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Ziintlkerze für Brennkraftmasehinen und Verfahren zu ihrer Herstellung.
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dem die Teile zusammengebaut sind, wie sie in einer Konstruktion notwendig werden, bei der die Glimmerisolation offen liegt.
Durch die Erfindung wird eine verbesserte Zündkerze für Radioabschirmung in relativ kleinen Dimensionen und einer Form erhalten, welche praktisch nicht mehr Raum als die gewöhnliche nicht 'abgeschirmte Zündkerze einnimmt, welche Zündkerze leicht zusammen-und eingebaut werden kann und vollständig gegen Überhitzung geschützt ist. Diese Merkmale sind durch eine Konstruktion erreicht worden, welche nachfolgend im Detail besehrieben wird.
Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor.
Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt einer Ausführungsform einer Zündkerze mit Radioabsehirmung nach dieser Erfindung. Fig. la ist ein Vertikalschnitt des oberen. Endes der Zündkerze, welcher eine andere Konstruktion zeigt, bei der das Zündkabel rechtwinklig zur Hauptachse der Zündkerze eingeführt wird.
Fig.-2 ist ein Vertikalschnitt einer andern Ausführungsform einer abgeschirmten Zündkerze, die in Übereinstimmung mit dem Wesen dieser Erfindung konstruiert ist. Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie. 3-3 der Fig. 2. Fig. 4 ist ein Querschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 2. Fig. 5 ist ein Querschnitt eines Details. welches andere Mittel darstellt, um das Kabelende gegen Überhitzung zu schützen.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und zunächst auf Fig. 1 umfasst die Erfindung in der einen Form einer Zündkerze mit Radioabschirmung einen Körper 1, vorzugsweise aus Stahl und ausgerüstet mit dem normalen Gewindeende 2, welches in das Gewindeloch des Motorgehäuses eingeschraubt werden kann. Dieser Körper ist ferner mit einem Abschlussflansch 3 und einem Sechskantteil 4 ausgerüstet, mit dem unter Verwendung eines Schlüssels die Zündkerze in den Motor eingeschraubt wird.
Oberhalb des Teiles 4 ist der Zündkerzenkörper mit einer Anzahl runder wärmeableitender Rippen J bekannter Art ausgerüstet, auf die später noch zurückgekommen wird, und an seinem unteren Ende bildet er eine Elektrode 6 oder ist mit einer solchen ausgerüstet.
Der Zündkerzenkörper hat eine zentrale Bohrung 7, in welcher auf ihrer ganzen Länge eine Isolationshülse 8 vorzugsweise aus Glimmer vorgesehen ist. Innerhalb der Hülse 8 und in der Nähe des Teiles 4 des Zündkerzenkörpers ist ein relativ schwerer Körper 9 aus Kupfer oder einem andern Metall, welches eine hohe Wärmeleitungsfähigkeit besitzt, vorgesehen, und in diesem Körper ist der stabförmige Teil 100 einer Zentralelekrode 10 gasdicht einmontiert. Der Metallkörper 9 ist in seiner Lage dadurch gehalten und gasdicht abgeschlossen, dass die Glimmerhülse zwischen dem Metallkörper komprimiert oder expandiert oder dass der Zündkerzenkörper zusammengezogen wird, wodurch der Metallkörper in der Innenwand der Bohrung 7 im Zündkerzenkörper an der Isolationshülse gehalten wird.
Es wird hervorgehoben, dass das Strick 9 relativ kurz und massiv ist und sich deutlich von einer langen dünnen Hülse unterscheidet und dass es sieh vorzugsweise innerhalb der unteren Hälfte der Zündkerze in der Nähe des schweren Sechskantteiles 4 des Zündkerzenkörpers befindet. In dieser Lage dient es dazu, die Wärme von der Elektrode 10 aufzunehmen, dieses Element zu kühlen und diese Wärme durch die Glimmerhülse auf den Zündkerzenkörper zu leiten, von dem sie durch die Rippen 5 an die Atmosphäre abgegeben wird. Auf diese Weise bildet der Block 9 tatsächlich einen Damm, welcher den Hauptteil der Wärme nach der Aussenseite der Zündkerze ablenkt und sie daran verhindert, dass sie in den oberen
Teil der Zündkerze hinaufsteigt.
Fig. 5 zeigtweitere Mittel, welche verhindern, dass die Wärme nachoben in die Zündkerze hinaufsteigt.
