DE2549892A1

DE2549892A1 - Zuendkerze

Info

Publication number: DE2549892A1
Application number: DE19752549892
Authority: DE
Inventors: Francesco Testerini
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1975-11-06
Publication date: 1976-07-01
Also published as: GB1522989A; FR2296289A1; IT1027965B; FR2296289B1

Description

DIPL-I¹VQ. JOACHIM STRASSE, HANAU DIPL-INQ. KLAUS QÖRQ, MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE (8566)

HANAU · RÖMERSTR.19 · POSTFACH 7« · TEL.: (06181) 20803/20740 · TELEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 41847US pat MÜNCHEN 80 · QRAFINQER STRASSE 31 ■ TEL: (039) 405643 · TELEX: 522054 oslpa

Fabb rl ca 1 ta 1i ana

Magneti Marelli S. p. A. 6. November 1975

Mailand, Italien Gö/Jg - 11 317

(2181846 IT)

Zündkerze

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündkerze hoher Leistung, insbesondere zum Anlassen von Gasturbinen, Turbinen und dergleichen.

Es sind insbesondere auf dem Gebiet der Luftfahrt Zündkerzen bekannt, in denen die zwischen der MitteIeIektrode und der Masse-Elektrode stattfindende elektrische Entladung entlang der Oberfläche eines Halbleiterorgans erfolgt, welches zwischen den Elektroden vorgesehen ist. Dieser dicht mit dem Isolierstoff verbundene Halbleiter umgibt das Ende der MitteIeIektrode derart, daß der elektrische Funke in radialer Richtung überspringt.

Der wesentliche Nachteil dieser Zündkerze besteht darin, daß sie zusammen mit den Enden der Elektroden der in der Brennkammer gebildeten Flamme ausgesetzt ist und aufgrund der radialen Ausdehnung der MitteIeIektrode starken mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist, und zwar aufgrund der Unterschiede der Dehnungskoeffizienten. Diese Beanspru-

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chungen können zu Brüchen oder Rissen am Halbleiter führen und die Kerze aufgrund des durch diese Brüche oder Risse entstehenden Kurzschlusses unbrauchbar machen.

Die Kurzschlüsse können auch an der AnschIußflache" zwI sehen Halbleiter und Isolierstück auftreten.

Andererseits ist zu bemerken, daß die üblicherweise zur Anwendung kommenden Keramik-Halbleiter im warmen Zustand einen höheren mechanischen Widerstand gegen Druck als gegen Zug besitzen. Daher ist bei den bekannten Zündkerzen der Halbleiter wegen der radialen Beanspruchungen weit schlechteren Arbeitsbedingungen ausgesetzt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Zündkerze hoher Leistung, in welcher das Halbleiterorgan maßgeblich keinen durch unterschiedliche Dehηungskoeffiζienten der Teile bedingten mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist, was für die Kerze hinsichtlich Wirksamkeit und Lebensdauer von größtem Vorteil ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Zündkerze geschaffen wird, bei welcher das Halbleiterteil aus einem axial zwischen dem Ende der Mitte1eIektrode, das zum Kerzenende zurückversetzt ist, und einer Bodenwand der Masseelektrode angeordneten Klötzchen besteht, wobei die Masseelektrode mit axialen Durchlässen versehen ist, durch welche die Funken in die Brennkammer gelangen können.

Dadurch ist das Halbleiterklötzchen nicht mehr radialen, sondern nur axialen Beanspruchungen ausgesetzt, gegenüber denen es weit widerstandsfähiger ist. Andererseits werden diese axialen Druckbeaufschlagungen vermindert, da sowohl

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da-s Ende der MI tte 1 e I ekt rode als auch der Halbleiter Infolge der Abschirmung durch den Boden der Masseelektrode nicht mehr unmittelbar der Flamme ausgesetzt sind und die eventuellen axialen Dehnungen der Elektroden In gleicher Richtung wirken.

Außerdem'bi1det das Halbleiter-Klötzchen ein Element für sich, das nicht mehr an den Isolator angeschlossen ist. Daher können keine der Mangel mehr auftreten, wie sie sich zwischen den Kontaktflächen ergeben können.

Gemäß einer anderen Betrachtung der Erfindung wird das Halbleiter-Klötzchen heiß zusammengesetzt, zusammen mit den übrigen Bestandteilen der Zündkerze.

Dadurch entsteht der Vorteil, daß das Halbleiter-Klötzchen während der Betriebszeit der Kerze einem axialen Preßdruck unterliegt, welcher der vorgegebene Druck ist, der beim Zusammenbau aufgebracht wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den beigefügten Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

FIg. 1 eine erfindungsgemäße Zündkerze mit im Schnitt dargestelltem Endteil,

Fig. 2 eine Ansicht der Kerze nach Fig. 1 gemäß der Linie Ii - II und

Flg. 3 das in Fig. 1 Im Schnitt dargestellte Endteil der Zündkerze im vergrößerten Maßstab.

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-A-

Entsprechend der Darstellung in den Figuren stellt ein rohrförmiger Metallkörper 1 der Zündkerze die Masseelektrode dar sowie einen zwischen der MitteIe1ektrode 2 und der Masseelektrode 1 befindlichen Keramikkörper 3, welcher zum Isoliersystem gehört.

