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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung für Brennkraftmaschinen, welche einen verbesserten Spritzwasserschutz und eine verbesserte Entlüftungsfunktion aufweist.
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Zündvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Ein Teil der Zündvorrichtung wird üblicherweise in einem Kerzenschacht montiert, wobei der Kerzenschacht mittels Dichtelementen gegen die Außenseite abgedichtet wird. In dem abgedichteten Raum zwischen der Zündvorrichtung und der Wand des Kerzenschachts herrscht jedoch ein sehr aggressives Klima mit hoher Luftfeuchtigkeit, Ozon und hohen Temperaturen, wodurch die Dichtelemente überproportional altern und undicht werden können. Hierzu wurde in der
DE 101 62 382 A1 vorgeschlagen, ein Lüftungssystem zu dem Raum zwischen der Zündvorrichtung und den Kerzenschacht vorzusehen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass beispielsweise Spritzwasser über den Entlüftungskanal in den Raum eindringen kann, insbesondere wenn z. B. eine Motorwäsche mit einem Hochdruckreiniger oder Dampfstrahler o. ä. vorgenommen wird. Das Eindringen des Spritzwassers verstärkt jedoch das aggressive Klima im Raum zwischen der Zündvorrichtung und dem Kerzenschacht in signifikanter Weise.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass vermieden werden kann, dass Spritzwasser o. ä. in einen Raum zwischen der Zündvorrichtung und der Wand des Kerzenschachts gelangen kann. Trotzdem ist eine Entlüftung dieses Raumes über einen Entlüftungskanal möglich. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Entlüftungskanal mittels einer beweglichen Dichtlippe geöffnet und verschlossen werden kann. Eine Öffnungsrichtung der beweglichen Dichtlippe ist dabei zu einer Außenseite gerichtet. In der entgegengesetzten Richtung verschließt die Dichtlippe den Entlüftungskanal. Somit kann durch die Dichtlippe eine Rückschlagventil-Funktion bereitgestellt werden, welche verhindert, dass Spritzwasser in den Raum zwischen der Zündvorrichtung und dem Kerzenschacht gelangen kann. Trotzdem kann, beispielsweise bei einem Druckanstieg in diesem Raum, ein Überdruck über den Entlüftungskanal zur Außenseite abgegeben werden. Die bewegliche Dichtlippe ist dabei sehr einfach und kostengünstig aufgebaut und erhöht nicht die Herstellkosten der Zündvorrichtung. Für einen einfachen Aufbau ist der Entlüftungskanal in einem Schutzmantel der Zündvorrichtung angeordnet, welcher in den Kerzenschacht, gemeinsam mit einem Teil der Zündvorrichtung gesteckt wird. Bei einem Überdruck im Raum zwischen der Zündvorrichtung und der Wand der Entlüftungsbohrung öffnet die bewegliche Dichtlippe somit scharnierartig, so dass über den Entlüftungskanal ein Druckausgleich erfolgen kann.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise ist die Dichtlippe unmittelbar an einer Mündung bzw. einem Beginn des Entlüftungskanals am Raum zwischen dem Kerzenschacht und der Zündvorrichtung angeordnet. Hierdurch wird die Dichtlippe bei einem Öffnungsvorgang in den Entlüftungskanal bewegt. Hierdurch wird sichergestellt, dass im gesamten Entlüftungskanal immer der gleiche Druck wie an der Außenseite herrscht. Alternativ ist die Dichtlippe an einer anderen Position im Entlüftungskanal angeordnet, beispielsweise an einem außenseitigen Ende des Entlüftungskanals. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass kein Spritzwasser in den Entlüftungskanal selbst gelangen kann.
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Weiter bevorzugt umfasst der Schutzmantel einen flanschartigen Basisbereich, wobei der Entlüftungskanal im Basisbereich kreisbogenförmig über einen Winkelbereich von wenigstens 150°, vorzugsweise 180°, verläuft. Hierdurch wird ein besonders langer Entlüftungskanal bereitgestellt, so dass es für das Spritzwasser schwierig ist, bis an ein kerzenschachtseitiges Ende des Entlüftungskanals in den Raum zu gelangen.
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Besonders bevorzugt ist im Entlüftungskanal ein Labyrinth vorgesehen, um das Eindringen von Spritzwasser weiter zu erschweren.
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Weiter bevorzugt verläuft der Entlüftungskanal ausgehend von der Mündung am Raum bis zum flanschartigen Basisbereich parallel zu einer Längsachse der Zündvorrichtung.
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Um ein Eindringen von Spritzwasser o. ä. weiter zu erschweren, ist vorzugsweise ein Querschnitt des Entlüftungskanals im flanschartigen Basisbereich des Schutzmantels kleiner als ein restlicher Querschnitt des Entlüftungskanals.
