DD254017A1

DD254017A1 - METHOD OF ATTACHING FERRITE RINGS TO GALVANIZED SURFACES

Info

Publication number: DD254017A1
Application number: DD29678886A
Authority: DD
Inventors: Frank Trothe; Gerd Rueffler; Guenter Wicke
Original assignee: Leuna Werke Veb
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-02-10

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung von elektrischen KFZ-Zuendanlagen fuer Zweitaktmotoren, wobei eine Verbindung zwischen einer galvanisierten Stahlplatte und einem Ferritring herzustellen ist. Die Erfindung besteht in der konstruktiven Gestaltung der Stahlplatte mit einem Rand, eine Sicke und einer Rasterung der Oberflaeche und im Aufkleben des Ferritteils mit einem Gemisch nieder- und mittelmolekularer Epoxidharze und einem aminischen Haerter.The invention relates to the production of electric vehicle ignition systems for two-stroke engines, wherein a connection between a galvanized steel plate and a ferrite ring is to be produced. The invention consists in the structural design of the steel plate with an edge, a bead and a screening of the surface and in gluing the ferrite with a mixture of low and medium molecular weight epoxy resins and an amine hardener.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elastischen Verbund von Ferrit mit galvanisierten Metal !flächen an elektronischen KFZ-Zündanlagen für Zweitaktmotoren.The invention relates to a method for elastically bonding ferrite with galvanized metal surfaces on electronic automotive ignition systems for two-stroke engines.

Characteristic of the known state of the art

Beim Bau von elektronischen Zündanlagen für 2-Taktmotoren ist an einem Rotationselement ein Ferritring auf eine galvanisierte Stahlfläche ohne spezielle Vorbehandlungsmethoden formstabil und dauerhaft zu befestigen.When constructing electronic ignition systems for 2-stroke engines, a ferrite ring on a galvanized steel surface can be fixed in a dimensionally stable and durable manner on a rotating element without special pretreatment methods.

Es ist bekannt, daß dazu in der Praxis unterschiedliche mechanische Verbindungsmethoden wie Verschrauben, konstruktive Gestaltung in Form einer Umfassung, durch Verpressen oder Umbördelung angewendet werden. Auch ein Umspritzen derTeile mittels Thermoplast ist üblich.It is known that in practice different mechanical connection methods such as screwing, structural design in the form of an enclosure, be applied by pressing or flanging. It is also usual to overmold the parts by means of thermoplastics.

Diese mechanischen Verbindungsarten haben den Nachteil, daß eine kraftschlüssige bzw. formschlüssige Verbindung zwischen Ferrit und galvanisierter Oberfläche nur durch hohen mechanischen Bearbeitungsaufwand, der neben einer Querschnittsschwächung zu geringerer Belastbarkeit führt, zu erreichen ist. Auftretende Stoßbelastungen führen bei dieser Verbindungsart häufig zu Brüchen im Ferrit und zur Lockerung der Verbindung.These mechanical types of connection have the disadvantage that a non-positive or positive connection between the ferrite and galvanized surface can be achieved only by high mechanical processing costs, which in addition to a cross-sectional weakening leads to lower load capacity. Occurring impact loads often result in this type of connection to breaks in the ferrite and to loosen the connection.

Mechanische Umbördelungen haben den Nachteil, daß zwar der Ferritkern umfaßt wird, jedoch dessen einwandfreie formschlüssige Fixierung auf Grund derSprödigkeit des Materials nicht erreicht wird (Kantenbrüche am Ferrit beim Pressen).Mechanical beadings have the disadvantage that, although the ferrite core is covered, but its proper positive fixation due to the brittleness of the material is not achieved (edge fractures on the ferrite during pressing).

Neben der mechanischen Verbindungsart ist das Kleben zum Verbinden unterschiedlicher Materialien mittels Reaktionsklebstoffen bekannt.In addition to the mechanical connection type, bonding is known for bonding different materials by means of reaction adhesives.

