DD218926A1 - Flammgluehkerze - Google Patents

Abstract

Flammgluehkerzen werden zur Zuendung von niedrig und/oder hoeher siedenden Brennstoffen in Heizgeraeten und als Anlasshilfen fuer Motore eingesetzt. Aufgabe der Erfindung ist, den Brennstoffanschluss so zweckmaessig auszubilden, dass eine Ableitung von nicht auszuschliessenden Luftblasen moeglich wird und eine zwangsweise Zufuehrung des Brennstoffes an den Umfang des Verdampfungs- und Entflammungsbereiches der Flammgluehkerze gesichert wird. Die Aufgabe wird geloest, indem ein Bogenrohr mit diametral angeordneten Einmuendungen verbunden ist, die in einen Ringspalt enden. Der Ringspalt ist andererseits mit dem Entflammungsraum durch Kanalbohrungen verbunden. Die Kanalbohrungen enden an der Peripherie des verjuengten Endes des Gluehstabes bzw. des Isolierkoerpers. Fig. 1

Description

Flammglühkerze Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Flammglühkerze wird zur'Zündung von niedrig und/oder höher siedenden Brennstoffen in Heizgeräten, aber auch als Anlaßhilfe für Verbrennungsmotore benutzt, und liegt entweder direkt an der Bordspannung oder wird über Vorwiderstände d'en entsprechenden Einsatzbedingungen angepaßt. Sie dient dem unmittelbaren Brennst of !'transport dorthin, wo die erste Entflammung in der Brennkammer erfolgen muß. Weiterhin bereitet sie den Brennstoff unter Zuführung von Luft zu einem zündfreudigen Gemisch auf.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen .

In der DE-OS 2201 441 ist eine Flammglühkerze dargestellt mit seitlicher Zuführung des Brennstoffes in ein Kerzengehäuse mit einem Kanal, der von zwei koaxial angeordneten Isolierbuchsen gebildet wird. In dem Kanal befindet sich ein wendelförmig eingebetteter Heizleiter, welcher von zugeführtem Brennstoff direkt umflossen wird. Bei Anlegen von Spannung erfolgt in diesem Bereich die Verdampfung des sofort bzw. verzögert zugeführten Brennstoffes. An einem sich an den Heizleiter, elektrisch in Reihe, anschließenden Glühwickel wird der'verdampfte Brennstoff unter Zuführung von Verbrennungsluft gezündet. Über einen axial angeordneten Anschlußbolzen, der einseitig mit dem Glühwickel verbunden ist,

erfolgt die Zuführung der Spannung. Der elektrische Stromkreis schließt sich über den Heizleiter gegen das Kerzengehäuse.

In der DE-OS 2132 550 wird von einem axialen Stutzen des Kerzengehäuses Brennstoff eingeführt und in einer abgesetzten Bohrung durch ein Ventilregelauslaß gespeichert« Der Ventilregelauslaß besteht aus einer Kugel, die durch einen Dehnstab gegen die Ringschulter der abgesetzten Bohrung gedrückt wird. Ein Heizelement erwärmt den Schaft der abgesetzten Bohrung. Durch die Übertragungswalze erwärmt sich der oberhalb der Kugel in der Bohrung befindende Brennstoffe Die unterschiedliche Ausdehnung von Schaft und Dehnstab gewährleistet bei entsprechender Erwärmung den verzögerten Austritt des Brennstoffes, der auf die mit dem'Heizelement in Reihe geschalteten Glühwendel trifft. Unter Zuführung von Luft kommt es jetzt,an der aufgeheizten Glühwendel, die sich in einer Schutzhülse mit Endkappe befindet, zur Entflammung des Brennstoffes. ;

In der. DE-OS 3136 852 ist eine Flammglühkerze mit radialer Brennstoffzufuhr aufgezeigt, von der aus der Brennstoff in einen koaxialen Ringspalt eingeleitet wird. Dieser Ringspalt ist zum Entflammungsraum gasdicht durch eine Verdickung am Glühstab abgeschlossen. Durch die Erwärmung des Glühstabes wird zunächst der sich im Ririgspalt befindende Brennstoff bis zur Verdampfung ebenfalls erwärmt, ehe sich durch Ausdehnung infolge der Erwärmung die ventilartige Trennung vom Ringspalt zum Entflammungsraum öffnet und verdampfter Brennstoff in diesen freigegeben wird. In einer weiteren Ausführung in der DE-OS 3136 852 ist ein Ringspalt zwischen Kerzengehäuse und Glühstab dargestellt, der sum Entflammungsraum offen ist und ih dem eine Stauung des Brennstoffes durch eine Verdickung am Glühstab stattfindet. Der Ringspalt ist dabei so bemessen, daß sich ein Durchmesserverhältnis von 1,1 : 1 zum Glühstab einstellt.

