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Title:
METHOD FOR PRODUCING A SPARK-PLUG ELECTRODE HAVING A CORE THAT EXTENDS TO THE IGNITION SURFACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/096487
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a spark-plug electrode (10), wherein the spark-plug electrode has a main body (15), wherein the main body (15) is produced by separation from a wire, wherein the wire has a core (17) and a sheath (18) that surrounds the core (17), and the core (17) extends over the entire length of the main body (15), wherein a plurality of main bodies (15) can be produced from the wire.

Inventors:
DIAZ ALFONSO JORGE (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/078710
Publication Date:
June 23, 2016
Filing Date:
December 04, 2015
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
H01T13/20; H01T21/02; H01T13/16; H01T13/32
Foreign References:
DE102014103053A12014-09-18
DE102014101607A12014-08-21
DE102004019205A12005-11-10
Other References:
See also references of EP 3235081A1
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen-Elektrode (10), wobei die Zündkerzen- Elektrode einen Grundkörper (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der

Grundkörper (15) durch Vereinzeln aus einem Draht (20) hergestellt wird, wobei der Draht (20) einen Kern (17) und einen den Kern (17) umgebenden Mantel (18) aufweist, und dass der Kern (17) sich über die gesamte Länge des Grundkörpers (15) erstreckt, wobei aus dem Draht (20) eine Vielzahl von Grundkörpern (15) hergestellt werden kann. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) nach dem Vereinzeln, und insbesondere vor einem sich anschließenden Umformschritt, eine Länge von nicht kleiner als 0,5 cm und/oder eine Länge von nicht größer als 6,0 cm aufweist 3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) mindestens bereichsweise so umgeformt wird, dass ein Bereich (B3) am Grundkörpers (15) mit einem größeren Durchmesser (D3) als vor dem Umformen entsteht, insbesondere der Durchmesser sich um mindestens 5% vergrößert.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) mindestens bereichsweise so umgeformt wird, dass ein Bereich (Bl) am Grundkörper (15) mit einem kleineren Durchmesser (Dl) als vor dem Umformen entsteht, insbesondere der Durchmesser sich um mindestens 5% verkleinert.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) an einer brennraumseitigen Stirnfläche (14) des Grundkörpers (15) mit einem Abschlusskörper (16) stoffschlüssig verbunden wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der im Grundkörper (15) angeordnete Kern (17) einen konstanten Durchmesser über die gesamte Länge des Grundkörpers (15) aufweist, insbesondere vor dem Umformen.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (15) mindestens bereichsweise so umgeformt wird, dass der Grundkörper (15) mindestens einen ersten und einen zweiten Bereich (Bl, B2) mit unterschiedlichen Durchmessern (Dl, D2) aufweist, wobei insbesondere innerhalb des ersten und des zweiten Bereichs (Bl, B2) die jeweiligen Durchmesser (Dl, D2) konstant sind.

8. Verfahren nach dem Verfahrensanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verhältnisse zwischen der Querschnittsfläche des Kerns (17) und der Querschnittsfläche des Grundkörpers (15) in den mindestens ersten und zweiten Bereichen (Bl, B2) sich um nicht mehr als 10% unterscheiden, insbesondere um nicht mehr als 5% unterscheiden.

9. Zündkerzen-Elektrode (10), hergestellt nach einem der vorhergehenden

Verfahrensansprüchen, umfassend einen Grundkörper (15), der einen Kern (17) und einen Mantel (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (17) sich über die gesamte Länge des Grundkörpers (15) erstreckt.

10. Zündkerzen-Elektrode (10) nach dem Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis einer Querschnittsfläche des Kerns (17) zu einer Querschnittsfläche des Grundkörpers (15) sich um nicht mehr als 10% über die Länge des Grundkörpers verändert.

11. Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschlusskörper (16) an der Stirnseite (14) des Grundkörpers (15) festgelegt ist, wobei der Abschlusskörper (16) im, insbesondere direkten, Kontakt mit dem Kern (17) steht.

