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Elektrodenbefestigung bei Zündkerzen Die Erfindung betrifft Zündkerzen,
insbesondere die Elektrodenbefestigung bei Zündkerzen.
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Viele Arten der zur Zeit hergestellten Zündkerzen weisen Mängel auf,
die besonders das der Funkenstrecke zugewandte, untere Ende des Isolierkörpers leicht
einer Beschädigung aussetzen. Um die Herstellung der Zündkerzen zu erleichtern und
Bruch des Isolierkörpers infolge unterschiedlicher Ausdehnung von: Elektrode und
Isoli&körper zu vermeiden, läßt man zweckmäßigerweise einen Spielraum zwischen
der Elektrode und der angrenzenden Wand des Isolierkörpers. Dieser Spielraum bleibt
infolge Fehlens einer Verkittungsmasse oder eines Zements mit einem geeigneten Ausdehnungs-'koeffi@zienten
uriaufgefüllt, so daß die Elektrode fast in ihrer gesamten Länge vom Isolierkörper
durch einen Luftmantel getrennt ist. Um den Kriechweg zwischen dem Kerzengehäuse
und dem Isolierkörper zu vergrößern und durch bessere Isolation ein Überschlagen
von Funken an anderen als der vorgesehenen Stelle zu vermeiden, setzt man auch den
unteren, der Funkenstrecke zuge-,vendetenTeil des Isolierkörpers vom Zündkerzengehäuse
ab; das Ende des Isolierkörpers wird dann allerdings nirgends gestützt oder gehalten
und liegt frei zwischen dem freien unteren Ende der Elektrode und dem. Gehäuse.
Außerdenn wird die Elektrode vorteilhafterweise nicht direkt mit dem Strom zuführenden
Pol der Zündkerze verbunden, sondern mittels eines sowohl an der Elektrode als auch
am Isolierkörper fest haftenden, elektrisch leitenden Materials im Isolierkörper
verkittet. Dadurch wird die Zündkerze hermetisch gegen jeglichen Gasdurchtritt abgedichtet
und der
Stromkreis'zwischen Zündkabel und Elektrode geschlossen.
Es hat sich jedoch erwiesen, daß die Elektrode derartiger Zündkerzen bei Erschütterungen
oder Stößen der Kerze leicht zu vibrieren beginnt, so daß ihr Ende gegen die dünne
freie Spitze des Isolierkörpers schlagen und diese zerbrechen und abbröckeln kann.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt daher in einer Zündkerze,. die zwar
alle oben erwähnten Vorzüge aufweist, ohne daß die Gefahr eines Zerbröckelns des
Isolierkörpers besteht. Dazu werden am unteren Abschnitt der Elektrode an einer
Stelle, die bei zusammengebauter Zündkerze einem Teil des Isolierkörpers kurz vor
seinem letzten Ende gegenüberliegt, Vorrichtungen angebracht, die ein Anschlagen
der Elektrode gegen die Spitze des Isolierkörpers verhindern. Der Zwischenraum-
zwischen Isolierkörper und Elektrode wird dort durch Verstärkung des Elektrodenstabes
verkleinert. Diese Verstärkung besteht vorzugsweise aus einer Mehrzahl dicht beieinander
liegender Vorsprünge, die durch Rändelung des entsprechenden Elektrodenteils erzeugt
werden.
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Fig. i ist ein Längsschnitt durch eine Zündkerze gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist ein Schnitt durch das untere Ende eines Isolierkörpers und einer Elektrode
gemäß der Erfindung; Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2; Fig.4
bis io zeigen abgeänderte Ausführungsformen der Elektrode.
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Die in Fig. i dargestellte Zündkerze enthält in einem metallischen
Kerzengehäuse :2 einen aus dem üblichen Material bestehenden Isolierkörper 4, der
darin zwischen Unterlagringen 6 ur3d 8 befestigt ist. Da der untere Teil io ödes
Isolierkörpers 4 kegelförmig ausgebildet ist, bleibt zwischen dem Kerzengehäuse
:2 und ' dem kegelförmigen Teil io ein Zwischenraum. Eine solche Konstruktion ist
wünschenswert, da dieser gaserfüllte Zwischenraum den Kriechweg zwischen dem Isolierkörper
io und dem Kerzengehäuse 2 vergrößert.