Gemäß DD-PS 211745 werden z.B. Sterngriffe durch Verkleben eines Stahldornes in ein Duroplastmaterial hergestellt. Die Fixierung des Stahldornes im Duroplastteil erfolgt dadurch, daß auf einem Arbeitstisch eine Auflagefläche mit Lochplatten zur Aufnahme derselben angeordnet ist, die Stifte nach Zugabe des Klebstoffes eingeführt und mittels aufgelegter Gummiplatte angepreßt werden. Zur Fertigung hoher Stückzahlen muß eine große Zahl Lochbleche zur Verfügung stehen, die bis zur Härtung der Klebeverbindung blockiert werden.According to DD-PS 211745, e.g. Star grips made by bonding a steel mandrel in a thermoset material. The fixation of the steel mandrel in the Duroplastteil takes place in that a support surface with perforated plates for receiving the same is arranged on a work table, the pins are introduced after addition of the adhesive and pressed by means of applied rubber plate. For the production of large quantities, a large number of perforated sheets must be available, which are blocked until the adhesive bond is cured.

Nach DD-PS 153383 werden zur Fixierung der Fugematerialien in der Klebfuge und gleichzeitig zur Abstandshalterung magnetische Teilchen in den Klebstoff eingebracht. Der verwendete Klebstoff erfordert somit eine gesonderte Aufbereitung und versetzt Auftragsdüsen aus eisenhaltigen Material.According to DD-PS 153383 magnetic particles are introduced into the adhesive for fixing the Fugematerialien in the adhesive joint and at the same time for spacing. The adhesive used thus requires a separate preparation and offset application nozzles made of ferrous material.

In der Praxis, so kann festgestellt werden, ist es erforderlich, für die Fertigung höherer Stückzahlen an geklebten Fugeelementen entsprechende Hilfsvorrichtungen einzusetzen. Die Bereitstellung derartiger Hilfsvorrichtungen erfordert zusätzliche Kosten und Arbeitsflächen.In practice, it can be stated, it is necessary to use appropriate auxiliary devices for the production of larger numbers of glued joint elements. The provision of such auxiliary devices requires additional costs and work surfaces.

Zur kraftschlüssigen Verbindung der Materialien bei hoher Stoß- und Vibrationsbelastung werden hochfeste Klebstoffe eingesetzt. Hochfeste Klebstoffe sind nach der Härtung sehr hart und besitzen ein gutes Adhäsionsvermögen. Bei sprödem Fugematerial und zusätzlich unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Werkstoffe ergibt sich in der Praxis, daß derartige Klebverbindungen durch auftretende Spannungen zum Bruch des schwächeren Fugematerials führen, somit risikobehaftet sind und keine befriedigende Lösung darstellen.High-strength adhesives are used for frictional connection of the materials under high shock and vibration loads. High-strength adhesives are very hard after curing and have good adhesiveness. In the case of brittle joining material and additionally different coefficients of expansion of the materials, it is found in practice that such adhesive bonds lead to breakage of the weaker jointing material due to stresses occurring, and thus are subject to risk and do not represent a satisfactory solution.

So wird nach DD-PS 229346 ein modifiziertes Epoxidharz für die Fügematerialien Metall/Holz eingesetzt, ist jedoch für sprödharte Materialien bei ständiger Stoßbelastung nicht verwendbar, da es keine eigene Flexibilisierung besitzt.Thus, according to DD-PS 229346 a modified epoxy resin for the joining materials metal / wood is used, but is not suitable for brittle-hard materials with constant impact load, since it does not have its own flexibility.

Zur Flexibilisierung werden deshalb den Klebstoffsystemen häufig Polysulfide, wie gemäß DD-PS 226001, zugemischt.For flexibility, therefore, the adhesive systems often polysulfides, such as according to DD-PS 226001, admixed.

