CZ298663B6 - Keramická žhavicí svícka - Google Patents

Abstract

Keramická žhavicí svícka je provedena s trubkovýmkovovým telesem (10), které na svém konci privráceném ke spalovacímu prostoru volne pridržuje keramické topné zarízení (12) ve tvaru písmene U ve tvaru žhavicího kolíku, s pripojovacím šroubem usporádaným na strane odvrácené od spalovacího prostoru,který je v elektrickém kontaktu s keramickým topným zarízením (12). Keramické topné zarízení (12) je alespon v oblasti, v níž je obklopeno kovovým telesem (10), potaženo izolacní vrstvou (20) a v této izolacní vrstve (20) jsou upravena vybrání (21, 22). První vybrání (21) je usporádáno na celní strane jednoho konce keramického topného zarízení (12), odvrácené od spalovacího prostoru, a druhé vybrání (22) je usporádáno bocne na vnejší stene druhého konce keramického topného zarízení (12). V oblasti druhého vybrání (22) je mezi vnejší stenou keramického topného zarízení (12) a vnitrní stenou kovového telesa usporádána elektricky vodivá tesnicíhmota.

Description

Vynález se týká keramické žhavicí svíčky s trubkovým kovovým tělesem, které na svém konci přivráceném ke spalovacímu prostoru volně přidržuje keramické topné zařízení ve tvaru písmene U ve formě žhavicího kolíku, s připojovacím šroubem uspořádaným na straně odvrácené od spalovacího prostoru, který je v elektrickém kontaktu s keramickým topným zařízením.

Dosavadní stav techniky

Taková keramická žhavicí svíčka je již známá ze spisu DE-OS 3 837 128, přičemž u této kera15 mické žhavicí svíčky je keramické topné zařízení přidržováno špičkou válcového držáku. Keramické topné zařízení je přitom vůči držáku elektricky izolováno. Na straně válcového držáku, která je protilehlá vůči keramickému topnému zařízení, je upraveno připojovací zařízení, do kterého je přiváděno napájecí napětí. Keramické topné zařízení sestává z topné části ve tvaru písmene U, přičemž oba konce topné části ve tvaru písmene U jsou vždy v kontaktu s připojovacím zařízením. V průběhu žhavení se do keramického topného zařízení přivádí napětí tak, aby proud protékal od jednoho konce topné části ve tvaru písmene U přes špičku topné části na straně přivrácené ke spalovacímu prostoru do druhého konce topné části ve tvaru písmene U. V důsledku odporu keramického materiálu způsobí proud ohřev topné části, která se rozžhaví a zahřeje směs paliva a vzduchu pro zapálení.

Podstata vynálezu

Výše uvedené řešení vylepšuje keramická žhavicí svíčka s trubkovým kovovým tělesem, které na svém konci přivráceném ke spalovacímu prostoru volně přidržuje keramické topné zařízení ve tvaru písmene U ve formě žhavicího kolíku, s připojovacím šroubem uspořádaným na straně odvrácené od spalovacího prostoru, který je v elektrickém kontaktu s keramickým topným zařízením, podle vynálezu, jehož podstatou je, že keramické topné zařízení je alespoň v oblasti, v níž je obklopeno kovovým tělesem, potaženo izolační vrstvou a v této izolační vrstvě jsou upravena vybrání, přičemž první vybrání je uspořádáno na čelní straně jednoho konce keramického topného zařízení ve tvaru písmene U, odvrácené od spalovacího prostoru, a druhé vybrání je uspořádáno bočně na vnější stěně druhého konce keramického topného zařízení ve tvaru písmene U, a přičemž v oblasti druhého vybrání je mezi vnější stěnou keramického topného zařízení a vnitřní stěnou kovového tělesa uspořádána elektricky vodivá těsnicí hmota.

