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Bougie incandescente.
Les bougies incandescentes pour le démarrage de mo- teurs a huile brute contiennent fréquemment un fil incandescent d'épaisseur considérable qui est fixé par exemple librement @ en spires hédlicoïdales à l'extrémité inférieure de la bougie.
Comme matière pour. le fil métallique, on a obtenu les melleurs résultats avec un alliage chrome-nickel car il supporte sans protection des températures d'incandescence relativement éle- vées. Les fils incandescents en chrome-nickel ont toutefois la propriété désavantageuse qu'ils absorbent, lors du fonc- tionnement du moteur, du carbone venant du combustible et de l'huile de graissage, de sorte que la matière devient cassan- te. Comme le fil incandescent est mis en vibration en outre par les secousses du moteur, le fil devenu cassant se détruit rapidement.
Aecaci s'ajoute quele fil incandescent est baigné
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en alternances rapides par le combustible pulvérisé frôla et par les gaz :le combustion chauds; il est incapable de résister de façon durable à ces changements élevés de température.
Il est vrai qu'on a déjà proposé d'enrouler le fil incandescent sur un corps isolant et de le supporter ainsi. Les corps isolants usuels ne supportent toutefois pas les sollici- tations qui se produisent lors du fonctionnement du moteur, en particulier par les changements continuels intenses de tempé- rature. En outre, le fil de nickel-chrome réagit, aux tempéra- tures élevées, avec la matière de support contenant des silicates et est ainsi détruite.
Suivant la présente invention une bougie incandescente est établie de telle manière que le fil incandescent est incor- poré par cuisson dans un corps cylindrique en un oxyde métal- lique'pur fortement fritté ou en un mélange de plusieurs oxydes métalliques.
La fig, 1 du dessin montre une coupe longitudinale dans une bougie incandescente, la fig. 2 une autre forme de réa- lisation du corps incandescent, la fig. 3 une coupe longitudi- nale dans une autre forme de réalisation d'une bougie incan- descente.
La fige 4 est une coupe longitudinale dans une troi- sième forme de réalisation d'une bougie incandescente et la fig.
5 est une vue de dessus du corps Incandescent correspondant.
Sur la fige 1 on a désigné par 1 le logement de la bougie. A l'extrémité antérieure se trouve le corps incandescent 2, s'étendant dans le cylindre du moteur et fait en oxyde d'az- luminium fortement fritté, avec le fil incandescent 3. Les ex- trémités du fil incandescent sortent, sur une petite longueur, du corps céramique. Une extrémité se pose contre une pièce de contact 4 3' une tige métallique centrale 5 et l'autre extrémité contre un anneau de contact 6 d'un corps métallique 7. On uti- lise les points de contact 4 et 6 de préférence lorsque les pièces 5 et 7 sont faites en une matière relativement dure et on
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les établit alors en un métal tendre, par exemple le cuivre ou l'aluminium.
Le corps 7 est pressé par un vissage 8 dans le logement et il refoule alors le corps incandescent 2 contre la garniture d'étanchéité 9 et également les points de contact 4 et 6 contre les extrémités du fil incandescent. Le corps mé- tallique 7 est pourvu à sa surface supérieure d'une couche iso- lante 10 qui sert d'isolement par rapport à la tige centrale et au logement de la bougie. Dans le cas de l'aluminium, cet iso- lement peut être actuellement une couche oxydée qui est fabriquée suivant un des procédés connus. Les matières isolantes usuelles, comme le mica, qui se modifient avec la chaleur, sont difficiles à rendre étanches et rendent coûteuse la construction d'ensem- ble, sont ainsi supprimées.
A la fig. 3, le cors incandescent 2 est pressé isolé- ment par une pièce de pression 11 contre la garniture d'étanchéi- té 9. Les amenées de courant 5 et 7 sont également pressées individuellement par un écrou à recouvrement 12 contre les ex- trémités du fil incandescent 3, Les amenées de courant 5 et 7 sont placées l'une dans l'autre avec des surfaces de limitation coniques et sont également pourvues de couches isolantes créées sur celles-ci. Dans le cas présent, la tige 135 aussi bien que le corps 7 présentent cette couche isolante sur la surface ex- térieure. La tige 135 est chassée dans le corps extérieur 7 et se trouve monte alors de façon solide et isolée dans le corps 7.
En 13 se trouve le raccordement du courant pour la tige cen- ttale 5 et en 14 pour le corps métallique 7.
Il est désirable de développer la chaleur autant que possible à 1'extrémité libre du corps cylindrique et de main- tenir plus froide la partie restante située à l'inférieur dela bougie pour parmettre un chauffage rapide de la bougie incandasse cente et empêcher une oxydation aux exrémités du fil incan- descent sortant du corps cylindrique et produire en outre un contact sûr aux extrémités du fil incandescent.
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A cet effet, le fil incandescent est établi :le telle manière qu'il passe progressivement des extrémités épaisses,. sortant à l'extérieur, à la section transversale destinée à être portée à l'incandescence. Cette disposition est représentée à la fig. 4.
La bougie consiste en un logement extérieur 1 et en un corps incandescent 2 avec le fil incandescent 3. Les extrémités
15 et 16 du fil incandescent sont épaissies. Le fil incandescent passe progressivement des extrémités épaisses 15 et 16 à la sec- tion 3 destinée à être portée à l'incandescence* On peut obtenir cette forme du fil par laminage ou martelage de la section trans- versale initialement épaisse. Les extrémités épaisses 15 et 16 sont également noyées dans le corps incandescent 2 à part les courtes parties sortant du corps incandescent 2.