12. Zündkerzen-Elektrode (10) nach dem Vorrichtungsanspruch 9, dadurch

gekennzeichnet, dass der Abschlusskörper (16) bündig zu der Stirnfläche (14) des Grundkörpers (15) angeordnet ist.

13. Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke (d) des Abschlusskörpers (16) mindestens genauso groß wie eine Schichtdicke (b) des Mantels (18) ist, wobei die Dicke (d) die Abmessung des Abschlusskörpers (16) in Längsrichtung des Grundkörpers (15) ist.

14. Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke (b) des Mantels (18) nicht kleiner als 0,1 mm, und insbesondere nicht größer als 0,8 mm ist. 15. Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündkerzen-Elektrode (10) eine Masseelektrode (12) und/oder Mittelelektrode (11) ist.

16. Zündkerze (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Zündkerze (1) mindestens eine Zündkerzen-Elektrode (10) nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche aufweist und/oder mindestens eine nach einem der vorhergehenden

Verfahrensansprüchen hergestellt Zündkerzen-Elektrode (12) aufweist.

Description:
Beschreibung

Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen-Elektrode mit bis zur Zündfläche reichenden Kern

Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen-Elektrode.

Durch das zunehmende Downsizing bei den Motoren stehen für die einzelnen

Komponenten im Motorraum selbst immer weniger Bauraum zu Verführung. Auch auf dem Gebiet der Zündkerze steigt der Bedarf an kleineren Zündkerzen. Der Trend in der Automobilindustrie geht von M14- Zündkerzen zu M12-Zündkerzen bzw. M10-

Zündkerzen. Neben der Notwendigkeit die Zündkerze kleiner zu konstruieren verändern sich gleichzeitig bei einem Downsizing-Motor die Brennraumbedingungen, die eine Zündkerze im Betrieb ausgesetzt ist. Steigender Druck im Brennraum geht mit steigenden Temperaturen und steigenden für die Zündung benötigten Spannungen einher, somit steigen auch die Anforderungen an die Zündkerze hinsichtlich mechanischer, chemischer, thermischer und elektrischer Belastbarkeit und Widerstandsfähigkeit. Um die genannten Anforderungen erfüllen zu können, werden neue Konstruktionskonzepte für die Zündkerze sowie neue Herstellungsverfahren für die Zündkerzenkomponenten bzw. für die

Zündkerze notwendig.

Aktuelle Zündkerzen, wie beispielsweise aus der DE 10 2005 052425 AI bekannt, basiert auf einem Kerzengehäuse mit aufgeschweißter Masselelektrode und einem Isolator, der mit dem Gehäuse kraftschlüssig verbunden ist. Innerhalb des Isolators ist an dessen brennraumseitigen Ende eine Mittelelektrode angeordnet. Die Masseelektrode und die Mittelelektrode werden durch die im Brennraum bei der Verbrennung des Luft- Kraftstoff- Gemisches entstehenden Temperaturen thermisch belastet. Um die aus dem Brennraum aufgenommene Wärme von den Zündkerzen-Elektroden über das Kerzengehäuse an den gekühlten Zylinderkopf möglichst schnell abzuführen, weisen die Zündkerzen-Elektroden einen Kern aus einem Material mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit auf, beispielsweise einen Kern aus Kupfer. Vorteil der Erfindung Offenbarung der Erfindung Allerdings zeigt sich, dass bei den bekannten Zündkerzen-Konzepten, insbesondere bei den steigenden Anforderungen an die Zündkerze für den Bereich der Downsizing- Anwendung, die Wärmeabfuhr über den bisherigen Kupferkern nicht ausreichend ist. Aufgrund des Herstellungsverfahrens, wie beispielsweise ein aus der DE 44 24 789 AI bekanntes Fließpress-Verfahren, erstreckt sich der Kupferkern nicht über die gesamte Länge der Zündkerzen-Elektrode und hat zusätzlich einen sich reduzierenden

