Niederspannungszündkerze und Verfahren zur Herstellung derselben. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Niederspannungszündkerze, deren Elektroden durch das Material eines Trennkörpers von einander getrennt sind, dessen zwischen den wirksamen Teilen der Elektroden vorhandene, nach aussen gekehrte Oberfläche eine Gleit fläche für die Zündfunken bildet. Die Er findung betrifft auch ein Verfahren zur Her stellung einer solchen Zündkerze.
Die Funken dieser Zündkerzen besitzen eine sehr hohe Intensität und beeinträchtigen nicht nur das Elektrodenmaterial, sondern auch das dieselben trennende Material. Aus diesem Grunde besitzen solche Zündkerzen keine sehr lange Lebensdauer.
Es ist. nun festgestellt worden, dass wenn ein Luftspalt zwischen den Elektroden einer seits und dem Trennmaterial anderseits vor handen ist, die Erzeugung der Zündfunken beeinträchtigt wird und dass die Funken das Bestreben haben, diesen Luftspalt zu ver grössern. Wenn die Elektroden und das Trenn material der zerstörenden Wirkung der Fun ken nicht gut wiederstehen, so wird ein ur sprünglich sehr schmaler Luftspalt rasch so breit werden, dass bei der normalen Zünd- spannung keine Funken mehr erzeugt werden können.
Die Erfindung bezweckt nun die Vermei dung dieses Nachteils und besteht darin, dass Elektroden und Trennkörper ein spaltloses und zu einem unteilbaren Ganzen verbundenes Einsatzstück bilden, welches das Metallgehäuse der Zündkerze eingesetzt ist. Es hat sieh ge zeigt, dass durch diese Massnahme die Lebens dauer der Zündkerzen wenigstens verdoppelt werden kann. Die Elektroden und das Trenn material können z. B. durch Pressen, Schmel zen oder Sintern miteinander verbunden sein.
In der Zeichnung sind mehrere Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. In derselben zeigen: Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform der Zündkerze, in Fig. 1 teilweise im Längs schnitt und in Fig. 2 in einer Ansicht von unten, Fig. 3 und 4 einen Axialschnitt und eine Ansicht von unten eines von der Zündkerze getrennten Elektrodensystems, Fig. 5 teilweise einen Längsschnitt und Fig. 6 eine Ansicht von unten einer weite ren Ausführungsform der Zündkerze,
Fig. 7 teilweise einen Längsschnitt und Fig. 8 eine Ansicht von unten einer Zünd kerze, die mit einem Elektrodensystem anderer Ausbildung versehen ist.
In Fig. 1 ist der Körper der Zündkerze mit 1 bezeichnet. Im untern Teil dieses Kör pers 1 ist eine ringförmige Elektrode 2 und eine Innenelektrode 3 vorgesehen. Diese Elektroden 2 und 3, die aus einem wärme beständigen harten Metall, z. B. aus Mangan stahl, oder einer leitenden gesinterten Masse, z. B. Vidiastahl, Wolframkarbid oder derglei- eben, bestehen können, sind voneinander durch einen Trennkörper 4 aus einem Isolier- oder Halbleitermaterial getrennt, welches zwischen die Elektroden eingepresst wurde.
Der Körper 4 kann durch ein Brennverfahren erhärtet worden sein, welches Verfahren kein Sinter verfahren zu sein braucht. Die untere Ober fläche, die sogenannte wirksame Oberfläche der Zündkerze, ist glatt geschliffen. Anstatt den Trennkörper zwischen die Elektroden zu pressen, ist es auch möglich, Trennkörper und Elektroden miteinander zusammenzuschmel zen. Die verschiedenen Teile werden -unter Druck zusammengepresst und darauf, z. B. mittels eines Hochfrequenzofens, auf eine Temperatur gebracht, bei welcher die Teile zusammenschmelzen.
In den Fig. 3 und 4 sind die ringförmigen Elektroden 5 und 6 konzentrisch in bezug auf eine Innenelektrode 7 angeordnet. Sie sind durch Ringe 8 und 9 aus Nichtleiter- oder Halbleitermaterial voneinander getrennt. Die Elektroden 5, 6 und 7 sowie die Trennringe 8 und 9 können aus sinterfähigem Material be stehen und zu einem Ganzen zusammengesin tert sein.
Das so gebildete Elektrodensystem kann in den Zündkerzenkörper eingesetzt wer den, nachdem die wirksame Oberfläche des einzelnen Elektrodensystems geschliffen wor den ist.
Die Fig. 5 und 6 illustrieren einen Zünd kerzenkörper, in welchem ein aus zwei Elek troden 10 und 11 und aus einem Trennring 12 bestehendes Elektrodensystem angebracht ist.
Bei der Ausführung nach den Fig. 7 und 8 ist ein Isolator oder Halbleiter 13 aus Por zellan oder einem andern keramischen Mate rial vorgesehen. In der untern Oberfläche die ses Isolators oder Halbleiters sind ringförmige Nuten vorgesehen, welche ein gut sinterbares <I>A</I> Metall enthalten, welches die Elektroden 14 und 1.5 bildet. Diese Elektroden sind an die sem 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 19 an seinem Platz gehalten. Zwischen dem Druckring 19 und dem Isolator oder Halb leiter 13 ist ein wärmebeständiges Dichtungs material 20 vorgesehen, in welches die Leiter 16 und 17 eingebettet sind. Die Oberfläche des Isolators oder Halbleiters 13, der mit den Elektroden 14 und 15 versehen ist, ist geschlif fen, so dass die wirksame Oberfläche der Zünd kerze glatt ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass eine grosse Anzahl von konzentri schen Elektroden vorgesehen werden kann, die so miteinander parallel geschaltet sind, dass stets zwei benachbarte Elektroden ver schiedenes Potential besitzen.
Bei allen Ausführungsformen wird der Querschnitt der Elektroden in Richtung auf die wirksame Oberfläche zu grösser, derart, dass der Abstand der Elektroden an der wirk samen Oberfläche der Zündkerze kleiner ist als an jeder andern Stelle. Wenn deshalb das Trennmaterial aus Halbleitermaterial besteht, so wird infolgedessen die Stromdichte in die sem Material an der wirksamen Oberfläche grösser als im Innern. Dies fördert die Erzeu gung der Zündfunken in erheblichem Masse.
Um eine spaltlose Verbindung zwischen den Elektroden und dem Trennmaterial zu erhalten, welches überdies grossen Tempera turunterschieden standhält, ist es zweckmässig, für die Elektroden wie auch für das Trenn material ein sinterbares Material zu verwen den. So können z. B. verschiedene Wolfram karbide, Vidiastahl oder andere aus der Metal lurgie der Sintermetalle bekannten Metalle und isolierende oder halbleitende keramische Stoffe verwendet werden. Die sinterbaren Teile der Zündkerzen können zuerst gebrannt und hierauf einzeln gesintert, dann vereinigt und dann zusammen gesintert werden.
In vie len Fällen ist es einfacher, wenn sowohl die Elektroden als auch der Trennkörper aus sin- terbaren Brennstoffen geformt und zum Ein satzstückrohling zusammengesetzt und dann zusammengepresst werden, welcher Rohling gesintert wird. Die Elektroden können in die Oberfläche eines keramischen Isolier- oder Halbleiterkörpers eingebrannt oder eingesin tert sein und in beschriebener Weise, z. B. in Nuten, untergebracht sein.