DE3911831A1 - Starthilfevorrichtung fuer dieselmotoren, insbesondere gluehstiftkerze oder flammkerze - Google Patents

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Starthilfevorrichtung zur Anordnung im Verbrennungsraum oder im Ansaugrohr von Dieselmotoren, insbesondere Glühstiftkerze oder Flammkerze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Um kalte Dieselmotoren starten zu können, sind verschiedene Starthilfeanlagen bekannt geworden. Bei bekannten Glühstiftkerzen wird mittels einer Heizwendel in einem Glührohr eine heiße Glühstiftoberfläche erzeugt, an welcher ein Teil des in den Verbrennungsraum eingespritzten Kraftstoffes verdampft und sich - vermischt mit komprimierter Luft - entzündet. Bei einer bekannten Flammkerze wird die Ansaugluft bereits im Ansaugrohr durch Verbrennen von Kraftstoff erwärmt, wobei der der Flammkerze speziell zugeführte Kraftstoff in einem um den Glühstift angeordneten Verdampferrohr verdampft, mit der Ansaugluft vermischt und das Gemisch am vorderen Teil des heißen Glühstiftes entzündet wird.

Beide erwähnten Bauarten enthalten einen Glühstift mit einer darin angeordneten, im allgemeinen in einem Isolierpulver eingebetteten Heiz-, Glüh- oder Widerstandswendel. Die Glühwendel ist anschlußseits mit einem aus dem Glühstift herausragenden und gegenüber diesem isolierten Anschlußbolzen verbunden.

Die Befestigung des Anschlußbolzens mit der Glühwendel kann auf verschiedene Weise geschehen. So ist aus der DE 36 38 164 A1 eine Glühstiftkerze nach der Gattung des Anspruchs 1 bekannt geworden, bei welcher der anschlußseitige Endabschnitt der Glühwendel auf dem freien Endbereich des Anschlußbolzens vorfixiert und durch nachfolgendes Reduzieren des Durchmessers des Glührohres mittels eines Hämmerverfahrens o. ä. festgelegt wird. Dabei ist der von der Glühwendel umfaßte Endbereich des Anschlußbolzens wahlweise als Außengewinde ausgebildet, so daß sich die schraubenförmige Glühwendel in die Gewindegänge des Außengewindes des Anschlußbolzens legt.

Eine weitere bekannte Verbindungsform gemäß der DE-OS 27 46 595 sieht vor, daß das Ende der Glühwendel auf einen abgesetzten Zapfen des Anschlußbolzens aufgewickelt und verschweißt ist.

Eine weitere Möglichkeit gemäß der GB 20 06 335 A sieht eine Befestigung zwischen Anschlußbolzen und Glühwendel dergestalt vor, daß der Anschlußbolzen an seinem brennraumseitigen Ende eine zentrale Bohrung aufweist, in welche das hochgebogene, axial ausgerichtete Ende des Wendeldrahtes eingesetzt und festgeschweißt ist.

Eine andere Verbindungsart gemäß der DE-OS 30 35 542 sieht vor, daß der Anschlußbolzen einen gerändelten Endabschnitt aufweist und das hochgebogene Ende der Glühwendel in eine der eingerändelten Nuten eingelegt und verschweißt ist. Eine ähnliche Lösung ist im deutschen Gebrauchsmuster DE- GM 17 17 498 gezeigt, mit einer achsparallelen Längsnut im Anschlußbolzen zur Aufnahme des einzuschweißenden Drahtendes der Glühwendel.

Anstelle des erwähnten Verschweißens kann auch ein Verstemmen oder ein Heißverstemmen zwischen dem Ende der Glühwendel mit dem Anschlußbolzen vorgesehen sein.