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Die wirksam werdenden Kapillarkräfte und die Verdickung verhindern ein freies Abfließen des Brennstoffes.

Die in der DE-OS 2201 441 und 3136 852 beschriebenen Lösungen benötigen bedingt durch den radialen Brennstoffanschluß einen zusätzlichen rotationssymmetrischen um die Flammglühkerze angeordneten Einbauraum· Liegt kein flexibler Brennatoffanachluß ,vor, sind darüber hinaus Maßnahmen zur Verdrehsicherung und Arretierung der Flammglühkerze-er-, forderlich. Dazu dient u. a. wie in der DE-OS 2201 441 abgebildet, eine Kontermutter. Die Ausführungsformen der Brennstoffzuführung der drei beschriebenen Lösungen bewirken, bedingt durch die sich häufig in der Brennstoffleitung bildenden Luftblasen, in jedem Falle eine Unterbrechung des Brennatoffluss es bis hin zum Entflammungsraum, in deren Folge VerbrennungastÖrungen bis zum Flammenabriß auftreten· Bei Einsatz dieser Flammglühkerze in mobilen Erzeugnissen treten relativ große Lageänderungen ein, in deren Folge der Brennstoff, insbesondere bei denen nach DE-OS 2132 550 und

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2201 441 einseitig an den jeweils tiefsten Stellen in den Entflammungsraum abläuft· Eine Entflammung dieser einseitigen Brennstoffansarnmlung ist nicht in jedem Falle gewährleistet« Bei der Flammglühkerze nach DE-OS 3136 852 hat der^rBrennstoff, besonders in stark von der senkrechten abweichenden Lage, das Bestreben dem Gesetz der Schwerkraft folgend unterhalb des Glühstabdurchmessers an der Innenkante des Kerzengehäuses abzulaufen, so daß dieser Teil nicht vom Glühelement entflammt werden kann. Werden während des Entflammungsprozesses Luftblasen durch die Staustelle gedrückt,- was vorwiegend im oberen Bereich des Glühelementes .erfolgen wird, so wirkt dies wie Brennstoffmangel, in deren Folge Verbrennungsstörungen bis zum Flammenabriß auftreten. Die Entflammbarkeit wird noch dadurch gemindert, daß durch das Auftreten des Leidenfrostphänomens sich Brennstofftropfen bilden, die vom Glühelement weggeschleudert werden·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine ,Flammglühkerze zu entwickeln, die durch eine kurze Vorglühzeit eine Erwärmung von gespeichertem Brennstoff ermöglicht und deren Anschluß an relativ schwache Bordnetze erfolgen kann. Dabei dürfen horizontale bis vertikale und rotationsbedingte Lagbänderungen keine Beeinträchtigung der Wirkungsweise ergeben· Ein einfacher konstruktiver Aufbau soll den Anschluß an eine massive oder flexible Brennstoffleitung gewährleisten und einen stetigen Brennstoffluß zu einem in den Entflammungsraum ragenden Ende eines Glühstiftes oder zu einer Glühwendel sichern·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine zweckmäßigere Ausbildung des Kraftstoffanschlusses sowie eine Trennung und schnelle Ableitung von nicht auszuschließenden Luftblasen in der ,.-Brennstoffleitung au erreichen. Y/eiterhin soll der Brennstoff in allen Lagen der Flammglühkerze zwangsweise an den Umfang des Verdampfungs- und Entflammungsbereiches aufgebracht werden. ; Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem ein axialer Brennstoffanschlußstutzen über ein Bogenrohr zweiseitig in das Kerzengehäuse eingebunden wird und in einem Hingspalt mit Kapillarwirkung mündet. Der Ringspalt ist mit dem Entflammungsraum durch 4 bis 10 koaxiale um das Glühelement angeordnete Kanalbohrungen verbunden, die an der Peripherie des verjüngten/Endes des Glühatabes" bzw. am Isolierkörper einer offenen Glühwendel enden* Der gesamte Querschnitt der Kanalbohrungen ist kleiner als der Querschnitt der Einmündungen des Bogenrohres in den Ringspalt, Während der Vorglühphase erhitzt sich der mit dem Ringspalt versehene Teil des Glühstabes und wärmt den darin befind-

lichen Brennstoff vor.> Das verjüngte Ende des. Glühstabes erwärmt sich wesentlich stärker, da keine Wärmeübertragung stattfindet. Bei Einsatz einer offenen Glühwendel wird während der Vorglühphase der Isolierkörper erhitzt. Die Übertragungswärme bewirkt dabei eine Vorwärmung des Brennstoffes im iiingapalt.

