DE621555C - Electric candle - Google Patents
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Description
Elektrische Kerze Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur - gegebenenfalls selbsttätigen -Regelung der Betriebstemperatur von elektrischen Zündkerzen oder elektrisch beheizten Glühkerzen.Electric candle The subject of the invention is a device for - if necessary, automatic control of the operating temperature of electrical Spark plugs or electrically heated glow plugs.
Bekanntlich sucht man die elektrischen Zündkerzen von Verbrennungskraftmaschinen so auszubilden, daß der Isolierkörper im Betriebe eine bestimmte Temperatur nicht überschreitet, weil sonst die Gefahr vorzeitiger Zündung (Glühzündung) besteht. Diese ist vorhanden, wenn der Isolierkörper eine Temperatur von nahezu 60o° C annimmt. Andererseits soll aber der Isolierkörper im Betriebe auch nicht unter eine gewisse Temperatur abgekühlt werden, weil sich sonst auf diesem Teil durch Niederschläge aus den Verbrennungsgasen Rußbrücken bilden, an welchen die elektrische Spannung der Zündkerze von einem zum anderen Pol überschlagen kann, ohne daß der Zweck der Zündung erreicht wird. Im allgemeinen wird für den Isolierkörper ein mittlerer Temperaturwert von 35o bis 4000 angestrebt, bei welchem noch eine Selbstreinigung, d. h. Verhinderung von Rußbrücken zu erwarten ist.As is well known, one is looking for the electrical spark plugs of internal combustion engines to be trained in such a way that the insulating body does not reach a certain temperature in operation because otherwise there is a risk of premature ignition (glow ignition). This is available when the insulating body reaches a temperature of almost 60o ° C. On the other hand, however, the insulating body in the company should not fall below a certain level Temperature should be cooled, because otherwise on this part by precipitation form soot bridges from the combustion gases, on which the electrical voltage the spark plug can flip over from one pole to the other without affecting the purpose of the Ignition is achieved. In general, an average temperature value is used for the insulating body aimed at from 35o to 4000, in which a self-cleaning, d. H. prevention is to be expected from soot bridges.
Die Höhe der Temperatur des Isolierkörpers wird nun primär beeinflußt von der Wärmeentwicklung des Motors, d. h. von seinen thermischen Eigenschaften und von seiner Betriebsweise; die Neigung zur Temperatursteigerung nimmt mit den höheren thermischen Eigenschaften des Motors zu und wird beispielsweise am größten bei Vollgaskompressorbetrieb. In sekundärer Beziehung hängt die Temperatur des Isolierkörpers von der baulichen Ausbildung der Zündkerze, nämlich der Möglichkeit zur Wärmeaufnahme einerseits und zur Wärmeabgabe andererseits ab. Je geringer der thermische Wert der Maschine ist, für welche die Zündkerze bestimmt ist, desto größer ist die wärmeaufnehmende Fläche (Fußoberfläche) des Isolierkörpers zu bemessen, um genügende Sicherheit gegen Überschlagen und für Innehaltung der Selbstreinigungstemperatur zu schaffen. Liegt dagegen der thermische Wert der Maschine besonders hoch, so ist der Fuß des Isolierkörpers mit Rücksicht auf die Gefahr der Glühzündung klein zu halten, was wegen der günstigeren Verhältnisse bezüglich der Selbstreinigung hier ohne weiteres möglich ist; zugleich ist bei besonderer Steigerung der temperaturerhöhenden Einflüsse für eine möglichst wirksame Wärmeabfuhr Sorge zu tragen, was die Ausbildung einer möglichst großen Oberfläche am Schaft des Isolierkörpers und unter Umständen die Anwendung eines gut wärmeleitenden Stoffes für den Isolierkörper bedingt. Daraus folgt die Notwendigkeit, die bauliche Ausbildung der Zündkerze, insbesondere ihres Isolierkörpers, den thermischen Eigenschaften der Verbrennungskraftmaschine von vornherein anzupassen und Kerzen mit zahlreich verschiedenartiger Ausbildung des Isolierkörpers herzustellen, weil der für eine bestimmte Kerzenform in Betracht kommende thermische Bereich des Motors verhältnismäßig beschränkt ist. Wenn es auch auf diese Weise durch eine hinreichend große Abstufung der thermischen Eigenschäften der Zündkerze (Glühwert) gelingt, den praktischen Bedürfnissen in bezug auf die Anpassung an die verschiedenartigsten