DE2625318A1

DE2625318A1 - Gluehkerzen

Info

Publication number: DE2625318A1
Application number: DE19762625318
Authority: DE
Inventors: Vasanth K Bhat; Larry G Burrows; Allen E Siegel; Richard E Vogel
Original assignee: Emerson Electric Co
Current assignee: Twinn-K Inc Indianapolis Ind Us
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1976-06-03
Publication date: 1977-01-27
Also published as: US4080944A; JPS529732A; US4088105A

Description

Emerson Electric Co., St. Louis, Kissouri, ¥. St. A.

G-lüiLkerzer.

Die Erfindung "betrifft einen Glül:⁷:-Tz~z.züxrl3r wie er in T^crbrennungsmotoren Aar—ndung findet. Die 'Srfiniung i'indet :1 3-be sondere, jedcch rl'lit ausschlieBIicli- An'jandmig "bei SV'1~ ■-kerzen, wie sie in VerbrennungsriOtcrer. "/on für Hennen ve."" endeten Kodellflugse-igen benutzt W'-iden.

Modellflugzeugmc^c^s:: für Renner, sind Zweitaktmotioren; dLi mit "brisanten, oei aJiien ülemperaturen verbr^imenden Kraf^t aoffen aufgetankt sin:", Die Motoren haben herkömmlich eine I: iSi~ zahl von 20 000 Usr r^hungen pro Kinute und i:.ehr. Die Motcrsn werden durch Ans ::.Γ". cian einer Btroinqueiie an den aentrischen Stift und an Er-I? ^;_ner Jliihlisrze gestartet, v/obei jedoch, die

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^.■tAiibuK !ia.3r.il3quell ζ imaii-n-sltar nasib, dem Start abge^cOfcOv?fc wird und der fortlaufende Betrieb des Motors hinsicht-.Lc: :.?r 3ündung abhängig von dem Verbleiben ausreichender :;;j.e: ,.^r ΓίΟΓ Energie durch die Zündkerze von einem Expansions-IiUD £■!>£. anderen ist. Ein Motor der allgemeinen Art, der jedoch ■J,t -Iner früher verwendeten G-lühspule bestückt ist, geht aus ier VSr-TS 2 138 301 hervor.

j für diesen Zweck benutzte Glühkerzen weisen einen - IsEZiistift mit einem ringförmigen Flansch auf, der von der litr zwischen den Enden des Stiftes radial vorragt, wobei ?v- ;"."'" -i^snstif t in einem hohl zylindrischen Gehäuse angebracht _ ?t. --27J Stift ist vom Gehäuse durch Kunststoff oder Faserbrei ~Tt*:-ffe isoliert und durch eine mechanische Sicke oder "■"■""_ ::-i;aE3 in Stellung gehalten. Früher verwendete Ausführe „r.er Sündkerze, wie sie aus der US-PS 2 482 831 her-TrCP-SH, _wei_Sen eine mit einem Gewinde versehene Feststellvor-/•ji^iLr'-Zic auf. Nach der gegenwärtigen allgemeinen Praxis weist lit- Zündkerze jedoch eine glattwandige Bohrung und eine zjliri^siiie Hülse oder eisan Abdichtungsring auf, der durch eine 'Aslztjjitjf: oder durch eine mit einer Sicke versehene Kante des IeL^UrTSS gegen eine Bewegung nach außen aus dem hoiilen Gehäuse .£:^ii'il~3iL ist. Der Klemmenstift endigt eine x-jesentliclie Strecke L-T-iri! τ:γ lam ILnnen- oder Kopfende des Gehäuses. Eis, schraubenförmig gewundenes Widerstandselement erstreckt sioii im wesentlichvx. LiL Achsrichtung des Gehäuses insgesamt innerhalb des 1-ii-zt:s-Tjm bis a~i£ ein Außensnds _T, das sich rs.dial oder sehnen-