Durchmesser in Richtung des brennraumseitigen Endes der Zündkerzen-Elektrode, wobei gerade dieses Ende der Zündkerzen-Elektrode den höchsten Temperaturen ausgesetzt ist. Bedingt durch die unzureichende Wärmeabfuhr bei den bekannten Zündkerzen- Elektroden wird die Temperatur der Zündkerzen-Elektrode an ihrem brennraumseitigen Ende zu heiß und der Verschleiß an der Zündkerzen-Elektrode nimmt zu, dies führt wiederum zu einem vorzeitigen Ausfall der Zündkerze. Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen- Elektrode bereitzustellen, mit dem Zündkerzen-Elektroden hergestellt werden, die eine verbesserte Wärmeableitung aufweisen und somit die oben genannten Anforderungen erfüllen können. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs gelöst.

Eine Grundkörper für eine Zündkerzen-Elektrode wird durch Vereinzeln aus einem Draht hergestellt, wobei der Draht ausreichend lang ist, um aus ihm eine Vielzahl von

Grundkörpern herzustellen. Der Draht weist einen Kern und einen den Kern umgebenden Mantel auf. Im Grundkörper erstreckt sich der Kern über die gesamte Länge des

Grundkörpers, d.h. an den Stirnseiten des Grundkörpers liegt der Kern jeweils frei nach dem Vereinzeln. Dadurch, dass erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Grundkörper der Zündkerzen- Elektrode durch vereinzeln aus einem Draht hergestellt wird, wobei der Draht und somit auch der Grundkörper einen Kern und einen den Kern umgebenden Mantel aufweist, wobei der Kern sich über die gesamte Länge des Grundkörpers erstreckt, ergibt sich zum einen, dass ein Grundkörper mit einem größeren Kernvolumen und damit mit einer verbesserten Wärmeableitung als aus dem Stand der Technik bekannte Zündkerzen- Elektroden-Grundkörper hergestellt wird, zum anderen vereinfacht sich das

Herstellungsverfahren für die Zündkerzen-Elektrode, da auf einen aufwendigen Schritt zum Einbringen des Kerns in den Grundkörper mittels eines Fließ-Press-Verfahrens verzichtet werden kann. Durch die Verlängerung des Kerns im Zündkerzen-Elektroden-Grundkörper wird die

Wärmeableitung der Zündkerzen-Elektrode von ihrem brennraumseitigen Ende zu ihrem vom Brennraum abgewandten Ende, das mit gekühlten Komponenten der Zündkerze im Kontakt steht, verbessert. Die beim Betrieb der Zündkerze entstehende und vom brennraumseitigen Ende der Zündkerze aufgenommene Wärme kann besser an den gekühlten Zylinderkopf über die Zündkerzen-Elektroden und das Gehäuse abgeleitet werden, dadurch sinkt die Temperatur am brennraumseitigen Ende der Zündkerze und an den Zündflächen der Zündkerzen-Elektroden. Dadurch wird der durch zu hohe

Temperaturen begünstigte Verschleiß an den Zündflächen und den Zündkerzen- Elektroden reduziert und die Lebensdauer der Zündflächen, der Zündkerzen-Elektroden und der Zündkerze insgesamt verlängert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Typischerweise hat der Grundkörper nach dem Vereinzeln, und insbesondere vor einem Umformen, eine Länge von nicht kleiner als 0,5 cm, und insbesondere eine Länge von nicht größer als 6,0 cm, insbesondere nicht kleiner als 1,0 cm. Dadurch ergibt sich vorteilhaft, dass der Grundkörper bereits die für die Zündkerzen-Elektrode gewünschte Länge aufweist und der Grundkörper nicht zwangsläufig bei einem zusätzlichen

Verfahrensschritt auf die für die Zündkerzen-Elektrode gewünschte Länge gekürzt oder verlängert werden muss.