Eine weitere elektrische Isolation der Zündkerze wird durch eine erste Serie von Glimmerringen 11 erreicht, welche zwischen dem Körper 9 und dem unteren Ende der Zündkerze eingeschaltet sind. und eine zweite Serie von Glimmerringen 12 zwischen dem Ringe 9 und einer Metallscheibe. M, über welelie das obere Ende 14 des Zündkerzenkörpers sich legt, um die Teile in zusammengepresstem Zustande fest- zuhalten. Vorzugsweise, jedoch nicht absolut notwendig, werden die Metallscheiben 9 a und 9 b zwischen dem Blocke 9 und den Glimmerseheiben 11 bzw. 12 eingeschaltet. Alle Glimmerseheiben befinden sich ganz innerhalb des Zündkerzenkorpers, und es ist daher keine Bearbeitungs-und Schlichtungs- operation nötig, nachdem die Teile zusammengebaut sind.
Der elektrische Strom wird zu der Zentralelektrode 10 durch ein mit Gummi isoliertes Einführungs- kabel 15 geleitet, welches in das obere Ende der Zündkerze hineimeicht und mit der Elektrode bei 16 in Kontakt kommt. Um die Zündkerze wasserdicht zu halten, ist ein geeignetes Abdiehtungsstück 17 um das Einführungskabel angeordnet und dieses ist vermittels eines darüberliegenden Flansches 18 a einer
Mutter 18 angepresst. welche auf den oberen mit Gewinde versehenen Teil des Zündkerzenkorpers auf- geschraubt ist.
Wenn notwendig, können zusätzliche Mittel vorgesehen werden, um das Hinauffliessen der Wärme in die Zündkerze zu verhindern, wodurch eine unzulässige Erhitzung der Isolation des Einführungskabels ausgeschlossen wird. Fig. 5 zeigt eine andere Konstruktion, bei der eine Asbestscheibe 40 in der Glimmerhülse 8 in der Nähe des oberen Endes 10 a der Elektrode 10 vorgesehen ist. In dieser Konstruktion wird die elektrische Verbindung vom Einführungskabel zur Elektrode in folgender Weise bewirkt. Zwischen den Glimmerscheiben und der Asbestscheibe ist ein Metallring 41 vorgesehen, welcher eine Spitze besitzt und sich in das Einführungskabel hineinschiebt.
Ein relativ dünner Draht 42, der unter der Scheibe 41
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liegt, legt sieh um die Kante der Asbestseheibe und steht mit dem oberen Ende der Elektrode in Verbindung.
In Fig. la ist eine weitere Konstruktion dargestellt, in der das Einführungskabel15 in die Zündkerze rechtwinklig zu ihrer Hauptachse eingeleitet wird. Diese Konstruktion unterscheidet sich von derjenigen, welche in Fig. 1 dargestellt ist, dadurch, dass sie ein Winkelstück 19 einschliesst, dessen eines Ende mit einem Flansch 19a versehen ist, der an die Zündkerze durch die Überwurfmutter 20 festgehalten wird, die durch Gewinde am oberen Ende des Zündkerzenkörpers 1 aufgeschraubt ist. Das äussere Ende dieses Winkelstückes ist bei 19b mit Gewinde versehen, und ein geeignetes Abdichtungsstück 22 wird zwischen dem Winkelstück 19 und einer Überwurfmutter 21 festgehalten, wodurch das Eindringen von Feuchtigkeit in die Zündkerze verhindert wird.
Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt, welche eine andere Form einer abgeschirmten Zündkerze zeigt, bei der das Kabel auch in bekannter Weise rechtwinklig eingeführt wird. Die eigentliche Zündkerze ist ähnlich derjenigen, die in Fig. 1 dargestellt ist, und unterscheidet sich prinzipiell davon nur in den Mitteln, welche dazu dienen, den Strom zur Zentralelektrode zu leiten, und in den Mitteln zur Isolierung und Abschirmung der Einführung des Kabels.
Die Zündkerze umfasst also einen Hauptkörper 1, welcher ein Gewindeende 2, einen Abschluss- flansch 3 ; ein Sechskantstück 4. runde wärmeleitende Rippen 5, Elektrode 6 und eine zentrale Bohrung 7 besitzt. Die Bohrung 7 ist auch mit einer Glimmerhülse 8 und Glimmerscheiben 11 und 12 ausgerüstet ; die letzteren sind innerhalb der Hülse 8 ober-und unterhalb eines die Wärme absorbierenden und fortleitenden Stückes 9 aus Kupfer oder einem andern geeignpten Material angeordnet, und das Metallstück 9 wird innerhalb der Hülse 8 gasdicht gehalten. wie dies im vorstehenden im Zusammenhange mit Fig. 1 beschrieben worden ist.
