DE3637626C2 - Verfahren zum Festlegen eines Metallstifts innerhalb eines keramischen Isolierkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein maschinelles Verfahren zum axialen Festlegen eines bereits gegen Verdrehung ge­ sicherten Metallstifts od. dgl. innerhalb der Aufnahmebohrung eines Isolierkörpers aus relativ härterem Keramikmaterial. Ein derartiger Vorgang ist z. B. bei der Herstellung von Ein- oder Durchführungsisolatoren, Zündelektroden sowie Zündkerzen oder auch keramischen Drahtwiderständen u. dgl. von Nutzen, um die betreffenden Metallteile mit geringerem Fertigungsaufwand, d. h. ohne den Einsatz zusätzlicher Montageelemente oder eine Verkittung, mechanisch fest in dem dafür vorgesehenen Isolierkörper haltern zu können.

Zu diesem Zweck ist bereits aus der US-PS 25 37 061 ein elektrischer Festwiderstand bekannt, dessen keramischer Isolierkörper als Träger der Drahtwicklung mit einer axialen Bohrung versehen ist, die entlang ihrer Wandung mit zacken­ förmigen Rippen ausgestattet ist, welche sich in die Ober­ fläche der jeweils seitlich eingepreßten Enden von An­ schlußdrahtenden einfräsen und durch hier ausreichenden Reibungsschluß zu einer haltbaren Verbindung mit dem Iso­ lierkörper führen.

Um das bekannte Verfahren gleicherweise auf die Herstellung einer Zündelektrode für Gas- oder Ölbrenner anwenden zu können, ist nach der DE-PS 26 45 034 ein rohrförmiger Iso­ lierkörper aus keramischem Material vorgesehen, bei dem die Durchlaßöffnung bereichsweise an ihrer Umfangsfläche ebenso mit kleinen Vorsprüngen oder Zähnen versehen ist, die sich beim Durchstecken in den Metallstift einprägen.

Dieses Herstellungsverfahren hat den Nachteil, daß die miteinander zu verbindenden Bauelemente sowohl in ihren Abmessungen an ein enges Toleranzfeld als auch in bezug auf die sich gegenüberstehenden Materialhärten an bestimmte Voraussetzungen gebunden sind, um einen genügenden Halterungs­ effekt ohne Bruchgefahr und Zerstörung des Isolierkörpers durch die auftretende Radialbelastung zu erreichen.

In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das vorbezeichnete Verfahren zur Festlegung eines Metallstifts in einem keramischen Isolierkörper dahingehend abzuwandeln, daß durch eine geeignete Ausbildung beider Bauelemente im Zuge ihrer gegenseitigen Verankerung eine Beanspruchung des Isolierkörpers in seiner weitaus widerstandsfähigen Axial­ richtung unter gleichzeitiger Verspannung des eingesetzten Metallstifts erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Verfahrensmerkmale gelöst.

Dabei geht die Erfindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs von der Herstellung eines keramischen Isolierkörpers aus, der zum verdrehungssicheren Durchstecken eines beiderseits über vorstehende Abflachungen verfügenden Metallstifts im Bereich seiner axialen Bohrung mit seitwärts eingeformten Nuten versehen wird. Gleichlaufend zu dieser ersten Ferti­ gungsstufe wird der zylindrische Metallstift kontinuierlich und in definiertem axialen Abstand mit einer Anzahl von (mindestens drei) Anstauchungen versehen, von denen jeweils die zweite um einen Winkel von ca. 15° zur ersten und die dritte um den gleichen Winkel in Gegenrichtung zur ersteren versetzt ausgeführt wird. Aufgrund dieser gegenseitigen Verschränkung schneiden sich in der nächsten Phase des Verfahrens bei der maschinellen Einführung des Metallstifts in die Formbohrung des Isolierkörpers deren Nutflanken jeweils wechselseitig unter entsprechend gegensinniger Torsionsbeanspruchung des Metallstifts in dessen radial zueinander versetzte Anstau­ chungen ein und bewirken damit eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen. Infolge dessen ist es jetzt nicht mehr erforderlich, den Metallstift - wie bei einer Ausführung mit konformen Anstauchungen - auf beiden Seiten des Isolierkörpers im Wege aufwendiger Hilfsmaßnahmen gegen seine axiale Verschiebbarkeit zu sichern, sondern sogar möglich, denselben in einem nachfolgenden Verfahrens­ schritt nach Art des vorgesehenen Verwendungszwecks weiter zu bearbeiten.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens ist nach dem Merkmal des Anspruchs 2 vorgesehen, auf Seiten des Metallstifts die Randungen der jeweiligen Anstauchungen dem zylindrischen Bereich gegenüber zumindest in Einführungsrichtung mit einer Abschrägung von ca. 30° zu versehen, um den Schubwiderstand zu verringern und die Schneidkanten der Formbohrung des Isolierkörpers stirnseitig weniger zu belasten bzw. deren Wirkung auf den Metallstift ebensowenig abrupt einsetzen zu lassen.

