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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Entfernen eines Rings, insbesondere Metalldichtrings, von einer Zündkerze, insbesondere einer Hakenzündkerze oder einer Vorkammerzündkerze.
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Zündkerzen werden beispielsweise bei Brennkraftmaschinen in Zylinderköpfe mittels eines Außengewindes in eine Gewindebohrung im Zylinderkopf eingeschraubt. 1 zeigt beispielhaft eine Hakenzündkerze 10 mit einer Mittelelektrode 13 und einer Masseelektrode 14. Ein Gehäuse 11 weist ein Außengewinde 12 auf, mit welchem die Zündkerze in eine Gewindebohrung in den Zylinderkopf oder dgl. eingeschraubt wird. Das Bezugszeichen 15 bezeichnet einen elektrischen Isolator. Am Gehäuse 11 ist ein Absatz 11a zwischen dem Außengewinde 12 und einem Werkzeugansatzbereich 17 angeordnet. Am Absatz 11a ist ein Metalldichtring 16 vorgesehen, welcher im eingeschraubten Zustand der Zündkerze verhindert, dass Gase aus dem Brennraum über einen Spalt zwischen der Zündkerze und dem Zylinderkopf zur Außenseite gelangen. Beim Einschrauben der Zündkerze in den Zylinderkopf wird dieser Metalldichtring 16 häufig plastisch verformt, was zu einer verbesserten Abdichtung zwischen Zündkerze und Zylinderkopf führt. Beispielsweise bei Wartungsarbeiten werden die Zündkerzen aus dem Zylinderkopf herausgeschraubt und gegebenenfalls wiederverwendet. Hier muss dann der Metalldichtring 16 von der Zündkerze abgezogen und ersetzt werden, was aufgrund der Verformung häufig sehr schwierig ist. Insbesondere muss darauf geachtet werden, dass das Gewinde 12 der Zündkerze nicht bei der Entfernung des Metalldichtrings 16 beschädigt wird. Wenn der Metalldichtring dann entfernt ist, kann ein neuer Metalldichtring aufgeschoben werden und die Zündkerze wieder in den Zylinderkopf eingeschraubt werden. Somit ist die Entfernung des Metalldichtrings relativ aufwendig und häufig auch mit Beschädigungen der Zündkerze verbunden, so dass diese nicht wiederverwendet werden kann. Es wäre daher wünschenswert, ein Werkzeug zu haben, welches das Entfernen des Metalldichtrings von der Zündkerze erleichtert.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Werkzeug zum Entfernen eines Metalldichtrings von einer Zündkerze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass auf einfache und schnelle Weise der Metalldichtring von der Zündkerze entfernt werden kann. Dabei ist die Gefahr einer Beschädigung der Zündkerze durch den Vorgang des Entfernens des Metalldichtrings nicht gegeben, so dass eine Wiederverwertbarkeit der Zündkerze nach Anbringen eines neuen Metalldichtrings möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Werkzeug ein Gehäuse mit einem Aufnahmeraum zur Aufnahme der Zündkerze aufweist. Das Gehäuse umfasst eine offene Längsseite, an der der Aufnahmeraum freiliegt und eingerichtet ist, über die offene Längsseite die Zündkerze in den Aufnahmeraum einzulegen. Ferner umfasst das Werkzeug eine Abstützeinrichtung, welche in den Aufnahmeraum vorsteht. Die Abstützeinrichtung ist dabei derart angeordnet, dass eine eingelegte Zündkerze mit Metalldichtring derart im Aufnahmeraum liegt, dass der Metalldichtring an der Abstützeinrichtung in Axialrichtung des Werkzeugs zumindest teilweise anliegt. Ferner umfasst das Werkzeug eine Schneideinrichtung, welche im Aufnahmeraum in der Axialrichtung des Werkzeugs bewegbar ist. Zwischen der Schneideinrichtung und der Abstützeinrichtung ist ein Spalt zur Aufnahme des Metalldichtrings der Zündkerze ausgebildet. Das Werkzeug umfasst ferner eine Betätigungseinrichtung, welche von Hand betätigbar ist und mit der Schneideinrichtung in Wirkverbindung steht, um die Axialbewegung der Schneideinrichtung im Aufnahmeraum auszuführen. Bei der Axialbewegung der Schneideinrichtung wird diese axial in den Spalt zwischen der Schneideinrichtung und der Abstützeinrichtung bewegt, in welcher der Metalldichtring liegt, um den Metalldichtring axial zu schneiden. Dies ist möglich, da der Metalldichtring sich an der Abstützeinrichtung einerseits abstützt und von der anderen Seite mittels der Schneideinrichtung zerteilt wird. Dadurch kann der Metalldichtring nach Entnahme der Zündkerze aus dem Werkzeug einfach von der Zündkerze entfernt werden, bzw. die Einzelteile des Metalldichtrings fallen einfach ab.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise weist die Betätigungseinrichtung einen Hebel auf, welcher mit der Schneidverbindung in Wirkverbindung steht. Dadurch wird eine notwendige Kraft zur Teilung des Metalldichtrings signifikant reduziert, da durch den Hebel eine Kraftverstärkung entsprechend dem Hebelgesetz bei der Betätigung des Werkzeugs ausgeführt wird.
