DE102017102128A1 - Zündkerze für eine gasbetriebene Brennkraftmaschine und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Zündkerze für eine gasbetriebene Brennkraftmaschine und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

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Abstract

Beschrieben wird eine Zündkerze (1) für eine gasbetriebene Brennkraftmaschine mit einem Innenleiter (2), einem den Innenleiter umgebenden Isolator (3), einem den Isolator (3) umgebenden Körper (4), einem am vorderen Ende (5) des Körpers (4) angeordneten Gewinde (6) zum Einschrauben in die Brennkraftmaschine, einer elektrisch leitend mit dem Innenleiter (2) verbundenen Mittelelektrode (7) und zumindest einer elektrisch leitend mit dem Körper (4) verbundenen Masseelektrode (8), welche mit der Mittelelektrode (7) eine Luftfunkenstrecke (9) bildet, wobei am vorderen Ende des Körpers (4) eine Abschirmung angeordnet ist, welche die Luftfunkenstrecke (9) in radialer Richtung der Zündkerze (1) abschirmt. Es ist vorgesehen, dass die Abschirmung (10) mehrere Abschirmbauteile (11) umfasst, welche in Umfangsrichtung der Zündkerze (1) nebeneinander am vorderen Ende (5) des Körpers (4) befestigt sind, wobei jeweils zwei benachbarte Abschirmbauteile (11) durch einen Spalt (12) voneinander getrennt sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass jedes der Abschirmbauteile (11) eine der Luftfunkenstrecke (9) zugewandte Innenseite (15) aufweist, welche durch zwei entlang der Längsrichtung der Zündkerze (1) verlaufende Längskanten (14) begrenzt wird, und dass jedes der Abschirmbauteile (11) eine der Luftfunkenstrecke (9) abgewandte Außenseite (16) aufweist, welche zumindest abschnittsweise konkav gekrümmt ist.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Zündkerze für eine gasbetriebene Brennkraftmaschine, insbesondere für einen stationären Gasmotor, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen sowie einem Verfahren zu deren Herstellung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 9 angegebenen Merkmalen.
  • Am vorderen Ende der Zündkerze angeordnete Abschirmungen sind beispielsweise aus der WO 2012/113002 A1 bekannt und werden eingesetzt, um die Strömung des Brenngas-Luft-Gemisches im Bereich der Luftfunkenstrecke bzw. des Zündspalts zwischen den Elektroden zu beruhigen und dadurch die Entzündung des Brenngas-Luft-Gemisches zu verbessern. Die bekannten Abschirmungen werden aus Rohren bzw. Rohrabschnitten gebildet, um in Umfangsrichtung der Zündkerze eine möglichst gute Abschirmung zu erreichen.
  • Aus der DE 11 2006 001 861 T5 ist eine Zündkerze mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen bekannt. Am vorderen Ende eines Körpers dieser Zündkerze sind mehrere Abschirmbauteile angebracht, welche eine Luftfunkenstrecke quer zur Längsrichtung der Zündkerze abschirmen. Jeweils zwei benachbarte Abschirmbauteile sind durch einen Spalt voneinander getrennt. Die Abschirmbauteile sind mit einer Masseelektrode in regelmäßigen Abständen entlang des Umfangs angeordnet, um den Kraftstoffverteilungszustand an erheblicher Änderung durch die Lage der Zündkerze im Hinblick auf den zur Zündkerze gerichteten Kraftstoffstrom zu hindern. Dadurch kann eine Änderung des Kraftstoffverteilungszustands infolge der Lage der Masseelektrode unterdrückt und der Kraftstoff um die Mittelelektrode konzentriert werden.