Nachteilig dabei ist, daß neben der Geruchsbelästigung ein 3-Komponentensystem vorliegt bzw. beim Einmischen der Polysulfidkomponente keine Lagerung über längere Zeit möglich ist.The disadvantage here is that in addition to the odor nuisance a 3-component system is present or when mixing the polysulfide no storage for a long time is possible.

In der Praxis ergibt sich, daß alle die angeführten mechanischen Verbindungs- sowie die Klebverfahren Nachteile besitzen und für die Verbindung Ferrit/galvanisierter Stahl somit risikobehaftet sind und den Beanspruchungen am Kraftfahrzeug nicht genügen.In practice, it follows that all of the mechanical bonding and the bonding methods mentioned have disadvantages and are therefore at risk for the compound ferrite / galvanized steel and do not meet the stresses on the motor vehicle.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, ein ökonomisches Verfahren zum Verbinden von Ferriten mit galvanisierten Stahloberflächen zu finden, wobei die Fugewerkstoffe kraft- bzw. formschlüssig, jedoch gegen Stoß- und Vibrationseinwirkungen beständig, verbunden werden sollen.The invention aims to find an economical method for joining ferrites with galvanized steel surfaces, whereby the joint materials are to be connected in a force-locking manner, but resistant to shock and vibration effects.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zum Anbringen von Ferritringen auf galvanisierten Oberflächen in elektronischen KFZ-Zündanlagen für Zweitaktmotoren.The object of the invention is a method for attaching ferrite rings on galvanized surfaces in electronic automotive ignition systems for two-stroke engines.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die galvanisierte Stahlfläche konstruktiv so ausgebildet wird, daß eine etwa 1 mm hoher zur Grundfläche abgewinkelter Rand aufgewalzt ist, die Grundfläche umlaufend eine etwa 0,5 mm tiefe Sicke und die gesamte Grundfläche kleine Vertiefungen von etwa 0,3 mm als Raster aufweist, diese Grundfläche oder der Ferritring mit einem Epoxidharz-Härtergemisch benetzt wird, das aus einem Gemisch nieder und mittelmolekularer modifizierter Epoxidharze und Füllstoffen sowie einem aliphatischen Polyamin oder Polyaminaddukt als Härtungsmittel besteht, danach der magnetische Ferritring aufgesetzt wird, der dabei durch seine Magnetwirkung gleichzeitig die Klebstelle fixiert, den erforderlichen Kontaktdruck ausübt und überschüssigen Klebstoff in die umlaufende Sicke bzw. die Vertiefungen abdrückt. Vorzugsweise wird ein Epoxidharz verwendet, das aus einem Gemisch von 50 bis 90Gew.-Teilen eines Harzes mit einem Epoxidäquivalent von 180 bis 220 und 50 bis 10 Gew.-Teilen eines Harzes mit einem Epoxidäquivalent von 320 bis 580 besteht und einen Zusatz von 1 bis 5Gew.-Teilen Kurzglasfasern, bezogen auf 100Gew.-Teile Harz, sowie ggfs. mineralische Füllstoffe enthält. Die Härtung des Klebstoffes erfolgt durch Wärmezufuhr bei Temperaturen zwischen 25 bis 90°C, wobei zur ökonomischen Herstellung vorzugsweise ein Temperaturbereich >60°C gewählt wird.This object is achieved by the galvanized steel surface is constructively designed so that an approximately 1 mm high to the base angled edge is rolled, the base circumferentially about 0.5 mm deep bead and the entire base small depressions of about 0.3 mm as a grid, this base or the ferrite ring is wetted with an epoxy resin hardener mixture consisting of a mixture of low and medium molecular weight modified epoxy resins and fillers and an aliphatic polyamine or Polyaminaddukt as a curing agent, then the magnetic ferrite ring is placed on it by his Magnetic effect at the same time fixes the adhesive, exerts the required contact pressure and excess adhesive in the circumferential bead or depressions depressed. Preferably, an epoxy resin is used which consists of a mixture of 50 to 90 parts by weight of a resin having an epoxide equivalent of 180 to 220 and 50 to 10 parts by weight of a resin having an epoxide equivalent of 320 to 580 and an addition of 1 to 5 parts by weight of short glass fibers, based on 100 parts by weight of resin, and, if necessary, contains mineral fillers. The curing of the adhesive takes place by supplying heat at temperatures between 25 to 90 ° C, wherein for economic production preferably a temperature range> 60 ° C is selected.

