Zündkerze. Die Erfindung bezieht sieh auf eine Zünd kerze, bei welcher die Mittelelektrode mit einem die Stirnseite des keramischen Isolators überdeckenden Bund versehen und mit -dem Isolierkörper gasdicht verbunden ist nach Pa tentanspruch des Hauptpatentes Nr.227409. Im Hauptpatent ist eine Ausführungsform einer Zündkerze beschrieben, bei welcher der ,die Stirnseite des Isolators überdeckende Bund der Elektrode mit dem Isolator über eine Schicht aus Weichmetall mittels, einer Glasschmelze verbunden ist.
Diese Verbin dung ist nicht mehr ganz zuverlässig, wenn die Temperatur am Kerzenkopf 300-350 C überschreitet. Bei diesen Temperaturen ist einerseits die Wärmedehnung der Kupfer scheibe gegenüber der Dehnung des Isolier körpers so viel grösser, dass die :durch die Dehnungsunterschiede entstehenden Span nungen trotz der Nachgiebigkeit des Kupfers nicht ausgeglichenl werden können; ander seits ist aber bei zirka 420 C die Glas- schmelze noch so spröd, dass in ihr Risse ent stehen, welche die Gas-diehtheit verringern.
Die Erfindung gibt als Lösungsmittel an, dass mit einer mit dem Isolierkörper durch eine Weichglasschmelze verbundenen Scheibe eine weitere Metallscheibe aus einem Stoff starr verbunden ist, dessen Wärmedehnungs- ziffer zwischen<B>150</B> und 400 C mindestens nicht mehr als 15 % grösser als die des Isolier- körpers ist. Der Zweck kann dadurch erreicht. werden, dass man den Bund der Elektrode selbst aus einem Stoff mit dieser Wärme dehnungsziffer, z. B. aus einer Nickel-Eisen- oder Chrum-Eisenlegierung, herstellt.
Eine billigere Lösung mit derselben Wirkung kann jedoch darin bestehen, dass an dem in üblicher Weise aus Stahl bestehenden Elektrodenbund eine Scheibe aus einem Werkstoff .mit an nähernd gleicher Wärmedehnungsziffer wie der des Isolators angeschweisst oder -gelötet ist, mit welcher die Kupferscheibe fest ver bunden ist. Die beigeordnete Zeichnung zeit eine Ausführungsform des Erfindungsbebenstan- des im Schnitt.
In dem Isolierkörper a, der aus einer keramischen Masse besteht, die z. B. auf der Tonerdegrundlabe aufgebaut sein kann, ist eine Elektrode b mittels eines Gewindes c be festigt. Die Elektrode besitzt am Ende einen Bund d, der wie der Schaft e der Elektrode aus Stahl besteht. An dem Bund ist an der dem Isolierkörper zugewendeten Seite eine Scheibe f aus einem Stoff angeschweisst, dessen Wärmedehnunbsziffer zwischen 150 und 500 C bleich oder eher etwas geringer als diejenige des Isolierkörpers ist. Als Stoffe kommen hierfür z.
B. Nickel-Eisen- legierungen in Frage. Besonders be%vährt hat sich eine Legierung mit 95-d0'; Ni, 15 bis 209o' Co, Rest Fe. Mit dieser Scheibe ist eine weitere Scheibe g aus einem weichen Metall, vorzugsweise aus Kupfer, durch Hartlöten verbunden. Die Dicke der beiden Scheiben f und g beträgt je etwa<B>0,5</B> mm.
Um die Elektrode in dem Isolierkörper gasdicht zu befestigen, wird auf die Stirnseite des Isolierköpers eine Glaspulver enthaltende Paste 1a aufgetragen und die Elektrode in den Isolierkörper eingeschraubt. Sodann wird der Isolierkörper mit der Elektrode auf etwa 700 bis 750 C erwärmt, bis die Glaspaste, schmilzt. Der Glasfluss, stellt eine völlig gas dichte Verbindung der Kupferscheibe mit dem Isolator her, die auch bei Erwärmungen über 350 C noch sicher gasdicht bleibt.
Die günsti;;e Wirkung der Verbindung gemäss der Erfindung lässt sich folgender- t' t' erklären:
Bei dem erwähnten älteren Vorschlag, nach dem zwischen dein Bund und dem Isolierkörper nur eine an dem Bund hart angelötete Kupferscheibe vorgesehen ist, ist die Dehnung des Bundes und der Kupferscheibe bei Temperaturen Tiber 300 bis 400 C so viel grösser als die des Isolier körpers, dass die in dem Glasfluss auftreten den Spannungen zu Rissen in diesem führen.