Die bereits erwähnte Weiterbearbeitung des fest mit dem Isolierkörper verbundenen Metallstifts betreffend, ist es nach den Merkmalen des Anspruchs 3 möglich, denselben an seinen aus dem Isolierkörper frei stehenden Enden im Zuge des Verfahrens fertigungsmäßig vor oder nach seiner Ein­ pressung mit einer zweckentsprechenden Ausbildung, z. B. nach Art einer besonderen Elektrodenform, angepreßter Steckanschlußzunge, Lötfahne, Schraubbefestigung od. dgl., zu versehen.

In der anliegenden Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, welches speziell auf die Herstellung einer Zündelektrode für Gasbrenner gerichtet ist. Hierbei zeigt:

Fig. 1 den innerhalb des Isolierkörpers festzulegenden Metallstift in perspektivischer Darstellung;

Fig. 2 die um 90° versetzten Ansichten des Metallstifts;

Fig. 3 die Querschnitte der verschiedenen Anstauchungen gemäß Fig. 2;

Fig. 4 den Längsschnitt, einen Querschnitt und eine Seitenansicht des Isolierkörpers; sowie

Fig. 5 eine stirnseitige Veranschaulichung des Einpreß­ vorgangs für den Metallstift im Bereich der Formbohrung des Isolierkörpers.

Wie aus der Darstellung in den Fig. 1, 4 und 5 ersichtlich, verfügt der rohrförmige Isolierkörper 1 aus hartem Keramik­ material über eine Axialbohrung 2, welcher an zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine kleinere Nut 3 ein­ geformt ist. Demgegenüber wird der durch diese (Form-)Bohrung 2 einzuführende und darin radial sowie axial festzulegende Metallstift 4 gemäß Fig. 2 und 3 innerhalb eines entspre­ chenden Abmessungsbereichs mit drei gleich beabstandeten An­ stauchungen 5 versehen, von denen darstellungsgemäß die Anstauchung E-F senkrecht zur Achse des Metallstifts 4 steht, während die Anstauchung C-D hierzu um ca. 15° ent­ gegen dem Uhrzeigersinn und die Anstauchung A-B um ca. 15° im Uhrzeigersinn versetzt ausgeführt ist. Aufgrund dessen schneiden sich beim Einpressen des Metallstifts 4 in die Axialbohrung 2 des relativ härteren Isolierkörpers 1 die Flanken der Bohrungsnuten 3 jeweils wechselseitig in die Randungen der Anstauchungen C-D und A-B ein. Bei diesem Vorgang wirkt auf den Metallstift 4 zur gleichen Zeit ein Drehmoment in partiell wechselnder Richtung ein, woraus in Verbindung mit dem Einschneiden von Seiten des Isolierkörpers 1 eine sichere Verankerung des Metallstifts 4 innerhalb der Axialbohrung 2 desselben zustande kommt. Vorteilhafterweise können dabei besonders die seitlich vorstehenden Flanken der Anstauchungen 5 in Einführungsrichtung des Metallstifts 4 fertigungsgebunden mit einer Abschrägung versehen werden, um die genannten Vorgänge beim Einpressen zu erleichtern. Außerdem lassen sich die auf beiden Seiten aus dem Isolier­ körper 1 freistehenden Enden des Metallstifts 4 im Zuge einer kontinuierlichen Fertigung an Stelle der gezeigten Ausführung ebenso problemlos auch in Richtung einer etwa erforderlichen Anschluß- oder Befestigungsvorkehrung anderen Elementen gegenüber weiterbilden, ohne daß sich dies auf die in Preßpassung zusammengehaltene Anordnung nachteilig auswirken kann.

Claims (3)

1. Verfahren zum axialen Festlegen eines partiell in sich mit einer nach beiden Seiten vorstehenden Abflachung versehenen zylindrischen Metallstifts innerhalb einer entsprechend mit seitwärts eingeformten Nuten versehenen Aufnahmebohrung eines keramischen Isolierstoffkörpers, beispielsweise zur Herstellung von elektrischen Durch­ führungen, Zündelektroden, Drahtwiderständen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstift (4) mit axial beabstandeten Anstauchungen (5) versehen wird, von denen die aufeinander folgenden radial sowie jeweils in der Richtung wechselnd um einen Winkel von ca. 15° zueinander versetzt ausgeführt werden, in welche sich bei der Einführung des Metallstifts (4) in die Profilbohrung (2) des Isolierkörpers (1) die Randungen der Bohrungsnuten (3) wechselseitig unter gegenläufiger Torsionsbeanspruchung des Metallstifts (4) für eine form- und kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen (1, 4) einfräsen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in gleichem Abstand und mit gleicher Länge durch­ geführten Anstauchungen (5) an ihren ausladenden Randungen dem zylindrischen Metallstift (4) gegenüber zumindest in Einführungsrichtung eine Abschrägung von 30° aufweisen.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der kontinuierlich gefertigte und maschinell in den Isolierkörper (1) eingepreßte Metallstift (4) vor oder nach seiner Festlegung an den aus dem Isolierkörper (1) freistehenden Enden zweckentsprechend weiterbearbeitet, beispielsweise mit einer besonderen Elektrodenform, einer Steckanschlußzunge, einer Schraubbefestigungsklemme od. dgl. versehen wird.