DE10134956A1

DE10134956A1 - Glühkerzen und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE10134956A1
Application number: DE10134956A
Authority: DE
Inventors: Paul Keller
Original assignee: Beru AG
Current assignee: BorgWarner Ludwigsburg GmbH
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2003-02-20
Also published as: US20030034343A1; EP1279896B1; ES2245712T3; KR100765414B1; EP1279896A1; KR20030011609A; JP2003042450A; DE50204443D1; US6753505B2; ATE306053T1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Glühkerzen in an sich bekannter Weise, wobei man eine Verdichtung des brennraumseitigen Bereichs (5a) des Glührohres (5) einer an sich bekannten Glühkerze mit innenliegender Heizwendel (4), gegebenenfalls in Verbindung mit Regelwendeln, die in einer Keramikfüllung (3) eingebettet ist (sind), durch Einstechreduzieren mit radialem Vorschub bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Glühkzerzen und neue Glühkerzen.
Glühkerzen weisen üblicherweise ein Glührohr auf, in dem eine Heizwendel angeordnet ist, die in einer Keramikfüllung eingebettet ist. Zur Verbesserung der Verdichtung im brennraumseitigen Bereich des Glührohres, insbesondere in der Glührohrspitze, wird der Bereich im sogenannten Vorschubverfahren reduziert, wobei entweder durchgehende Zylinder oder eine lineare Verjüngung zur Heizstabspitze erzielt werden. Bei diesem Verfahren wird der Glühstab in das Rundhämmerwerkzeug eingeschoben; hierfür weisen die Werkzeuge eine Einführungsschräge auf, wobei durch den Rundhämmervorgang und den axialen Vorschub des Glührohres der Durchmesser reduziert wird.
Die Reduzierung nach dem Vorschubverfahren führt jedoch gerade im kritischen Bereich direkt hinter der Verschweißung von Heizwendel und Glührohrspitze zu nicht befriedigender Verdichtung. Ebensowenig sind komplexere Formbildungen des brennraumseitigen Glührohrbereichs, die Glühverhalten, Glühverteilung und Lebensdauer der Glühkerze beeinflussen, oder neue Anwendungsmöglichkeiten der Glühkerze erschließen, möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Umgehung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile die Verdichtung in der Glührohrspitze deutlich zu verbessern; gleichzeitig soll eine neue Formgebung des Glührohrspitzenbereichs weitere Anwendungsmöglichkeiten, insbesondere die Möglichkeit der Anbringung weiterer Bauteile, erschließen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 4 bzw. die Glühkerzen nach Ansprüchen 5 und 6 gelöst. Demnach besteht ein erfindungswesentliches Merkmal darin, die Verdichtung bzw. Verformung mittels des Einstechreduzierverfahren zu bewirken; hierbei wird das Glührohr im Werkzeug positioniert, so daß die Stempel radial auf das Glührohr einwirken können und das Glührohr auf den gewünschten Durchmesser verdichten, wobei eine gleichmäßigere Verdichtung erfolgt, da in dieser Verdichtungsphase ein axialer Vorschub nicht erfolgt, so daß bei nur radialer Einwirkung der Werkzeugstempel Material und Wendel des Glührohrs nicht axial verschoben werden.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen
Fig. 1 schematisch im Längsschnitt das Glührohr einer Glühkerze aus dem Stand der Technik;
Fig. 2 und Fig. 2.1 sind schematische Wiedergaben eines Glührohrspitzenbereichs ohne zusätzliche Verjüngung bzw. Verdichtung;
Fig. 3/Fig. 3.1 sind schematische Ansichten eines Glühstabes mit zusätzlicher Verjüngung (D1/D2) der Glühstabspitze;
Fig. 4/Fig. 4.1 in schematischem Längsschnitt des brennraumseitigen Bereichs einer erfindungsgemäß verformten bzw. verdichteten Glühkerze mit Werkzeugen für das Einstechkneten;
Fig. 4.2/4.3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Glühstabspitze mit zusätzlicher Verjüngung durch Einstechkneten mit bereichsweiser unterschiedlichen Längen;
Fig. 5/5.1 eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen zusätzlicher Verjüngung durch Einstechkneten einer Glühstabspitze mit einem Werkzeug mit unterschiedlichen Radien der Frontflächen der Werkzeugbacken.
Nach Fig. 1 weist eine übliche Glühkerze ein Glührohr 5 mit innenliegender Heizwendel 4 auf, die in einer Keramikfüllung 3 eingebettet und am brennraumseitigen Ende des Glührohres 5 mit diesem durch Verschweißung 6 verbunden ist; am gegenüberliegenden Ende ist die Heizwendel 4 mit dem Anschlußpol 1 verbunden. Der vordere brennraumseitige Bereich 5a des Glührohres 5 ist nach dem bekannten Vorschubverfahren zylinderförmig reduziert.