Der Grundkörper hat eine zylindrische Form, wobei die Stirnseiten, an denen der Kern frei liegt, den Grundflächen des Zylinders entsprechen. Der Mantel des Grundkörpers bildet die Mantelfläche des Zylinders. Die Längsachse des Grundkörpers entspricht der

Zylinderachse. Die Grundflächen des Zylinders bzw. die Querschnittsflächen bzw. die Stirnflächen des Grundkörpers können rund, oval oder mehreckig, insbesondere viereckig, sein. Der Durchmesser bezieht sich auf den Umkreis der jeweiligen Fläche.

Vorteilhafterweise weist der Kern des Grundkörpers einen konstanten Durchmesser über die gesamte Länge des Grundkörpers auf, insbesondere nach dem Vereinzeln und vor möglichen Umformungen des Grundkörpers.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der Kern des Drahts und der Kern des

Grundkörpers aus einem Material besteht, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit als ein Material des Mantels hat. Der Kern besteht beispielsweise aus Kupfer, Silber oder einer Legierung, die Kupfer und/oder Silber enthält, oder einer Nickel-Legierung mit Yttrium. Der Mantel ist insbesondere aus einem Material mit einer höheren

Verschleißbeständigkeit als das Material des Mantels. Der Mantel ist beispielsweise aus einer Nickel-haltigen Legierung, die weitere Zusätze wie beispielsweise Chrom, Yttrium und/oder Silizium enthält.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Mantel mehrere Schichten aufweist, insbesondere aus zwei Schichten aufgebaut ist. Dabei sind die Schichten um den Kern des Grundkörpers konzentrisch angeordnet. Beispielsweise kann ein Kern aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung von einem Mantel, der eine NiY-Schicht und eine NiCr-Schicht aufweist, umgeben sein. Die NiY-Schicht ist zwischen dem Kern und der NiCr-Schicht angeordnet. Beim Vergleich der drei Materialien weist die NiCr-Schicht die höchste Verschleißbeständigkeit auf. Die Wärmeleitfähigkeit der NiY-Schicht liegt zwischen der Wärmeleitfähigkeit des Kupfers und der NiCr-Legierung.

Der Draht und damit auch der Grundkörper nach dem Vereinzeln, und insbesondere vor einem sich anschließenden Umformschritt, haben einen Durchmesser von nicht kleiner als 1 mm, und insbesondere nicht größer als 4 mm, insbesondere von nicht kleiner als 1,5 mm und/oder nicht größer als 3,5 mm.

Das Verfahren kann, insbesondere nach dem Vereinzeln, einen Schritt aufweisen, bei dem der Grundkörper mindestens bereichsweise umgeformt wird, so dass ein Bereich des Grundkörpers mit einem größeren Durchmesser als vor dem Umformen (DIN 8582) entsteht, insbesondere der Durchmesser sich um mindestens 5% vergrößert. Mittels Druckumformen (DIN 8583-1 bis -6), wie beispielsweise Stauchen (DIN 8583-3) des Grundkörpers entlang seiner Längsachse, entsteht der Bereich des Grundkörpers mit dem größeren Durchmesser. Zum Beispiel kann durch diesen Verfahrensschritt ein Elektrodenkopf für eine Mittelelektrode ausgebildet werden.

Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren, insbesondere nach dem Vereinzeln, einen Schritt aufweisen, bei dem der Grundkörper mindestens bereichsweise umgeformt wird, so dass ein Bereich des Grundkörpers mit einem kleineren Durchmesser als vor dem Umformen (DIN 8582) entsteht, insbesondere der Durchmesser sich um mindestens 5% verkleinert. Mittels Druckumformen (DIN 8583-1 bis -6), wie beispielsweise Walzen (DIN 8583-2) des Grundkörpers senkrecht seiner Längsachse, entsteht der Bereich mit dem kleineren Durchmesser am Grundkörper. Zum Beispiel kann durch diesen

Verfahrensschritt ein Elektrodenfuß für eine Mittelelektrode ausgebildet werden.

Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren, insbesondere nach dem Vereinzeln und/oder nach dem Umformen, einen Schritt aufweisen, bei dem an einer

brennraumseitigen Stirnfläche des Grundkörpers der Grundkörper mit einem

Abschlusskörper stoffschlüssig verbunden wird. Die stoffschlüssige Verbindung kann mittels Widerstandsschweißen oder Laserschweißen, beispielsweise mit einem

Faserlaser oder einen Scheibenlaser, der vorzugsweise im CW-Modus betrieben wird, erfolgen. Weitere Verfahren für eine stoffschlüssige Verbindung sind auch möglich.

Der Abschlusskörper kann beispielsweise aus einer Nickel-haltigen Legierung bestehen. Dann kann zusätzlich vorgesehen sein, dass eine Edelmetall-haltige Zündfläche an den Abschlusskörper oder an den Grundkörper angeordnet wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der Abschlusskörper selbst die Edelmetall-haltige Zündfläche ist.

Vorteilhafterweise wird der Grundkörper beim Umformen mindestens bereichsweise derart umgeformt, dass der Grundkörper mindestens einen ersten und einen zweiten Bereich Bl und B2 mit unterschiedlichen Durchmessern Dl und D2 aufweist, wobei insbesondere innerhalb des ersten und des zweiten Bereichs Bl und B2 die jeweiligen Durchmesser Dl und D2 konstant sind. Der erste und der zweite Bereich Bl und B2 haben insbesondere eine Länge, die mindestens dem jeweiligen Durchmesser Dl, D2 des jeweiligen Bereichs Bl, B2 entspricht.

Bevorzugterweise unterscheiden sich die Verhältnisse zwischen der Querschnittsfläche des Kerns und der Querschnittsfläche des Grundkörpers in dem mindestens ersten und zweiten Bereich Bl und B2 um nicht mehr als 10%, insbesondere nicht mehr als 5%. Für die Herstellung einer Masseelektrode kann vorgesehen sein, dass das Verfahren einen Schritt enthält, bei dem der Grundkörper gebogen wird, so dass eine

Dachelektrode, eine Bügelelektrode oder eine Seitenelektrode entsteht.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Zündkerzen- Elektrode, die nach dem

erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen-Elektrode hergestellt wurde, und so einen Grundkörper mit einem Kern und einen den Kern umgebenden Mantel aufweist, wobei der Kern sich über die gesamte Länge des Grundkörpers erstreckt. Dies bedeutet, dass sich der Kern von Stirnseite zu Stirnseite des Grundkörpers erstreckt.

Für eine ausreichend gute Wärmeableitung in der Zündkerzen-Elektrode hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass ein Verhältnis einer Querschnittsfläche des Kerns zu einer Querschnittsfläche des Grundkörpers über die Länge des Grundkörpers quasi konstant ist, wobei mit quasi konstant gemeint ist, dass sich das Verhältnis der Querschnitte innerhalb des Grundkörpers um nicht mehr als 10% ändert. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Querschnittsfläche des Kerns nicht weniger als 20% und/oder nicht mehr als 80% der Querschnittsfläche des Grundkörpers entspricht. Die Querschnittsfläche des Grundkörpers entspricht der Summe aus der Querschnittsfläche des Mantels und der Querschnittsfläche des Kerns. Es werden jeweils die Querschnittsfläche innerhalb der gleichen Ebene miteinander verglichen oder ins Verhältnis gesetzt.

Der Mantel des Grundkörpers weist eine Schichtdicke b auf, die nicht kleiner als 0,1 mm und/oder nicht größer als 0,8 mm ist, insbesondere nicht kleiner als 0,2 mm und/oder nicht größer als 0,6 mm ist, ganz insbesondere nicht kleiner als 0,3 mm und/oder nicht größer als 0,5 mm ist. Durch die Mindestschichtdicke b des Mantels wird sichergestellt, dass der Kern, der aus weniger verschleißbeständigem Material als der Mantel besteht, ausreichend vor die beim Betrieb der Zündkerze entstehenden chemischen Belastungen geschützt ist. Die Schichtdicke des Mantels wird begrenzt, damit der Anteil des

Kernvolumens am Gesamtvolumen des Grundkörpers nicht zu klein ist und damit die Wärmeableitung im Grundkörpers ausreichend groß ist.

Der Grundkörper weist an seiner brennraumseitigen Stirnseite einen Abschlusskörper auf, der im Kontakt mit dem Kern steht, insbesondere im direkten Kontakt mit dem Kern steht. Dadurch wird gewährleitet, dass der Abschlusskörper im thermischen Kontakt mit dem Kern steht. Der Abschlusskörper ist beispielsweise an den Grundkörper angeschweißt. Als Schweißverfahren kann beispielsweise Widerstandsschweißen,

Elektrodenstrahlschweißen oder Laserschweißen mit beispielsweise einem Faserlaser oder einem Scheibenlaser, wobei die Laserschweißung mit einem CW-Laser oder einem gepulsten Laser durchgeführt werden kann. Der Abschlusskörper kann bei der

Schweißung beispielsweise vollständig aufgeschmolzen werden.

Als Material für den Abschlusskörper kann beispielsweise eine gleiche oder ähnliche Nickel-haltige Legierung wie für den Mantel des Grundkörpers verwendet werden.

Die Schweißung erfolgt entlang des Umfangs des Grundkörpers, wobei bei die

Schweißnaht entlang des, insbesondere gesamten, Umfangs des Grundkörpers ausgebildet wird, damit der Abschlusskörper die brennraumseitige Stirnseite des

Grundkörpers möglichst gasdicht, d.h. die Leckagerate ist kleiner als 10 "7 mbar l/s, abschließt und somit der Kern des Grundkörpers geschützt ist.

Vorteilhafterweise ist der Abschlusskörper bündig mit der Stirnfläche des Grundkörpers ausgebildet, d.h. dass der Abschlusskörper den gleichen Durchmesser wie die Stirnseite des Grundkörpers, an die der Abschlusskörper angeordnet ist. Alternative oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Abschlusskörper einen Durchmesser hat, der größer ist als der Durchmesser des Kerns an der Stirnseite des Grundkörpers, an der der

Abschlusskörper angeordnet ist.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Abschlusskörper eine Dicke d aufweist, die mindestens genauso groß ist wie die kleinste Schichtdicke b des Mantels, wobei die Dicke d des Abschlusskörpers senkrecht zur Stirnfläche des Grundkörpers gemessen wird, an der der Abschlusskörper angeordnet ist. Beispielsweise kann der

Abschlusskörper eine Dicke d haben, die gleich oder größer als die Schichtdicke d des Mantels an der Stirnseite des Grundkörpers, an der der Abschlusskörper angeordnet ist.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Zündkerzen-Elektrode eine Edelmetall-haltige Zündfläche aufweist. Die Zündfläche kann je nach beabsichtigter Verwendung der Zündkerzen-Elektrode am Abschlusskörper oder am brennraumseitigen Ende der

Mantelflächen angeordnet sein. Die Zündfläche hat eine höhere Verschleißbeständigkeit als das Material des Mantels. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Abschlusskörper selbst die Edelmetall-haltige Zündfläche ist.

Die erfindungsgemäße Zündkerzen-Elektrode kann eine Masseelektrode und/oder eine Mittelelektrode sein.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Zündkerze, die mindestens eine

erfindungsgemäße Zündkerzen-Elektrode als Mittelelektrode und/oder Masseelektrode aufweist.

Die vom Brennraum abgewandte Stirnseite der Zündkerzen-Elektrode bzw. des

Grundkörpers ist bei der Ausbildung der erfindungsgemäßen Zündkerzen-Elektrode als Masseelektrode am Gehäuse der Zündkerze angeordnet, wobei vorzugsweise die Verbindung der Zündkerzen-Elektrode mit dem Gehäuse so ausgebildet ist, dass der Kern des Grundkörpers vor dem Einfluss durch die Brennraumgasen geschützt ist. Bei der

Ausbildung der erfindungsgemäßen Zündkerzen-Elektrode als Mittelelektrode ist diese im Isolator so angeordnet, dass die Brennraum abgewandte Stirnseite der Zündkerzen- Elektrode bzw. des Grundkörpers durch ein ebenfalls im Isolator angeordneten

Widerstandselement gasdicht abgedeckt wird.

Zeichnung

Figur 1 zeigt ein Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Zündkerzen- Elektrode

Figur 2 zeigt ein Beispiel für eine fertige Zündkerzen-Elektrode, die nach dem

erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde Figur 3 zeigt ein Beispiel für eine Zündkerze, die mindestens eine nach dem

erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Zündkerzen-Elektrode aufweist

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Figur 1 zeigt schematisch verschiedene Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Zündkerzen- Elektrode 10. In einem ersten Schritt wird ein Draht vereinzelt, wodurch ein Zündkerzen-Elektroden-Grundkörper 15 entsteht. Ein Vorrat des Drahts befindet sich beispielsweise auf einer Drahtrolle. Der Draht ist so lang, dass eine Vielzahl von Zündkerzen-Elektroden-Grundkörper 15 durch Vereinzeln des Drahts hergestellt werden können. Der Draht weist einen Kern 17 und einen Mantel 18 auf, der den Kern 17 umhüllt. Der Kern 17 erstreckt sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Drahts. Der Kern 17, der Mantel 18 und somit auch der Draht selbst weisen über ihre gesamte Länge konstante Abmessungen, Durchmesser, Dicke bzw. Breite, auf. Mit konstant ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass die Abmessungen sich um nicht mehr als 10% über die Länge ändern. Der Draht hat einen Durchmesser im Bereich 1 mm bis 4 mm. Der Mantel des Drahts hat eine Schichtdicke d im Bereich von 0,1 mm bis 0,8 mm. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Draht einen Durchmesser von 2,7 mm und der Mantel eine Schichtdicke b von 0,5 mm.

Der Grundkörper 15 weist nach dem Vereinzeln des Drahts eine Länge von mindestens 5 mm auf. Für die Herstellung einer Mittelelektrode hat der Grundkörper eine Länge von bis zu 60 mm. Für die Herstellung einer Masseelektrode hat der Grundkörper eine Länge von bis zu 20 mm. An den Stirnseiten 14, 13 des Grundkörpers liegt der Kern 17 frei. Der Kern 17 und der Mantel 18 haben nach dem Vereinzeln konstante Abmessungen, wie beispielsweise Durchmesser, Dicke bzw. Breite, bzw. konstante Querschnittsflächen über die Länge des Grundkörpers 15.

In einem nachfolgenden Schritt wird der Grundkörper 15 entsprechend einer geplanten Verwendung als Mittelelektrode oder Masseelektrode umgeformt. Der Grundkörper wird in ein Werkzeug 30 eingespannt. Wie in Figur 1 b) kann durch das Werkzeug 30

beispielsweise ein erster Bereich Bl erzeugt werden, der eine kleiner Querschnittsfläche bzw. kleinere Abmessungen, wie beispielsweise Durchmesser oder Breite, aufweist als ein nicht umgeformter Bereich B2 des Grundkörpers 15. Der erste Bereich Bl mit dem kleineren Durchmesser wird beispielsweise mittels Walzen umgeformt. In diesem

Ausführungsbeispiel hat der Bereich Bl eine Durchmesser Dl von 2,4 mm und eine Schichtdicke b für den Mantel von ca. 0,45 mm.

Alternativ oder zusätzlich kann auch ein dritter Bereich B3 erzeugt werden, der eine größere Querschnittsfläche bzw. größere Abmessungen aufweist als der nicht umgeformte Bereich B2 des Grundkörpers 15. Der dritte Bereich B3 mit dem größeren Durchmesser wird beispielsweise mittels Stauchen umgeformt.

Grundsätzlich ist es möglich, dass der Grundkörper und die spätere Zündkerzen- Elektrode mehrere erste, zweite und/oder dritte Bereiche aufweisen.

In Figur 1 c) ist ein Beispiel für die Zündkerzen-Elektrode 10 nach dem Umformen gezeigt. Die Zündkerzen-Elektrode 10 bzw. der Grundkörper 15 weist mindestens drei Bereich auf: ein ersten Bereich Bl des Grundkörpers 15 mit einer durchs Umformen verringerten Querschnittsfläche bzw. einem verringerten Durchmesser Dl, ein zweiter

Bereich B2 des Grundkörpers 15 mit unveränderten Durchmesser D2 bzw. unveränderter Querschnittsfläche, und einen dritten Bereich B3 mit einer durchs Umformen vergrößerten Querschnittsfläche bzw. einem vergrößerten Durchmesser D3. Typischerweise ist der erste Bereich Bl des Grundkörpers 15 am brennraumseitigen Ende des Grundkörpers ausgebildet und der dritte Bereich B3 am Brennraum abgewandten Ende des

Grundkörpers 15 ausgebildet. Bei einer Mittelelektrode entspricht der dritte Bereich B3 des Grundkörpers 15 dem Elektrodenkopf 19, der in der Zündkerze 1 auf einem an einer Innenseite des Isolators 3 ausgebildeten Sitz aufliegt. In Figur 2 ist eine fertige Zündkerzen- Elektrode 10 gezeigt, die als Mittelelektrode 12 ausgebildet ist. Die Mittelelektrode 12 weist an ihrem brennraumseitigen Ende 14 einen Abschlusskörper 16 auf, der durch Schweißen mit der Stirnseite 14 des Grundkörpers 15 stoffschlüssig verbunden wurde. Der Abschlusskörper 16 hat eine Dicke d, die

mindestens der Schichtdicke b des Mantels 18 des Grundkörpers 15 an seiner brennraumseitigen Stirnseite 14 entspricht. Der Abschlusskörper 16 hat einen

Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Kerns 17 an der brennraumseitigen Stirnseite 14 des Grundkörpers 15. Der Abschlusskörper ist bündig an der

brennraumseitigen Stirnseite 14 des Grundkörpers angeordnet. Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Zündkerze 1 mit mindestens einer erfindungsgemäßen Zündkerzen-Elektrode 10. Die Zündkerze 1 weist ein metallisches Gehäuse 2 mit einem Gewinde für die Montage der Zündkerze 1 in einen Zylinderkopf auf. Des Weiteren weist das Gehäuse eine Sechskant Abschnitt 9 auf, an dem ein Werkzeug für die Montage der Zündkerze 1 in den Zylinderkopf angesetzt wird. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein Isolator 3 angeordnet. Eine Mittelelektrode 12 und ein Anschlussbolzen 4 sind innerhalb des Isolators 3 angeordnet und über ein Widerstandselement 5 elektrisch verbunden.

Die Mittelelektrode 12 ragt typischerweise am brennraumseitigen Ende der Zündkerze 1 aus dem Isolator 3 raus. Mit ihrem Elektrodenkopf 19 liegt die Mittelelektrode 12 auf einem auf der Innenseite des Isolators 3 ausgebildeten Sitz auf. Die Mittelelektrode 12 weist eine Grundkörper 15 und einen am brennraumseitigen Ende des Grundkörpers 15 angeordneten Abschlusskörper 16 auf. Der Grundkörper hat einen hier nicht dargestellten Kern der von einem Mantel umgeben ist.

Am brennraumseitigen Ende des Gehäuses 2 ist eine Masseelektrode 11 angeordnet. Die gemeinsam mit der Mittelelektrode 12 einen Zündspalt bildet. Die Masseelektrode 11 kann als Dachelektrode, Seitenelektrode oder Bügelelektrode ausgebildet sein. Die Masseelektrode 11 weist eine Grundkörper 15 und einen am brennraumseitigen Ende des Grundkörpers 15 angeordneten Abschlusskörper 16 auf. Der Grundkörper hat einen hier nicht dargestellten Kern der von einem Mantel umgeben ist.