DE1208120B - Zuendkerze mit Platinzuendstift - Google Patents

Description

• Zündkerze mit Platinzündstift Die Erfindung betrifft eine Zündkerze mit Platinzündstift für Brennkraftinaschinen, welcher aus dem geschlossenen Ende des Isolatorfußes sowohl nach außen als auch nach innen in die Hohlbohrung des Isolators frei hinausragend in dem geschlossenen Ende des Isolators fest verankert ist, wobei sein inneres Ende unmittelbar von einer die Hohlbohrung des Isolators ausfüllenden elektrisch leitfähigen Masse umgeben ist.
• Bei den bisher bekannten Zündkerzen dieser Art bereitet bekanntlich die Befestigung des Platinzündstiftes erhebliche technische Schwierigkeiten, weil dabei sowenig wie möglich teures Platin verwendet werden soll und weil die Durchführung der erforderlichen Schweiß- oder Lötverfahren zur Befestigung der Platinzündspitze an dem sie tragenden Mittelelektrodenteil vor allem wegen deren Kleinheit fertigungsmäßig schwer zu beherrschen ist.
• Solche Platinzündspitzen, die mit einem Flansch versehen und gegen eine Innenschulter des Isolatorfußes abgestützt sind, benötigen zuviel Platin und sind schwierig herzustellen (deutsche Patentschrift 895 077). Einfache zylindrische Platinzündstifte muß man entweder in einer besonderen glasartigen Schmelze in ihrer Einbaulage im Isolatorfuß festhalten (deutsche Patentschrift 715 856), die einen wesentlich höheren Schmelzpunkt haben muß als normale Glassorten, oder man muß die Zündstifte mit einer metallischen Masse in der Hohlbohrung des Iselators umgießen, damit sie festsitzen (deutsche Patentschrift 885 184, britische Patentschrift 547 119). Schließlich ist es auch bekannt, einen zylindrischen Platinzündstift zunächst in einem keramischen Stopfen festzubrennen und dann diesen Stopfen in eine entsprechende Bohrung des Isolatorfußes einzusetzen und darin zu versintem (schweizerische Patentschrift 259 564). Da jedoch gerade am Isolatorfuß die höchsten Belastungen der Zündkerze auftreten, entsteht auch bei größter Sorgfalt ein inhomogenes Isolatorstoffgefüge, was an dieser Stelle sehr nachteilig ist.
• Ein wesentlich einfacheres Herstellungsverfahren unter Einsparung von Platin und ohne zusätzliche Arbeitsvorgänge ergibt sich bei einer Zündkerze gemäß der Erfindung dadurch, daß der Mittelabschnitt des Zündstiftes, der gegebenenfalls eine der Verankerung dienende Ungleichförmigkeit seiner Oberfläche aufweist, durch unmittelbares Einformen in die Isolatormasse und anschließendes Brennen derselben im Isolator verankert ist und daß ferner die die Hohlbohrung ausfüllende Masse ein an sich bekannter elektrisch leitfähiger Glasschmelzfluß ist. Man benötigt somit weder zur Befestigung des Platinstiftes noch zu dessen elektrisch leitender Verbindung mit der anschließenden Mittelelektrode irgendwelche Bauteile und erhält eine Zündkerze, deren Platinzündspitze einen geringen Querschnitt haben kann und auch ohne Vorsichtsmaßregeln unmittelbar im Glasschmelzfluß elektrisch leitend festsitzt.
• Als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist an Hand der Zeichnung eine Zündkerze mit deren wesentlichen Herstellungsstufen erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Zündkerze, teilweise im Längsschnitt, F i g. 2 deren längsgeschnittenen Isolator vor und nach dem Einformen sowie F i g. 3 im Fertigungszustand mit eingeschmolzener Mittelelektrode.
• Die Zündkerze 1 hat einen Platinzündstift 2, der in Form eines zylindrischen Stäbchens sowie insbesondere zur Verankerung im Isolator 3 eine angestauchte Mantelringwulst 4 hat und mit seinem mittleren Abschnitt im Bereich dieser Ringwulst 4 unmittelbar in den an seiner Stirnfläche 5 geschlossenen Isolator 3 mit eingeformt ist. Das dem zündseitig frei über die Isolatorstirnfläche 5 herausragenden Ende 6 entgegengesetzte Ende 7 des Platinstäbchens 2 ragt auch in anschlußseitiger Richtung frei in den Bohrungsraum 8 des Isolators 3 hinein und ist darin unmittelbar von einem leitfähigen Glaspfropfen 9 umschmolzen und festgehalten. Gleichfalls im Glaspfropfen 9 eingebettet ist der zündseitige Gewindeabschnitt 10 des auch anschlußseitig mit einem Gewindeabschnitt 11 versehenen Anschlußbolzens 12, der zusammen mit dem leitfähigen Glaspfropfen 9 und dem Zündstift 2 die Mittelelektrode bildet. Der Isolator 3 ist in der üblichen Weise in dem die Masseelektrode 13 tragenden Kerzengehäuse 14 gasdicht eingespannt und anschlußseitig durch die am Anschlußbolzen 12 festsitzende Ringscheibe 15 abgeschlossen.
• Die Herstellung der Zündkerze 1 erfolgt im wesentlichen in der Reihenfolge der in F i g. 2 und 3 dargestellten Fertigungsstufen. Hierzu wird zunächst in eine Sacklochbohrung 16 an der Stimfläche des die Isolatorlängsbohrung 8 frei haltenden Kernstabes 17 das angestauchte Platinstäbehen 2 hineingesteckt und gegebenenfalls gegen Herausfallen mit einer leicht klebenden Haftmasse festgehalten. Dann wird der Kernstab 17 mit dem Platinstäbchen 2 in denjenigen Raum eingelegt, den die in F i g. 2 mit 3' bezeichnete, feucht angesetzte Grundmasse für die Isolatorherstellung in der hier nicht dargestellten Preßfonn zunächst einnimmt. Nach dem im Sackpreßverfahren durchgeführten Formen der Masse 3' erhält diese bereits die äußeren Abmessungen des Isolators 3 nach F i g. 2, wobei das Platinstäbchen 2 mit seiner Ringwulst 4 in der festgepreßten Isolatormasse verbleibt, wenn anschließend der Kernstab 17 aus dieser herausgezogen wird. Das mit seinem zündseitigen Ende 6 bereits über die Stirnfläche 5 des gepreßten Isolators 3 herausragende Platinstäbchen 5 kann dabei vorsorglich festgehalten werden, hat sich jedoch bei eingespieltem Herstellungsverfahren unter Verwendung einer nur leicht klebenden Haftmasse auch ohne die genannte Maßnahme als ausreichend festsitzend gezeigt.
• Nach dem Brennen des formgepreßten Isolators 3 und vor dessen Einbau in das Kerzengehäuse 14 sind das Platinstäbchen 2 und der Anschlußbolzen 12 bereits fertig in der leitfähigen Glasmasse des Pfropfens 9 eingeschmolzen. Besonders wesentlich ist es bei diesem Arbeitsgang, daß man das Brennen des Isolators 3 und auch das Einschmelzen der Glasmasse unmittelbar nacheinander durchführen kann, weil die Brenntemperatur des Isolators, die dem Platinstäbehen nichts schadet, nur so weit herabgesetzt werden muß, bis der Isolator noch die zur Einschmelzung des Glases erforderliche Temperatur hat. Bei dieser Temperatur kann dann die pulverförmige Glasmasse in die Isolatorbohrung 8 eingefüllt, auf die schmelzende Glasmasse der Anschlußbolzen 12 aufgesetzt und darin hineingepreßt werden. Sehr hochschmelzende Glassorten lassen sich schon beim Brennen des Isolators mit einschmelzen. Die verhältnismäßig große Länge des Schmelzflußpfropfens 9 erlaubt auch eine besonders zuverlässige Bemessung vorgegebener Widerstandswerte für den Fall, daß der Glasschmelzpfropfen 9 arm an leitfähigen Zusatzstoffen gemacht werden und dadurch zugleich als Vorwiderstand für die Platinzündspitze dienen soll.