Výhodou keramické žhavicí svíčky podle vynálezu je, že je umožněno velmi jednoduché kontaktování keramického topného elementu bez přídavných zapečených připojovacích kontaktů. Dále má kontaktování keramického topného zařízení ve formě žhavicího kolíku, provedené bez použití spojovacího materiálu, v důsledku jednoduchého provedení kontaktních ploch v izolaci tu výhodu, že je možno upustit od zapečeného kovového přívodního vedení. Tím je zajištěno, že nedojde k zeslabení keramického materiálu v důsledku zapečeného cizího tělesa nebo k poškození keramického materiálu nebo kontaktu při montáži. Výsledkem toho je, že výroba je jednodušší, a proto i levnější. Současně se umístěním těsnění mezi vnitřní stěnu tělesa a vnější stěnu keramického topného zařízení dosáhne velmi dobrého utěsnění vůči spalovacímu prostoru při součas50 něm vylepšení kontaktování.

Opatřeními uvedenými ve vedlejších patentových nárocích jsou umožněna další výhodná provedení a vylepšení keramické žhavicí svíčky uvedené v hlavním patentovém nároku.

-1 CZ 298663 B6

Zvlášť výhodné je, když má žhavicí svíčka v oblasti odvrácené od spalovacího prostoru část s větším průměrem, protože tímto způsobem vzniklé osazení mezi částí s menším průměrem a částí s větším průměrem při vkládání žhavicí svíčky do tělesa stlačí těsnicí materiál, čímž je zaručeno velmi dobré utěsnění. Utěsnění součástí žhavicí svíčky nacházejících se na straně odvrácené od spalovacího prostoru vůči spalovacímu prostoru se proto podstatně zlepší. V neposlední řadě se sníží na minimální hodnotu plošné tlaky potřebné pro dosažení bezpečnějšího kontaktování s uzemněním a utěsnění motorového prostoru, čímž se zase sníží tangenciální tahová napětí v keramickém žhavicím kolíku. Použití kontaktní pružiny pro napojení čelní strany jednoho konce topného zařízení ve tvaru písmene U, odvrácené od spalovacího prostoru, k přívodu napájecího napětí kromě toho umožňuje vyrovnání různých tlouštěk mezi izolační vrstvou a vybráními v této izolační vrstvě. Tím se rovněž zaručí vytvoření bezpečnějšího kontaktování. Protože přítlačné síly potřebné pro vytvoření bezpečného kontaktu jsou u žhavicí svíčky podle vynálezu malé, nevzniknou v keramickém žhavicím kolíku žádná přídavná napětí v tahu. Použití práškového materiálu jako těsnicí hmoty mezi tělesem a žhavicím kolíkem zajišťuje, že na kvalitu povrchu pro utěsnění nejsou kladeny žádné zvláštní požadavky. V důsledku drsnosti povrchu tedy nemůže dojít ke vzniku k žádným převýšením napětí.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje žhavicí svíčku podle vynálezu a obr. 2 keramický žhavicí kolík.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je v podélném řezu znázorněna keramická žhavicí svíčka podle vynálezu. Tato keramická žhavicí svíčka sestává z válcového trubkového kovového tělesa, které tvoří kovové těleso 10 svíčky. Těleso 10 svíčky obsahuje na svém konci 11 odvráceném od spalovacího prostoru keramické topné zařízení 12. Toto keramické topné zařízení 12 je provedeno jako žhavicí kolík vyrobený jako keramický sdružený výrobek, sestávající z izolační kompozitní keramické vrstvy 13 nacházející se mezi dvěma elektricky vodivými kompozitními keramickými vrstvami 14. Elektricky vodivé kompozitní keramické vrstvy J_4 jsou uspořádány v podstatě do tvaru písmene U. Na špičce keramického topného zařízení 12 jsou obě elektricky vodivé kompozitní keramické vrstvy 14 spojeny tenkým můstkem z elektricky vodivého kompozitního keramického materiálu. Izolace a elektrické kontaktování žhavicího kolíku budou blíže popsány dále s odkazem na obr. 2. Elektrický odpor v oblasti žhavicí špičky je v důsledku velkého zmenšení elektricky vodivého průřezu a/nebo použitím keramického materiálu s vyšším měrným elektrickým odporem vyšší než v obou ramenech elektricky vodivých kompozitních keramických vrstev 14 ve tvaru písmene U. Při připojení napětí proto protéká žhavicí proud z jednoho konce jednoho ramena keramického topného zařízení 12 ve tvaru písmene U přes špičku na straně přivrácené ke spalovacímu prostoru do druhého ramena keramického topného zařízení 12 ve tvaru písmene U, kde se potom uskuteční prostřednictvím elektrického napojení na těleso J_0 svíčky kontaktování s uzemněním. Nejprve se rozžhaví špička keramického topného zařízení 12, nacházející se na straně přivrácené ke spalovacímu prostoru, a to v důsledku svého tvarování, neboť zde je odpor největší. Elektricky vodivý keramický materiál má v důsledku vhodných plnidel kladný teplotní součinitel elektrického odporu, takže elektrický odpor se se zvětšující se teplotou zvyšuje, což opět způsobí to, že teplota žhavicího kolíku se samočinně reguluje. Rychlost ohřevu a ustálená teplota žhavicího kolíku mohou být nastaveny v podstatě poměrem odporu špičky k přívodnímu vedení, dále geometrií špičky, měrným elektrickým odporem keramického materiálu a teplotním koeficientem keramického materiálu.

