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Publication number: DES0041215MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 13. Oktober 1954 Bekanntgemacht am 6. Oktober 1955Registration date: October 13, 1954. Advertised on October 6, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung bezieht sich auf eine Niederspannungsgleitfunkenzündkerze für Brennkraftmaschinen, mit einer Zündeinrichtung, die mit Kondensator entladungen arbeitet.The invention relates to a low voltage floating spark plug for internal combustion engines, with an ignition device with a capacitor discharges works.

Zündkerzen dieser Art bestehen z. B. aus einer itn Vergleich zu der Mittelelektrode sehr dünnen Masseelektrode. Die beiden Elektroden sind durch einem Trennköirper aus Isoliermasse voneinander getrennt und ragen als Zündkopf aus dem Zündkerzenkörper heraus· an den Brennraum der Maschine. Die Fertigung dieser Zündkerzen erfordert eine sehr große Genauigkeit. Ihre Lebensdauer ist dadurch begrenzt, daß die Isdliermasse zwischen den Elektroden nur bis zu einer bestiirnmten Tiefe nach innen und· nach außen abbrennen darf. Außierdem sind diese Zündkerzen ziemlich abhängig von der Spannung. Bei einer verölten: Kerze besteht immer die Möglichkeit, daß der Zündfunke an einer Stelle sich tief in die Isoliiermasse einbrennt. Spark plugs of this type exist z. B. from a very thin ground electrode compared to the center electrode. The two electrodes are separated from one another by a separating body made of insulating compound and protrude as an ignition head from the spark plug body to the combustion chamber of the machine. The manufacture of these spark plugs requires a very high degree of accuracy. Their lifespan is limited by the fact that the insulating compound between the electrodes is only allowed to burn off inwards and outwards to a certain depth. In addition, these spark plugs are quite voltage dependent. In the case of an oily candle, there is always the possibility that the ignition spark will burn deep into the insulating compound at one point.

Um ein sicheres Zünden der Niederspannungsgleitfunkenzündkerzen zu erzielen, hat oman bereits vorgeschlagen, die Elektroden, aus einem: beim Funkenüberschlag zerstäubenden Baustoff herzustellen. Beim. Funkenüberschliag bedecken die zerstäubenden Teilchen die zwischen dem Elektroden befindliche WMerstandssehicht und begünstigen so den Übergang der Gleitfunken. Abgesehen davon, daßTo safely ignite the low-voltage sliding spark plugs To achieve this, oman has already suggested that the electrodes consist of one thing: a sparkover to manufacture atomizing building material. At the. Flashover covers the atomizing Particles located between the electrodes W standing layer and thus favor the transition of the sliding sparks. Besides that

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diese Kerze vor ihrem Einbau in die Brennkraftmaschine eine Vorbehandlung durchmachen muß mil dem Ziel, zunächst für die erste Zündung einen dt'ii Oberbau!, i!.r (ileitfunken begünstigenden Niederschlag aüf/.ubni>gen, besitzt diese Zündkerze nicht d'ie heute an :·'.· zu stellenden Forderungen. i 11 si K-Sf »ι ι c I** ix* hinsichtlich einer langen Lebensdauer. I )ie Erfindung bezweckt di<· Herstellung einer Gleitfunkenzündkerze für eine Spannung unterthis candle must undergo a pretreatment before it is installed in the internal combustion engine with the aim of starting one for the first ignition dt'ii Oberbau !, i! .r (ileitfunken favoring This spark plug possesses precipitation not d'ie today to: · '. · demands to be made. i 11 si K-Sf »ι ι c I ** ix * with regard to a long service life. The invention aims to produce a sliding spark spark plug for a voltage below

ίο .:)<><>r> V, diie sehr billig herzustellen ist und eine I .ebensdauer besitzt, die man sozusagen auf jeden gewünschten Wort einstellen kann, wobei die Spannungsabhängigkeit bedeutend ,geringer ist als bei den bisher gebräuchlichen (ileitfunkenzündkerzen.ίο.:) <> <> r> V, which is very cheap to manufacture and a I. Has a service life that can be set to any desired word, so to speak, whereby the voltage dependency significant, is lower than with the previously used (spark spark plugs.

Eine Zündkerze gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dali die Oberfläche <k's Zündteiles der Mittelc'lektrode nahezu vollständig von der Masseelektrode umgeben ist.A spark plug according to the invention is characterized in that the surface <k's ignition part of the central electrode is almost completely different from the Earth electrode is surrounded.