  • Aus der DE 10 2013 225 271 A1 ist eine gattungsfremde Zündkerze bekannt, bei welcher an einem vorderen Ende des Körpers benachbart zu einer Masseelektrode erste bis dritte Vorsprünge ausgebildet sind. Eine Strömung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in der Brennkammer, welche zu dem Funkenabgabespalt hin gerichtet ist, wird dadurch daran gehindert, blockiert zu werden, egal in welcher Stellung die Zündkerze hinsichtlich der Brennkraftmaschine montiert wird. Es ist eine relativ starke Luftströmung durch den Zündfunkenabgabespalt gewünscht, damit sich der Entladungsfunke sehr weit ausdehnt. Die Vorsprünge haben deshalb auch den Zweck, eine von der Masseelektrode selbst ausgeübte Abschirmwirkung zu kompensieren und eine gute Durchströmung des Zündfunkenabgabespalts auch dann zu gewährleisten, wenn sich die Masseelektrode in einer abschirmenden Position befinden sollte. Eine ähnlich gestaltete Zündkerze ist auch aus der DE 37 36 349 A1 bekannt. Dort ist ein endseitiger Rand am vorderen Ende eines Körpers mit einer Anzahl von Führungsplatten unterschiedlicher Größe und Anordnung versehen, um auf einfache Weise die Turbulenz in einer beliebigen Verbrennungskammer zu erhöhen und eine die Verbrennung hindernde Wirkung einer Masseelektrode zu vermindern.
  • Aus der DE 10 2007 053 428 A1 ist eine Zündkerze mit langer Lebensdauer bekannt, welche eine Mittelelektrode und eine dieser in bogenförmiger Form zugeordnete Masseelektrode aufweist. Die Zündkerze enthält wenigstens eine zweite Masseelektrode, welche derart neben der Mittelelektrode angeordnet ist, dass ein Abstand zwischen der ersten Masseelektrode und der Mittelelektrode kleiner ist als ein Abstand zwischen der zweiten Masseelektrode und der Mittelelektrode. Nachdem die erste Masseelektrode abgenutzt ist, wird die zweite Masseelektrode verwendet, indem sie zur Mittelelektrode hingebogen wird. Die abgenutzte erste Masseelektrode wird weggebogen oder entfernt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abschirmung zu verbessern bzw. die Herstellung einer Zündkerze der eingangs genannten Art zu vereinfachen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Zündkerze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine erfindungsgemäße Zündkerze weist einen Innenleiter, einen den Innenleiter umgebenden Isolator und einen den Isolator umgebenden Zündkerzenkörper auf. Am vorderen Ende des Körpers ist ein Gewinde zum Einschrauben in die Brennkraftmaschine angeordnet. Die Zündkerze hat eine elektrisch leitend mit dem Innenleiter verbundene Mittelelektrode, welche insbesondere am vorderen Ende aus dem Isolator herausragt. Die Zündkerze weist zumindest eine Masseelektrode auf, welche elektrisch leitend mit dem Zündkerzenkörper verbunden ist und mit der Mittelelektrode eine Luftfunkenstrecke bildet. Die Masseelektrode kann insbesondere dachelektrodenförmig gestaltet sein, so dass die Luftfunkenstrecke mit der Stirnseite der Mittelelektrode gebildet wird. Am vorderen Ende des Körpers ist eine Abschirmung angeordnet, welche die Luftfunkenstrecke in radialer Richtung der Zündkerze, also quer zur Längsrichtung der Zündkerze, abschnittsweise abschirmt und durch mehrere voneinander getrennte Abschirmbauteile gebildet wird. Die Abschirmbauteile sind in Umfangsrichtung der Zündkerze nebeneinander am vorderen Ende des Körpers befestigt, insbesondere angeschweißt. Jeweils zwei benachbarte Abschirmbauteile sind durch einen Spalt voneinander getrennt. Die Abschirmbauteile erstrecken sich entlang der Längsrichtung der Zündkerze. Jedes der Abschirmbauteile weist eine der Luftfunkenstrecke zugewandte Innenseite und zwei entlang der Längsrichtung der Zündkerze verlaufende Längskanten auf. Die Innenseite wird durch die beiden Längskanten begrenzt. Jedes der Abschirmbauteile weist eine der Luftfunkenstrecke abgewandte Außenseite auf, welche zumindest abschnittsweise konkav gekrümmt ist.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze, insbesondere mit den vorgenannten Merkmalen, wird am vorderen Ende des Körpers eine Abschirmung angeschweißt, welche die Luftfunkenstrecke im Betrieb in radialer Richtung abschnittsweise abschirmt. Erfindungsgemäß wird die Abschirmung durch mehrere Abschirmbauteile gebildet. Die Abschirmbauteile werden aus Abschnitten eines drahtförmigen Halbzeugs gebildet, welches insbesondere von einer Vorratsrolle zugeführt wird. Ein Ende des drahtförmigen Halbzeugs wird mit dem vorderen Ende des Körpers verschweißt, insbesondere durch Widerstandsschweißen. Anschließend wird das drahtförmige Halbzeug in einem bestimmten Abstand vom vorderen Ende des Körpers durchtrennt. Am vorderen Ende des Körpers befindet sich dann ein Abschnitt des drahtförmigen Halbzeugs, welcher dort ein Abschirmbauteil bildet, welches insbesondere in Längsrichtung der Zündkerze verlaufen kann. Nun wird das drahtförmige Halbzeug mit seinem durch den vorhergehenden Abtrennvorgang gebildeten Ende in einem vorgegebenen Abstand neben dem bereits am Körper befestigten Abschirmbauteil an dem vorderen Ende des Körpers angeschweißt. Anschließend wird das drahtförmige Halbzeug wiederum in einem bestimmten Abstand vom vorderen Ende des Körpers durchtrennt. Am vorderen Ende des Körpers befinden sich nun zwei Abschirmbauteile, die aus nebeneinander angeordneten Abschnitten des drahtförmigen Halbzeugs gebildet sind. Die Schritte des Anschweißens und Abtrennens des drahtförmigen Halbzeugs werden entlang des Umfangs des Körpers so oft wiederholt, bis aus mehreren der am Körper befestigten Abschirmbauteile eine die Luftfunkenstrecke der Zündkerze in ihrer Umfangsrichtung umgebende Abschirmung gebildet wird. Die Anschweißposition für das drahtförmige Halbzeug wird dabei jeweils so gewählt, dass das drahtförmige Halbzeug einen bereits am Körper befestigten Abschnitt des drahtförmigen Halbzeugs nicht berührt und nach dem Anschweißen und Abtrennen des drahtförmigen Halbzeugs jeweils zwei benachbarte Abschnitte des drahtförmigen Halbzeugs durch einen Spalt voneinander getrennt sind.
  • Die Erfindung hat wesentliche Vorteile:
    • • Obwohl die zwischen den einzelnen Abschirmbauteilen angeordneten Spalte die Abschirmung in Umfangsrichtung jeweils unterbrechen, kann eine ausreichende Abschirmwirkung erzielt werden.
    • • Durch die an der Außenseite der Abschirmbauteile liegende Rundung kann bei gegebenen Abmessungen der Stirnseite des Körpers die Breite des Abschirmbauteils, also die Breite des drahtförmigen Halbzeugs, vergrößert werden, ohne dass die Abschirmbauteile in den Bereich des Außengewindes der Zündkerze hineinragen und ein Einschrauben der Zündkerze in die Brennkraftmaschine behindern. Die Breite eines Abschirmbauteils wird durch den Abstand seiner beiden Längskanten definiert. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird der Spalt zwischen zwei benachbarten Abschirmbauteilen jeweils durch eine Längskante der beiden Abschirmbauteile begrenzt. Bei einer gegebenen Anzahl von Abschirmbauteilen lässt sich dadurch auch die Spaltbreite verkleinern. Die Breite der Abschirmbauteile lässt sich bei ebener Innenseite um mehr als 20% vergrößern, ohne dass das Einschrauben der Zündkerze in die Brennkraftmaschine behindert wird.
    • • Aufgrund der durch zwei Längskanten begrenzten Innenseite ist die Spaltbreite zwischen zwei benachbarten Abschirmbauteilen scharf begrenzt und lässt sich präzise auf das gewünschte Maß einstellen. Unter dem Begriff „Kante” wird dabei eine Werkstückkante im technischen Sinne mit einer Abtragung bzw. einem Übergangsradius von höchstens 0,1 mm verstanden.
    • • Die erfindungsgemäße Zündkerze neigt weniger zu unerwünschten Glühzündungen, welche insbesondere bei den bekannten, durch Rohrabschnitte gebildeten Abschirmungen häufiger auftraten. Es kann eine gute Strömungsberuhigung des Brenngas-Luft-Gemisches im Bereich der Luftfunkenstrecke erreicht werden.
    • • Die Abschirmbauteile wirken nicht als Elektroden und werden vom Zündstrom nicht durchflossen.
    • • Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich sehr einfach herstellen, da sich die Abschirmbauteile aus demselben drahtförmigen Halbzeug wie die Masseelektrode herstellen lassen.
    • • Das Anschweißen der Abschirmbauteile lässt sich zudem sehr einfach durchführen, da dieselben Fertigungseinrichtungen verwendet werden können, welche ohnehin zum Anschweißen der ebenfalls aus einem drahtförmigen Halbzeug gebildeten Masseelektrode verwendet werden. Als Abschirmbauteile können insbesondere ungebogene Drahtabschnitte verwendet werden.
    • • Der Spalt zwischen den einzelnen Abschirmbauteilen ermöglicht ein sehr einfaches Befestigen der einzelnen Drahtabschnitte durch Widerstandsschweißen. Der Schweißstrom fließt definiert vom drahtförmigen Halbzeug über dessen Kontaktfläche mit dem Körper in diesen hinein und bewirkt eine gute Befestigung. Es gibt keine Fehlerströme durch die benachbarten, schon am Körper befestigten Abschirmbauteile.
  • In Ausgestaltung der Erfindung kann der Zündkerzenkörper an seinem vorderen Ende eine senkrecht zum Innenleiter verlaufende Stirnseite aufweisen, an welcher die Abschirmbauteile bzw. die Enden des drahtförmigen Halbzeugs angeschweißt werden. Die Stirnseite kann ringförmig sein. Das drahtförmige Halbzeug kann dabei insbesondere mit seiner Stirnseite an die Stirnseite des Körpers angeschweißt werden. Die Länge der Abschirmbauteile in axialer Richtung der Zündkerze kann übereinstimmen. Lediglich derjenige Abschnitt des drahtförmigen Halbzeugs, welcher später die Masseelektrode bildet, kann in einem größeren Abstand vom vorderen Ende des Körpers abgetrennt werden. Der längere Abschnitt des drahtförmigen Halbzeugs kann umgebogen werden und so die Masseelektrode bilden. Die Querschnitte der Abschirmbauteile und der Masseelektrode können – in einem Schnitt quer zur Längsrichtung der Zündkerze gesehen – in Form und Größe übereinstimmen. Der Spalt zwischen zwei benachbarten Abschirmbauteilen kann sich ausgehend von der Stirnseite des Körpers in axialer Richtung der Zündkerze erstrecken. Die Abschirmung kann durch zwei bis sechs, insbesondere durch vier bis sechs, Abschirmbauteile gebildet werden. Insbesondere kann eine Masseelektrode und drei Abschirmungen gleichmäßig am Umfang verteilt, also um jeweils 90° versetzt, an der Stirnseite des Körpers befestigt werden.
  • In weiterer Ausgestaltung kann bei der Herstellung der Zündkerze der Körper jeweils nach dem Abtrennen des drahtförmigen Halbzeugs und vor dem nächsten Anschweißvorgang um einen bestimmten Winkel um seine Längsachse gedreht werden. Hierdurch kann die Herstellung weiter vereinfacht werden, da das drahtförmige Halbzeug stets an derselben Position zugeführt werden kann, während der Körper nach jedem Anschweißen eines Abschirmbauteils ein Stück weitergedreht wird. Anschließend kann das drahtförmige Halbzeug wieder in Längsrichtung vorgeschoben werden, bis seine Stirnseite an der Stirnseite des Körpers anstößt.
  • In weiterer Ausgestaltung kann jedes der Abschirmbauteile geradlinig, insbesondere parallel zur Längsrichtung der Zündkerze, verlaufen. Alternativ können jedoch auch konische, leicht gebogene oder leicht schräg zur Längsrichtung der Zündkerze verlaufende Abschirmbauteile vorgesehen werden, wobei sich insbesondere der von den Abschirmbauteilen umgebene Raum mit zunehmendem Abstand von der Stirnfläche des Körpers verkleinern kann. Insbesondere können die beiden Längskanten eines Abschirmbauteils knickfrei verlaufen. Die Innenseite der Abschirmbauteile kann eben sein. Die Außenseite der Abschirmbauteile kann kantenfrei sein. Insbesondere kann – in einem Schnitt quer zur Längsrichtung der Zündkerze gesehen – die den Querschnitt eines Abschirmbauteils umschließende Hüllkurve im Bereich der Innenseite zumindest abschnittsweise geradlinig, insbesondere vollständig geradlinig, verlaufen. Im Bereich der Außenseite kann die Hüllkurve zumindest abschnittsweise konkav gekrümmt verlaufen. Der Krümmungsradius an der Außenseite kann im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm, insbesondere bei etwa 1 mm, liegen. Der gekrümmte Abschnitt der Hüllkurve an der Außenseite kann eine elliptische oder halbelliptische Form aufweisen. Die Außenseite kann zwei gekrümmte Abschnitte und einen dazwischen liegenden ebenen Abschnitt aufweisen. Der ebene Abschnitt der Außenseite kann parallel zur Längsrichtung der Zündkerze, insbesondere parallel zur Innenseite des Abschirmbauteils, verlaufen.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zündkerze mit Abschirmbauteilen,
  • 2 eine vergrößerte Darstellung auf das vordere Ende der Zündkerze der 1,
  • 3 eine vergrößerte Darstellung auf eine den Querschnitt eines Abschirmbauteils umschließende Hüllkurve.
  • In den 1 und 2 ist eine Zündkerze 1 für eine gasbetriebene, stationäre Brennkraftmaschine dargestellt. Die Zündkerze 1 enthält einen Innenleiter 2, einen den Innenleiter 2 umgebenden Isolator 3 und einen den Isolator 3 umgebenden Körper 4. Der Körper 4 hat ein vorderes Ende 5, an welchem ein Gewinde 6 zum Einschrauben der Zündkerze 1 in die Brennkraftmaschine angeordnet ist. Auf der dem vorderen Ende 5 abgewandten Seite ragt der Isolator 3 aus dem Körper 4 und der Innenleiter 2 aus dem Isolator 3 heraus. An dem aus dem Isolator 3 herausragenden Ende des Innenleiters 2 kann in an sich bekannter Weise eine nicht dargestellte Leitung zur Versorgung der Zündkerze 1 mit einer Zündspannung angeschlossen werden. Die Zündkerze 1 enthält eine elektrisch leitend mit dem Innenleiter 2 verbundene Mittelelektrode 7 und zumindest eine elektrisch leitend mit dem Körper 4 verbundene Masseelektrode 8, welche mit der Mittelelektrode 7 eine Luftfunkenstrecke 9 bildet.
  • Am vorderen Ende 5 des Körpers 4 ist eine Abschirmung 10 angeordnet, welche die Luftfunkenstrecke 9 in radialer Richtung der Zündkerze 1 abschirmt. Die Abschirmung 10 umfasst mehrere Abschirmbauteile 11. Die Abschirmbauteile 11 werden aus Abschnitten eines drahtförmigen Halbzeugs gebildet. Jeweils zwei benachbarte Abschirmbauteile 11 sind durch einen schmalen Spalt 12 voneinander getrennt. Der Körper 4 weist an seinem vorderen Ende 5 eine senkrecht zum Innenleiter 2 verlaufende Stirnseite 13 auf, an welcher die Abschirmbauteile 11 angeschweißt sind. In der vergrößerten Darstellung der 2 ist die am vorderen Ende 5 aus dem Isolator 3 herausragende Mittelelektrode 7 teilweise durch einen Spalt 12 zwischen zwei Abschirmbauteilen 11 erkennbar.
  • Bei der Herstellung der Zündkerze 1 wird das drahtförmige Halbzeug von einer Vorratsrolle abgewickelt und dem in einer definierten Position gehaltenen Körper 4 zugeführt. Ein Ende des drahtförmigen Halbzeugs wird der Stirnseite 13 zugeführt und dort aufgesetzt. Anschließend wird das Ende des drahtförmigen Halbzeugs mittels Widerstandsschweißen an der Stirnseite 13 angeschweißt, indem das drahtförmige Halbzeug und der Körper 4 durch einen Strom durchflossen werden. Nun wird das drahtförmige Halbzeug in einem bestimmten Abstand von der Stirnseite 13 durchtrennt, so dass ein mit dem Körper 4 verbundener Abschnitt des drahtförmigen Halbzeugs am vorderen Ende 5 ein Abschirmbauteil 11 bildet. Der Körper 4 wird nun um einen bestimmten Winkel um seine Längsachse gedreht. Anschließend wird das durch den vorhergehenden Abtrennvorgang gebildete Ende des drahtförmigen Halbzeugs vorgeschoben, bis es die Stirnseite 13 erreicht. Der Winkel, um den der Körper 4 gedreht wird, wird so gewählt, dass das drahtförmige Halbzeuge der Stirnseite 13 neben dem bereits dort befestigten Abschirmbauteil 11 zugeführt werden kann, wobei zwischen beiden ein schmaler Spalt 12 verbleibt, welcher verhindert, dass beim nachfolgenden Anschweißen des drahtförmigen Halbzeugs der Schweißstrom vom drahtförmigen Halbzeug seitlich in das benachbarte Abschirmbauteil 11 fließt. Der Spalt 12 gewährleistet somit, dass beim Widerstandsschweißen des drahtförmigen Halbzeugs der Schweißstrom über die Stirnseite 13 in den Körper 4 fließt und dort eine sichere Verbindung erzeugt wird. Anschließend wird das drahtförmige Halbzeug in demselben Abstand von der Stirnseite 13 durchtrennt, so dass ein weiterer mit dem Körper 4 verbundener Abschnitt des drahtförmigen Halbzeugs am vorderen Ende 5 ein zweites Abschirmbauteil 11 bildet. Die beiden Abschirmbauteile 11 verlaufen parallel und sind gleich lang. Des Weiteren befindet sich zwischen ihnen ein Spalt 12, welcher sich ausgehend von der Stirnseite 13 in axialer Richtung der Zündkerze 1 über die gesamte Länge der Abschirmbauteile 11 erstreckt. Die beiden benachbarten Abschirmbauteile 11 sind somit durch den Spalt 12 vollständig voneinander getrennt.
  • Die Schritte des Drehens des Körpers 4, des Anschweißens und des Abtrennens des drahtförmigen Halbzeugs werden entlang des Umfangs des Körpers 4 so oft wiederholt, bis aus mehreren der am Körper 4 befestigten Abschirmbauteile 11 die vollständige Abschirmung 10 gebildet ist, welche die Luftfunkenstrecke 9 in Umfangsrichtung der Zündkerze 1 vollständig umgibt. In dem Ausführungsbeispiel wird dies durch sechs Abschirmbauteile 11 und eine Masseelektrode 8 gewährleistet, welche aus demselben drahtförmigen Halbzeug wie die Abschirmbauteile 11 gebildet wird und in gleicher Weise an der Stirnseite 13 mittels Widerstandsschweißen angeschweißt ist. Zur Bildung der Masseelektrode 8 wird das drahtförmige Halbzeug nach dem Anschweißen allerdings in einem größeren Abstand von der Stirnseite 13 durchtrennt. Danach wird die Masseelektrode 8 in Richtung der Mittelelektrode 7 umgebogen, um mit ihr die Luftfunkenstrecke 9 zu bilden.
  • Das drahtförmige Halbzeug der Abschirmbauteile 11 ist in einem Schnitt quer zur Längsrichtung der Zündkerze 1 in 3 dargestellt. Die in 3 erkennbare Hüllkurve eines Abschirmbauteils 11 zeigt die beiden Längskanten 14, welche die ebene Innenseite 15 begrenzen. Die Breite B, zwischen den beiden Längskanten 14 gemessen, beträgt beispielsweise 3 mm bis 4 mm, insbesondere etwa 3,5 mm. Das Abschirmbauteil 11 weist an seiner der Luftfunkenstrecke 9 abgewandten Außenseite 16 zwei konkav gekrümmte Abschnitte 17 auf, welche beispielsweise einen Krümmungsradius von 0,5 mm bis 2 mm, insbesondere von 1 mm, aufweisen. Die Dicke D des Abschirmbauteils 11 über seiner Innenseite 15 kann beispielsweise 1,5 mm bis 2 mm, insbesondere etwa 1,7 mm, betragen. Diese Abmessungen sind insbesondere bei einer Zündkerze 1 mit einem Außengewinde 6 der Größe M14 vorteilhaft. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass einerseits durch die radial nach innen weisenden Längskanten 14 der Abschirmbauteile 11 relativ schmale Spalte 12 zwischen zwei benachbarten Abschirmbauteilen 11 gewährleistet werden können, so dass eine gute Abschirmungswirkung erreicht wird. Durch die gerundeten äußeren Längskanten 14 der Abschirmbauteile 11 wird der radiale Platzbedarf für die Abschirmbauteile 11 verringert, da diese in radialer Richtung nicht so weit nach außen ragen und das Einschrauben des Gewindes 6 in das zugehörige Innengewinde der Brennkraftmaschine nicht behindern. In 3 ist mit einer gestrichelten Linie zum Vergleich der größtmögliche Querschnitt eines rechteckigen Abschirmbauteils angedeutet, welches auf der ringförmigen Stirnseite 13 Platz fände, ohne das Einschrauben des Gewindes 6 zu behindern. Dadurch wird erkennbar, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Abschirmbauteils 11 die die Abschirmwirkung entfaltende Breite B – bei einer Stirnseite 13 mit vorgegebenen Abmessungen – signifikant vergrößert werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zündkerze
    2
    Innenleiter
    3
    Isolator
    4
    Körper
    5
    vorderes Ende
    6
    Gewinde
    7
    Mittelelektrode
    8
    Masseelektrode
    9
    Luftfunkenstrecke
    10
    Abschirmung
    11
    Abschirmbauteile
    12
    Spalte
    13
    Stirnseite
    14
    Längskanten
    15
    Innenseite
    16
    Außenseite
    17
    gekrümmte Abschnitte
    B
    Breite
    D
    Dicke
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/113002 A1 [0002]
    • DE 112006001861 T5 [0003]
    • DE 102013225271 A1 [0004]
    • DE 3736349 A1 [0004]
    • DE 102007053428 A1 [0005]

Claims (12)

  1. Zündkerze (1) für eine gasbetriebene Brennkraftmaschine mit einem Innenleiter (2), einem den Innenleiter umgebenden Isolator (3), einem den Isolator (3) umgebenden Körper (4), einem am vorderen Ende (5) des Körpers (4) angeordneten Gewinde (6) zum Einschrauben in die Brennkraftmaschine, einer elektrisch leitend mit dem Innenleiter (2) verbundenen Mittelelektrode (7) und zumindest einer elektrisch leitend mit dem Körper (4) verbundenen Masseelektrode (8), welche mit der Mittelelektrode (7) eine Luftfunkenstrecke (9) bildet, wobei am vorderen Ende des Körpers (4) eine Abschirmung angeordnet ist, welche die Luftfunkenstrecke (9) quer zur Längsrichtung der Zündkerze (1) abschnittsweise abschirmt und mehrere sich entlang der Längsrichtung der Zündkerze (1) erstreckende Abschirmbauteile (11) umfasst, und wobei die Abschirmbauteile (11) in Umfangsrichtung der Zündkerze (1) nebeneinander am vorderen Ende (5) des Körpers (4) befestigt und jeweils zwei benachbarte Abschirmbauteile (11) durch einen Spalt (12) voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Abschirmbauteile (11) eine der Luftfunkenstrecke (9) zugewandte Innenseite (15) aufweist, welche durch zwei entlang der Längsrichtung der Zündkerze (1) verlaufende Längskanten (14) begrenzt wird, und dass jedes der Abschirmbauteile (11) eine der Luftfunkenstrecke (9) abgewandte Außenseite (16) aufweist, welche zumindest abschnittsweise konkav gekrümmt ist.
  2. Zündkerze nach Anspruch 1, in welcher die Abschirmbauteile (11) an einer senkrecht zum Innenleiter (2) verlaufenden Stirnseite (13) am vorderen Ende (5) des Körpers (4) angeschweißt sind.
  3. Zündkerze nach Anspruch 2, in welcher sich der Spalt (12) zwischen zwei benachbarten Abschirmbauteilen (11) ausgehend von der Stirnseite (13) des Körpers (4) entlang der Längsrichtung der Zündkerze (1) erstreckt.
  4. Zündkerze nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die Abschirmung (10) durch zwei bis sechs Abschirmbauteile (11) gebildet wird.