Motoren Rechnung zu tragen, so bleibt bei den gebräuchlichen Kerzen immer noch der fühlbare Mangel bestehen, daß sie nur annäherungsweise für einen mittleren thermischen Wert der Maschine ausgewählt werden können, der in Wirklichkeit je nach der Betriebsweise - Leerlauf, Vollast - in weiten Grenzen schwanken kann.The level of the temperature of the insulating body is now primarily influenced the heat generated by the engine, d. H. of its thermal properties and how it works; the tendency to increase in temperature increases with the higher thermal properties of the engine and becomes, for example, greatest with full gas compressor operation. In a secondary relationship, the temperature of the insulating body depends on the structural design of the spark plug, namely the possibility of heat absorption on the one hand and for heat emission on the other hand. The lower the thermal value of the machine for which the spark plug is intended, the larger the heat-absorbing Area (foot surface) of the insulating body to be measured to provide sufficient security against Roll over and create for pause at the self-cleaning temperature. Lies on the other hand, the thermal value of the machine is particularly high, for example the base of the insulating body with regard to the risk of glow ignition to keep small, which is because of the cheaper Relationships with regard to self-cleaning are easily possible here; simultaneously is for a particular increase in the temperature-increasing influences for a possible Effective heat dissipation to ensure that the formation of the largest possible Surface on the shaft of the insulator and possibly the use of a conditionally good thermally conductive substance for the insulating body. Hence the necessity the structural design of the spark plug, in particular its insulating body, the thermal Properties of the internal combustion engine to adapt from the outset and candles produce with numerous different training of the insulator because the thermal range of the engine to be considered for a particular candle shape relatively is limited. Even if it is done in this way by a sufficiently large gradation the thermal properties of the spark plug (glow value) succeeds in achieving the practical Needs in terms of adaptation to a wide variety of engines to wear, the usual candles still have a noticeable deficiency exist that they are only approximate for a mean thermal value of the Machine can be selected, in reality depending on the mode of operation - Idle, full load - can fluctuate within wide limits.
Die Erfindung bezweckt, den thermischen Betriebsbereich der Zündkerze möglichst weit auszudehnen, um eine und dieselbe Kerze für Motoren verschiedenster Art benutzen zu können, und zwar durch Mittel, welche bewirken, daß die Kerze sich sowohl bei hohem als auch bei niedrigem thermischen Wert der Maschine auf die vorgeschriebene günstigste Betriebstemperatur einstellen läßt, Hierdurch wird zugleich in höherem Maße als bisher Gewähr dafür geschaffen, daß bei Überlastung der Maschine keine Glühzündung durch zu hohe Erhitzung und bei länger dauerndem Leerlauf kein Überschlag durch zu große Temperaturerniedrigung eintritt. Dieser Erfolg wird in weiterer Ausbildung der Erfindung insbesondere noch durch eine Einrichtung erreicht, mittels deren die Einstellung auf die günstigste Betriebstemperatur bei Änderung der Wärmeverhältnisse selbsttätig erfolgt.The invention aims to improve the thermal operating range of the spark plug To expand it as far as possible in order to have one and the same candle for different engines Way of being able to use them, by means of which the candle will turn itself both with high and with low thermal value of the machine to the prescribed the most favorable operating temperature can be set, this is at the same time in higher Measures than before created a guarantee that if the machine is overloaded, none Glow ignition due to excessive heating and no flashover when idling for a long time occurs due to excessive temperature reduction. This success will be used in further training the invention achieved in particular by a device by means of which the Adjustment to the most favorable operating temperature when the heat conditions change takes place automatically.