Da die t )berfläehe dieses Zündkopfes im Vergleich zu der anderer Gleitfunkenzündkerze!! einen ziemlich hohen Wert erhalten kann, ist die Zeit des völligen Abbrennens des Zündkopfes dessen Oberflächen verhältnisgleic'h. Die Elektroden mit der ■dazwischen liegenden Isoliermasse können flach sein; vorzugsweise sind sie jedoch kugelig. Ihre Oberflächen können gewölbt oder gewellt sein, um die wirksame Oberfläche zu vergrößern. Die Isoliermasse besieht vorzugsweise aus Email. Wenn diese Emailschicht zwischen den Elektroden überall die gleiche Stärke hat, arbeitet die Zündkerze während der ganzen Lebensdauer praktisch mit derselben Spannung, da der Widerstand zwischen den Elektroden an jeder Stelle denselben Wert hat. Durch Änderung der Dicke der Isolierschicht kann man das Abbrennen der Elektroden und die Richtung beeinflussen, in welcher der Funke über die Isoliermasse gleitet. Vorzugsweise wird eine der Elektroden eine bedeutend geringere Dicke besitzen als die andere. Hierdurch wird erreicht, daß nur die dünnere Elektrode allmählich mit der fsoliermasse abbrennt, wä'hrend die andere Elektrode nahezu unangegriffen bleibt. Ferner erhält man eine gute Wärmeableitung von der Zündkerzenmitte aus.
Gemäß der Erfindung kann die dicke Elektrode aus einem zylindrischen Metallkörper mit ungefähr kugelförmigem linde bestehen, auf dem eine Emailschicht angeordnet ist. heim Aufbringen der Emailschicht auf den Metallkörper wird das Email an der Halbkugel entlang zu dem zylindrischen Schaft tropfen und am Ende des Schaftes eine dickere Schicht bilden als am Scheitel der Kugel. Der so erhaltene Körper der Emailschicht wird dann gebrannt. Darauf wird eine dünne Metallschicht, die vorher in der gewünschten Form hergestellt ist, aufgebracht, ■/.. 15. in bekannter Weise aufgespritzt oder aufgedampft, worauf das Ganze, nochmals gebrannt wird. Der Zündkopf der Zündkerze ist nach diesen einfachen Arbeitsgängen fertig.Since the surface of this ignition head is compared to that of other sliding spark spark plugs !! can get a fairly high value, the time of the complete burnout of the ignition head is proportionally the same of the surfaces. The electrodes with the insulating material in between can be flat; however, they are preferably spherical. Their surfaces can be curved or corrugated in order to increase the effective surface. The insulating compound is preferably made of enamel. If this enamel layer between the electrodes has the same thickness everywhere, the spark plug will work practically with the same voltage for its entire service life, since the resistance between the electrodes has the same value at every point. By changing the thickness of the insulating layer, you can influence the burning of the electrodes and the direction in which the spark slides over the insulating compound. Preferably one of the electrodes will have a significantly smaller thickness than the other. This ensures that only the thinner electrode gradually burns off with the insulating compound, while the other electrode remains almost unaffected. Furthermore, good heat dissipation is obtained from the center of the spark plug.
According to the invention, the thick electrode can consist of a cylindrical metal body with an approximately spherical linden tree on which an enamel layer is arranged. When the enamel layer is applied to the metal body, the enamel will drip along the hemisphere to the cylindrical shaft and form a thicker layer at the end of the shaft than at the apex of the sphere. The body of the enamel layer thus obtained is then fired. It is a thin metal layer, which is previously prepared in the desired shape, is applied, ■ / .. 15, is fired and then the whole again sprayed in a known manner or by vapor deposition. The ignition head of the spark plug is ready after these simple operations.

Um einen Anfangspunkt¹ für die Funkenbildung zu erhalten, wird erfindungsgemäß am Scheitel des Zündkopfes, wo die Emailschicht am dünnsten ist. d'ie dünne Metallschicht der Masseelektrode und d'ie Emailschicht so weit entfernt, daß eine Zündfunkenstrecke entsteht. A⁷On dieser ersten Funkenstrecke aus brennt die Meta'llschidht im Betrieb allmählich ab. Da die Emailschicht nach dem Einschraubende der Kerze zu dicker wird, wird der Zündfunke sich nicht örtlich in den Zündkopf einbrennen. Dieses Einbrennen, das bei ,bekannten Zündkerzen öfters auftritt, ist nachteilig, da der Funke dann das Gemisch im Zylinder nicht mehr erreichen kann.In order to obtain a starting point ¹ for spark formation, according to the invention, at the apex of the ignition head, where the enamel layer is thinnest. The thin metal layer of the ground electrode and the enamel layer are so far removed that an ignition spark gap is created. A ⁷ On this first spark gap, the Meta'llschidht gradually burns down during operation. Since the enamel layer becomes too thick after the candle has been screwed in, the ignition spark will not burn itself locally into the ignition head. This burn-in, which often occurs with known spark plugs, is disadvantageous because the spark can then no longer reach the mixture in the cylinder.

