CZ285181B6 - Způsob výroby elektrod zapalovacích svíček - Google Patents

Abstract

Elektroda (16) zapalovací svíčky (10) se skládá z pláště (31') odolného vůči korozi, z jádra (33') s vysokou tepelnou vodivostí a z oblasti (32') odolné vůči opalování. Tyto části se protlačí do polotvaru elektrody, který se opracováním hlavy (51) a oblasti (32') vytvaruje ve střední elektrodu (16). Zvláště silně namáhané elektrody obsahují ještě čtvrtý komponent, kterým je materiál s vysokou odolností vůči opalování. Materiál je nanesen pod oblastí (32') odolnou vůči opalování. Elektroda (16) je použitelná jako střední elektroda, případně po procesu plochého ražení nebo ohýbání také jako vnější elektroda.ŕ

Description

Způsob výroby elektrody zapalovacích svíček a elektroda pro zapalovací svíčky

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby elektrody zapalovacích svíček, která má trubkový plášť z korozivzdomého materiálu a pláštěm obklopené jádro z materiálu s vysokou tepelnou vodivostí, mimoto má od jádra na straně spalovacího prostoru uspořádanou opaluvzdomou oblast a z uvedených materiálů sestávající polotovary se tvářejí společným protlačováním, přičemž kulatým obvodem opatřený polotovar jádra je přivrácen k lisovníku protlačovacího nástroje a rovněž kulatým obvodem opatřený polotovar pláště je přivrácený k protlačovacímu otvoru a nejméně výstupní část pláště dosedá svou obvodovou plochou na stěnu úložného otvoru protlačovacího nástroje. Dále se vynález týká elektrody pro zapalovací svíčky vyrobené protlačováním, sestávající z jádra vyrobeného z materiálu s vysokou tepelnou vodivostí, která je na straně elektrody, která je vyvedená do spalovacího prostoru, opatřena opaluvzdomou oblastí, přičemž elektroda je opatřena pláštěm z korozivzdomého materiálu.

Dosavadní stav techniky

Způsob výroby elektrod zapalovacích svíček tohoto druhu je známý z US-PS 2 955 222. U tohoto způsobu se sdružené těleso, které je složeno ze tří polotovarů z různého materiálu tvaruje protlačováním na střední elektrodu zapalovací svíčky. Sdružené těleso má zapalovací úsek, který má tvar nýtu, je vytvořen z ušlechtilého kovu a zápustnou hlavou a částí svého dříku vyplňuje průchozí otvor kruhového výstřižku z niklu, přičemž na té straně niklového kruhového výstřižku, ve které je uložena hlava zapalovacího úseku, je naletován měděný kroužek o shodném průměru. Po ukončení protlačovacího procesu vytváří měděná výchozí část jádro elektrody s vysokou tepelnou vodivostí a niklový polotovar korozivzdomý odolný plášť elektrody, z jehož dna přivráceného ke spalovacímu prostoru vyčnívá v podobě tyčky zapalovací úsek. Zapalovací úsek této střední elektrody sice umožňuje dobrou přístupnost směsi paliva se vzduchem k jiskřišti zapalovací svíčky, ale jeho upevnění na střední elektrodě vyžaduje při použití u moderních vysokovýkonných spalovacích motorů zdokonalení.

Z JP-PS 49-22 989 je známá zapalovací svíčka se střední elektrodou, která má měděné jádro, niklový plášť a zapalovací špičku z platiny, zlata, paladia nebo pod., přičemž materiál zapalovací špičky je v přímém dotyku s materiálem jádra. Tato střední elektroda je vyrobena protlačováním sdruženého tělesa, sestávajícího ze tří kruhových výstřižků nebo kotoučů, přičemž kotouč určený pro zapalovací špičku má buď zhruba shodný průměr jako kotouče pro jádro a pro plášť, nebo menší průměr, což umožňuje vložit tento kotouč do průchozího otvoru v kotouči pláště. Zapalovací úsek z ušlechtilého kovu však není na plášti a na jádru této střední elektrody spolehlivě upevněn a zapalovací svíčka nemá při ztrátě zapalovacího úseku v této oblasti uspokojivé vlastnosti pro nouzovou činnost.

Z DE-OS 36 07 243 je známý způsob výroby středních elektrod zapalovacích svíček protlačováním, u kterého se rovněž vychází ze sdruženého tělesa, které je složeno ze tří polotovarů z různého materiálu. Hotová elektroda přitom má plášť z korozivzdomého materiálu, například ze slitiny niklu, pláštěm obklopené jádro z materiálu s vysokou tepelnou vodivostí a zapalovací úsek, který je vytvořen z ušlechtilého kovu a který je upevněn ve slepém otvoru dna pláště na straně spalovacího prostoru. U této elektrody je však jádro elektrody, které dobře vede teplo, odděleno od zapalovacího úseku částí dna pláště a v důsledku toho je omezován tepelný tok v elektrodě. Výroba sdruženého tělesa této elektrody je mimoto z hlediska hromadné výroby poměrně nákladná, a to z toho důvodu, že polotovar pro jádro ve tvaru tyče musí být vložen do přípojného hlubokého slepého otvoru, obdobně jako je tomu u kolíkového polotovaru

- 1 CZ 285181 B6 zapalovacího úseku, který musí být vložen do slepého otvoru polotovaru pláště na straně spalovacího prostoru.

Podobný způsob, který je známý z v předcházejícím uvedeného DE-OS 36 07 243 je známý také z DE-OS 34 33 683. Místo kolíkového zapalovacího úseku, přesněji řečeno jeho polotovaru, je zde použit kotoučový polotovar.

