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Stand der
Technik
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Die Erfindung betrifft eine Zündkerze
mit einem Isolator und einem Gehäuse,
die im Bereich des Isolators und/oder des Gehäuses mit optisch lesbaren Daten
ausgeführt
ist.
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Aus der Praxis bekannte Zündkerzen
weisen im Bereich ihres Isolators sowie im Bereich des Gehäuses optisch
lesbare Daten auf, welche mittels verschiedenster Verfahren direkt
auf diesen beiden Bauteilen vorgesehen sind. So wird beispielsweise
auf dem aus Metall gebildeten Gehäuse der Zündkerze eine Typformel vor
einer Beschichtung mit Nickel eingerollt, die die Bezeichnung des
Zündkerzentyps
darstellt. Durch den Einrollvorgang ist die Typformel fest mit der
Zündkerze
ausgeführt,
so daß ein
Verlust dieser sehr wichtigen Information vermieden wird.
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Des weiteren ist es vorgesehen, den
Isolator vor einem Glasieren und einem sich an das Glasieren anschließenden Einbrennprozeß mit Daten
zu versehen. Dabei wird der aus Keramik bestehende Isolator während eines
Farbaufrollverfahrens mit beliebigen Daten und anschließend mit
der Glasur versehen.
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Nachteilig dabei ist jedoch, daß die Daten
jeweils vor einer Montage der Zündkerze
in der vorbeschriebenen Art und Weise auf dem Isolator aufgetragen
oder in die Überfläche des
Gehäuses
eingebracht werden müssen,
da das Aufbringen der Daten auf den glasierten Isolator sowie das
Einrollen der Daten in die Oberfläche des vernickelten Gehäuses zu
einer Beschädigung
der eingebrannten Glasur oder der Nickelbeschichtung der Zündkerze
führen würde, was
wiederum eine erhebliche Beeinträchtigung
der Funktion der Zündkerze
zur Folge hätte.
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Andere bekannte Verfahren zum Auftragen der
Daten auf dem Isolator und/oder dem Gehäuse verursachen entweder ebenfalls
eine Beschädigung der
Glasur sowie der Nickelbeschichtung oder führen nicht zu einer dauerhaften
Kennzeichnung der Zündkerze.
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Dadurch, daß die Daten einer Zündkerze
bereits vor der Montage der Zündkerze
auf dem Isolator bzw. dem Gehäuse
vorgesehen werden müssen,
ist die Fertigungslogistik sehr aufwendig. Dies resultiert aus der
Tatsache, daß die
verschiedenen mit unterschiedlichen Informationen versehenen Einzelteile einer
Zündkerze
bis zur Montage separat vorgehalten werden müssen.
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Darüber hinaus ist von Nachteil,
daß die Zündkerze
als Produkt am Ende der Montage nicht mit Daten, wie einer Chargenbezeichnung
oder einem Fertigungszeitpunkt, versehen werden kann, so daß eine Chargenrückverfolgung
nicht durchführbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Zündkerze
derart auszuführen,
daß sie
zu einem beliebigen Zeitpunkt mit Daten versehen werden kann, so
daß eine
Fertigungslogistik vereinfacht wird und vorzugsweise eine Chargenrückverfolgung durchführbar ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Mit der erfindungsgemäßen Zündkerze
gemäß den Merkmalen
des Oberbegriffes des Patentanspruches 1, die im Bereich
des Isolators und/oder des Gehäuses
mit wenigstens einer als separates Element ausgebildeten Datenträgereinrichtung
versehen ist, auf die vor und/oder nach einem Aufbringen auf den
Isolator und/oder das Gehäuse
wenigstens ein Teil der Daten aufbringbar ist, besteht vorteilhafterweise
die Möglichkeit,
für die
Montage der Zündkerze
ohne Daten versehene Isolatoren und/oder Gehäuse verwenden zu können und
zu einem beliebigen Zeitpunkt, d. h. auch am Ende eines Fertigungsprozesses,
mit verschiedenen Daten zu versehen und unter Umständen zu "beschriften".
