DE3927241A1 - Gluehstiftkerze - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft eine Glühstiftkerze zur Anordnung
im Verbrennungsraum einer Dieselbrennkraftmaschine nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 28 02 625 ist der
prinzipielle Aufbau einer Glühstiftkerze bekannt geworden.
Diese werden zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens
sowie der Kaltlaufeigenschaften von Dieselmotoren
eingesetzt. An der heißen Glühstiftoberfläche verdampft
ein Teil des eingespritzten Kraftstoffes und entzündet
sich. Die freiwerdende Wärme trägt zur Einleitung des
Verbrennungsprozesses bei.
Eine Glühkerze besteht aus einem mit einem Kerzengehäuse
verbundenen, als Glühstift ausgebildeten Heizkörper, in
dessen Inneren eine in einem Isolierpulver eingebettete
2-Stoff-Widerstandswendel angeordnet ist. Diese
Widerstandswendel besteht zum einen aus einer vorderen,
brennraumseitigen Heizwendel mit konstantem Widerstand und
einer hiermit in Reihe geschalteten Regelwendel mit einem
hohen positiven Widerstands-Temperatur-Koeffizienten (PTC)
zur Temperaturregelung bzw. Temperaturbegrenzung der
Heizwendel. Das anschlußseitige Ende der Regelwendel ist
mit einem Anschlußbolzen verbunden, der durch das
Kerzengehäuse hindurchgeführt ist und zur Stromzuführung
dient. Das brennraumseitige Ende der Heizwendel ist mit
der Spitze des Glührohrs verschweißt.
Die Heizwendel hat
die Aufgabe, eine möglichst rasche Aufheizung der
Glührohrspitze vorzunehmen, wobei nach üblichen
Vorglühzeiten von 5 bis 10 s eine Glühstifttemperatur von
ca. 850 bis 900°C erzielt wird. Um eine Überhitzung und
damit eine Zerstörung sowohl der Heizwendel als auch des
gesamten Glühstiftes zu vermeiden, erhöht sich der
variable Widerstand der Regelwendel mit wachsender
Temperatur, so daß eine Strombegrenzung für die Heizwendel
eintritt. Durch geeignete Auslegung und Dimensionierung
von Heiz- und Regelwendel wird die Glühstiftkerze schnell
auf die für den Start erforderliche Temperatur erwärmt,
ohne jedoch die noch zulässige Höchsttemperatur zu
überschreiten. Dabei dient das im Glührohr angeordnete
Isolierpulver, im allgemeinen Magnesiumoxyd, als guter
Wärmeleiter, um die Wärme von der Heizwendel auf das
Glührrohr zu übertragen, aber auch als elektrischer
Isolator zwischen den einzelnen Windungen der
Widerstandswendeln und zwischen den Widerstandswendeln und
dem Glührohr.
Bei üblichen 12-Volt-Glühstiftkerzen mit einer sogenannten
2-Stoff-Wendel (Heizwendel und Regelwendel) weisen diese
einen bestimmten Drahtdurchmesser auf, der, im
Zusammenhang mit der Länge des Drahtes, den Widerstand der
Wendeln bestimmt. Der Drahtdurchmesser der noch nicht in
den Glühstift eingebauten Heizwendel weist beispielsweise
einen Wert von ungefähr 0,5 mm und der der Regelwendel
einen Wert von ungefähr 0,4 mm auf. Diese Drahtstärken
sind an sich ausreichend, um die 2-Stoff-Wendel bei der
Montage außerhalb und innerhalb des Glührohrs hinreichend
gut handhaben zu können. Diese Handhabung muß jedoch
äußerst präzise und feinfühlig mit hohem manuellem und
technischem Aufwand erfolgen, um keine fehlerhaften
Glühstiftkerzen zu erzeugen. Fehler können insbesondere
durch Kurzschluß mit der Glührohrwandung, durch
Windungskurzschluß oder Wendellagefehler eintreten.
Insbesondere können derartig dünne Drähte bei
unsachgemäßer Handhabung verbogen werden.
Bei der üblichen Herstellung der Glühstiftkerze werden die
Heiz- und die Regelwendel jeweils in einem separaten
Arbeitsgang gewickelt und dann an ihrer Verbindungsstelle
meist durch Laserstrahl verschweißt. Diese 2-Stoff-
Glühwendel wird dann auf ein Zentrierstück am
Anschlußbolzen aufgeschoben und die obere Anschlußfahne in
einer Kerbe heiß verstemmt oder angeschweißt. Der
Anschlußbolzen mit der daran befestigten Glühwendel wird
dann in das Glührohr eingeführt und das brennraumseitige
vordere Ende der Heizwendel mit der Glührohrspitze
verschweißt. Durch Auseinanderziehen der 2-Stoff-Wendel
erfolgt eine Streckung der Wendeln in bestimmten Maßen und
danach der Auffüllvorgang des Glührohres mit keramischem
Isolierpulver. Das anschlußseitige Ende des Glührohres
wird dann mit einem Isolier- und Dichtring verschlossen.