Erst unter Druck, der u. a. auch von einer Dosierpumpe erzeugt werden kann, wird der vorgewärmte Brennstoff freigegeben, der durch 4 bis 10 Kanalbohrungen auf das verjüngte Ende des Glühstabes bzw. auf den Isolierkörper bei einer offenen Glühwendel trifft. Durch das gewählte Verhältnis der Querschnittsflächen der Kanalbohrungen zu den Einmündungen des Bogenrohres tritt der Brennstoff unter erhöhtem Druck ' aus. Die sich dadurch bildenden Brennstoffstrahlen erreichen im Bereich von der senkrechten bis zur horizontalen Lage der Flammglühkerze am gesamten Umfang das verjüngte Ende des Glühstabes bzw♦ den Isolierkörper. Am verjüngten Ende des Glühstabes bzw. zwischen Isolierkörper und Glühwendel wird der in feinen Strahlen aus den Kanalbohrungen austretende Brennstoff unter Zuführung von Luft verdampft und entflammt. Der zweiseitige Anschluß des Bogenrohres ermöglicht stets das Entweichen von in der Kraftstoffleitung eingeschlossenen Luftblasen über eine als Steigrohr wirkende Seite des Bogenrohres und eine oder mehrere Kanalbohrungen. Der Brennstoffluß wird so lange aufrecht erhalten, bis das Volumen des Brennstoffes, der sich in der anderen Seite des Bogen- \ rohres. und des Ringspaltes befindet, verbraucht ist. ,Da Luftblasen in dieser Anordnung schneller über die als Steigrohr wirkende Seite des Bogenrohres entweichen als ; Brennstoff verbraucht wird, ist- ein stetiger, wenn auch zeitweilig verminderter Brennstoffluß in bestimmten Grenzen des Verhältnisses Brennstoff- zum Luftvolumen gewährleistet. Die Ausführungsfora des Brennstoffanschlusses an das Bogenrolir ermöglicht einerseits eine stabile Ankopplung .der Brennstoffleitung an die Flammglühkerze und andererseits den elektrischen Anschluß inl Drehbereich des Kerzengehäuses.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme der Zeichnungen näher erläutert werden·

Figur 1 zeigt eine Flammglühkerze mit Glühstab im

Längsschnitt . ,

Figur 2 zeigt eine Flammglühkerze mit offener Glühwendel

und Isolierkörper im Längsschnitt Figur 3 stellt in einer Seitenansicht den Brennstoff- und Elektroansohluß dar·

Figur 1 zeigt ein sechseckiges Kerzengehäuse 1 mit durchgehender innerer Bohrung in die ein Glühstab 2 mit abgestuften Außendurchmessern paßgerecht eingesetzt ist. Die sich berührenden Stirnseiten des Glühstabes 2 und des Kerzengehäuses 1 sind miteinander dicht verschlossen. Der Glühstab 2 ist auf einer bestimmten Länge seines Außendurchmessers ausgedreht, so daß sich ein Ringspalt 6 mit Kapillarwirkung zwischen Kerzengehäuse 1 und Glühstab 2 bildet· An der Stirnfläche 4 des Glühstabes 2 verlaufen symmetrisch auf dem Umfang verteilt vier bis zehn Kanalbohrungen 5 von der !Peripherie de3 verjüngten Endes 3 des Glühstabes 2 zum itingspalt 6· Der,Glühstab 2 ist mit einem Flachsteckanschluß 12'für die Stromzuführung versehen. Der Masseanschluß erfolgt über das Kerzengehäuse 1.

Den inneren Aufbau einer Flammglühkerze mit offener Glühwendel 9 zeigt Figur 2· In einem sechseckigen Kerzengehäuse mit durchgehender innerer Bohrung wird ein zylindrischer Innenkörper 7 paßgerecht eingesetzt und mit dem Kerzengehäuse' 1 an den beiden sich berührenden Stirnseiten dicht verschlossen. Der Innenkörper 7 ist auf.einer bestimmten Länge seines Außendurchmessers ausgedreht, so daß sich ein Ringspalt 6 mit Kapillarwirkung zwischen Kerzengehäuse 1 und Innenkörper 7 bildet. Von der Stirnfläche 4 verlaufen symmetrisch auf dem Umfang verteilt vier bis zehn vorzugsweise sechs Kanalbohrungen 5 von der Peripherie des Isolier-

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körpers 8 zum Ringspalt 6. Der Isolierkörper 8 wird durch den Innenkörper 7 zentriert. Um.den Isolierkörper: 8 ist eine Glühwendel 9 gewickelt, die einseitig an einem Kontaktbolzen' 10 befestigt ist, der axial durch den Isolier--' körper 8 und den Innenkörper 7 verläuft. Eine Mutter 11 verspannt den Isolierkörper 8 und einen Flachsteckanschluß 12 über eine elektrisch isolierende Platte 13 wit dem Innenkörper 7» Das zweite Ende der Glühwendel 9 ist am Kerzengehäuse 1 befestigt ufrd bildet den Masseanschluß.