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Der beliebige Zeitpunkt des Aufbringens
der Daten auf der Zündkerze
ergibt sich dadurch, daß die Daten
nun nicht mehr auf dem Isolator und/oder dem Gehäuse direkt aufgetragen bzw.
eingebracht werden, sondern die separate Datenträgereinrichtung vorgesehen ist,
auf der die Daten angeordnet sind. Damit wird weder der glasierte
Isolator noch das mit Nickel beschichtete Gehäuse durch ein "Beschriften" beschädigt und
in seiner Funktionsweise beeinträchtigt.
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Des weiteren besteht vorteilhafterweise
die Möglichkeit,
daß für eine Montage
verschiedener Zündkerzentypen – deren
Isolatoren und Gehäuse gleich
ausgeführt
sind – jeweils
Isolatoren und Gehäuse
im "unbeschrifteten" Zustand gemeinsam
vorgehalten werden können,
wodurch der Logistikaufwand erheblich reduziert wird.
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Ferner ist es von Vorteil, daß durch
die am Ende eines Montageprozesses einer Zündkerze nunmehr mögliche "Beschriftung" der Zündkerze
mit Daten, wie einer Chargenbezeichnung, eine montierte Zündkerze
selbst nach der Auslieferung und einem Einbau in eine Brennkraftmaschine
noch problemlos einer Fertigungscharge zuordenbar ist, womit bei Produktionsfehlern
und daraus resultierenden Funktionsstörungen eine Chargenrückverfolgung
auf einfache Art und Weise durchführbar ist.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte
Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung,
der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
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Zeichnung
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Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Zündkerze
sind in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und werden
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
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1 eine
schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Zündkerze
im Teilschnitt; und
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2 eine
schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Zündkerze
im Teilschnitt.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
eine Zündkerze 1 dargestellt,
die zum Einbau in eine hier nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine
mit Benzindirekteinspritzung ausgelegt ist. Die Zündkerze 1 umfaßt ein metallisches,
im wesentlichen rohrförmiges
vernickeltes Gehäuse 2,
das einen Werkzeugansatz in Form eines Sechskants 3 sowie
einen Gewindeschaft 4 zur Montage in einen Zylinderkopf
der Brennkraftmaschine aufweist. Der Gewindeschaft 4 umfaßt ein in
der Figur schematisch angedeutetes, vorliegend als metrisches ISO-Gewinde
ausgebildetes Gewinde 5 sowie einen Gewindeansatz 6,
der sich brennraumseitig in axialer Richtung an das Gewinde 5 anschließt.
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Zwischen dem Gewindeschaft 4 und
dem Werkzeugansatz 3 ist das Gehäuse 2 mit einem im wesentlichen
zylindrischen Montageschaft 7 ausgebildet, der einen Schrumpfbereich
bzw. Schrumpfeinstich 8 im Übergangsbereich zu dem Werkzeugansatz 3 aufweist
und der in Einbaulage im wesentlichen in dem Zylinderkopf versenkt
ist.
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Im Übergangsbereich zwischen dem
Gewindeschaft 4 und dem Montageschaft 7 ist an
der Außenseite
des Gehäuses 2 ein
Kegeldichtsitz 9 ausgebildet, der in diesem Bereich eine
Dichtigkeit des Brennraumes gegenüber der Umgebung gewährleistet.
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Am brennraumseitigen Ende der Zündkerze 1 ist
an dem metallischen Gehäuse 2 eine
sogenannte Masseelektrode 10 angeordnet, die in üblicher Weise
ausgebildet ist und in an sich bekannter Art und Weise mit einer
sogenannten Mittelelektrode 11 zusammenwirkt. Diese ist
an einem Elektroisolierkörper
bzw. Isolator 12 fixiert, der vorliegend im wesentlichen
aus Aluminiumoxid gefertigt ist, das Gehäuse 2 in axialer Richtung
durchgreift und an den sich an dem der Mittelelektrode 11 abgewandten
Ende ein Anschlußkontakt 13 anschließt.