Damit das Abbrennen besser gesteuert werden kann, wird nach einer Ausführungsform der Erfindung der halbkugel fönnige Teil des Metallkörpers, bevor die Emailschicht aufgebracht wird, der Länge nach mit einer Anzahl von flachen Rillen versehen. An diesen Stellen ist dann dife Isolierschicht etwas dicker, und das Abbrennen erfolgt in bestimmten Richtungen entlang den Kugelabschnitten zwischen den RillenIn order that the burning can be better controlled, according to one embodiment of the invention the hemispherical part of the metal body, before the enamel layer is applied, provided with a number of shallow grooves along its length. There is then a dife insulating layer at these points slightly thicker, and the burning occurs in certain directions along the spherical sections between the grooves

Die Erfindung wird an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is explained in more detail using a few exemplary embodiments.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform des Zündkopfes einer Zündkerze gemäß der Erfindung im Längsschnitt;1 to 3 show an embodiment of the ignition head of a spark plug according to the invention in longitudinal section;

Fig. 4 und 5 zeigen zwei andere Ausführungsformen im Längsschnitt. 4 and 5 show two other embodiments in longitudinal section.

In Fig. ι ist 1 der Zündkerzcnkörper mit dem Einschraubgewinde 2, dem Isolierkörper 3 und der Mittelelektrode 4. Im Einschraubende des Kerzenkörpers ι ist das zündseitige linde 5 der Mittelelektrode 4 mittels einer Isoliermasse 6 befestigt. Auf den Gewindezapfen 7 des Zündendes 5 ist ein halbkugelförmiger Metallkörper 8 aus einem beliebigen Metall, ■/,. B. aus Kupfer oder Eisen, aufgeschraubt, der als Zündteil dor Mittelelektrode 4 der Zündkerze dient. Dieser Metallkörper 8 ist mit einer Emailschicht 9 bedeckt, welche, von seiner brennraumseitigen Scheiitdlstelle 10 aus nach dem too Einschraubgewinde 2 zu allmählich etwas dicker wird und au der Stellen, an der das Gewinde 2 beginnt, am dicksten ist. Bis zu dieser Stelle darf die Funkenoberfläche des Metallkörpern 8 verbraucht werden, da der Funke nicht mehr mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch in Berührung kommen würde, wenn er sich noch in das Innere des Kerzenkörpers einbrennen könnte. Auf der Emailschicht 9 ist eine Metallschicht 12 aus einem beliebigen Metall, z. B. aus Kupfer oder Eisen, angeordnet, no welche in leitender Verbindung mit dem Zündkerzenkörper ι steht und als Masseelektrodc dient. An der Stelle to ist ein kleiner Teil der dünnen Metallschicht 12 und der Emailschicht 9 entfernt, so daß dort eine Zündfunkenstrecke entsteht.In FIG. 1, the spark plug body with the screw-in thread 2, the insulating body 3 and the center electrode 4 is shown. On the threaded pin 7 of the ignition end 5 is a hemispherical metal body 8 made of any metal, ■ / ,. B. made of copper or iron, screwed on, which serves as the ignition part dor center electrode 4 of the spark plug. This metal body 8 is covered with an enamel layer 9 which, from its section 10 on the combustion chamber side, gradually becomes somewhat thicker after the too screw-in thread 2 and is thickest at the point where the thread 2 begins. The spark surface of the metal body 8 may be used up to this point, since the spark would no longer come into contact with the fuel-air mixture if it could still burn into the interior of the plug body. On the enamel layer 9 is a metal layer 12 made of any metal, e.g. B. made of copper or iron, arranged no which is in conductive connection with the spark plug body and serves as a ground electrode. At the point to a small part of the thin metal layer 12 and the enamel layer 9 has been removed, so that an ignition spark gap is created there.

Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen, Avic dies zweckmäßig geschehen kann. Gemäß Fig. 2 ist an dem Metallkörper 8 eine Spitze 13 vorgesehen, die nach der Herstellung des Zündkopfes 7-12 abgebrochen wird. Man kann auch in dem Metallkörper 8, bevor die Emailschicht 9 aufgetragen wird, eine Kerbe 14 anbringen (Fig. 3). Nach der Herstellung des Zündkopfes 7-12 werden dann an dieser Stelle die Metallschicht 12 und die Emailschicht 9 durch einen Schlag mit einem spitzen Gegenstand entfernt.Figures 2 and 3 illustrate Avic this can be done appropriately. According to FIG. 2, a tip 13 is provided on the metal body 8, which is canceled after the production of the ignition head 7-12. You can also use the metal body 8, before the enamel layer 9 is applied, make a notch 14 (FIG. 3). After The metal layer 12 and the enamel layer are then produced at this point in the manufacture of the ignition head 7-12 9 removed with a blow with a sharp object.

