-
Abrei ßzündkerze
-
Die Erfindung betrifft eine Abreißzündkerze wie sie im Oberbegriff
des Hauptanspruchs dargestellt ist.
-
Abreißzündkerzen können in Brennern. Brennkraftmaschinen, Strahltriebwerken
usw. eingesetzt werden. Sie haben gegenüber den sogenannten Hochspannungszündkerzen
den Vorteil daß sie bei relativ niedrigen Spannungen kräftige Zündfunken erzeugen.
-
Es sind schon verschiedene Ausführungen solcher Kerzen bekannt geworden.
So zeigt die US-PS 2 58o 689 eine Abreißzündkerze. bei der sich die Mittelelektrode
gegen die Kraft einer Feder in Achsrichtung von einer Masseelektrode wegbewegt.
sobald die Induktionsspule der Kerze mit Strom gespeist wird. In der FR-PS 379 852
dreht sich die Mittelefktrode ebenfalls durch die Einwirkung eines Magnetfeldes
um ihre Achse.
-
Beide Abreißzündkerzen sind nicht auf den Markt gekommen. Die Gründe
sind darin zu suchen. daß beim Betrieb der Kerzen hohe Axialkräfte hervorgerufen
durch den Druck im Verbren.lungsraum während c;os Verbrennungsvorgangs. auf die
Mittelelektrode wirken. Ihre Beweglichkeit vermindert sich dadurch und es wird unmöglich
einen Zündfunken zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt zu erzeugen wie das beispielsweise
bei einer Brennkraftmaschine erforderlich ist.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher. eine Abreißzündkerze herzustellen,
bei der die Beweglichkeit der Mittelelektrode trotz des im Brennraum herrschenden
Drucks nicht absinkt. Weiter soll die Kerze einfach in ihrem Aufbau und wirtschaftlich
für die Fertigung sein.
-
Das wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des iiauptanspruchs erreicht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Mittelelektrode ist radial in den sie umgebenden Bauteilen zugeführt;
die auf die Mittelelektrode wirkenden Axialkräfte fängt ein Lager, vorzugsweise
ein Wälzlager ab. Dadurch ist die Beweglichkeit der Mittelelektrode auch bei höheren
Drücken im Brennraum nicht gefährdet.
-
Die Labyrinthdichtung der Mittelelektrode baut den Druck der sie umspülenden
Verbrennungsgase ab und die O-Ringe verhindern weitgehend ein Eindringen der Verbrennungsgase
in das Kerzeninnere, da sie die Kerze nach außen abdichten und so ein Strömen der
Gase durch die Kerze verhinderi.
-
Eine Abreißzündkerze nach der Erfindung kann je nach konstuktiver
Ausgestaltung für Gleichspannungen zwischen lo bis loo Volt ausgelegt werden. Eine
Versorgung mit Wechselspannung ist ebenfalls möglich.
-
Durch Verändern der Federvorspannung und der Lage des Magnetkerns
der Induktionsspule läßt sich die Abreißzündkerze leicht für den jeweiligen Verwendungszweck
einstellen.
-
Der Aufbau der Kerze ist so ausgeführt, daß sie zerlegt werden kann;
Teile, die dem starken Verschleiß unterworfen sind, können dadurch leicht ausgewechselt
werden.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den dazugehörenden
Zeichnungen.
-
Es zeigen: - Fig. 1 eine Abreißzundkerze nach der Erfindung im Längsschnitt.
-
- Fig. 2 eine Unteransicht dieser Kerze.
-
Eine Abreißzündkerze 1 besteht im wesentlichen aus einem Einschraubkörper
2, einem mit Kühlrippen 12 versehenen Zwischenstück 3, einem Spannring 4, einer
Schafthülse 5 und einem Einstellring 6. Der Einschraubkörper 2 weist ein Gewinde
7 auf. mit dem sich die Kerze in das Gehäuse einer nicht gezeichneten Brennkammer
einschrauben läßt.
-
Den unteren, bundförmigen Teil 8 des Zwischenstücks 3 trennt eine
Isolierung 9 vom Einschraubkörper 2. wobei der umgebördelte Rand lo das Zwischenstück
3 fest im Einschraubkörper 2 hält.
-
Die Isolierung 9 kleidet außerdem eine konzentrische Bohrung 11 des
Einschraubkörpers 2 aus. In dieser Bohrung 11 sitzt eine Mittelelektrode 14 aus
einem abbrandfesten Material. beispielsweise Wolfram, deren Ende 14a abgebogen ist
und an einem als Masseelektrode dienenden Fortsatz 15 liegt. Der Fortsatz 15 kann
ein Teil des Einschraubkörpers 2 sein. er kann aber auch aus einem anderen abbrandfesten
Material bestehen und durch eine geeignete Verbindungstechnik am Einschraubkörper
2 befestigt sein. Ebenso braucht die Mittelelektrode nicht vollständig aus abbrandfesten
Material bestehen. es genügt wenn der abgebogene Teil mit dem entsprechenden Material
ausgestattet ist.