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Des weiteren ist die Zündkerze 1 im
Bereich des Isolators 12 und des Gehäuses 2 mit einer jeweils
als separates Element ausgebildeten ersten Datenträgereinrichtung 14A und
einer zweiten Datenträgereinrichtung 14B versehen,
auf die nach dem Aufbringen auf den Isolator 12 und das
Gehäuse 2 eine
sogenannte Chargenbezeichnung sowie ein Fertigungsdatum als optisch
lesbare Daten mittels Laserdruck aufgebracht sind.
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Die Datenträgereinrichtungen sind vorliegend
als zwei dünnwandige,
vorzugsweise bis 150 °C
hitzebeständige
und elastische Ringkörper 14A, 14B ausgeführt, die
auf den Isolator 12 und das Gehäuse 2 aufgezogen sind.
Die Ringkörper 14A, 14B können durch
Laserdruck- oder Tintenstrahldruckverfah ren sowie einem Einprägeverfahren
vor sowie nach der Montage an der Zündkerze mit einer Typkennzeichnung
sowie Fertigungsdaten beschriftet werden. Des weiteren können die
Datenträgereinrichtungen
bzw. die Kunststoffringe 14A, 14B verschiedenfarbig
und gegebenenfalls mit einem Firmenlogo ausgeführt werden.
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Selbstverständlich liegt es im Ermessen
des Fachmannes, eine Zündkerze
lediglich im Bereich des Isolators 12 oder nur im Bereich
des Gehäuses 2 mit
einer einzigen Datenträgereinrichtung
auszuführen
sowie die Datenträgereinrichtung
vor dem Aufbringen auf dem Isolator oder vor der Montage auf das
Gehäuse
mit Daten zu versehen.
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In der nachfolgenden Beschreibung
wird lediglich auf die erste Datenträgereinrichtung 14A Bezug
genommen, wobei die beschriebenen Merkmale der ersten Datenträgereinrichtung 14A auch
auf die zweite Datenträgereinrichtung 14B anwendbar
sind. Dies schließt
selbstverständlich
nicht aus, daß bei
einer Ausführung
einer Zündkerze
mit zwei Datenträgereinrichtungen
die Datenträgereinrichtungen
in Abhängigkeit
des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles in der selben Art und
Weise oder unterschiedlich ausgeführt sind.
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Die erste Datenträgereinrichtung 14A ist
vorliegend wie vorbeschrieben als ein ringförmig ausgeführtes Bauteil ausgebildet,
das den Isolator 12 in Umfangsrichtung umgibt und an seiner
dem Isolator 12 abgewandten Seite 15 mit optisch
lesbaren Daten, d. h. mit für
eine Bedienperson oder für
ein Lesegerät lesbaren
Informationen, ausgeführt
ist.
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Des weiteren ist die Datenträgereinrichtung 14A aus
einem elastischen Kunststoffkörper
ausgebildet, dessen Innendurchmesser in Umfangsrichtung geschlossen
und reversibel vergrößerbar ausgeführt ist
und der über
den Isolator 12 in seine in der Figur dargestellte Montageposition
führbar
ist. Die Datenträgereinrichtung 14A rastet
dabei in der dargestellten Art und Weise in eine umlaufende Nut
eines gerippten Bereiches 16 des Isolators 12 ein,
wodurch die Datenträgereinrichtung 14A gegen
ein selbsttätiges
Lösen von
der Zündkerze 1 gesichert ist.
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Dies wird dadurch erreicht, daß die Datenträgereinrichtung 14A in
montiertem Zustand derartige Eigenspannungen in Umfangsrichtung
aufweist, daß sie
fest an dem Isolator 12 anliegt und zusätzlich durch die Anordnung
der Datenträgereinrichtung 14A in
der Nut des gerippten Bereiches 16 gegen ein selbsttätiges Lösen von
dem Isolator gesichert ist.
