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Niederspannungszündkerze und Verfahren zu ihrer Herstellung Die Erfindung
betrifft eine \ iederspannungszündkerze, bei der zwischen den Elektroden ein mit
diesen fugenlos verbundener Trennkörper angeordnet ist, auf dessen Oberfläche der
Funken gleitet.
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Die Erfindung besteht darin. claß sowohl der Trennkörper als auch
die Elektroden aus gesitttertent Material bestehen und claß der "Trennkörper und
die Elektroden durch Sintern zu einem einzigen Körper vereinigt sind.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen solcher Zündkerzen.
\ach diesem Verfahren werden in Rillet bzw. auf die Oberfläche des aus sinterbarem
isolierendem oder halbleitendem Material bestehenden "hrettttk('irl)ertt sinterhares
elektrisch leitendes Material zur Bildung der Elektroden angebracht und darauf dieser
Trennkörper mit den Elektrodenschichten einem Brenn-oder Sintervorgang ausgesetzt
wird.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch das Sintern
aller I?lektroden mit dem ebenfalls sinterbaren Trennkörper ein zusamntenhängender
fester Körper erhalten wird, dessen Fugen zwischen Elektroden und Trennkörpern spaltenfrei
sind. Dieser Körper bildet ein Einsatzstück, <las leicht in die Zündkerze eingesetzt
und ausgewechselt werden kann. Dies ist sehr wichtig, da sowohl das Elektrodenmaterial
als auch die für den Funkenübergang dienende OberH'iche des Trennkörpers durch die
Funken, die bei Nieder-
Spannungskerzen große Stromstärke haben,
großer Beanspruchung und Abnutzung ausgesetzt sind. Die Einsatzstücke sind schnell,
leicht und billig mit einfachen Mitteln herstellbar. Sie können in entsprechenden
Werkstätten als Massenerzeugnis hergestellt werden, während die Herstellung der
-Metallkörper, in der die gesinterten Einsatzstücke eingesetzt werden, in einem
anderen Betriebe erfolgen kann.
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In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen des
Erfindungsgegenstandes dargestellt. In derselben zeigt Fig. i a und i b eine erste
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zündkerze in einem teilweisen Längsschnitt
und in einer Ansicht von unten; Fig. 2a und 2b zeigen einen Längsschnitt und eine
Ansicht von unten eines von der Zündkerze getrennten Elektrodensystems; Fig. 3 a
und 31) zeigen in einem teilweisen Längsschnitt und in einer Ansicht von
unten eine Zündkerze, die mit einem Elektrodensystein gemäß einer weiteren Ausbildung
versehen ist; Fig.4a und 41) zeigen einen teilweisen Längsschnitt und eine Ansicht
einer Zündkerze von unten, die mit einer anderen Ausbildung des Elektrodensvstems
versehen ist.
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In Fig. i ist der Körper der Zündkerze mit i bezeichnet. Im unteren
Teil dieses Körpers i ist eine ringförmige Elektrode 2 und eine Innenelektrode 3
vorgesehen. Diese Elektroden 2 und 3, die aus einem wärmebeständigen, harten Metall,
z. B. aus 1-langanstähl, aus Stellit oder einer leitenden, gesinterten 'fasse, z.
B. Widiastahl, Wolframkarb d od. dgi. bestehen können, sind voneinander durch eine
Isolier- oder Halbleitermasse 4 getrennt, die zwischen die Elektroden eingepreßt
ist. Die ''fasse .M kann durch ein Brennverfahren erhärtet worden sein, welches
kein Sinterverfahren zu sein braucht. Die Stirnfläche der Zündkerze ist glatt ge-,schliffen
worden.
