DE657223C - Magnetzuender - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Magnetzünder für Brennkraftmaschinen. Sie bezweckt die Herstellung eines Magnetzünders, der imstande ist, eine weitgehend erhöhte Anzahl von Kraftflußvariationen in der Zeiteinheit zu liefern und so besonders die Zündung von Brennkraftmaschinen mit einer großen Zahl von Zylindern und von erhöhter Drehzahl in zufriedenstellender Weise zu ermöglichen, was mittels der bisher bekannten Magnetzünder nicht in zufriedenstellender Weise gewährleistet ist.

Es sind Wechselstrominduktoren bekannt, die aus kreisförmig angeordneten Stabmagneten bestehen, innerhalb deren sich eine auf einem Eisenkern zwischen radialen Armen sitzende Induktionsspule dreht, wobei diese Arme zu beiden Seiten der Spule gegeneinander vorbeilaufen, so daß der Spulenkern von einem Wechselfeld durchsetzt wird. Auch ist es bekannt, bei einem solchen Gerät die umlaufenden Eisenteile zur Unterdrückung der Wirbelströme zu lamellieren. Für die Zwecke eines Magnetzünders ist der

as bekannte Induktor jedoch nicht geeignet, weil seine Spannung an einem umlaufenden Anker z. B. mittels Schleifringe abgenommen werden müßte und weil er auch seiner Bauart nach keine diesem Zweck angepaßte Spannungskurve liefert.

Man kennt auch bereits Induktoren von » Magnetzündern, die aus einem geraden, sich um seine Längsachse drehenden Magnetstab bestehen, der von einer quer durch ihn hindurchgehenden Welle oder von zwei an seinem Mittelpunkt in der Achsenrichtung angeordneten Drehzapfen getragen wird und mit in der Polgegend an den Magneten angebrachten Leitern des magnetischen Kraftflusses versehen ist; dabei sind diese Leiter des Magnetismus in geeigneter Weise befestigt und angeordnet, um einen Induktor mit 2, 4, 8 oder mehr Polen, die in der gleichen Ebene umlaufen, z'u schaffen.

Die Erfindung stellt eine Weiterbildung eines Magnetzünders dieses Bauprinzips dar, die in einer besonders vorteilhaften baulichen Ausbildung des Eisenweges der an den Stabmagnet angeschlossenen Magnetlinienleiter und deren entsprechender Lamellierung besteht. Sie erzielt außer der an sich bekannten Unterdrückung der Wirbelströme bei einfachster baulicher Herstellungsform die Schaffung eines möglichst geringen magnetischen Widerstandes des Eisenweges, insbesondere auch bezüglich des Übergangswiderstandes an den Stoßstellen der zusammengesetzten Bauteile, sowie eine Spannungskurve mit hervortretenden, für den Zündungsvorgang erwünschten Spannungsspitzen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Magnetlinienleiter aus ununterbrochenen Blechen bestehen und mit diesen hochkant auf den ebenen Polen des Sta-bo magnets aufgesetzt sind, und daß auf jed^m Arm des Magnetlinienleiters zur Schaffüjjig·^ ausgeprägter Pole ein senkrecht zur Richtung¹* der Drehachse lameliierter Polschuh angeordnet ist. Dadurch wird ermöglicht, daß der ίο magnetische Kraftfluß von einem beliebigen Punkte der Poloberfläche des Stabmagnets zu einem der am weitesten entfernten beliebigen Punkte des gesamten so gebildeten Magnetlinienleiters oder unmittelbar von einem beliebigen Punkt eines Polschuhes zu einem der am weitesten entfernten Punkte eines anderen Polschuhes längs der Blätter der Lamellenstruktur gelangen kann, ohne durch massive, Wirbelströme hervorrufende Teile hindurchao gehen und ohne zahlreiche Luftschichten passieren zu müssen, so daß während des Betriebes des Gerätes ein Kleinstwert an magnetischem Widerstand gegeben ist.

Um die Magnetlinienleiter, die auf die ebenen Polenden des drehbaren Magnets aufzusetzen sind, in einfachster Weise aufbringen zu können, sind deren Blechbündel in der Mitte aufgebogen, so daß sie auf eine Achse aufgesteckt und z. B. mittels einer Klemmschraube gegen die Magnetflächen gepreßt befestigt werden können. Andererseits sind die . Abmessungen des auf die ebene Oberfläche des Magnets aufgesetzten Leiters, seine Dicke, sein Krümmungsradius derart festgesetzt, daß sein Querschnitt ausreicht, daß der Durchgang des -magnetischen Kraftflusses gewährleistet wird und die ganze Poloberfläche des Magnets zugedeckt ist, um alle Magnetlinien, die dort von jedem Punkt ausgehen, zu sammeln, und endlich daß alle Bleche gleiche Länge aufweisen, wodurch ermöglicht wird, in der Praxis den Leiter in der einfachsten Weise durch vor dem Biegen erfolgendes Aufeinanderschichten von im gleichen Profil geschnittenen Blechen herzustellen.