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Bei einer alternativen Ausführung des
Gegenstandes der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Datenträgereinrichtung
wenigstens teilweise in Aussparungen des Isolators und/oder des
Gehäuses
eingreift, so daß ein
selbsttätiges
Lösen bzw.
ein Abrutschen von der Zündkerze 1 in
axialer Richtung wirksam vermieden wird.
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Weiter kann es auch vorgesehen sein,
daß der
Isolator und/oder das Gehäuse
mit Vorsprüngen ausgeführt ist,
welche wiederum in Aussparungen der Datenträgereinrichtung eingreifen,
womit eine Sicherung gegen ein Lösen
bzw, ein Abstreifen der Datenträgereinrichtung
von der Zündkerze
erreicht wird.
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Ein Außendurchmesser der Datenträgereinrichtung 14A ist
derart gewählt,
daß ein über den
Anschlußkontakt 13 und
den Isolator 12 bis hin zum Werkzeugansatz 3 aufzusteckender
Kerzenanschluß problemlos
auf die Zündkerze 1 aufsteckbar
ist und die Datenträgereinrichtung 14A dabei
nicht beschädigt
wird.
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Die Datenträgereinrichtung 14A ist
vorliegend als ein Kunststoffspritzgußteil ausgeführt, welches
während
des Spritzverfahrens ohne zündkerzenspezifische
Daten bzw. Informationen an der Außenseite 15 ausgeführt wird.
Unter zündkerzenspezifischen
Daten ist unter anderem eine sogenannte Typformel, in der alle Zündkerzenmerkmale
zur Kennzeichnung eines Zündkerzentyps
aufgeführt sind,
zu verstehen.
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Alternativ hierzu kann es auch vorgesehen sein,
daß die
Datenträgereinrichtung
während
des Spritzgießens
mit bestimmten Daten, d. h. mit einer Beschriftung, an der Außenseite 15 ausgeführt wird, wobei
die zündkerzenspezifischen
Daten sowie Fertigungsinformationen, wie ein Fertigungszeitpunkt sowie
eine Chargenkennzeichnung, am Ende einer Montage der Zündkerze
auf der Datenträgereinrichtung
mittels an sich bekannter Druckverfahren oder Einprägverfahren
komplettiert werden.
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Alternativ zu einer als geschlossener
Ringkörper
ausgeführten
Datenträgereinrichtung
kann es bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung des Gegenstandes nach
der Erfindung vorgesehen sein, daß die Datenträgereinrichtung
als ein ge schlitzter Federring ausgeführt ist, der über den
Isolator und/oder das Gehäuse
in seine endgültig
montierte Position an der Zündkerze,
d. h. in die Nut des gerippten Bereiches 16 oder des Schrumpfeinstiches 8 des
Gehäuses 2,
führbar
ist. Dabei kann der Federring aus Kunststoff, aus Metall bzw. Blech
oder einem anderen geeigneten Material ausgeführt sein.
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Eine weitere alternative Ausführungsform der
Datenträgereinrichtung
stellt eine zweiteilige Ausführung
der Datenträgereinrichtung
dar, wobei die beiden wenigstens annähernd halbringförmig ausgeführten Teile
der Datenträgereinrichtung
während
der Montage an dem Isolator und/oder dem Gehäuse derart miteinander verbunden
werden, daß ein selbsttätiges Lösen der
Datenträgereinrichtung
von dem Isolator und/oder dem Gehäuse unterbunden ist.
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Bei der geteilten Ausführung der
Datenträgereinrichtung
kann die Verbindung der beiden halbringförmig ausgeführten Teile über an sich
bekannte thermische Verbindungsverfahren, Verkleben oder auch durch
mechanische Verbindungsarten, wie beispielsweise geeignete einrastende,
formschlüssige Verbindungen,
vorgesehen sein.
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Um eine Beschädigung einer auf der Oberfläche des
Isolators 12 angeordneten eingebrannten Glasur sowie der
nichtbeschichteten Oberfläche
des Gehäuses 2 zu
vermeiden, kann es vorgesehen sein, daß die Datenträgereinrichtung
auf dem Isolator und/oder dem Gehäuse aufgeschrumpft wird. Dies kann
beispielsweise in Form einer nach der Montage durchgeführten Wärmebehandlung
der Datenträgereinrichtung
erfolgen, die eine permanente Reduzierung des Durchmessers der Datenträgereinrichtung zur
Folge hat.