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artig ausdehnt und eine radial gerichtete, ebene Innenfläche des Gehäuses überlappt, an der es angeschweißt ist. Das andere Ende des Elementes ist am Innenende des Stiftes angeschweißt. ,

Derartige Zündkerzen weisen eine Anzahl Nachteile auf. U.a.

erfordern sie den Zusammenbau einer Anzahl kleiner Teile. Wei- ;

terhin neigen sie dazu, die Kompression zu vermindern, indem sie zum einen keine völlig wirksame Dichtung bilden und zum anderen wirkungsmäßig für eine zweite Kammer oder Bohrung sorgen, in der das Widerstandselement angeordnet ist. Gewichtiger ist, daß nur die Endwindung oder die beiden letzten Windungen, d.h. in jedem Pail nur ein kleiner Bereich dem zu zündenden Gas ausgesetzt wird, da sich der größte Teil des Elementes in der Bohrung befindet, zu der die Gase keinen leichten Zugang haben. Weiterhin sind die Geometrie des Elementes und seine Verbindung am Gehäuse der Zündkerze derart, daß die 'Verbrennungshitze und die Schwingungen der Explosionen im Zylinder leicht eine Trennung des Elementes an oder nahe der äußeren Schweißnaht verursachen können und daß der verbleibende Draht des Elementes in die Bohrung oder in den Hohlraum verschoben werden kann. Als Folge hiervon ist die Zündkerze praktisch regelmäßig nach einmaligem Lauf weggeworfen worden.

Weitere Aufbauformen von Glühkerzen sind vorgeschlagen worden, jedoch nicht für Betriebsbedingungen, denen die Glühkerzen bei Rennmotoren für .Modellflugzeuge ausgesetzt werden. Nach den US-PS¹η werden z.B. Spulen oder Schleifen vorgeschlagen, die

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vollkommen unter dem Kopf einer Zündkerze vorragen. Hierdurch ist ein Element einer Größe und Festigkeit erforderlich, wie es in einem Motor der Art, für den die erfindungsgemäße Zündkerze vorgesehen ist, ungeeignet ist. Die US-PS J 232 055 zeigt ein kreisförmig angeordnetes, schraubenförmiges Element, dar- \ gestellt in rechten Winkeln zur Achse eines zentrischen Klemmenstiftes, das an vier Quadranten gelagert ist, wodurch vier kurze, relativ starre Segmente geschaffen werden.

Aus der US-PS 3 4-34· 012 geht ein flacher, spiralförmiger oder bandförmiger Widerstandsdraht hervor, der in rechten Winkeln zu einem zentrischen Stift ausgerichtet ist, wobei das ELement

stabil auf einem geriffelten, rohrförmigen Isolator gelagert ist. Der Isolator ist selbsttragend und an einem Zündkerzengehäuse angebracht. Das Band ist in seiner axialen Richtung von Fatur aus etwas starr und neigt ohne eine Absteifung zum Zerbrechen. Bei Verwendung einer Absteifung oder Stütze hat eine Zündelektrode dieser Art bei Anwendung in einem Zweitakt- ! rennmotor eine übermäßige Abkühlung der Spule gezeigt. Auch ι ein selbsttragender Kern bringt.bestimmte Dichtungsprobleme

! mit sich. Aus der .US-PS 3 297 914- geht ein spiralförmiges Heiz-

'■ element hervor, das auf einem kreuzförmigen Keramikträger ge-

! tragen wird, der für eine Kammer hinter dem Heizelement sorgt, ' in die Luft durch Löcher, zwecks Erzeugung eines anfänglichen ■ Brennstoffgemisches und zwecks Kühlung des Heizelementes ein-J gesaugt wird, wenn der zugeordnete Motor in" Betrieb ist. Sine . ·

solche Zündkerze findet nur bei Strahltriebwerken und bei Tur-

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bomotoren Anwendung, bei denen sich die Zündkerze nicht in einem Zylinder befindet, in den ein Kraftstoffgemisch komprimiert wird.

