DE10155230C5 - Stiftheizer in einer Glühstiftkerze und Glühstiftkerze - Google Patents
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Abstract
Stiftheizer
(1) in einer Glühstiftkerze (5)
für Verbrennungsmotoren,
der mindestens eine im wesentlichen innenliegende Isolationsschicht
(10) und eine im wesentlichen außenliegende erste Leitschicht
(15, 16) aufweist, wobei beide Schichten (10; 15, 16) keramisches
Verbundgefüge
umfassen, wobei der Stiftheizer (1) eine zweite Leitschicht (20)
umfaßt,
die ebenfalls keramisches Verbundgefüge umfaßt, wobei die zweite Leitschicht
(20) im Bereich einer brennraumseitigen Spitze (40) des Stiftheizers
(1) mit der ersten Leitschicht (15, 16) verbunden ist und die zweite
Leitschicht (20) im Innern der Isolationsschicht (10) verläuft, dadurch
gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (10) im Querschnitt eine
Vorzugsrichtung (35) aufweist, in der sie im Vergleich zu mindestens
einer anderen Richtung stärker
ausgedehnt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Stiftheizer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Ein solcher Stiftheizer ist z.B. aus der
DE 36 21 216 A1 bekannt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde den Stiftheizer insgesamt robuster auszubilden. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. - Vorteile der Erfindung
- Der Erfindungsgemäße Stiftheizer hat dem (St.d.T.) gegenüber den Vorteil, dass die Isolationsschicht im Querschnitt eine Vorzugsrichtung aufweist, in der sie im Ver gleich zu mindestens einer anderen Richtung stärker ausge bildet ist. Auf diese Weise wird zum einen ein Verbiegen der Isolationsschicht beim Herstellungsprozess des Stiftheizers, insbesondere beim Verbinden der Isolationsschicht mit der ersten Leitschicht, weitgehend verhindert. Die mechanische Robustheit des Stiftheizers wird dadurch erhöht. Zum andern wird der elektrische Widerstand in Vorzugsrichtung erhöht, so dass in diese Richtung weniger Leckströme zwischen der ersten und der zweiten Leitschicht fließen.
- Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des Stiftheizers gemäß dem Anspruch 1 möglich.
- Eine solche Weiterbildung besteht darin, dass die zweite Leitschicht im Querschnitt eine Vorzugsrichtung aufweist, in der sie im Vergleich zu mindestens einer anderen Richtung stärker ausgedehnt ist. Auf diese Weise wird ein Verbiegen der zweiten Leitschicht beim Herstellen des Stiftheizers und da bei besonders bei der Verbindung der zweiten Leitschicht mit der Isolationsschicht weitgehend ausgeschlossen. Dadurch wird die mechanische Robustheit des Stiftheizers ebenfalls erhöht.
- Vorteilhaft ist auch, dass die erste Leitschicht im Bereich der brennraumseitigen Spitze des Stiftheizers ein erstes Keramikmaterial umfasst, dass die erste Leitschicht ansonsten ein zweites Keramikmaterial umfasst und dass das erste Keramikmaterial einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand als das zweite Keramikmaterial umfasst. Auf diese Weise lässt sich für die erste Leitschicht im Bereich der brennraumseitigen Spitze des Stiftheizers ein höherer elektrischer Widerstand realisieren als außerhalb des Bereichs der brennraumseitigen Spitze. Somit kann die Erwärmung des Stiftheizers auf den Bereich der brennraumseitigen Spitze des Stiftheizers konzentriert werden.
- Dieser Vorteil ergibt sich auch dann, wenn im Bereich der brennraumseitigen Spitze des Stiftheizers der Anteil der Isolationsschicht am Gesamtquerschnitt sich vergrößert, während sich der Anteil der beiden Leitschichten am Gesamtquerschnitt verringert.