Die Erweiterung des thermischen Betriebsbereichs kommt gemäß der Erfindung dadurch zustande, daß der Isolierkörper der Zündkerze oder Glühkerze aus einem Stoff besonders großer Wärmeleitfähigkeit gebildet und sein Schaft oder sonstiger zur Wärmeabführung an die Außenluft dienender . Teil mit einer Einrichtung versehen ist, welche die ausstrahlende Oberfläche in einstellbarer Weise abzudecken gestattet. Der leitende Gedanke ist dabei der: Verwendet man einen Isolierstoff von besonders hoher Wärmeleitfähigkeit, die möglichst noch über das Maß der bis heute für Zündkerzen benutzten Isolierstoffe hinausgeht, so wird die Wärmeabführung an die umgebende Metallmasse und die Außenluft - letztere- insbesondere bei Ausbildung geeigneter Kühlflächen - so wirksam, daß der Isolierkörper der Kerze mit verhältnismäßig großer Fußoberfläche ausgeführt werden kann, ohne daß er beim Einbau in einen Motor hoher Leistung zu heiß werden würde; der große Isolationsfuß verbürgt andererseits, daß beim vorübergehenden Betrieb mit geringer Leistung (Leerlauf) eine genügende Isolierstrecke vorhanden ist. Darüber hinaus vermag der große Isolationsfuß die Gefahr einer Verrußung oder Verölung besonders im Anfang des Betriebes wesentlich herabzumindern, um so mehr, als die Wärmeausstrahlung anfänglich auf ihren Kleinstwert gedrosselt werden kann oder von vornherein, wie weiter unten auseinandergesetzt, auf diesen gedrosselt ist und die Kerze daher bedeutend schneller als eine Kerze normaler Bauart auf die notwendige Betriebstemperatur kommt. Wird nun dieselbe Kerze für einen Motor geringeren thermischen Wertes benutzt, so wird die ausstrahlende Oberfläche mit Hilfe der einstellbaren Abdeckung verkleinert und dadurch bewirkt, daß auch in diesem Falle die wünschenswerte Betriebstemperatur nicht unterschritten wird. Zweckmäßig wird der Schaft, des Isolierkörpers zur Vergrößerung der wärmeausstrahlenden Oberfläche und zur Steigerung der Regelbarkeit mit tellerartigen oder schraubengangförmig gestalteten Kühlrippen versehen, während die Veränderung der ausstrahlenden Oberfläche mit Hilfe einer Kappe aus schlecht wärmeleitendem Stoff erfolgt, die über den gerippten Teil gestülpt ist und folglich bei verhältnismäßig geringer Verschiebung schon eine merkliche Veränderung der ausstrahlenden Oberfläche ermöglicht. Die selbsttätige Einregelung des Isolierkörpers auf die gewünschte Betriebstemperatur kann nun dadurch bewirkt werden, daß die Lage der Kappe durch ein thermostatisches Glied eingestellt wird, das von dem Wärmezustand des Isolierkörpers beeinflußt wird.The expansion of the thermal operating range comes according to the invention due to the fact that the insulating body of the spark plug or glow plug is made of one material formed particularly high thermal conductivity and its shaft or other for Serving heat dissipation to the outside air. Provide part with a device which allows the radiating surface to be covered in an adjustable manner. The guiding principle is this: If you use an insulating material of special high thermal conductivity, which if possible still exceeds the level of spark plugs to date used insulating materials, so the heat dissipation to the surrounding Metal mass and the outside air - the latter - especially suitable when training Cooling surfaces - so effective that the insulating body of the candle with relatively large Foot surface can be performed without it being higher when installed in an engine Power would get too hot; the large insulating foot on the other hand guarantees that for temporary operation with low power (no load) a sufficient insulating distance is available. In addition, the large insulating foot can run the risk of sooting or to reduce oiling, especially in the beginning of the operation, so as to do so more than the heat radiation is initially throttled to its minimum value can or from the outset, as explained below, throttled to this is and the candle is therefore significantly faster than a candle of normal design on the necessary operating temperature comes. Will now be the same candle for an engine lesser thermal value is used, the radiating surface is set with the help of the adjustable Reduced coverage and thereby causes the desirable in this case too Operating temperature is not fallen below. The shaft of the insulating body is expedient to enlarge the heat-emitting surface and to increase controllability provided with plate-like or helical cooling fins, while the change of the radiating surface with the help of a cap from bad thermally conductive fabric is made, which is slipped over the ribbed part and consequently with a relatively small shift a noticeable change in the radiating Surface enables. The automatic adjustment of the insulator to the desired Operating temperature can now be brought about by changing the position of the cap a thermostatic member is set based on the thermal state of the insulating body being affected.
