DE2224270B2

DE2224270B2 - Verfahren zum Herstellen von Zündkerzen für Brennkraftmaschinen und nach diesem Verfahren hergestellte Zündkerzen

Info

Publication number: DE2224270B2
Application number: DE19722224270
Authority: DE
Inventors: Klaus Kohler; Bodo Ziegler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-05-18
Filing date: 1972-05-18
Publication date: 1974-12-19
Also published as: DE2224270A1; DE2224270C3

Description

5. Zündkerze für Brennkraftmaschinen, da- 35 Lichtbogen und Laserstrahl sind für dieses Verdurch gekennzeichnet, daß sie gemäß Verfahren fahren deshalb besonders geeignet, weil damit eine nach Anspruch 1, 2 oder 3 hergestellt ist. genau gezielte Erwärmung der Seitenwand der

6. Zündkerze nach Anspruch 5, dadurch ge- Mittelelektroden-Stirnbohrung ermöglicht wird. Zur kennzeichnet, daß eine Schicht zwischen Zünd- Vermeidung von Oxidationsvorgängen im Bereich spitze (13) und Elektrode (12) aus Chromoxid 40 der erschmolzenen Seitenwand ist es zweckmäßig, besteht. wenn der Vorgang des Erschmelzens unter Schutzgas

erfolgt; als Schutzgas hat sich insbesondere Argon

bewährt.

Um einem Verschweißen von Mittelelektrode und 45 Zündspitze und damit ein Entstehen einer korrosionsanfälligen Diffusionszone entgegenzuwirken, ist

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum es in Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn Herstellen von für Brennkraftmaschinen bestimmten die Zündspitze \j; dem Erschmelzen der Stirnboh-Zündkerzen, die am zündseitigen Endabschnitt ihrer rung-Seitenwan» mit einer einem Verschweißen entElektrode, insbesondere ihrer Mittelelektrode, mit 50 gegenwirkenden s>- schichtung versehen wird, z.B. einer Zündspitze aus hochwertigem Metall, insbeson- mit einer Beschichtung aus Chromoxid,
dere aus Platin versehen sind, wobei die Zündspitze Nach diesem V«fahren hergestellte Zündkerzen

einen Endabschnitt hat, der in eine Stirnbohrung der besitzen eine nichtverlierbare Zündspitze, deren VerElektrode hineingesteckt wird, woraufhin die Seiten- bindung mit der Mittelelektrode korrosionsunempwand der Stirnbohrung derart verformt wird, daß sie 55 findlich ist.

sich formschlüssig um den Endabschnitt der Zünd- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der

spitze herumlegt. Zeichnung dargestellt und wird im folgenden be-

Bei bekannten Zündkerzen dieser Art werden die schrieben und näher erläutert; es zeigt
hochwertigen Zündspitzen durch Schweißen an der F i g. 1 eine Zündkerze mit Platinzündspitze,

Mittelelektrode befestigt. Es hat sich jedoch bei dieser 6t F i g. 2 diese Zündspitze im Mittelelektroden-End-Art der Verbindung gezeigt, daß die beim Schweißen abschnitt in vergrößertem Maßstab, und zwar im entstehende Diffusionszone zwischen Zündspitze und Längsschnitt, und

Mittelelektrode korrosionsanfälliger ist als das reine F i g. 3 die Zündspitze nach F i g. 2, jedoch vor

Mittelelektrodenmaterial; diese Feststellung konnte dem Erschmelzen des Mittelelektroden-Endabauch getroffen werden bei Zündkerzen, bei denen der 65 Schnitts.

Zündstift mit der Mittelelektrode unter Schutzgas In dem aus Stahl bestehenden Kerzengehäuse 10

verschweißt wurde. Zündkerzen mit einer solchen befindet sich ein Isolator 11 mit einer Mittelelektrode korrosionsanfälligen Schweißverbindung verlieren 12, die eine Zündspitze 13 aus Platin trägt. An der

Stirnseite des Kerzengehäuses 10 ist eine Masseelektrode 14 befestigt, die an ihrem freien Endabschnitt ebenfalls mit einer Zündspitze 15 versehen ist Die Zündspitze 13 ist mit ihrem vor der Zündfunkenstrecke abgewandten, kegelförmig verdickten Ende 16 in den zündseitigen Endabschnitt der Mittelelektrode 12 eingelassen und wird dabei form- und kraftschlüssig umfaßt; die Zündspitze 13 ist dabei mit dem Endabschnitt der Mittelelektrode 12 ganz oder im überwiegenden Maße unverschweißt, sie ist lediglieh mechanisch eingespannt. — Bei einer besonders vorteilhaften Zündkerze nach der Erfindung befindet sich zwischen der Zündspitze 13 und dem Endabschnitt der Mittelelektrode 12 noch eine Schicht (nicht dargestellt), die bei der Mittelelektroden-Her- ts Stellung ein Verschweißen zwischen Zündspitze 13 und Mittelelektrode 12 ganz oder im überwiegenden Maße verhindert; als Schicht hat sich dabei Chromoxid bewährt.