V DE-AS 26 14 274 je popsána zapalovací svíčka s elektrodami, které mají trubkovým niklovým pláštěm obklopené stříbrné jádro a u kterých je na čelní ploše na straně přilehlé ke spalovacímu prostoru stříbrné jádro volně uloženo. Funkčně jsou takové elektrody použitelné, ale mají poměrně vysoký podíl stříbra, který tyto elektrody prodražuje.

V US-PS 2 296 033 jsou popsány zapalovací svíčky se středními a vnějšími elektrodami, které mají stejnou konstrukci jako elektrody podle uvedeného DE-AS 26 14 274, přičemž jejich čelní strany na straně spalovacího prostoru jsou ještě přídavně opatřeny navařenými zapalovacími úseky z platiny nebo ze slitin platiny. Výrobní proces takových elektrod je ale vzhledem ke kování a svařování velmi nákladný. Mimoto jsou vlastnosti nouzového chodu takových elektrod při ztrátě navařených zapalovacích úseků velmi špatné.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit způsob výroby elektrody zapalovacích svíček s vysokou životností, případně vytvořit takové elektrody, které mají plášť z vysoce korozivzdomého materiálu, jádro, které je obklopeno pláštěm, které je vytvořeno z materiálu s vysokou tepelnou vodivostí a které je na čelní ploše na straně spalovacího prostoru překryto maloobjemovou oblastí opaluvzdomého materiálu, přičemž tato opaluvzdomá oblast je ve své poloze trvale a spolehlivě držena i při namáháních vznikajících v moderních vysokovýkonných spalovacích motorech. Výrobní proces těchto elektrod přitom má být vhodný pro ekonomickou hromadnou výrobu.

Vytčený úkol se řeší způsobem podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se nejprve zhotoví slepý otvor v horní straně polotovaru pláště, směřující k lisovníku protlačovacího nástroje, potom se uloží polotovar opaluvzdomé oblasti do slepého otvoru polotovaru pláště, potom se uspořádá polotovar jádra na výchozí části opaluvzdomé oblasti, potom se vloží polotovar v uvedeném axiálním uspořádání do úložného otvoru protlačovacího nástroje, potom se protlačí na sobě uložené polotovary v polotovar elektrody a nakonec se oddělí dno na straně spalovacího prostoru polotovaru elektrody tak, že se uvolní na přípojné straně následný materiál.

Další řešení vytčeného úkolu spočívá v tom, že opaluvzdomá oblast elektrody sestává z jedné z následujících slitin, to je ze slitiny stříbra s niklem s podílem niklu až do 0,15 % hmot., tak zvaného jemného stříbra, nebo ze slitiny stříbra s titanem s podílem titanu až do 5 % hmot., nebo slitiny stříbra s oxidem cíničitým s podílem oxidu cíničitého od 2 do 15 % hmot, a nebo ze slitiny stříbra s paladiem s podílem paladia od 2 do 6 % hmot.

Opatření, která jsou uvedena v dalších nárocích, představují další výhodná vytvoření a zdokonalení uvedeného způsobu, případně takových elektrod.

Zvláště výhodné je, pokud je jako zapalovací úsek uspořádán maloobjemový čtvrtý materiálový úsek z opaluvzdomého materiálu, například z platiny nebo ze slitin platiny, a to na straně spalovacího prostoru před opaluvzdomým materiálem, například před stříbrem nebo slitinou stříbra. Tento materiálový úsek je přitom vytvořen z vysoce opaluvzdomého materiálu. I při opotřebení vysoce opaluvzdomého materiálu po dlouhé životnosti má zapalovací svíčka na podkladě navazujícího opaluvzdomého materiálu dobré vlastnosti pro nouzový chod ještě na

-2CZ 285181 B6 mnoho kilometrů. Redukcí koncového úseku elektrody na straně spalovacího prostoru lze zdokonalit přístup pro spalovanou směs k jiskřišti zapalovací svíčky.

Ražením na plocho, případně přídavným ohnutím do tvaru háku lze tyto elektrody dále zpracovat také na vnější elektrody.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je znázorněn bokorys oblasti zapalovací svíčky na straně spalovacího prostoru ve větším měřítku.

Na obr. 2 je znázorněn první příklad provedení polotovarů pro střední elektrodu zapalovací svíčky podle vynálezu, které jsou znázorněny ve větším měřítku a v bokoiyse. Na obr. 3 je znázorněn podélný řez sdruženým tělesem, které je složeno z polotovarů znázorněných na obr. 2. Na obr. 4 je znázorněn svislý řez schematicky znázorněným protlačovacím nástrojem s vloženým sdruženým tělesem podle obr. 3. Na obr. 5 je znázorněn podélný řez polotovarem střední elektrody, která byla protlačena ze sdruženého tělesa podle obr. 3 a na kterém byly na hlavové straně dodatečně vytvarovány nákružek a radiální ukotvovací nástavce.

Na obr. 6 je znázorněn podélný řez střední elektrodou podle vynálezu, která je vytvořena ze tří polotovarů a která je na straně spalovacího prostoru opatřena volně uloženou oblastí z opaluvzdomého materiálu.

Na obr. 7 je znázorněn další příklad provedení střední elektrody zapalovací svíčky podle vynálezu, která je složena ze tří polotovarů znázorněných ve větším měřítku a v bokoryse. Na obr. 8 je znázorněn podélný řez sdruženým tělesem, které je složeno z polotovarů znázorněných na obr. 7.

