DE2725467C2 - Zündspule sowie Verfahren zum Füllen einer Zündspule - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündspule nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Füllender Zündspule.
Bei «iner bekannten Zündspule dieser Art (US-PS 27 46 020) ist der Hochspannungsanschluß der Spule in einer Bohrung der isolierenden Kappe unbeweglich angeordnet Die Verbindung zwischen der Kappe und dem Hochspannungsanschluß ist abgedichtet und durch ein geeignetes Keramik-Metall-Abdichtungsverfahren. Um eine gute Abdichtung zu erreichen, ist der Hochspannungsanschluß gegenüber der isolierenden Kappe nicht nur unbeweglich, sondern sogar fest mit dieser verbunden. Daher ist es notwendig, die Spule schon während des Zusammenbaus mit dem Medium (Flüssigkeit oder Gas) zu füllen. Eine Schraubenfeder dient nur zur Kontaktierung von Spuleneinheit und Hochspannungsanschluß.

Die bekannte Zündspule kann entweder nur während des Zusammenbaus oder nach dem Zusammenbau über einen zusätzlichen Anschluß mit dem isolierenden Medium, Gas oder öl, gefüllt werden. Auch kann das Einfüllen nicht in einfacher Weise vom Evakuierungsvorgang getrennt werden, weil nach dem Evakuieren ein Lösen der Vakuumkupplung zum Eindringen von Außenluft in das Gehäuse führt

Bei einer anderen bekannten Zündspule (US-PS 27 62 019) ist der Hochspannungsanschluß der Spule ein becherförmiger Einsatz, der mit einer Schraube in der isolierenden Kappe gesichert ist. Die Schraube ist in axialer Richtung der Zündspule angeordnet und geht durch den Boden des becherförmigen Einsatzes. Die Abdichtung der durch die Schraube ausgefüllten öffnung wird durch zwei Dichtringe, einem Gummiring und einen Metallring, die durch die Schraube zusammengedrückt werden, erreicht. Auch bei dieser Zündspule ist das Einfüllen von isolierendem öl durch die Bohrung in der isolierenden Kappe nur während des Zusammenbaus der Zündspule möglich. Ebenso kann man nicht in einfacher Weise das öleinfüllen vom Evakuieren trennen, da wie bei der vorgenannten Zündspule der Hochspannungsanschluß nicht als Ventil ausgebildet ist.

Eine weitere bekannte Zündspule (US-PS 23 27 784) hat eine Längsbohrung mit einem Gewindebereich an ihrem äußeren Kappen-Ende, in die ein Hochspannungsanschluß mit einem Gewindezapfen eingeschraubt werden kann. Eine Dichtung liegt zwischen einer Schulter des Anschlusses und dem Endbereich der isolierenden Kappe. Zum Füllen der Zündspule mit dem isolierenden Medium wird der Hochspannungsanschluß herausgeschraubt und das Innere der Spule wird evakuiert. Nach Aufheizen des Innenraums wird die Spule in einem Arbeitsgang mit isolierendem öl oder Wachs ge-

füllt Zum Verschließen des Innenraums der Zündspule wird der Gewindezapfen mit einem Kleber bestrichen und in die Gewindebohrung hineingeschraubt Sowohl das Evakuieren und das Füllen mit dem isolierenden Medium muß in nur einem Arbeitsgang und mit dem gleichen Gerät vorgenommen werden, weil dann, wenn der Anschluß aus der Bohrung herausgeschraubt wird, sich das Gehäuse wieder mit der Umgebungsluft durch die Längsbohrung füllt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach gebaute Zündspule nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, bei deren Herstellung das Evakuieren und das darauffolgende Einfüllen des isolierenden Mediums in zwei voneinander unabhängigen Arbeitsgängen vorgenommen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst

D*e Erfindung liegt darin, daß der schon vorhandene elektrische Anschluß derart ausgebildet wrd, daß er gleichzeitig drei völlig unterschiedliche Funktionen erfüllt: Der Anschluß ist erstens ein elektrischer Hochspannungsanschluß, zweitens dichtet er das Innere der Zündspule nach außen hin ab und er ist drittens ein Ventil, das mit einem Werkzeug zu öffnen ist, aber nicht zufällig betätigt werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt

Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert In den Zeichnungen sind

F i g. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer Zündspule,

F i g. 2 eine Einzelheit im Schnitt einer Abwandlung der in F i g. 1 gezeigten Anordnung in vergrößertem Maßstab, und

F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechenden Ansicht einer weiteren Abwandlung.