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Weiter bevorzugt umfasst die Schneideinrichtung ein Basiselement, an welchem wenigstens eine Schneide angeordnet ist. Das Basiselement stellt dabei sicher, dass die Axialbewegung der Schneideinrichtung sicher ausgeführt werden kann. Wenn die Schneideinrichtung genau eine Schneide aufweist, wird in den Metalldichtring nach Betätigung des Werkzeugs nur ein Schlitz eingebracht. Dadurch ist nach der Entnahme der Zündkerze die Entfernung des Metalldichtrings von der Zündkerze etwas beschwerlich. Vorzugsweise weist die Schneideinrichtung daher zwei oder drei oder vier Schneiden auf. Entsprechend wird dann der Metalldichtring in zwei, drei oder vier Teile zerteilt. Dadurch ist eine Entfernung des zerteilten Metalldichtrings von der Zündkerze einfach möglich bzw. dieser fällt nach dem Zerteilungsvorgang automatisch von der Zündkerze ab.
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Um eine gleichmäßige Krafteinleitung der Schneideinrichtung auf den Metalldichtring sicherzustellen, umfasst das Basiselement einen Ring, an welchem die Schneiden angeordnet sind. Die Schneiden sind vorzugsweise am äußeren Umfang des Rings angeordnet.
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Weiter bevorzugt sind die Schneiden der Schneideinrichtung austauschbar angeordnet. Hierdurch kann nach einer gewissen Nutzungsdauer ein Austausch der Schneiden erfolgen, falls diese durch die Nutzung stumpf geworden sein sollten.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Betätigungseinrichtung ein mit dem Hebel gelenkig verbundenes erstes Führungselement und einen Zylinder mit sich verjüngendem Ende. Das sich verjüngende Ende des Zylinders steht mit dem ersten Führungselement in Kontakt. Weiter ist das Zylinderelement mit der Schneideinrichtung in Wirkverbindung. Somit wird durch die Betätigung des Hebels das erste Führungselement axial bewegt, welches über den Zylinder die Bewegung auf die Schneideinrichtung überträgt. Durch die Ausbildung des Zylinders mit einem sich verjüngenden Ende ist auch bei Vorhandensein eines gewissen Spiels der Einzelteile der Betätigungseinrichtung eine sichere axiale Bewegbarkeit der Schneideinrichtung gegeben.
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Besonders bevorzugt umfasst die Betätigungseinrichtung ferner ein zweites Führungselement, welches zwischen dem Zylinder und der Schneideinrichtung angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist ein Verbindungselement vorgesehen, welche am zweiten Führungselement angeordnet ist und in Wirkverbindung mit dem Basiselement der Schneideinrichtung steht.
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Besonders bevorzugt umfasst das Werkzeug ferner ein Rückstellelement, welches die Betätigungseinrichtung und die Schneideinrichtung automatisch in den Ausgangszustand zurückstellt. Vorzugsweise ist das Rückstellelement dabei in die Betätigungseinrichtung integriert, insbesondere zwischen den Zylinder und dem zweiten Führungselement. Das Rückstellelement ist vorzugsweise eine Feder, insbesondere eine Zylinderfeder, wobei das zweite Führungselement weiter bevorzugt eine Federaufnahme aufweist.
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Weiter bevorzugt umfasst das Gehäuse eine Austrittsöffnung in Axialrichtung, aus der eine eingelegte Zündkerze teilweise in die Umgebung austritt. Dadurch kann insbesondere eine axiale Länge des Werkzeugs reduziert werden und insbesondere können Zündkerzen mit unterschiedlichen axialen Längen problemlos mit dem gleichen Werkzeug bearbeitet werden, um die jeweiligen Metalldichtringe an den Zündkerzen zu entfernen.
