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Verfahren zum Herstellen von Isolierkörpern für Zündkerzen Isolierkörper
für Zündkerzen aus keramischen Massen hat man bisher im allgemeinen in der Weise
hergestellt, daß man eine von Natur plastische Masse (Steatit, Sillirnanit) zunächst
aus der Strangpresse gezogen, in Zylinderform gepreßt und die Preßstücke durch Abdrehen
außen, Ausbohren und Gewindeschneiden innen in die gewünschte endgültige Form gebracht
hat, die dann fertig gebrannt wurde. Dieses Verfahren ist umständlich und teuer,
namentlich, da es sich um einen Gegenstand handelt, der in Massenfabrikation hergestellt
werden muß.
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Nach der Erfindung werden ganz andere Wege eingeschlagen. Als Ausgangsmaterial
wird fein gemahlenes, an sich unplastisches Aluminiumoxyd verwendet, das mit einer
Säure, z. B. Salzsäure, verrührt und in geteilte Gipsformen gossen wird, in denen
das Gußstück so weit erstarrt, daß es ohne Beschädigung aus der Form genommen und
nach Bedarf weiter getrocknet werden kann und das dann bei einer mindestens i 6oo°
C betragenden Temperatur gebrannt wird.
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Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, schwer schmelzbare Metalloxyde,
und zwar u. a. auch Aluminiumoxyd, mit Hilfe eines plastisch machenden Bindemittels
formbar zu machen und daraus Fäden oder Röhrchen herzustellen, deren Wandstärke
weniger als i mm beträgt; bei einer Wandstärke von i mm konnten diese Gegenstände
jedoch schon nicht mehr "dicht erhalten werden.
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Weiter hat man insbesondere Tiegel aus Aluminiumoxyd hergestellt,
wobei aber dem Ausgangsmaterial während der Vermahlung durch das abgearbeitete Mühlenfutter
beträchtliche Mengen Kieselsäure zugeführt wurden, die noch dazu als notwendig für
die Verfestigung des Körpers angesehen wurden. Trotzdem konnten völlig dichte Körper
bei einer Brenntemperatur von unter i 8oo° C nicht erreicht werden. Um dies zu ermöglichen,
wurden vielmehr noch höhere Temperaturen oder Zusätze anderer Oxyde für notwendig
gehalten. Diese Tiegel, die durch Gießen in Gipsformen hergestellt wurden, waren
ebenfalls verhältnismäßig dünnwandig. Nach den bekannten Verfahren lassen sich Isolierkörper
für Zündkerzen entweder überhaupt nicht herstellen, oder die Isolierkörper wären
wegen ungenügender Dichte des Scherbens für Zündkerzen ungeeignet; sie könnten außerdem
Feuchtigkeit aufnehmen, wodurch der elektrische Widerstand der Körper noch weiter
beträchtlich herabgesetzt wird, so daß sie für die bei Zündkerzen auftretenden hohen
Spannungen nicht mehr ausreichen. Sie würden infolgedessen gegenüber den bisher
verwendeten Isolierkörpern aus keramischen Stoffen keine Vorteile bieten. Isolierkörper
für Zündkerzen sind außerdem
im Verhältnis zu Tiegeln Körper von
beträchtlicher Wandstärke, die nur einen dünnen Kanal für die Mittelelektrode enthalten,
so daß sie massiven Körpern sehr nahekommen. Dies erschwert ebenfalls ihre Herstellung
im Gießverfahren.
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Besonders vorteilhafte Ergebnisse erzielt man, wenn man das Mahlen
bis zur Puderfeinheit durchführt. Die nach der Erfindung hergestellten Isolierkörper
sind ohne besondere Bearbeitung in ihren Abmessungen sehr genau. Es ist sogar möglich,
das im Innern des Körpers notwendige Gewinde gleichzeitig mit herzustellen, indem
eine das Gewinde enthaltende Metallspindel beim Gießen des Körpers in die Form mit
eingelegt wird. Da der Metallkern im Gegensatz zu den sonst beim Gießen keramischer
Körper benutzten Gipskernen keine Feuchtigkeit aus der Gießmasse aufsaugt, so kann
die Feuchtigkeit nur nach der einen Richtung, nämlich nach der Außenwand abziehen,
während an der glatten Wandung des Metallkernes noch Gießmasse nachfließen kann-,-
dadurch werden Lunkerbildungen im Innern des nahezu massiven Körpers vermieden.
Außerdem löst sich der Metallkern leicht aus der erstarrten Masse, ohne sie zu beschädigen.
Das Gewinde wird genau und scharf und erleichtert das gasdichte Befestigen der Mittelelektrode.
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Die Gipsformen sind für eine große Anzahl von Güssen brauchbar und
billig im Ersatz. Die auf diese Weise hergestellten Isolierkörper sind in ihrem
inneren Aufbau sowohl wie auf der Oberfläche äußerst dicht, wie durch die Fuchsin-Druckprüfung
mit 3oo Atm. nach den Vorschriften des VDE festgestellt worden ist; sie haben ferner
eine glatte Oberfläche und einen marmorartigen Bruch. Die Wärmeleitfähigkeit dieser
Körper ist sehr hoch, was für Zündkerzen von großer Bedeutung ist. Die Kerzen können
deshalb für Motoren benutzt werden, die hohen Wärmebelastungen ausgesetzt sind.
Es lassen sich mit dem Isolierkörper insbesondere Kerzen bauen mit einem großen
Zwischenraum zwischen dem Isolierkörper und dein äußeren leitenden Kerzenkörper,
so daß lange Isolierwege entstehen. Der frei liegende Teil des Isolierkörpers kann
große Wärmemengen aufnehmen und infolge seiner Glühfestigkeit die zur Vermeidung
von Rußansatz notwendige Selbstreinigungstemperatur rasch erreichen. Trotzdem kann
die Wärme infolge der guten Wärmeleitfähigkeit des Materials abgeführt werden, ehe
durch übermäßige Erhitzung des Isolierkörpers Selbstzündungen entstehen. Außerdem
hat der Körper die Eigenschaft, auch bei hohen Temperaturen die Elektroden der Zündkerze
ausreichend elektrisch zu isolieren, so daß Durchschläge selbst bei;--sehr heißen
Kerzen nicht zu befürchten sind. Weiter sind die Isolierkörper unempfindlich gegen
plötzliche Temperaturwechsel, denen die Kerzen durch Regen, Spritzwasser o. dgl.
häufig ausgesetzt sind. Auch ihre Schlagbiegefestigkeit ist beträchtlich, so daß
sowohl beim Einbau wie beim Herausnehmen der Kerzen als auch beim Arbeiten am :Motor
Zerstörungen des Isolierkörpers infolge Unvorsichtigkeit weit seltener eintreten
können als bei der Verwendung sonstiger keramischer Körper.
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Isolierkörper - mit allen diesen Vorzügen werden erreicht, indem die
günstigen Eigenschaften des Aluminiumoxyds während der Verarbeitung erhalten und
der Zutritt von anderen Stoffen, insbesondere Kieselsäure, verhütet wird, wodurch
diese Eigenschaften herabgesetzt werden. Dadurch ergibt sich auch die Möglichkeit,
beim Sintern mit Temperaturen zu arbeiten, deren Anwendung auch für die Herstellung
von Massenerzeugnissen keine besonderen Schwierigkeiten bietet.