Es hat sich gezeigt, dass Glimmer die beste Isolation für Flugzeugzündkerzen gibt. aber bis anhin hatte man grosse Schwierigkeiten in der Herstellung von Flugzeugzündkerzen mit rechtwinkligem Kabel-
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Dies hat bis anhin zu grossen komplizierten und teueren Konstruktionen geführt, die nicht vollständig befriedigten. Nun sind Mittel gefunden worden, durch die ein scharfer rechter Winkel mit einem elektrischen Leiter gemacht werden kann und gleichzeitig doch die erwünschte Glimmerisolation zur Verwendung kommt. Dies ist dadurch erreicht worden, dass die zu einander rechtwinklig stehenden Teile des Leiters durch getrennte Glimmerhülsen eingeschlossen werden, von denen eine radial in eine Öffnung in der Wand der andern Hülse hineinragt.
Gemäss Fig. 2 wird die Zentralelektrode 10 in dem Ringe 9 festgehalten, und die elektrische Verbindung mit ihrem oberen Ende wird durch einen Stab 23 hergestellt, welcher einen Bund 23a besitzt, der sich gegen einen auf dem oberen Ende der Elektrode befindlichen Federring 24 anlegt. Eine Glimmerhiilse 25 umgibt diesen Stab und geht durch eine Büchse 26, welche über dem umgebogenen Ende 14 des Zündkerzenkörpers 1 sitzt. Eine metallische Überwurfmutter 27, welche auf dem oberen Ende des Zündkerzenkörpers aufgeschraubt ist, besitzt einen Flansch 27a, der sich über einen Flansch 26a der Büchse 26 legt, wodurch die letztere auf dem Zündkerzenkörper festgehalten wird.
Ein metallisches Absehirmgehäuse 28 ist auf die Büchse 26 aufgeschraubt und der Hauptteil des-
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wärmeabgebenden Rippen 29 versehen, ähnlich den Rippen 5, und an seinem äusseren Ende ist dasselbe mit Gewinde ausgerüstet, siehe Teil 30. Innerhalb der Bohrung 28a dieses Gehäuses 28 ist eine Isolationshülse 31 aus Glimmer einmontiert und in der letzteren befindet sich eine Öffnung-Ha, durch welche die Hülse 25 hindurchgeht. Das obere Ende des Stabes 23 ist in ein Verbindungsstück. 32 eingeschraubt, welches sich innerhalb der Hülse 31 befindet, wovon noch später die Rede sein wird.
Der Hochspannungsstrom wird durch ein mit Gummi isoliertes Kabel 33 in die Zündkerze geleitet, welches in das Gehäuse 28 und die Isolationshülse 31 hineinragt und an dessen innerem Ende eine mit einer Rinne versehene metallische Scheibe 34 befestigt ist, mit der das Kabel in elektrischer Verbindung steht, wie später noch beschrieben wird. Eine Spiralfeder 35. welche zwischen der Scheibe 34 und dem Kontaktstück 32 eingeschaltet ist, dient als elektrischer Leiter und vervollständigt die Stromverbindung.
Zwischen der Büchse 31 und dem Kabel 33 von der Scheibe 34 bis zum Gewindeende 30 des Gehäuses 28 befindet sich eine Isolierbüehse 36, die vorzugsweise aus einer Zusammensetzung von Glimmer und Bakelit hergestellt ist. Ausserhalb der Zündkerze ist das Kabel 33 in bekannter Weise von einem metallischen Geflecht 37 umgeben, mit dem eine Büchse 38 verbunden ist, welche einen Flansch 38a besitzt. Um eine wasserdichte Verbindung zu erhalten, ist ein geeignetes Abdichtungsstück 39 zwischen dem Flansch 38ct und dem konkaven Ende der Büchse 36 eingeschaltet. Eine Überwurfmutter 40, welche auf den Endteil 30 des Gehäuses aufgesehraubt ist, greift in bekannter Weise über den Flansch 38a der Büchse 38 und dient dazu. die Teile so zusammenzuziehen, dass ein wasserdichter Abschluss entsteht.
Um das Kontaktstüek 32 in der Büchse 31 zu sichern, ist das Kopfstück 32a dieses Kontaktstückes geschlitzt, wie bei 32x (siehe Fig. 3) ersichtlich ist ; eine Schraube 32y wird hineingeschraubt. um die beiden Teile des Kopfes auseinander zu pressen, wodurch sie sich an die innere Wand der Büchse 31 an-
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Die Scheibe 34 wird an dem Kabel 83 folgendermassen befestigt. Die Scheibe hat ein zentrales Loch 34a, eine Ringnut 34b und radial vei laufende Schlitze Jf ! und c (siehe Fig. 4). Das Kabel 33. welches aus einer Anzahl von Drahtlitzen besteht, die von einer geeigneten Gummiisolation umgeben
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) Gruppen gespalten, von denen die eine nach oben durch den Schlitz 34e geführt und dann mehrere Male in der Ringnut 34b herumgewickelt wird.
