Glühkerze zum Anlassen von Rohölmotoren. Glühkerzen zum<B>-</B>Anlassen von Rohöl motoren enthalten vielfach einen Glühdraht von erheblicher Stärke, der beispielsweise in Schraubenwindungen freischwebend am un tern Ende der Kerze befestigt ist. Als Mate rial für den Glühdraht hat sich am besten eine Chromnickellegierung bewährt, da sie verhältnismässig hohe Glühtemperaturen un- -;esehützt verträgt. Glühdrähte aus Chrom nickel haben indessen die nachteilige Eigen schaft. dass sie beim Betriebe des Motors aus dem Brennstoff oder dein Schmieröl Kohlen stoff aufnehmen, wodurch das Material spröde wird.
Da der Glühdraht ferner durch die Erschütterungen des Motors in Schwin gungen gerät, so wird der spröde gewordene Glühdraht bald zerstört. Dazu kommt, dass der Glühdraht in schnellem Wechsel durch den zerstäubten, kühlen Brennstoff und die heissen Verbrennungsgase umspült wird; die sen hohen Temperaturwechseln vermag er auf die Dauer nicht zu widerstehen. Man hat zwar bereits vorgeschlagen, den Glühdraht auf einen Isolierkörper aufzu wickeln und ihn dadurch zu stützen. Die ge bräuchlichen Isolierkörper sind jedoch den Beanspruchungen nicht gewachsen, die beim Betrieb des Motors, insbesondere durch den ständigen starken Temperaturwechsel ent stehen.
Ausserdem reagiert der Chromniekel- draht bei hoher Temperatur mit ,dem silikat- haltigen Trägermaterial und wird dadurch zerstört.
Die Glühkerze nach der Erfindung ist in der Weise ausgebildet, dass der Glühdraht in einem keramischen Körper gasdicht ein gebettet ist, .der aus mindestens einem hoch gesinterten Metalloxyd besteht.
Auf er Zeichnung sind Ausführungs beispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Glüh- kerze, Fig. 2 eine andere Ausbildung des Glühkörpers, Fig. <B>3</B> einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Glüh- kerze;
Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer Glühkerze und Fig. 5 eine Ansicht .des zugehörigen Glüh- körpers von oben.
In Fig. 1 ist 1 das Gehäuse der Kerze. Am vordern Ende sitzt der in den Motor zylinder hineinragende Glühkörper 2 zum Beispiel aus bei über<B>1600'</B> gesintertem Alu miniumoxyd oder Berylliumoxyd mit dem Glühdraht 3. Die Enden des Glühdrahtes kommen ein kurzes Stück aus dem kerami schen Körper nach aussen. Das eine Ende legt sich gegen ein Kontaktstück 4 an einem mitt leren Metallstift 5, das andere Ende gegen einen Kontaktring 6 an einem Metallkör per 7.
Die Kontaktstellen 4 und 6 wendet man vorzugsweise dann an, wenn die Teile 5 und 7 aus verhältnismässig hartem Stoff be stehen und macht sie dann aus weichem Me tall, zum Beispiel Kupfer oder Aluminium. Der Körper 7 wird durch eine Verschraubung 8 in das Gehäuse gedrückt und presst dabei sowohl den Glühkörper 2- gegen die Abdich tung 9, Wie die Kontaktstellen 4 und 6 gegen die Enden des Glühdrahtes. Der Metallkör per 7 ist auf seiner Oberfläche mit einer iso lierenden aufgewachsenen Schicht 10 ver sehen, die als Isolierung gegen den mittleren Stift und gegen das Gehäuse der Kerze dient.
Bei Aluminium kann dies zur Zeit; eine oxydische Schicht sein, die nach einem der bekannten Verfahren hergestellt ist. Die üb- liehen Isolierstoffe, wie Glimmer, die sich in der Hitze verändern, schwer abdiehtbar sind und den Zusammenbau verteuern, wer den hierdurch entbehrlich.
