DE1629895A1

DE1629895A1 - Zuendvorrichtung aus Siliziumkarbid

Info

Publication number: DE1629895A1
Application number: DE1967C0041978
Authority: DE
Inventors: Mikulec Anthony Riginald
Original assignee: Carborundum Co
Current assignee: Unifrax 1 LLC
Priority date: 1966-04-15
Filing date: 1967-04-08
Publication date: 1971-03-11
Also published as: CH471350A; DE1629895B2; BE696305A; DE1629895C3; FR1515770A; NO115938B; NL156232B; SE306128B; US3372305A; NL6705291A; GB1104054A

Description

The Carborundum Company 7.3«1967

niagara Falls, N.T., TTSA
Buffalo Avenue

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zündvorrichtung aus Siliziumkarbid für Zündung von flüssigem Brennstoff oder G-asen. Bei bisherigen Brennstoff-Zündvorrichtungen arbeiteten die Zündvorrichtungen mit hoher Spannung und mit entsprechenden Transformatoren. Bei Zündvorrichtungen für niedrige Spannung wurde eine Platinspule verwendet, die aber sehr zerbrechlich ist, und ausserdem einen heruntertransformierenden Transformator benötigen.

Es sind auch Zündvorrichtungen aus Siliziumkarbid bekannt, und diese haben den Vorteil, da^k sie sehr hohen Betriebstemperaturen ohne Materialzerstörung widerstehen. Ausserdem sind solche Zündvorrichtungen aus Siliziumkarbid nicht korrosiv und widerstehen den Angriffen bei der Brennstoffverbrennung.

Die bekannten Zündvorrichtungen hatten den Nachteil, dass sie leicht zerbrechlich und nicht zuverlässig, und dass sie sehr teuer sind. Diese Machteile zu vermeiden, ist Zweck der Erfindung.

Die erfindungsgemässe Zündvorrichtung besteht aus einem länglichen Hohlkörper aus einem nichtmetallischen Widerstandsmaterial, und der Hohlkörper hat einen Teil aus mit seitlichem Abstand angeordneten Gliedern und au* einem zweiten, aua zwei mit Abstand voneinander angeordneten ejoIi rau bßnförin igen Bändern bestehenden Teil,

^{21 Oöi} 10 981 1/0 2 81

der an dem länglichen Hohlteil befestigt ist und sich in dessen Längsrichtung erstreckt und in einem Endteil endet, wobei innerhalb dieses Körpers ein Trag— rohr liegt, das mit den Enden des fiderstandskörpers verklebt ist,, und wobei auf den längliehen Hohlkörper äussen in der Mähe der Enden und in Entfernung von den schraubenförmigen Bändern ein elektrisch leitendes Material aufgebracht ist, und mit der Verklebung ein polarisierender Keil verbunden ist·

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.

teilweise abgebrochen, Fig.1 zeigt eine Draufsicht/auf eine erfindungs-

gemässe Zündvorrichtung aus Siliziumkarbid, Fig.2 ist eine Endansicht zu Fig.l,

Mg.3 zeigt in Draufsieht den Widerstandskörper

selbst, der an einem Ende mit einem elektrisch leitenden Metall "belegt ist,

Mg.4 zeigt schaubildlich eine zusammengesetzte Zündvorrichtung in einem Kontakt.

Die erf indungsgemässe Zündvorrichtung besteht aus einem länglichen, hohlen, rohrförmigen Widerstandskörper 10 mit gegenüberliegenden Enden 12. Der Widerstandskörper besteht aus einem nichtmetallischen widerstandsmaterial, wie beispielsweise sehr dichtem, rekristallisiertem Siliziumkarbid. In die radiale Wanddicke,des Körpers sind diametral gegenüberliegende Schlitze eingeschnitten, die sich von der Endfläche 12 bis zur Mitte des Körpers erstrecken und zwei halbkreisförmige Glieder 16 und bilden. Weiterhin sind in den Körper 10 mit engem

BAD 109811/0281

gegenseitigem Abstand Spiral schlitze eingeschnitten, die sich von den Gliedern 16 und 18 axial zum Endteil hin erstrecken, und zwei schraubenförmige Bänder 20 und 22 bilden (vgl.Fig.3)· Das schraubenförmige Band 20 erstreckt sich in Längsrichtung von dem Glied 16 bis zum Endteil 14, und das schraubenförmige Band 22 erstreckt sich in Längsrichtung von dem Glied 18 bis zum Endteil 14. Die axialen Längen der Glieder 16 und 18 und/oder der Bänder 20 und 22 können beliebig lang sein. Der elektrische Strom fliesst durch das Glied 16, das schraubenförmige Band 20, durch den Endteil 14, das schraubenförmige Band 22 und durch das Glied 18.