Die in F i g. 1 gezeigte Zündspule weist ein Gehäuse

11 auf, bestehend aas einer tiefgezogenen Metalldose 12 und einer aus Kunststoff geformten Kappe 13. Die Dose

12 ist an einem Ende durch einen einstückigen Boden und am anderen Ende durch die Kappe 13 verschlossen. Das offene Ende der Dose 12 ist um einen peripheren Flansch 14 der Kappe gebördelt wobei ein Gummi-Dichtring 15 zwischen einer Stirnseite des Flansches 14 und einer Schulter 16 der Dose 12 sitzt

Im Gehäuse 11 befindet sich der geschichtete Weicheisenkern 17 mit der Primär- und Sekundärwicklung 18 der Zündspule. Der Kern 17 und die Wicklungen 18 haben herkömmliche Form, wobei die Wicklungen 18 auf eine Schablone gewickelt sind, durch die sich der Kern 17 erstreckt. Am Ende, das von der Kappe 13 abgewandelt ist, ist der Kern in einem Glas- oder Phenolharz-Stützteil eingesetzt, der sich gegen den e'nstükkigen Boden der Dose 12 legt. Das gegenüberliegende Ende des Kerns 17 erstreckt sich in eine Durchgangsbohrung 19 der Kappe 13.

Die Kappe 13 trägt Niederspannungs-Stromanschlüsse (nicht dargestellt), mittels derer elektrische Verbindungen mit der Primärwicklung der Spule hergestellt werden. Die Kappe weist ferner einen einstückigen Schacht 21 auf, durch den sich die Bohrung 19 erstreckt. Die Partie 22 der Bohrung 19 innerhalb des Schachts 21 hat einen reduzierten Durchmesser im Vergleich zum Rest der Bohrung 19. Eine sich radial nach außen erstreckende Schulter 23 ist am Übergang zwischen der Partie 22 und dem Rest der Bohrung gebildet.

In der Bohrung 19 sitzt in Längsrichtung bewegbar ein becherförmiger Anschlußteil 24, der aus Aluminium gebildet ist Der Teil 24 erstreckt sind in die Partie 22 der Bohrung 19 und ist mit einem peripheren, sich radial nach außen erstreckenden Flansch 25 versehen, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der Partie 22 der Bohrung ist, aber kleiner als der Durchmesser des Rests der Bohrung 19. Der Flansch 25 liegt also über der Schulter 23. Ein ringförmiger Gummi-Dichtteil 26 sitzt zwischen dem Flansch 25 und der Schulter 23, und eine

ίο Schraubendruckfeder 27, die zwischen dem Flansch 25 und dem Kern 17 wirkt, drückt den Teil 24 in Längsrichtung der Bohrung 19, derart daß der Dichtteil 26 zwischen dem Flansch 25 und der Schulter 23 aufgenommen ist und damit die Bohrung 19 abdichtet.

Das offene Ende des Anschlußteils 24 erweitert sich nach außen, und die Partie 22 der Bohrung ist innen abgestuft so daß das offene erweiterte Ende des Teils 24 unter dem Absatz in dar Partie 22 der Bohrung 19 aufgenommen wird. Zu beachten ist daß die Abmessungen des Teils 24 und der Partie 22 der Bohrung derart sind, daß das offene erweiterte Ende des Teils 24 sich nicht gegen den Absatz legt Die Bewegung des Teils 24 zum Absatz hin unter der Wirkung der Feder 27 ist durch Anlage des Flansches 25 an den Dichtteil 26 und des Dichtteils 26 an die Schulter 23 begrenzt.

In der in F i g. 2 gezeigten Abwandlung ist der becherförmige Anschlußteil 24 glatt und hat keinen außenliegenden Flansch 25. Stattdessen legt das freie, offene Ende des Teils 24 einen ringförmigen Gummi-Dichtteil 26 gegen eine Innenschulter 23 am offenen Ende des Schachts 21. Die Feder wirkt in diesem FaIi zwischen dem Boden des Teils 24 und dem Kern. In allen anderen Aspekten ist die Abwandlung derjenigen Konstruktion gleich, die im Zusammenhang mit F i g. 1 beschrieben worden ist

