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Zündkerze für Verbrennungskraftmaschinen mit einer Dämpfeinrichtung
im Zündstromkreis Die Erfindung richtet sich auf Zündkerzen fürVerbrennungskraftmaschinen
undbezweckt eine Bauart, die elektrische Störungen ausschaltet, welche den Empfang
von Funksendungen beeinträchtigen könnten.
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Es ist bekannt, daß die gewöhnlichenZündeinrichtungen von Verbrennungskraftmaschinen
eine nuelle verhältnismäßig hochfrequenter elektrischer Schwingungen sind, die den
Empfang von Funksendungen stören. Diese Störung ist besonders dann unangenehm, wenn
ein Kraftwagen oder Luftfahrzeug mit einem Funkempfanggerät ausgerüstet ist. Bei
derartigen Einrichtungen pflegt man entweder die Zündkerzen und die Hochspannungsleitungen
der Anlage abzuschirmen oder einen besonderen Widerstand in die Hochspannungsleitungen
einzuschalten, der die störenden Wellen dämpfen soll.
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Hauptzweck der Erfindung ist die einfache und billige Einschaltung
eines Widerstandes in den Stromkreis zur Herabsetzung der Funkstörungen durch Dämpfung
der Schwingungen. Die Erfindung sieht eine Zündkerze vor, die ein Widerstandselement
besitzt, das als ein wesentlicher Bestandteil in die Kerze eingebaut ist, wobei
das Widerstandselement ein Teil der mittleren Elektrode sein mag. Diese Zündkerze
soll die üblichen Kerzen ersetzen, ohne daß irgendwelche sonstigen Änderungen an
der Maschine und ihrer Zündeinrichtung vorzunehmen sind. Die Verwendung der neuen
Kerze ist jedoch nicht auf Maschinen solcher Fahrzeuge beschränkt, die eine Funkausrüstung
besitzen. Hauptsächlich ist zwar die Erfindung für diesen Gebrauch bestimmt, jedoch
kann sie überall da angewandt werden, wo Zündkerzen gewöhnlich vorkommen.
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Außer der Beseitigung der -Funkstörungen bezweckt die Erfindung die
Schaffung einer Zündkerze, die mit geringen Kosten hergestellt, leicht, schnell
und genau zusammengesetzt werden kann. Die Erfindung will also auch ein vervollkommnetes
und vereinfachtes Verfahren zum Zusammensetzen der Zündkerzen schaffen.
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Bei der Herstellung dieser Kerzen wird die Elektrode in den Isolierkern
einzementiert, und es zeigte sich, daß eine große Sorgfalt beim Zementieren erforderlich
ist. Dieser Zement, der im feuchten oder bildsamen Zustand in die Bohrung eingespritzt
wird, braucht hinreichende Zeit, gewöhnlich mehrere Tage, um vollständig auszutrocknen
und fest zu werden. Da das Widerstandselement, das vorzugsweise als ein Teil der
Elektrode benutzt werden soll, mehr oder weniger porös ist, wird es häufig von dem
Zement durchdrungen oder teilweise gesättigt, was die Eigenschaften des Widerstandselements
beeinflußt und ändert. Diese Änderung wechselt mit dem Maß der Sättigung und macht
die Herstellung eines gleichförmigen Erzeugnisses schwierig, es sei denn, daß besondere
Sorgfalt angewandt würde.
Zur überwindung dieser Schwierigkeiten
schafft die Erfindung ein vervollkommnetes Verfahren zum Zementieren und Vereinigen
der Elektrode mit dem Isolator. Das Verfahren ermöglicht dem Zement, schneller-
fest zu werden, und beseitigt dadurch die unzulässige Aufnahme von Zement durch
das Widerstandselement, ergibt also ein gleichförmigeres Erzeugnis, so daß große
Mengen besser hergestellt werden können.