Na obr. 9 je znázorněn první příklad provedení čtyř polotovarů střední elektrody zapalovací svíčky podle vynálezu, které jsou znázorněny ve větším měřítku a v bokoryse. Na obr. 10 je znázorněn podélný řez sdruženým tělesem, které je složeno ze čtyř polotovarů, znázorněných na obr. 9. Na obr. 11 je znázorněn podélný řez protlačeným polotovarem střední elektrody ze sdruženého tělesa podle obr. 10, na kterém byly na hlavové straně již dodatečně vytvarovány nákružek a radiální ukotvovací nástavce.

Na obr. 12 je znázorněn podélný řez střední elektrodou podle vynálezu, která je vytvarována ze čtyř polotovarů a která je opatřena volně uloženou oblastí na straně spalovacího motoru z vysoce opaluvzdomého materiálu.

Na obr. 13 je znázorněn druhý příklad provedení polotovarů pro střední elektrodu zapalovací svíčky podle vynálezu, které jsou znázorněny ve větším měřítku a v bokoryse. Na obr. 14 je znázorněn podélný řez sdruženým tělesem, které je složeno z polotovarů, znázorněných na obr. 13. Na obr. 15 je znázorněn dílčí řez zvětšenou oblastí střední elektrody na straně spalovacího prostoru podle obr. 12, přičemž koncový úsek na straně spalovacího prostoru má přídavně zmenšený průměr a je vytvořen ve tvaru válce. Na obr. 16 je znázorněna oblast střední elektrody na straně spalovacího prostoru a ve větším měřítku podle obr. 12, přičemž koncový úsek na straně spalovacího prostoru je přídavně vytvořen jako komolý kužel, který se zužuje ve směru k čelní ploše elektrody.

Na obr. 17 je ve větším měřítku znázorněn polotovar vnější elektrody, který byl vyroben plochým ražením polotovaru střední elektrody, složeného ze tří, případně ze čtyř polotovarů.

-3CZ 285181 B6

Na obr. 18 je znázorněn příčný řez polotovarem vnější elektrody podle obr. 17 v rovině podél čáry Μ - M.

Na obr. 19 je znázorněn podélný řez zkrácenou vnější elektrodou, upevňovanou na tělese zapalovací svíčky, která byla vyrobena ze tří polotovarů a kterou lze případně ještě ohnout do tvaru háku nebo podobně.

Na obr. 20 je znázorněn podélný řez zkrácenou vnější elektrodou, upevňovanou na tělese zapalovací svíčky, která byla vytvořena ze čtyř polotovarů a případně může být ještě ohnuta do tvaru háku nebo podobně.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna oblast na straně spalovacího prostoru obvyklé zapalovací svíčky 10. Pouzdro 11 svíčky je na straně spalovacího prostoru opatřeno zašroubovacím závitem 12 pro namontování zapalovací svíčky 10 do spalovacího motoru. Pouzdro 11 svíčky má čelní plochu 13 na straně spalovacího prostoru. Z podélného otvoru 14 pouzdra 11 svíčky vyčnívá u tohoto příkladu provedení zapalovací svíčky 10 izolátor 15, který má ve svém neznázoměném axiálním otvoru střední elektrodu 1_6. Na straně spalovacího prostoru upravená čelní plocha 17 střední elektrody 16 je v rozteči vzhledem k volnému koncovému úseku ve tvaru háku ohnuté vnější elektrody 18. Vzhledem k volnému konci protilehlý konec vnější elektrody 18 je upevněn na čelní ploše 13 pouzdra 11 svíčky, například svařováním. Mezi čelní plochou 17 střední elektrody 16 a mezi volným koncovým úsekem vnější elektrody 18 vytvořený mezilehlý prostor vytváří jiskřiště 19 zapalovací svíčky JO.

Zatímco popsaná zapalovací svíčka 10 má jiskřiště 19, které je uspořádáno na straně spalovacího prostoru před pouzdrem 11 svíčky, jsou však také známé zapalovací svíčky, u kterých je jiskřiště upraveno uvnitř podélného otvoru 14 pouzdra. U takových zapalovacích svíček se zpravidla nepoužívají vnější elektrody ve tvaru háku, ale mají přímý tvar. Tyto přímé vnější elektrody jsou také upevněny v pouzdru 11 svíčky a mohou být svým volným koncovým úsekem upraveny na straně spalovacího prostoru v rozteči před čelní plochou 17 střední elektrody 16, ale mohou být také nasměrovány tak, že směřují svými volnými čelními plochami 20 radiálně vzhledem na straně spalovacího prostoru upravenému koncovému úseku střední elektrody 16. Vnější elektrody 18, které jsou upraveny svými volnými koncovými úseky proti čelní ploše 17 střední elektrody 16. mohou přesahovat přes celou čelní plochu 17. ale podle druhu spalovacího motoru mohou také překrývat jen část čelní plochy 17. U dalšího provedení zapalovací svíčky 10 jsou upraveny čelní plochy 17 střední elektrody 16 a volná čelní plocha 20 vnější elektrody 18 ve vzájemné rozteči proti sobě. Poloha jiskřiště 19 a vytvoření, případně uspořádání vnější elektrody 18, případně i počet vnějších elektrod 18 na jedné zapalovací svíčce 10 jsou určeny požadavky a podmínkami spalovacího motoru, ale pro způsob podle vynálezu nejsou relevantní, protože elektrody podle vynálezu lze s výhodou využít u všech těchto zapalovacích svíček.