Die Fig. 3 zeigt die Mittelelektrode 12 und die ao Zündspitze 13 vor dem Verschweißen. Die Mittelelektrode 12 trägt an ihrer Stirnfläche eine Bohrung 17, in die das verdickte, in diesem Fall kegelige Ende 16 der Zündspitze 13 hineinragt; der Durchmesser der Stirnbohrung 17 entspricht etwa dem Durchmes- as ser des verdickten kegeligen Endes 16 der Zündspitze 13. Zur Fixierung der Zündspitze 13 in der Stirnbohrung 17 ist es dienlich, wenn die Seitenwand 18 der Stirnbohrung 17 etwas eingezogen wird, d. h. durch Verstemmen in Richtung zur Züntfspitze 13 hin verformt wird. Die Mittelelektrode mit der Zündspitze wird sodann in eine nicht dargestellte Spannvorrichtung aufgenommen, in der sie um ihre eigene Längsachse gedreht werden kann. Der zum Erschmelzen der Seitenwand 18 erforderliche Lichtbogen oder Laserstrahl, vorzugsweise ein Lichtbogen mit Argon als Schutzgas, wird in der mit Bezugszeichen 19 gekennzeichneten Richtung auf die Seitenwand 18 angesetzt und die Aufnahmevorrichtung für die Mittelelektrode 12 entsprechend einem ermittelten Vorschub in Umdrehung versetzt; dabei wird die Seitenwand 18 erschmolzen und um das verdickte Ende 16 der Zündspitze 13 gelegt. Nach dem Unterbrechen des Lichtbogens bzw. Laserstrahls und dem Erkalten des erschmolzenen Endabschnitts der Mittelelektrode 12 wird das verdickte Ende 16 der Zündspitze 13 form- und kraftschlüssig umfaßt. — Ein Abschrecken der warmen Zone mittels Wasser oder Wasserdampfstrahl kann von Vorteil sein.

Für den Fall, daß die Zündspitze 13 mit der obengenannten Beschichtung zur sicheren Unterbindung des Verschweißens versehen werden soll, ist eine entsprechende Vorbehandlung der Zündspitze 13 erforderlich; das Aufbringen einer solchen Schicht kann beispielsweise durch Einbrennen in die Oberfläche der Zündspitze 12 erfolgen. Ciromoxid ist als derartige Schutzschicht besonders |;ut geeignet.

Prinzipiell ist dieses Verbindungsverfahren auch für das Anbringen einer Zündspitze 15 an der Masseelektrode 14 geeignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

I 2 leicht ihre Zündspitze und führen zu unerwünschten Patentansprüche· Störungen, manchmal sogar zu erheblichen Beschä digungen des Motorzylinders bzw. -kolbens.

1. Verfahren zum Herstellen von für Brenn- Bei einer anderen bekannten derartigen Zündkerze kraftmaschinen bestimmten Zündkerzen, die am 5 wird die Zündspitze aus hochwertigem Werkstoff, zündseitigen Endabschnitt ihrer Elektrode, ins- wie z. B. Platin, an der Mittelelektrode durch Nieten besondere ihrer Mittelelektrode, mit einer Zünd- und zusätzliches Löten mit einer Gold/Nickel-Legiespitze aus hochwertigem Metall, insbesondere aus rung befestigt; hierbei gilt ebenfalls das vorstehend Platin versehen sind, wobei die Zündspitze einen über die Korrosionsanfälligkeit der Diffusionszone Endabschnitt hat, der in eine Stirnbohrung der io Gesagte, und außerdem ist der Bedarf an teurem Elektrode hineingesteckt wird, woraufhin die Platin sehr hoch.

Seitenwand der Stimbohrung derart verformt Bei einer weiteren bekannten Zündkerze mit einer

wird, daß sie sich formschlüssig um den Endab- Platin-Zündspitze wurde der eine Endabschnitt schnitt der Zündspitze herumlegt, dadurch dieser stabförmigen Zündspitze in eine Stirnbohrung g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der in die Mittelelek- 15 der Mittelelektrode durch mechanisches Zusammentroden-Stirnbohrung (17) zu stockende Endab- pressen der Stirnbohrungs-Seitenwand fixiert und geschnitt (16) der Zündspitze (13) verdickt ist und halten: aufgrund der thermischen Beanspruchung der die Verformung der Seitenwand (18) durch Er- Mittelelektrode lockert sich jedoch die Platin-Zündschmelzung mittels Lichtbogen oder Laser-Strahls spitze nach relativ kurzer Gebrauchsdauer der Zünderfolgt, und daß Maßnahmen getroffen sind, die 20 kerze, wodurch die erforderliche definierte Funkenein Verschweißen der Berührungsflächen von strecke der Zündkerze beeinträchtigt wird.
Zündspitze (13) und Elektrode (12) ganz oder im Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,

überwiegenden Maße verhindern. ein Verfahren zum Herstellen von Zündkerzen bzw.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Zündkerzen zu entwickeln, die diese vorgenannten kennzeichnet, daß der Lichtbogen bzw. Laser- »5 Nachteile nicht aufweisen.

strahl (19) unter einem Schutzgas steht. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gelöst, daß der in die Mittelelektroden-Stirnbohrung gekennzeichnet, daß die Zündspitze (13) vor dem zu steckende Endabschnitt der Zündspitze verdickt Erschmelzen der Stirnbohrung-Seitenwand (18) ist und die Verformung der Seitenwand durch Ermit einer einem Verschweißen entgegenwirken- 30 Schmelzung mittels Lichtbogen oder Laser-Strahls den Beschichtung versehen wird. erfolgt und daß Maßnahmen getroffen sind, die ein

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- Verschweißen der Berührungsflächen von Zündkennzeichnet, daß zur Beschichtung der Zünd- spitze und Elektrode ganz oder im überwiegenden spitze (13) Chromoxid verwendet wird. Maße verhindern.