In Fig. 3 wird,der Glühkörper 2 für sich durch ein Druckstück 11 gegen die Abdich tung 9 gepresst. Die Stromzuführungen 5 und 7 werden ebenfalls für sich durch eine Über wurfmutter 12 gegen die Enden des Glüh- drahtes 3' gedrückt. Die Stromzuführungen 5 und 7 liegen mit kegelförmigen Begrenzungs flächen ineinander und sind ebenfalls mit isolierenden aufgewachsenen Schiehten ver sehen. Im vorliegenden Falle hat. sowohl der Mittelstift 5 wie der Körper 7 auf seiner Aussenfläche diese isolierende Schicht.
Der Hittelstift 5 wird in den äussern Körper 7 eingetrieben und sitzt dann fest und isoliert in dem Körper 7. Bei 13 ist der Strom- anschluss zum Mittelstift 5 und bei 14 zum Metallkörper 7.
Es ist nun erwünscht, die Wärme mög lichst am freien Ende des keramischen Kör pers zu entwickeln und den übrigen, nament lich im Innern .der Kerze liegenden Teil küh ler zu halten, um ein schnelles Anheizen der Glühkerze zu ermöglichen und eine Oxyda tion an den aus dem keramischen Körper aus tretenden Enden des Glühdrahtes zu ver hüten, sowie einen zuverlässigen Kontakt an den Enden des Glühdrahtes zu erzielen.
Zu diesem Zweck ist ,der Glühdraht. so ausgebildet, dass er von seinen starken nach aussen tretenden Enden auf den zum Glühen bestimmten Querschnitt allmählich übergeht. Diese Anordnung zeigt Fig. 4.
Die Kerze besteht aus einem äussern Ge häuse 1, dem Glühkörper 2 mit dem Glüli- draht 3. Die Enden 15 und 16 des Glüh- drahtes sind verstärkt. Der Glühdraht geht. von den .starken Enden 15 und 16 allmählich auf den zum Glühen bestimmten Querschnitt 3 über. Man kann diese Form des Drahtes durch Walzen oder Hämmern des ursprüng lich starken Querschnittes erhalten. Auch die starken Enden 15 und 16 sind bis auf .die kurzen, aus dem Glühkörper 2 hervorstehen den Stücke in den Glühkörper 2 eingebettet. Das Ende 15 legt sich gegen die Strom zuführung 5.
Da. die Enden 15 und 16 näher aneinander lieben als dem Durchmesser der mittleren Stromzuführung 5 entspricht, ist ,die Verbindung des starken Endes 16 mit der äussern Stromzuführung 7 dadurch herbei geführt worden, dass ein Metallplättchen 17 unter Vermittlung eines Stiftes 18 an der äussern Stromzuführung 7 befestigt ist, und das Ende 16 des Glühdrahtes sich gegen die ses Metallplättchen 17 anpresst. Der Stift 18 ist gegen die Mittelelektrode durch eine Zwi schenlage 19 isoliert.
Der Glühkörper 2 wird durch Umbördeln der äussern Stromzufüh rung 7 gehalten.
Bei dieser Anordnung wird die Wärme im wesentlichen nur in dem dünnen Quer- schnitt 3 des Glühdrahtes entwickelt und von hier auf dem kürzesten Wege auf den Glüh- körper 2 übertragen. Die starken Enden 15 und 16 bleiben dagegen kühler, und die sie umgebenden Teile des keramischen Körpers werden weniger geheizt.
Dadurch, dass der Heizwiderstand mit seinen starken Enden aus einem Stück be stellt, werden ferner alle Störungsmöglich- keiten ausgeschaltet, die durch angesetzte Verstärkung hervorgerufen werden können, cla solche Verstärkungen durch Schweissen, Löten, Festklemmen oder dergleichen mit Bern Widerstandsdraht befestigt werden müssen. Diese Befestigungen sind aber un- @icher. Auch entstehen Übergangswider stände,
die bei den zum Betrieb der Glüh- kerzen verwendeten geringen Spannungen u-i-lieblich sind.
Als Material für den Glühdraht eignet sich insbesondere Wolfram oder Molybdän oder Legierungen dieser Metalle. Für den ke- llamischen Körper sind insbesondere geeig net Aluminiumoxyd, Berylliumoxyd, Mag nesiumoxyd und ähnliche reine Oxyde oder Mischungen mehrerer solcher Oxyde.