Proces protlačování pro výrobu elektrod zapalovacích svíček, a to i takových, které jsou složeny z více materiálových oblastí, je v principu známý a byl uveden v úvodu popisu. Tyto procesy protlačování jsou použitelné z ekonomického hlediska velmi výhodně pro hromadnou výrobu elektrod a velmi dobře se pro tento účel osvědčily. Na podkladě vyšších požadavků na zapalovací svíčky u moderních, vysoce výkonných spalovacích motorů a z hlediska požadavků dlouhodobé životnosti jsou žádoucí takové elektrody zapalovacích svíček, které splňují výše uvedené požadavky.

Ve spojitosti s obr. 2 až obr. 6 je popsán první způsob výroby takové střední elektrody 16 pro zapalovací svíčky 1Ό.

-4CZ 285181 B6

Na obr. 2 jsou znázorněny tři polotovary 31, 32 a 33 pro provedení střední elektrody 16. Polotovar 31 pláště je vytvořen jako kroužek, který je zhotoven z korozivzdomého materiálu, například z niklu nebo ze slitiny niklu, a který u hotové střední elektrody 16 podle obr. 6 vytváří její plášť 3Γ. Tento polotovar 31 pláště má slepý otvor 34, který je uspořádán ve středu jeho horní strany 35. Slepý otvor 34 je s výhodou vytvořen ve tvaru kužele, případně komolého kužele, avšak může mít i jiný tvar a svým nejmenším průměrem zasahuje až do oblasti spodní strany 36 polotovaru 31 pláště.

Do tohoto slepého otvoru 34 polotovaru 31 pláště je vložen polotovar 32 opaluvzdomé oblasti 32' hotové střední elektrody 16 podle obr. 6. Tento polotovar 32 má s výhodou kulový tvar. Polotovar 32 však může mít i jiný tvar, například odříznutý úsek tyče nebo kužel, přičemž podstatná je jen ta skutečnost, že její objem dokonale vyplňuje slepý otvor 34 v polotovaru 31 pláště. Tento polotovar 32 pro opaluvzdomou oblast 32' je ze stříbra nebo ze slitiny stříbra. Jako zvláště výhodné pro tento účel se osvědčily dále uvedené slitiny stříbra:

slitina stříbra s niklem s podílem niklu až do 0,15 % hmot., tzv. jemného stříbra, slitina stříbra s titanem s podílem titanu až do 5 % hmot., slitina stříbra s oxidem cíničitým s podílem oxidu cíničitého od 2 do 15 % hmot, nebo slitina stříbra s paladiem s podílem paladia od 2 do 6 % hmot.

Pro tuto opaluvzdomou oblast 32' jsou však mimo uvedené látky vhodné také jiné známé vhodné materiály, například mimo stříbro také jiné ušlechtilé kovy.

Oba polotovary 31 a 32 se potom ohřejí tak, že se polotovar 32 roztaví a úplně vyplní slepý otvor 34 v polotovaru 31 pláště.

Na toto ohřáté uspořádání se potom uloží kotoučovitý polotovar 33 jádra 33' střední elektrody 16, která sestává z materiálu s vysokou tepelnou vodivostí. Jako materiál pro tento polotovar 33 jádra se s výhodou použije měď nebo slitina mědi. Polotovar 33 jádra má stejný průměr jako polotovar 31 pláště a je pro usnadnění manipulace při výrobě opatřen na své horní hraně 37 souosým nástavcem 38. Na výkrese nejsou znázorněny poloměry nebo zkosení hran na polotovarech 31 a 33, které mohou také sloužit pro zlepšení manipulace při výrobě. Pro axiální vyrovnání a vzájemné spojení polotovarů 31 a 33 lze použít pomocné ústrojí. Polotovar 33 jádra je na své spodní straně 39 souose spojen s oběma ostatními polotovary 31 a 32, přičemž natavený polotovar 32 slouží jako pájka. Alternativně lze polotovar 31 pláště s polotovarem 32 opaluvzdomé oblasti na straně jedné a s polotovarem 33 jádra na straně druhé, roztaveného a ochlazeného v jeho slepém otvoru 34, spojit také svařováním, například odporovým svařováním. V závislosti na použitých materiálech pro polotovary 31, 32. 33 lze na nich případně uplatnit i povrstvení, například ze stříbra, které usnadňuje proces spojování. S výhodou je mezi jádrem 33' a mezi ze stříbra, případně ze slitiny stříbra vytvořenou opaluvzdomou oblastí, případně polotovarem 32 uspořádána neznázoměná vrstva, která zabraňuje nežádoucí oxidaci v dotykových oblastech a následnou horší tepelnou vodivost a dokonce zabrání defektům zapalovací svíčky 10. Vhodná hmota pro takovou vrstvu je například nikl a platina. Z hlediska postupu lze takovou vrstvu vyrobit tak, že se polotovar 33 jádra povrství niklem nebo platinou nebo že se přídavně na spodní straně 39 polotovaru 33 jádra uspořádá fólie z niklu, případně platiny. Uspořádání složené z polotovarů 31, 32 a 33, které se ochladí, vytváří sdružené těleso 40, jak je to patrno z obr. 3. Toto sdružené těleso 40 tvoří polotovar pro návazný proces potlačování.