In den folgenden Ausführungen erfolgt die Beschreibung über das Gemeinsame beider Flammglühkerzen. Dabei wird sowohl auf Figur 1 als auch Figur 2 Bezug genommen· An der den Kanalbohrungen 5 gegenüberliegenden Stirnfläche des Kerzengehäuses 1 sind diametral Einmündungen 14 angeordnet, die in den Ringspalt 6 übergehen. Die diametralen Einmündungen 14 werden durch ein Bogenrohr 15 auf dem zentral ein Anschlußstutzen 16 befestigt ist, miteinander verbunden. Um den Glühstab 2 bzw. die Glühwendel 9 ist ein vom Kerzengehäuse 1 ausgehendes bis in die Höhe der Spitze des Glühstabes 2 bzw.ι des Kontaktbolzens 10 reichendes gelochtes Schutzrohr 17 angeordnet,, das den Entflammungsraum 19 abgrenzt. Dieses Schutzrohr 17 verhindert einerseits eine zu starke Abkühlung des Glühstabes 2 bzw. der Glühwendel 9 durch den Luftstrom und andererseits gewährleisten die Bohrungen 18 eine bestimmte Luftzirkulation und die Ent- ..'. flammung.des Brennstoffes. Am Glühstab 2 bzw. am Isolierkörper 8 und an der Glühwendel 9 wird der in feinen Strahlen aus den Kanalbohrungen 5 austretende Brennstoff unter Zuführung von Luft verdampft und entflammt.

Der zweiseitige Anschluß des Bogenrdhres 15 ermöglicht stets das Entweichen von in der Brennstoffleitung eingeschlossenen Luftblasen über eine als Steigrohr wirkende Seite des Bogenrohres 15 und eine oder mehrere Kanalbohrungen 5· Der Brennstoffluß wird' so lange aufrecht erhalten, bis das Volumen des Brennstoffes, der sich in der anderen Seite

des Bogenrohres 15 und des Ringspaltes 6 befindet, verbraucht ist. Da Luftblasen in dieser Anordnung schneller über die als Steigrohr wirkende Seite des Bogenrohres 15 entweichen als Brennstoff verbraucht wird, ist ein stetiger, wenn auch zeitweilig verminderter Brennstoffluß in be-.stimmten Grenzen des Verhältnisses Brennstoff- und Luft-* blasenvolumen gewährleistet.

Die Ausführungsform des Brennstoffanschlusses an das Bogenrohr 15 ermöglicht einerseits eine stabile Ankopplung der Brennstoffleitung an die Flammglühkerze und andererseits den elektrischen Plachsteckanschluß 12 im Drehbereich des' Kerzengehäuses 1·

Claims (5)

Patentansprüche

1. Flammglühkerze zur Zündung von niedrig und/oder höher siedenden Brennstoffen in Heizgeräten und Anlaßhilfe für Motore, der der Brennstoff zentral zugeführt wird und mit einer Einrichtung zur Speicherung und Vorwärmung desselben dadurch gekennzeichnet, daß diametral Einmündungen (14)» die durch ein Bogenrohr (15) mit aufgesetztem Anschlußstutzen (16) verbunden sind, in einen bekannten'Ringapalt (6) übergehen, der seinerseits über Kanalbohrungen (5) mit dem Entflammungsraum (19) verbunden ist.

2. Flammglühkerze nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die diametralen Einmündungen (H) im*Kerzengehäuse (T) angeordnet sind. ,

3. Flammglühkerze nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche aller Kanalbohrungen (5) kleiner ist als die der Einmündungen (14).

4. Flammglühkerze nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß vier bis zehn vorzugsweise zehn symmetrisch angeordnete Kanalbohrungen (5) vom Ringspalt (6) zur Peripherie des verjüngten Endes (3) des Glühstabes (2) verlaufen.

5. Flammglühkerze nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß vier bis zehn vorzugsweise sechs symmetrisch angeordnete Kanalbohrungen (5) vom Ringspalt (6) zur Peripherie des Isolierkörpers (8) verlaufen. > .

Hierzu ^.-.Selten Zeichnung!**