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Verfahren zum Herstellen von Gleitfunkenzündkerzen Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zum Herstellen von Gleitfunkenzündkerzen, deren ringförmige Zündstrecke
zwischen der Außenkante einer die Längsbohrung des Kerzengehäuses isoliert durchsetzenden
Mittelelektrode und der ihr gegenüberstehenden Innenkante einer die Mittelelektrode
umschließenden zweiten Elektrode angeordnet und dabei durch die Oberfläche einer
aus wärmebeständigem, elektrisch nichtleitendem Stoff bestehenden Ringzone begrenzt
ist.
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Die bekannten Zündkerzen dieser Art benötigen eine gegenüber Hochspannungszündkerzen
mit freiliegendem Zündspalt wesentlich niedrigere Betriebsspannung und dementsprechend
größere Stromstärken. Da bei Gleitfunkenkerzen der durch die Konstruktion einmal
festgelegte Zündabstand im allgemeinen nicht mehr verändert werden kann, kommt es
besonders darauf an, sämtliche an der Zündstrecke beteiligten Stoffe möglichst abbrandfest
und insbesondere spaltfrei zu einer kompakten Baueinheit zu vereinigen. Diese Forderung
läßt sich bei den bisher bekannten Kerzen nur unter erheblichen Schwierigkeiten
erfüllen. Es sind zwar auch solche Gleitfunkenkerzen bekannt, deren Zündstrecken
als solche zunächst vorgefertigt und erst danach in das Kerzengehäuse eingebaut
werden, jedoch ist durch die getrennte Fertigung solcher Elektrodeneinheiten trotz
erhöhten baulichen Aufwands noch mit Toleranzen bei den übrigen Kerzenteilen zu
rechnen, selbst wenn man folgende Maßnahmen anwendet. Man baut entweder die Zündstrecke
als solche oder auch die ganze Zündkerze einschließlich der Zündstrecke zusammen.
Hierauf werden die zündseitigen Stirnflächen der Zündstrecke oder des gesamten Kerzenkörpers
so weit heruntergeschliffen, bis eine ebene Stirnfläche entsteht. In dieser Stirnfläche
bildet dann die eigentliche Gleitfunkenstrecke eine Ringzone, zu deren beiden Seiten
sich die gleichfalls ringförmigen Metallzonen erstrecken, welche sich beim Abschleifen
der Stirnfläche aus den metallischen Halteteilen des Gleitfunkentrennkörpers ergeben.
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Die betreffenden Bauteile sind an ihren zündseitigen Enden durch Lichtbogenschweißung
oder sonstwie befestigt sowie anschlußseitig mit den übrigen Teilen der betreffenden
Gleitfunkenkerze konstruktiv vereinigt. Eine Fertigung dieser Art macht also die
Einhaltung enger Toleranzen noch nicht entbehrlich und deshalb keine für die Massenherstellung
von Gleitfunkenkerzen befriedigende Herstellungsweise möglich.
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Um eine solche ohne die genannten Nachteile und Schwierigkeiten zu
erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß eine metallische, die herzustellenden
Zündkanten stofflich mit einschließende, die spätere Raumform der zündseitigen Elektrodenflächen
bereits festlegende und die vorgesehene nichtleitende Ringzone zunächst überdeckende
Hülle mit dem nichtleitenden Stoff, diesen spaltfrei umschließend, zu einem festen
Verbundkörper vereinigt wird, von dessen Oberfläche dann mindestens das Metall der
Hülle im Bereich der vorgesehenen Ringzone spanabhebend entfernt und schließlich
der Verbundkörper mit seinen beiden auf diese Weise voneinander getrennten, die
Zündkanten bildenden Metalloberflächen unmittelbar in der Zündkerze eingespannt
wird.
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Der Verbundkörper kann durch Metallisieren eines vorgefertigten Keramikkörpers
oder durch Ausgießen einer entsprechenden Metallform mit keramischer Schmelze vorgefertigt
werden.
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Weitere Vorteile, die sich beim erfindungsgemäßen Verfahren für die
Gestaltung der inneren und äußeren Metallringzone eines Gleitfunkenzündkörpers ergeben,
sind in der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen von Zündkerzen erläutert.
Es zeigt F i g. 1 das erste Beispiel im Längsschnitt, F i g. 2 im Schnitt drei Herstellungsstufen
des Verbundkörpers nach F i g. 1, F i g. 3 das zweite Beispiel im Teilschnitt, F
i g. 4 einen Schnitt durch Rohrkörper zur Herstellung mehrerer Verbundkörper nach
F i g. 1 und 2, F i g. 5 eine gegenüber F i g. 4 vereinfachte Herstellungsform,
F i g. 6 den Verbundkörper des dritten Beispiels im Schnitt,
F i
g. 7 den entsprechenden Verbundkörper des vierten Beispiels.
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Die Zündkerze 1 nach F i g. 1 ist eine Gleitfunkenkerze, deren Kerzenisolator
2 in üblicher Weise im Kerzengehäuse 3 eingespannt ist und mit seinem brennraumseitigen
Endabschnitt 2' gegen einen erfindungsgemäß hergestellten Verbundkörper 4' drückt,
der mit seiner äußeren metallischen Seitenfläche 5 gegen eine entsprechende Innenringschulter
3' des Kerzengehäuses 3 gepreßt ist. Die innere metallische Seitenfläche des Verbundkörpers
4' wird in Kerzenrichtung kontaktgebend festgespannt durch den kegelförmigen Kopf
9' eines Haltebolzens 9, dessen anschlußseitiger Kopf 9" in einer elektrisch leitenden
Glasschmelzmasse 6 eingebettet ist. Anschlußseitig ist in die Glasschmelzmasse 6
der mit Gewinderillen versehene Endabschnitt 7 der Mittelelektrode
8
eingebettet. Am Fuß der Kerze 1 auf der Unterseite des Verbundkörpers 4'
befindet sich eine aus elektrisch nichtleitendem Stoff bestehende Ringzone 10, die
als Gleitfunkenstrecke zwischen dem Massepotential des Gehäuses 3 und dem Zündpotential
des Anschlußbolzens 8 eingeschaltet ist.