Das Problem bei der Montage einer Glühwendel in dem Glührohr eines Glühstiftes liegt in der Befestigungsart, der genauen Zentrierung und der Bruchsicherheit der Glühwendel. Die Glühwendel wird häufig "auf Block gewickelt", d. h. eine Aufwicklung mit sich berührenden oder zumindest nahe beieinanderliegenden Windungen. Dieser in seiner Länge kurze "Wendelblock" wird dann an seinem anschlußseitigen Ende mit dem Anschlußbolzen, wie z. B. oben beschrieben, verbunden und in das Glührohr eingeführt. Das brennraumseitige Ende des Glührohres wird dann mit dem brennraumseitigen Ende der Wendel verschweißt. Danach erst wird die zunächst kurze Wendel im Glührohr auf ihre richtige Einbaulänge gestreckt, so daß die Windungen sich mit Sicherheit nicht mehr berühren und demzufolge elektrisch untereinander isoliert sind. Bei diesem Streckvorgang kann die Wendel vom Anschlußbolzen teilweise herabgezogen werden und auch ihre optimale Zentrierung im Glührohr ist problematisch.

Erst nach dem Streckvorgang der Wendel wird das Glührohr mit Isolierpulver gefüllt und das Glührohr anschlußseits verschlossen. Mit einem Hämmervorgang wird der Durchmesser des Glührohrs verkleinert und damit das Isolierpulver verdichtet.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber den bekannten Anordnungen den Vorteil, daß eine einfache, bruchsichere und automatisierbare Verbindung von Anschlußbolzen mit Glühwendel gewährleistet ist, wobei die Teile fertigungsgerecht miteinander verbunden werden. Durch das Einbringen der Glühwendel in ein Innengewinde im Anschlußbolzen wird auch eine sichere mechanische und elektrische Verbindungsart zwischen Glühwendel und Anschlußbolzen geschaffen, die nicht erst z. B. durch den Verdichtungsvorgang oder Hämmervorgang hergestellt wird. Weiterhin erübrigt sich ein gesonderter Schweißvorgang zur Verbindung der Wendel mit dem Anschlußbolzen. Vielmehr legt sich der schraubenförmige, gewindeartige Endabschnitt der Glühwendel formschlüssig in das Innengewinde des Anschlußbolzens hinein und bildet so eine zugfeste Verbindung. Die Glühwendel kann dann beim Streckvorgang nicht mehr vom Anschlußbolzen rutschen.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß durch die Anordnung der Verbindungsstelle der Glühwendel in einer im Anschlußbolzen angeordneten Innenbohrung mit Innengewinde die Körner des pulverförmigen Isoliermittels (z. B. Magnesiumoxid) nicht zwischen die Wendelwindungen und den Anschlußbolzen gelangen. Hierdurch ist eine einwandfreie elektrische Verbindung stets gewährleistet.

Schließlich ist es von Vorteil, daß aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung die Dichte des Isolierpulvers im Glühstift im Verbindungsbereich von Wendel und Anschlußbolzen günstig beeinflußt wird.

Zeichnung

Ein vorteilhaftes und zweckmäßiges Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt den brennraumseitigen Bereich einer Glühstiftkerze und insbesondere einen Längsschnitt durch das Glührohr mit dem Anschlußbolzen und der hiermit verbundenen Glühwendel.

Beschreibung der Erfindung

Der allgemeine Aufbau derartiger Glühstiftkerzen oder Flammkerzen ist in der eingangs erwähnten Literatur ausführlichst beschrieben. Auf den dort beschriebenen allgemeinen Aufbau wird deshalb hiermit ausdrücklich Bezug genommen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel für eine Glühstiftkerze beschrieben. Dies läßt sich sinngemäß auch auf eine Flammkerze übertragen.

Die Figur zeigt das Glührohr 1 eines Glühstifts einer Glühstiftkerze der sonst bekannten Bauart. Im Inneren dieses korrosionsfesten Glührohres 1 ist eine in beispielsweise aus Magnesiumoxid bestehenden Isolierpulver 2 eingebettete Glühwendel 3 angeordnet, die als Heiz- und Regelwendel ausgebildet sein kann. An ihrem brennraumseiten Ende ist die Glühwendel 3 mit dem Glührohr 1 verschweißt (s. DE-OS 36 38 164).

Aus dem Glührohr 1 ragt anschlußseits ein Anschlußbolzen 4 heraus, der in seiner Verlängerung durch ein nicht näher dargestelltes Kerzengehäuse geführt und isoliert aus dem Kerzengehäuse als Stromanschluß herausgeführt wird.