Zur Erzielung einer besonders hohen Wärmeleitfähigkeit wird vorgeschlagen, den Isolierkörper in noch näher zu beschreibender Weise aus miteinander abwechselnden dünnen Schichten aus Aluminium und Isoliermaterial, z. B. Glimmer, in der Weise zu bilden, daß die Wärme in der Achsrichtung des Isolierkörpers von der Aufnahmefläche bis zur Ausstrahlungsfläche im Metall unbehindert fließen kann, während in der Querrichtung durch die eingefügten Isolationsschichten ein sicherer Schutz gegen Spannungsüberschlag von der Mittelelektrode zum metallenen Kerzenkörper gegeben ist. Da die Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums etwa das Zehnfache des Wertes der-günstigsten bisher für Isolierkörper in Gebrauch gekommenen keramischen Stoffe beträgt, ist es auf diese Weise ohne weiteres möglich, einen so wirksamen Wärmedurchfluß zum nach außen ragenden Schaft des Isolierkörpers zu erzielen, daß man durch Änderung der ausstrahlenden Oberfläche alle vorkommenden thermischen Verhältnisse beherrschen kann. Zweckmäßig werden die Aluminiumschichten noch mit einem Eloxalüberzug - eine bekanntlich auf galvanischem Wege hervorgebrachte Oxydation des Metalls an seiner Oberfläche - versehen, der die Eigenschaft hat, daß er die Wärmeausstrahlung oder -ableitung an der Oberfläche wesentlich erhöht, während er andererseits bei zugleich hoher Temperaturfestigkeit einen wirksamen Widerstand gegen elektrischen Durchschlag bildet.To achieve a particularly high thermal conductivity, it is proposed that the insulating body in a manner to be described in more detail from alternating with one another thin layers of aluminum and insulating material, e.g. B. Mica, in the way to form that the heat in the axial direction of the insulating body from the receiving surface can flow freely up to the radiating surface in the metal, while in the transverse direction the inserted insulation layers provide reliable protection against voltage flashover is given from the center electrode to the metal plug body. Because the thermal conductivity of aluminum about ten times the value of the cheapest so far for insulating bodies ceramic materials that have come into use, it is readily available in this way possible, such an effective heat flow to the outwardly protruding shaft of the insulating body to achieve that by changing the radiating surface all occurring can master thermal conditions. The aluminum layers are useful still with an anodized coating - one that is known to be produced by electroplating Oxidation of the metal on its surface - provided, which has the property that it significantly increases the heat radiation or dissipation at the surface, while on the other hand it is an effective one with a high temperature resistance at the same time Forms resistance to electrical breakdown.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke gewährt auch Vorteile bei Anwendung auf Glühkerzen für Olmaschinen. Diese sind heutzutage gewöhnlich als hohler Metallkörper mit isolierter austretender Heizschlaufe ausgebildet, der im Betriebe durch die Verbrennungswärme auf Glühtemperatur gehalten wird, beim Anlaufen der Maschine aber durch eine elektrische Beheizung auf die erforderliche Temperatur gebracht werden muß. Hier tritt gleichfalls der Übelstand auf, daß eine und dieselbe Kerze den verschiedenen thermischen Verhältnissen meistens nicht gewachsen ist. Sind die Verhältnisse für die Wärmeabführung so bemessen, daß die Zündung bei niedriger Außentemperatur mit Sicherheit eintritt, so besteht die Gefahr, daß bei umgekehrt liegenden Temperaturverhältnissen und länger dauerndem Betrieb mit hoher Leistung der Glühkörper überhitzt und dadurch die Heizschlaufe zerstört wird. Vielfach braucht dabei auch nicht einmal ein Hochleistungsbetrieb vorzuliegen. Diesem Übelstand kann ebenfalls dadurch abgeholfen- werden, daß der Isolierkörper der Glühkerze mit einer außerhalb des Zylinders angebrachten ausstrahlenden Oberfläche versehen wird, deren Wirkung durch eine Abdeckung einstellbar ist. Es wird also auch in diesem Falle an der Kerze ein herausragender die Isolierung der Stromzuführung enthaltender Schaft mit Kühlrippen aus- gut wärmeleitendem Stoff, z. B. Aluminium, vorgesehen, über welchen eine verstellbare Kappe aus schlecht wärmeleitendem Material einstellbar übergestülpt ist, wobei die Einstellbarkeit wiederum selbsttätig mit Hilfe eines thermostatischen Gliedes erfolgen kann. Der wärmeaufnehmende Fuß der Glühkerze, der in seinem Innern die Heizspirale birgt, kann aus reinem Aluminium bestehen, doch empfiehlt sich auch in diesem Falle die Anwendung des obenerwähnten Eloxalüberzuges mit Rücksicht auf die verbesserte Wärmeaufnahme und chemische Resistenz.The idea on which the invention is based also provides advantages when used on glow plugs for oil machines. These are commonly called these days hollow metal body formed with insulated exiting heating loop, which is in the