Zwecks Vergrösserung der Festigkeit des Widerstandskörper s 10 ist innen in dem Körper 10 ein keramisches Tragrohr 24 vorgesehen, das beispielsweise aus Aluminiumoxid oder Mullit besteht, und dieses Tragrohr beginnt vom Teil 12 einwärts (Fig.l) und erstreckt sich axial durch den Widerstandskörper 10 und endet etwas hinter dem Endteil 14. Das Tragrohr 24 ist an beiden Enden mit dem Körper 10 mittels Klebstoff 28 verbunden, und dieser Klebstoff ist zweckmässig ein hochdielektrischer keramischer Zement. Aussen ist auf die Glieder 16 und 18 ein elektrisch leitendes Material 30 aufgebracht, beispielsweise Aluminium, und dieses Material ist das Klemmenmaterial für den Widerstandskörper Der Materialbelag kann auf die Glieder 16 und 18 aufgespritzt sein, oder auf irgendeine andere Art und Weise aufgebracht sein. Zwischen den Gliedern 16 und 18 und in der Nähe des Endteils 12 liegt ein polarisierender Keil 26, der flach mit der Endfläche des J-eils 12'und mit dem Umfangsboden des Widerstandskörpers 10 abschliesst (Fig.2 und 4). Der Keil 26 erstreckt sich oben radial

BAD

109811/0281

über den Umfang des Körpers. Natürlich kann sieh der Keil 26 auch radial unter oder über den Körper 10 erstrecken, Die Endfläche des Tragrohres 24 berührt am Endteil 12 den polarisierenden Keil 26. Der polarisierende Keil 26 ist zwischen den Gliedern 16 und 18 mittels eines Klebstoffes 28 befestigt, und dieser Klebstoff ist zweckmässig ein hochdielektrischer keramischer Zement. Der Klebstoff schliesst den im Körper liegenden Teil des Keils ab und erstreckt sich vom Keil aus in die Schlitze zwischen den Gliedern und 18 über eine gewisse Entfernung bis zudem Spiralbereich, und dadurch wird die Haftung und die Festigkeit der Zündvorrichtung verbessert. Der Endteil 12 des Körpers Io wird in einen Kontakt 32 eingesetzt, und der Kontakt 32 besteht aus zwei nachgiebigen Gabeln 34, die kreisförmige Teile haben, und diese Teile 36 entsprechen in ihrer Form den äusseren zylindrischen Flächen der Glieder 16 und 18. Der Kontakt wird mittels Schrauben 38 in der Verbrennungskammer eines Brennstoffbrenners befestigt, und der Kontakt ist eine elektrische Verbindung mit langer Lebensdauer und eine Zündvorrichtung mit mechanisch aufrechterhaltener Zündvorrichtung.

Der Kontakt besteht aus Metall, beispielsweise vergütetem Stahl, oder aus einer hochchromhaltigen Legierung auf Basis von Nickel, so dass der Kontakt hochwiderstandsfähig gegen Temperaturen ist und verträglich mit dem Aluminiumbelag. Die kleineren Querschnitte der Bänder 20 und 22, verglichen mit den Gliedern 16 und 18, bilden einen sogenannten heissen Teil, der der Heizteil ist, während der übrige Teil verhältnismässig niedrige Temperaturen hat. Auf Grund des positiven Temperaturkoeffizienten' des Widerstandskörpers aus Siliziumkarbid bei hohen Temperaturen kann die Zündvorrichtung sehr lange Zeit benutzt werden. Erreicht der heisse Teil

Q 10981 1 /0281

—5-

^ TS29895

eine vorbestimmte Temperatur über der Zündtemperatur, dann kann mittels eines Schalters ein weiteres Erhitzen der Zündvorrichtung vermieden werden». Weiter können Steuerungen vorgesehen sein für das Unterstromsetzen der Zündvorrichtung ent sprechend der ■brennstoffzufuhr zu den Brennern» -

Die erfindungsgemässe Zündvorrichtung kann an nur einem Ende verkürzt werden, so dass der heisse Teil nur im Bereich der Flamme liegt.

Das kalte Ende schliesst Oxidation des mit elektrisch leitendem Material belegten Endes aus sowie auch einen elektrischen Kontakt» Durch die Verwendung eines polarisierenden Keils wird die Orientierung der Zündvorrichtung sichergestellt, und es wird ein Kurzschluss bei unsachgemässer Installation verhindert. Durch das Tra^rohr wird die Zündvorrichtung zuverlässiger und dauerhafter. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Bindung des Tragrohres mit dem Widerstandskörper mittels eines keramischen Zements, der auch in die diametral gegenüberliegenden Schlitze des Widerstandskörpers eindringt und damit die Festigkeit und Robustheit verbessert.

Patentansprüche :

,J-O ORIGINAL

10 981 1/0281

Claims

Patentansprüche s

1. Zündvorrichtung für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem· länglichen hohlen Körper Körper aus nichtmetallischem Widerstandsmaterial besteht mit einem Teil seitlich mit Abstand angeordneter Glieder und mit einem zweiten Teil aus in gegenseitigem Abstand angeordneter schraubenförmiger Bänder, die an dem ersten Teil angeschlossen sind, und sich von diesem in Längsrichtung erstrecken, und dass in dem hohlen Körper ein Tragrohr liegt, das mit den Enden des hohlen Körpers verklebt ist, wobei die Aussenflache der erstgenannten Glieder nahe den Enden der schraubenförmigen Bänder mit einem elektrisch leitenden Material belegt sind, wobei ein polarisierender Keil den Klebstoff nahe den von den schraubenförmigen Bändern entfernt liegenden Ende zwischen den erstgenannten Gliedern verbunden ist«

2. Zündvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein keramischer ^ement mit hoher Dielektrik ist.

3. Zündvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff wenigstens um einen Teil des polarisierenden Keils herum liegt und sich in Längsrichtung nach innen zu den schraubenförmigen Bändern hin verteilt..

I 1 / O -ί B 1 -_τ.

4. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der mit elektrisch leitendem Metall belegte Teil ein Kontakt aus zwei nachgiebigen Stiften ist.

5. Zündvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenflachen der erstgenannten Glieder und die Kontaktstifte gleich kreisförmig sind.

6. Zündvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Widerstandsmaterial dichtes, rekristallisiertes Siliziumkarbid ist.

BAD

109811/0281

Lee rseite