DE102019207399A1 - Method for adjusting an electrode spacing of a prechamber spark plug - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Elektrodenabstandes (14) zwischen einer Mittelelektrode (4) und einer Masseelektrode (5) einer Vorkammerzündkerze (1) bei aufgesetzter Kappe (11), umfassend die Schritte: Bestimmen einer Position der Mittelelektrode (4) bezüglich einer Bezugsebene (B, C), wobei das Bestimmen durch eine Öffnung (20) der Vorkammerzündkerze erfolgt, wobei die Öffnung (20) zur Aufnahme einer Masseelektrode (5) eingerichtet ist, und Montieren der Masseelektrode (5) in der Öffnung (20), wobei eine Endposition der Masseelektrode (5) basierend auf der Position der Mittelelektrode (4) bezüglich der Bezugsebene (B, C), einer Axiallänge (L) der Masseelektrode (5) und einem vorbestimmten Elektrodenabstand (14) bestimmt wird.The invention relates to a method for setting an electrode spacing (14) between a center electrode (4) and a ground electrode (5) of a prechamber spark plug (1) with the cap (11) on, comprising the steps of: determining a position of the center electrode (4) with respect to a Reference plane (B, C), the determination taking place through an opening (20) in the prechamber spark plug, the opening (20) being designed to accommodate a ground electrode (5), and mounting the ground electrode (5) in the opening (20), wherein an end position of the ground electrode (5) is determined based on the position of the center electrode (4) with respect to the reference plane (B, C), an axial length (L) of the ground electrode (5) and a predetermined electrode spacing (14).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen eines Abstandes zwischen einer Mittelelektrode und einer Masseelektrode einer Vorkammerzündkerze bei aufgesetzter Kappe.The present invention relates to a method for adjusting a distance between a center electrode and a ground electrode of an antechamber spark plug when the cap is on.
Vorkammerzündkerzen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Bei der Herstellung der Vorkammerzündkerzen wird bisher derart vorgegangen, dass die Mittelelektrode und die Masseelektrode entsprechend einem gewünschten Elektrodenabstand zueinander montiert werden und anschließend eine Kappe der Vorkammerzündkerze an ein Gehäuse angeschweißt wird. Für die Funktion der Vorkammerzündkerze ist jedoch ein genauer Elektrodenabstand sehr wichtig, um Fehlzündungen und/oder einen überhöhten Verschleiß an den Elektroden zu vermeiden. Durch den Schweißvorgang zum Verbinden der Kappe mit dem Gehäuse kann es jedoch zu einem Wärmeeintrag in Bauteile der Vorkammerzündkerze kommen, was zu einem Bauteilverzug, insbesondere an den Elektroden, führen kann. Dadurch würde sich ein falscher Elektrodenabstand ergeben, welcher die o.g. Nachteile nach sich zieht.Pre-chamber spark plugs are known from the prior art in different configurations. In the manufacture of the prechamber spark plugs, the procedure has hitherto been such that the center electrode and the ground electrode are mounted according to a desired electrode spacing from one another and then a cap of the prechamber spark plug is welded to a housing. For the prechamber spark plug to function, however, a precise electrode spacing is very important in order to avoid misfiring and / or excessive wear on the electrodes. However, the welding process for connecting the cap to the housing can lead to an input of heat into components of the prechamber spark plug, which can lead to component distortion, particularly at the electrodes. This would result in an incorrect electrode spacing, which would reduce the above mentioned Disadvantages.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen eines Abstandes zwischen einer Mittelelektrode und einer Masseelektrode einer Vorkammerzündkerze bei aufgesetzter Kappe gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass die Einstellung des Elektrodenabstandes als letzter Schritt bei der Herstellung der Vorkammerzündkerze vorgenommen werden kann. Dadurch entfällt die oben beschriebene Problematik, dass aufgrund eines Anschweißens der Kappe der Vorkammerzündkerze ein unerwünschter Verzug in Bauteile der Vorkammerzündkerze eingebracht wird, welche den vorab eingestellten Elektrodenabstand zwischen Mittelelektrode und Masseelektrode verändern. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Kappe schon am Gehäuse der Vorkammerzündkerze angeordnet und im letzten Schritt wird die Relativpositionierung zwischen der Mittelelektrode und der Masseelektrode vorgenommen. Die Kappe kann dabei am Gehäuse angeschweißt sein. Alternativ ist es auch möglich, dass eine Vorkammerzündkerze hergestellt wird, welche ein einstückiges, aus einem Material bestehendes Bauteil, umfassend das Gehäuse und den Kappenbereich, verwendet wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass insbesondere das Gehäuse der Vorkammerzündkerze eine Öffnung aufweist, durch welche die Masseelektrode hindurchgeführt wird. Dadurch kann als letzter Schritt bei der Herstellung der Vorkammerzündkerze der Elektrodenabstand bestimmt werden. Hierzu wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Position der Mittelelektrode bezüglich einer Bezugsebene bestimmt. Die Bestimmung erfolgt dabei durch die Öffnung der Vorkammerzündkerze, welche zur Aufnahme der Masseelektrode eingerichtet ist. Als nächster Schritt wird die Masseelektrode in der Öffnung mittels einer Montageanordnung montiert. Hierbei wird eine Endposition der Masseelektrode basierend auf der bestimmten Position der Mittelelektrode bezüglich der Bezugsebene, einer Axiallänge der Masseelektrode und einem vorbestimmten, gewünschten Elektrodenabstand bestimmt. Somit können durch den letzten Schritt der Montage der Masseelektrode weitere äußere Einflüsse, welche negativ auf den Elektrodenabstand zwischen der Mittelelektrode und Masseelektrode wirken könnten, eliminiert werden.The method according to the invention for setting a distance between a center electrode and a ground electrode of an antechamber spark plug with the cap in place according to the features of
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims show preferred developments of the invention.
Vorzugsweise umfasst die Montageanordnung ein Einpresswerkzeug und eine Montageendposition des Einpresswerkzeugs, die basierend auf der vorab bestimmten Endposition der Mittelelektrode bestimmt wird. Somit basieren die Positionen der Mittelelektrode und der Masseelektrode beide auf der gleichen Bezugsebene.The assembly arrangement preferably comprises a press-in tool and an assembly end position of the press-in tool, which is determined based on the previously determined end position of the center electrode. Thus, the positions of the center electrode and the ground electrode are both based on the same reference plane.
Weiter bevorzugt wird eine Axiallänge der Masseelektrode unmittelbar vor der Montage gemessen. Hierdurch kann individuell für jede hergestellte Vorkammerzündkerze eine exakte Endposition der Masseelektrode bestimmt werden. Alternativ erfolgt die Messung der Axiallänge der Masseelektroden schon vorab, wobei dann sichergestellt werden muss, dass die Masseelektroden alle die gleiche Axiallänge mit einer minimalen Toleranz aufweisen, um Fehlmontagen, welche zu unterschiedlichen Elektrodenabständen führen könnten, zu vermeiden.More preferably, an axial length of the ground electrode is measured immediately before assembly. In this way, an exact end position of the ground electrode can be determined individually for each prechamber spark plug produced. Alternatively, the axial length of the ground electrodes is measured beforehand, in which case it must then be ensured that the ground electrodes all have the same axial length with a minimal tolerance in order to avoid incorrect assemblies which could lead to different electrode spacings.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Masseelektrode in der Öffnung im Gehäuse derart vormontiert, dass eine der Mittelelektrode abgewandte Stirnseite der Masseelektrode an einer Bezugsebene liegt, in welcher auch ein Abschnitt einer Außenseite des Gehäuses der Vorkammerzündkerze liegt. Eine derartige Vormontage ermöglicht eine nochmalige Überprüfung der Position der Masseelektrode. Anschließend kann dann eine sehr genaue Positionierung der Masseelektrode beispielsweise mittels eines Einpresswerkzeugs erfolgen.According to a further preferred embodiment of the present invention, the ground electrode is preassembled in the opening in the housing in such a way that an end face of the ground electrode facing away from the center electrode lies on a reference plane in which a section of an outside of the housing of the prechamber spark plug also lies. Such a pre-assembly enables the position of the ground electrode to be checked again. Then the ground electrode can then be positioned very precisely, for example by means of a press-in tool.