Na obr. 4 je v principu znázorněn protlačovací nástroj 41 pro protlačování elektrod 16 zapalovacích svíček 10. Tento protlačovací nástroj 41 má zápustku 42, ve které je upraven úložný otvor 43 pro polotovary 31, 32 elektrod 16, případně pro sdružené těleso 40. Tento úložný otvor 43 přechází koaxiálně do šikmého ramene 44, jehož průměr se zmenšuje, a potom do protlačovacího otvoru 45. Protlačovací otvor 45 přechází potom prostřednictvím v průměru se

-5CZ 285181 B6 zvětšujícího ramene 46 do otvoru 47. Průměr úložného otvoru 43 je vytvořen tak, že polotovary 31 a 33, případně sdružené těleso 40 dosedají svými obvodovými plochami na stěnu úložného otvoru 43. Průměr protlačovacího otvoru 45 protlačovacího nástroje 41 odpovídá průměru dříku 48 střední elektrody 16, jak je to patrno z obr. 6. Do úložného otvoru 43 se nejprve shora vloží polotovary 31, 32, 33, případně sdružené těleso 40, přičemž polotovar 31 pláště je přivrácen k protlačovacímu otvoru 45, a potom se známým způsobem zavede protlačovací lisovník 49. Potom se působí na protlačovací lisovník 49 tlakem, čímž se polotovary 31, 32, 33, případně sdružené těleso 40 částečně protlačí protlačovacím otvorem 45. Nad protlačovacím otvorem 45 zůstane jen hlavový úsek. Z protlačovacího nástroje 41 prostřednictvím neznázoměného vyhazovače odformovaný polotovar 50 elektrody, na jehož na přípojné straně uložené hlavě 51 se vytvaroval ještě nákružek 52 a kotvicí nástavce 53, je znázorněn na obr. 5. U tohoto polotovaru 50 elektrody se na polotovaru 31 vytvořil trubkový plášť 31' z korozivzdomého materiálu, z polotovaru 32 se vytvořila bočně pláštěm 3Γ a na straně spalovacího prostoru dnem 54 pláště omezená, opaluvzdomá oblast 32' a z polotovaru 33 se vytvořilo bočně rovněž pláštěm 31' obklopené, na straně připojení však volné jádro 33' z materiálu s vysokou tepelnou vodivostí. Podle uspořádání slepého otvoru 34 v polotovaru 31 pláště je dno 54 pláště 31' zcela nebo jen částečně uzavřeno.

Aby měla elektroda 16 svoji přesnou délku a aby se uvolnil pokud možno velký průřez opaluvzdomé oblasti 32' opracuje se koncový úsek polotovaru 50 elektrody na straně spalovacího prostoru odpovídajícím způsobem. S výhodou se zhotoví na straně spalovacího prostoru upravená čelní plocha 17 elektrody 16 broušením.

Popsaný způsob výroby středních elektrod 16 lze také změnit, přičemž podstatné znaky zůstanou zachovány. Tak například při jednotlivých operacích není nutné spojit polotovary 31, 32, 33 do sdruženého tělesa 40. V takovém případě je však nutné vytvořit předpoklady pro vysokou přesnost z hlediska velikostí a tvaru podílejících se polotovarů 31. 32, 33.

Další možnost výroby sdruženého tělesa 60, určeného pro protlačování, je znázorněna na obr. 7 a obr. 8.

Polotovar 61 pláště 31’ střední elektrody 16 podle obr. 6 vychází z kalíšku, jehož kulatý obvod má takový rozměr, že svým úzkým sedlem zapadá do úložného otvoru protlačovacího nástroje. Tento protlačovací nástroj má v podstatě stejnou konstrukci jako protlačovací nástroj 41, který je znázorněn na obr. 4. Průměr úložného otvoru a lisovníku je přizpůsoben vnějšímu průměru polotovaru 61 pláště. Polotovar 61 pláště má dno 63.

Potom se vloží do slepého otvoru 62 polotovaru 61 pláště polotovar 64 pro opaluvzdomou oblast 32' střední elektrody 16 podle obr. 6. Tento polotovar 64 je s výhodou vytvořen jako kotouč s kruhovým obvodem, avšak může mít také jiný tvar, například kulový nebo tyčový tvar. S výhodou se oba tyto polotovary 61 a 64 ohřejí, takže se polotovar 64 ve slepém otvoru 62 kalíškovitého polotovaru 61 roztaví.

V další operaci tohoto postupu se do volného prostoru ve slepém otvoru 62 polotovaru 61 pláště, který není vyplněn roztaveným polotovarem 64 zasune polotovar 65 jádra 33’ střední elektrody 16. který vyplní průřez slepého otvoru 62. Po roztavení polotovaru 64 uzavře horní čelní plocha 66 polotovaru 65 jádra s výhodou těsně prstencovou horní stranu 67 polotovaru 61 pláště, ale může také o něco přes uvedenou horní stranu 67 přečnívat. Podle alternativního řešení tohoto způsobu lze polotovar 65 jádra také zasunout do slepého otvoru nad polotovar 64, pokud tento polotovar 64 ještě nebyl roztaven. V takovém případě se potom ohřejí všechny tři polotovary 61, 64 a 65 společně tak, že se roztaví polotovar 64 pro opaluvzdomou oblast. Výhodné je, když se po roztavení polotovaru 64 vyvine neznázoměným lisovníkem tlak na polotovar 65 jádra. Tyčový polotovar 65 jádra je potom držen v polotovaru 61 pláště roztaveným

-6CZ 285181 B6 polotovarem 64 a/nebo smrštěním průměru slepého otvoru 62. Jinak platí pro tyto varianty způsobu také všechny znaky popsané v předcházejícím textu.

Další zdokonalení vlastností elektrod, zejména prodloužení jejich životnosti, lze dosáhnout přídavnými opatřeními, popsanými v dalším v souvislosti s obr. 9 až obr. 12.

