ES2333582T3 - Procedimiento para la obtencion de un elemento de arranque. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la obtención de un elemento de arranque, especialmente, de una bujía de incandescencia tipo espiga, para el proceso de combustión en una máquina de combustión interna, con un elemento de cerámica (1, 3), en el cual se aplica un esmalte seco (2) sobre el elemento de cerámica (1, 3), caracterizado porque el esmalte seco (2) se aplica electrostáticamente sobre el elemento de cerámica (1, 3) y porque el esmalte seco (2) contiene 4-6% de CaO, 4-6% de BaO, 8-12% de Al 2O 3, 53-61% de SiO 2 así como 20-26% de B 2O 3.

Description

Procedimiento para la obtención de un elemento de arranque.

La invención comprende un procedimiento para la obtención de un elemento de arranque, especialmente, de una bujía de incandescencia tipo espiga, acorde al término genérico de la reivindicación 1.

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Estado de la técnica

Los elementos de arranque conocidos para el proceso de combustión en una máquina de combustión interna, por ejemplo, una bujía de encendido o una bujía de incandescencia tipo espiga, comprenden un elemento de cerámica. Hasta ahora, estos elementos de cerámica se revisten, en una aplicación en húmedo, con una barbotina, por ejemplo, mediante un procedimiento de inmersión, rociado, salpicado o laminado. Tras la aplicación de la barbotina se cuece el elemento de cerámica, asimismo, el material contenido en la barbotina, que se puede cocer, se funde o se sinteriza, conformando una capa vítrea, frecuentemente también denominada capa cerámica.

Sin embargo, la desventaja de estos métodos de tratamiento químicos húmedos es que la obtención de la barbotina es comparativamente costosa, los procesos de descomposición pueden destruir la barbotina, se deben contrarrestar los procesos de sedimentación así como los problemas de drenaje y por ello se provoca una elevada demanda energética. La barbotina que se escurre puede provocar, eventualmente, la formación de gotas, por lo cual es necesario un tratamiento posterior costoso. En los calefactores para una bujía de incandescencia tipo espiga de un motor diésel, la barbotina que se escurre puede provocar un espesor de barbotina demasiado delgado, por lo cual se eleva el peligro de cortocircuitos.

Por la memoria JP-A-07103480 se conoce una bujía de incandescencia tipo espiga con un elemento calefactor, formada por un cuerpo hueco de cerámica. El cuerpo hueco cerámico presenta en la superficie una capa cerámica de calentamiento que, por un lado, está unida a una carcasa y, por otro lado, a través de un cable de unión, a una espiga de contacto. La capa cerámica de calentamiento está recubierta en la cara exterior con una capa de protección de cerámica que se extiende a lo largo de toda la superficie descubierta del cuerpo hueco de cerámica.

Por la memoria WO 98/54105 se conoce el proceso de revestir un sustrato de cerámica con un esmalte seco aplicado electrostáticamente. A su vez, se indica que para el esmalte seco se debe utilizar un polvo de revestimiento de SiO_{2}, ZnO, B_{2}O_{3}, Al_{2}O_{3}, MgO, CaO, K_{2}O y ZrO_{2}. El esmalte seco aplicado electrostáticamente sirve, a su vez, para generar un decorado vítreo en la superficie del sustrato de cerámica con fines decorativos.

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Objetivos y ventajas de la invención

La presente invención tiene como objetivo proponer un revestimiento para un elemento de cerámica de un elemento de arranque, especialmente, para una bujía de incandescencia tipo espiga, así como un procedimiento para el revestimiento del elemento de cerámica, que conforme una capa de protección uniforme y duradera en la superficie del elemento de cerámica.

Este objetivo se logra con un procedimiento con las características de la reivindicación 1, así como con un revestimiento sobre el elemento de cerámica con las características de la reivindicación 5.

El esmalte seco aplicado electrostáticamente sobre el elemento de cerámica, de 4-6% de CaO, 4-6% de BaO, 8-12% de Al_{2}O_{3}, 53-61% de SiO_{2} así como 20-26% de B_{2}O_{3}, garantiza que, a diferencia del procedimiento actual, se genere un espesor de la capa más uniforme, especialmente, en los bordes y en las acanaladuras. De este modo se evita completamente el peligro de cortocircuitos de un elemento calefactor de una bujía de incandescencia tipo espiga, lo cual significa una mejora fundamental.

