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Einleitung
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Diese Patentanmeldung betrifft ein neues Verfahren zum Koppeln und Anordnen von Dioden in einer Zündkerze für Verbrennungsmotoren.
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Es ist bekannt, dass eine Diode die Erzeugung eines Funken, der zum Zünden der Luft-/Kraftstoff-Mischung, die von dem Motor verbrannt wird, verwendet wird, positiv beeinflusst. Die Grundstruktur der betroffenen Zündkerze ist aus dem Stand der Technik bekannt, und zwar aus der Patentanmeldung PI-1103943-4, eingereicht am 13. September 2011 im Namen des Anmelders der vorliegenden Anmeldung.
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Die hier beschriebene Zündkerze unterscheidet sich bereits dadurch von anderen üblichen Zündkerzen, dass die Zündkerze innerhalb ihrer Struktur eine Diode umfasst, die die Funktion hat, die Bedingungen einer Energieübertragung zu verbessern, die durch den Körper der Zündkerze stattfindet, und zwar von einem Anschluss (der Anschluss, an dem der Zündkerzendraht befestigt ist) bis zur Zentralelektrode (wobei es sich um das "Gegenüber" handelt, das in den inneren Teil der Verbrennungskammer eingesetzt ist). Aufgrund weiterer Nachforschungen, und inspiriert von der Intention, sein vorheriges Patent ständig zu verbessern, offenbart der Erfinder diese Anmeldung, bei welcher die Unterschiede und Innovationen in der Tatsache bestehen, dass die Diode, bei dieser Anmeldung, mit zwei konischen Kontakten an dem Anschluss und dem Kern der Hauptelektrode fixiert und befestigt ist, wobei die Kontakte mit einer zentralen Ausnehmung versehen sind und wobei einer der konischen Kontakte eine integrierte Feder umfasst. Es wird ferner die Verwendung eines rohrförmigen Distanzstückes vorgeschlagen, um die Verwendung von Dioden mit unterschiedlichen Durchmessern und Längen zu ermöglichen, so dass die Dioden innerhalb der Ausnehmung in dem keramischen Isolator korrekt angeordnet sind.
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Somit ermöglicht die vorliegende Patentanmeldung die Installation von Dioden unterschiedlicher Länge und Durchmesser und mit unterschiedlichen elektrischen Charakteristika und Herstellungsverfahren innerhalb einer Zündkerze, was die Herstellung von Zündkerzen mit unterschiedlichen Charakteristika und ebenso die Verwendung von Dioden mit gleichen Charakteristika, aber Größenabweichungen, ermöglicht.
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Stand der Technik
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Zündkerzen sind elektrische Komponenten bzw. Bauteile, die über ein flexibles Kabel mit der Quelle eines elektrischen Impulses verbunden sind, wobei das Kabel bei einem Ende einen Anschluss (Glühkerze/glow plug) aufweist, der mit dem Zündkerzenanschluss selber verbunden werden kann.
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Das gegenüberliegende Ende der Zündkerze umfasst einen Anschluss, der mit einem Außengewinde versehen ist, das in einer Öffnung befestigt werden kann, die ein ähnliches Gewinde aufweist, welches in bzw. von einem Motorblock bereitgestellt wird, und zwar in unmittelbarer Beziehung zu einem Zylinder, wobei dieser Anschluss auf das Ende verschraubt ist, bei welchem die den Funken erzeugende Elektrode angeordnet ist, wann immer die Zündkerze elektrisch mit dem elektrischen Puls versorgt wird.
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Allgemein gesagt werden die grundlegenden Charakteristika der Zündkerzen im Prinzip durch die Art des verwendeten Materials und durch die Lücke bei und das Design der Elektrode, die verwendet wird, bestimmt.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, ein Zündkerzenkabel mit einer Diode zu versehen, die die Aufgabe hat, die Bedingungen für den der Zündkerze bereitgestellten Strom zu verbessern, was eine bessere Leistung der Zündkerze bedingt und daher die Leistungs-Charakteristika des Motors verbessert, die in direkter Beziehung zu der Effizienz stehen, mit welcher das das Luft-/Brennstoff-Gemisch verbrennt.
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Die bekannte Art der Befestigung einer Diode an dem Zündkerzenkabel umfasst die Verwendung von Gummisteckern, welche darauf abzielt, die elektrischen Kontaktpunkte zwischen dem Stecker und dem Kabel selber zu schützen, wobei diese Art von Stecker ebenfalls verwendet wird, um den Verbindungsbereich zwischen dem Kabel und dem Anschluss der Zündkerze zu schützen.