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Im unteren Abschnitt 14 einer längs durch den Isolierkörper 4 führenden
Bohrung liegt eine Mittelelektrode 12, deren Durchmesser kleiner als der der Bohrung
14 ist; der entstehende Spielraum, der infolge Fehlens einer gangbaren Verkittungsmasse
mit geeignetem Ausdehnungskoeffizienten zweckmäßiger-eise unausgefüllt bleibt, 'beseitigt
die Gefahr des Zerbrechens des Isolierkörpers infolge unterschiedlicher Ausdehnung
von Isolierkörper, Verkittungsmasse und Elektrode. Da der Durchmesser des oberen
Abschnitts 16 der Bohrung größer als der Durchmesser des unteren Abschnitts 14 ist,
entsteht am Boden des Bohrloches 16 eine Schulter 18. Ein Kragen 2o der Elektrode
12 liegt auf der Schulter 18 und hält die Elektrode im Bohrloch 14. Ein Stopfen
22 aus einer Abdichtungsmasse, die fest am Isolierkörper 4 und am Kragen 2o haftet,
verkittet die Elektrode 12 im Bohrloch 14- und schließt die Bohrung der Zündkerze
hermetisch gegen jeden Gasdurchtritt ab. Diese Masse besteht vorzugsweise aus einem
Glas finit kleinem Ausdehnungskoeffizienten, etwa aus Magnesium-Borat-Glas. Vorzugsweise
wird das Glas mit einem elektrisch leitenden Füllmaterial versetzt. Hierzu kann
reiner Graphit oder mit Metall oder Metalllegierungen versetzter Graphit dienen.
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Im Bohrloch 16 ist eine mit dem Zündkabel verbundene Schraube a4 angeordnet,
die ebenfalls mittels der Abdichtungsmasse 22 fest eingekittet wird. Beim Einführen
der Schraube wird die Masse in den Zwischenraum zwischen der Schraube 24 und dem
Isolierkörper 4 hochgedrückt und dort erstarren gelassen.
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Die Elektrode 12 ist kurz vor dem unteren Ende mit einem Kranz von
Vorsprüngen 26 versehen, die in den Fig. i bis 4 in Form senkrechter Rippen ausgebildet
sind. Ihre Herstellung geschieht nach dem üblichen, bekannten Verfahren. Bei einer
Seitwärts.bewegung des ELdktro,den-erndes berühren daher etliche Rippen die entsprechenden
Wandstellen des Bohrloches 14 gleichzeitig und verteilen den Druck auf einen größeren
Wandbereich.
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Fig.4 stellt eine abgeänderte Ausführungsform der Elektrode dar, bei
der das Ende 12' der Elektrode 12 unterhalb der Vorsprünge dünner ist. Dadurch wird
die Möglichkeit einer Berührung von Elektrodenteil12' und Isolatorspitze weiter
verringert. Die Rippen sind genau so wie, in der in den Fig. i bis 3 dargestellten
Ausführungsform.
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Bei der Elektrode nach Fig.5 sind die Vorsprünge in Form waagerecht
verlaufender Rippen 28 ausgebildet, die die Elektrode als parallele Ringe umgeben.
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Vorsprünge in Form vieler Rippen stellen die günstigste Lösung der
gestellten Aufgabe dar, da beim Vibrieren oder bei einer anderweitig hervorgerufenen
Seitwärtsbewegüng des Elektrodenendes eine Vielzahl von Berührungspunkten zwischen
Elektrode und Isolierkörper auftritt. Bei einer heftigen Erschütterung der Elektrode
können die Berührungsstellen etwas verzerrt oder deformiert werden, sie fangen aber
den Stoß ab, der beim Fehlen derartiger Vorsprünge von der Elektrode auf eine räumlich
eng begrenzte Stelle der Isolatorspitze übertragen wurde.
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In die Oberfläche der Elektrode nach Fig. 6 sind eine Anzahl von Erhebungen
30 eingekniffen, die den gleichen Zweck wie die oben beschriebenen Rippen
erfüllen können.
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Nach Fig. 7 wird ein Drahtring 32 in eine -halbrunde, die Elektrode
ringförmig umgebende Nabe eingelegt.
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Die Elektrode nach Fig. 8 ist mit einer Vielzahl dicht beieinander
liegender, stachelartiger Vorsprünge versehen, die die Elektrode bandförmig umgeben.
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Nach Fig.9 ist der Durchmesser des unter der Schulter 34 liegenden
Elektrodenendes 12' verkleinert (vgl. Fig. 4). Bei einer Seitwärtsbewegung kann
daher nur ein etwas höher liegender Teil der Wand des Isolierkörpers von der Schulter
34 getroffen werden; das letzte, empfindlichere Ende des Isolierkörpers ist geschützt.
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f Nach Fig. io ist die Elektrode mehrfach mit einem Draht umwickelt.
Auch hier kann wie in allen vorhergehenden Ausführungsformen nur ein oberhalb der
Isolatorspitze liegender, nicht so empfindlicher Teil des Isolierkörpers von der
Elektrode berührt werden, so daß die Gefahr des Zerbrechens bedeutend herabgemindert
ist.