Im Gebrauch greift am Anschlußteil 24 ein dazu passender Einsteckanschluß am Ende eines Hochspannungs-Kabels ein. Das Gehäuse 11 der Zündspule ist mit Öl gefüllt, um die innere elektrische Isolierung und auch die Kühlung der Wicklungen der Spule zu verbessern. Die von der Feder 27 auf den Anschlußteil 24 ausgeübte Kraft ist nicht nur ausreichend, um eine öldichte Abdichtung am Teil 26 sicherzustellen, sondern auch ausreichend, um eine Bewegung des Teils 24 dem Schacht 21 gegenüber während des normalen Einsteckens des Steckanschlusses in diesem zu verhindern. Es versteht sich, daß es wünschenswert ist, daß der Steckanschluß relativ stramm im Teil 24 sitzt, um eine gute elektrische Verbindung sicherzustellen. Es muß also ein erheblicher

so Kraftaufwand ausgeübt werden, um den Steckanschluß und den Anschlußteil ineinanderzustecken. Die Feder 27 ist ausreichend stark, um ein Unterbrechen der Dichtung während des normalen Einsteckens zu verhindern. Es versteht sich, daß während der Montage der Zündspule der Teil 24 in die Bohrung 19 von deren größerem Ende her eingeführt werden muß, und folglich müssen der Teil 24, der Teil 26 und die Feder 27 relativ zueinander in der Bohrung 19 angeordnet werden, ehe die Kappe 13 mit der Dose 12 verbunden wird. Nach der Montage der Zündspule wird das Gehäuse 11 mit Ol in der folgenden Weise gefüllt: Eine Vakuumleitung wird mit dem Schacht 21 durch eine Kupplung verbunden, die einen Stift aufweist, mittels dessen der Anschluß 24 in die Bohrung 19 gegen die Wirkung der Feder 27 eingedrückt wird. Diese Bewegung des Anschlußteils 24 der Kappe gegenüber ist eine Bewegung des Anschlusses 24 aus einer ersten Position, in der die Bohrung 19 verschlossen ist, in eine zweite Position, in der die Dichtung

zwischen dem Flansch 25 und der Schulter 23 aufgehoben wird, um eine Verbindung durch die Bohrung 19 hindurch zwischen dem Inneren des Gehäuses 11 und der Vakuumleitung in der zweiten Position herzustellen. Das Gehäuse 11 wird dann bis zu einem Solldruck herab unter Vakuum gesetzt, der entsprechend der ölmenge gewählt wird, die in das Gehäuse eingeführt werden soll. Danach wird ein Ventil in der Kupplung der Vakuumleitung betätigt, um die Verbindung zwischen der Vakuumleitung und dem Schacht 21 aufzuheben und stattdessen eine Verbindung zwischen einer Ölleitung 2 und dem Schacht herzustellen, öl fließt also aus der Ölleitung durch die Kupplung in den Schacht 21 ein. Aus der Partie 22 der Bohrung fließt das Öl um den Teil 24 herum und zwischen den Flansch 25 und die Schulter 23 hindurch in die Bohrung 19 und von der Bohrung 19 in das unter Vakuum stehende Innere des Gehäuses 12. Gegebenenfalls können Nuten in der Wand der Partie 22 der Bohrung vorgesehen sein, um ein Fließen von öl zwischen der Wand der Bohrung und dem Teil 24 zu erleichtern. Alternativ kann der Teil 24 zwischen seinem freien Ende und der Dichtfläche des Flansches 25 durchstoßen sein, um das Einfließen von öl zu erleichtern.

Wenn eine ausreichende Menge an Öl in das Gehäuse 11 eingeführt worden ist, wird der ölfluß unterbrochen, und zwar an der Kupplung, und die Kupplung wird vom Schacht 21 entfernt, wodurch die Feder 27 die Möglichkeit erhält, den Teil 24 in seine Ruheposition zurückzuführen, in der die Bohrung 19 abgedichtet wird.

Es versteht sich, daß es sich als vorteilhaft erweisen kann, keine gemeinsame Kupplung für die Herstellung des Vakuums und für die Einleitung von öl zu benutzen, weil das dazu führen kann, daß öl, das in der Kupplung bleibt, zur Vakuumpumpe gesaugt wird, außer wenn besondere Vorkehrungen getroffen werden, um das zu vermeiden. Das Vorsehen der Dichtung mittels des durch die Feder gespannten Teils 24 bietet eine Füllsequenz, bei der das Problem beseitigt ist Zunächst wird eine Vakuumleitung mit dem Schacht 21 in genau der gleichen Weise verbunden, wie vorstehend beschrieben, wobei der Teil 24 niedergedrückt wird und im Gehäuse 11 ein Vakuum bis zum gewünschten Druckwert hergestellt wird. Danach wird die Vakuumleitung ganz abgekuppelt, so daß der Teil 24 in seine Dichtposition zurückkehren kann und damit die Bohrung 19 abgedichtet wird, wodurch der Unterdruck im Gehäuse 11 aufrechterhalten wird. Danach wird eine vollkommen getrennte Ölleitung mit dem Schacht 21 verbunden, wobei die Kupplung der Ölleitung einen Stift aufweist, der mit dem Anschluß der Kupplung an den Schacht den Teil 24 gegen die Wirkung der Feder 27 verlagert, um eine Verbindung zwischen der Ölleitung und dem Inneren des Gehäuses 11 herzustellen. Nach dem Einfüllen der erforderlichen Ölmenge in das Gehäuse wird der ölzufluß wiederum unterbrochen, und die Kupplung wird entfernt, um damit eine Rückkehr des Teils 24 in seine Dichtposition durch die Feder 27 zu ermöglichen.