- Zeichnung
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den
3 und4 und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen -
1 einen Längsschnitt durch einen Stiftheizer einer Glühstiftkerze -
2 einen Querschnitt dieses Stiftheizers längs der Linie A-A in1 . -
3 einen Längsschnitt durch einen Stiftheizer einer Glühstiftkerze gemäß der Erfindung und -
4 einen Querschnitt längs der Linie B-B durch diesen Stiftheizer gemäß der Erfindung. - Beschreibung der Figuren
- In
1 kennzeichnet5 eine Glühstiftkerze zum Einbau in einen Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors, beispielsweise eines Dieselmotors. Die Glühstiftkerze5 umfasst einen Stiftheizer1 . Weitere Komponenten der Glühstiftkerze5 , die beispielsweise die Befestigung des Stiftheizers1 in einem Gehäuse oder die Befestigung der Glühstiftkerze5 in einem Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors betreffen, sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt. In1 ist dabei der Stiftheizer1 in einem Längsschnitt dargestellt. der Stiftheizer1 umfasst eine im wesentlichen innenliegende Isolationsschicht10 , die einerseits von einer im wesentlichen außenliegenden ersten Leitschicht15 ,16 ummantelt ist und die andererseits eine zweite Leitschicht20 ummantelt. Die zweite Leitschicht20 verläuft somit im Inneren der Iso lationsschicht10 . Dabei ist die erste Leitschicht15 ,16 röhrenförmig ausgebildet und weist gemäß2 einen im wesentlichen ringförmigen Querschnitt auf. Auch die von der ersten Leitschicht15 ,16 ummantelte Isolationsschicht10 ist röhrenförmig ausgebildet und weist gemäß2 einen im wesentlichen ringförmigen Querschnitt auf. Im Inneren der Isolationsschicht10 verläuft dann die zweite Leitschicht20 , die von der Isolationsschicht10 ummantelt und zylinderförmig ausgebildet ist, so dass sie gemäß2 im Quer schnitt im wesentlichen eine Kreisfläche bildet. Im Bereich einer brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 , in dem die Isolationsschicht10 die zweite Leitschicht20 freigibt, ist die zweite Leitschicht20 mit der ersten Leitschicht15 ,16 elektrisch leitend verbunden, wobei die erste Leitschicht15 ,16 in dem Bereich der brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 die Isolationsschicht10 und die zweite Leitschicht20 im Längsschnitt gemäß1 etwa U-förmig umschließt. - Die erste Leitschicht
15 ,16 , die zweite Leitschicht20 und die Isolationsschicht10 sind jeweils aus einem keramischen Verbundgefüge gebildet. Das für die Isolationsschicht10 verwendete keramische Verbundgefüge weist dabei einen erheblich höheren spezifischen elektrischen Widerstand auf, als das für die Leitschichten15 ,16 ,20 verwendete keramische Verbundgefüge. Auf diese Weise werden Leckströme zwischen der ersten Leitschicht15 ,16 und der zweiten Leitschicht20 , mit Ausnahme des Bereichs der brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 , in dem die erste Leitschicht15 ,16 mit der zweiten Leitschicht20 verbunden ist, erheblich unterdrückt. - Es kann nun beispielsweise die erste Leitschicht
15 ,16 mit einem Betriebsspannungspotenzial30 , beispielsweise einem Pluspol der Fahrzeugbatterie, und zweite Leitschicht20 mit einem Bezugspotenzial25 , beispielsweise der Fahrzeug masse, verbunden sein. In diesem Fall stellt die erste Leitschicht15 ,16 die Zuleitung und die zweite Leitschicht20 die Ableitung für den Heizstrom dar. In besonders vorteilhafter Weise wird jedoch gemäß1 die zweite Leitschicht20 mit dem Betriebsspannungspotenzial30 und die erste Leitschicht15 ,16 , mit dem Bezugspotenzial25 verbunden. In diesem Fall ist die zweite Leitschicht20 die Zuleitung und die erste Leitschicht15 ,16 die Ableitung für den Heizstrom. Die zweite Leitschicht20 ist dabei als Zuleitung bereits durch die Isolationsschicht10 nach außen isoliert. Da die erste Leitschicht15 ,16 sowieso zum Anschluss an das Bezugspotenzial25 vorgesehen ist, spielt es keine Rolle, wenn sie mit der Fahrzeugmasse beziehungsweise dem Bezugspo tenzial25 in Berührung kommt, so dass die erste Leitschicht15 ,16 nicht nochmals nach außen isoliert werden muss. Der Durchmesser des Stiftheizers1 kann dabei beispielsweise 3,3 mm betragen. - Zur Erhöhung des elektrischen Widerstandes im Bereich der Spitze