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß bei den den magnetischen Kraftfluß auf dem Magneten sammelnden Magnetlinienleitern die auf der dem Magnet abgewandten Seite angeordnete Oberfläche des Leiters von dem ihr genau anliegenden Organ elektrisch isoliert ist, um elektrischen Kurzschluß zwischen den Blechen zu vermeiden, der die Entstehung von Wirbelströmen begünstigt, wobei diese Isolierung in bestimmten Fällen nur einen nicht weiter zu berücksichtigenden magnetischen Widerstand besitzt. "

Lediglich als Beispiel werden in der beiliegenden Zeichnung zwei Ausführungsfor- ' men eines Magnetinduktors dargestellt, die die obenerwähnten Kennzeichen aufweisen und außerdem einige weitere vorteilhafte Besonderheiten zeigen. v'.^: .Die Abb. 1 dieser Zeichnung ist eine Längs-■■Itnsicht eines Induktors mit Ader Polen. ·" Die Abb. 2 stellt einen Querschnitt durch diesen Induktor dar.

Die Abb. 3 gibt eine teilweise Längsansicht eines Induktors mit acht Polen.

Die Abb. 4 zeigt diesen Induktor im Querschnitt.

Die Abb. 5 veranschaulicht in vergrößertem Maßstabe eine Besonderheit bei der Vernietung der.Bleche der Lamellenstruktur.

In den Abb. 1 und 2 wird mit ι der im vorliegenden Falle zylindrische Magnet und mit 2 und 3 die Leiter des magnetischen Kraftflusses bezeichnet, die an den Polenden des Magnets 1 angeordnet und parallel zur Drehachse des Magnets in Blätter zerlegt sind.

Bei dem dargestellten Beispiel sind zwei Magnetlinienleiter 2 und 3, von denen jeder in zwei Arme gegabelt ist, vorhanden und im Winkel von 90⁰ zueinander angeordnet befestigt, wobei die Gabeln einander zugekehrt sind. Auf den freien Enden der Arme befinden sich die Polschuhe 4, 5, 6 und 7, die so angeordnet sind, daß während des Umlaufens ihre Bahnen sich verschmelzen, und die dazu bestimmt sind, den magnetischen Kraftfluß auf dem in der Abbildung nicht dargestellten Anker zu verteilen, der ringförmig gegenüber den Polschuhen angebracht ist. Der so gebildete Induktor ist vierpolig.

Die Magnetlinienleiter 2 und 3 sind parallel zur Drehachse des Magnets in Blätter zerlegt, und die Bleche der Lamellenstruktur stehen nur durch ihre Kante mit der ebenen Oberfläche des Magnets, gegen- die sie angepreßt sind, in Berührung.

Gemäß einer der Verbesserungen der Erfindung sind die Bleche der Lamellenstruktur sämtlich ununterbrochen und so gebogen, daß ein freier Raum für den Durchlaß des Mittelstückes 8 ausgespart wird, das das Trägerorgan für die Drehbewegung und das zentrale Befestigungsorgan für die Magnetlinienleiter auf den Magnetenden darstellt. Auf diese Weise kann sich der von einem Berührungspunkt des Leiters mit dem Magnet stammende magnetische Kraftfluß durch den Leiter zwischen den Polschuhen 4 und 5 oder 6 und 7 in der Richtung der Blättchen bewegen, ohne durch ein massives Metallteil hindurchgehen zu müssen und ohne eine andere als die durch die Verbindung der Polschuhe, wie z. B. 4 und 5, mit dem Leiter 2 oder, 6 und 7, mit dem Leiter 3 gebildete Unterbrechung des Metallweges.