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Der Aufnahmeraum des Werkzeugs kann dabei relativ groß ausgestaltet werden, da es nicht notwendig ist, dass die Zündkerze sich selbst am Aufnahmeraum an einer Seite abstützt, sondern es ausreichend für die Entfernung des Metalldichtrings ist, wenn sich der Metalldichtring an der Abstützeinrichtung abstützt. Vorzugsweise weist der Aufnahmeraum einen Absatz auf, so dass der Aufnahmeraum im Wesentlichen einer Außenkontur der Zündkerze entspricht.
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Für eine platzsparende Aufbewahrung weist das Gehäuse vorzugsweise an einer Außenseite eine Aussparung zur Aufnahme des Hebels auf. Hierbei kann auch eine Halteeinrichtung für den Hebel vorgesehen sein, damit dieser in der Aussparung an der Außenseite des Gehäuses positioniert verbleibt. Die Halteeinrichtung kann beispielsweise eine Hinterschneidung oder ein Einclipsen des Hebels in eine entsprechend ausgebildete Halteeinrichtung sein.
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Das erfindungsgemäße Werkzeug kann bei allen Arten von Zündkerzen, insbesondere Hakenzündkerzen und Vorkammerzündkerzen, verwendet werden. Das Gehäuse des Werkzeugs ist vorzugsweise aus einem Metallmaterial hergestellt.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine schematische, nur teilweise geschnittene Ansicht einer Hakenzündkerze mit einem zu entfernenden Metalldichtring,
- 2 eine schematische, perspektivische Ansicht eines Werkzeugs gemäß der Erfindung mit einer in das Werkzeug eingelegten Zündkerze,
- 3 eine schematische Seitenansicht des Werkzeugs von 2, und
- 4 eine schematische Teil-Schnittansicht des Werkzeugs von 2.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ein Werkzeug 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
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Das Werkzeug 1 ist in der Lage, den in 1 an einer Zündkerze angeordneten Metalldichtring 16 sicher zu entfernen. Hierbei kann der Metalldichtring 16 auch plastisch verformt sein und sehr fest mit der Zündkerze verbunden sein.
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Die 2 und 3 zeigen eine Gesamtansicht des Werkzeugs 1. Das Werkzeug 1 umfasst ein Gehäuse 2 aus einem Metallmaterial mit einem Aufnahmeraum 3 für die Zündkerze. 2 zeigt den eingelegten Zustand der Zündkerze 10 im Aufnahmeraum 3. Das Gehäuse 2 weist dabei eine offene Längsseite auf, an der der Aufnahmeraum 3 freiliegt und eingerichtet ist, dass die Zündkerze 10 in den Aufnahmeraum 3 eingelegt werden kann.
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Das Gehäuse 2 weist in einer Axialrichtung X-X eine Austrittsöffnung 30 auf, aus der, wie in 2 gezeigt, die Zündkerze 10 teilweise aus dem Werkzeug 1 austritt. Diese Austrittsöffnung 30 ermöglicht hierbei, dass das Werkzeug für Zündkerzen mit unterschiedlichsten geometrischen Abmessungen geeignet ist. Der Aufnahmeraum 3 umfasst ferner einen Absatz 31, so dass der Aufnahmeraum im Wesentlichen einer Außenkontur der Zündkerze entspricht.
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Das Werkzeug 1 umfasst ferner eine Abstützeinrichtung 4, welche in den Aufnahmeraum 3 vorsteht. Die Abstützeinrichtung 4 ist auch im Detail aus 4 ersichtlich. Die Abstützeinrichtung 4 ist dabei eine in den Aufnahmeraum 3 vorstehende ringförmige Scheibe, welche fest mit dem Gehäuse 2, beispielsweise über eine Schweißverbindung, verbunden ist. Alternativ ist die Abstützeinrichtung einstückig mit dem Gehäuse 2 ausgebildet.
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Die Abstützeinrichtung 4 ist eingerichtet, dass bei eingelegter Zündkerze der zu entfernende Metalldichtring 16 an einer Seite an der Abstützeinrichtung 4 anliegt.
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Das Werkzeug 1 umfasst ferner eine Schneideinrichtung 5, welche im Aufnahmeraum 3 in Axialrichtung X-X des Werkzeugs bewegbar ist. Die Schneideinrichtung 5 ist in der in 4 gezeigten Ausgangsstellung derart angeordnet, dass ein Spalt 8 zwischen der Schneideinrichtung 5 und der Abstützeinrichtung 4 gebildet ist. In diesen Spalt 8 ist bei eingelegter Zündkerze der Metalldichtring 16 positioniert. Dies ist in 4 durch den gestrichelt eingezeichneten Metalldichtring 16 angedeutet.