Ein wesentlicher ökonomischer Vorteil der erfindungsgemäßen Methode besteht darin, daß die Verbindung durch den Einsatz von Klebern, durch die erfindungsgemäße Gestaltung der galvanischen Stahloberfläche und durch die Wahl des Klebstoffes hohe Festigkeiten aufweist, gegenüber Stoßbelastungen, Schwingungen und Scherwirkungen belatbar ist, sehr gute Temperatur- und Chemikalienbeständigkeiten besitzt und die zu verklebenden Oberflächen keine aufwendigen Reinigungsverfahren erfordern. Durch den magnetischen Ferritring wird eine konstante Fugendicke bei allen Fügstellen erzielt. Der verwendete Klebstoff gleicht aufgrund seiner guten elastischen Eigenschaften die Unterschiede im Ausdehnungskoeffizienten der Fügeteile aus. Ein Materialbruch im Ferrit wird somit ausgeschlossen.A significant economic advantage of the method according to the invention is that the compound by the use of adhesives, by the inventive design of the galvanic steel surface and by the choice of the adhesive has high strengths, against the impact loads, vibrations and shear effects can be gelatbar, very good temperature and Has chemical resistance and the surfaces to be bonded require no expensive cleaning procedures. Due to the magnetic ferrite ring, a constant joint thickness is achieved at all joints. Due to its good elastic properties, the adhesive used compensates for the differences in the coefficient of expansion of the parts to be joined. A material break in the ferrite is thus excluded.

Ausführungsbeispielembodiment

Auf einen Ferritring wurde ein Epoxidharz-Härter-Gemisch im Verhältnis von 100:15 aufgetragen, wobei diese Komponenten folgende Zusammensetzung hatten: 100Gew.-Teile Harz bestehend aus 54,69Gew.-Teilen eines niedermolekularen Harzes mit einem Epoxyäquivalent von 190,23,44Gew.-Teilen eines mittelmolekularen Harzes mit einem Epoxyäquivalentvon450, 1,56Gew.-Teilen Glasfasern mit einer Faserlänge unter 1 mm, 20,31 Gew.-Teilen Schlämmkreide, 15Gew.-Teile Härter-Addukt bestehend aus 9Gew.-Teilen des obigen niedermolekularen Harzes und 6Gew.-Teilen Dipropylentriamin. Der Ferritring wurde mit der den Kleber aufweisenden Seite auf eine Stahlplatte aufgelegt, die bei einem Durchmesser von 50 mm einen um 90° abgewinkelten Rand von 1 mm Höhe, eine umlaufende Sicke von 0,5 mm Tiefe und ein Raster von 0,3 mm Tiefe aufwies und deren Oberfläche galvanisiert war. Der durch die magnetische Eigenschaft des Ferrits bewirkte Anpreßdruck drückte den überschüssigen Kleber in die Sicke und regelte so selbsttätig die Klebfugendicke.On a ferrite ring, an epoxy resin-hardener mixture in the ratio of 100: 15 was applied, these components had the following composition: 100 parts by weight of resin consisting of 54.69 parts by weight of a low molecular weight resin having an epoxy equivalent of 190,23,44Gew Parts of a medium molecular resin having an epoxy equivalent of 450, 1.56 parts by weight of glass fibers having a fiber length of less than 1 mm, 20.31 parts by weight of whiting, 15 parts by weight of hardener adduct consisting of 9 parts by weight of the above low molecular weight resin and 6 parts by weight of dipropylenetriamine. The ferrite ring was placed with the adhesive side on a steel plate with a diameter of 50 mm a 90 ° angled edge of 1 mm in height, a circumferential bead of 0.5 mm depth and a grid of 0.3 mm depth and whose surface was galvanized. The contact pressure caused by the magnetic property of the ferrite pressed the excess adhesive into the bead and thus automatically controlled the adhesive joint thickness.