Eine weitere Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion ist in F i g. 3 gezeigt Es versteht sich, daß gegebenenfalls die Abwandlung auf die in F i g. 2 gezeigte Konstruktion angewendet werden kann.

Das innere Ende des Anschlusses 24 ist bei 24a verlängert und bildet ein Außengewinde 246. Eine Feder 27a befindet sich im Gewindeeingriff mit dem Gewinde 24a und hat eine Verlängerung 27 b, die in einen Längsschlitz 13a in der Kappe 13 eingreift, um eine Drehung der Feder 27a der Kappe 13 gegenüber zu verhindern. An dem Ende, das vom Anschluß 24 abgewandt ist, legt sich die Feder 27a gegen den Kern 17. Die Basis des Anschlusses 24 ist mit einem einstückigen Vorsprung 24c versehen, der derart ausgebildet ist, daß ein Angreifen eines Werkzeugs ermöglicht wird, um ein Drehen des Anschlusses der Kappe 13 gegenüber zu gestatten. Der Vorsprung 24ckann also einen nicht runden Querschnitt haben oder mit einem Quer- oder Kreuzschlitz versehen sein, ebenso mit einer Bohrung mit nicht rundem Querschnitt.

Es versteht sich, daß eine Drehung des Anschlusses 24 der Feder 27a gegenüber zu einer axialen Bewegung des Anschlusses der Kappe gegenüber führt. Ferner kann der Anschluß der Feder gegenüber gedreht werden, um eine Situation zu erreichen, bei der sich der Flansch 25 gegen die Gummidichtung an der Schulter 23 legt und die Feder 27a ganz zusammengedrückt ist, d. h. mit ihren aufeinanderfolgenden Windungen zusammenliegt und deshalb als ein massives Element wirkt In dieser Situation kann der Anschluß nicht eingedrückt werden, um die Partie 22 der Bohrung zu öffnen, weil die Feder 27a nicht weiter zusammengedrückt werden kann, und um die Partie 22 der Bohrung zu öffnen, muß der Anschluß gedreht werden, um ihn von der Schulter 23 wegzuschrauben. Entsprechend kann der Anschluß der Schulter 23 gegenüber ausreichend weit ausgeschraubt werden, so daß die Feder 27a nicht in der Lage ist, den Flansch 25 in Anlage an die Dichtung an der Schulter 23 zu bewegen, und folglich bleibt in dieser Situation die Bohrung offen, bis der Anschluß gedreht wird, um ihn zurück zur Schulter 23 zu schrauben. An den Bewegungsenden des Anschlusses 24 kann die Feder 27a also einfach als ein Gewinde an der Kappe 13 angesehen werden, und sie könnte gegebenenfalls durch einen Gewindeeinsatz ersetzt werden, der der Kappe 13 gegenüber festliegt

Die Arbeitsweise der in F i g. 3 gezeigten Abwandlung während der Herstellung des Vakuums und während des Füllens ist die gleiche wie vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben, außer daß die Kupplung (oder Kupplungen) für die Vakuumleitung und für die Ölleitung Mittel enthalten müssen, mittels derer der Anschluß 24 der Kappe 13 gegenüber in der richtigen Richtung gedreht werden kann. Beispielsweise kann die Kupplung (oder können die Kupplungen) einen motorisierten innensechskantschiüssei aufweisen, der in ein entsprechendes Loch im Vorsprung 24c bei Aufsetzen der Kupplung auf den Schacht 21 eingreift
Die vorstehend beschriebenen Anordnungen haben erhebliche Vorteile gegenüber den herkömmlichen Anordnungen, bei denen der Hochspannungsanschluß ein Einsatz ist der im Schacht der Kappe durch eine Schraube oder ein Niet gesichert ist die bzw. der durch die Basis des Anschlusses in einer querliegende Trenn-

wand des Schachts führt Beispielsweise kann der ölfüllvorgang nicht bequem vom Evakuieren bei der bekannten Anordnung getrennt werden, weil dann, wenn die Vakuumkupplung vom Schacht bei der bekannten Anordnung entfernt wird, sich das Gehäuse wieder mit der

