Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Mittelelektr odenteils für Zündkerzen Die Erfindung bezieht sieh auf ein Ver fahren zur Herstellung eines Mittelelektroden teils für Zündkerzen, der aus einem gut wärmeleitenden Metallkern und einem sein zündseitiges Ende mit umgebenden Mantel aus betriebsfestem Metall besteht.
Bei dem bisher bekannten Verfahren dieser Art wird zunächst der Mantel aus Chrom oder Nickel in spanabhebender Bearbeitung hergestellt und dann der vorgefertigte Metall kern in den Mantel eingelötet. Dieses Ver fahren ist jedoch umständlich und damit die nach ihm hergestellten Erzeugnisse teuer, so dass Zweistoffmittelelektroden bisher nur bei Spezialkerzen verwendet werden konnten.
Diese Nachteile lassen sich vermeiden, wenn gemäss der Erfindung die Elektrode durch in Stempelbewegungsrichtung erfol gendes Kaltfliesspressen zweier aufeinander liegender Platinen erzeugt wird, von denen die vordere aus dem Mantelmetall, die hin tere aus dem Kernmetall besteht.
Das neue Verfahren gestattet, Zweistoff mittelelektroden schnell und billig in einem für die Mengenfertigung geeigneten Pressver- fahren herzustellen.
Fliesspressverfahreri, insbesondere Wärm- pressverfahren, zur Herstellung von mit einer Metallauflage versehenen, stabförmigen Ker nen in der Weise, dass eine dem Kernmetall- block in Pressrichtung vorgelagerte Platine durch gemeinsames Auspressen zu einem den Kern in Form einer Kappe und eines Man tels fest umschliessenden Überzug umgebildet wird, sind an sich bekannt. Mittelelektroden teile der eingangs beschriebenen Art wurden jedoch noch nicht in einem Pressverfahren hergestellt.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass im Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen Verfahren unter Kaltfliesspressen ein Press- verfahr en verstanden werden soll, das bei Temperaturen durchgeführt wird, die wesent lich unterhalb der Schmiedetemperaturen der verarbeiteten Metalle liegen.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des, Im einzelnen zeigt Fig.1 einen Längsschnitt durch eine Fliess- pressmatrize mit eingelegten Platinen und dicht über der Matrize den untern Abschnitt.
des zugehörigen Pressstempels in Ansicht, Fig. 1a das untere Ende eines Pressstem- pels anderer Form, Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Längsschnitt nach Durchführen des Fliess- pressvorganges, Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen mit dem Pressstempel gemäss Fig. 1 hergestellten Fliesspressteil, Fig. 4 einen Fliesspressteil,
welcher mit dem Pressstempel gemäss Fig. 1a hergestellt ist, teils in Ansicht, teils im Längsschnitt, Fig. 5 einen Querschnitt durch zwei Plat ten mit einer Zwischenlage aus einem dritten Stoff und Fig. 6 einen Längsschnitt durch den. Iso- lierkörper einer Zündkerze mit einer mehr teiligen Mittelelektrode, deren zündseitiger Abschnitt aus einem Fliesspressteil gemäss der Erfindung besteht.
Die Matrize 1 ist mit einer Aufnahmeboh rung 2 und einer engeren Auspressöffnung 3 1-ersehen, an die sich wieder ein weiterer Boh rungsabschnitt 4 anschliesst. Der Übergang zwischen der Aufnahmebohrung 2 und der Auspressöffnimg 3 besteht aus einem kegelför migen Bohrungsabschnitt 5. Der Neigungs winkel a der Kegelmantelfläche des Bohrungs abschnittes 5 zur Normalebene beträgt etwa 30 .
In Fig.1 sind in die Aufnahmebohrung 2 der Matrize eine Nickelplatine 6 und darüber eine Kupferplatine 7 eingelegt. Die Höhe der Nickelplatine beträgt etwa ein Drittel ihres Durchmessers. Die Nickelplatine 6 ist mit einem Kupferüberzug versehen, welcher die innige Verbindung zwischen dem Nickelteil und dem Kupferteil beim Fliesspressen sowie das Gleiten beim Hindurchdrücken der Pla- tinen durch die Abflussbohrung 3 begünstigt.
Der Pressstempel 8 nach Fig. 1 hat an sei ner Stirnfläche einen kegelförmigen Vor sprung 9. Dieser Vorsprung dient dazu, die Platinen durchzubiegen, bevor die untere Pla- tine 6 durch die Auspressöffnung fliesst. Durch die Form des Vorsprunges 9 kann das Inein- anderfliessen .der Platinen beim Fliesspressen unter Berücksichtigung der Materialeigen schaften der jeweils verwendeten Platinen beeinflusst werden.
Eine etwas abgeänderte Form eines Pressstempels ist in Fig.la dar gestellt. Hier ist der Ansatz 9 mit einem zen tral angeordneten Zapfen 10 versehen.
Nach dem Pressvorgang sind die Platinen 5, 7 in die in Fig. 2 dargestellte Form über gegangen. Der fertige Fliesspressteil wird . in bekannter Weise durch einen Auswerfer aus der Matrize 1 herausgedrückt oder durch den Stempel 8 herausgezogen, an dem der Fliess- pressteil leicht lösbar haften bleibt. .
Der im Längsschnitt dargestellte stabför- mige Fliesspressteil nach Fig.3 ist mit dem Pressstempel nach Fig.1 und der Fliesspress- teil nach Fig.4 mit dem Preessstempel nach Fig.la hergestellt.
Bei dem Beispiel nach Fig. 4 ist eine dem Zapfen 10 entsprechende Vertiefung 11 in das kopfartige obere Ende des Fliesspressteils eingedrückt. Die Vertie fung 11 kann zum Befestigen eines Anschluss- drahtes, Anschlussstabes oder dergleichen die nen.
Zwischen beiden Platinen kann sich auch eine Lage 12 (Fig. 5) aus einem metallischen Lot, beispielsweise aus einer Legierung aus Blei, Zinn und/oder Wismut, befinden, wel ches die Aufgabe hat, die feste Verbindung der Platinenmetalle zu unterstützen. Die Zwi schenlage 12 kann lose zwischen die Platinen 6, 7 eingelegt oder auch mit einer oder beiden Platinen, z. B. durch Löten oder Schweissen oder durch Aufgalvanisieren, fest verbunden sein. Die beiden Platinen 6, 7 können auch ohne Zwischenlage durch Schweissen mitein ander verbunden sein.
Bei dem Anwendungsbeispiel nach Fig. 6 bildet der Fliesspressteil 6, 7 den zündseitigen Abschnitt der in einen Zündkerzenisolierkör- per 13 eingesetzten mehrteiligen Mittelelek trode.
Der sich beim Fliesspressen ergebende kopfartige Endabschnitt 14 des Fliesspress- teils dient dabei gleichzeitig zum Abstützen des zündseitigen Elektrodenteils auf einer Schulter der Isolatorlängsbohrung. Mit dem den Anschlussbolzen 15 bildenden Elektroden abschnitt ist der zündseitige Abschnitt der Mittelelektrode durch einen Stift 16 verbun den, der in der Vertiefung 11 (Fig.4) be festigt sein kann.
Ausser Nickel und Kupfer können auch andere geeignete Metalle verpresst werden. So kann als betriebsfestes Mantelmetall ausser Nickel auch Chrom oder Silber und als gut wärmeleitendes Kernmetall ausser Kupfer auch Silber verwendet werden, sofern diese Metalle oder ihre Legierungen den Fliess- - bedingungen genügen. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens muss jedoch dabei den betreffenden Metallen angepasst werden. Dies gilt insbesondere für den Win kel der Abschrägung in der Matrize.
The invention relates to a process for producing a central electrode part for spark plugs, which consists of a highly thermally conductive metal core and its ignition-side end with a surrounding jacket made of durable metal.
In the previously known method of this type, the shell is first made of chrome or nickel by machining and then the prefabricated metal core is soldered into the shell. However, this process is cumbersome and the products manufactured according to it are expensive, so that two-substance electrodes have previously only been used for special candles.
These disadvantages can be avoided if, according to the invention, the electrode is produced by cold extrusion of two superposed blanks in the punch movement direction, of which the front consists of the cladding metal and the rear consists of the core metal.
The new process allows two-material central electrodes to be produced quickly and cheaply in a pressing process suitable for mass production.
Fliesspressverfahreni, in particular heat-pressing processes, for the production of rod-shaped cores provided with a metal layer in such a way that a blank placed in front of the core metal block in the pressing direction is pressed together to form a covering that firmly encloses the core in the form of a cap and a jacket is transformed are known per se. Center electrode parts of the type described above, however, have not yet been produced in a pressing process.
It should also be pointed out that, in connection with the process according to the invention, cold extrusion is to be understood as a pressing process which is carried out at temperatures which are substantially below the forging temperatures of the metals being processed.
The drawing illustrates an exemplary embodiment of the subject matter of the invention. In detail, FIG. 1 shows a longitudinal section through an extrusion die with inserted blanks and the lower section just above the die.
1a shows the lower end of a press ram of a different shape, FIG. 2 shows a longitudinal section corresponding to FIG. 1 after the extrusion process has been carried out, FIG. 3 shows a longitudinal section through one with the press ram according to FIG produced extruded part, Fig. 4 an extruded part,
which is made with the ram according to Fig. 1a, partly in view, partly in longitudinal section, Fig. 5 is a cross section through two plat th with an intermediate layer made of a third material and Fig. 6 is a longitudinal section through the. Insulating body of a spark plug with a multi-part center electrode, the ignition-side section of which consists of an extruded part according to the invention.
The die 1 is shown with a receiving hole 2 and a narrower press-out opening 3 1, which is again followed by a further drilling section 4. The transition between the receiving bore 2 and the Auspressöffnimg 3 consists of a conical bore section 5. The inclination angle a of the conical surface of the bore section 5 to the normal plane is approximately 30.
In Figure 1, a nickel plate 6 and a copper plate 7 are inserted into the receiving bore 2 of the die. The height of the nickel plate is about a third of its diameter. The nickel plate 6 is provided with a copper coating which promotes the intimate connection between the nickel part and the copper part during extrusion and the sliding when the plates are pushed through the drain hole 3.
The ram 8 according to FIG. 1 has a conical protrusion 9 on its end face. This protrusion serves to bend the blanks before the lower blank 6 flows through the press-out opening. The shape of the projection 9 allows the blanks to flow into one another during extrusion taking into account the material properties of the blanks used in each case.
A slightly modified form of a press ram is shown in Fig.la. Here the approach 9 is provided with a zen trally arranged pin 10.
After the pressing process, the blanks 5, 7 have gone into the form shown in FIG. The finished extruded part is. Pressed out of the die 1 in a known manner by an ejector or pulled out by the punch 8 to which the extruded part remains easily releasably adhered. .
The rod-shaped extruded part shown in longitudinal section according to FIG. 3 is produced with the ram according to FIG. 1 and the extruded part according to FIG. 4 with the ram according to FIG.
In the example according to FIG. 4, a recess 11 corresponding to the pin 10 is pressed into the head-like upper end of the extruded part. The recess 11 can be used for attaching a connecting wire, connecting rod or the like.
A layer 12 (FIG. 5) made of a metallic solder, for example an alloy of lead, tin and / or bismuth, can also be located between the two boards, which has the task of supporting the firm connection of the board metals. The inter mediate layer 12 can loosely inserted between the boards 6, 7 or with one or both boards, for. B. be firmly connected by soldering or welding or by electroplating. The two plates 6, 7 can be connected to one another by welding without an intermediate layer.
In the application example according to FIG. 6, the extruded part 6, 7 forms the section on the ignition side of the multi-part central electrode inserted into a spark plug insulating body 13.
The head-like end section 14 of the extruded part that results during extrusion serves at the same time to support the ignition-side electrode part on a shoulder of the longitudinal insulator bore. With the electrode section forming the connecting bolt 15, the ignition-side section of the center electrode is connected by a pin 16 which can be fastened in the recess 11 (FIG. 4).
In addition to nickel and copper, other suitable metals can also be pressed. Thus, apart from nickel, chromium or silver can also be used as a stable shell metal and silver can be used as a core metal with good thermal conductivity apart from copper, provided that these metals or their alloys meet the flow conditions. However, the device for carrying out the method must be adapted to the metals in question. This is especially true for the angle of the bevel in the die.