Na obr. 9 jsou znázorněny, stejně jako tomu bylo na obr. 7, polotovary protlačované střední elektrody 70, znázorněné na obr. 12. Nejníže uspořádaný polotovar 71 pláště odpovídá polotovaru 31 pláště, polotovar 72 pro opaluvzdomou oblast odpovídá polotovaru 32 a polotovar 73 jádra odpovídá polotovaru 33 jádra. Do slepého otvoru 74 polotovaru 71 pláště se však nejprve vloží polotovar 75 o malém objemu pro opaluvzdomou oblast 81 střední elektrody podle obr. 12. Tento polotovar 75 je s výhodou vytvořen jako koule a s výhodou sestává z platinového kovu, ze slitiny platinových kovů nebo ze slitiny platinového kovu s jiným kovem. Potom se do slepého otvoru 74 vloží také polotovar 72 pro opaluvzdomou oblast 82, načež se tento polotovar 72 ohřeje až na teplotu roztavení polotovaru 72. Polotovar 75, který je opaluvzdomý a který má vyšší bod tavení, se přitom uspořádá v nejhlubším bodě 76 slepého otvoru 74 v polotovaru 71 pláště. Je výhodné, pokud je oblast nejhlubšího bodu 76 v polotovaru 71 pláště vytvarována tak, aby na ni kulový povrch polotovaru 75 pro opaluvzdomou oblast 81 plošně dosednul. Při tomto doplněném způsobu má velikost polotovaru 72 pro opaluvzdomou oblast 82 takové rozměry, že po roztavení těsně vyplňuje slepý otvor 74. Polotovar 73 jádra se potom stejně jako u prvního příkladu provedení, jak je to znázorněno na obr. 3, upevní na tomto uspořádání prostřednictvím neznázoměného pomocného ústrojí. Sdružené těleso ΊΊ, které se takto vytvoří, je znázorněno na obr. 10.

Toto sdružené těleso 77 získá po ukončení protlačovacího procesu a vytlačení hlavy 78 tvar polotovaru 79 elektrody, který je znázorněn na obr. 11. Polotovar 79 elektrody má, stejně tak jako polotovar podle obr. 5, na straně spalovacího prostoru více nebo méně uzavřené dno 80 pláště, na které se na přípojné straně nejprve napojuje maloobjemová oblast 81 opaluvzdomého materiálu, například platiny, potom oblast 82 opaluvzdomého materiálu, například stříbra a potom jádro 83 elektrody, například z mědi. Po následném zkrácení na straně spalovacího prostoru upraveného úseku polotovaru 79 elektrody se uvolní vysoce opaluvzdomá oblast 81, která potom zajišťuje zvláště dlouhou životnost střední elektrody 70. Protože tato vysoce opaluvzdomá oblast 81 je extrémně malá, měla by mít taková střední elektroda 70 i při opotřebení této oblasti 81 potřebné vlastnosti pro nouzový chod ještě na mnoho kilometrů. Tato střední elektroda 70 má plášť 84 a na straně spalovacího prostoru upravenou čelní plochu 85.

Alternativně může být taková střední elektroda 70 podle obr. 12, která je složena ze čtyř látkových oblastí, v principu vyrobena podle způsobu popsaného v souvislosti s obr. 7 a obr. 8. Z obr. 13 je patrno, že polotovar 90 pláště je u tohoto způsobu opět vytvořen ve tvaru kalíšku, že polotovar 91 jádra je opět uspořádán ve tvaru tyče a že polotovar 92 pro vysoce opaluvzdomou oblast 82 je rovněž opět ve tvaru válce nebo má jiný tvar, například tvar koule. Přídavně k těmto třem polotovarům 90, 91, 92 je upraven ještě polotovar 93 pro vysoce opaluvzdomou oblast 81. Tento přídavný polotovar 93 se při skládání polotovarů nejprve vloží do slepého otvoru 94 polotovaru 90 pláště. S výhodou je vnitřní strana dna 95 polotovaru 90 pláště opatřena centrálně uspořádaným, ve tvaru kužele vytvořeným zahloubením 96 a polotovar 93 pro vysoce opaluvzdomou oblast 81 je vytvořen jako koule. Dík tomuto uspořádání dna 95 polotovar 90 pláště a polotovaru 93 lze polotovar 93 udržovat ve velmi malém objemu. Další zpracování uvedených polotovarů 90, 91, 92, 93 se uskutečňuje v souladu se způsobem, který již byl popsán u příkladů provedení podle obr. 7 a obr. 8. Sdružené těleso 97, které se tímto způsobem vytvoří, je znázorněno na obr. 14 a protlačuje se a opracovává tak, jak to bylo popsáno u předcházejících příkladů provedení. Obdobně platí u tohoto příkladu provedení i ty skutečnosti, které byly u předcházejících příkladů provedení uvedeny pro použité materiály.