-
Der mittlere Bereich der Elektrode 14 ist zu einer Labyrinthdichtung
16 geformt, die mit der Wandung'einer konzentrischen Bohrung 13 des Zwischenstücks
3 den Druck. der vom Brennraum kommenden Verbrennungsgase abbaut. In ihrer weiteren
Ausdehnung steckt die htittelelektrode in der Bohrung eines Ankers 17, der mit seinem
unteren Rand auf einer Schulter 18 der Elektrode 14 aufsitzt. Beide Teile sind durch
einen Gewindestift 19 miteinander befestigt.
-
Der Anker 17 hat einen zylindrischen Teil 20 an den sich ein zweiter
zylindrischer Teil 21 anschließt. der in einen Balken 22 übergeht. Mit seinem Teil
20 sitzt der Anker in den Innenringen zweier Axiallager 23, deren Außenringe in
die Spannhülse 4 eingepaßt sind.
-
Bei den Lagern handelt es sich vorzugsweise um Wälzlager. es können
sich aber auch bei richtiger Auslegung Gleitlager eignen. Bei geeigneter Dimensionierung
kann die Kerze auch nur mit einem Lager 23 ausgestattet sein Diese Lager 23 nehmen
die auf die Mittelelektrode wirkenden Axialkräfte auf und ermöglichen se ihr dadurch.
auch bei höheren Drücken im Brennraum leicht beweglich zu sein.
-
Der Teil 21 des Ankers 17 trägt eine Feder 24. vorzugsweise Spiralfeder,
die mit ihrem inneren Ende am Anker 17 und mit ihrem äußeren Ende an dem Spannring
4 befestigt ist. Durch Verdrehen des Spannrings 4 kann die Feder 24 mehr oder weniger
gespannt und damit die Funkenfrequenz entsprechend eingestellt werden.
-
Dem Balken 22 gegenüber liegt der Doppel-T-förmige Kern 25. auf dessen
Schaftteil eine Induktionsspule 26 aufgewickelt ist. Die oberen Schenkel des Kerns
sind an einer Anschlußeinrichtung 27 befestigt, beispielsweise mit Schrauben. wie
es bei 28 angedeutet ist. Die Anschlußeinrichtung 27 stößt mit einem Bund 27a an
eine Schulter 29 der Schafthülse 5 und sie ist mit einer Schraube 35 lösbar mit
der Schafthülse 5 verbunden. Das andere Ende der Anschlußeinrichtung 27 sitzt fest
im Einstellring 6. Eine konzentrische Bohrung 31 der Anschlußeinrichtung 27 ist
mit einer Isolierung 30 ausgelegt.in die eine Metallbuchse 32 eingepaßt ist.
-
Diese Anschlußeinrichtung 27 kann je nach Konstruktionserfordernis
auch anders ausgelegt sein, der Erfindungsgedanke wird dadurch nicht berührt.
-
Ein Drahtende 26a der Induktionsspule 26 ist an der Metallbuchse 32
befestigt. das andere Drahtende steht mit dem Kern 25 in leitender Verbindung.
-
Die Teile 3, 4, und 5 fügen sich mit ihren Enden teleskopartig ineinander
und sind mit Schrauben 33 befestigt. O-Ringe 34 oder andere Dichtungsmittel sorgen
für eine zusätzliche Abdichtung der Kerze.
-
Wird eine Abreißzündkerze an Spannung gelegt, fließt über die Metallbuchse
32 ein Strom in die Induktionsspule 26 und von dort über die Teile 25, 27, 6, 5,
4, 23 und 2D zur Mittelelektrode 14, die mit ihrem Ende 14a den Stromkreis zur Masseelektrode
15 schließt unter Bildung einer Kurzschlußstrecke. Die Induktionsspule 26 baut über
ihren Kern 25 ein Magnetfeld auf, das den Anker und die in ihm befestigte Mittelelektrode
14 um die Längsachse dreht. Die Kurzschlußstrecke wird gegen die Kraft der Feder
24 aufgerissen und zwischen dem Ende 14a und dem Fortsatz 15 entsteht ein kräftiger
Abreißfunken. Der Funken bricht ab, sobald der Abstand zwischen den Elektroden zu
groß wird, der Stromkreis wird geöffnet und das Magnetfeld fällt ab. Die Spiralfeder
drückt die Mittelelektrode 14 wieder auf die Masseelektrode und der Zündvorgang
beginnt von neuem.
-
Leerseite