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Unabhängig von dem effektiven Grad der Leistungssteigerung, der durch die Verwendung der Diode erreicht wird, hat die üblicherweise verwendete Art der Befestigung zum Einfügen solcher Komponenten den Nachteil, dass dadurch das Auftreten von Punkten oder Regionen, bei denen das Phänomen des Leckstroms auftritt, ermöglicht wird, wobei solche Phänomene vollständig verhindert werden müssen, nicht nur weil dadurch die Effizienz in Bezug auf die Energie verloren geht, die zu der Zündkerze übertragen wird, sondern auch aufgrund der Tatsache, dass es eine mögliche Quelle für einen Unfall darstellt, wenn ein Kabel mit einem solchen Fehler gehandhabt wird, während der Motor in Betrieb ist.
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Aufgrund der dargestellten Tatsachen hat der Erfinder auch eine Reihe von Lösungen erarbeitet, die darauf abzielen, effiziente Maßnahmen bereitzustellen, eine Diodeneinheit in den Energieversorgungskreis zu integrieren, welcher die Zündkerze erreicht, wobei solche Lösungen insbesondere in den Patentanmeldungen PI 1003129-4 "Verfahren zum Befestigen von Dioden in Zulieferkabeln für Verbrennungsmaschinen", angemeldet am 26. August 2010, "Anschluss für suppressive Zündkerzenkabel und Verfahren zum Herstellen eines Anschlusses für suppressive Zündkerzenkabel", angemeldet am 15. Dezember 2010 (ohne Anmeldenummer bisher), "Anschluss für suppressive Zündkerzenkabel", angemeldet am 15. Dezember 2010 (ohne Anmeldenummer bisher), und "Glühkerze für den Anschluss einer Zündkerze von Verbrennungsmotoren", angemeldet am 6. Mai 2011 (ohne Anmeldenummer bisher) behandelt sind.
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Allgemein gesprochen liefern die oben genannten Patentanmeldungen eine bessere Leistung als vorherige Lösungen, die für jeden der Gegenstände zum Stand der Technik gehören, obgleich dies nicht den Wunsch des Erfinders verringert hat, nach anderen, gleichwertig innovativen Lösungen zu suchen.
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Die zuvor entwickelten Lösungen beziehen sich auf die Integration einer Diodeneinheit in ein Zündkerzenkabel, eine Glühkerze, und ebenfalls auf die Aufnahme einer Diodeneinheit in die innere Struktur einer Zündkerze.
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Aufgaben
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Der Erfinder begann, basierend auf seinen bekannten Produkten, welche bereits eine Reihe von Vorteilen verglichen mit üblichen Zündkerzen haben, wozu es gehört, intern mit einer Diodeneinheit zu zählen, sich auf eine Erhöhung bezüglich der Leistungssteigerung bei der Verbrennung der Luft/Brennstoff-Mischung zu verlassen. Die Zündkerze stellt die Diodeneinheit dar, die direkt mit der internen Schaltung der Zündkerze verbunden ist, wobei die Diodeneinheit bei einem Punkt zwischen dem Anschluss, der das entsprechende Zündkerzenkabel aufnimmt, und der Elektrode, welche den Ort darstellt, wo die Erzeugung des Funkens stattfindet, angeordnet ist. Durch Fortsetzen seiner Forschung wollte der Erfinder Zündkerzen mit neuen Charakteristika bzw. Eigenschaften bereitstellen.
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Die vorliegende Patentanmeldung beschreibt den Einbau bzw. das Befestigen von Dioden mit unterschiedlichen Durchmessern, Längen, Herstellungsprozessen und Materialen, die zum Konfektionieren verwendet wurden, und zwar gemäß den für jede Zündkerze erforderlichen elektrischen Charakteristika. Um zu gewährleisten, dass bei jedem Typ von hergestellter Zündkerze die Verbindung zwischen der Diode, dem Zündkerzenanschluss und dem Elektrodenkern sichergestellt ist, werden zwei Kontakte verwendet: ein konischer konkaver Kontakt "A" bei dem Bereich des Anschlusses der Zündkerze, der in die Ausnehmung des thermischen Isolators eingeführt ist, und ein konischer konkaver Kontakt "B" mit einer integrierten Feder, welche den Kontakt zwischen der Diode und dem Kern der Hauptelektrode bereitstellt. Der konische konkave Kontakt "B" hält, als Resultat der Federkraft, die Diode zwischen den beiden konischen konkaven Kontakten "A" und "B", und stellt dadurch die Wirksamkeit des elektrischen Kontaktes sicher und ermöglicht den Einbau von Dioden mit unterschiedlicher Länge. Dies ermöglicht ferner einen wirksamen Einbau, auch wenn es geringe Längenunterschiede gibt, die aus dem Herstellungsprozess der Diode resultieren.
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Gemäß der vorliegenden Patentanmeldung wird ferner das Auftreten von Größenunterschieden bei der Herstellung von Dioden des gleichen Models durch die Verwendung der in dem Anschluss "B" integrierten Feder kompensiert.