Bei der Herstellung der Glühkerze geht man in der Weise vor, dass man den Glühdraht in fort laufenden verhältnismässig engen Schrauben windungen wickelt, wie die Fig. ? zeigt, oder in einer etwas weiteren Schraubenwindung, lind das andere Ende durch die Mitte der Windungen zurückführt (Fix. 1). Auch eine bifilare Wicklung nach Fig. 3 ist möglich.
Diese, hat den Vorteil, dass beim Schwinden des keramischen Körpers die bifilare Wick- hrir.- etwas federt, so .da.ss Beanspruchungen des Gliihdrahtes vermieden werden. Der Cil.ühlzörper wird zum Beispiel in der Weise in dem keramischen Körper untergebracht, dass man ihn in einer Gipsform freischwebend aufh ünbt und die Form mit einem Schlicker aus dein keramischen Stoff, zum Beispiel Aluminiumoxyd füllt.
Nach dem Ausziehen der Feuchtigkeit und genügendem Erhärten kann der keramische Körper mit dem ein gebetteten Heizwiderstand aus der Form herausgenommen werden. Er wird dann hochgesintert, das heisst bei einer Temperatur von über 1600 , beispielsweise bei etwa 1750 , gesintert, was sich beim fertigen Kör per aus dem Zustand des Scherbens feststel len lässt. Um zu verhüten, dass die aus dem keramischen Körper hervorstehenden kurzen Enden des Heizwiderstandes angegriffen werden, erfolgt :das Sintern in einer Schutz atmosphäre.
Der fertige Körper wird in das Gehäuse der Glühkerze eingesetzt, wie es,die Fig. 1 und 3 zeigen. Der Zusammenbau'ist einfach auszuführen.
Beim Anschliessen der Glühkerze an eine der üblichen Niederspannungsstromquellen wird zunächst der Glühdraht erwärmt; seine Wärme überträgt sich schnell auf den ihn umgebenden keramischen Körper,
der nach kurzer Zeit glühend wird. Infolge der guten Wärmeleitfähigkeit des hochgesinterten ke ramischen Körpers braucht man dem Glüh- draht nur eine geringe Übertemperatur zu geben; auch dauert das Anheizen verhältnis mässig kurze Zeit.
Im Betrieb ist der unmit- telbar wirksame Glühkörper nicht der Glüh- draht, wie bei den bekannten Glühkerzen, sondern der hochgesinterte keramische Kör per; dieser kann auch noch mit einer Glasur überzogen sein. Der Glühkörper hat eine grosse, gleichmässig glühende Oberfläche.
Er wird weder von den hohen im Innern des Motors herrschenden Temperaturen, noch von dem Brennstoff oder 01, noch von den Verbrennungsgasen schädlich beeinflusst. In folge seiner hohen Temperaturwechselbestän- digkeit ist er unempfindlich gegen- die gro ssen Temperaturunterschiede zwischen den heissen Verbrennungsgasen und dem kühlen zerstäubten Brennstoff.
Da die hochgesinter ten Oxyde, zum Beispiel Aluminiumoxyd einen Ausdehnungskoeffizienten haben, der dem des Wolfram oder Molybdän oder einer Legierung dieser Metalle im wesentlichen entspricht, so ist auch nicht zu befürchten, dass der keramische Körper infolge anderer Ausdehnung des Glühdrahtes gesprengt wird. Da der Glühdraht vollkommen dicht in dem keramischen Körper eingebettet ist, wird er von den Betriebsvorgängen im Zy linder des Motors nicht beeinflusst.
Bei den bisher verwendeten Glühkerzen liegt die Glühtemperatur des Glühdrahtes verhältnismässig nahe an seinem Schmelz punkt. Bei der beschriebenen Glühkerze da gegen isst diese Temperatur von dem Schmelz punkt des Glühdrahtes und auch von der Sin- tertemperatur des keramische. Körpers weit entfernt. Es ist deshalb eine gelegentlich höhere Belastung des Glühdrahtes unschäd lich. Bei den bekannten Glühkerzen führt eine Überlastung häufig zur Zerstörung der Kerze.
Durch die neue Glühkerze wird der emp findliche Teil der Rohölmotoren so wesent. lich verbessert, dass die Betriebssicherheit dieser Motoren erheblich zunimmt.