Operations by the heat of combustion is kept at glowing temperature when starting up the machine, however, by means of electrical heating to the required temperature must be brought. Here, too, the problem arises that one and the same Candle is mostly not able to cope with the different thermal conditions. Are the conditions for the heat dissipation dimensioned so that the ignition at lower Outside temperature occurs with certainty, there is a risk that the other way around lying temperature conditions and long-term operation with high performance the incandescent body overheats and the heating loop is destroyed as a result. Often needs not even a high-performance operation. This evil can can also be helped by the fact that the insulating body of the glow plug with a outside of the cylinder attached radiating surface is provided, the Effect is adjustable through a cover. So it will be in this case too on the candle a protruding shaft containing the insulation of the power supply with cooling fins made of a material that conducts heat well, e.g. B. aluminum, provided over which an adjustable cap made of poorly thermally conductive material adjustable is slipped over, the adjustability in turn being automatic with the help of a thermostatic member can be done. The heat-absorbing base of the glow plug, which contains the heating coil inside, can consist of pure aluminum, however, in this case too, the use of the anodized coating mentioned above is recommended with regard to the improved heat absorption and chemical resistance.
Die Erfindung ist auf der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen für Zündkerzen veranschaulicht. Abb. i und 2 zeigen eine Ausführungsform mit von Hand einstellbarer Abdeckkappe, Abb. 3 und 4 eine Ausführung mit selbsttätiger Einregelung. Abb.5 veranschaulicht einen Isolierkörper mit Aluminiumschichten. Abb. 6 und 7 stellen Einzelheiten dar.The invention is on the drawing in several exemplary embodiments illustrated for spark plugs. Figs. I and 2 show an embodiment with from Hand adjustable cover cap, Fig. 3 and 4 a version with automatic adjustment. Figure 5 illustrates an insulating body with aluminum layers. Fig. 6 and 7 Details.
Bei der Ausführung nach Abb. i ist a der Kerzenkörper, b der Isolierkörper, der aus einem keramischen Stoff von besonders hoher Wärmeleitfähigkeit bestehen mag, und c die Mittelelektrode, die in den Isolierkörper eingekittet ist. Fuß und Bund des Isolierkörpers weisen die übliche Ausbildung auf, während der Schaft d mit Kühlrippen in Form eines Gewindes versehen ist. Auf dieses Gewinde ist eine den Schaft überdeckende Kappe e aufschraubbar, die aus einem Stoff von schlechter Wärmeleitfähigkeit, z. B. Asbestschiefer, Glas, Porzellan oder Kunstharz, besteht. je nach der Stellung der Kappe ist ein mehr oder weniger großer Teil der Schaftoberfläche an der Ausstrahlung gehindert, wodurch der Wärmeabfluß in weiten Grenzen verändert und demnach die Kerze weitgehend dem jeweiligen thermischen Zustand der Maschine angepaßt werden kann. Die Mittelelektrode wird am oberen Ende gegen den Isolierkörper zweckmäßig mittels einer weichen, elastischen Scheibe f z. B. aus Aluminium abgedichtet, die mit einer runden Mutter g festgehalten ist. Zur Sicherung der jeweils eingestellten Lage der Kappe dient eine Feder h, die auf der Mutter g festgeklemmt ist. Sie besteht im dargestellten Beispiel' aus einem federnden Ring, der oval zusammengedrückt und in seinen beiden mittleren Teilen umgebogen ist; die schleifenförmigen Enden dieser Feder drücken in wellige Vertiefungen an der Innenseite der Kappe ein (Abb. 2).In the version according to Fig. I, a is the plug body, b is the insulating body, which consist of a ceramic material with particularly high thermal conductivity mag, and c the center electrode cemented into the insulating body. Foot and Bund of the insulator have the usual training, while the shaft d is provided with cooling fins in the form of a thread. On this thread is a the shaft covering cap e screwed on, which is made of a material of poor quality Thermal conductivity, e.g. B. asbestos slate, glass, porcelain or synthetic resin. Depending on the position of the cap, there is a more or less large part of the shaft surface prevented from radiating, which changes the heat flow within wide limits and therefore the candle largely depends on the thermal state of the machine can be customized. The center electrode is at the top against the insulating body expediently by means of a soft, elastic disc f z. B. made of aluminum sealed, which is held in place with a round nut g. To secure the respectively set A spring h, which is clamped onto the nut g, serves to position the cap. she consists in the example shown 'from a resilient ring, which is oval and compressed is bent in its two central parts; the loop-shaped ends of these Springs press into wavy recesses on the inside of the cap (Fig. 2).