Con el esmalte seco de una composición correspondiente se puede realizar una conductividad y una fluidización del esmalte seco ventajosas, lo cual mejora esencialmente el revestimiento electrostático. Además, se reduce adicionalmente el impacto ambiental, utilizando este esmalte seco libre de plomo.

Evitando una barbotina, además, se prescinde del costoso tratamiento de durabilidad de la barbotina, así como el problema de drenaje provocado por la barbotina. Mediante la aplicación en seco del revestimiento es posible una penetración comparativamente rápida, lo cual provoca un consumo energético reducido del procedimiento acorde a la invención. Además, se prescinde del costoso tratamiento posterior de gotas o similares.

Con las medidas mencionadas en las subreivindicaciones, se hacen posibles ejecuciones ventajosas y perfeccionamientos de la invención.

Preferentemente, el esmalte seco presenta 5% de CaO, 5% de BaO, 10% de Al_{2}O_{3}, 57% de SiO_{2} así como 23% de B_{2}O_{3}.

La composición del esmalte seco aplicable electrostáticamente, en este caso, se trata de un polvo de esmaltado, puede hallarse en rangos amplios, de modo que las características del polvo de esmaltado, entre ellas, el comportamiento de penetración, el coeficiente de dilatación y las características eléctricas del polvo, así como el esmalte que ha penetrado, puede ser adecuado de manera simple al sustrato por esmaltar. A los fines de incrementar su resistencia específica, los polvos de esmaltado especialmente adecuados, como frituras de vidrio, pueden ser revestidos con sustancias aislantes, por ejemplo, organopolisiloxanos, acorde a la patente EP-A 0 382 003. A los fines de un incremento de la resistencia específica y mejora de la fluidización, acorde a la memoria WO 98/54105, en lugar del revestimiento de un polvo de vidrio con una sustancia aislante, los polvos de esmaltado aplicables electrostáticamente también pueden contener una cantidad reducida de ácido carboxílico. Utilizando un polvo de esmaltado acorde a la memoria WO 98/58889, que contiene dos frituras de vidrio con diferente inicio de reblandecimiento, se pueden obtener esmaltados cualitativamente buenos con un elevado espesor de la capa. La adherencia del polvo de esmalte sobre el sustrato antes del cocido se puede incrementar acorde a las memorias WO 94/26679 o WO 97/08115 a través de la utilización conjunta de un adhesivo orgánico activable física o químicamente, como un polímero termoplástico.

En un perfeccionamiento especial de la invención se utiliza un elemento de cerámica eléctricamente aislante. De este modo, también se puede realizar el revestimiento del elemento de cerámica de una bujía de encendido, por ejemplo, para un motor Otto.

En un perfeccionamiento especial de la invención se utiliza un elemento de cerámica conductor eléctrico. De esta manera, se simplifica notablemente el revestimiento electrostático y, al mismo tiempo, se puede realizar el revestimiento acorde a la invención de una espiga incandescente, para una bujía de incandescencia tipo espiga, por ejemplo, para un motor diésel. En este caso, es decisivo para el funcionamiento de la bujía de incandescencia tipo espiga el revestimiento de los bordes, realizable de modo más regular, en comparación con el procedimiento actual. Con los procedimientos convencionales de elaboración esto no se podía garantizar de manera fiable.

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Ejemplo de ejecución

Un ejemplo de ejecución de la invención se describe y se comenta en detalle a partir de las figuras.

Se muestra, individualmente:

Figura 1 un elemento de cerámica eléctricamente aislante acorde a la invención,

Figura 2 un elemento de cerámica conductor eléctrico, acorde a la invención, para una bujía de incandescencia tipo espiga, y

Figura 3 una zona de un pulido longitudinal de un elemento de cerámica revestido acorde a la invención.

En la figura 1 está representado un elemento de cerámica 1 eléctricamente aislante que presenta un esmalte 2 en el sector A. Mediante el esmalte 2 se mejora tanto la resistencia del elemento de cerámica 1 como así también el efecto repelente de suciedad y agua. Esto reduce, especialmente, los daños durante el montaje o desmontaje así como el surgimiento de fallas durante el funcionamiento.