Claims (2)

1. Patentanspräche: 1. Zündkerze mit Platinzündstift für Brennkraftmaschinen, welcher aus dem geschlossenen Ende des Isolatorfußes sowohl nach außen als auch nach innen in die Hohlbohrung des Isolators frei hinausragend in dem geschlossenen Ende des Isolators fest verankert ist, wobei sein inneres Ende unmittelbar von einer die Hohlbohrung des Isolators ausfüllenden elektrisch leitfähigen Masseumgebenist, dadurch gekennzeichn e t , daß der Mittelabschnitt des Zündstiftes, der gegebenenfalls eine der Verankerung dienende Ungleichfönnigkeit seiner Oberfläche aufweist, durch unmittelbares Einforinen in die Isolatormasse und anschließendes Brennen derselben im Isolator verankert ist und daß ferner die die Hohlbohrung ausfüllende Masse ein an sich bekannter elektrisch leitfähiger Glasschmelzfluß ist.
2. 2. Zündkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Isolator eingeformte Mittelabschnitt des Platinstäbchens zur Verankerung eine angestauchte Mantelringwulst aufweist. 3. Zündkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bohrungsraum des Isolators sitzende Schmelzflußpfropfen so arm an leitfähigen Zusatzstoffen ist, daß er einen Vorwiderstand für die Platinzündspitze darstellt. 4. Verfahren zum Herstellen einer Zündkerze nach den Ansprächen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Einformen der Längsbohrung des Isolators dienende Kernstab in einer an seiner Stimfläche eingelassenen Sacklochbohrung zunächst das vorgefertigte, gegebenenfalls angestauchte Platinstäbchen hält, das nach dem Formen in der gepreßten Isolatormasse verbleibt und nach dem Brennen des fertigen Isolators und vor dessen Einbau in das Kerzengehäuse mit der leitfähigen Glasmasse fest umschmolzen wird. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennen des vorgeformten Isolators und das Einschmelzen der elektrisch leitfähigen Glasmasse mindestens teilweise im gleichen Arbeitsgang durchgeführt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 715 856, 885 184, 895 077; schweizerische Patentschrift Nr. 259 564; britische Patentschrift Nr. 547 119.