Keramické topné zařízení 12, rovněž označované jako žhavicí kolík, má na své zadní části obklopené válcovým tělesem 10 svíčky oblast 15 s větším průměrem. Průměr této zadní části

-2CZ 298663 B6 žhavicího kolíku je zvolen tak, aby žhavicí kolík byl při sestavování žhavicí svíčky v tělese 10 svíčky posuvný. Žhavicí kolík, respektive keramické topné zařízení 12, se ve válcovém tělese JO svíčky sestaví tak, že mezi vnitřní stěnou trubkového kovového tělesa a vnější stěnou keramického topného zařízení 12 se v oblasti s menším průměrem vytvoří dutina 17, která je vyplněna stla5 čitelným elektricky vodivým materiálem, tvořícím těsnicí hmotu 18. Tímto elektricky vodivým materiálem může být například grafit, kovový prášek, směs práškového keramického materiálu a vodivých částic nebo dutý válec ze svinuté grafitové fólie.

Při montáži žhavicí svíčky se nejprve ke spalovacímu prostoru přivráceným otvorem v tělese 10 ío svíčky, které je ve formě polotovaru, vloží do tělesa 10 svíčky elektricky vodivý materiál tvořící těsnicí hmotu J_8, načež se vloží žhavicí kolík. Směrem od spalovacího prostoru je za keramickým topným zařízením 12 v tělese 10 svíčky uspořádáno keramické pouzdro 19 a za ním kovový prstenec 16. Působením síly na tyto sestavené díly se žhavicí kolík, tvořící keramické topné zařízení 12, zatlačí do tělesa 10 svíčky tak, že elektricky vodivý materiál tvořící těsnicí hmotu J_8 se stlačí. V průběhu stlačování se objem dutiny 17 zmenší.