Les extrémités
15 se posent contre l'amenée de courant 5. cOMME les extrémités 15 et 16 sont plus rapprochées que ce qui correspond au diamètre :le l'amenée de courant centrale 5, la liaison de l'extrémité épaisse 16 avec l'amenée de courant extérieure 7 est réalisée par le fait qu'une plaquette métallique 17 est fixée par l'in- terméldiaire d'une broche 18 à l'amenée de courant extérieure 7 et que l'extrémité 16 du fil incandescent se presse contre cette plaquette métallique 17. La broche.18 est isolée par rapport à l'électrode centrale par une couche intermédiaire 19. Le corps incandescent 2 est maintenu par un rebord de l'amenée de courant extérieure 7.
Dans cette disposition, la chaleur est développée es- sentiellement seulement dans la section transversale mince 3 du fil incandescent et est transmise de là par le chemin le plus court .au corps incandescent @. Les extrémités épaisses 15 et 16 restent par conséquent plus froides et les parties du corps cé- ramique qui les environnent sont moins chauffées.
Par le fait que la résistance de chauffage est faite d'une pièce avec ses extrémitéà épai-ses, on supprime toutes les possibilités de dérangements qui peuvent être produites par :les épaississements rapportés, vu que ces épaississements doivent -d-
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est d'aboi, chauffé; sa chaleur se transmet rapidement au corps céramique qui l'entoure et qui devient incandescent en peu de temps. 1 cause de la bonne conductibilité thermique au corps céramique fortement fritté, on doit donner seulement au fil incandescent un minime excès de température; aussi le chauffage dure-t-il un temps relativement court.
En fonctionnement, le corps incandescent agissant directement n'est pas le fil in- candescent comme dans les bougies connues, mais le corps cérami- que fortement fritté; ce dernier peut encore être recouvert aussi d'une glaçure. Le corps incandescent a une grande surface por- tée uniformément à l'incandescente. Il n'est influencé ni par les températures élevées régnant à l'intérieur du moteur, ni par le combustible ou l'huile ni par les gaz de combustion,Par suite de sa résistanee élevée aux changements de température, il est insensible aux grandes différences de température entre les gaz de combustion chauds et le combustible pulvérisé froid.
Comme'les oxydes fortement frittés, par exemple l'oxyde :l'alu- minium, ont un coefficient de dilatation qui correspond sensi- blement à celui du tungstène ou du molybdène ou d'un alliage de ces métaux, il n'est pas à redouter non plus que le corps cé- ramique éclate par suite d'une dilatation différente du fil incandescent. Comme le fil incandescent est noyé de façon étan- che dans le corps céramique, il n'est pas influencé par les processus de fonctionnement se produisant dans le cylinire du moteur.
Dans les bougies incandescentes employées jusqu'à présent, la température d'incandescence du fil incandescent est relativement rapprochée de son point de fusion. Dans la bougie faisant l'objet de la présente invention, cette tempé- rature est fortement éloignée du point de fusion du fil in- candescent et également de la température de frittage du corps céramique. Une surcharge éventuellement plus élevée du fil in- candescent est par conséquent sans effet nuisible. Dans les
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être fixés au fil de résistance par soudure autogène, soudure tendre, coincement, etc....Ces fixations sont toutefois peu sû- res. Il se produit en outre des résistances :le transition qui sont considérables dans le cas des tensions minimes employées pour le fonctionnement.
Comme matière pour le fil incandescent, le tungstène et le molybdène ou des alliages de ces métaux conviennent par- ticulièremc-nt. Pour le corps céramique, l'oxyde 3' aluminium, l'oxyde de béryllium, l'oxyde de magnésium et les oxydes ana- logues ou des mélanges de plusieurs de ces oxydes conviennent particulièrement. Pour la fabrication de la bougie incandescente, on opère de telle manière que l'on enroule le fil incandescent en spires hélicoïdales continues relativement étroites,co mme le montre lafig. 2, ou bien en une spire un peu plus large et qu'on ramène l'autre extrémité par le milieu des spires (fig.1).Un enroulement bifilaire est également possible suivant la fig.3.
Celu-ci a l'avantage que lors du retrait du corps céramique, l'enroulement bifilaire cède quelque peu élastiquement de sorte qu'on évite les sollicitations du fil incandescent. Le corps incandescent est placé par exemple dans le corps céramique de telle manière qu'on le suspend librement dans un moule de plâtre et qu'on remplit le moule d'une barbotine de la matière céra- mique. par exemple d'oxyde d'aluminium. Apres le départ de l'hu- midité et un durcissement suffisant, le cors céramique avec la résistance de chauffage qui y est noyée peut être retiré du moule. Il estalors fritté à une température de plus de 16002, par exemple à environ 1750 .
Pour empêcher que les courtes extrémités, sortant du corps céramique, de la résistance de chauffage, soient attaquées, le frittage se fait dans une atmos- ph ere protectrice. Le corps terminé est introduit dans le logement de la bougie incandescente comme le montrent les fig.l et 3. L'assemblage est facile à réaliser.
Lors du raccordement de la bougie incandescente à une source de courant à basse tension usuelle , le fil incandescent
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bougies incandescentes connues, une surcharge conduit souvent à la destruction de la bougie.
Cette nouvelle bougie incandescente perfectionne la partie sensible des moteurs à huile brute dans une mesure tel lement essentielle que la sécurité de fonctionnement de ces moteurs s'accroît considérablement.
Revendications.
EMI7.1
¯+¯+¯+¯++-+¯+-+=+¯+¯++=+++¯+¯ 1/ Bougie incandescente, caractérisée en ce que le fil incan- descent est noyé de façon étanche aux gaz dans un corps cérami- que qui est fait en un oxyde métallique pur fortemeht fritté ou en un mélange de plusieurs oxydes métalliques purs.