DE2948511C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zündkerzenmittelelektrode, bei der ein Kern aus gut wärmeleitendem Werkstoff mit einem Hüllteil aus korrosionsbeständigem Werkstoff um­ kleidet und durch gemeinsame spanlose Verformung zur endgültigen Formgebung des Verbundkörpers verformt ist, wobei zusätzlich einer vor der spanlosen Verformung aufgebrachte Schweißverbindung zwischen Kern und Hüllteil vorhanden ist. Außerdem werden vorteil­ hafte Verfahrensschritte zur Herstellung einer solchen Zündkerzenmittelelektrode angegeben.

Gemäß der DE-OS 22 38 283 lassen sich Zündkerzenmittelelek­ troden unter anderem dadurch herstellen, daß ein Metallstück mit guter Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer in konvexer Form in ein Metallstück aus korrosionsbeständigem Material wie Nickel in konkaver Form mit entsprechend angepaßtem Ausschnitt ein­ gesetzt und durch Fließpressen bis zur endgültigen Formgebung spanlos verformt wird. Das Ausgangsprodukt dieses Herstellungs­ verfahrens bildet dabei ein aus einem becherförmigen korrosions­ beständigen Metallstück mit eingelegtem gut wärmeleitendem Kern bestehendes Zwischenprodukt, und dabei ist angegeben, daß die beiden Metallstücke im Bedarfsfall durch Löten, Schweißen, Wärmediffusion, Einpressen, Verstemmen usw. ver­ bunden werden können. Zweck dieser zusätzlichen Verbindung ist die Herstellung eines leicht handhabbaren Ziehmaterials, welches nach der entsprechenden Verbindung beider Teile ein­ fach in ein Kaltziehgelenk eingesetzt werden kann. Das Zieh­ material als aus zwei Komponenten zusammengesetztes Zwischen­ produkt wird dann in mehreren spanlosen Verformungsschritten zu einer Mittelelektrode umgeformt.

Die US-PS 23 21 840 beschreibt eine Zündkerzenmittelelektrode, bei der ein gut wärmeleitfähiger Kern in ein kappenförmiges Hüllteil aus korrosionsbeständigem Werkstoff eingesetzt ist, wobei zwischen Hüllteil und Kern eine Lötverbindung, z. B. mit einem Silberlot hergestellt wird.

Schließlich zeigt die DE-PS 9 61 146 die Herstellung einer Zündkerzenmittelelektrode durch spanlose Verformung von zwei bereits vor der Verformung durch Löten oder Schweißen mitein­ ander verbundenen Platinen. Dabei erstreckt sich die durch die anschließende spanlose Verformung gedehnte Löt- oder Schweißverbindung im wesentlichen über den gesamten Bereich der Trennfläche zwischen dem Kern und dem Umhüllungsmaterial.

Bei einer Erprobung von aus Hüllteil und Kern als Verbund­ körper zusammengesetzten Zündkerzenmittelelektroden hat es sich jedoch gezeigt, daß durch Überhitzung eine rasche Zer­ störung der Mittelelektrode dann eintritt, wenn zwischen dem Hüllteil und dem gut wärmeleitenden Kern kein einwand­ freier definierter Wärmeübergang, und zwar im Bereich der größten Wärmeerzeugung möglich ist. Lötverbindungen sind in diesem Bereich für die Schaffung ei­ nes definierten Wärmeübergangs nicht ausreichend, weil sie sich in abgeschlossenen Hohlräumen nur schwer mit der erforderlichen Gleichmäßigkeit herstellen lassen. Eine nicht einwandfrei im ganzen Bereich der inneren Bo­ denfläche gleichmäßige porenfreie Lötverbindung führt zum Wärmestau und damit zur raschen Zerstörung der Mittelelek­ trode.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, eine Zündkerzenmittelelektrode der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß eine hinsichtlich der Wärmevertei­ lung günstige thermisch gleichmäßig belastete metallene Verbindung zwischen dem Hüllteil und dem Kern sichergestellt ist.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt mit den Mitteln des Patentanspruchs 1. Die Schweißverbindung aus­ schließlich im Bereich der inneren Bodenfläche des Hüll­ teils, die bei der nachfolgenden spanlosen Verformung des Zwischenproduktes zwangsläufig auch den untersten Be­ reich der inneren Seitenwände mit umfaßt, ergibt eine absolut einwandfreie Wärmeübertragung von der ther­ misch höchstbelasteten Stelle des Hüllteils der Mittel­ elektrode an den gut wärmeleitenden Kern.

Zweckmäßige Verfahrensschritte zur Herstellung einer solchen Zündkerzenmittelelektrode sind in den Patent­ ansprüchen 2, 3 und 4 beschrieben.