En la figura 2 está representado un elemento de cerámica 3 para una bujía de incandescencia tipo espiga, eléctricamente aislante, que presenta un esmalte 2 aplicado acorde a la invención, en el sector B. El esmalte 2 está aplicado, en este caso, tanto en el área de envoltura como así también en la zona frontal del elemento de cerámica 3. Tras el revestimiento y vidriado electrostático del elemento de cerámica 3 se retira nuevamente el esmalte, en un área semicircular C, así como en un área rectangular D, por ejemplo, mediante pulido, y se aplica, respectivamente, un contacto, no representado aquí en mayor detalle, en ambas áreas C, D.

El elemento de cerámica 3 presenta una capa aislante 4, en la cual, durante el funcionamiento de la bujía de incandescencia tipo espiga, se realiza el polo positivo, por ejemplo, mediante el contacto del área C, y el polo negativo, mediante el contacto en el área D. Mediante una conducción eléctrica realizada a través del contacto, comienza a arder comparativamente rápido una punta cerámica 5, de modo que el proceso de arranque del motor diésel se acorta ventajosamente en comparación con la bujía de incandescencia tipo espiga de metal.

El esmalte 2 posibilita, en el estado montado de la bujía de incandescencia tipo espiga, un aislamiento eléctrico de la bujía de incandescencia tipo espiga respecto de la carcasa metálica del motor.

En la figura 3 está representado un recorte de un pulido longitudinal de un elemento de cerámica 1, 3. La figura 3 muestra que el esmalte 2 presenta tanto en los bordes 6 como así también en una acanaladura 7, un espesor de la capa comparativamente uniforme. Especialmente, el espesor comparativamente grueso en los bordes 6 es decisivo para el funcionamiento de una bujía de incandescencia tipo espiga. También es favorable la capa relativamente delgada en las acanaladuras 7.

Lista de referencias

1

Elemento de cerámica

2

Esmalte

3

Elemento de cerámica

4

Capa aislante

5

Punta

6

Borde

7

Acanaladura

A

Area

B

Area

C

Area

D

Area.

Claims (9)

1. Procedimiento para la obtención de un elemento de arranque, especialmente, de una bujía de incandescencia tipo espiga, para el proceso de combustión en una máquina de combustión interna, con un elemento de cerámica (1, 3), en el cual se aplica un esmalte seco (2) sobre el elemento de cerámica (1, 3), caracterizado porque el esmalte seco (2) se aplica electrostáticamente sobre el elemento de cerámica (1, 3) y porque el esmalte seco (2) contiene 4-6% de CaO, 4-6% de BaO, 8-12% de Al_{2}O_{3}, 53-61% de SiO_{2} así como 20-26% de B_{2}O_{3}.

2. Procedimiento acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el esmalte seco (2) presenta 5% de CaO, 5% de BaO, 10% de Al_{2}O_{3}, 57% de SiO_{2} así como 23% de B_{2}O_{3}.

3. Procedimiento acorde a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se utiliza un elemento de cerámica (1) eléctricamente aislante.

4. Procedimiento acorde a la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se utiliza un elemento de cerámica (3) conductor eléctrico.

5. Elemento de cerámica (1, 3) de un elemento de arranque, especialmente, de una bujía de incandescencia tipo espiga, para el proceso de combustión en una máquina de combustión interna, asimismo, en el elemento de cerámica (1, 3) se aplica un esmalte (2), caracterizado porque está previsto un esmalte seco aplicado electrostáticamente y porque el esmalte seco (2) contiene 4-6% de CaO, 4-6% de BaO, 8-12% de Al_{2}O_{3}, 53-61% de SiO_{2} así como 20-26% de B_{2}O_{3}.

6. Elemento de cerámica (1, 3) acorde a la reivindicación 5, caracterizado porque el esmalte seco (2) presenta 5% de CaO, 5% de BaO, 10% de Al_{2}O_{3}, 57% de SiO_{2} así como 23% de B_{2}O_{3}.

7. Elemento de cerámica (1, 3) acorde a la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque el elemento de cerámica (1, 3) consiste, esencialmente, en una cerámica eléctricamente aislante.

8. Elemento de cerámica (1, 3) acorde a la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque el elemento de cerámica (1, 3) consiste, esencialmente, en una cerámica conductora eléctrica.

9. Bujía de incandescencia tipo espiga, caracterizada porque está previsto un elemento de cerámica (3) acorde a la reivindicación 5, 6, 7 u 8.