DE2143151A1 - Werkzeug und Verfahren zum Nacharbeiten von beschädigten Zündkerzenlöchern - Google Patents

Werkzeug und Verfahren zum Nacharbeiten von beschädigten Zündkerzenlöchern

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DE2143151A1 DE19712143151 DE2143151A DE2143151A1 DE 2143151 A1 DE2143151 A1 DE 2143151A1 DE 19712143151 DE19712143151 DE 19712143151 DE 2143151 A DE2143151 A DE 2143151A DE 2143151 A1 DE2143151 A1 DE 2143151A1
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Description

Werkzeug und Verfahren zum Nacharbeiten von "beschädigten Zündkerzenlöchern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeug und ein Verfahren zum Nacharbeiten von Zündkerzenlöchern an Zylinderköpfen aus weichem Metall.
Viele zur Zeit in Gebrauch befindliche Motoren mit innerer Verbrennung haben Zylinderköpfe aus relativ weichem Metall, wie z.B. Aluminium, wobei die Zündkerzenlöcher in solchen Zylinderköpfen direkt in das weiche Zylinderkopfmetall gebohrt und das Gewinde in das Zylinderkopfmetall eingeschnitten ist. Wenn das harte Metall der Zündkerze Grate aufweist oder wenn die Zündkerze unter Überschneiden von Gewindegängen in das Zündkerzenloch gewürgt wird, wird das Gewinde im Zündkerzenloch beschädigt, und zwar manchmal derart, daß die Zündkerze durch den Verbrennungsdruck innerhalb des Zylinders aus dem Zündkerzenloch herausgedrückt werden kann, wobei die Gewindegänge des Loches abgeschert und vollständig zerstört werden. In anderen Fällen werden
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die Gewindegänge der .Öffnung in einem solchen Maße "beschädigt, daß Leckagen entstehen, was zu einem Verlust an Kompression führt und ein einwandfreies Arbeiten des Motors unmöglich mächt. In solchen Fällen ist es nötig, das beschädigte Loch nachzuarbeiten, um in das Loch eine Buchse aus hartem Metall einsetzen zu können, die ein Innengewinde aufweist, in das eine Zündkerze des ursprünglich verwendeten Typs eingeschraubt werden kann.
Es ist ein Werkzeug zum Räumen und Gewindeschneiden in derart beschädigten Zündkerzenlöchern bekannt, das einen Eintrittsabschnitt mit reduziertem Durchmesser aufweist, der mit einem gleichen Gewinde versehen ist, wie es auch die ursprünglich verwendete Zündkerze aufweist, die in das beschädigte Loch eingeschraubt war. Hinter dem Eintrittsabschnitt ist ein Räumabschnitt und ein Abschnitt zum Gewindeschneiden angeordnet und an dem Ende des Werkzeuges, das dem Eintrittsabschnitt gegenüberliegt, befindet sich ein polygonaler Abschnitt für den Angriff eines Schlüssels oder Windeisens oder dergleichen zum Drehen des Werkzeuges. In den Fällen, in denen das Originalgewinde des Zündkerzenloches im wesentlichen oder vollständig zerstört ist, kann das bekannte Werkzeug nicht zufriedenstellend arbeiten, da ja das Original gewinde im Loch benutzt wird, um das Werkzeug durch das Loch zu ziehen. Wenn eine Druckkraft auf das Ende ausgeübt wird, um das Werkzeug durch das Loch zu drücken, wird das Werkzeug zu Taumelbewegungen veranlaßt, was zur Folge hat, daß ein Loch von unregelmäßiger Form ausge-
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räumt wird, das etwas größer ist als beabsichtigt, mit dem Effekt, daß die Buchse nach ihrem Einbringen nicht fest sitzt und deshalb Verbrennungsgase nicht zufriedenstellend zurückhalten kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug und ein Verfahren zu-n Nacharbeiten von Zündkerzenlöchern an Zylinderköpfen aus weichem Metall vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, ein beschädigtes Zündkerzenloch auch dann zufriedenstellend nacharbeiten zu können, wenn das Originalgewinde dem Werkzeug ( keine befriedigende Führung mehr geben kann und die Ausübung einer 3inzie"nicraft durch das Originalgewinde nicht mehr möglich ist.