Na obr. 2 je znázorněno samostatné keramické topné zařízení 12. U tohoto vyobrazení je zřetelně vidět, že žhavicí kolík, tvořící toto keramické topné zařízení 12, má souvisle po své délce až ke koncové části odvrácené od spalovacího prostoru první průměr a na konci odvráceném od spalo20 vacího prostoru má oblast 15 s větším průměrem. Žhavicí kolík je alespoň v oblasti, v níž je obklopen tělesem 10 svíčky, potažen izolační vrstvou 20, přičemž tato izolační vrstva 20 byla vyrobena zeskelněním. Oblast, v níž je tato izolační vrstva 20 nanesena, je na obr. 2 označena svorkou. Pro vytvoření elektrických kontaktů jsou do izolační vrstvy 20 provedena vybrání 21, 22. První vybrání 21 se nachází na čelní straně žhavicího kolíku odvrácené od spalovacího pro25 storu, a sice tak, že dojde ke kontaktování připojovacího šroubu s jedním ramenem elektricky vodivého keramického topného zařízení 12 ve tvaru písmene U. Druhý elektrický kontakt se vytvoří na boční vnější stěně druhého ramena elektricky vodivého keramického topného zařízení 12 ve tvaru písmene U. Kontakt druhého vybrání 22 s tělesem 10 svíčky se provede prostřednictvím stlačitelného elektricky vodivého materiálu, tvořícího těsnicí hmotu 18, jak vyplývá z obr. 1.

Na obr. 2 jsou vybrání 21, 22 znázorněna vždy jako tmavá plocha. Přitom je na obr. 2 dobře vidět, že kontaktní plochy jsou zvoleny tak, aby při připojení napětí protékal žhavicí proud z jednoho konce keramického topného zařízení 12 ve tvaru písmene U přes špičku na straně přivrácené ke spalovacímu prostoru do druhého konce keramického topného zařízení 12 ve tvaru písmene U. Pro vytvoření dobrých kontaktů se mohou vybrání 21 a 22 opatřit kovovým povlakem, napří35 klad z niklu.

-3CZ 298663 B6

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims (7)

1. 5 1. Keramická žhavicí svíčka s trubkovým kovovým tělesem (10), které na svém konci (11) přivráceném ke spalovacímu prostoru volně přidržuje keramické topné zařízení (12) ve tvaru písmene U ve tvaru žhavicího kolíku, s připojovacím šroubem uspořádaným na straně odvrácené od spalovacího prostoru, který je v elektrickém kontaktu s keramickým topným zařízením (12), vyznačující se tím, že keramické topné zařízení (12) je alespoň v oblasti, v níž je io obklopeno kovovým tělesem (10), potaženo izolační vrstvou (20) a v této izolační vrstvě jsou upravena vybrání (21, 22), přičemž první vybrání (21) je uspořádáno na čelní straně jednoho konce keramického topného zařízení (12) ve tvaru písmene U, odvrácené od spalovacího prostoru, a druhé vybrání (22) je uspořádáno bočně na vnější stěně druhého konce keramického topného zařízení (12) ve tvaru písmene U, a přičemž v oblasti druhého vybrání (22) je mezi vnější

   15 stěnou keramického topného zařízení (12) a vnitřní stěnou kovového tělesa (10) uspořádána elektricky vodivá těsnicí hmota (18).
2. 2. Keramická žhavicí svíčka podle nároku 1, vyznačující se tím, že keramické topné zařízení (12) má v části obklopené kovovým tělesem (10) v dílčí oblasti (15) odvrácené od

   20 spalovacího prostoru větší průměr, přičemž tento větší průměr je zvolen tak, že keramické topné zařízení (12) je při sestavování zasunutelné do kovového tělesa (10) z konce odvráceného od spalovacího prostoru.
3. 3. Keramická žhavicí svíčka podle nároků 1 a/nebo 2, vyznačující se tím, že izo25 lační vrstva (20) je nanesena zeskelněním.
4. 4. Keramická žhavicí svíčka podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že vybrání (21, 22) v izolační vrstvě (20) jsou pokovena.

   30
5. 5. Keramická žhavicí svíčka podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že elektricky vodivou těsnicí hmotou (18) je elektricky vodivý prášek.
6. 6. Keramická žhavicí svíčka podle nároku 5, vyznačující se tím, že elektricky vodivým práškem je grafit, kovový prášek nebo směs práškového keramického materiálu a vodi35 vých částic.
7. 7. Keramická žhavicí svíčka podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že elektricky vodivou těsnicí hmotou (18) je dutý válec ze svinuté grafitové fólie.