Bei der Ausführung nach Abb. 3 ist der Schaft d' des Isolierkörpers mit tellerartigen Kühlrippen versehen, auf welchen die Kappe e gleiten kann. Die Einstellung der Kappe erfolgt in diesem Falle selbsttätig mittels eines thermostatischen Gliedes, das die Betriebstemperatur der Zündkerze auf den vorgeschriebenen Wert einregelt. Diese Anordnung hat den Vorzug, daß die Ausstrahlungsoberfläche im Betriebe der Maschine ohne weiteres verändert wird, wenn der Wärmezustand eine Änderung erfährt. Im Zeichnungsbeispiel sind als Regelglied ein Paar Bimetallfedern dargestellt, die einerseits an dem Isolierkörper mittels der Muttern g und g' befestigt und andererseits mittels des umgebördelten Randes einer kleinen Büchse k, die zugleich als Führung für die Kappe dient, an deren Deckel angeklemmt sind. Die Kühlrippen werden an der Außenseite zweckmäßig gemäß Abb. 4 gewölbt ausgeführt, so daß der an mindestens zwei Rippen anliegende Kappenflansch e' an dieser Stelle bei zugleich geringer Reibung eine Führung erhält.In the embodiment according to Fig. 3, the shaft d 'is the insulating body provided with plate-like cooling fins on which the cap e can slide. the In this case, the cap is adjusted automatically by means of a thermostatic device Limb that the operating temperature of the spark plug to the prescribed value regulates. This arrangement has the merit that the broadcast surface in operation the machine is easily changed when the heat state undergoes a change. In the drawing example, a pair of bimetallic springs are shown as the control element on the one hand attached to the insulating body by means of nuts g and g 'and on the other hand by means of the beaded edge of a small box k, which also serves as a guide serves for the cap, on whose lid are clamped. The cooling fins are attached to the The outside is expediently arched according to Fig. 4, so that the at least two ribs abutting cap flange e 'at this point with low friction at the same time receives a tour.
In Abb. 5 ist ein Isolierkörper veranschaülicht, der zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit aus besonderem Material in eigenartiger Weise hergestellt ist. Der Hauptteil des Isolierkörpers ist aus dünnen .Schichten zusammengesetzt, die abwechselnd aus Metall, zweckmäßig Aluminium, und Glimmer bestehen. Der die Kühlrippen tragende äußere Teil d' des Schaftes ist aus reinem Metall gebildet und in der aus Abb.5 ersichtlichen Weise auf den inneren Teil aufgezogen.In Fig. 5 an insulating body is shown, the to increase the thermal conductivity of special material in a peculiar way is made. The main part of the insulating body is composed of thin layers, which consist alternately of metal, expediently aluminum, and mica. The who Outer part d 'of the shaft bearing cooling fins is made of pure metal and in the manner shown in Fig. 5 drawn onto the inner part.