Zwischen dem Ende 4 der Mitte1e1ektrode 2 und dem Boden 5 der Masseelektrode 1, der auch axiale Öffnungen 6 aufweist, Ist ein Klötzchen 7 aus Halbleitermaterial zylindrischer Form eingesetzt, das den Träger der elektrischen Entladung bildet, die vom Ende 4 der Elektrode 2 axial zur Wand 5 der Elektrode 1 reicht und von hier aus durch die Öffnungen 6 zur Brennkammer gelangt (nicht dargestellt). Der Körper weist radiale Öffnungen 8 auf, um zur Kühlung der Elektroden Zutritt von Luft in die Zündkammer zu ermöglichen und den ersten Anlaßfunken oder die Anlaßflamme des ersten Anlassens in die Brennkammer einzuleiten.

Das Halbleiter-Klötzchen 7 ist zwischen dem Ende 4 der Mittelelektrode 2 und der Bodenwand 5 der Masseelektrode gelagert. Zu diesem Zweck sind diese Teile mit Sitzen für profilierte Kontakte versehen, beispielsweise der dargestellten konischen Ausbildungsform. Außerdem kann das Ende 4 der Mittelelektrode 2 glockenförmig ausgebildet sein, wobei die Glocke das Halbleiter-Klötzchen 7 umgibt und außen einen Sitz oder Anschlag 9 zur Auflage des unteren Endes 3' des Isolierteils 3 aufweist.

Bei der zuvor beschriebenen Anordnung Ist das Klötzchen 7 aus Halbleitermaterial nicht mehr den Beanspruchungen in radialer Richtung der Dehnung der Elektroden ausgesetzt. Ebenso wird es wärmemäßig weniger beansprucht, da es nicht mehr unmittelbar der steten Flamme in der Brennkammer ausgesetzt Ist, da es von dieser mittels der Bodenwand 5 getrennt ist.

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Andererseits sind die axialen Beanspruchungen verrnindert> da der Halbleiter 7 widerstandsfähiger ist. In den Zündkerzen, bei welchen die verschiedenen Bestandteile durch Schrumpfung miteinander verbunden sind, und zwar unter Zwischenlage von Klebstoff oder Bindemittel bei Druckbeaufschlagung.-Auch die Halterung des Halbleiters 7 erfolgt durch Schrumpfen gleichzeitig mit den anderen Teilen, so daß alles dem gleichen Montagedruck ausgesetzt wird. Dies bedeutet offensichtlich einen Vorteil, denn während der Funktion der Kerze wird der Halbleiter 7 einer axialen vorbestimmten Druckbeaufschlagung ausgesetzt, welcher nach dem Zusammenbau anliegt, während im kalten Zustand der Kerze aufgrund der Schrumpfung der Elektroden derselbe einem größeren axialen Preßdruck ausgesetzt ist, der jedoch wegen der größeren Widerstandsfähigkeit gegen Kälte keine Brüche verursacht.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche:

<1. ,Zündkerze großer EnergieIeI stung, insbesondere für Ks'

Gasstrahl I turb i nen , Turbinen und ähnliche, mit einem die Masse bildenden KühIbohrungen aufweisenden rohi— förmtgen Metallkörper und einer Mittelelektrode, die vom Metallkörper isoliert ist und von welcher aus die elektrische Entladung die Masseelektrode erreicht, und zwar unter Bestreichung der Oberfläche eines zwischen den Tei1 en angeordneten Halbleiterelements, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiter aus einem Klötzchen (7) besteht, das axial zwischen dem Ende (4) der MitteIe1ektrode (2) angeordnet ist, deren Ende vom Kerzenende zurückversetzt ist, und daß eine Bodenwand (5) der Masseelektrode (1) vorgesehen ist, welche axiale Öffnungen (6) aufweist, welche dem Funken oder der Flamme im Anlaßstadium gestatten, den Brennraum zu erreichen.
2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch g e..-_ kennzei chnet, daß das Halbleiter-Klötzchen (7) zylindrisch ausgebildet und mit profilierten, vorzugsweise konischen Stirnflächen versehen Ist, die mit entsprechenden Sitzen im Kontakt stehen, welche am Ende (4) der M!tteIe1ektrode (2) und an der Bodenwand (5) der Masseelektrode (1) angeordnet sind.
3. Zündkerze nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode (2.) in ein hohles Teil (4) endet, das innen den Aufnahmeraum für das Ha1b1 eiter-Klötzchen (7) aufweist und außen einen Anschlag (9) zur Auflage des Endes (3') eines Isolierteils (3) bildet, das zwischen der Mittelelektrode (2) und der Masseelektrode (1) angeordnet ist.

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Verfahren zur Herstellung einer Zündkerze nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die Halterung der Mittelelektrode, des Isolierte!Is und der Masseelektrode mittels Spritzguß-Kitt erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Klötzchen auf heißem Wege mit den Elektroden (1, 2) und mit dem Isolierteil (3) derart durch Schrumpfung verbunden wird, daß der gleiche Preßdruck zum Zusammenbau der ganzen Kerze zur Anwendung kommt.

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