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Zur Durchführung der Erfindung wird vorzugsweise, aber nicht als alleinige
Ausführungsmöglichkeit, eine innere Elektrode vorgesehen, die ein Widerstandselement
in ihrem Mittelteil besitzt und mit vorspringenden Anschlußdrähten an ihren entgegengesetzten
Enden versehen ist. Die Elektrode mag in die Bohrung des Isolators eingesetzt und
durch Zement festgelegt werden, der in zwei Stufen mit einer ausreichenden Trockenpause
dazwischen eingespritzt wird, worauf der äußere Elektrodendraht an eine Anschlußklemme
angelötet oder sonstwie mit ihr verbunden wird. Die Klemme schließt das äußere Ende-
der Bohrung nach der letzten Zementeinspritzung. Die Einspritzung des Zements in
zwei Stufen erfolgt in der Weise, daß das Widerstandselement von dem feuchten Zement
bei der ersten Einspritzung bedeckt oder umhüllt wird, jedoch ist das Ende der Bohrung
zu dieser Zeit nicht von der Anschlußklemme verschlossen, die verhältnismäßig kleine
Menge von Zement in der Nachbarschaft des Widerstandselements daher unmittelbar
der äußeren Luft ausgesetzt. Infolgedessen und weil nur eine geringe Menge von Zement
eingeführt wurde, kann der Zement schneller austrocknen, auch bevor eine merkliche
Menge von Zement von dem das Widerstandselement bildenden Stoff aufgenommen oder
aufgesogen wird.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen an einigen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht; es sind: Fig. i senkrechter Längsschnitt zur Veranschaulichung
der inneren, in der Bohrung eines Isolators untergebrachtenElektrode nach der ersten
Zementeinspritzung, Fig. 2 Längsschnitt nach der zweiten Einspritzung, Fig.3 Teillängsschnitt
des oberen Endes nach vollständiger Zusammensetzung, Fig. 4 senkrechter Längsschnitt
einer abgeänderten Ausführungsform, Fig. 5 Teillängsschnitt einer weiteren Ausführungsform.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, besitzt die mittlere Elektrode ein
eingeschaltetes Widerstandselement i, das ein Kohlenstab o. dgl. sein mag, an dessen
beiden Enden etwa mittels der Anschlußkappen a und 3 die Elektrodendrähte q. und
5 befestigt sind. Diese Drähte können an denAnschlußkappen mittels Verbreiterungen
oder Köpfe befestigt werden, die an ihren inneren Enden durch Stauchen erzeugt werden,
und die Kappen mögen ihrerseits an das Widerstandselement durch Zusammendrücken
oder Einwärtskneifen der Seitenwandung oder Flansche der Kappen befestigt sein.
Die Elektrode wird zuerst in den Isolatorkern 7 eingesetzt, dessen Bohrung nach
dem inneren Ende der Zündkerze zu, nämlich bei 8, einen kleinerenDurchmesser besitzt,
worin der innere Elektrodendraht 5 eintritt. An seinem äußeren Ende, etwa bei 9,
ist der Kern dagegen ein wenig zur Aufnahme des Widerstandselements erweitert, und
dieses Ende ist, etwa bei io, vorzugsweise mit Schraubengewinde versehen. Nachdem
die innere Elektrode in die Bohrung eingesetzt ist, kann man das innere Ende des
Isolators auf die Mündung einer Zementeinspritzmaschine setzen, um den bildsamen
Zementierstoff i ä durch das untere Ende der Bohrung und hinauf um den Draht 5 und
das Widerstandselement i herum einzuspritzen, bis das Widerstandselement vollständig
bedeckt ist, wie Fig. i zeigt. Die so vereinigten Teile werden dann vorzugsweise
in einen Trockenofen zum Festwerden des Zements eingesetzt.
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Nach einer gewissen Pause, die dem Zement erlaubt, fest zu werden,
wird eine zweite Ladung des Zementierstoffes 13 in den oberen Teil der Bohrung eingespritzt,
worauf eine hohle Anschlußklemme 15 (Fig.2), die an ihren beiden Enden Schraubgewinde
und dazwischen einen mittleren Flansch oder eine Verbreiterung 16 besitzt, über
den Elektrodendraht q. geschoben und in den feuchten Zement im oberen Ende der Bohrung
eingesetzt wird. Dieses Einsetzen mag so stattfinden, daß das Schraubengewinde io
mit den Schraubengewinden der Anschlußklemme zum Eingriff kommt und dieKlemme in
den feuchten Zement niedergeschraubt wird, bis sich der Flansch 16 auf die Oberseite
des Isolatorkerns aufsetzt, wobei vorzugsweise ein Pakkungs- oder Dichtungsring
17 zwischen den Flansch und den Kern geschaltet wird. Der Eingriff des Schraubengewindes
ist zweckmäßig etwas durchlässig, damit der Zement die freien Zwischenräume ausfüllen
kann und die Klemme in ihrer Stellung festlegt. Das Ganze wird darauf abermals in
den Trockenofen gebracht, damit der zuletzt eingespritzte Zement fest werden kann.