i)as erfindungsgemäße Werkzeug ist dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug aus einem Schneidteil und einem Pührungsteil besteht, wobei der Schneidteil an einem Ende einen Handhabungsabschnitt, am anderen Ende einen mit dem Eührungsteil in Eingriff bringbaren Schneidteil-Gewindeabschnitt, einen dem Schneidteil-Gewindeabschnitt benachbarten Räum-Abschnitt und einen zwischen dem Räumabschnitt und dem Schneidteil-Gewindeabschnitt befindlichen Gewinde-Schneidabschnitt aufweist, während der iührungsteil einen ITihrungsteil-Gewindeabschnitt für den Eingriff des Schneidteil-Gewindeabschnittes aufweist.
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Durch Ausübung eines Zuges auf den Führungsteil kann auf den Schneidteil des Werkzeuges unabhängig Vom Zustand des Originalgewindes im Zündkerzenloch eine Axialkraft ausgeübt werden, ohne daß der Schneidteil des Werkzeuges zu einer Taumelbewegung veranlaßt wird.
Vorzugsweise besteht der Räumabschnitt des Schneidteiles aus zwei Räum-Unterabschnitten, von denen einer einen kleineren und der andere einen größeren Durchmesser hat, so daß die Räumoperation ein geringeres Drehmoment erfordert, als es bei der Benutzung von bisher bekannten Werkzeugen erforderlich ist. Hinter dem Räumabschnitt des Schneidteiles ist ein kegeliger Einführabschnitt und ein Gewindeschneidabschnitt angeordnet. Hinter diesen Abschnitten kann ein weiterer Räumabschnitt zur Herstellung einer Ansenkung an der Eintrittsstelle des Zündkerzenloches vorgesehen sein, welche Ansenkung zur Aufnahme des Randflansches einer Buchse aus hartem Metall dient.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines Werkzeuges gemäß der Erfindung, wobei der ITihrungsteil teilweise axial geschnitten ist,
Pig. 2 einen Schnitt durch einen Zylinderkopf, wobei das Werkzeug nach Fig. 1 in der Gebrauchsstellung gezeigt ist und - 5 209812/1005
Pig. 3 eine teilweise Explosionsdarstellung im Schnitt durch das Zündkerzen!och nach Fig. 2 nach der Naoharbeitung, wobei eine zu installierende Einsatzbuchse über dem nachgearbeiteten Loch dargestellt ist.
Wie aus Mg. 1 zu ersehen ist, hat das erfindungsgemäße Werkzeug einen Schneidteil 10 und einen Führungsteil 11, wobei letzterer vorzugsweise eine zylindrische Form aufweist und eine JLxialbohrung 12 hat, die innen mit einem Gewinde 13 versehen ist. Der Durchmesser der Bohrung 12 und die Beschaffenheit des Gewindes 13 entsprechen dem Durchmesser und dem Gewinde in dem nachzuarbeitenden Zündkerzenloch, wenn man den Zustand des Zündkerzenloches vor seiner Beschädigung betrachtet. Die Eintrittsöffnung der Bohrung 12 ist bei 14 angesenkt und von einem gezahnten Rand 15 umgeben.
Der Schneidteil 10 des Werkzeuges ist durch Nuten 16 in vier Flügel 17 unterteilt, die gleiche Abstände haben und mit denen die Räum- und Gewindeschneidoperation ausgeführt wird. Selbstverständlich ist die äußere Begrenzung jedes Flügels 17 im Grundriß gesehen im wesentlichen bogenförmig. Das untere Eintrittsende 18 jedes Flügels 17 ist mit einem Gewinde 19 versehen, das in das Muttergewinde 13 des Führungsteiles 11 paßt und das demgemäß dem Gewinde der Originalzündkerze entspricht, die in das nachzuarbeitende Gewindeloch eingeschraubt war. Oberhalb des Gewindes 19 ist jeder Flügel
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mit einem Räumabschnitt versehen, der zwei verschiedene Raum-Unterabschnitte 20 und 21 mit verschieden großen Durchmessern aufweist. Ober dem Räum-Unterabschnitt 21 ist jeder Flügel mit einem kegelförmigen Teil 22 versehen, der als Einführteil dient, der zu einem Schneidgewinde 23 von zunehmendem Durchmesser führt, dessen obere Windungen hinsichtlich ihres Durchmessers dem Außendurchmesser des Außengewindes der Einsatzbuchse aus hartem Metall entsprechen, die in das Zündkerzenloch eingeschraubt werden soll. Ober dem Schneidgewinde 23 ist jeder Flügel des Schneidteiles P mit einem Räumabschnitt 24 von solchem Durchmesser versehen, daß an der Eintrittsöffnung des Zündkerzenloches eine Ansenkung gebildet wird, die für die Aufnahme des Randflansches der Einsatzbuchse bestimmt ist. Der Kopf des Schneidteiles 10 hat vorzugsweise einen kurzen zylindrischen Abschnitt 25, über dem ein Abschnitt 26 mit sechseckigem polygonalem Querschnitt angeordnet 1st, der sich für das Zusammenwirken mit einem Schraubenschlüssel oder einem anderen Werkzeug, z. B. einem Windeisen, für das Drehen des Schneidteiles 10 eignet.
Beim Nacharbeiten eines beschädigten Zündkerzenloches wird das Einfcittsende 18 des Schneidteiles 10 in das Zündkerzenloch hinein und durch dieses hindurchgeschraubt. Wenn das Ende des Eintrittsteiles in das Innere des Zylinderkopfes vorragt, wird es in die Bohrung 12 des Führungsteiles 11 eingeschraubt. Die Zähne 15 am Rand der Bohrung 12 kommen mit der Innenfläche des Zylinderkopfes in Berührung und hindern den Führungsteil
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am Sieh-Drehen, βο daß das Gewinde 13 des Führungsteiles dazu dient, den Schneidteil 10 in das Zündkerzenloch zu ziehen» wenn der Schneidteil 10 gedreht wird. Auf diese Weise wird der Räum-Unterabschnitt 20 gezwungen, das beschädigte Gewinde im Zündkerzenloch wegzuschneiden, wonach der Raum-Unterabschnitt 21 das Loch bis auf den Innendurchmesser des neuen Gewindes ausräumt, das in das Loch zu schneiden ist. Danach tritt der Einführungsabschnitt 22 und der Gewindeschneidabschnitt 23 in das Zündkerzenloch ein und der Gewindeschneidvorgang wird durchgeführt. Danach formt der Räumabschnitt 24- die Ansenkung 27 (Fig. 3) an der Eintrittsöffnung des Zündkerzenloches. Wie oben bemerkt wurde, ist die Öffnung des Führungsteiles 11 mit einer Ansenkung 14 versehen, die einen so großen Durchmesser aufweist, daß sie den Raum-Unterabschnitt 20 aufnehmen kann, •so daß es möglich ist, daß der Raum-Unterabschnitt 21 vollständig durch das Loch hindurchtreten und dieses zum Gewindeschneiden vorbereiten kann, bevor die Gewindeschneidoperatlon beginnt. Aus diesem Grund und weil die Räumoperation in zwei Schritten ausgeführt wird, benötigt das erfindungsgemäße Werkzeug zu seiner Drehung ein wesentlich geringeres Drehmoment, als es erforderlich <| ist, um die gleiche Operation auszuführen, wenn bekannte Werkzeuge verwendet werden.
Nachdem der Gewindeschneidabschnitt 23 den ersten Teil der Gewindeschneidoperation durchgeführt hat, wird der Schneidteil durch das teilweise geschnittene Gewinde in das Werkstück hinein-
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gezogen. Es kann jedoch, falls nötig, diese Phase der Bearbeitung durch Ausüben eines Zuges auf den Führungsteil 11 während der Vollendung der Gewindeschneidoperation und während des Ausräumens der Ansenkung 27 an der Eintrittsöffnung des Zündkerzenloches unterstützt werden;
Nach Durchführung dieser Bearbeitungsoperationen wird das Werkzeug aus dem nachgearbeiteten Loch herausgenommen und eine Buchse 28 (siehe 3Pig. 3) aus haltern Metall, z.B. eine sogenannte Kelox-Buchse, in das Zündkerzenloch eingesetzt. Die Einsatzbuchse 28 hat eine mit Gewinde versehene Bohrung, die so ausgebildet ist, daß sie eine Zündkerze des Originaltyps aufnehmen kann.
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Claims (8)

Patentansprüche;
1. J Werkzeug zum Nacharbeiten von Zündkerzenlöchern an Zylinderköpfen aus weichem Metall, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (10, 11) aus einem Schneidteil (10) und einem iiihrungsteil (11) besteht, wobei der Schneidteil (10) an einem Ende einen Handhabungsabschnitt (26), am anderen Ende einen mit dem !Führungsteil (11) in Eingriff bringbaren Schneidteil-Gewinde ab schnitt (18), einen dem Sehneidteil-Gewindeabschnitt
(18) benachbarten Räum-Abschnitt (20, 21) und einen zwischen dem ,-Räumabschnitt (20, 21) und dem Schneidteil-Gewindeabschnitt (18) befindlichen Gewindeschneidabschnitt (23) aufweist, während der Miiicungsteil (11) einen Führungsteil-Gewindeabschnitt (13) für den Eingriff des Schneidteil-Gewindeabschnittes (18) aufweist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Räumabschnitt (20, 21) einen ersten Räum-Unterabschnitt (20) von relativ kleinem Durchmesser und einen zweiten Räum-Unterabschnitt (21) von relativ großem Durchmesser aufweist, wobei
der erste Räum-Unterabschnitt (20) dem Schneidteil-Gewindeab- " schnitt (18) am nächsten liegt.
3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidteil (10) einen weiteren Räumabschnitt (24) aufweist, der zwischen dem Gewindeachneidabschnitt (23) und dem Handhabungsabschnitt (26) liegt.
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4. Werkzeug nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidteil-Gewindeabschnitt (18) aus einem mit Außengewinde versehenen zylindrischen Teil besteht und der Führungsteil (11) eine mit Innengewinde (13) versehene Vertiefung (12) zur Aufnahme des zylindrischen Teiles (18) aufweist.
5. Werkzeug nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil (11) einen gezahnten Rand (15) aufweist, der der Öffnung der Vertiefung (12) benachbart ist.
6. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der !Führungsteil (11) an der Öffnung der Vertiefung (12) eine Ansenkung (14) zur Aufnahme eines Teiles (20) des Räumabschnittes (20, 21) aufweist.
7. Verfahren zum Nacharbeiten eines Zündkerzenloches in einem Zylinderkopf aus weichem Metall mit einem Werkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Durchstecken des Sehneidteiles (10) durch das Zündkerzenloch von dessen äußerem Ende her,
b) In-Eingriff-bringen des Führungsteiles (11) mit dem aus dem inneren Ende des Zündkerzenloches herausragenden Schneidteil-Gewindeabschnitt (18) des Schneidteiles (10),
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c) Erfassen des Handhabungsabschnittes (26) mit einem Werkzeug zum Drehen des Sehneidteiles (10),
d) Drehen des Schneidteiles (10) hei gleichzeitigem Pesthalten des Führungsteiles (11) gegen Drehen,
e) Ausüben einer Zugkraft auf den Führungsteil (11),
um den Schneidteil (10) zusätzlich in das Zündkerzenloch zu treiben.
8. Verfahren zum Nacharbeiten eines Zündkerzenloches in "einem " Zylinderkopf aus weichem Metall mit einem Werkzeug nach Anspruch 4» gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) Durchstecken des Schneidteiles (10) durch das Zündkerzenloch von dessen äußerem Ende her,
b) In-Eingri ff-bringen des Pührungsteiles (11) mit dem aus dem inneren Ende des Zündkerzenloches herausragenden Schneidteil-Gewindeabschnitt (18) des Schneidbeiles (1O)9 ä
c) Erfassen des Handhabungsabschnittes (26) mit einem Werkzeug zum Drehen des Schneidteiles (10),
d) Drehen des Schneidteiles (10) derart, daß der Schneidteil-Gewindeabschnitt (18) in die Vertiefung (12) des
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Pührungsteiles (11) eingeschraubt wird bei gleichzeitigem Festhalten des Pührungsteiles (11) gegen Drehen.
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