Ein Ziel der Erfindung ist es, für eine Glühkerze zur Verwendung in kleinen Zweitaktverbrennungsmotoren zu sorgen, wobei eine effektivere Zündung als bei den herkömmlichen Zündkerzen vorgesehen, die Störanfälligkeit herabgesetzt und eine größere Lebensdauer als bei bekannten Zündkerzen erzielt werden sollen.

Gemäß der Erfindung wird eine Glühkerze geschaffen, die ein im wesentlichen flaches, spiralförmig aufgewickeltes, flexibles Widerstandselement aufweist, das senkrecht zur Achse eines Klemmenstiftes ausgerichtet und in enger Nachbarschaft zum Kopfende der Zündkerze angeordnet ist. Eine Dichtung aus wärme- und korrosionsbeständigem Material ist vorzugsweise volll'ommen abdichtend am Kopfende der Zündkerze unmittelbar hinter dem Widerstandselement in enger Nachbarschaft zu letzterem befestigt, jedoch in einem Abstand, der mindestens gleich dem größten Teil des radialen Ausmaßes des Elementes ist. Die Kopfdichtung kann sich über die gesamte Strecke bis zum entgegengesetzten Ende der Zündkerze erstrecken, oder eine f-reite Dichtung, die entweder an die Kopfdichtung angrenzt oder von letzterer axial im Abstand angeordnet ist, kann zusammen mit der Kopfdichtung al¹? alleinige Einrichtung zum Befestigen des Klemmenstiftes des Z-ündkerzengehäuses dienen. Bei der bevorzug-

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ten Ausführungsform ist mindestens die Kopfdichtung und die zweite Dichtung im Fall ihrer Verwendung glashart oder aus teilweise kristallisiertem Glas hergestellt und an der Zündkerzenwand und dem Klemmenstift zwecks Bildung einer hermetischen Dichtung schmelzmäßig verschweißt und verklebt.

Die Erfindung wird nunmehr im Einzelnen an Hand der Zeichnungen erläutert. In letzteren sind:

B"ig. 1 eine Grundriß ansicht einer "beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glühkerze, Fig. 2 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine Grundrißansicht, der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung von unten gesehen,

S¹Ig. 4 die Ansicht eines Schnitts einer Ausführungsform einer herkömmlichen Glühkerze und

Fig. 5 cLie Ansicht eines Schnitts einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glühkerze.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, weist eine herkömmliche Glühkerze 40 zur Verwendung in Zweitaktrennmotoren für Modellflugzeuge ein Gehäuse 41 mit einem Hauptteil 42 und einem Kopf ab schnitt mit kleinerem Durchmesser als der des Hauptteils 42 auf, um eine ringförmige Schulter 44 zwischen den beiden Abschnitten zu bilden. Der Kopf abschnitt ist mit einem Gewinde versehen und weist eine radiale, ebene Endfläche 46 auf. Der Hauptteil 42 weist einen Sechskantgewindering 47, der einstückig mit

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seiner Außenwandung ausgebildet ist, sowie eine Bohrung 48 mit einem Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser einer Bohrung 49 des Kopfabschnitts ist, um zwischen den Bohrungen eine ringförmige Auflagefläche zu bilden. Ein Klemmenstift 51 ' ist in den konzentrischen Bohrungen 48 und 49 zentriert. Der j Klemmenstift 51 weist an seinem Außenende eine Kugel 52, an ! der ein herkömmliches, schnell elektrisch abschaltbares Verbin- : dungsstück befestigt werden kann, einen Schaftteil 53, einen \ ringförmigen, sich radial nach außen erstreckenden Flansch 54- ; und einen sich verjüngenden Wellenabschnitt 55 auf, der in einer ebenen Endfläche 56 endigt.