Die Erfindung betrifft die Verbindung zwischen Anschlußbolzen 4 und Glühwendel 3. Hierfür erhält der Anschlußbolzen 4 am glührohrseitigen Ende 5 eine mittige Bohrung 6, die mit einem Innengewinde 7 versehen ist; dieses Innengewinde 7 dient zur Aufnahme des anschlußseitigen Abschnitts oder Anschlußteils 8 der Glühwendel 3. Hierfür ist das Anschlußteil 8 der Glühwendel 3 mit einem gegenüber dem Durchmesser "D" der eigentlichen Wendel 3 verkleinerten Durchmesser "d" versehen und dabei "auf Block" gewickelt und in die Innenbohrung 6 des Anschlußbolzens 4 eingeschraubt. Zur Erleichterung des Einschraubens des Glühwendel- Anschlußteils 8 in das Innengewinde 7 ist die Bohrung 6 im Anschlußbolzen 4 mit einer Einführfase 6 a versehen. Dabei erfolgt die Aufwicklung des Drahtes des Anschlußteils 8 ohne mechanische Vorspannung, damit die Wendel gerade bleibt. Das Anschlußteil 8 der schraubenförmigen Glühwendel 3 liegt demnach mit seinen Windungen im Innengewinde 7 der Bohrung 6, so daß sich eine zusätzliche Befestigungsart wie z. B. durch Schweißen oder Verstemmen erübrigt. Bei der vorliegenden Erfindung wird das Glührohr 1 durch einen später stattfindenden Hämmervorgang in seinem Außendurchmesser verringert, so daß das Isolierpulver verdichtet wird und demzufolge eine bessere Wärmeleitfähigkeit erhält. Durch diesen Hämmervorgang wird die elektrische und mechanische Verbindung zwischen Glühwendel und Anschlußbolzen nicht beeinträchtigt sondern im allgemeinen verbessert, so daß sie allen Belastungen gewachsen ist.

Das Innengewinde 7 der Innenbohrung 6 im Anschlußbolzen 4 ist in seinen Abmaßen und seiner Ganghöhe auf das Anschlußteil 8 der Glühwendel 3 abgestimmt. Hierdurch ergibt sich eine gute formschlüssige und damit mechanische und auch elektrische Verbindung zwischen Glühwendel 3 und Anschlußbolzen 4 und insbesondere auch eine optimale Zentrierung der Glühwendel 3 im Glührohr 1. Der Innendurchmesser "d" der Innenbohrung 6 liegt im Bereich des halben Durchmessers "D" der Glühwendel. Die Einschraubtiefe "t" des Anschlußteils 8 liegt in der Größenordnung des Durchmessers "D" der Glühwendel 3 und beträgt etwa 2 bis 5 mm.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen und Verbesserungen ohne eigenen erfinderischen Gehalt. Insbesondere kann die Verbindungsart zwischen Glühwendel und Anschlußbolzen sowohl bei Glühstiftkerzen als auch bei Flammkerzen Verwendung finden.

Claims (4)

1. Starthilfevorrichtung zur Anordnung im Verbrennungsraum oder im Ansaugrohr von Dieselmotoren, insbesondere Glühstiftkerze oder Flammkerze, mit einem in einem Kerzengehäuse angeordneten Anschlußbolzen für eine in einem Glührohr in Isolierpulver eingebettete Widerstands- oder Glühwendel, wobei der Anschlußbolzen ein am glührohrseitigen Ende vorgesehenes Gewinde zur Aufnahme einer schraubenförmig gewickelten Glühwendel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußbolzen (4) an seinem glührohrseitigen Ende (5) eine mittige Bohrung (6) mit einem Innengewinde (7) aufweist und daß die Glühwendel (3) an ihrem anschlußseitigen Endabschnitt (8) mit einem gegenüber der übrigen Wendel verkleinerten Durchmesser (d) versehen und formschlüssig in das Innengewinde (7) einschraubt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (6) eine Tiefe (t) von etwa 2 bis 5 mm aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen des in die Innenbohrung (6) hineingeschraubten Endabschnitts (8) der Glühwendel (3) ohne mechanische Vorspannung aneinanderliegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glührohr (1) mit Isolierpulver (2) und darin eingebetteter Glühwendel (3) einem Verdichtungsprozeß durch einen Hämmervorgang unterzogen ist.