Gleichzeitig sind die Polschuhe 4, 5, 6 und 7 senkrecht zur Drehachse in Blätter zerlegt. Dank dieser verschiedenen Richtung der Lamellenstruktur der Magnetlinienleiter und der Polschuhe kann, wie man sieht, der magnetische Kraftfluß, solange sich der Zünder in Betrieb befindet, von einem beliebigen Punkt zu einem beliebigen anderen Punkt des Systems gelangen, beispielsweise von einem Punkt des Polschuhes 4 zu einem anderen Punkt des Polschuhes 5 oder von einem Punkt des Magnets zu einem beliebigen Punkt der Polschuhe, ohne durch ein massives Teil oder

■ durch zahlreiche Luftschichten hindurchgehen zu müssen, so daß die Bildung von Wirbelströmen vermieden wird und der magnetische Widerstand so gering als irgendwie praktisch erreichbar ist.
Diese Anordnung tst durch die Zwischenschaltung von Isolierscheiben 9 und 10 vervollständigt, die zwischen den Leitern 2 und 3 und den Befestigungsorganen, wie z.B. 11 und 12, angeordnet sind, um zu verhüten, daß das Aufsetzen dieser Metallteile einerseits und des Magnets andererseits mit den Blättern der Lamellenstruktur elektrischen Kurzschluß entstehen läßt, der das Umlaufen von • Wirbelströmen ermöglichen würde.

Aus den Abb. 3 und 4 kann man erkennen, wie in sehr einfacher Weise ein Induktor mit acht Polen hergestellt wird, indem man an jedem Pol des Magnets zwei Magnetlinienleiter, entsprechend 2 oder 3 in Abb. 1, übereinander anordnet, die hier mit 13 und 14 bezeichnet werden.

In diesem Falle ist es empfehlenswert, zwischen den aufeinandergesetzten Leitern, wie z. B. 13 und 14, irgendeinen elektrischen Isolator, beispielsweise eine Isolierscheibe oder eine Lackschicht, zwischenzuschalten, um jeden das Entstehen von Wirbelströmen begünstigenden Stromkreis zu verhüten, der durch zwischen den Blechen des einen Leiters und den anderen diese kreuzenden Blechen hergestellten Kontakt .oder Kurzschluß erzeugt werden könnte, wobei beachtet werden muß, daß dieser Isolator so dünn als möglich gewählt werden muß, um einen magnetischen Widerstand von nicht weiter zu berücksichtigender Größenordnung in den Kreislauf einzuschalten.

Um ferner zu verhüten, daß die zum Zusammenfügen der Bleche der Lamellenstruktur dienenden Niete diese Bleche kurzschließen und infolgedessen Wirbelströme verursachen, die den Betrieb des Magnetzünders stören würden, werden die Niete 15 von den durch sie zusammengehaltenen Blättchen 16 elektrisch isoliert.

fio Zur Erzielung dieser Isolierung hat sich die Anwendung von Glimmer als vorteilhaft erwiesen in Form einer Röhre 17, die den Niet einhüllt und in dem zum Durchführen des Nietes dienenden Loch vor Einführen des Nietes angebracht oder auch über den Niet vor seiner Anbringung gezogen und gleichzeitig mit ihm eingesetzt wird. Diese Isolierung wird vorteilhaft durch die Zwischenschaltung von Isolierscheiben 18, beispielsweise aus Glimmer, zwischen jeden Nietkopf und das entsprechende äußere Blech vervollständigt, wobei jede Scheibe auf das herausragende Ende der Röhre 17 aufgereiht ist und über den Rand des Nietkopfes hervorsteht.

Um endlich der Verdickung der Niete bei der Vernietung, wodurch ein Zerspringen der Isolierhülle verursacht werden könnte, Rechnung zu tragen, ragt der Niet so weit über die zusammengefügten Bleche hervor, daß sein nach der Vernietung verdickter Stabteil außerhalb der Bleche liegt, wobei zur Ausgleichung des Längenunterschieds eine geeignete Scheibe 19, die ohne Nachteil aus Stahl bestehen kann, zwischen die Bleche und den Nietkopf gelegt wird.

Damit andererseits die Blättchen der Polschuhe und diejenigen der Magnetleiter, die quer zueinander angeordnet sind, sich nicht gegenseitig in Kurzschluß versetzen, wodurch ebenfalls Wirbelströme entstehen könnten, ist ein möglichst dünner elektrischer Isolator zwischen jeden Polschuh und den Arm des Magnetleiters, auf den er aufgesetzt ist, zwischengeschaltet. Dieser Isolator muß außerordentlich dünn sein, um eine hinsichtlich des Durchgangs des magnetischen Kraftflusses nachteilige Nichteisenzwischenschicht zu vermeiden. Man hat praktisch festgestellt, daß zur Herstellung dieser Isolierung unter günstigsten Bedingungen die Anwendung von Glimmer in ultradünnen Blättchen von einer Dicke der Größenordnung von 5 bis 7 tausendstel Millimeter vorteilhaft ist.