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Besonders bevorzugt ist die Dichtlippe im Entlüftungskanal einstückig mit dem Schutzmantel aus dem gleichen Material wie der Schutzmantel gebildet. Hierdurch kann der Schutzmantel mitsamt der Dichtlippe z. B. durch einen einzigen Spritzvorgang sehr kostengünstig und effizient hergestellt werden. Der Schutzmantel ist vorzugsweise aus einem elastischen Material, insbesondere Silikon, hergestellt.
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Vorzugsweise weist die bewegliche Dichtlippe eine ausreichende Eigenelastizität für eine selbsttätige Rückstellung in eine Ausgangsposition auf. Hierdurch ist zur Rückstellung der Dichtlippe kein weiteres Bauteil notwendig.
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Weiter bevorzugt umfasst der Schutzmantel eine Vielzahl von äußeren Dichtelementen, welche ringförmig am Schutzmantel angeordnet sind und welche es ermöglichen, dass der Entlüftungskanal im montierten Zustand der Zündvorrichtung im Bereich der äußeren Dichtelemente jeweils eine Verengung aufweist. Hierdurch wird das Eindringen von Spritzwasser zum kerzenschachtseitigen Ende des Entlüftungskanals weiter erschwert.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Dichtlippen im Entlüftungskanal an verschiedenen Positionen angeordnet. Besonders bevorzugt ist dabei neben der am kerzenschachtseitigen Ende des Entlüftungskanals noch eine Dichtlippe am außenseitigen Endbereich des Entlüftungskanals angeordnet. Diese verhindert unmittelbar am Mündungsbereich des Entlüftungskanals zur Außenseite ein Eindringen von Spritzwasser.
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Zeichnung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
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1 eine schematische Schnittansicht einer Zündvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit geschlossenem Entlüftungskanal,
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2 eine schematische Schnittansicht der Zündvorrichtung mit geöffnetem Entlüftungskanal,
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3 eine vergrößerte Darstellung einer Mündung des Entlüftungskanals in einen Raum zwischen der Zündvorrichtung und einem Kerzenschacht, und
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4 eine schematische Schnittansicht durch den Schutzmantel der Schutzvorrichtung.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Zündvorrichtung 1 ein Spulengehäuse 8 und einen Hochspannungsanschluss 7, welche in den Figuren nur schematisch dargestellt sind und den Fachmann wohl bekannt sind. Die Zündvorrichtung 1 umfasst ferner einen Schutzmantel 2, welcher den Hochspannungsanschluss 7 sowie ein Verbindungsstück 9 zum Spulengehäuse 8 umgibt. Der Schutzmantel 2 dient zur Abdichtung der Zündvorrichtung in einem montierten Zustand in einem Kerzenschacht 4. Der Schutzmantel 2 kann dabei derart ausgestaltet sein, dass er zusätzlich auch noch Teile einer in axialer Richtung X-X der Zündvorrichtung angeordneten Zündkerze mit umschließt. Der Schutzmantel 2 umfasst drei äußere Dichtelemente 21, 22, 23, welche ringförmig ausgebildet sind und eine Abdichtung am Kerzenschacht 4 bereitstellen. Der Schutzmantel 2 umfasst ferner einen im Wesentlichen zylindrischen Hauptkörper 24 sowie einen flanschartigen Basisbereich 25, welcher als nach außen gerichteter Ring am Ende des zylindrischen Hauptkörpers 24 angeordnet ist. Die Zündvorrichtung 1 wird mitsamt dem Schutzmantel 2 in den Kerzenschacht 4 eingeführt. Der Schutzmantel 2 dichtet somit einen Raum 5 zwischen der Zündvorrichtung 1 und dem Kerzenschacht 4 gegenüber einer Außenseite 11 ab.