Entweder vor oder nach dem letzten Trocknen wird der Draht q. mit der Anschlußklemme
15 fest verbunden, beispielsweise durch eine Lotung 18 (Fig. 3).
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Eine Metallhülse oder Schale ist in Fig.2 mit gestrichelten Linien.
angedeutet. Die
Schale wird später mit dem Isolierkern vereinigt;
sie dient in üblicher Weise zum Einsetzen der Zündkerze in die Verbrennungskammer
der Maschine. Diese Schale mag eine Elektrode besitzen, welche durch die Schale
und die Maschine geerdet ist und mit einem gewissen Abstand nach dem Ende des Drahtes
5 hin vorspringt, wodurch ein Zündspalt gebildet wird, den der Zündstrom überspringt,
wenn die Zündkerze in Betrieb ist und die Zündleitung in üblicher Weise an die Anschlußklemme
gelegt ist. Das Widerstandselement r dient zur Verminderung der Störungen der Funkeinrichtung,
indem es die elektrischen Wellen im Zündstromkreis dämpft, wie sie gewöhnlich auf
den Durchgang des Stromes über den Zündspalt folgen. .
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Durch die beschriebene Bauart ist eine Zündkerze mit einem als Bestandteil
darin enthaltenen Widerstandselement geschaffen, ebenso ein Verfahren zum Vereinigen
der Teile, das sich als sehr brauchbar zur Erzeugung in großen Mengen erwiesen hat,
um so mehr, als keine besondere Handfertigkeit dabei verlangt wird. Durch die Einspritzung
des Zements in zwei Stufen wird die Austreibung der Feuchtigkeit aus dem Zement
sehr vereinfacht. Es hat sich ferner gezeigt, daß die Eigenschaften des Widerstandselements
der in der beschriebenen Weise zusammengesetzten Kerze wesentlich nicht beeinträchtigt
werden, daß vielmehr ihre Wirkung im Betrieb gleichförmiger wird.
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Bei der Ausführungsform der Fig. .4 ist mit i9 ein Isolatorkern aus
Porzellan, geschmolzenem Ouarz oder einem anderen geeigneten, dielelctrischen oder
nichtleitenden Stoff veranschaulicht, der in eine Schale -20, vorzugsweise aus Stahl,
eingesetzt ist. Die Schale ist an ihrem inneren Ende mit Schraubengewinde versehen,
damit man sie in die übliche Zündkerzenöftnung der Maschine einsetzen kann. An ihrem
unteren Ende besitzt die Schale 20 einen Elektrodendraht 2i, der sich mit gewissem
Abstand bis neben das untere Ende der mittleren, von dem Kern r9 getragenen Elektrode
erstreckt, wodurch der Zündspalt gebildet wird. Die mittlere Elektrode besteht aus
Abschnitten 22, 23 und 2q.. Der Abschnitt 2.4 besitzt in der Mitte seiner Länge
einen daran befestigten Stützflansch 25, wobei die Teile des Abschnitts beiderseits
des Flansches mit Schraubengewinde versehen sind. Das eine Gewinde dient zum Anschluß
. der Stromleitung, das andere zum Einschrauben in das obere, mit Gewinde versehene
Stück der Isolatorbohrung. Der Elektrodenabschnitt 23 ist aus Kohle, Porzellan oder
einem anderen geeigneten Widerstandsstoff gebildet. Ein breiter Stützkopf 26 am
oberen Ende des Abschnitts 22 bildet ein Widerlager für eine Schraubenfeder 27,
die zwischen den Kopf 28 und eine Schulter zwischen dem weiteren und engeren Teil
der Mittelbohrung eingesetzt ist. Der V erschlußzement, der bei 29 angedeutet ist,
füllt die Bohrung aus und verschließt sie, hält außerdem die Isolatorteile in ihrer
vereinigten Stellung fest.