40 des Stiftheizers1 kann es, wie in1 dargestellt, vorgesehen sein, dass die erste Leitschicht15 ,16 im Bereich der brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 ein erstes Keramikmaterial16 umfasst, wohingegen die erste Leitschicht15 ,16 ansonsten ein zweites Keramikmaterial15 umfasst. Dabei weist das erste Keramikmaterial16 bei den im Betrieb des Stiftheizers1 auftretenden Temperaturen einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand als das zweite Keramikmaterial15 und die zweite Leitschicht20 auf. Das erste Keramikmaterial16 umschließt dabei im Längs schnitt gemäß1 die Isolationsschicht10 und die zwei te Leitschicht20 U-förmig. Durch den dadurch realisierten, erhöhten elektrischen Widerstand im Bereich der brennraum seitigen Spitze40 des Stiftheizers1 wird die Erwärmung des Stiftheizers1 im Bereich der brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 konzentriert und somit weitestmöglich in den Brennraum des Verbrennungsmotors hinein verschoben. Da durch lässt sich eine kurze Aufheizzeit von –20°C bis auf eine Temperatur von 1000°C in der Größenordnung von 2s und eine Beharrungstemperatur von über 1200°C realisieren. - Anhand des Querschnitts des Stiftheizers
1 gemäß2 entlang der in1 eingezeichneten Schnittlinie A-A ist erkennbar, dass bei dieser Ausführungsform des Stift heizers1 die erste Leitschicht15 ,16 , die Isolations schicht10 und die zweite Leitschicht20 im wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind. Dabei ist die erste Leitschicht15 ,16 und die Isolationsschicht10 im Querschnitt im wesentlichen jeweils kreisringförmig ausgebildet. Die zweite Leitschicht20 weist im Querschnitt im wesentlichen eine Kreisflächenform auf. Somit ergibt sich eine im Querschnitt im wesentlichen rotationssymmetrische Anordnung der ersten Leitschicht15 ,16 , der zweiten Leitschicht20 und der Isolationsschicht10 . Bei der Herstellung wird der Stiftheizer1 erhitzt, wobei gasförmige Stoffe aus der ersten Leitschicht15 ,16 , aus der Isolationsschicht10 und aus der zweiten Leitschicht20 abgesondert werden. Dies führt zu einem Schrumpfen dieser Schichten. Ein solches Schrumpfen tritt auch auf, wenn der Stiftheizer1 mittels eines Sinterprozesses, eines Heißpressprozesses, eines heißisostatischen Pressprozesses oder eines ähnlichen Verfahrens hergestellt wird. Die Isolationsschicht10 schrumpft dabei aufgrund ihrer zur ersten Leitschicht15 ,16 und zur zweiten Leitschicht20 verschiedenen Zusammensetzung jeweils unter schiedlich zu diesen beiden Leitschichten. Aufgrund der rotationssymmetrischen Anordnung sämtlicher Schichten10 ,15 ,16 ,20 schrumpfen sämtliche Schichten10 ,15 ,16 ,20 dabei isotrop, so dass sich geringere mechanische Spannungen aufgrund von Schrumpfungsunterschieden ergeben. - Beim Betrieb des Stiftheizers
1 im Zylinderkopf kommt es zu einer zyklischen Erwärmung und Abkühlung des Stiftheizers1 . Aufgrund des unterschiedlichen Materials für die Isolationsschicht10 im Vergleich zur ersten Leitschicht15 ,16 und zur zweiten Leitschicht20 kommt es dabei zu einer unterschiedlichen Wärmeausdehnung der Isolationsschicht10 im Vergleich zur ersten Leitschicht15 ,16 und zur zweiten Leitschicht20 . Die sich dabei bildenden, thermisch induzierten mechanischen Spannungen werden aufgrund der Rotationssymmetrie erheblich reduziert. - Ein weiterer Vorteil der im wesentlichen konzentrischen und rotationssymmetrischen Anordnung der Schichten