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Alternativ kann der Montage auch
eine Erwärmung
der Datenträgereinrichtung
vorgeschaltet sein, die zu einer temporären Vergrößerung des Innendurchmessers
der Datenträgerreinrichtung
führt, um
die Datenträgereinrichtung
einfacher montieren zu können.
Ein anschließendes
Abkühlen
der Datenträgereinrichtung
führt zu
einer Reduzierung des Durchmessers der Datenträgereinrichtung, wodurch in
montiertem Zustand der Datenträgereinrichtung die
zur Sicherung gegen selbsttätiges
Lösen von
der Zündkerze 1 gewünschten
Eigenspannungen in der Datenträgereinrichtung
vorliegen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
der Datenträgereinrichtung
ist es vorgesehen, daß die
Datenträgereinrichtung
an den Isolator und/oder das Gehäuse
angespritzt oder um diese als geschlossener Ringkörper gespritzt
wird und jeweils während
des Spritzvorganges sowie am Ende einer Montage der Zündkerze
in bereits an dem Isolator und/oder dem Gehäuse angebrachten Zustand über die
vorgenannten Aufbringungsverfahren mit den gewünschten optisch lesbaren Daten
versehen wird.
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Darüber hinaus ist es auch möglich, daß die Datenträgereinrichtung
ein wenigstens annähernd
an die Kontur des Isolators und/oder des Gehäuses angepaßtes und mit dem Isolator und/oder
dem Gehäuse
fest verbundenes Bauteil ausgeführt
ist, das vorzugsweise an den Isolator und/oder das Gehäuse angespritzt
oder durch Aufkleben mit diesem fest verbunden ist, wobei das Bauteil
mit den vorbeschriebenen, z. B. für eine Bedienperson lesbaren
Daten ausgeführt
ist. Die Daten können
auch bei diesen Ausführungsformen
der Datenträgereinrichtung
zu beliebigen Zeitpunkten während
eines Fertigungsprozesses der Zündkerze
auf der Datenträgereinrichtung angebracht
werden.
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Bezug nehmend auf 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Zündkerze
im Teilschnitt dargestellt, die im wesentlichen der in 1 gezeigten Zündkerze 1 entspricht.
Die Zündkerze 1 gemäß 2 ist im Bereich 16 des
Isolators 12 im Gegensatz zu der Ausführung gemäß 1 ohne Rippen ausgeführt und weist eine sich im wesentlichen
in axialer Richtung der Zündkerze 1 über den
Bereich 16 erstreckende Aussparung 17 auf, in
der die sich ebenfalls in axialer Richtung der Zündkerze 1 erstreckende
Datenträgereinrichtung 14A angeordnet
ist.
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Diese Anordnung bzw. Ausgestaltung
der Datenträgereinrichtung 14A ermöglicht es,
die Datenträgereinrichtung 14A mit
einer wesentlich größeren Außenseite 15 als
bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
der Datenträgereinrichtung 14A auszuführen, womit
eine wesentlich größere Fläche zur
Verfügung
steht, auf der die vorbeschriebenen Daten und Informationen dargestellt
werden können.
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Die Datenträgereinrichtung 14A gemäß 2 ist vorliegend als ein
geschlossener elastischer Kunststoffring ausgeführt, welcher ausgehend von
dem Ende des Anschlußkontaktes 13 der
Zündkerze 1 über den
Isolator 12 geschoben und in der Aussparung 17 in
seiner Montageposition angeordnet ist.
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Dabei liegt es selbstverständlich im
Ermessen des Fachmannes die Datenträgereinrichtung 14A in
Abhängigkeit
des jeweilig vorliegenden Anwendungsfalles in Form einer der vorbeschriebenen alternativen
Lösungen
einer Datenträgereinrichtung an
der Zündkerze 1 auszuführen.