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Bei der Herstellung der Kerze wird vorzugsweise die Elektrode in den
Kern eingesetzt, bevor der Kern in der Schale 2o untergebracht wird. Dieser erste
Vorgang mag darin bestehen, daß man zunächst dieFeder 27 in die Bohrung einbringt,
dann den Elektrodenabschnitt 22 und schließlich das Widerstandselement23. Darauf
wird derSchraubenteil24. eingesetzt und teilweise in das obere Ende des Kerns eingeschraubt,
wodurch das Widerstandselement zwischen den benachbarten Flächen der Abschnitte
22 und 2.4 eingeklemmt und dieFeder27 vorläufig zusammengedrückt wird. Bei dieser
Stellung der Teile dient die Spannung der Feder dazu, die Abschnitte in dichter
Berührung miteinander zu halten. Nun wird der Zementierstoff in die Bohrung eingespritzt,
indem man etwa das untere Ende der Elektrode auf die Auslaßmündung einer Zementiermaschine
setzt, wodurch der Zement unter Druck in den freien Spielraum der Bohrung eindringt.
Die Füllung der Bohrung ist beendet, wenn der Arbeiter den Austritt von Zement um
das Schraubengewinde am oberen Ende herum bemerkt. Nachdem die Bohrung gefüllt ist,
wird der Zementzufluß abgestellt und dem oberen Abschnitt 2¢ eine weitere Drehung
um einige Windungen erteilt, wodurch er fest gespannt wird und sich mit seinem Flansch
25 auf die obere Seite des Isolators aufsetzt. Durch diese zusätzliche Nachstellung
des Abschnitts 24 erfahren die Feder 27 und der Zement eine weitere Zusammendrückung,
so daß der Zement alle leeren Stellen ausfüllt und die Luftblasen entfernt. Nachdem
der Zement hart geworden ist, sind die Elektrodenteile fest in ihrer endgültigen
Stellung zueinander und -in inniger elektrischer Berührung. Schließlich wird die
Zündkerze fertiggestellt, indem man den Isolator in eine Schale einsetzt und darin
befestigt.
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Die so geschaffene Zündkerze ermöglicht bei ihrer Anwendung an einer
Verbrennungskraftmaschine, daß der Strom hindurchfließt und den Zündspalt am unteren
Ende der Kerze überspringt, wodurch das explosive Gemisch ; in üblicher Weise zur
Entzündung gebracht wird. Der in die Zündkerze eingebaute Widerstand dämpft jeden
Wellenzug, der gewöhnlich dem Durchgang des Zündfunkens folgt und Funksendungen
stören würde, so daß deren Empfang in derNachbarschaft derZündkerze sehr verbessert
wird.
Eine weitere Aüsführungsforin der Erfindung ist in Fig. 5
veranschaulicht. Die Zündkerze enthält einen Isolatorkern 31, der die innere Elektrode
umgibt. Der Kern besitzt. eine mit Schraubengewinde versehene und erweiterte Bohrung,
die bei 32 mit einem geeigneten Widerstandsstoff ausgekleidet ist. Die Anschlußklemme
33 ist in die ausgekleidete Bohrung in dichtem Anschluß an den Körper 34 eingeschraubt,
der seinerseits durch den Klemmbolzen in dichter Berührung mit dem Kopf 35 des inneren
Drahtes. 36 gehalten wird. Der Draht 36 erstreckt sich durch den Kern und wirkt
an seinem unteren Ende in üblicher Weise mit der geerdeten Elektrode zusammen, die
mit ihm den Zündspalt bildet. Der Körper 34 stellt das Widerstandselement dar, welches
die schädlichen Schwingungen zu dämpfen hat. Es_mag, wenn es gewünscht wird, aus
einem Stoff, wie Zement, bestehen. In gewissen Fällen ist es tunlich, den gleichen
Stoff für den Körper 34 und die Auskleidung 32 zu verwenden.