10 ,15 ,16 ,20 des Stiftheizers1 führt auch zu einem besseren Rundlauf des Stiftheizers1 , selbst dann, wenn die Schichten nicht exakt konzentrisch, sondern leicht azentrisch aufgrund von Herstellungstoleranzen angeordnet sind. - Vorteilhaft bei der im wesentlichen rotationssymmetrischen Anordnung der Schichten
10 ,15 ,16 ,20 des Stiftheizers1 gemäß2 ist auch, dass eine aufgrund von Herstellungstoleranzen leicht azentrische Lage der Isolationsschicht10 zu keiner Veränderung des elektrischen Widerstandsverhaltens des Stiftheizers1 führt, da sowohl die Querschnittsfläche der zweiten Leitschicht20 , als auch die Querschnittsfläche der ersten Leitschicht15 ,16 nicht verändert wird. - In dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach
3 und4 , bei dem gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen wie beim Ausführungsbeispiel nach den1 und2 , ist der Stiftheizer in3 wieder in einem Längsschnitt dargestellt.4 zeigt dann den Querschnitt des Stiftheizers1 entlang einer in3 eingezeichneten Schnittlinie B-B. - Auch beim erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gemäß
3 umfasst die erste Leitschicht15 ,16 im Bereich der brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 das erste Keramikmaterial16 und ansonsten das zweite Keramikmaterial15 , wobei das erste Keramikmaterial16 einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand als das zweite Keramikmaterial15 umfasst. Alternativ oder, wie in3 dargestellt, zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass im Bereich der brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 der Anteil der Isolationsschicht10 am Gesamtquerschnitt sich vergrößert, während sich der Anteil der beiden Leitschichten15 ,16 ,20 am Ge samtquerschnitt verringert. Dies ist gemäß3 so realisiert, dass der Querschnitt der Isolationsschicht10 und der zweiten Leitschicht20 gleichbleibt, wohingegen sich der Querschnitt der ersten Leitschicht15 ,16 im Bereich der brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 zur brennraumseitigen Spitze40 hin verringert. Dabei kann die Querschnittsfläche der Isolationsschicht10 , wie in3 dargestellt, gleichbleiben. Die Querschnittsfläche der zweiten Leitschicht20 kann dabei, wie in3 dargestellt, ebenfalls gleichbleiben. In diesem Fall wird, wie in3 dargestellt, der Gesamtquerschnitt zur brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 hin verringert. Alternativ kann die Verringerung des Querschnitts der ersten Leitschicht15 ,16 zur brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 hin mit einer Vergrößerung der Querschnittsfläche der Isolationsschicht10 zur brennraumseitigen Spitze40 hin einhergehen, so dass der Gesamtquerschnitt des Stiftheizers1 im wesentlichen über seine gesamte Länge gleichbleibt. Ziel die ser Maßnahmen ist, wie auch beim zweiten Ausführungsbei spiel, eine Erhöhung des elektrischen Widerstandes im Be reich der brennraumseitigen Spitze40 des Stiftheizers1 , um dort die Heizleistung zu konzentrieren. - Der in
4 dargestellte Querschnitt entlang der Schnitt linie B-B liegt außerhalb des Bereichs der Querschnittsverendung des Stiftheizers1 , trifft aber qualitativ auch für den Bereich der in3 dargestellten Querschnittsveren gung im Bereich der brennraumseitigen Spitze40 zu. Die erste Leitschicht15 ,16 , die zweite Leitschicht20 und die Isolationsschicht10 sind zwar im wesentlichen konzentrisch zueinander, aber nicht mehr rotationssymmetrisch angeordnet. Dies liegt daran, dass die Isolationsschicht10 bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform im Vergleich zur Isolationsschicht10 bei der Ausführungsform nach2 im Querschnitt eine Vorzugsrichtung35 aufweist, in der sie im Vergleich zu mindestens einer anderen Richtung stärker ausgedehnt ist. So ist gemäß4 die Isolationsschicht10 in der Vorzugsrich tung35 bis zum äußeren Rand des Stiftheizers1 hin