Um das Isolierpulver im Glührohr zu verdichten, wird ein
sogenanntes Reduzieren des Durchmessers des Glühstiftes
mittels eines Hämmervorgangs in einer Hämmermaschine
vorgenommen, wobei der Außendurchmesser des Glührohrs
beispielsweise von 7,5 auf 6 mm verringert wird. Diese
Durchmesserreduzierung hat gleichermaßen eine
Längenausdehnung des Glührohres und damit auch der Wendeln
zur Folge; der Durchmesser des Wendeldrahtes wird infolge
des Hämmervorganges vergrößert, was zu einer Verringerung
des elektrischen Widerstandes des Widerstandsdrahtes
führt.
Es erscheint selbstredend, daß ein derartiger
Fertigungsprozeß mit großen Toleranzen bei den technischen
Daten der Glühstiftkerze verbunden sein kann. Das
Einführen der 2-Stoff-Wendel, der Streckvorgang, der
Pulvereinfüllvorgang sowie der anschließende Hämmervorgang
beeinflussen letztlich die Geometrie der einzelnen
Glühstiftkerzenbestandteile derart, daß die Kerze
unterschiedliche technische Daten aufweisen kann.
Aus der US-PS 44 76 378 ist eine Glühstiftkerze bekannt
geworden, bei welcher die Heiz- und die Regelwendel auf
einem Führungsstift aus Keramik aufgebracht sind, um sie
in ihrer Lage zu fixieren. Die Verwendung dieses
Führungsstiftes dient insbesondere auch zur Erleichterung
der Montage, d.h. der Einführung der 2-Stoff-Wendel in
das Glührohr. In dieser Druckschrift ist weiterhin
vorgesehen, daß zwischen der Heizwendel und der
Regelwendel ein Zwischenteil vorgesehen ist, welches den
Wärmetransport von der Heizwendel zur Regelwendel
herabsetzt, so daß die Regelwendel erst verzögert erhitzt
wird und damit ihren Widerstand erhöht, der die
Heizleistung der Heizwendel zurückregelt.
Diese bekannte Anordnung mit der Verwendung eines
keramischen Führungsstiftes für die 2-Stoff-Wendel hat
zwar den Vorteil, daß eine exakte und gute Führung,
insbesondere auch bei der Montage erreicht werden kann.
Sie hat jedoch den Nachteil, daß der Führungsstift zum
einen stets aus Keramik bestehen muß, um die Isolation
zwischen der Heizwendel und der Regelwendel sowie den
einzelnen Windungen untereinander zu erzielen. Die Führung
wird durch die Abstützung der Wendeln an dem Keramikstift,
insbesondere auch am Zwischenstück zwischen der Heizwendel
und der Regelwendel erzielt. Beim Hämmervorgang, d. h.
beim Reduzieren des Durchmessers des Glühstiftes, kann
eine Längenanpassung der Wendeln deshalb nur bedingt
erfolgen.
Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber
der bekannten Anordnung den Vorteil, daß der vom
Anschlußbolzen bis wenigstens in den Bereich der
Heizwendel reichende Führungsstift als Verbindungsstück
bis zum Vorgang des Hämmerprozesses bzw. des Reduzierens
des Durchmessers des Glühstiftes dient, aber bei diesem
Prozeß dann mittels einer Sollbruchstelle vom
Anschlußbolzen getrennt wird. Hierdurch kann sich auch die
Heizwendel problemlos an dem Führungsstift abstützen und
die gesamte 2-Stoff-Wendel, nach Durchführung der Trennung
an der Sollbruchstelle, die Längenausdehnung des
Glühstiftes ungehindert mitvollziehen. Insbesondere kann
hierdurch der Führungsstift auch aus Metall hergestellt
werden, da eine Auftrennung der elektrischen Verbindung
durch die Sollbruchstelle hergestellt wird. Die
Regelwendel ist demnach in ihrem anschlußseitigen Bereich
an dem Anschlußbolzen befestigt und wird mittels des
Führungsstiftes bis zur Heizwendel geführt gehalten, die
ebenfalls am Ende des Führungsstiftes befestigt ist.