Die zweite Gruppe Drähte wird abwärts durch den Schlitz 34d . geführt und dann in der Ringnute 34b mehrere Male in einer Richtung herumgewickelt, die der dei ersten
Gruppe entgegengesetzt ist. Dadurch eireicht man einen sehr stehet en positiven Kontakt ohne Verwendung von Lötmaterial.
Die ganze Zündkerze und das Einführungskabel sind vollständig in Glimmer isoliert ; solche Zünd- kerzen sind gegen Radioausrüstungen abgeschirmt, dadurch dass sie mit Metall vollständig überdeckt sind, welches an das Gehäuse des Verbrennungsmotors geerdet ist ; der relativ grosse Krieehweg wird eingehalten, welcher durch den gestrichelten Pfeil f angedeutet ist, und die gewünschte rechtwinklige Einführung des Kabels ist erreicht worden ohne die Gesamthöhe der Zündkerze wesentlich zu erhöhen.
Bei den Zündkerzen wird die Zentralelektrode mit den Glimmerringen gewöhnlich zusammen- montiert ; da die hohen Temperaturen der Zentralelektrode, welche die Überhitzung der Glimmerringe verursachen. ein Versagen der Zündkerze bewirken, da die Niederschläge geschmolzen werden, welche sich auf den Glimmerscheiben als Folge der Verwendung von metallischen Materialien im Brennstoff zur Verhütung der Motorklopfens bilden, so werden in bekannter Weise die Glimmerscheiben auf der Zylinderseite durch den Zündkerzenkörper getragen und berühren die Zentralelektrode nicht ; sie werden so besser gekühlt, da sie guten Kontakt mit der zylindrischen Wand des Zündkerzenkörpers machen. dei die Wärme durch die Rippen 5 ableitet.
Die wichtigsten Eigenschaften dieser neuen Kerzen sind folgende :
1. Der Glimmer steht auf der Zylinderseite der Zündkerze in bekannter Weise von der Zentral- elektrode ab und ist nicht deren Temperaturen ausgesetzt und wird durch die Rippen 5 bekannter Art gekühlt.
2. Dadurch, dass der Anschluss im Innern der Zündkerze gemacht und das Hochspannungskabel in das Innere derselben zu diesem Anschluss geführt wird und dass das Hochspannungskabel durch das Abdichtungsstück 17 abgedichtet wird, wird die Zündkerze vollständig wasserdicht.
3. Dadurch, dass das Abschirmgeflecht mit der Überwurfmutter 18 in Verbindung steht, erhält man in bekannter Weise eine gegen die Radioapparatur abgeschirmte Zündkerze.
4. Die Herstellung einer besseren Zündkerze zu sehr geringem Preise, da es nicht notwendig ist, die Glimmerscheiben zu bearbeiten, ermöglicht eine sehr rasche Herstellung und ist daher von grossem wirtschaftlichem Werte.
5. Die Verwendung von Glimmerstücken mit grossem Durchmesser vermeidet die Notwendigkeit den Glimmer in äusserst dünne Teile zu teilen und ermöglicht eine ökonomischere und raschere Produktion ; die schweren Glimmerplatten sind besser vom Standpunkt der Festigkeit.
6. Der aus einem Stück bestehende Zündkerzenkörper mit Verstärkungsrippen gibt eine äusserst starke und dauerhafte Zündkerze, welche nicht Beschädigungen ausgesetzt ist, welche dadurch entstehen können, dass der Zündkerzenschlüssel ausgleitet, die Zündkerze zufällig mit dem Werkzeug geschlagen wird oder die Zündkerze auf den steinernen Boden fällt.
7. Dieser Zündkerzentyp ist vollständig wasserdicht und gibt keinen Kurzschluss oder Aussetzer auf Wasserflugzeugen, wenn er mit Wasser bespritzt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zündkerze für Brennkraftmaschinen, die durch eine Metallhülse abgeschirmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Motorzylinder in Veibindung stehende Zündkerzenkörper das die Mittel-
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körper, in diese Isolation eingebaut, einen gasdichten Abschluss gegen die Zylinderseite der Zündkerze herstellt und die Mittelelektrode trägt, der Zündkerzenkörper auf der Zylinderseite selbst als zweite Elektrode ausgebildet oder in demselben eine solche vorgesehen und die Aussenseite des Zündkerzenkörpers mit Kühlrippen versehen ist, die durch die Mittelelektrode an den Metallkörper und dann in den Zündkerzenkörper geleitete Wärme an die Umgebung ableiten.