mit einem Federelement 7 von hoher Eigendämpfung (beispielsweise einem Körper aus Gummi oder gummielastischem Kunststoff) zur Nockenanordnung hin gedrückt wird. Die Beweglichkeit des Kontakthebels 4 in Richtung auf den Nocken 1 kann durch einen Anschlag 8 in dem Sinne begrenzt wer-It is of particular importance that the contact lever 4 with a spring element 7 of high inherent damping (for example a body made of rubber or rubber-elastic plastic) for the cam arrangement is pressed down. The mobility of the contact lever 4 in the direction of the cam 1 can be limited by a stop 8 in the sense

den, daß das Gleitstück lediglich im Winkelbereich der Nockenkurve an dem Nocken zur Anlage kommt. Hieraus resultiert eine Verschleiß- und Bremsmomentverminderung. the fact that the slider only comes to rest on the cam in the angular range of the cam curve. This results in a reduction in wear and braking torque.

Der Gegenkontakt 9 ist ebenfalls an einem bei 10 drehbar gelagerten Koniakthebel 11 angebracht. Der Gegenkontakt 9 ist so angeordnet, daß die vorzugsweise ebenen Kontaktflächen im Anschluß an die Berührung unter steigendem Federdruck eine gegeneinander gleitende Bewegung ausführen. Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß die Ansatzpunkte der Kontaktmaterialwanderung bereits im Augenblick des Entstehens verwischt werden, so daß es (wie an sich bekannt) zu einem minimalen ebenen Abtrag der Kontaktflächen kommt.The mating contact 9 is also attached to a conical lever 11 rotatably mounted at 10. the Counter contact 9 is arranged so that the preferably flat contact surfaces after the contact Carry out a mutually sliding movement under increasing spring pressure. Through this Arrangement is effected that the starting points of the contact material migration already at the moment of emergence are blurred, so that there is (as is known per se) to a minimal planar removal of the Contact surfaces.

Von noch größerer Bedeutung als bei dem aktiv bewegten Kontakthebel 4 ist bei dem passiv bewegten Kontakthebel 11 dessen massearme Ausführung und ein möglichst dämpfungsreiches Federelement 12, v/elches genauso ausgebildet sein kann wie das Federelement 7.Of even greater importance than with the actively moved contact lever 4 is the passively moved one Contact lever 11 its low-mass design and a spring element 12 that is as dampening as possible, v / which can be designed in exactly the same way as the spring element 7.

Durch einen (vorzugsweise einstellbaren) Anschlag 13 wird die Bewegung des passiven Kontakthebels 11 in Richtung auf die Nockenanordnung begrenzt und dadurch in Abhängigkeit von der Nockenkurve der Zündzeitpunkt festgelegt.The movement of the passive contact lever 11 is controlled by a (preferably adjustable) stop 13 limited in the direction of the cam arrangement and thereby dependent on the cam curve of the Ignition timing set.

Eventuell können sich störende Einflüsse ergeben, wenn organische Substanzen, z. B. Staubteilchen und Öl, sich bei den hohen Temperaturen an den Berührungspunkten der Kontakte zersetzen und ablagern. Die kohlenstoffhaltigen Zersetzungsprodukte bilden dann bei einem der folgenden Kontaktspiele vor der metallischen Berührung Strombrücken mit einem verhältnismäßig hohen Widerstand, in denen dann in unerwünschter Weise ein beträchtlicher Teil der im Arbeitskondensator gespeicherten Energie in Wärme umgesetzt wird. Diesem Nachteil kann dadurch begegnet werden, daß man die Kontakte staub- und ölsicher anordnet, d. h. gasdicht kapselt.Disruptive influences may possibly arise when organic substances, e.g. B. dust particles and Oil, decompose and deposit at the contact points of the contacts at the high temperatures. The carbon-containing decomposition products then form in one of the following contact games in front of the metallic contact current bridges with a relatively high resistance, in which then undesirably a considerable part of the energy stored in the working capacitor in Heat is converted. This disadvantage can be countered by keeping the contacts dusty and arranges oil-safe, d. H. encapsulated gas-tight.