Hierdurch kann die 2-Stoff-Wendel sehr exakt vormontiert
und der Streckvorgang der Heizwendel exakt durchgeführt
werden, d. h. sie behält die gewünschte Lage während des
kompletten Herstellungsprozesses bis zum Hämmervorgang
bei. Erst beim Hämmervorgang bzw. Reduziervorgang wird der
Führungsstift an der Sollbruchstelle getrennt, so daß die
direkte elektrische Verbindung zwischen Anschlußbolzen und
Heizwendel unterbrochen wird.
Auch bei Verwendung eines an sich bekannten Keramik-
Führungsstiftes hat die Auftrennung mittels einer
Sollbruchstelle den Vorteil, daß eine ungehinderte
Längenausdehnung der an dem Führungsstift befestigten oder
angelenkten 2-Stoff-Wendel beim Hämmervorgang bzw.
Reduziervorgang erfolgen kann.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen und
Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen
Glühstiftkerze möglich.
Besonders vorteilhaft ist die Weiterbildung dahin gehend,
daß ein zylindrisches Zwischenstück am brennraumseitigen
Ende des Führungsstiftes vorgesehen ist, an welchem das
anschlußseitige Ende der Heizwendel befestigt ist. Diese
Befestigung geschieht in vorteilhafter Weise mittels eines
Aufschraubgewindes, wobei in weiterbildung der Erfindung
auch die Regelwendel mit ihrem brennraumseitigen Ende auf
das Zwischenstück aufschraubbar ist. Durch diesen
Aufschraubvorgang kann die Anzahl der aufgeschraubten
Windungen variiert werden, was zu einer Einstellbarkeit
des Widerstands führt. Hierdurch kann nach erfolgtem
Streckvorgang ein exaktes Einmessen der 2-Stoff-Wendel
erfolgen, indem die aufgeschraubten Windungen nachträglich
noch zur Widerstandsänderung variierbar sind.
Die Verwendung eines Zwischenstücks aus Metall am freien
Ende des Führungsstifts hat weiterhin den Vorteil, daß
eine gesonderte Schweißverbindung zwischen den beiden
Enden der Heizwendel und Regelwendel entfallen kann. Ggf.
ist eine oder sind beide Wendeln auch an das Zwischenstück
bzw. die Regelwendel an den Anschlußbolzen angeschweißt.
Das Zwischenstück kann in Weiterbildung der Erfindung auch
aus einem Material mit geringer thermischer Leitfähigkeit
hergestellt werden, um die Temperaturbeeinflussung der
Heizwendel auf die Regelwendel in dem Übergangsbereich
zwischen Heizwendel und Regelwendel herabzusetzen. Hier
muß jedoch sichergestellt werden, daß die elektrische
Verbindung zwischen Heizwendel und Regelwendel erhalten
bleibt.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die Heizwendel auch in
ihrem gesamten Längenbereich geführt ist, was durch eine
entsprechende Ausbildung des Zwischenstücks geschehen
kann. Um einen Kurzschluß zwischen den Windungen zu
vermeiden, aber dennoch ein unmittelbares Aufwickeln der
Heizwendel auf ein solches verlängertes Zwischenstück zu
ermöglichen, muß dieses jedoch aus isolierendem
Keramikmaterial bestehen. Es kann aber auch auf einem
Metall-Führungsstift eine Heizwendel aus einem sogenannten
Mantel-Heizleiter verwendet werden, der einen isolierten
Mantel um den Widerstandsdraht aufweist.
Die Sollbruchstelle des Führungsstiftes wird
zweckmäßigerweise kurz vor dem Zwischenstück zwischen
Heizwendel und Regelwendel angeordnet. Hierdurch wird das
Zwischenstück mit seinem größeren Außendurchmesser von dem
sich anschlußseits anschließenden Führungsstift
abgetrennt, so daß auch ein leichtes Verkanten oder
Verdrehen des Zwischenstücks infolge des Hämmervorgangs
nicht zu einem Kurzschluß mit dem Führungsstift führen
kann.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausführungsbeispiele der
Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Glühstiftkerze mit
Führungsstift zwischen Anschlußbolzen und
Heizwendel,
Fig. 2 eine Darstellung einer anderen Ausführungsform
eines Anschlußbolzens mit Führungsstift und
Zwischenstück zum Anschluß einer angedeuteten
2-Stoff-Wendel,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung
mit Keramik-Führungsstift und Keramik-
Zwischenstück und
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Glühstiftes mit zusätzlicher Führung der
Heizwendel.