Der Stift 51 ist in dem Hauptteil der Zündkerze mittels Kunststoff- oder Faserisolatoren 60 befestigt, von denen obere und untere zusammen einen Ring mit einem U-förmigen Querschnitt zwecks Bildung eines Kanals bilden, in den der Flansch 54- eingesetzt ist. Die Isolatoren 60 sind an einer Anlagefläche 50 angepaßt und lagern gegen den Innenmantel der Bohrung 48. Die Isolatoren und hierdurch der Flansch und der Stift werden innerhalb des Hauptteils mittels einer Abstandsbuchse 62 in Stellung gehalten, die wiederum gegen eine axiale Außwärtsbewegung durch eine Walzkante 63 des Hauptteils 42 gehalten wird.

Ein Widerstandselement 65, dessen eines Ende an der Endfläche 56 des Klemmenstiftes und dessen anderes Ende an der Endfläche 46 des Kopfabschnitts der Zündkerze angeschweißt sind, erstreckt sich über seinen größten Teil in Achsrichtung der Bohrung 49.

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Zwischen dem Flansch. 54- und der Endfläche 46 des Kopf ab schnittes ist die Bohrung im wesentlichen offen, so daß fast das gesamte Widerstandselement 65 innerhalb der Grenzen der Bohrung 49 liegt.

Wie aus den Fig. 1 "bis 3 hervorgeht, in denen'ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Glühkerze dargestellt ist, weist die Glühkerze 1 ein Gehäuse 2, einen Klemmenstift 3, eine Außendichtung 4, eine Innen- oder Kopfdichtung 5 und ein Widerstandselement 6 auf.

Das Gehäuse 2 besitzt einen Hauptteil 10 und einen Kopfabschnitt 16. Der Hauptteil 10 weist einen mit seiner Außenfläche einstückig ausgebildeten Sechskantgewindering 11, eine von einer zylindrischen Seitenwandung 13 begrenzte Bohrung oder Kammer 12 und eine Schulter 14 auf, die die Seitenwandung 13 mit einer Seitenwandung 8 des KopfabSchnitts 16 verbindet. Die Seitenwandung 8 begrenzt eine Bohrung 15 kleineren Durchmessers als der der Bohrung oder Kammer 12. Die Außenfläche des Kopfabschnitts ist herkömmlich mit einem Gewinde versehen. Der Durchmesser des Kopfabschnitts 16 ist kleiner als der Außendurchmesser des Hauptteils 10, wodurch zwischen dem Kopfabschnitt und dem Hauptteil eine herkömmliche Schulter" 17 gebildet wird. Der Kopfabschnitt 16 weist an seinem Innenende eine radial gerichtete, ebene Fläche 18 auf. Sowohl der Kopfabschnitt, wie auch der Hauptteil weisen an den Außenenden der Bohrung 12 bzw. 15 Innenäbschrägungen auf.

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Der Klemmenstift 3 weist an seinem Außenende eine Kugel 22 auf, die der Kugel 52 der in Fig. 4 gezeigten, herkömmlichen Glühkerze entspricht. Der Klemmenstift weist einen massiven, zylindrischen Schaftabschnitt 23 einen relativ kurzen, verjüngten Schaftabschnitt 24 mit einer ringförmigen Schräge 25 an seinem unteren Ende und eine ebene, radial gerichtete Endfläche 26 auf. In der dargestellten Ausführungsform ist der Schaft 11 mit einer ringförmigen Nut 27 in der Mitte der Dichtung, in Achsrichtung gesehen, versehen. Der Schaft 11 kann auch geradlinige Seitenwandungen aufweisen oder mit einer Yielzahl ringförmiger Nuten versehen sein.

Das Widerstandselement 6 dieser Ausführungsform ist ein langgestreckter Draht 3O₅ der in einer ebenen Spiralform aufgewunden ist. Sein Außenende 31 erstreckt sich aus der Ebene der übrigen Spirale, um die ebene Fläche 18 des Kopfabschnitts der Gehäuse zu überlappen, ist bei 34 an der ebenen Fläche 18 angeschweißt, und sein Innenende 32 ist bei 33 an dem ebenen Ende 26 des Klemmenstiftes angeschweißt.

Bei dieser Ausführungsform wird die Außendichtung 4 von einer Glasdichtung gebildet, die an der Seitenwandung 13 des Gehäuses und am Schaft 23 des Stiftes schmelzmäßig verschweißt ist. Die Kopfdichtung 5 ist auch eine Glasdichtung und an der Seitenwandung 8 des Gehäuses sowie an dem Schaftabschnitt 24 des Stiftes schmelzmäßig verschweißt. Die Kopfdichtung 5 aus Glas kann durch Zufügung von Glas mit 5 bis 25% kristallinen

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Keramikteilchen feuerfester gemacht werden. Die Außendichtung 4- kann auch kristalline keramische Zusätze aufweisen. In jedem Fall sind die Schmelz- und Verbindungseigenschaften die von Glas und die Bezeichnung "Glas" wird nachfolgend für jede Zusammensetzung gewählt in der Glas überwiegt, ohne Rücksicht auf die Menge oder die Eigenart anderer Zusätze.

Der das spiralförmige Element 6 bildende Draht ist im geringen Abstand von der benachbarten Oberfläche der Dichtung 5 angeordnet. Die Innen- und die Außendichtungen, die an der Wandung 8 und 13 sowie an der Welle und den Schaf tab schnitten 24- bzw. 25 schmelzmäßig verschweißt sind, bilden eine einzige Einrichtung zum Anbringen des Stiftes 3 innerhalb des Gehäuses 2.

Bei der Herstellung der Zündkerze dieser Ausführungsform werden zwei ringförmige, zylindrische, gesinterte Schweißperlen aus pulverförmigen Glas, jedoch mit jedem gewünschten Zusatz, wie z.B. Aluminium in der Schweißperle der Kopfdichtung, und gewünschter Größe rund um den Stift 3 "und innerhalb der Bohrungen des Gehäuses 2 angeordnet, und die zusammengebaute Anordnung wird erhitzt, um das Glas an dem Stift und den Bohrung swandungen schmelzmäßig zu verschweißen. Das spiralförmige Element, das bei dieser Ausführungsform aus Platin-Ehodium- -Draht hergestellt ist, kann in einfacher Weise mit dem Ende 31 an der Fläche 18 des Kopfabschnitte und mit dem Ende 32 an der Fläche 26 des Stiftes in Stellung gebracht und angeschweißt werden, nachdem der restliche Teil der Zündkerze zu-

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samciengebaut worden ist.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glühzündkerze, wobei die Zündkerze 100 ein Gehäuse 102, einen Klemmenstift 103, eine einzige Dichtung 105 und ein Widerstandselement 106 aufweist. Außen kann das Gehäuse 102 im wesentlichen in gleicher Weise wie das Gehäuse 2 der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 ausgebildet sein. Innen weist das Gehäuse 2 eine einzige zylindrische Bohrung 115 auf, die sich axial durch das Gehäuse erstreckt. Der Klemmenstift 103 weist eine Welle 124 auf, die sich über den größten Teil ihrer Länge in Achsrichtung und konzentrisch zur Bohrung 115 erstreckt. Der Klemmenstift besitzt einen massiven Schaft 123, der vom Außenende des Gehäuses 102 vorragt und an seinem Außenende mit einer Anschlußkugel 122 versehen ist.

Die Dichtung 105 erstreckt sich von dem offenen Ende eines Kopfabschnittes 116 des Gehäuses 102 zu dem Außenende des Gehäuses und ist zwecks Bildung einer hermetischen Dichtung an der seitenwandung der Bohrung 115 und an dem Schaft 124- schmelzmäßig verschweißt. Die Dichtung 105 ist auch schmelzmäßig mit der Oberfläche einer ringförmigen, zwischen dem Schaft 123 und der Welle 124 gebildeten Schulter verschweißt, so daß das äußere Erscheinungsbild der fertiggestellten Zündkerze im wesentlichen das gleiche wie das der Zündkerze der ersten Aus- i

! führungsform ist. Das Element 106 kann die gleiche Größe, Form ι,

und Gestalt wie das Element 6 der ersten Ausführungsform auf- ι

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weisen, und seine Lage ist in Bezug auf die Kopffläche der Dichtung 105 die gleiche wie die des Elementes der ersten Ausführungsform in Bezug auf die Kopfdichtung 5· Die Ausführungsform nach Fig. 5 weist den Vorteil der Einfachheit gegenüber der ersten Ausführungsform auf, ermöglicht jedoch nicht ganz so viel Flexibilität hinsichtlich des Aufbaus, so weit es die Verwendung unterschiedlicher Arten der Kopf- und der Außendichtungen betrifft.

Zwei unterschiedliche Dichtungen können mit beiden Arten des Gehäuses und des Klemmenstiftes verwendet werden und sind in der Weise ausgebildet, daß sie aneinanderanstoßen, wobei sie an der Stoßfläche schmelzmäßig verschweißt sein können, aber in jedem Fall zwischen sich keinen Raum aufweisen.

Wie oben dargelegt worden ist, ist die Geometrie des Widerstandselementes derart, daß eine große Bewegung des Elementes in der Richtung weg von dem Kopfende des Gehäuses möglich ist. Diese Verformung des Elementes führt zu einer Trennung.

Bei jeder Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündkerze zeigt sich, daß der Oberflächenbereich des Elementes 6 unmittelbarer den zu zündenden Gasen ausgesetzt ist, als der des schraubenförmigen Elementes herkömmlicher Zündkerzen. Weiterhin ist die Geometrie der Spirale derart, das das Element flexibel ist, die Rückseite der Oberfläche der Kopfdichtung jedoch gleichzeitig eine übermäßige Bewegung des Elementes

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verhindert. Wie sich herausgestellt hat, ist es wichtig, daß das Element keinen direkten Kontakt mit der Oberfläche der Kopfdichtung über seinen gesamten oder den größten Teil seiner radialen Reichweite in seinem Anfangszustand aufweist. Im Betrieb kann das Element wohl augenblicklich gegen die Oberfläche der Kopfdichtung gepreßt werden, aber die Bewegung ist so geringfügig, daß das Element nicht in schädlicher Weise gegen die Oberfläche der Dichtung verformt wird. Gleichzeitig bietet die flache, hohlgeschliffene Aushöhlung χ der Kopfdichtung dem Element nicht nur Schutz, sondern dient dazu, ein Kurzschließen zwischenliegender Bereiche des Elementes mit der Erde des Gehäuses zu verhindern.

Aus dem Aufbau χ der erfindungsgemäßen Zündkerze geht hervor, daß praktisch keine Volumenvergrößerung des Zylinders erzeugt wird, daß ein Kompressionsverlust durch die Glasdichtung oder Dichtungen nicht auftreten kann und daß das gesamte Widerstandselement den zu zündenden Gasen ausgesetzt ist.

Demgegenüber haben Versuche mit herkömmlichen Zündkerzen ergeben, daß eine in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Ausführungsform aufgebaute Zündkerze mehr als einmal verwendet werden kann und bei dem gleichen Motor für eine wesentlich höhere Drehzahl sorgt, als sie mit herkömmlichen Zündkerzen erreichbar ist.

Als Folge der Widerstandsfähigkeit der G-lasdichtung des Kopf-

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teils der erfindungsgemäßen Zündkerze gegen Korrosion, thermischen Energieverlust sowie als Folge der Haltbarkeit der Gestalt des Elementes und seiner Rückseite ist die Verwendung eines aktiveren Kraftstoffes als im allgemeinen bei herkömm-

liehen Zündkerzen möglich, d.h. es können Kraftstoffe mit bis zu 82% Hitromethan verwendet werden.