Mögliche Ausgangsform ist ein Glühstab gemäß Fig. 2/2.1 ohne zusätliche Verjüngung und ohne zusätzliche Verdichtung der Glühstabspitze.
Gemäß Fig. 3/3.1 kann die Glühstabspitze durch das Verfahren aus dem Stand der Technik von dem Durchmesser D1 auf den Durchmesser D2 im Spitzenbereich reduziert werden.
In Fig. 4 wird die erfindungsgemäße Verformung des brennraumseitigen Bereiches 5a des Glührohres 5 schematisch im Längsschnitt wiedergegeben. Hierbei weist dieser Bereich unmittelbar oberhalb der Glührohrspitze eine bandförmige Einschnürung 12 auf. Dieser Bereich ist besonders stark verdichtet und führt durch die Nähe der Glührohrwandung zur Heizwendel 4 zu einem bandförmigen Bereich 12 besonders schneller Erwärmung bei Stromfluß durch die Heizwendel 4.
In Fig. 4.1 wird, ebenfalls in schematischem Längsschnitt, das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Glühkerze gemäß Fig. 4 wiedergegeben; hierbei wird das Einstechreduzieren mittels des Einstechwerkzeuges 8 dargestellt; die auf die Glührohrwandung einwirkende Frontfläche 11 des Einstechwerkzeugs 8 ist in drei plane Bereiche aufgeteilt, die zueinander gewinkelt sind. Die Einstechwerkzeuge 8 der nicht abgebildeten Einstechvorrichtung oszillieren mit kleinem Hub in der Richtung X wie bei dem Vorschubverfahren, jedoch ohne axialen Vorschub; dieser Bewegung ist eine radiale Vorschubbewegung (X (v)) überlagert, wobei mit jedem Hub der Durchmesser des Glührohrbereiches weiter verringert wird. Auf diese Weise wird der Glührohrbereich entsprechend der Ausrichtung der Frontfläche 11 des Einstechwerkzeugs 8 verformt. Hierbei verhindert ein Festanschlag 9 ein Ausweichen des Werkstoffes im Bereich der Glührohrspitze. Hierbei ist das Werkzeug in den Randbereichen angeschrägt oder gerundet, um eine gewisse Bewegung des Materials zu ermöglichen. Schließlich kann das reine Einstechverfahren in Kombination mit dem Vorschubverfahren durchgeführt werden, wobei der axiale Vorschub des bearbeiteten Werkstücks in mit Pfeil angedeuteter Richtung erfolgt.
Fig. 4.2 zeigt in schematischer Ansicht eine erfindungsgemäß verformte Glührohrspitze auf, die mit einem Werkzeug nach Fig. 4.3 hergestellt wird, das Backen unterschiedlicher Länge (11, 12, 13) aufweist, wobei W1 und W2 die Winkelung der Frontflächen bezüglich der Einstechrichtung angeben.
Fig. 5 zeigt in schematischem Längsschnitt des brennraumseitigen Bereiches 5a eines Glührohres 5 einer anderen erfindungsgemäßen Glühkerze, die oberhalb der Glührohrspitze eine riefenförmige Einschnürung 12 aufweist; das Einstechreduzierungsverfahren mittels Einstechwerkzeugen 8 mit unterschiedlich gewölbten Frontflächen 11 unterschiedlicher Radien R1, R2 und R3 wird in Fig. 5. 1 dargestellt, wobei hier im übrigen Bezug auf die Beschreibung der Fig. 3 genommen wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Glühkerzen in ansich bekannter Weise, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verdichtung des brennraumseitigen Bereichs (5a) des Glührohres (5) einer an sich bekannten Glühkerze mit innenliegender Heizwendel (4), gegebenenfalls in Verbindung mit Regelwendeln, die in einer Keramikfüllung (3) eingebettet ist (sind), durch Einstechreduzieren mit radialem Vorschub bewirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Einstechreduzieren mit Einstechwerkzeugbacken (8/10) durchführt, deren Frontflächen insgesamt unplan sind.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Einstechreduzieren mit Einstechwerkzeugbacken (8/10) durchführt, deren Frontflächen konvex und/oder konkav gewölbt sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Einstechreduzieren mit Einstechwerkzeugbacken (8/10) durchführt, deren Frontflächen bereichsweise plan ausgebildet sind, wobei die planen Flächenbereiche gegeneinander gewinkelt angeordnet sind.

5. Glühkerze mit einem Glührohr (5) mit innenliegender Heizwendel (4), gegebenenfalls in Verbindung mit Regelwendeln, die in einer Keramikfüllung (3) eingebettet ist (sind), dadurch gekennzeichnet, daß der brennraumseitige Bereich (5a) des Glührohres (5) bandförmige oder riefenförmige Einschnürungen (12) aufweist.

6. Glühkerze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem der Verfahren nach Anspruch 1-4 hergestellt ist.