Durch eine zwischen dem Bund der Mittel- elektrode und der Kupferscheibe eingefügte, mit dem Bund und der Kupferscheibe starr verbundene Scheibe aus einem Stoff mit an nähernd gleicher @Värmedelinungsziffer wie der des Isolierkörpens \werden die durch die Dehnungen des Bundes erzeugten Spannun gen von dieser Scheibe auch hei Temperatu ren über 400 und 500" C so weit aufgenom men, dass in der Glasiliissscliicht keine Span nungen auftreten,
die zu Rissen in derselben führen können. Bei Temperaturen von. et.@@ a 42'0 C an verliert der Glasfluss allmählich seine Sprödigkeit, so dass Risshildunben infal ;e von auftretenden Dehnunbs.spannun- ben auch bei höheren Ten iper@aturen verinie- den werden.
Spark plug. The invention relates to a spark plug in which the center electrode is provided with a collar covering the end face of the ceramic insulator and is connected to the insulating body in a gas-tight manner according to the main patent claim 227409. The main patent describes an embodiment of a spark plug in which the collar of the electrode that covers the end face of the insulator is connected to the insulator via a layer of soft metal by means of a glass melt.
This connection is no longer entirely reliable if the temperature at the candle head exceeds 300-350 C. At these temperatures, on the one hand, the thermal expansion of the copper disk is so much greater than the expansion of the insulating body that the stresses arising from the expansion differences cannot be compensated for despite the flexibility of the copper; On the other hand, however, at around 420 C the glass melt is still so brittle that cracks develop in it, which reduce the gas resistance.
As a solvent, the invention specifies that a further metal disk made of a material is rigidly connected to a disk connected to the insulating body by a soft glass melt, the coefficient of thermal expansion between <B> 150 </B> and 400 C at least not more than 15% is larger than that of the insulator. The purpose can thereby be achieved. be that the federal government of the electrode itself from a material with this thermal expansion factor, z. B. from a nickel-iron or chromium-iron alloy, produces.
A cheaper solution with the same effect can, however, consist in the fact that a disk made of a material is welded or soldered to the electrode collar, which is usually made of steel, with approximately the same coefficient of thermal expansion as that of the insulator, with which the copper disk is firmly connected . The accompanying drawing shows an embodiment of the invention quake in section.
In the insulating body a, which consists of a ceramic mass z. B. can be built on the Tonerdegrundlabe, an electrode b is fastened by means of a thread c be. The end of the electrode has a collar d which, like the shaft e of the electrode, is made of steel. A disc f made of a material is welded to the collar on the side facing the insulating body, the thermal expansion coefficient of which is between 150 and 500 ° C. pale or somewhat less than that of the insulating body. As substances for this come z.
B. nickel-iron alloys in question. An alloy with 95-d0 'has proven particularly suitable; Ni, 15 to 209o Co, balance Fe. A further disk g made of a soft metal, preferably made of copper, is connected to this disk by brazing. The thickness of the two disks f and g is approximately <B> 0.5 </B> mm each.
In order to fix the electrode in a gas-tight manner in the insulating body, a paste 1a containing glass powder is applied to the end face of the insulating body and the electrode is screwed into the insulating body. The insulating body with the electrode is then heated to around 700 to 750 ° C. until the glass paste melts. The glass flow creates a completely gas-tight connection between the copper disk and the insulator, which remains safely gas-tight even when heated above 350 C.
The beneficial effect of the compound according to the invention can be explained as follows:
In the above-mentioned older proposal, according to which only a copper washer that is hard-soldered to the collar is provided between your collar and the insulating body, the expansion of the collar and the copper washer at temperatures of 300 to 400 C is so much greater than that of the insulating body that The stresses that occur in the glass flux lead to cracks in it.
A disk made of a material with approximately the same thermal elimination number as that of the insulating body is inserted between the collar of the center electrode and the copper disk and rigidly connected to the collar and the copper disk even at temperatures above 400 and 500 "C, it is absorbed to such an extent that no tension occurs in the glass annulus,
which can lead to cracks in the same. At temperatures of. et. @@ a 42'0 C on, the glass flow gradually loses its brittleness, so that Risshildunben infal; e of the expansion stresses that occur are combined even with higher ten iper @ atures.