-7CZ 285181 B6

Aby se u zapalovací svíčky 10 s popsanými středními elektrodami 16, 70 zlepšil přístup směsi paliva se vzduchem k jiskřišti 19 a aby se co nejvíce snížila spotřeba relativně drahých výchozích materiálů pro opaluvzdomé, případně vysoce opaluvzdomé oblasti, lze na straně spalovacího prostoru upravený úsek středních elektrod 16, 70 vytvářet menším průměrem než jejich dřík 100, 100'. Odpovídající oblast takové střední elektrody 70' je znázorněna na obr. 15 na podkladě střední elektrody 70 podle obr. 12. Z tohoto obr. 15 je patrný plášť 84' této střední elektrody 70', jádro 83' elektrody, opaluvzdomá oblast 82' a vysoce opaluvzdomá oblast 8Γ. Dřík 100 této střední elektrody 70' má přitom průměr vyrobený popsaným procesem protlačování, zatímco na straně spalovacího prostoru upravený válcový koncový úsek 101 má zmenšený průměr. U provedení takové střední elektrody 70’ může mít průměr dříku 100 hodnotu zhruba 1,7 milimetru a průměr koncového úseku 101 na straně spalovacího prostoru průměr zhruba 1,2 milimetru. Průměr vysoce opaluvzdomé oblasti 81' může mít hodnotu 0,8 milimetru, její tloušťka hodnotu zhruba 0,35 milimetru. Na straně připojení k oblasti 81' následující oblast 82' z opaluvzdomého materiálu může mít v axiálním směru délku zhruba 2 až 4 milimetry.

Známým způsobem lze také opatřit podélný úsek 102 elektrody, který navazuje na koncový úsek 101 uspořádaný na straně spalovacího prostoru a který je při zcela smontovaném stavu zapalovací svíčky 10 uspořádán v koncovém úseku izolátoru 15 na straně spalovacího prostoru, takovým průměrem, který je nepatrně menší než průměr dříku 100 střední elektrody 70'. Toto známé opatření zabrání tomu, aby izolátor 15 mohl při provozu rozžhavené zapalovací svíčky 10 působením tepelné roztaženosti střední elektrody 70' prasknout.

Zatímco u střední elektrody 70', která je znázorněna na obr. 15, je vytvořen přechod z válcového koncového úseku 101 na straně spalovacího prostoru do podélného úseku 102 elektrody prostřednictvím šikmého ramene 104, je na obr. 16 alternativně znázorněna střední elektroda 70, jejíž konstrukce v podstatě odpovídá konstrukci střední elektrody 70', ale její přechodová plocha 105 z na straně spalovacího prostoru upravené čelní plochy 103' k navazujícímu podélnému úseku 102' elektrody je přímá a kontinuální, s výhodou ve tvaru komolého kužele. Tato elektroda 70 má dřík 100’.

V průměru zmenšené úseky 101 a 102, případně 10Γ a 102' se vyrábějí známým kováním na rotačním kovacím stroji. U takových středních elektrod 70', 70 se na straně spalovacího prostoru upravené čelní plochy 103, 103' účelně brousí teprve po provedeném příslušném kování oblasti 101, 102, případně 101' a 102' na rotačním kovacím stroji.

Elektrody podle vynálezu, které jsou složeny z nejméně tří různých materiálových oblastí, mohou být dále zpracovány také na vnější elektrody 18. Takové vnější elektrody 18 jsou u zapalovacích svíček 10 pro moderní vysokovýkonné spalovací motory vystaveny, stejně jako střední elektrody 16, mimořádnému namáhání a musí být schopné rychle odvádět teplo přes pouzdro H zapalovací svíčky 10 a tak zabránit zapalování žhavením. Na obr. 17 a obr. 18 je znázorněn polotovar 110 elektrody pro vnější elektrodu 18, případně 18' podle obr. 19, případně obr. 20, který vznikl protlačováním sdruženého tělesa podle jednoho z obr. 3, obr. 8, obr. 10 nebo obr. 14, ale potom byl v oblasti dříku 111 přídavně opatřen průřezem podle obr. 18, a to plochým ražením. Pro dohotovení vnější elektrody 18, případně 18' tak, jak je znázorněna na obr. 19, případně na obr. 20, se hlava 112 u většiny zapalovacích svíček 10 také volný koncový úsek 113 oddělí od polotovaru 110 elektrody tak, že vnější elektroda 18, 18' získá svou potřebnou délku a na její straně spalovacího prostoru upravené čelní ploše 114, 114' se uvolní opaluvzdomá oblast 115, jak je to patrno z obr. 19, případně vysoce opaluvzdomá oblast 116, jak je to patrno z obr. 20. V případě vnějších elektrod 18, 18' ve tvaru háku se zařadí ještě proces ohýbání, který se uskuteční buď u vnější elektrody 18. 18' jako samostatné součásti, nebo teprve tehdy, když je vnější elektroda 18, 18' již upevněna na čelní ploše 13 pouzdra 11 svíčky. V případě hákovitě ohnuté, čelní plochu 17 střední elektrody 16 částečně nebo zcela přesahující vnější elektrody 18 může být nejméně část oblasti vnější elektrody 18, 18', která je přivrácena k čelní ploše 17 střední elektrody 16, uvolněna od pláště 117, 117*. aby se uvolnila opaluvzdomá oblast 115, 115'

-8CZ 285181 B6 a/nebo vysoce opaluvzdomá oblast 116, což není znázorněno. Uvolnění těchto oblastí 115, 115', 116 se může například také uskutečnit broušením nebo frézováním. Z obr. 18 až obr. 20 je také patrný plášť 117, 117' vnější elektrody 18, 18' její jádro 118, 118'.

Elektrody podle vynálezu úspěšně vzdorují značným namáháním v moderních vysokovýkonných spalovacích motorech a jsou ekonomicky výhodně zhotovitelné ve známých a osvědčených zařízeních hromadné výroby.