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Die vorliegende Patentanmeldung sieht ferner die optionale Verwendung eines rohrförmiges Distanzstück zum Kompensieren von Durchmesserabweichungen bei Dioden mit unterschiedlichen Charakteristika, Modellen und/oder unterschiedlichen Herstellungsverfahren vor, wodurch die zentrierte Anordnung in Bezug auf die Ausnehmung in dem thermischen Isolator sichergestellt ist.
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Es ist ein Ausführungsbeispiel vorgesehen, bei welchem die Funktion des Anschlusses mit Feder bei zumindest einem Ende der Diode vorgesehen ist, welches als Feder ausgebildet ist und darüber hinaus ein Kontaktende darstellt. Auf diese Weise hat die Diode selber die Aufgaben eines Kontaktes und einer Feder.
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Dadurch werden einige Vorteile erreicht, auch im Vergleich mit der zuvor von dem Erfinder vorgeschlagenen Zündkerze, da die vorliegende Patentanmeldung die Herstellung von Zündkerzen mit unterschiedlichen elektrischen und funktionalen Charakteristika ermöglicht, und zwar aufgrund der Verwendung von Dioden unterschiedlicher Art und Abmessung, aber ohne die Notwendigkeit einer Änderung der Abmessungen sämtlicher anderer Bauteile der Zündkerze, wodurch die Herstellung optimiert wird und die Herstellungskosten vermindert sind.
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Die erfindungsgemäße Zündkerze kann wie sämtliche zuvor beschriebene Modelle (und Spezifikationen) für eine große Auswahl von zur Zeit verwendeten Verbrennungsmotoren hergestellt werden.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Zur Vervollständigung der Beschreibung und zum Erlangen eines besseren Verständnisses der Eigenschaften dieser Patentanmeldung und unter Bezugnahme auf eine bevorzugte praktische Ausführungsform werden mehrere Figuren beschrieben, in denen beispielhaft, aber nicht beschränkend, das Folgende dargestellt ist:
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1 zeigt eine vordere Schnittansicht der Zündkerze;
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2 zeigt eine detaillierte Ansicht des in 1 mit "X" markierten Bereichs; und
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3 zeigt eine Draufsicht der Variante, bei welcher zumindest ein Ende der Diode als Feder ausgebildet ist.
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Gemäß den beschriebenen Figuren betrifft die vorliegende Patentanmeldung "Zündkerze für Verbrennungsmotoren, aufweisend eine Diode" eine Zündkerze für Verbrennungsmotoren, wobei die Zündkerze allgemein mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist.
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Der generelle Aufbau der Zündkerze 1 wurde nicht wesentlich geändert. Diese umfasst einen üblichen Kern 3, welcher sich durch einen Keramikkörper 4 erstreckt, welcher als ein Isolator wirkt, wobei um den unteren Abschnitt 5 des Keramikkörpers 4 ein Sechskant(-Anschluss) vorgesehen ist, der einen mit einem Gewinde ausgerüsteten Kopf 7 aufweist, aus welchem die Elektrode 9 herausragt.
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Anhand von 1 kann man feststellen, dass die Diode 2 (lediglich schematisch dargestellt) zwischen zwei konischen konkaven Kontakten befestigt ist, und zwar einem konischen konkaven Kontakt "A" bei dem Bereich des Anschlusses der Zündkerze, der in die Öffnung des thermischen Isolators angeführt ist, und einem konischen konkaven Kontakt "B" mit einer integrierten Feder M, welche den Kontakt zwischen der Diode und dem Kern der Hauptelektrode bereitstellt. Als Resultat der Komprimierung der Feder M hält der konische konkave Kontakt "B" die Diode 2 gedrückt zwischen den beiden konischen konkaven Kontakten "A" und "B", was die Funktionsfähigkeit des elektrischen Kontaktes sicherstellt und den Einbau von Dioden unterschiedlicher Länge ermöglicht. Es ermöglicht ferner einen effizienten Einbau, auch wenn es einen geringen Längenunterschied gibt, welcher auf dem Herstellungsprozess der Diode beruht. Die konischen konkaven Kontakte und die Dioden befinden sich zwischen zwei Abschnitten des Kerns 3, die folglich innerhalb des Keramikkörpers 4 der Zündfeder 1 angeordnet sind.
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2, welche eine Vergrößerung des mit dem Pfeil X gekennzeichneten Details von 1 ist, ermöglicht es, auf eine schematische Weise die Elektrode, den konischen konkaven Kontakt "A", die Diode 2, den konischen konkaven Kontakt "B", die integrierte Feder M, die Hauptelektrode und das rohrförmige Distanzstück E, dort wo die Diode 2 ist, exakt darzustellen.
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3 veranschaulicht eine Variante, bei der die Funktion des Anschlusses mit Feder bei zumindest einem Ende der Diode 2' integriert ist, wobei das zumindest eine Ende wie eine Feder M‘ mit einem Kontaktende C ausgebildet ist, wobei ein solcher Kontakt C auch bei dem gegenüberliegenden Ende der Diode 2‘ dargestellt ist.