Jeder stromführende Kontaktschluß durch metallische Kontakte erfolgt bekanntlich derart, daß an der ersten punktförmigen Berührungsstelle der Kontakte die Stromdichte so hohe Werte annimmt, daß -es, zu einem Aufschmelzen bzw. Verdampfen des Kontaktmaterials kommt. Die Metalldämpfe kondensieren an den benachbarten kühlen Metallflächen der Kontakte, so daß es zu wesentlichen Substanzverlusten aus diesem Anlaß nicht kommt. Bei Wolfram jedoch liegen diese Verhältnisse insofern ungünstiger, als bei den auftretenden Temperaturen das Metall relativ unedel und das entstehende Wolframoxyd gasförmig ist. Aus diesem Grund muß, falls extreme Anforderungen an die Kontaktstandfestigkeit gestellt werden, ein höherer Bauaufwand getrieben werden, bei dem man die Kontakte nicht nur, wie vorstehend vorgeschlagen, gasdicht kapselt, sondern auch noch in einer inerten Atmosphäre, wie z. B. N₂+CO₂ oder Ar+CO₂, unterbringt.Every current-carrying contact closure by metallic contacts is known to take place in such a way that the current density at the first point-like contact point of the contacts assumes such high values that the contact material melts or evaporates. The metal vapors condense on the adjacent, cool metal surfaces of the contacts, so that there is no substantial loss of substance on this occasion. In the case of tungsten, however, these conditions are less favorable, as the metal is relatively ignoble and the resulting tungsten oxide is gaseous at the temperatures that occur. For this reason, if extreme demands are placed on the contact stability, a higher construction effort must be driven, in which the contacts are not only, as suggested above, encapsulated gas-tight, but also in an inert atmosphere, such as. B. N ₂ + CO ₂ or Ar + CO ₂ accommodates.

Zu den nachfolgenden Patentansprüchen wird bemerkt, daß für die Gegenstände der Unteransprüche ein vom Hauptgedanken der Erfindung (Anspruch 1) losgelöster Schutz nicht begehrt ist.In relation to the following claims it is noted that for the subject matter of the subclaims a protection detached from the main idea of the invention (claim 1) is not desired.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Durch rotierenden Nocken betätigte Kontaktanordnung von elektrischen Zündvorrichtungen mit Kondensatorentladung und Transformator zwischen Kondensator und Zündfunkenstrecke zur Zündung von Brennstoff-Luft-Gemischen, insbesondere von Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenwirkenden Kontakte (6, 9) in an sich bekannter Weise auf zwei gelenkig gelagerten, biege- und verwindungssteif ausgebildeten Kontakthebeln (4,11) angeordnet sind, deren Gelenkbereiche (in an sich ebenfalls bekannter Weise) so gewählt sind, daß die Kontaktflächen vom Zeitpunkt) derBerührung an eine Gleitbewegung gegeneinander ausführen, wobei der eine Kontakthebel (4) mit Federkraft in Kontaktöffnungsrichtung gegen den Nocken (1) und der andere Kontakthebel (11) mit Federkraft in Kontaktschließrichtung gedrückt wird.1. Rotating cam actuated contact assembly of electrical ignition devices with capacitor discharge and transformer between capacitor and ignition spark gap for igniting fuel-air mixtures, especially internal combustion engines, characterized in that the interacting contacts (6, 9) are known per se Way on two articulated, bending and torsion-resistant trained contact levers (4, 11) are arranged, their joint areas (in a manner also known per se) as are chosen so that the contact surfaces slide against each other from the time of contact run, the one contact lever (4) with spring force in the contact opening direction against the cam (1) and the other contact lever (11) with spring force in the contact closing direction is pressed. 2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federung mindestens des Kontakthebels (11) für den passiven Kontakt hohe Eigendämpfung hat.2. Contact arrangement according to claim 1, characterized in that the suspension is at least of the contact lever (11) for the passive contact has high intrinsic damping. 3. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenhub kleiner als 1,0 mm ist.3. Contact arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the cam lift is smaller than 1.0 mm. 4. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des aktiven Kontaktes (6) in Richtung auf den Nocken (1) mit einem Anschlag (8) so begrenzt ist, daß der Kontakthebel nur im Winkelbereich der Nockenfläche beaufschlagt wird.4. Contact arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the movement of the active contact (6) is limited in the direction of the cam (1) with a stop (8) that the contact lever is only acted upon in the angular range of the cam surface. 5. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen eben ausgebildet sind.5. Contact arrangement according to claim 1 to 4, characterized in that the contact surfaces are evenly trained. 6. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (13) für den passiven Kontakt (9) zur Einregeiung des Kontaktgabezeitpunktes einstellbar ist.6. Contact arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that the stop (13) for the passive contact (9) to regulate the contact time can be set. 7. Kontaktanordnung nach Anspruch 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte gasdicht gekapselt in einer inerten Atmosphäre angeordnet sind.7. Contact arrangement according to claim 1 to 6, characterized in that the contacts are gas-tight encapsulated in an inert atmosphere. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings