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Zündkerze, insbesondere für Verbrennungsmotoren Die Erfindung bezieht
sich auf die Zündung von festen oder flüssigen Kraftstoffgemischen, die zerstäubt
und mit Luft oder Sauerstoff vermischt sind, und insbesondere auf die Zündung der
explosiven Gasmischung in Zwei- und Viertakt-Verbrennungsmotoren, die im Automobil-
und Motorradbau, im Schiffs- und im Flugzeugbau sowie in anderen Bereichen der Industrie
eingesetzt werden.
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Die bekannten und gebräuchlichen Vorrichtungen für die Zündung von
Kraftstoff-Luft- oder Kraftstoff-Sauerstoff-Gemischen durch Hochspannungsentladung
zwischen den Elektroden, allgemein Zündkerzen genannt, bestehen im wesentlichen
aus vier Komponenten: der Mittelelektrode, dem Isolator, dem Kerzengehäuse aus Metall
und der Masseelektrode.
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Die Mittelelektrode ist das Leitelement der Hochspannung, die an
die Kerze anyelegt wird. Der Isolator hat die Aufgabe, die an die Mittelelektrode
angelegte Hochspannung zu isolieren.
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Der mit der Mittelelektrode ausgerüstete Isolator ist mit dem metallenen
Kerzengewinde verbunden, welches eine dreifache Aufgabe hat: es gestattet das Festschrauben
der Kerze in dem Motor, bildet einen Massenkontakt, welcher die Hochspannungsentladung
ermöglicht und gewährleistet eine Wärmeableitung an den Zylinder, an dem ein Kühlsystem
vorgesehen ist. Der Zündfunke wird durch die llochspannungsentladung zwischen der
Mittelelektrode und einer weiteren Elektrode erzeugt, die mit der Masse verbunden
ist und aus diesem Grund Masseeletrode genannt wird.
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Der mit seiner Mittelelektrode ausgerüstete Isolator wird durch thermoelektrische
und mechanische Einsetzverfahren in das Metallgehäuse montiert.
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Unabhängig vom Wert der dielektrischen Spannungsfestigkeit des Isolators,
d.h. mit anderen-Worten, seinem spezifischen Isoliervermögen, weist der Isolator
schwache Stellen auf, an denen seine Dicke unzureichend ist.
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Dies ist auf die Hauptabmessungen der metallenen Kerzengehäuse zurückzuführen,
die auf die Normabmessunyen der Gewindelöcher der Motoren abgestimmt sein müssen.
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Nach einer bestimmten Betriebsdauer kommt es häufig vor, daß die
Isolierkraft an diesen schwachen Stellen versagt unu daß die Hochspannung den Isolator
dort durchschlägt. In diesem Fall werden Mittelelektrode und Metallgehäuse durch
den Isolator hindurch kurzgeschlossen und die Spannung an den Elektroden reicht
nicht mehr aus, um eine einwandfreie Zündung zu gewährleisten. Die Folge sind Fehlzündungen,
die sich durch Leistungsverlust, ruckweisen Betrieb, übermaßigen Brennstoff-Verbrauch
und erhebliche Luftverschmutzuny bemerkbar machen.
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Die thermo-mechanischen Verfahren zur Montage des Isolators in das
Kerzengehäuse sind, wenn auch einfach und wirtschaftlich, so doch unvollkommen,
da während des Einsetzens in einen inneren Dichtungsring oder auch ohne Dichtung
Risse oder Anrisse, ja sogar brüche am Isolator entstehen können, die bei der Herstellung
nur schwer festzustellen sind und die beim Temperaturanstieg in dem Motor schwere
Folgen haben können.
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Darüber hinaus werden bei diesen L4ontageverfahren Isolator und
Metallgehäuse
nur auf sehr begrenzten Flächen miteinander in Berührung gebracht, denn die Zentrierung
des Isolators im Kerzengeliäusc ist sehr schwierig, und meistens wird keine direkte
Berührung hergestellt; dies ist der Grund, weshalb niemals eine optimale Wärmeableitung
erreicht wird.
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Die Zündkerzen müssen eine ausreichende Wärmeabfuhr gewährleisten,
um das Phänomen der Frühzündung zu verhindern, die durch Uberhitzung der Zündkerze
hervorgerufen wird; sie müssen aber andererseits eine Temperatur behalten, die hoch
genug ist, um die kohlenstoffhaltigen Ablagerungen zu verbrennen, die sich häufig
bei niedrigtourigem Lauf des Motors an dem Zylinderende des Isolators bilden.
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Um dieser einfachen Anforderung gerecht zu werden, sind die Hersteller
von Zündkerzen gezwungen, eine breite Auswahl von Rerzentypen zu fertigen, die jeweils
den Eigenschaften der auf dem Markt befindlichen Motoren angepaßt sein müssen. Dies
stellt mancherlei Probleme für Herstellung und Verkauf. Aber wenn die Auswahl auch
noch so groß ist - die herkömmliche Zündkerze ist immer nur ein Kompromiß zwischen
Stadtgebrauch und Fernstrassengebrauch. Die Folge ist unter bestimmten extremen
Bedingungen ein zu rascher Verschleiß oder übermäßige Verschmutzung der Zündkerze.
Dies wiederum führt zu Fehlzündungen, die den Brennstoff-Verbrauch und die Luftverschinutzung
auf anomale Weise erhöhen.
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Um diesen verschiedenen schweren Nachteilen entgegenuwirken, ist
es erforderlich: - die schwachen Punkte des Isolators beim Anliegen von Hochspannung
auszuschalten und seine Durchschlagfestigkeit zu erhöhen; - eine einwandfreie Zentrierung
des Isolators zu gewährleisten; - ein Montageverfahren zu entwickeln, bei dem kein
Risiko von Rissen oder Brüchen des Isolators besteht; - ein Verfahren zur Verbindung
von Isolator und Metallteil zu entwickeln, das einen guten Wärmcaustausch in der
aber gangszone ermöglicht; - einen besseren, von den Elektroden ausgehenden Funkenübersprung
zu gewährleisten und somit eine bessere Verteiluny der Zündung und eine bessere
Verbrennung zu erreichen; - ein gutes Widerstandsvermögen gegen Verschmutzung una
Frühzündung zu erreichen, ein gutes Widerstandsvermögen gegen Überhitzung zu gewährleisten,
die Wärmeelastizität zu erhöhen und damit weitere Verwendunysmöglichkeiten zu bieten,
unabhängig von den Einsatzbedingungen und den Eigenschaften des Motors; die Zündkerze
muß bei niedrigtourigem Betrieb als heiße Kerze und bei hochtourigem Betrieb als
kalte Kerze wirken; - eine bessere Verschleißfestigkeit zu gewährleisten und die
Lebensdauer zu verlängern; - eine Ausführungsform zu entwickeln, die in sämtlichen
Motoren mit möglichst wenig Anpassung montiert werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist-es, eine Zündkerze zu schaffen, die alle
diese Eigenschaften vereinigt.
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Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß sie durch einen Isolator elektrisch
isoliert sind und mit diesem durch eine einen geschweißten Übergang miteinander
verbunden sind; der untere, im Verbrennungsraum befindliche Teil der Zündkerze bildet
eine Wirbelkammer, deren Seitenwand mindestens ein Loch aufweist, das als Düse dient.
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Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform für Zündkerzen,
die ein Gewinde von 18 mm haben, macht der Isolator fast die c;tr;amtheit der Kerze
aus. Nur die Mittelelektrode und die Masseelektrode sind angesetzt; die Verbindung
zwischen dem Isolator und den Elektroden wird durch Schweißung auf den vorher mit
Metall überzoyenen Isolator hergestellt.
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Der sich im Verbrennungsraum des Motors hefindene Teil der Zünavorrichtung
schließt zwischen den Elektroden eine Wirbelkammer ein.
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Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform betrifft Kerzen, deren
Gewindedurchmesser 14 mm beträgt. Die Festigkeit des Isolators gegenüber dem Eindrehmomont
in den Motorblock ist im Rahmen des derzeitigen Standes der Technologie kaum ausreichend
(3 mkg).
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Um diesen Nachteil entgegenzuwirken, wird ein Metallteil, der mit
dem Gewinde und der Masseelektrode ausgerüstet
ist, durch Hartlötung
an den IsolierkHrper angestückt.
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In einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform auch hier im Falle
einer zu schwachen Festigkeit des isolators gegenüber dem Drehmoment - ist das mit
der rTasseelektrode ausgerüstete, metallene Gewindeteil durch ringförmiges Umschließen
auf dem Isolator befestigt.
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Eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform ermöglicht eine Vereinfachung
in der Herstellung un6;-somit eine -betrEchtliche Senkung der Gestehungskosten.
Der zum Schrauben dienende Sechskant ist ein Metallteil aus gewöhnlichem Stahl,
der durch Hart lötung mit dem Kerzengewinde verbunden ist. Diese Lösung gestattet
vor allem kleinere Abmessungen und eine einfachere Form des Isolators, der mit einem
einzigen Basisteil gestattet, den meisten Einsatzfällen gerecht zu werden (kurze,
normale und lange Kerzengehäuse mit verschiedenen Gewindelängen oder Verbindungsflächen,
flach oder konisch), indem man die größte Länge sowie die Länge der Auflagefläche,
auf der die vorgenannten Kerzengehäuse durch Hartlötung angestückt werden, abändern.
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Die große rmeaustauschfläche, die mehrere zehn Male gröer ist, als
bei den herkömmlichen Kerzen, gewährleistet eine erhebliche bessere Wärmeabfuhr
und größere thermische Elastitzität der Kerze; dies hat zur Folge, daß ihre Leistung
bei hoch- und niedrigtourigem Betrieb, d.h. bei hoher und niedriger Temperatur,
erhöht wird, da sie die Abkühlung und
die Reinigung der Isolator-Spitze
fordert.
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Der breite Leistungswärme-Bereich der Kerze hängt nicht nur von der
Länge der Isolatorspitze ab, wie es bei den herkömmlichen Kerzen der Fall ist, sondern
auch vom Volumen der Vorkammer und dem Durchmesser der seitlichen Abzige oder Düsen.
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In einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform tritt die aufgestückte
Masseelektrode an die Stelle der Masseelektroden bei sämtlichen herkömmlichen Kerzen,
deren Lebensdauer und Leistungen dadurch erhöht werden.
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Das Anstücken der die Vorkammer und die Konvektionskammer abgrenzenden
Masseelektrode hat den Vorteil, daß die Bohrung der genannten Elektrode genau konzentrisch
zur Mittelelektrode ausgerichtet werden kann und nur sehr wenig Edelmetall zur Herstellung
des Kerzengewindes verbraucht wird.
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Dieses kann aus einem Rohr geformt werden, anstelle aus dem vollen
bearbeitet werden zu müssen.
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Zahlreiche Varianten von Formen und Verfahren zur Montage von Masseelektroden
werden als Ausführungsbeispiele aufgeführt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert0
Fig. 1 zeigt
eine Zündvorrichtung, in der der Isolierkörper das Gewindeteil trägt, das zum Festschrauben
in dem Motor dient.
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Fig. 2 zeigt eine Zündvorrichtung,bei der das Gewindeteil aus Metall
ist und durch Hartlötung mit dem Isolator verbunden ist.
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Fig. 3 zeigt eine Ausfilhrungsvariante, in welcher das Gewindeteil
durch ringförmiges Umschließen mit dem Isolator verbunden ist.
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Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante der Masseelektrode.
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Fig. 5 zeigt die Masseelektrode der Fig. 4, vom Fnde aus gesehen.
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Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausfilhrungsform der Mittelelektrode.
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Fig. 8 ist ein Teilquerschnitt einer Zilndkerze, die mit einem aus
dem Vollen geformten Gehäuse versehen ist, das die ringförmige Masseelektrode enthält.
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Fig. 9 ist ein Teilquerschnitt des Isolators.
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Fig. 10 ist ein Teilquerschnitt eines Kerzenendes, auf das die Masseelektrode
aufgestückt ist.
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Fig. 11 ist eine vergrößerte Ansicht der Masseelektrode mit ihrer
Zentrierung um die Mittelelektrode.
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Fig. 12 ist eine Draufsicht der Platte, aus der die Masseelektrode
gezogen wird, Fig. 13, 14, 15, 16 und 17 sind Form- und Anordnungs-Varianten der
aufgestückten Masseelektrode.
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Fig. 18 und 19 zeigen Zündkerzen mit verschiedenen Schraub-Sechskant-Typen
und Dichtungsanordnungen.
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Gem49 Fig. 1 enthält die Zündvorrichtung den Isolator 1, der mit
einem Schraub-Sechskant 2, der in Form eines Metallrings 3 aufgesetzt werden kann,
einem Gewinde 4, das das Festschrauben in dem Motorblock gestattet, einer ringförmigen
Masseelektrode 5, Löchern 6, die die Düsen einer Wirbelkammer 7 bilden und einer
Mittelelektrode 8 ausgestattet ist, die in einem Stück gefertigt sein und einen
vorspringenden Kopf haben kann, oder mit einem angestückten Teil 9 versehen ist,
der auf den Schaft 8 zentriert und geschweißt ist, welcher am anderen Ende im Kegel
10 ausläuft. Der Kegel 10 nimmt den den Hochspannungsanschluß bildenden Gewindeansatz
11 auf; dieser ist mit einem Flansch 12 versehen, der auf das Ende des mit Metall
überzogenen
Isolators geschweißt ist.
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Falls der Werkstoff des Gewindeansatzes keine einwandfreie Schweißung
ermöglicht, wird eine dünne Scheibe 13 zwischen den Isolierkörper und den Flansch
12 gelegt. Die Hartlötung erfolgt flach zwischen den Auflageflächen nach Anpressen
des Gewindeansatzes 11 und Fest schweißung auf dem Ende 10 des Schafts 8 der Elektrode.
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Der Bereich 14 ist metallisiert, um eine etektrische Oberflächenleitung
zwischen der negativen Masseelektrode 5 und der Masse des Motorblocks, in dem die
Kerze festgeschraubt ist, zu gewährleisten. Die Masseelektrode 5 ist durch Hartlötung
auf dem Isolierkörper befestigt, der zu diesem Zweck mit einem Metallüberzug versehen
wurde.
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Die Mittelelektrode kann ebenfalls nach den üblichen Verfahren montiert
werden.
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Diese Ausfiihrungsform ermöglicht den Erhalt einer besonders homogenen
Kerze, die eine große Wärmeelastizität aufweist und eine optimale Wärmeverteilung
garantiert und die aufgrund der großzügigen Abmessungen des Isolators keine schwachen
Isolierstellen hat. Diese Besonderheit gestattet erheblich stärkere Spannungen,
ohne daß das Risiko eines Kurzschlusses durch den Isolator hindurch besteht. Die
Form und die Kontinuität des Schaftes 8 der Mittelelektrode gestattet eine ausgezeichnete
Strom- und Wärme leitung. Die Dichtung der
,Verbindung des Flansches
12 des Ansatzes 11 ist umso g Je näher die Lötstelle sich am kältesten Teil der
Kerze befindet. Dieser Elektrodentyp ist einfacher herzustellen und anzubringen.
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Die Wahl der kontinuierlichen Ringform für den Teil der Masseelektrode
5,der gegenüber der Mettelelektrode 9 angeordnet ist, gewährleiütet eine höhere
Verschleißfestigkeit und vermeidet das Entstehen von heißen Stellen, wie sie bei
den herkörnmlichen Zündkerzen auftreten. Bei diesem Elektrodentyp ist der Strombogen
in ständiger Rotation auf einer großen Fläche, in Zusammenwirkung mit einer Mittelelektrode,
deren Schulterdurchmesser weitaus größer ist, als bei den herkömmlichen Kerzen;
dies vor'allem deshalb, weil das Anbringen in umgekehrter Reihenfolge als bei den
üblichen Montageverfahren erfolgt. Mit einem angestückten Teil 9 aus hochfestem
Metall ist der Verschleiß noch geringer, und dies bei nur geringen Mehrkosten, da
das Volumen des angestückten Teils nur sehr klein ist. Dieses Montageverfahren gestattet
die freie Wahl der Abmessungen der Elektrode, und man braucht sich nicht mehr an
den Durchmesser von höchstens 4 mm zu halten, der durch den Spielraum der Hauptabmessungen
aufgrund der Normabmessungen der Kerzengehäuse bedingt ist.
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Ferner werden die herkömmlichen Kerzen nach Verfahren hergestellt,
die nur schwer ein vergleichbares Resultat zulassen, da d-ie beiden Elektroden im
Verhältnis zueinander genau zentriert werden müssen und der Isolator beim Brennen
verformt
wird.
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Die Qualität der Zündung, unabhängig von den Einsatzbedingungen oder
dem Motortyp, sowie die Widerstandsfähigkeit gegenüber Verschmutzung und Oberhitzung
werden durch die Wirbelkammer gewährleistet, die zwischen der Isolätorspitze und
der Innenwand des Kerzenendes gebildet wird, zusammenwirkend mit dem zylindrischen
oder konischen wirbelfreien Raum, der sich zwischen der öffnung der Masseelektroden
und dem äußeren Teil der Mittelelektrode befindet; die Löcher 6 dienen als Düsen.
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Diese Anordnung bewirkt eine Fremdlüftung durch die Düsen hindurch
und gewährleistet damit die Abkühlung und Reinigung durch starkes Durchwirbeln der
Gase, das sich sowohl beim Einlaß als auch beim Auslaß bemerkhar macht.
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Die Wirksamkeit der Wärmeableitung ist genau so gut wie im Falle
von Figur 2, bei der der in den Motor geschraubte Gewindeteil 15 aus Metall besteht;
dieser stellt einen ausgezeichneten Wärmeableiter dar, der die Wärme an den Motorblock
abführt.
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Diese zweite Ausführung enthält eine abgeänderte Form 16 des Isolators,
in der eine Zentrierung 17 das Metallteil 15 aufnimmt, das sich auf die Schulter
18 des Isolators 16 stützt. Dieses Metallteil kann mit einer ringförmigen Masseelektrode
19 ausgerüstet sein, die angestückt sein
kann. Man findet auch
hier eine Wirbelkammer 7 und die Mittelelektrode, die in einem einzigen Stück 20
gearbeitet sein kann, vorzugsweise aus hochfestem Material bis zum konischen Ende
21, das in eine entsprechende Ausnehmung der Leiterstange 22 eintritt, mit der es
verschweißt ist; die Stange 22 endet in einer Schulter 23, von der ein Kegel 10
ausgeht, der mit dem Kegel der Elektrode der Figur 1 identisch ist.
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Die Verbindung zwischen dem Metallteil 15 und dem Isolierkörper 16
erfolgt durch Schweißung nach vorherigem Metallüberzug des Isolierkörpers. Falls
die Qualität des Metalls keine direkte einwandfreie Schweißung gestattet, wie zum
Beispiel normaler Automatenstahl, so legt man eine Scheibe 24 dazwischen, die im
Teilquerschnitt dargestellt ist, die aus legiertem Edelstahl besteht und die eine
flache Doppellötung zwischen dem Stahl und der Scheibe und zwischen der Scheibe
und dem metallisierten Isolierkörper ermöglicht.
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Die zwischen dem Metallteil und dem Isolierkörper befindliche Kontaktfläche
der Schulter 18 ist groß; dies ist unbedingt erforderlich, wenn die Wärmeabfuhr
zur Kühlvorrichtung des Motors verbessert werden soll.
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Mehr als 90 % der von der Kerze ausgehenden Wärme werden durch den
mit dem Motorblock in direktem Kontakt stehenden Gewindteil zum Motorblock geleitet.
Die Verbindung durch Metallisierung und Schweißung stellt eine sehr bedeutende Verbesserung
dar im Vergleich zur herkömmlichen Montage,
die im allgemeinen
durch Stauchen auf eine Metallscheibe oder direkt auf einer sehr kleinen Fläche
erfolgt.
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Aufgrund der genauen Zentrierung ist es möglich, eine Ringelektrode
zu verwenden.
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In dieser Ausführungsform gestatten die Abmessungeh des angestückten
Metallteils.eine großzügige Abmessung des Isolierkörpers, so daß die bei den herkömmlichen
Ausführungen auftretenden schwachen Punkte vermieden werden, Der Abstand zwischen
der A,uflagefläche 25 auf dem Motorblock und der Schulter 18, an der sich der Übergang
Isolator/Metall befindet, bleibt selbst im Falle einer sogenannten Kurzsockel-Montage
relativ gering, so daß eine maximale Wärmeabfuhr gewährleistet ist.
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Der Norm-Sechskant zum Schrauben bleibt auf dem Isolator.
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Die Fig. 3 zeigt eine Variante der Fig. 2, in der das angesetzte
Metallteil 26, das mit dem Gewinde 27 zum Festschrau; ben sowie mit der angebauten
Masseelektrode ausgerüstet ist, mit dem Isolierkörper 28 durch Umhüllen auf der'
Fläche 29 der Länge 30 verbunden ist. Dieser Metallmantel besteht aus einer Legierung,
deren Dehnungskoe£fizient niedriger ist als der.
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des Isolators.
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Die Montage erfolgt gemäß dem üblichen Umhdllunggw Verfahren. Die
Kontakt fläche der Auflagefläche 29 ist großzügig ausgelegt und weist eine ausgezeichnete
Dichtigkeit und Wärmeableitung auf.
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Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Formvariante der Masseelektrode 31,
die auf den Isolator 32 gestückt ist, der wie in derFig, 1 metallisiert ist, um
das Anlöten der Elektrode 31 und die elektrische Leitung zur Motormasse zu ermöglichen.
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Die Innenwand der Masseelektrode bildet zusammen mit der Isolatorspitze
34 die Wirbelkammer 7. Diese Wand hat drei Löcher 6, welche als Düsen dienen. Man
erkennt in Fig. 5 deutlich die Ringform der Elektrode 31 sowie den runden, wirbelfreien
Raum 33 zwischen den beiden Elektroden.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Formbeispiel des angestückten Endes der
Mittelelektrode, deren Schulterteil 35 eine gezahnte Form aufweist.
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Gemäß der Darstellung der Fig. 8 besteht die Kerze aus dem Isolator
36, dem Metallteil 37 aus gewöhnlichem Stahl mit dem Sechskant 38 mit 20,7 mm Schraubflächen
zur Befestigung sowie der Schulter oder der Dichtungsfläche 39, die allen Kerzensockeln
von 14 mm gemeinsam ist, gleich, ob sie kurz, normal oder lang sind; ferner aus
dem Kerzengewinde 40, das-in einer Masseelektrode 41 endet sowie aus einer Mittelelektrode
42, die formschlüssig mit dem Gewindeansatz 43
verbunden ist, der
auf dem Ende des Isolators 36 festgelötet ist.