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Der Schutzmantel 2 umfasst ferner einen Entlüftungskanal 3, welcher den Raum 5 mit der Außenseite 11 verbindet. Dabei ist an einer Mündung des Entlüftungskanals 3 in den Raum 5 eine bewegliche Dichtlippe 20 angeordnet. Die Dichtlippe 20 ist im Detail aus 3 ersichtlich. Die Dichtlippe 20 ist einstückig mit dem Schutzmantel 2 gebildet und somit aus dem gleichen Material wieder Schutzmantel, vorzugsweise Silikon, hergestellt. Die bewegliche Dichtlippe 20 ist dabei im Entlüftungskanal 3 derart angeordnet, dass ein Schwenkvorgang um einen Schwenkbereich 6 in Richtung des Pfeils A in den Entlüftungskanal 3 möglich ist. Hierdurch kann die bewegliche Dichtlippe 20 bei einem möglicherweise vorhandenen Überdruck im Raum 5 zwischen der Zündvorrichtung 1 und dem Kerzenschacht 4 in den Öffnungszustand, wie in 2 und 3 gezeigt, übergehen und es wird ein Druckausgleich zwischen dem Raum 5 und der Außenseite 11 über den Entlüftungskanal 3 möglich. Wie aus 3 ersichtlich ist, kann ein Überdruck vorbei an der geöffneten, beweglichen Dichtlippe 20 in den Entlüftungskanal 3 strömen, wie durch den Pfeil P dargestellt. Je höher hierbei der Druck im Raum 5 ist, umso mehr öffnet die bewegliche Dichtlippe 20. Sobald ein Druckgleichgewicht hergestellt ist, stellt sich die bewegliche Dichtlippe 20 aufgrund ihrer Eigenelastizität wieder in den in 1 gezeigten. Zustand zurück und verschließt den Entlüftungskanal 3. Somit ist die Verbindung zwischen dem Raum 5 und der Außenseite 11 wieder unterbrochen.
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Der Entlüftungskanal 3 weist dabei im zylindrischen Hauptkörper 24 einen größeren Querschnitt auf als im flanschartigen Basisbereich 25. In 1 und 2 ist der Kanalbereich des Entlüftungskanal 3 im zylindrischen Hauptkörper 24 mit dem Bezugszeichen 3a bezeichnet und der Kanalbereich im flanschartigen Basisbereich 25 ist mit dem Bezugszeichen 3b bezeichnet. Wie insbesondere aus 4 ersichtlich ist, läuft der Kanalbereich 3b im flanschartigen Basisbereich 25 um ca. 180° kreisbogenförmig um und hierdurch wird ein relativ langer Kanalabschnitt mit sehr kleinem Querschnitt bereitgestellt. Sowohl der Entlüftungskanal 3 als auch die bewegliche Dichtlippe 20 können in einem Herstellungsschritt gleichzeitig mit dem Schutzmantel 2 hergestellt werden. Hierdurch ergeben sich keine Kostensteigerungen im Vergleich zu bekannten Schutzmänteln, welche keinen erfindungsgemäßen Entlüftungskanal aufweisen. Durch die Selbstrückstellung der beweglichen Dichtlippe 20 müssen ferner auch keine Rückstellelemente wie Federn o. ä. vorgesehen werden.
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Wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, ergeben sich im montierten Zustand aufgrund der Elastizität des Materials des Schutzmantels 2 im Bereich der äußeren Dichtelemente 21, 22, 23 im Entlüftungskanal 3 Engstellen 31, 32, 33, da der Entlüftungskanal relativ nahe zum äußeren Rand des Schutzmantels verläuft. Erfindungsgemäß kann somit erfolgreich verhindert werden, dass Spritzwasser, beispielsweise bei einer Motorwäsche, in den Raum 5 zwischen der Zündvorrichtung 1 und dem Kerzenschacht 4 gelangen kann. Dies wird noch dadurch unterstützt, dass ein Mündungsbereich 30 des Entlüftungskanals 3 zur Außenseite 11 teilweise vom Spulengehäuse 8 abgedeckt ist und in einer Vertiefung liegt. Da der Entlüftungskanal 3 in diesem Kanalbereich 3b einen relativ kleinen Querschnitt aufweist, wird das Eindringen von Wasser weiter erschwert. Sollte dennoch einmal Wasser bis in den Kanalbereich 3a gelangen, verhindert die bewegliche Dichtlippe 20, welche sich üblicherweise im geschlossenen Zustand befindet, ein Eindringen des Spritzwassers in den Raum 5. Somit kann ein schädliches Klima im Raum 5, insbesondere durch das Eindringen von Wasser verhindert werden, so dass eine Lebensdauer der äußeren Dichtelemente 21, 22, 23 signifikant verlängert wird. Da die bewegliche Dichtlippe 20 im Inneren des Entlüftungskanals 3 angeordnet ist, würde eingedrungenes Wasser noch ein verstärkenden Dichtungseffekt ausüben, da die bewegliche Dichtlippe 20 durch das Wasser noch stärker an die Innenseite des Entlüftungskanals 3 gedrückt werden würde.
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Die bewegliche Dichtlippe 20 im Entlüftungskanal 3 übernimmt somit eine Funktion eines Rückschlagventils, wobei die bewegliche Dichtlippe 20 integral mit dem Schutzmantel 2 gebildet ist und somit sehr kostengünstig bereitgestellt werden kann. Auch werden keine zusätzlichen weiteren Teile zum Öffnen und/oder Schließen der beweglichen Dichtlippe 20 benötigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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