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In den Fig. 2a und 2b sind die ringförmigen Elektroden 5 und 6 konzentrisch
in Bezug auf eine Innenelektrode 7 angeordnet. Sie sind voneinander durch Ringe
8 und 9 aus Nichtleiter- oder Halbleitermaterial voneinander getrennt. Beide Elektroden
5-6 und 7 sowie die Trennringe 8 und 9 können aus sinterfähigem -Material bestehen
und zu einem Ganzen zusammengesintert sein. Das so gebildete Elektrodensystem kann
in den Zündkerzenkörper eingesetzt werden, nachdem die wirksame Oberfläche des einzelnen
Elektroderisvstems geschliffen worden ist.
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Die Fig.3a und 3b illustrieren einen Zündkerzerikörper, in welchem
ein aus zwei Elektroden io und i i und einem Trennring 12 bestehendes Elektrodensystem
angebracht ist.
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Bei der Ausführung nach den Fig. 4a und 4b ist ein Isolator oder Halbleiter
13 aus Porzellan oder einem anderen keramischen Material vorgesehen. In der unteren
Stirnfläche dieses Isolators oder Halbleiters sind ringförmige Nuten vorgesehen,
die ein gut sinterbares --Metall enthalten, welches die Elektroden 14 und 15 bildet.
Diese Elektroden sind an diesem Isolator oder Halbleiter durch ein Sinter- oder
Brennverfahren befestigt. Leiter 16 und 17 verbinden die Elektroden 14 und 15 mit
einer nicht dargestellten Klemme und mit dem Körper 18 der Zündkerze, Der Isolator
oder Halbleiter 13 wird durch einen Druckring ig an seinem Platz gehalten. Zwischen
dem Druckring i9 und dem Isolator oder Halbleiter 13 ist ein wärmebeständiges Dichtungsmaterial
20 vorgesehen, welches die Leitungen für die Leiter 16 und 17 verschließt. Die Oberfläche
des Isolators oder Halbleiters 13, der mit den Elektroden 14 und 15 versehen ist,
ist geschliffen, so daß die wirksameOberfläche der Zündkerze glatt ist. Diese Ausbildung
hat den Vorteil, daß eine große Anzahl von konzentrischen Elektroden vorgesehen
werden kann, die abwechselnd parallel miteinander geschaltet sind. Es können in
diesem Fall Elektroden erhalten werden, die sich über eine gewisse Entfernung in
entgegengesetzter Richtung erstrecken, so daß deshalb, weil der Zündfunke sehr <irtlich
erzeugt wird, eine Zündkerze von sehr langer Lebensdauer erhalten werden kann.
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Bei allen Ausführungsformen ist die Anordnung der Elektroden derart,
daß sie auf der wirksamen Oberfläche der Zündkerze nahe beieinander liegen. Wenn
das Trennmaterial aus Halbleitermaterial besteht, konzentriert sich der durch dieses
Material fließende Strom auf der Oberfläche desselben. Dies fördert die Erzeugung
der Zündfunken in erheb lichem Maße.
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Um eine spaltlose Verbindung zwischen den Elektroden und dem Trennmaterial
zu erhalten, welches überdies großen Temperaturunterschieden standhalten muß, ist
es zweckmäßig, für die Elektroden wie auch für das Trennmaterial ein sinterbares
Material zu verwenden. So können z. B. verschiedene Wolframkarbide, Widiastahl oder
andere aus der Metallurgie der Sintermetalle bekannten Metalle und isolierende oder
'halbleitende keramischeStoffeverwendet werden. Die sinterbarenTeile der Zündkerze
können zuerst gebrannt und hierauf einzeln gesintert, dann vereinigt und dann zusammen
gesintert werden. In vielen Fällen ist es einfacher, wenn die einzelnen Teile zuerst
geformt, dann durch Pressen miteinander vereinigt und schließlich das Ganze gleichzeitig
gesintert wird. Die Elektroden können in die Oberfläche eines keramischen Isolier-
oder Halbleiterkörpers eingebrannt oder eingesintert und in beschriebener Weise,
z. B. in Nuten, untergebracht werden.