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Die Herstellung des Verbundkörpers 4' erfolgt in drei Einzelstufen.
In der ersten, in F i g. 2 a dargestellten Stufe, wird zunächst der Innenraum einer
Metallform 25 in Gestalt eines nach oben hin offenen und sich nach unten zu konisch
verjüngenden Ringnapfes in der durch den Pfeil 20 angedeuteten Richtung mit geschmolzenen,
nichtleitenden Metalloxiden 24, hauptsächlich Aluminiumoxid, ausgegossen. Anschließend
wird an das Erstarren der Schmelze 24' die ringförmige Auflagezone
25' des Napfes 25, wie F i g. 2 b zeigt, so weit abgeschliffen, bis die abgeschliffene
Fläche des Verbundkörpers 4
eine ebene, von zwei metallischen Elektrodenringkanten
26' und 27' eingeschlossene nichtleitende Ringzone 10 bildet. Außerdem wird auch
die Eingußseite des Verbundkörpers 4, wie F i g. 2 c zeigt, plangeschliffen. Der
fertige Verbundkörper 4' wird dann durch den kegelförmigen zylindrischen Kopf 9'
des Haltebolzens 9 in das Kerzengehäuse hineingezogen. Der anschlußseitige Kopf
9" des Haltebolzens erhält im eingebauten Zustand seineendgültige Nietform.
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Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 steht wie beim ersten
Beispiel der Elektrodenverbundkörper 34 nur mit seiner inneren Metallringfläche
36 über den Kopf 39' eines Haltebolzens 39 mit der Mittelelektrode in elektrisch
leitender Verbindung, während im Gegensatz zum ersten Beispiel seine durch die Ringzone
30 getrennte äußere Metallringfläche 35 elektrisch isoliert in einer entsprechenden
Ausnehmung des Kerzenisolators 2" angeordnet ist. Die elektrisch isolierte Metallringfläche
35 bildet also einmal zusammen mit der Mittelelektrodenringfläche 36 eine Gleitfunkenstrecke
30 und zum anderen gegenüber den in den Außenrand des Kerzengehäuses 33 nach
einwärts gedrückten Abschnitten 37
eine Hochspannungs-Zündfunkenstrecke 31.
Bei diesem Beispiel sind somit zwei verschiedenartige Funkenstrecken zueinander
in Serie geschaltet.
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In F i g. 4 ist ein Schnitt durch einen Rohrkörper 44 für die vereinfachte
Massenherstellung mehrerer Verbundkörper ähnlich F i g. 2b dargestellt. Hierzu wird
in zwei sich einander umschließende, in ihren Durchmessern entsprechend gewellte
Rohrhülsen 41 und 42 in der durch den Pfeil 40 angedeuteten Richtung
zunächst Isolierstoffschmelze eingegossen. Nach dem Erstarren der Schmelze wird
der entstandene Verbundkörper durch die mit 43 angedeuteten Schneidvorrichtungen
an den strichpunktiert markierten Stellen in einzelne Strangabschnitte nach Art
des in F i g. 2 c dargestellten Verbundkörpers 4' zerschnitten. Eine besonders vorteilhafte
Verbesserung des mit Hilfe von F i g. 4 beschriebenen und zur Massenherstellung
geeigneten Verfahrens zeigt F i g. 5, wobei zwischen die Metallrohrkörper 51 und
52 in der durch den Pfeil 50 angedeuteten Richtung Schmelze hineingefüllt wird und
der Verbundkörper 54 anschließend durch die Schneidvorrichtungen
53
in einzelne Strangabschnitte zerschnitten wird. Der wesentliche Unterschied
des in F i g. 5 umrissenen Verfahrens gegenüber dem nach F i g. 4 besteht darin,
daß dadurch Verbundkörper mit ihren oberen bzw. unteren Stirnflächen wechselseitig
aneinanderliegend erzeugt werden, wodurch sich eine wesentlich vereinfachte Formgebung
der Rohrhülsen 51 und 52 ergibt.
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Das dritte Beispiel nach F i g. 6 zeigt nur den Verbundkörper 64 einer
ähnlich F i g. 1 aufgebauten Gleitfunkenkerze, der sich dadurch auszeichnet, daß
an seine nichtleitende Ringzone 60 einerseits die durch den- Haltebolzen 69 eingespannte
innere Metallringfläche anschließt, während auf der äußeren Metallringfläche 65
eine ringförmige, konzentrische zur Drehachse verlaufende Dichtkante 66 hervortritt,
mit welcher der Verbundkörper auch gasdicht gegen eine entsprechende Auflageschulter
des Kerzengehäuses eingespannt wird. In ähnlicher Weise läßt sich der Verbundkörper
74 des vierten Beispiels nach F i g. 7 mit der nichtleitenden Ringzone 70 gasdicht
im Kerzengehäuse einspannen. Hierzu ist in der äußeren Metallringfläche 75 des Verbundkörpers
74 eine ringförmige Nut 76 vorgesehen, die so bemessen ist, daß ein Dichtring 77
darin einrasten kann. Die beiden Beispiele nach F i g. 6 und 7 vereinfachen den
Zusammenbau einer Gleitfunkenkerze dadurch, daß sie die Isolatorabdichtung 11 überflüssig
machen, die beim Beispiel nach F i g.1 zwischen dem Isolator 2 und dem Gehäuse 3
erforderlich ist.