Durch die Merkmale der Erfindung wird eine Zündkerzen­ mittelelektrode geschaffen, welche einen gleichmäßigen und geringen Abstand und damit eine hohe Betriebszeit er­ reicht. Das Herstellungsverfahren ermöglicht eine Ferti­ gung unter Verwendung von kontinuierlich zugeführtem Band- und Drahtmaterial und erzielt dadurch gegenüber dem vor­ bekannten Herstellungsverfahren für derartige Zündkerzen­ mittelelektroden eine wesentliche Kostenersparnis.

Ausführungsbeispiel:

In einem kontinuierlichen Herstellungsverfahren wird band­ förmiges Material des Hüllteils in Form eines Nickelbandes von 13 mm Breite und 0,9 mm Dicke einer Stanzmaschine zu­ geführt, welche aus diesem Band Ronden mit 11 mm Durchmes­ ser ausstanzt. Auf dem Weg zur Stanzmaschine werden je­ weils im Mittelbereich der auszuschneidenden Ronden Kupferdrahtabschnitte von 8,5 mm Länge und 4 mm Durchmesser durch Wider­ standsschweißen aufgeschweißt. Die Schweißung erfolgt dabei in einfacher Weise durch Aufsetzen des vor­ geschobenen Drahtes und anschließend erfolgt das Abschneiden des aufragenden Teils nach Herstellung der Schweißverbindung. Die pilzförmigen Halbfabri­ kate werden dann in einen Tiefziehstempel überführt, in dem das Rondenmaterial becherförmig um das Kern­ material gelegt wird. Anschließend folgen ein- oder mehrstufige Zieh- bzw. Fließpreßverfahren, wobei gegebenenfalls Wärmebehandlungen zwischenge­ schaltet werden können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt; es zeigt

Fig. 1 verschiedene Teilabschnitte des Herstellungsverfahrens,

Fig. 2 ein Zwischenprodukt,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Zünd­ kerzenmittelelektrode in vergrößertem Maßstab (Endprodukt).

In Fig. 1 ist ein Streifen aus korrosionsbeständigem Material 1 dargestellt, aus dem Ronden 2 ausge­ stanzt werden. Vor dem Ausstanzen wird im Bereich des Mittelpunktes der Ronden ein Kernmaterial in Form eines Kupferdrahtes 3 aufgeschweißt, der an­ schließend zur Bildung entsprechender Kernab­ schnitte 4 durch ein Schermesser abgetrennt wird. Der Kupferdraht 3 ist mit den Ronden in einer Schweiß­ stelle 5 verbunden, die nach der fertigen Formung der Mittelelektrode im Bereich der inneren Boden­ fläche des Hüllteils liegt.

Fig. 2 zeigt das Zwischenprodukt, bei dem der Mantel aus korrosionsbeständigem Material den Kupferkern enthält.

Fig. 3 läßt das Endprodukt im Innenaufbau erkennen.

Claims (4)

1. Zündkerzenmittelelektrode, bei der ein Kern aus gut wärmeleitendem Werkstoff mit einem Hüllteil aus korrosionsbeständigem Werkstoff umkleidet und durch gemeinsame spanlose Verformung zur endgültigen Formgebung des Verbundkörpers verformt ist, wobei zusätzlich eine vor der spanlosen Verformung aufgebrachte Schweißverbindung zwischen Kern und Hüllteil vorhanden ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schweißverbindung (5) zwischen dem Hüllteil (2) und dem Kern (4) ausschließlich im Bereich der inneren Bodenfläche des Hüllteils (2) angeordnet ist.

2. Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzenmittelektrode nach Anspruch 1, bei dem der aus Kern und Hüllteil bestehende Verbundkörper durch Tiefziehen eines Zwischenprodukts gebildet wird und bei dem das Zwischenprodukt durch Schweißung von zwei aus dem gut wärmeleitendem und dem korrosionsbeständigem Material bestehenden Metallstücken gebildet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zwischenprodukt durch Schweißung eines Drahtstücks (4) aus dem gut wärmeleitenden Material senkrecht auf eine aus einem korrosionsbeständigen Bandmaterial (1) ausgeschnittene Ronde (2) gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandmaterial (1) zum Ausschnitt der Ronden (2) aus Nickel oder einer Nickellegierung und die Drahtabschnitte (4) des Kernmaterials aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem konti­ nuierlichen Herstellungsverfahren Bandmaterial (1) zum Ausschneiden der Ronden (2) einer Schweißstation zuge­ führt wird, daß auf dieses Bandmaterial (1) an jeweils vorbestimmten Stellen im Mittelbereich der auszu­ schneidenden Ronden (2) Drahtabschnitte (4) des kontinuier­ lich zugeführten Kernmaterials senkrecht stehend durch Wi­ derstandsschweißung aufgeschweißt werden, daß nach dem Ausstanzen der mit dem Kernmaterial verbundenen Ronden (2) diese in einem Tiefziehvorgang becherartig um das Kernmaterial gelegt werden und daß dieses Zwischenprodukt zur endgültigen Formgebung der draht­ förmigen Zündkerzenmittelelektrode spanlos verformt wird.