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Das Kerzengewinde 40 ist durch seine Bohrung 44 zentriert und an
die entsprechende Fläche 45 des Isolierkörpers 36 sowie an das Teil 37 mit der Außenfläche
46 an die Innenfläche der entsprechenden Bohrung des Teils 37 gelötet, das ebenfalls
außen um den Isolierkörper 36 zentriert ist.
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Das Teil 40 ast aus Sonderstahl, der auf dem Isolator vom Sinterkeramik-Typ
festgeschweißt werden kann; der Raum zwischen der Ausnehmung 47 des Isolierkörpers
36.und der Bohrung 44 bildet die Vorkammer, die mit Löchern 48 versehen ist und
in der Konvektionskammer 49 endet.
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Wie man aus dieser Figur und aus der Fig. 9 ersehen kann, ist der
Isolator 36 sehr einfach und seine Herstellung ist nicht kostspielig. Er kann entweder
aus einem bearbeiteten zylindrischen Keramikstück bestehen, oder direkt in Form
gegossen und an der Lötstelle zurechtgeschliffen werden.
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Die Schulter 50, Fig. 9, befindet sich bei 51 bei kurzen Kerzengewinden,
bei 52 bei normalen Kerzengewinden und bei 53 bei langen Kerzengewinden. In allen
Fällen wird das gleiche Grundteil verwendet.
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Die Fig. 10 zeigt eine Kerzenvariante, in der die ringförmige Masseelektrode
54 durch Schweißung auf das Ende
des Teils 55 aufgestückt ist,
welches als Kerzengehäuse dient. Diese Elektrode 54 ist in Fig. 11 vergrößert dargestellt.
Sie ist aus Ziehblech und entsteht aus der in Fig. 12 gezeigten Ziehplatte; sie
weist die Aussparungen 55 auf, die als Düsen dienen Diese können durch Löcher ersetzt
werden.
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Die Elektrode 54 besteht aus einem Kegel 56, der in dem umgekehrten
Gegenkegel 57 endet, der in seiner Mitte das Loch 58 aufweist und die Außenwand
der Konvektionskammer bildet.
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Um die Schweißung auf das Gehäuse zu erleichtern, ist dieses in 59
geschultert und bildet eine Auflagefläche 60, entweder senkrecht zur Mittellinie
der Kerze oder leicht konisch, je nach dem Winkel der geradlinig zur Elektrode liegenden
Seite 54.
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Um zufriedenstellende Ergebnisse zu erzielen, muß die Schweißung
nach genauer Zentrierung der Masseelektrode 54 in Bezug zur Mittelelektrode 42 erfolgen,
um jegliche Mittenverlagerung zwischen den beiden Elektroden zu vermeiden, die den
einwandfreien Betrieb des Motors beeinträchtigen würde.
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Die Zentrierung, erfolgt mittels eines automatischen Richtdorns 61,
der durch dünne Linien dargestellt ist. Dieser Dorn ist mit einem Zentrumskörner
62 ausgerüstet, der sich auf die Mittelelektrode 42 richtet und gleichzeitig durch
die Zentrierung 63 die genaue konzentrische Position der Masseelektrode
54
bestimmt, die während der Dauer der Schweißung auf die Auflagezone 60 gehalten wird.
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Die Fig, 13 zeigt eine Anordnungsvariante der Verbindung zwischen
der Elektrode 54 und dem Gehäuse 55; das letztere erhält eine Nut 64, die entweder
in einem flachen oder in einem konischen Boden ausläuft. Die konische Auflagefläche
65 des Gehäuses 55 weist ein geringes Spiel auf, um bei der vor der Schweißung durchgefuhrten
Positionierung gegebenenfalls eine Zentrierung der Masseelektrode 54 in Bezug zur
Elektrode 42 zu ermöglichen.