Die Schichtung kann in einfacher Weise dadurch erzeugt werden, daß der Körper durch Wickeln aus einem Glimmerband hergestellt wird,` das "zwecks Gewinnung der endgültigen Raumform des Isolierkörpers eine sich entsprechend verändernde Breite hat. Ein Stück eines solches Bandes ist in Abb. 7 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Die Glimmerschicht z, die eine Stärke von etwa '/1o mm. haben mag, ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt; auf dieser Schicht sind quer zur Längsrichtung des Bandes Aluminiumstreifen m von etwa gleicher Schichtstärke, die durch ausgezogene Linien veranschaulicht sind, aufgeklebt oder aufgekittet, und zwar abwechselnd gegeneinander versetzt auf beiden Seiten des Bandes. Hierdurch wird erreicht, daß beim fertig gewickelten Körper die Metallschichten in dessen Längsrichtung von einem zum andern Ende ununterbrochen hindurchgehen, während die Metalladern im Querschnitt nicht zusammenhängen und durch die Glimmerschichten voneinander isoliert sind. In Abb.7 ist ein Stück des gewickelten Fußes des Isolierkörpers schematisch dargestellt, wobei die Glimmerschichten wiederum durch gestrichelte und die Metallschichten durch ausgezogene Linien veranschaulicht sind. .Der Elektrodenstift erhält zunächst einen Mantel aus mehreren Glimmerschichten. Auf diesen Mantel wird dann das nach Abb.6 hergestellte Band gewickelt, dessen eine Kante schräg zur Wickelrichtung verläuft, um die Kegelform des Fußstückes zu erzeugen. Wie aus Abb. 7 ersichtlich ist, erstrecken, sich die Metallschichten nicht ganz bis an die Kante des Glimmerbandes, um ein Überschlagen der Spannung an dieser Stelle zu verhüten. Ein weiterer Schutz wird dadurch gebildet, daß jede Aluminiumschicht mit dem obenerwähnten Eloxalüberzug versehen ist, der eine beträchtliche Isolationswirkung besitzt und zugleich die Eigenschaft hat, den Wärmeübergang zu verbessern. Schließlich werden aber auch noch die feinen Zwischenräume zwischen den Glimmerschichten an der Oberfläche des so gewickelten Körpers zweckmäßig mittels eines stark isolierenden und die Oberfläche glättenden Kittes ausgefüllt; als solcher empfiehlt sich Mikroasbest, aufgeschlemmt in Wasserglas, der auch zum Aufkitten der Aluminiumschichten benutzt werden kann. Wird die, ganze Masse nach dem Aufwickeln auf eine Temperatur von r5o bis aoo° erhitzt, so erhält man einen Körper von hoher mechanischer Festigkeit und großer Isolierfähigkeit, der ein ganz hervorragendes Wärmeleitvermögen besitzt.The stratification can be produced in a simple manner in that the body is made by winding from a mica tape, "the" for the purpose of extraction the final three-dimensional shape of the insulating body has a correspondingly changing width Has. A piece of such a tape is shown schematically in Fig. 7 in longitudinal section. The mica layer z, which has a thickness of about 1/10 mm. may have is through one dashed line shown; on this layer are transverse to the longitudinal direction of the Strip of aluminum strips of approximately the same layer thickness, which are drawn through Lines are illustrated, glued or cemented, alternating with one another offset on both sides of the belt. This ensures that when done wound body, the metal layers in its longitudinal direction from one to the other End continuously going through, while the metal wires in cross-section do not and are isolated from one another by the mica layers. In Fig 7 a piece of the coiled foot of the insulating body is shown schematically, the mica layers in turn by dashed lines and the metal layers by solid lines are illustrated. The electrode pen initially receives a Coat made of several layers of mica. This is then applied to this jacket as shown in Fig. 6 produced tape wound, one edge of which runs obliquely to the winding direction, to create the cone shape of the base. As can be seen from Fig. 7, extend the metal layers do not stretch all the way to the edge of the mica tape to prevent them from overturning to prevent the tension at this point. Another protection is created by that each aluminum layer is provided with the above-mentioned anodized coating, the has a considerable insulating effect and at the same time has the property To improve heat transfer. Finally, there are also the fine spaces in between expediently between the mica layers on the surface of the body wound in this way filled with a highly insulating putty that smooths the surface; as such, micro asbestos is recommended, suspended in water glass, which is also used for Puttying the aluminum layers can be used. Will the whole crowd after After being wound up, heated to a temperature of r5o to aoo °, one obtains one Body of high mechanical strength and great insulating properties, which is a whole has excellent thermal conductivity.