ausgedehnt, so dass die erste Leitschicht15 ,16 außerhalb des Bereichs der brennraumseitigen Spitze40 zweigeteilt ist. Die Isolationsschicht10 muss jedoch in ihrer Vorzugsrichtung35 nicht bis zum Rand des Stiftheizers1 ausgedehnt sein, so dass die genannte Zweiteilung der ersten Leitschicht15 ,16 nicht unbedingt erforderlich ist. Durch Verwendung der Vorzugsrichtung35 für die Isolationsschicht10 ergibt sich der Vorteil, dass ein Verbiegen der Isolationsschicht10 bei ihrer Verbindung mit der ersten Leitschicht15 ,16 beim Herstellungsprozess des Stiftheizers1 weitgehend vermieden werden kann, so dass der Stiftheizer1 insgesamt mechanisch robuster ausgebildet werden kann als dies bei der rotationssymmetrischen Anordnung gemäß1 und2 möglich ist. Wenn auch in4 nicht dargestellt, so kann auch die zweite Leitschicht20 alternativ oder zusätzlich zur Isolationsschicht10 im Querschnitt eine Vorzugsrichtung45 aufweisen, in der sie im Vergleich zu mindestens einer anderen Richtung stärker ausgedehnt ist. Auf diese Weise lässt sich auch ein Durchbiegen der zweiten Leitschicht20 beim Verbinden mit der Isolationsschicht10 bei der Herstellung des Stiftheizers1 weitgehend verhin dern. Auch durch diese Maßnahme wird die mechanische Robust heit des Stiftheizers1 im Vergleich zur rotationssymmetri schen Anordnung gemäß der Ausführungsform nach1 und2 erhöht. Soll sowohl ein Durchbiegen der zweiten Leitschicht20 , als auch der Isolationsschicht10 bei der Herstellung des Stiftheizers1 vermieden werden, so sollte sowohl die Isolations schicht10 , als auch die zweite Leitschicht20 im Quer schnitt eine Vorzugsrichtung aufweisen, in der sie im Ver gleich zu mindestens einer anderen Richtung stärker ausge dehnt ist. - Wenn die Isolationsschicht
10 , wie in4 dargestellt, die Vorzugsrichtung35 aufweist, so kann in dieser Richtung die elektrische Isolationswirkung verstärkt und die Ausbildung von Leckströmen zwischen der zweiten Leitschicht20 und der ersten Leitschicht15 ,16 erheblich verringert werden. - Die Formgebung des Stiftheizers
1 ist mittels eines Spritzgussverfahrens, mittels eines Transfermolding-Verfahrens oder mittels eines Schlickerguss-Verfahrens als kostengünstiges Großserienverfahren realisierbar. Für die erste Leitschicht15 ,16 , die zweite Leitschicht20 und die Isolatonsschicht10 kann jeweils eine Kompositkeramik verwendet werden, die im Falle der beiden Leitschichten15 ,16 ,20 als Matrix mit leitenden Füllstoffen ausgebildet ist. Dadurch lassen sich höhere Einsatztemperaturen, eine höhere Korrosi onsbeständigkeit und eine längere Lebensdauer realisieren. Dadurch, dass mit der ersten Leitschicht15 ,16 ein außenliegender Heizer realisiert wird, lässt sich die Aufheizzeit des Stiftheizers verkürzen und beispielsweise auch bei –20°C quasi ein Sofortstart des Verbrennungsmotors realisieren. Durch Wegfall einer äußeren, elektrischen Isolierung des Stiftheizers1 aufgrund der durch die Isolationsschicht10 isolierten, mit dem Betriebsspannungspotenzial30 verbunde nen zweiten Leitschicht20 kann der Herstellungsaufwand reduziert werden. Der Durchmesser des Stiftheizers1 kann bei spielsweise bei etwa 3,3 mm liegen. Die Glühstiftkerze5 mit dem hier vorgestellten Stiftheizer1 lässt sich dabei bei spielsweise in ein M8-Gehäuse des Zylinderkopfes einbauen. - Aufgrund des durch die erste Leitschicht
15 ,16 realisier ten, außenliegenden Heizers, lässt sich ausgehend von –20°C, innerhalb von wenigen Sekunden eine Temperatur von 1000°C und eine Beharrungstemperatur von über 1200°C erreichen. Die Aufheizzeit kann dabei reduziert werden, wenn wie beschrieben der Widerstand des ersten Keramikmaterials16 in Relation zum widerstand des zweiten Keramikmaterials15 und zum Widerstand der zweiten Leitschicht20 erhöht wird. Durch diese Maßnahme lässt sich auch eine Erhöhung der Beharrungstemperatur erzielen.