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Die Fig. 14 stellt eine andere Form- und Schweißvariante einer gezogenen
Masseelektrode 66 dar. Sie hat stets die gleiche Grundform, aber sie stützt sich
mit einer abgekanteten ebenen Fläche 68 auf das Gehäuse 67, Die Fig. 15 ist eine
andere Formvariante einer Masseelektrode 69, welche ebenfalls die Vorkammer 47 und
die Konvektionskammer 49 abgrenzt. Ihre Form ist ähnlich wie. die in Fig.
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13, äber sie wird auf eine konische Schulter 70 des Gehäuses 71 gesetzt,
auf das sie nach Zentrierung um die Mittelelektrode 42 gelötet wird.
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Die Fig. 16 zeigt eine neue Variante einer Masseelektrode 72 mit
zylindrischer Außenform; sie wird mit einem geringen Zentrierspiel in eine Nut 73
des Gehäuses 74 gesetzt, auf das sie nach Zentrierung in Bezug zur Mittelelektrode
42 festgelötet wird. Diese Elektrode 72 kann auch auf ein in Fig. 11 gezeigtes Gehäuse
montiert werden.
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Die Fig. 17 zeigt eine andere Variante der in Fig, 15 dargestellten
Form. Anstelle der konischen Form hat die Elektrode 75 an der Stelle seiner Zentrierung
auf der entsprechenden Fläche 76 des Gehäuses 77 eine teilweise sphärische Form.
Diese Montage gestattet ebenfalls eine leichte Zentrierung in Bezug zur Mittelelektrode.
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Natürlich sind, gemäß diesem Verfahren und innerhalb des Rahmens
der Erfindung, noch zahlreiche andere Formvarianten der Masseelektrode vorstellbar,
die als Vorkammer und Konvektionskammer dient und deren wesentliche Aufgabe, wenn
sie aufgesetzt ist, darin besteht, eine genaue konzentrische Ausrichtung des Isolators
und der Vielfalt der Herstellungs-Toleranzen selbst immer im Verhältnis zur Kerzenachse
ein wenig mittenverlagert ißt.
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Die Fig. 18 zeigt eine Kerze mit einem 18 mm) Gewinde mit einem Sechskant
78 mit 20,7 mm-Schraubflächen und einer konischen Fläche 79, wie sie in FORD-Wagen
verwendet werden.
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Die Fig. 19 zeigt eine Kerze mit einem 14 mm-Gewinde mit einem Sechskant
78 mit 16,9 mm-Schraubflächen und einer konischen Verbindung 81, wie sie in PEUGEOT-,
RENAULT- und VOLVO-Wagen verwendet werden.
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Man versteht ohne weiteres den Vorteil der Herstellung einer Zündkerze
nach dem Baukastenprinzip unter Verwendung verschiedener Grundkomponenten, die in
allen .auf dem Markt angetroffenen Fällen benutzt werden können; der herzustellende
Kerzentyp wird je nach Wunsch auf einen Isolator oder ein Gehäuse mit entsprechender
Länge und Durchmesser und dem passenden Sechskant montiert. Dies gewährleistet eine
bedeutende Einsparung an Mitteln und unbenutztem Material.
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,Die Erfindung liefert somit eine Zündkerze, bestehend aus einem
Isolator 36, einem Metallteil 37, der mit dem Schraub-Sechskant ausgerüstet und
auf dem Isolator und einem Metallteil 40 zentriert ist, das das Kerzengewinde bildet
und das auf den Isolator 36 und auf das Teil 37 gelötet ist. Das Kerzengewinde 40
hat an seinem Ende eine Masseelektrode 41, die zusammen mit einer Aussparung des
Isolierkörpers die mit der Düsenöffnung 48 versehene Vorkammer 47 sowie die ringförmige
Konvektionskammer 49 um die Mittelelektrode 42 herum bildet.
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Die Masseelektrode 41 kann nach vorheriger genauer Zentrierung um
die Mittelelektrode 42 angelötet werden.