Folgendes Beispiel wird zur Verdeutlichung ausgeführt: Eine Zündkerze 1 mit einer Länge von 0,710 inch. (0,71 ' 25,4 mm) weist ein Gehäuse 2 mit einer Länge von 0,47 inch. (0,47 * 25,4 mm) auf, wobei der größere Henndurchmesser des Gewindes des Kopfabschnittes 16 0,25 inch. (0,25 · 25,4 mm) und der Kerndurchmesser 0,223 inch. (0,223 * 25,4 mm ) ist. Der Innendurchmesser der Kammer des Hauptteils 12 beträgt~0,209 inch. (0,209 * 25,4 mm) und der 'der Bohrung 15 des KopfabSchnitts 0,156 inch. (0,156 · 25,4 mm). Die Bohrung des Kopfteils erstreckt sich 0,293 inch. (0,293· 25,4 mm) von der Außenfläche ^; 18 des Kopfabschnitts zur Kante der Abschrägung 14. Ein Stift : 3 einer Länge von 0,690 inch. (0,69 · 25,4 mm) mit einem Schaft 23 eines Durchmessers von 0,094 inch. (0,094 · 25,4 mm) und j einem Wellenteil 24 von 0,062 inch. (0,062 . 25,4 mm) Durchmesser ist an seinem freien Ende abgeschrägt, um für eine radial gerichtete, ebene Oberfläche 26 mit einem Durchmesser , von 0,039 inch. (0,039 · 25,4 mm) zu sorgen. Die Oberfläche

des Stiftes kann von der Ebene der flachen Oberfläche 18 des ^: Kopfabschnitts 0,020 inch. (0,02 · 25,4 mm) ausgespart sein. Der Draht ?0 kaen aus 80% Platin und 20% Bhodium bestehen so-

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wie einen Durchmesser von 0,008 inch. (0,008 · 25,4- mm) und .eine Länge von 0,85 inch. (0,85 * 25,4- mm) aufweisen. Das Element ist so aufgewickelt, daß es eine flache Spirale von 0,110 inch. (0,11 · 25,4- mm) an dem Punkt bildet, an dem das Außenende 31 die Ebene der Spirale verläßt und mit 0,062 inqjb.. (0,062 · 25,4- mm) Entfernung von der Mitte der Zündkerze zu dem Punkt, an dem das Außenende 31 umgebogen ist, um im wesentlichen nach außen vorzuragen. Das äußere, freie Ende oder der Schaft können nicht so weit vorragen, daß der kleinere Durchmesser des Gewindes beeinträchtigt wird.

Der Abstand zwischen der Oberfläche des Meniskus 35 der Kopfdichtung und der Unterseite der Spirale kann in der Größenordnung von 0,001 bis 0,005 inch. ( 0,001 bis 0,005 * 25,4 mm) liegen, und der Abstand von der Ebene der Fläche 18 des Kopfabschnittes zu dem am stärksten nach innen gewölbten Teil des Meniskus kann in der Größenordnung von 0,025 inch. (0,025 * 25,4- mm) sein.

Das Volumen der Aushöhlung des Kopfabschnittes zwischen der Oberfläche 18 des letzteren und den Oberflächen 35, 26, die die Bohrung des Kopfabschnittes verschließen, liegt in der Größenordnung, die wesentlich kleiner als 1/10 des Volumens ist, das zum Zylindervolumen durch herkömmliche Glühkerzen zu addieren ist. ^N

Zahlreiche Abwandlungen der Erfindung sind möglich, wie z.B.