Claims (5)
- Stiftheizer (
1 ) in einer Glühstiftkerze (5 ) für Verbrennungsmotoren, der mindestens eine im wesentlichen innenliegende Isolationsschicht (10 ) und eine im wesentlichen außenliegende erste Leitschicht (15 ,16 ) aufweist, wobei beide Schichten (10 ;15 ,16 ) keramisches Verbundgefüge umfassen, wobei der Stiftheizer (1 ) eine zweite Leitschicht (20 ) umfaßt, die ebenfalls keramisches Verbundgefüge umfaßt, wobei die zweite Leitschicht (20 ) im Bereich einer brennraumseitigen Spitze (40 ) des Stiftheizers (1 ) mit der ersten Leitschicht (15 ,16 ) verbunden ist und die zweite Leitschicht (20 ) im Innern der Isolationsschicht (10 ) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (10 ) im Querschnitt eine Vorzugsrichtung (35 ) aufweist, in der sie im Vergleich zu mindestens einer anderen Richtung stärker ausgedehnt ist. - Stiftheizer (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitschicht (15 ,16 ), die zweite Leitschicht (20 ) und die Isolationsschicht (10 ) im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind. - Stiftheizer (
1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitschicht (20 ) im Querschnitt eine Vorzugsrichtung (45 ) aufweist, in der sie im Vergleich zu mindestens einer anderen Richtung stärker ausgedehnt ist. - Stiftheizer (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leitschicht (15 ,16 ) im Bereich der brennraumseitigen Spitze (40 ) des Stiftheizers (1 ) ein erstes Keramikmaterial (16 ) umfaßt, dass die erste Leitschicht (15 ,16 ) ansonsten ein zweites Keramikmaterial (15 ) umfaßt und dass das erste Keramikmaterial (16 ) einen höheren spezifischen elektrischen Widerstand als das zweite Keramikmaterial (15 ) umfaßt. - Stiftheizer (
1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der brennraumseitigen Spitze (40 ) des Stiftheizers (1 ) der Anteil der Isolationsschicht (10 ) am Gesamtquerschnitt sich vergrößert, während sich der Anteil der beiden Leitschichten (15 ,16 ;20 ) am Gesamtquerschnitt verringert.