Besonders bevorzugt sind die Bezugsebene der Mittelelektrode und die Bezugsebene der Masseelektrode an der Außenseite des Gehäuses der Vorkammerzündkerze parallel zueinander und auch parallel zu einer Mittelachse der Mittelebene.The reference plane of the central electrode and the reference plane of the ground electrode on the outside of the housing of the prechamber spark plug are particularly preferred, parallel to one another and also parallel to a central axis of the central plane.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Kappe vor der Montage der Masseelektrode auf das Gehäuse der Vorkammerzündkerze aufgeschweißt. Alternativ wird ein einstückiges Bauteil umfassend einen Kappenbereich und einen Gehäusebereich hergestellt.According to a further preferred embodiment of the present invention, the cap is welded onto the housing of the prechamber spark plug before the installation of the ground electrode. Alternatively, a one-piece component comprising a cap area and a housing area is produced.
Weiter bevorzugt ist die Masseelektrode mittels einer Pressverbindung in der Öffnung des Gehäuses der Vorkammerzündkerze fixiert. Hierdurch muss keine Wärme zur Fixierung der Masseelektrode im Gehäuse eingebracht werden und die Masseelektrode kann einfach und schnell eingepresst werden. Ein weiterer Vorteil der Pressverbindung liegt darin, dass der Pressvorgang einfach durch Begrenzung eines Weges eines Presswerkzeugs vorgenommen werden kann, so dass ein einfach wiederholbarer Einpressvorgang für eine Massenfertigung realisierbar ist. Hierdurch kann die Genauigkeit der Montage der Masseelektrode weiter verbessert werden. Die Masseelektrode und/oder das Einpresswerkzeug sind dabei vorzugsweise zylinderförmig.The ground electrode is more preferably fixed in the opening of the housing of the prechamber spark plug by means of a press connection. As a result, no heat has to be introduced to fix the ground electrode in the housing and the ground electrode can be pressed in easily and quickly. Another advantage of the press connection is that the pressing process can be carried out simply by limiting a path of a pressing tool, so that a press-in process that can be easily repeated can be implemented for mass production. As a result, the accuracy of the assembly of the ground electrode can be further improved. The ground electrode and / or the press-in tool are preferably cylindrical.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorkammerzündkerze, welche gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.The present invention also relates to a prechamber spark plug which is produced according to the method according to the invention.
FigurenlisteFigure list
Nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
-
1 eine schematische, teilweise geschnittene Ansicht einer Vorkammerzündkerze, bei welcher gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren ein Elektrodenabstand zwischen Mittelelektrode und Masseelektrode hergestellt ist, und -
2 eine schematische Teil-Schnittansicht, welche das erfindungsgemäße Verfahren verdeutlicht.
-
1 a schematic, partially sectioned view of a prechamber spark plug in which an electrode spacing is established between the center electrode and the ground electrode according to a method according to the invention, and -
2 a schematic partial sectional view illustrating the method according to the invention.
Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
Bei der Vorkammerzündkerze
Im Gehäuse
Die Vorkammerzündkerze
Weiterhin umfasst die Vorkammerzündkerze
In der Kappe
Die Vorkammerzündkerze
Erfindungsgemäß erfolgt somit ein Einstellen des Elektrodenabstands
In einem nächsten Schritt wird dann die Masseelektrode
Eine Endposition der Masseelektrode
In
Somit kann eine exakte Positionierung zwischen der Mittelelektrode
Es sei ferner angemerkt, dass gegebenenfalls auch mehrere Masseelektroden entlang des äußeren Umfangs des Gehäuses
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