Die besondere Eignung des in dieser Weise hergestellten Körpers für die Zwecke der Erfindung erhellt, aus folgender Überlegung: Als Isolierstoff von bester Wärmeleitfähigkeit ist bisher Sinterkorund bekannt, der mit einem Wärmeleitungskoeffizienten von etwa 16,8 (WE. m/qm. Std.° C) beispielsweise das 14fache Leitvermögen wie Steatit besitzt. Die entsprechende Vergleichszahl beträgt für Aluminium 165, für eloxiertes Aluminium., etwas weniger. Vernachlässigt man die verhältnismäßig geringe Leitfähigkeit des Glimmers von o,3, so kann man für den gemischten Isolierstoff, der annähernd zur Hälfte aus Aluminium besteht, mit einer Wärmeleitzahl von etwa 8o rechnen, also etwa dem 5fachen gegenüber Sinterkorund bzw. dem 7ofachen gegenüber Steatit. Die vom Isolierkörper aufgenommene Wärme wird also in sehr wirksamer Weise dem Rippenkörper zugeführt, wobei die Ausstrahlung an dieser Oberfläche ebenfalls noch dadurch gesteigert werden kann, daß der Rippenkörper mit einem Eloxalüberzug versehen wird.The particular suitability of the body produced in this way for The purpose of the invention is evident from the following consideration: As an insulating material from Sintered corundum, the one with a coefficient of thermal conductivity, is known to have the best thermal conductivity of about 16.8 (WE. m / qm. hrs. ° C), for example, 14 times the conductivity of steatite owns. The corresponding comparative figure is 165 for aluminum and anodized one Aluminum., A little less. If one neglects the relatively low conductivity of the mica of o, 3, so one can for the mixed insulating material, which is approximately Half of it consists of aluminum, calculate with a coefficient of thermal conductivity of about 8o, so about 5 times that of sintered corundum or 7 times that of steatite. the The heat absorbed by the insulating body is therefore very effectively transferred to the rib body supplied, whereby the charisma on this surface is also increased as a result can be that the rib body is provided with an anodized coating.
Besonders günstig wirkt ferner die dünne Schutzschicht, welche aus der erwähnten kittartigen Masse auf der Oberfläche des Isolierfußes gebildet ist. Diese aus beispielsweise Wasserglas mit Asbestpulver gebildete Schicht hat die Eigenschaft guter Durchlässigkeit für Wärmestrahlung, während sie einen schlechten Leiter für fühlbare Wärme bildet. Da nun diese dünne Schicht auf ihrer Rückseite gleichmäßig verteilt mit gutleitenden Metalladern in Verbindung steht, ergibt sich die Wirkung, daß der Isolierkörper bei Beginn des Betriebes sehr schnell auf die notwendige Temperatur kommt, weil hierzu nur die Aufstauung einer verhältnismäßig geringen Wärmemenge in- der Überzugsschicht erforderlich ist. Einer Überschreitung der zulässigen Temperatur wirken dagegen die Metalladern entgegen, welche gewissermaßen die ganze Rückseite der dünnen Schicht abtasten und die Wärme mit einer dem steigenden Temperaturgefälle zwischen Fuß und Schaft entsprechend steigenden Geschwindigkeit an die ausstrahlende Oberfläche der Kerze abführen. In dieser Wirkung liegt schon eine weitgehende Selbstregelung der Temperaturverhältnisse am Kerzenfuß, welche ermöglicht, daß man mit einer verhältnismäßig geringen Nachregelung durch Veränderung der ausstrahlenden Oberfläche auskommen kann oder diese Nachregelung möglicherweise sogar ganz entbehren kann, wenn der thermische Betriebsbereich der Kerze nicht alle vorkommenden Betriebsverhältnisse zu umfassen braucht.The thin protective layer also has a particularly favorable effect the mentioned putty-like mass is formed on the surface of the insulating foot. This layer formed from, for example, water glass with asbestos powder has the property good permeability for thermal radiation while making a poor conductor for sensible heat forms. Because now this thin layer on its back evenly is distributed in connection with highly conductive metal cores, the result is the effect that the insulating body very quickly to the necessary temperature at the start of operation comes because for this only the accumulation of a relatively small amount of heat in the coating layer is required. Exceeding the permissible temperature on the other hand counteract the metal veins, which to a certain extent cover the entire back the thin layer and feel the heat with a rising temperature gradient between foot and shaft correspondingly increasing speed to the radiating Remove the surface of the candle. There is already extensive self-regulation in this effect the temperature conditions at the base of the candle, which allows you to work with a relatively minor readjustment by changing the radiating surface can get by or can possibly even dispense with this readjustment entirely, if the thermal operating range of the candle does not cover all operating conditions needs to include.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEB165139D DE621555C (en) | 1934-04-18 | 1934-04-18 | Electric candle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEB165139D DE621555C (en) | 1934-04-18 | 1934-04-18 | Electric candle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE621555C true DE621555C (en) | 1935-11-11 |
Family
ID=7005356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEB165139D Expired DE621555C (en) | 1934-04-18 | 1934-04-18 | Electric candle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE621555C (en) |
-
1934
- 1934-04-18 DE DEB165139D patent/DE621555C/en not_active Expired
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