Llmgebungsluft durch die öffnung in der Trennwand des Schachts füllt Ferner ist eine effektive Abdichtung mit der vorstehend beschriebenen Anordnung in relativ einfacher Weise erreicht während dies bei der bekannten Anordnung recht schwierig ist In der Praxis sitzt gewöhnlich ein Dichtring zwischen der Trennwand des Schachts und der Basis des Anschlußteils, und der Dichtring wird durch die Schraube oder den Niet zusammengedrückt während diese oder dieser den Anschlußteil

mit der Trennwand des Schachts verbindet.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Hochspannungsanschluß ein Fassungsanschluß. Es versteht sich, daß gegebenenfalls ein Steckanschluß benutzt werden kann. Ein Steckanschluß hat ei- s nen Ringflansch, der dem Dichtungsflansch des Fassungsanschlusses entspricht, von dem aus der Anschlußbolzen zum außen liegenden Ende des Schachts hin führt.

ίο

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

15

20

45

50

S5

CO

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Zündspule mit einem Gehäuse, in dem der Kern und die Primär- und Sekundärwicklung der Spule untergebracht sind, und mit einer elektrisch isolierenden Kappe an einem Ende des Gehäuses, die einen mit dem Kern elektrisch verbundenen Hochspannungsanschluß der Spule trägt, mit einem Durchgang der Kappe von außen in das Innere des Gehäuses, mit einer sich radial nach innen und in das Innere des Gehäuses erstreckenden Schulter an der Wand des Durchgangs, wobei an der Schulter der Anschluß in einer ersten Position dichtend anliegt, derart, daß der Durchgang und das Gehäuse geschlossen sind, wobei Mittel zum Halten des Anschlusses in der ersten Position vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (24) in Längsrichtung innerhalb des Durchgangs (19) von der Schulter (23) weg bewegbar ist, derart, daß das Innere des Gehäuses (11) über den Durchgang (19) mit dem Außenraum verbunden ist, und daß die Mittel (27, 27a) zum Halten des Anschlusses (24) in der ersten dichtenden Position elektrisch leitend sind und die elektrische Verbindung zwischen dem Kern (17) der Zündspule und dem Anschluß (24) schließen.

2. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (24) durch Federkraft in die erste Position gespannt ist.

3. Zündspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (24) in der Kappe (13) durch eine Schraubenverbindung angeordnet ist, und daß der Anschluß (24) durch eine Drehung gegenüber der Kappe (13) zwischen der ersten und der zweiten Position bewegbar ist.

4. Zündspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (24b) des Anschlusses (24) in eine Feder (27) eingreift, die drehfest gegenüber der Kappe (13) angeordnet ist.

5. Zündspule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (24) mit durch ein Werkzeug ergreifbaren Mitteln (24c) derart versehen ist, daß das Werkzeug am Anschluß (24) zum Drehen desselben angreifen kann.

6. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastisch verformbarer Dichtring (26) einen Teil der Wand der Bohrung (19) bildet, und der Anschluß (24) sich in der ersten Position gegen den Dichtring (26) legt.

7. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (24) becherförmig ist und derart eingerichtet ist, daß er im Gebrauch einen dazu passenden Steckanschluß aufnimmt.

8. Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) mit öl gefüllt ist.

9. Verfahren zum Füllen einer Zündspule nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit öl, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) durch die Bohrung (19) auf einen bestimmten Druckwert unter Vakuum gesetzt wird, wobei sich der Anschluß (24) in der zweiten Position befindet, öl in das unter Vakuum gesetzte Gehäuse (11) durch die Bohrung (19) eingeführt und eine Bewegung des Anschlusses (24) in seine erste Position zum Abdichten der Bohrung (19) bewirkt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Erzeugung des Vakuums und dem Füllen mit öl durch die Bohrung (19) eine Bewegung des Anschlusses (24) in die erste Position zum Abdichten der Bohrung (19) vorgenommen wird, sodann die Zündspule von einer Vakuumerzeugnisstation in eine ölfüllstation überführt wird, und der Anschluß (24) zum Wiederherstellen der Verbindung mit dem Inneren des Gehäuses (11) durch die Bohrung (19) bewegt wird, um öl in das Gehäuse (11) einfließen zu lassen.