Claims (23)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby elektrody zapalovacích svíček, která má trubkový plášť z korozivzdomého materiálu a pláštěm obklopené jádro z materiálu s vysokou tepelnou vodivostí, mimoto má od jádra na straně spalovacího prostoru uspořádanou opaluvzdomou oblast a z uvedených materiálů sestávající polotovary se tvářejí společným protlačováním, přičemž kulatým obvodem opatřený polotovar jádra je přivrácený k lisovníku protlačovacího nástroje a rovněž kulatým obvodem opatřený polotovar pláště je přivrácený k protlačovacímu otvoru a nejméně výstupní část pláště dosedá svou obvodovou plochou na stěnu úložného otvoru protlačovacího nástroje, vyznačující se tím, že nejprve se zhotoví slepý otvor v homí straně polotovaru pláště, směřující k lisovníku protlačovacího nástroje, potom se uloží polotovar opaluvzdomé oblasti do slepého otvoru polotovaru pláště, potom se uspořádá polotovar jádra na výchozí části opaluvzdomé oblasti, potom se vloží polotovar v uvedeném axiálním uspořádání do úložného otvoru protlačovacího nástroje, potom se protlačí na sobě uložené polotovary v polotovar elektrody a nakonec se oddělí dno na straně spalovacího prostoru polotovaru elektrody tak, že se uvolní na přípojné straně následný materiál.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že polotovary se vloží jako sdružené těleso do úložného otvoru protlačovacího nástroje.
3. 3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že polotovary se navzájem spojí svařováním nebo letováním do sdruženého tělesa.
4. 4. Způsob podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že pro polotovar jádra se použije kruhový kotouč, který vyplňuje průřez úložného otvoru protlačovacího nástroje.
5. 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že slepý otvor v kotoučovém polotovaru pláště se vytvoří ve tvaru kužele nebo komolého kužele.
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že polotovar opaluvzdomé oblasti se vytvoří ve tvaru koule, kužele nebo komolého kužele.
7. 7. Způsob podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že pro polotovar pláště se použije kalíšek s kruhovým obvodem, že pro polotovar opaluvzdomé oblasti se použije válcová nebo kulová část a že pro polotovar jádra se použije kus tyče vyplňující průřez kalíškovitého slepého otvoru.
8. 8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, žeu sdruženého tělesa se polotovar opaluvzdomé oblasti a polotovar jádra vytvoří tak dlouhé, že společně těsně vyplňují slepý otvor kalíškovitého polotovaru pláště.

   -9CZ 285181 B6
9. 9. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že před protlačováním se mezi polotovarem pláště a mezi polotovarem opaluvzdomé oblasti uloží přídavně polotovar vysoce opaluvzdomé oblasti a protlačovaný polotovar elektrody se na straně spalovacího prostoru zkrátí tak, že se vysoce opaluvzdomá oblast uvolní.
10. 10. Způsob podle nároku 9, vyznačující se tím, že pro polotovar vysoce opaluvzdomé oblasti se použije kulový díl.
11. 11. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, žena straně spalovacího prostoru upravená čelní plocha elektrody se opracovává broušením.
12. 12. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, žena straně spalovacího prostoru upravená čelní plocha se ve srovnání s dříkem elektrody v průměru zmenší.
13. 13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že na straně spalovacího prostoru upravená čelní plocha elektrody se opatří menším průměrem než má na přípojné straně k ní připojený podélný úsek elektrody, jehož průřez již byl vzhledem ke dříku elektrody zmenšen.
14. 14. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že protlačovaný polotovar elektrody se plošně razí.
15. 15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že hlava polotovaru elektrody se na přípojné straně oddělí.
16. 16. Způsob podle jednoho z nároku 14 nebo 15, vyznačující se tím, že elektroda se ohne do tvaru háku.
17. 17. Elektroda pro zapalovací svíčky vyrobená protlačováním, sestávající z jádra vyrobeného z materiálu s vysokou teplenou vodivostí, která je na straně elektrody, která je vyvedená do spalovacího prostoru, opatřena opaluvzdomou oblastí, přičemž elektroda je opatřena pláštěm z korozivzdomého materiálu, vyznačující se tím, že opaluvzdomá oblast sestává z jedné z následujících slitin:

    slitiny stříbra s niklem s podílem niklu až do 0,15 % hmotn., tak zvaného jemného stříbra, slitiny stříbra s titanem s podílem titanu až do 5 % hmotn., slitiny stříbra s oxidem cíniČitým s podílem oxidu cíničitého od 2 do 15 % hmotn. nebo slitiny stříbra s paladiem s podílem paladia od 2 do 6 % hmotn.
18. 18. Elektroda podle nároku 17, vyznačující se tím, že na straně elektrody, která je vyvedena do spalovacího prostoru je vytvořena oblast (82, 82') vyrobená z opaluvzdomého materiálu a tato oblast je zcela potažena pláštěm (84, 84', 117').
19. 19. Elektroda podle nároku 18, vyznačující se tím, že opaluvzdomá oblast (82, 82') elektrody je vyrobena z platinového kovu, slitiny platinových kovů nebo slitiny platinového kovu s jiným kovem.
20. 20. Elektroda podle jednoho z nároků 17ažl9, vyznačující se tím, že čelní plocha (17, 20, 85, 103, 103', 114, 114') elektrody, která je vyvedená do spalovacího prostoru, je broušená.

    -10CZ 285181 B6
21. 21. Elektroda podle jednoho z nároků 17až20, vyznačující se tím, že čelní plocha (103, 103') elektrody, která je vyvedená do spalovacího prostoru má menší průměr než je průměr dříku (100, 100') elektrody.

    5
22. 22. Elektroda podle jednoho z nároků 17 až 21, vyznačující se tím, že má plochý tvar a je bez hlavy (112).
23. 23. Elektroda podle nároku 22, vyznačující se tím, že má tvar háku.