  5. Zündkerze nach einem der vorstehenden Ansprüche, in die welcher jedes der Abschirmbauteile (11) sich geradlinig in Längsrichtung der Zündkerze (1) erstreckt und knickfrei verlaufende Längskanten (14) aufweist.
  6. Zündkerze nach einem der vorstehenden Ansprüche, in die welcher die Innenseiten (15) der Abschirmbauteile (11) eben sind.
  7. Zündkerze nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher – in einem Schnitt quer zur Längsrichtung der Zündkerze (1) gesehen – die den Querschnitt eines Abschirmbauteils (11) umschließende Hüllkurve im Bereich der Innenseite (15) zumindest abschnittsweise geradlinig und im Bereich der Außenseite (16) zumindest abschnittsweise konkav gekrümmt verläuft.
  8. Zündkerze nach einem der vorstehenden Ansprüche, in welcher die Querschnitte der Abschirmbauteile (11) und der wenigstens einen Masseelektrode (8) in Form und Größe übereinstimmen.
  9. Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze (1) für eine gasbetriebene Brennkraftmaschine mit einem Innenleiter (2), einem den Innenleiter (2) umgebenden Isolator (3), einem den Isolator (3) umgebenden Zündkerzenkörper (4), einem am vorderen Ende (5) des Körpers (4) angeordneten Gewinde (6) zum Einschrauben in die Brennkraftmaschine, einer elektrisch leitend mit dem Innenleiter (2) verbundenen Mittelelektrode (7) und zumindest einer elektrisch leitend mit dem Zündkerzenkörper (4) verbundenen Masseelektrode (8), welche mit der Mittelelektrode (7) eine Luftfunkenstrecke (9) bildet, bei welchem am vorderen Ende (5) des Körpers (4) eine Abschirmung angeschweißt wird, welche die Luftfunkenstrecke (9) in radialer Richtung abschirmt, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung (10) durch mehrere Abschirmbauteile (11) gebildet wird, welche aus Abschnitten eines drahtförmigen Halbzeugs bestehen, wobei • ein Ende des drahtförmigen Halbzeugs an dem vorderen Ende (5) des Körpers (4) angeschweißt wird; • das drahtförmige Halbzeug in einem bestimmten Abstand vom vorderen Ende (5) des Körpers (4) durchtrennt wird, so dass ein mit dem Körper (4) verbundener Abschnitt des drahtförmigen Halbzeugs am vorderen Ende (5) des Körpers (4) ein Abschirmbauteil (11) bildet; • das drahtförmige Halbzeug mit seinem durch den vorhergehenden Abtrennvorgang gebildeten Ende in einem vorgegebenen Abstand neben dem bereits am Körper (4) befestigten Abschirmbauteil (11) an dem vorderen Ende (5) des Körpers (4) angeschweißt wird; • das drahtförmige Halbzeug in einem bestimmten Abstand vom vorderen Ende (5) des Körpers (4) durchtrennt wird, so dass ein weiterer mit dem Körper (4) verbundener Abschnitt des drahtförmigen Halbzeugs am vorderen Ende (5) des Körpers (4) ein weiteres Abschirmbauteil (11) bildet; • und die Schritte des Anschweißens und Abtrennens des drahtförmigen Halbzeugs entlang des Umfangs des Körpers (4) so oft wiederholt werden, bis aus mehreren der am Körper (4) befestigten Abschirmbauteilen (11) eine die Luftfunkenstrecke (9) der Zündkerze (1) in ihrer Umfangsrichtung umgebende Abschirmung (10) gebildet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem die wenigstens eine Masseelektrode (8) aus dem demselben drahtförmigen Halbzeug wie die Abschirmung (10) gebildet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei welchem der Körper (4) – nach dem Abtrennen des drahtförmigen Halbzeugs und vor dem nächsten Anschweißvorgang – um einen bestimmten Winkel um seine Längsachse gedreht wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei welchem das drahtförmige Halbzeug jeweils – insbesondere mit seiner Stirnseite – an einer senkrecht zum Innenleiter (2) verlaufenden Stirnseite (13) am vorderen Ende (5) des Körpers (4) angeschweißt wird.
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