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Ferner umfasst das Werkzeug 1 eine Betätigungseinrichtung 6, welche von Hand betätigbar ist. Die Betätigungseinrichtung 6 steht mit der Schneideinrichtung 5 derart in Wirkverbindung, dass eine Axialbewegung der Schneideinrichtung 5 im Aufnahmeraum 3 ausführbar ist. Dabei wird die Schneideinrichtung 5 in den Spalt 8 bewegt, um den Metalldichtring 16 axial zu zerteilen. Dies ist in 4 durch den Pfeil A angedeutet.
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Die Betätigungseinrichtung 6 umfasst, wie aus den 3 und 4 ersichtlich ist, einen Hebel 60, welcher von Hand betätigbar ist und welcher gelenkig am Gehäuse 2 des Werkzeugs angelenkt ist. Das Gelenk 65 ist in 4 schematisch dargestellt. Die Betätigungseinrichtung 6 umfasst ferner ein erstes Führungselement 61, welches im Aufnahmeraum 3 axial beweglich geführt ist. Ferner umfasst die Betätigungseinrichtung 6 einen Zylinder 63 mit einem sich verjüngenden Ende 63a. Das sich verjüngende Ende 63a befindet sich in Kontakt mit dem ersten Führungselement 61. Das andere Ende des Zylinders 63 ist mit einem Flansch 63b ausgebildet, welcher zur Aufnahme eines Endes eines Rückstellelements 7 dient. Die Betätigungseinrichtung 6 umfasst ferner ein zweites Führungselement 62, durch welches eine Stange 64 hindurchgeführt ist. An der Stange 64 ist ein Federhalter 64a angeordnet, welcher mit dem anderen Ende des Rückstellelements 7 in Kontakt steht. Die Stange 64 ist mit einer Schneidenplatte 51 der Schneideinrichtung 5 fest verbunden, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung, um die axialen Bewegung auf die Schneideinrichtung 5 zu übertragen. An der Schneidenplatte 51 sind vier Stäbe 52 angeordnet, an deren Ende ein Ring 53 befestigt ist, an dem zwei Schneiden 50 angeordnet sind. Die Schneiden 50 sind an einem äußeren Umfang des Rings 53 an einander gegenüberliegenden Positionen angeordnet. Eine Breite der Schneiden 50 ist dabei gleich oder größer als eine Breite des Metalldichtrings 16, um sicherzustellen, dass dieser vollständig zerteilt wird.
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Somit ist das Rückstellelement 7, welches in diesem Ausführungsbeispiel eine Zylinderfeder ist, Teil der Betätigungseinrichtung 6. Die Betätigungskraft, welche über den Hebel 60 ausgeübt wird, wird somit über das erste Führungselement 61, den Zylinder 63, das Rückstellelement 7, die Stange 64 die Schneidenplatte 51, die Stäbe 52 und den Ring 53 übertragen. Dadurch wird die Schneideinrichtung 5 in Richtung des Pfeils A gegen den Metalldichtring 16, welcher sich an der Abstützeinrichtung 4 abstützt, gedrückt und bei entsprechender Krafteinwirkung zerteilt.
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Um eine Rückstellung sicherzustellen, ist das Rückstellelement 7 fest einerseits mit dem Zylinder 63 und andererseits mit der Stange 64 verbunden.
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Somit kann durch das erfindungsgemäße Werkzeug 1 ein Metalldichtring 16 sicher von einer Zündkerze 10 durch Zerschneiden getrennt werden. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Schneideinrichtung 5 zwei Schneiden 50 auf. Es sei jedoch angemerkt, dass es auch möglich ist, nur eine Schneide zu verwenden oder besonders bevorzugt drei oder vier Schneiden zu verwenden, um den Metalldichtring 16 in mehrere Stücke zu zerteilen.
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Um ein sicheres Einlegen der Zündkerze 10 in den Aufnahmeraum 3 zu ermöglichen, weist der Aufnahmeraum 3 ungefähr die Form einer Außenkontur der Zündkerze auf. Durch die Abstützeinrichtung 4, welche im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist, um ein seitliches Einlegen der Zündkerze in das Werkzeug zu ermöglichen, kann die Zündkerze mit Metalldichtring 16 sicher in das Werkzeug derart eingelegt werden, dass der Metalldichtring 16 in den Spalt 8 zwischen der Schneideinrichtung 5 und der Abstützeinrichtung 4 positioniert ist. Der Spalt 8 ist dabei so gewählt, dass Metalldichtringe unterschiedlicher Dicken einlegbar sind. Durch das Vorsehen der Austrittsöffnung 30 können somit einerseits unterschiedlich lange Zündkerzen und andererseits Zündkerzen mit unterschiedlich dicken Metalldichtringen sicher bearbeitet werden.