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\ hinsichtlich der Gestaltung des Stiftes und des Zündkerzen- : gehäuses. Verschiedene Legierungen können in dem Spiralelement verwendet werden und, während ein Draht runden Querschnitts

bevorzugt wird, können auch andere Querschnittsformen des Drahtes gewählt werden, um eine Spirale zu bilden, deren Form eine ausreichende Flexibilität innerhalb der durch den Abstand von der Kopfdichtung und der Geometrie der Spirale gesetzten Grenzen verliehen wird, um ein Zersplittern bei der Verwendung zu verhindern. Die Dichtungen können auch aus einem anderen Material als Glas bestehen, wobei jedoch der Kopfabschnitt ein Material aufweisen muß, das gegen Hitze und Korrosion widerstandsfähig ist und vorzugsweise gegen die Seitenwandung der Bohrung des Kopfabschnittes und gegen den Schaft des Stiftes hermetisch abgedichtet werden kann. Bestimmte wärmefeste Kunststoffe, die entweder massiv mit Keramikmaterial versetzt oder zum Verkleben von Keramikkernen" verwendet werden können, finden Anwendung, obwohl aus vielen Gründen Glasdichtungen bevorzugt werden, insbesondere für die Kopfabschnittsj dichtungen. Geeignete Schweißperlen für die Glasdichtungen werden von der Firma Fusite Division, Emerson Electric Co. und Glas Seal Company hergestellt.

Ein Keramikabdichtungsring kann auch zwecks Bildung einer Kopfdichtung metallisiert und an Ort hartgelötet, mit Glas überzogen und an Ort schmelzmäßig verschweißt oder mit einer Glasschmelzperle verbunden werden.

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Die Klemmstücke der meisten Modellflugzeugmotoren sind aus Aluminium hergestellt und mit einstückig ausgebildeten Kühlrippen versehen, die für eine effektive Wärmeableitung sorgen* Dies schafft neben dem Problem des Wirkungsgrades der Zündung mit herkömmlichen Zündkerzen ein zusätzliches Problem, gestaltet jedoch die thermischen Erfordernisse an der Außendichtung weniger starr als die an der Kopfdichtung, insbesondere beim Aufbau der Zündkerzen gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wo die Außendichtung durch den hermetischen Verschluß der Kopfdichtung geschützt ist. Während eine. Glasdichtung bevorzugt wird, kann die Außendichtung in entsprechender Weise aus einem geeigneten Kunststoff oder dgl. bestehen.

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Claims

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Patentanspriiche

I. jGlülikerzenzünder zur Verwendung in kleinen Zweitaktverbrenrrangsmotoren mit einem hohl zylindrischen Gehäuse einem zentrischen Klemmenstift und einem flexiblen Widerstandselement, dessen Enden elektrisch mit dem Gehäuse bzw. mit dam Elemmenstift verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement im wesentlichen die Form einer flachen Spiralspule aufweist und daß das Widerstandsele-EieiVu im wesentlichen senkrecht zur Achse des IQemmenstiftes ausgerichtet und im ITormalzustand im wesentlichen nicht an dem Klemmenstift und dem Gehäuse aufliegend angeordnet ist.

. Gl ühlrera anzünder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dichtung aus hitze- und korrosionsbeständigem Material im Hauptteil unmittelbar hinter χ dem Widerstandselement in enger ITachb ar schaft zu letzterem, jedoch in einem solchen Abstand, der mindestens dem größten Teil des radialen Ausmaßes des Elementes entspricht.

3. Glühkerzenzünder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung glashart ist oder aus teilweise kristallinem Glas besteht.

4. Glühkerzenzünder nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Dichtung im Abstand von der ersten Dichtung in Richtung weg von dem Widerstandselement

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vorgesehen ist.

*?. Glühkerzenzünder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

i daß die Dichtungen unterschiedliche Zusammensetzungen ;

aufweisen. ■

6. Glühkerzenzünder nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch ge- ! kennzeichnet daß die Dichtung mit dem Gehäuse und dem Stift schmelzmäßig verschweißt-ist und eine einzige Einrichtung zum Befestigen des Stiftes am Gehäuse bildet.

7· Glühkerzenzünder nach Anspruch 2 oder 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Dichtung nahe des Widerstandselementes konkav zu einem Ringspalt zwischen dem Gehäuse und dem Klemmenstift ausgehöhlt ist.

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