Man kann auch die Anzahl der Pole des Induktors noch weiter vermehren, indem man drei Leiter, einen gegen den anderen, übereinanderschichtet und ihren Winkelabstand in geeigneter Weise wählt.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen und abgebildeten Beispiele begrenzt; so ist es insbesondere möglich, in der angegebenen Weise einen nur zweipoligen Induktor herzustellen, indem man auf gleicher Höhe mit dem Magnet einen der Arme der in Abb. 1 dargestellten Leiter 2 und 3 unterdrückt.

Claims (12)

1. Patentansprüche:

   i. Magnetzünder für Brennkraftmaschinen, bestehend aus einem Stabmagneten, der um seine Längsachse einem feststehen-

   den Induktionssystem gegenüber drehbar gelagert ist und an dessen Polenden Magnetlinienleiter zur mehrpoligen Kraftfeldausbildung aufgesetzt sind, welche aus zum Stabmagneten parallelen Blechen aufgebaut sind und zu diesem parallele Arme mit Polschuhen an den Enden haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetlinienleiter aus ununterbrochenen

   to Blechen bestehen und mit diesen hochkant auf den ebenen Polen des Stabmagnets (i) aufgesetzt sind und daß auf jedem Arm des Magnetlinienleiters zur Schaffung ausgeprägter Pole ein senkrecht zur Richtung der Drehachse lamellierter Polschuh (4, 5, 6, 7) angeordnet ist.
2. 2. Magnetzünder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Magnetleiter bildende Eisenblechbündel in der Mitte aufgebogen und auf einer Mittelachse (8) des Drehsystems aufgesteckt, z. B. mittels einer Klemmschraube gegen die Magnetischen gepreßt befestigt ist.
3. 3. Magnetzünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Magnetlinienleiter (2, 3) nahezu gleich dem um den Durchmesser der Achse verminderten Durchmesser des Magnets gewählt wird.
4. 4. Magnetzünder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Magnetpol einer, zwei oder beliebig mehr dicht aneinandergerückte Magnetlinienleiter (2, 3) aufgesetzt sind, je nachdem man einen vier-, acht- oder mehrpoligen Leiter erzielen will (Fig. 2, 4).
5. 5· Magnetzünder nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweipoliger Leiter dadurch gebildet wird, daß man an jedem Ende des Magnets (i) nur einen einarmigen Leiter anordnet.
6. 6. Magnetzünder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf jeder Endfläche des Magnets aufgesetzten Magnetlinienleiter voneinander durch einen elektrischen Isolator getrennt werden, der zur Unterbrechung jedes die Bildung von Wirbelströmen begünstigenden und durch die Aufeinanderschichtung der Blöcke bedingten Stromes ausreicht, aber nur einen magnetischen Widerstand von nicht weiter zu berücksichtigender Größenordnung aufweist.
7. 7. Magnetzünder nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den letzten Magnetlinienleiter und das zur Befestigung auf dem Magnet dienende Organ eine elektrisch isolierende Scheibe angeordnet ist.
8. 8. Magnetzünder nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Niete der in Blätter zerlegten Magnetlinienleiter gegenüber den von ihnen zusammengehaltenen Blättchen elektrisch isoliert sind.
9. 9. Magnetzünder nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein möglichst dünner elektrischer Isolator zwischen jeder Polmasse und dem Arm des Magnetleiters liegt, auf den er aufgesetzt ist.
10. 10. Magnetzünder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolator aus einem sehr dünnen Glimmerblättchen von 5 bis 7 tausendstel Millimeter Stärke besteht.
11. 11. Magnetzünder nach Anspruch 8, da- ⁷S durch gekennzeichnet, daß der Niet durch eine röhrenförmige Umhüllung, beispielsweise aus Glimmer, isoliert ist, die seinen Schaft umschließt, wobei die Isolierung vorzugsweise durch eine zwischen jeden Nietkopf und das entsprechende äußere Blech des in Blätter zerlegten Leiters zwischengeschaltete Isolierscheibe vervollständigt wird.
12. 12. Magnetzünder nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Niet so weit über die zusammengehaltenen Bleche herausragt, daß sein nach der Vernietung verdickter, an den Kopf anschließender Stabteil außerhalb der Bleche liegt und 9<> eine Scheibe (19) zwischen die Bleche und den Nietkopf zwischengelegt ist.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen