DE2819058A1

DE2819058A1 - Make-and-break spark plug - has induction coil whose field rotates middle electrode about long axis to break short circuit between middle and earthing electrodes

Info

Publication number: DE2819058A1
Application number: DE19782819058
Authority: DE
Inventors: Rene Lack
Original assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Current assignee: Beru Werk Albert Ruprecht GmbH and Co KG
Priority date: 1978-04-29
Filing date: 1978-04-29
Publication date: 1979-11-08

Abstract

The make-and-break spark plug finds application in burners, combustion engines, jet engines etc. for their ability to generate sufficient sparks at low voltage. It has an induction coil whose magnetic field rotates a middle electrode (14) about the longitudinal axis of the spark plug against a spring force. Thus a short circuit path between this electrode and an earthing electrode is broken and a spark is generated. The middle electrode is axially mounted. Preferably this electrode and/or a retaining armature (17) are mounted in an axial bearing (23) which may be in the form of a roller bearing. Alternately a slide bearing may be used. The middle electrode may be fitted with a labyrinth seal (16).

Description

Abrei ßzündkerze Breakaway spark plug

Die Erfindung betrifft eine Abreißzündkerze wie sie im Oberbegriff des Hauptanspruchs dargestellt ist.The invention relates to a tear-off spark plug as described in the preamble of the main claim is shown.

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.Breakaway spark plugs can be used in burners. Internal combustion engines, jet engines etc. can be used. You have opposite the so-called high-voltage spark plugs the advantage that they generate powerful ignition sparks at relatively low voltages.

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.Various designs of such candles have already become known. For example, US Pat. No. 2,580,689 shows a tear-off spark plug. where the center electrode moved away from a ground electrode in the axial direction against the force of a spring. as soon as the induction coil of the candle is fed with electricity. In FR-PS 379 852 the central electrode also rotates due to the action of a magnetic field around its axis.

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.Both tear-off spark plugs did not come onto the market. The reasons are to be found in it. that caused high axial forces during operation of the candles by the pressure in the combustion chamber during the combustion process. on the Center electrode act. Your mobility is reduced and it becomes impossible to generate an ignition spark at a very specific point in time like that, for example is required in an internal combustion engine.

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.It is therefore the object of the invention. to make a spark plug, in which the mobility of the center electrode despite the prevailing in the combustion chamber Pressure does not decrease. Furthermore, the candle should be simple in its construction and economical be for manufacturing.

Das wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des iiauptanspruchs erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This is achieved according to the invention with the features of the main claim. Further advantageous refinements emerge from the subclaims.

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.The center electrode is fed radially in the components surrounding it; the axial forces acting on the center electrode are caught by a bearing, preferably a roller bearing. As a result, the mobility of the center electrode is also at higher Pressing in the combustion chamber is not endangered.

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.The labyrinth seal of the center electrode builds the pressure around it Combustion gases and the O-rings largely prevent the combustion gases from penetrating into the inside of the candle, as they seal the candle to the outside and thus a flow of the Prevent gases through the candle.

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.A tear-off spark plug according to the invention can, depending on the constructive Design can be designed for DC voltages between lo to loo volts. One AC voltage supply is also possible.

Durch Verändern der Federvorspannung und der Lage des Magnetkerns der Induktionsspule läßt sich die Abreißzündkerze leicht für den jeweiligen Verwendungszweck einstellen.By changing the spring preload and the position of the magnetic core With the induction coil, the tear-off spark plug can be easily removed for the respective purpose to adjust.

Der Aufbau der Kerze ist so ausgeführt, daß sie zerlegt werden kann; Teile, die dem starken Verschleiß unterworfen sind, können dadurch leicht ausgewechselt werden.The structure of the candle is designed so that it can be dismantled; Parts that are subject to heavy wear can thus be easily replaced will.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den dazugehörenden Zeichnungen.Further advantageous refinements of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment and the associated Drawings.

Es zeigen: - Fig. 1 eine Abreißzundkerze nach der Erfindung im Längsschnitt.They show: FIG. 1 a tear-off spark plug according to the invention in longitudinal section.

- Fig. 2 eine Unteransicht dieser Kerze.Fig. 2 is a view from below of this candle.

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.A tear-off spark plug 1 consists essentially of a screw-in body 2, an intermediate piece 3 provided with cooling fins 12, a clamping ring 4, a Shaft sleeve 5 and an adjusting ring 6. The screw-in body 2 has a thread 7 on. with which the candle is in the housing of a combustion chamber, not shown screwed in.

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.The lower, collar-shaped part 8 of the intermediate piece 3 separates a Insulation 9 from the screw-in body 2. wherein the beaded edge lo the intermediate piece 3 holds firmly in the screw-in body 2.

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.The insulation 9 also dresses a concentric bore 11 of the Screw-in body 2. A center electrode 14 is seated in this bore 11 a non-erosive material. for example tungsten, the end 14a of which is bent and on an extension 15 serving as a ground electrode. The extension 15 can be part of the screw-in body 2. but it can also burn off from another Material and by a suitable connection technology on the screw-in body 2 be attached. Likewise, the center electrode does not need to be completely erosion-proof Material. it is sufficient if the bent part with the appropriate material Is provided.

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.The middle area of the electrode 14 is a labyrinth seal 16 formed, which with the Wandung'einer concentric bore 13 of the intermediate piece 3 the pressure. which breaks down the combustion gases coming from the combustion chamber. In her further Expansion sticks the middle electrode in the bore of an armature 17, which with his the lower edge rests on a shoulder 18 of the electrode 14. Both parts are through a threaded pin 19 fastened together.

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.The armature 17 has a cylindrical part 20 to which a second one cylindrical part 21 connects. which merges into a bar 22. With his part 20 the armature sits in the inner rings of two axial bearings 23, the outer rings of which are in the clamping sleeve 4 are fitted.

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.The bearings are preferably roller bearings. it can but plain bearings are also suitable with the right design. With suitable dimensioning The candle can also be equipped with just one bearing 23. Take this bearing 23 the axial forces acting on the center electrode and thereby enable it to be seized. to be easy to move even at higher pressures in the combustion chamber.

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.The part 21 of the armature 17 carries a spring 24, preferably a spiral spring, with its inner end on the armature 17 and with its outer end on the clamping ring 4 is attached. By turning the clamping ring 4, the spring 24 can be more or less tensioned and thus the spark frequency can be adjusted accordingly.

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.The double-T-shaped core 25 lies opposite the beam 22 on the latter Shaft part an induction coil 26 is wound. The upper legs of the nucleus are attached to a connection device 27, for example with screws. how it is indicated at 28. The connection device 27 abuts with a collar 27a a shoulder 29 of the shaft sleeve 5 and it is releasable with a screw 35 the shaft sleeve 5 connected. The other end of the connection device 27 is firmly seated in the adjustment ring 6. A concentric bore 31 of the connection device 27 is with insulation 30, into which a metal bushing 32 is fitted.

Diese Anschlußeinrichtung 27 kann je nach Konstruktionserfordernis auch anders ausgelegt sein, der Erfindungsgedanke wird dadurch nicht berührt.This connection device 27 can depending on the design requirements also be interpreted differently, the idea of the invention is not affected.

Ein Drahtende 26a der Induktionsspule 26 ist an der Metallbuchse 32 befestigt. das andere Drahtende steht mit dem Kern 25 in leitender Verbindung.A wire end 26 a of the induction coil 26 is attached to the metal socket 32 attached. the other end of the wire is in conductive connection with the core 25.

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.The ends of the parts 3, 4 and 5 fit together telescopically and are fastened with screws 33. Provide O-rings 34 or other sealant for an additional sealing of the candle.

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.If a tear-off spark plug is connected to voltage, it flows through the metal socket 32 a current into the induction coil 26 and from there via the parts 25, 27, 6, 5, 4, 23 and 2D to the center electrode 14, which with its end 14a the circuit to the ground electrode 15 closes with the formation of a short-circuit path. The induction coil 26 builds over its core 25 has a magnetic field, which the armature and the central electrode fixed in it 14 rotates around the longitudinal axis. The short-circuit path is against the force of the spring 24 torn open and between the end 14a and the extension 15 is a strong one Tear-off sparks. The spark breaks off as soon as the distance between the electrodes closes becomes large, the circuit is opened and the magnetic field drops. The spiral spring presses the center electrode 14 again on the ground electrode and the ignition process starts all over again.

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Claims

Claims tear-off spark plug with an induction coil whose magnetic field a center electrode against the force of a spring so around the longitudinal axis of the candle rotates that a short-circuit path between the center electrode and a ground electrode is torn open with spark formation, characterized in that the center electrode (14) is axially supported.

2. tear-off spark plug according to claim 1, characterized in that the Center electrode (14) and / or an anchor (17) receiving the center electrode in Axial bearings (23) are arranged.

3. tear-off spark plug according to claim 2, characterized in that it the bearings (23) are roller bearings.

4. tear-off spark plug according to claim 2, characterized in that the Bearing (23) is a plain bearing.

5. Shear spark plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that the central electrode (14) is releasably fastened in the armature (1) is.

6. Shear spark plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that the center electrode (14) has a labyrinth seal (16) having.

7. Shear spark plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that the center electrode (14) at least partially consists of a Consists of non-erosive material.

8. tear-off spark plug according to claim, characterized in that the Center electrode (14) consists at least partially of tungsten.

9. Shear spark plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that it has O-rings (34).

lo. Shear spark plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that one end of the spring (24) is connected to the armature (17) connected, the other is attached to a clamping ring (4).

11. Shear spark plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that an adjusting ring (6) on the position of the induction coil (26) and the core (25) acts.

12. Shear spark plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that an intermediate piece (3) has cooling ribs (12).