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DE102005024623B4 (de) * | 2005-05-30 | 2007-08-23 | Beru Ag | Verfahren zum Herstellen eines keramischen Glühstiftes für eine Glühkerze |
US7607206B2 (en) * | 2005-12-29 | 2009-10-27 | Federal Mogul World Wide, Inc. | Method for forming layered heating element for glow plug |
US20070221647A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-09-27 | Federal-Mogul World Wide, Inc. | Multi-layer heating element |
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MX2010007140A (es) * | 2007-12-29 | 2010-08-12 | Saint Gobain Ceramics | Encendedor de ceramica coaxial y metodos de fabricacion. |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3607888A1 (de) * | 1985-03-22 | 1986-10-02 | Jidosha Kiki Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Temperaturgesteuerte gluehkerze |
DE3621216A1 (de) * | 1985-06-27 | 1987-02-05 | Jidosha Kiki Co | Gluehkerze fuer dieselmaschinen |
DE3837128C2 (de) * | 1987-11-05 | 1993-11-18 | Hitachi Metals Ltd | Glühkerze für Dieselmotoren |
DE19506950A1 (de) * | 1995-02-28 | 1996-08-29 | Bosch Gmbh Robert | Glühstiftkerze für Dieselmotoren |
WO1998028575A1 (en) * | 1996-12-23 | 1998-07-02 | Le-Mark International Ltd. | Ceramic heater device |
WO1999000628A1 (en) * | 1997-06-25 | 1999-01-07 | Le-Mark International Ltd. | Ceramic heater having reduced internal stress |
US6084212A (en) * | 1999-06-16 | 2000-07-04 | Le-Mark International Ltd | Multi-layer ceramic heater element and method of making same |
DE19930334A1 (de) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Beru Ag | Keramischer Heizstab und diesen enthaltende Glühkerze und Verfahren zu deren Herstellung |
DE10020329A1 (de) * | 1999-08-27 | 2001-03-22 | Bosch Gmbh Robert | Keramische Glühstiftkerze |
DE19959768A1 (de) * | 1999-12-11 | 2001-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Glühstiftkerze |
DE10053327A1 (de) * | 2000-10-27 | 2002-05-16 | Bosch Gmbh Robert | Stiftheizer |
EP1601727A1 (de) * | 2002-12-19 | 2005-12-07 | Röhm GmbH & Co. KG | Beschichtungsmittel zur herstellung von umformbaren kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender wirkung, kratzfeste umformbare schmutzabweisende formkörper sowie verfahren zu deren herste llung |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3802233A1 (de) * | 1987-01-22 | 1988-08-04 | Jidosha Kiki Co | Gluehkerze fuer einen dieselmotor |
CH681186A5 (de) * | 1989-11-09 | 1993-01-29 | Battelle Memorial Institute | |
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US5191508A (en) * | 1992-05-18 | 1993-03-02 | Norton Company | Ceramic igniters and process for making same |
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Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3607888A1 (de) * | 1985-03-22 | 1986-10-02 | Jidosha Kiki Co., Ltd., Tokio/Tokyo | Temperaturgesteuerte gluehkerze |
DE3621216A1 (de) * | 1985-06-27 | 1987-02-05 | Jidosha Kiki Co | Gluehkerze fuer dieselmaschinen |
DE3837128C2 (de) * | 1987-11-05 | 1993-11-18 | Hitachi Metals Ltd | Glühkerze für Dieselmotoren |
DE19506950A1 (de) * | 1995-02-28 | 1996-08-29 | Bosch Gmbh Robert | Glühstiftkerze für Dieselmotoren |
WO1998028575A1 (en) * | 1996-12-23 | 1998-07-02 | Le-Mark International Ltd. | Ceramic heater device |
WO1999000628A1 (en) * | 1997-06-25 | 1999-01-07 | Le-Mark International Ltd. | Ceramic heater having reduced internal stress |
US6084212A (en) * | 1999-06-16 | 2000-07-04 | Le-Mark International Ltd | Multi-layer ceramic heater element and method of making same |
DE19930334A1 (de) * | 1999-07-02 | 2001-01-11 | Beru Ag | Keramischer Heizstab und diesen enthaltende Glühkerze und Verfahren zu deren Herstellung |
DE10020329A1 (de) * | 1999-08-27 | 2001-03-22 | Bosch Gmbh Robert | Keramische Glühstiftkerze |
DE19959768A1 (de) * | 1999-12-11 | 2001-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Glühstiftkerze |
DE10053327A1 (de) * | 2000-10-27 | 2002-05-16 | Bosch Gmbh Robert | Stiftheizer |
EP1601727A1 (de) * | 2002-12-19 | 2005-12-07 | Röhm GmbH & Co. KG | Beschichtungsmittel zur herstellung von umformbaren kratzfestbeschichtungen mit schmutzabweisender wirkung, kratzfeste umformbare schmutzabweisende formkörper sowie verfahren zu deren herste llung |
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