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Vom Scheitel ίο des Zündkopfes 7-12 aus werden die Metallschicht 12 und die Emailschicht 9 allmählich nach dem Einschraubgewinde 2 zu bis an die Stelle 11 abbrennen; dann muß der Zündkopf 7-12 ersetzt werden. Da die Oberfläche des Zündkopfes sehr groß ist und bei Bedarf noch vergrößert werden kann, hat die Zündkerze eine sehr lange Lebensdauer. Am der Stelle 11 ist die Emailschicht 9 so dick, daß ein Zündfunke ohne große Spannungserhöhung nicht mehr erzeugt werden kann. Infolgedessen kann sich der Zündfunke bei dieser Zündkerze auch nicht in den Kerzenkörper 1 einbrennen.From the apex ίο of the ignition head 7-12 the metal layer 12 and the enamel layer 9 gradually after the screw-in thread 2 up to burn off at point 11; then the ignition head 7-12 must be replaced. Since the surface of the The ignition head is very large and can be enlarged if necessary, the spark plug has a very long lifetime. At the point 11 is the enamel layer 9 so thick that an ignition spark can no longer be generated without a large increase in voltage can. As a result, with this spark plug, the ignition spark cannot get into the plug body 1 either burn in.

Zur weiteren Vergrößerung kann diese Oberfläche des Zündkopfes 7-12 eine gewölbte Form nach Fig. 4 oder eine gewellte Form nach Fig. 5 erhalten.For further enlargement, this surface of the ignition head 7-12 can have a curved shape 4 or a corrugated shape according to FIG. 5 is obtained.

In Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den halbkugelförmigen Teil des Metallkörpers 8 dargestellt, inIn Fig. 6 is a plan view of the hemispherical Part of the metal body 8 shown in

ao dessen Oberfläche einige flache, in Längsrichtung der Kerze verlaufende Rillen 15 eingearbeitet sind. Durch diese Rillen, die mit Email gefüllt sind, wird die Oberfläche der Masseelektrode in sektorartige Felder geteilt.ao its surface some flat, lengthways the candle extending grooves 15 are incorporated. Through these grooves filled with enamel the surface of the ground electrode is divided into sector-like fields.

In der Emailschicht 9 können gemäß einem früheren Vorschlag eine oder mehrere streifen- oder punktförmige Einlagen I2^a aus einem elektrisch leitenden Werkstoff angeordnet werden, wodurch einerseits eine bessere Funkenwirkung erhalten wird und andererseits' ein sehr gleichmäßiges Abbrennen entsteht.According to an earlier proposal, one or more strip or point-like inserts I2 ^a made of an electrically conductive material can be arranged in the enamel layer 9, which on the one hand produces a better spark effect and on the other hand produces a very even burning.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Low voltage sliding spark plug for Internal combustion engines with a ground electrode that is very thin compared to the center electrode and an insulating layer between the two electrodes, which acts as the ignition head from the spark plug body protrude out into the combustion chamber of the internal combustion engine, characterized in that the surface of the ignition part of the center electrode (4) is almost completely surrounded by the molasses electrode.

2. Spark plug according to claim 1, characterized in that that the ignition head (7-12) consists of a cylindrical metal body (8) with approximately hemispherical end, an insulating layer (9) arranged thereon made of, for. B. Email and a thin metal forming the ground electrode disposed on this layer layer (12), with the metal layer (12) and the enamel layer (9) at one point (10) is so far away that a spark gap is created.

3. Spark plug according to claim 2, characterized in that the enamel layer (9) of the The apex (10) of the ignition head (7-12) down after the screw-in thread (2) of the plug body (1) gradually becomes thicker.

4. Spark plug according to claims 2 and 3, characterized in that the surface of the The ignition head (7-12) is completely or partially arched or corrugated, to increase the effective Ignition surface.

5. Spark plug according to claim 2, characterized in that the hemispherical part of the metal body (8) in the longitudinal direction of the candle with a number of shallow grooves (15) is provided, which are filled with insulating compound.

Referred publications:
German Patent Nos. 891 340, 889384; Extract from P 87207 Ia / 46'C ³ , Vol. I v. 1. 11. 48,

P. 453;

Extract from R 113 770 Ia / 46c ³ , Vol. 1 v. 1. 11.48, p. 467.

1 sheet of drawings