Die Verklebung wurde anschließend 30 min. bei 90°C gehärtet. Die auf diese Weise hergestellte Klebeverbindung nimmt die durch die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der Fügewerkstoffe auftretenden Spannungen auf, ist schwingungs- und stoßfest sowie im Temperaturbereich von -4O⁰C bis 13O⁰C einsetzbar bzw. belastbar. Im Praxistest konnte unter extremen Belastungen keine Zerstörung des Ferrits festgestellt werden. Zum Vergleich wurden Verklebungen mit einem niedermolekularen Epoxidharz mit einem Epoxidäquivalent von 200 hergestellt und ebenfalls ausgeprüft. Die Testversuche ergaben folgende Ergebnisse:The bond was then 30 min. cured at 90 ° C. The adhesive bond produced in this way absorbs the stresses occurring due to the different coefficients of expansion of the joining materials, is resistant to vibration and shock, and can be used or loaded in the temperature range from -4O ⁰ C to 13O ⁰ C. In the field test no destruction of the ferrite could be determined under extreme loads. For comparison, bonds were made with a low molecular weight epoxy resin with an epoxide equivalent of 200 and also tested. The test results gave the following results:

Erfindungsgemäßes VergleichsversuchInventive comparative experiment

example

Versuche am Schwingtisch Belastung BelastungTrials on the vibrating table loading load

bei 6000 Umdrehungen/min u. 5-2Og 5-2Ogat 6000 revolutions / min u. 5-2Og 5-2Og

bei Temperaturen zwischen nach 48 h keine nach 24 h Ferrit-at temperatures between 48 h no after 24 h ferrite

-25°C bis 90⁰C Veränderung bruch über-25 ° C to 90 ⁰ C change over

Klebstellesplice

Stoßfolgeprüfung nach jeweils 100 bei 600 g undImpact test after every 100 at 600 g and

gefordert 100 g bei 90° Stoßen Belastung 800 Stoßen100 g required at 90 ° push load 800 bumps

umiOOgerhöht, >50%derVerbin-increased> 50% of the total

bis900g, insge- düngen am Ferritup to 900g, fertilize at the ferrite

samt 1 600 Stöße, zerstörtincluding 1 600 shocks, destroyed

keine Veränderungno change

Temperaturwechsel- keine Veränderung 40%AusfallTemperature change - no change 40% failure

prüfung nach Vorschrift VW 80101 zwischen -40 ⁰C bis 130 °Ctest according to regulation VW 80101 between -40 ⁰ C to 130 ° C

Claims

1. A method for attaching ferrite rings on galvanized surfaces in electronic automotive ignition systems for two-stroke engines, characterized in that the galvanized surface of a steel part is constructively designed so that an approximately 1mm high to the base angled edge is rolled, the base circumferentially one about 0.5 mm deep bead and the entire base has small depressions of about 0.3 mm as a grid, this base or the ferrite ring is wetted with an epoxy resin-hardener mixture consisting of a mixture of low and medium molecular weight modified epoxy resins and fillers and an aliphatic polyamine or polyamine adduct as a curing agent, then the magnetic ferrite ring is placed, which simultaneously fixes the adhesive point by its magnetic action, exerts the required contact pressure and pushes excess adhesive into the circumferential bead or depressions.

2. The method according to claim 1, characterized in that an epoxy resin is used, which consists of a mixture of 50 to 90 parts by weight of a resin having an epoxide equivalent of 180 to 220 and 50 to 10 parts by weight of a resin with an epoxy equivalent from 320 to 580 and contains an addition of 1 to 5 parts by weight of short glass fibers, based on 100 parts by weight of resin, and possibly mineral fillers.