Die in der Fig. 1 dargestellte Glühstiftkerze 1 besteht
aus einem angedeuteten Kerzengehäuse 2 und einem darin
fest- und gasdicht befestigten Glühstift 3. Der Glühstift
3 besteht seinerseits aus einem korrosionsfesten Glührohr
4, in welchem eine sogenannte 2-Stoff-Wendel 5 in einem
Isolierpulver 6, insbesondere Magnesiumoxyd, eingebettet
ist. Das Isolierpulver 6 weist eine hohe
Wärmeleitfähigkeit und eine gute elektrische
Isolierfähigkeit auf. Die 2-Stoff-Wendel 5 besteht aus
einer brennraumseitigen Heizwendel 7 mit im wesentlichen
konstantem Widerstand und einer hiermit in Reihe
geschalteten, anschlußseitigen Regelwendel 8. Zur
Temperaturregelung bzw. Temperaturbegrenzung weist die
Regelwendel 8 in bekannter Weise einen hohen positiven
Widerstands-Temperatur-Koeffizienten (PTC) auf. Die
Regelwendel 8 ist anschlußseitig mit einem Anschlußbolzen
9 zur Stromzuführung verbunden. Die Heizwendel 7 ist an
ihrem brennraumseitigen Ende 10 mit dem Glührohr 4 über
eine Schweißverbindung 11 verbunden.
Zur Fixierung der Lage der 2-Stoff-Wendel 5 im Glührohr 4
ist erfindungsgemäß ein Führungsstift 12 vorgesehen, der
als Verbindungsstück zwischen dem Anschlußbolzen 9 und
einem am Ende des Führungsstiftes angeordneten
Zwischenstück 13 dient. Wie in Fig. 2 zusätzlich
dargestellt, bildet der Anschlußbolzen 9 mit dem hieran
befestigten Führungsstift 12 und dem hieran anschließenden
Zwischenstück 13 eine bauliche Einheit, wobei diese im
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 komplett aus Metall
hergestellt ist. Das anschlußseitige Ende des
Führungsstiftes 12 ist am brennraumseitigen Ende des
Anschlußbolzens 9 mit einem Abschnitt 14 verbunden,
welcher ein angedeutetes Gewinde 15 trägt; die Regelwendel
8 ist mit ihrem anschlußseitigen Endabschnitt auf dieses
Gewinde 15 aufschraubbar (siehe Fig. 1 und 2).
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann jedoch der Abschnitt 14
auch mit einer Ringnut 16 versehen sein, in welche das
Ende 17 der Regelwendel 8 formschlüssig eingreifen kann.
Selbstverständlich kann das Ende der Regelwendel mit
diesem Abschnitt 14 auch verschweißt, verstemmt oder
sonstwie verbunden sein.
Das Zwischenstück 13 besteht im Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 aus einem oberen Abschnitt 18, der das Gegenstück
zum Abschnitt 14 bildet, etwa gleich aufgebaut ist und die
gleiche Funktion hat. Zum Aufschrauben des
brennraumseitigen Endes der Regelwendel 8 ist ebenfalls
ein Gewinde 19 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel nach
Fig. 2 ist dieser Gewindeabschnitt 18 nicht vorgesehen;
die Verbindung zwischen Regelwendel 8 und Heizwendel 7
erfolgt statt dessen an der angedeuteten Verbindungsstelle
20 mittels Schweißung.
Das in Fig. 1 dargestellte Zwischenstück 13 weist in
seinem mittleren Bereich einen Bund 21 auf, der als
Trennstelle zwischen der darüber liegenden Regelwendel 8
und der darunter liegenden Heizwendel 7 dient. Dieser Bund
kann in besonderer Ausgestaltung der Erfindung aus einem
Material mit sehr niedriger thermischer Leitfähigkeit
bestehen, um eine Wärmesenke zwischen Heizwendel und
Regelwendel zu bilden. Es muß jedoch sichergestellt
werden, daß eine elektrische Verbindung zwischen
Regelwendel 8 und Heizwendel 7 vorhanden ist. Ist das
Zwischenstück 13 komplett aus Metall, so wird die
elektrische Verbindung allein schon hierdurch
hergestellt.
Am brennraumseitigen Ende weist das Zwischenstück 13 einen
weiteren Abschnitt 22 auf, auf welchem das anschlußseitige
Ende der Heizwendel 7 aufschraubbar ist. Die Heizwendel 7
und die Regelwendel 8 können an ihren jeweiligen, auf die
Gewindeabschnitte 14, 18, 22 aufzuschraubenden Enden in
ihrem Außendurchmesser reduziert sein, um ein definiertes
Gegenstück zum Aufschraubgewinde zu erhalten. Dieses
reduzierte Aufschraubende der Heizwendel auf dem
Gewindeabschnitt 22 ist in Fig. 2 mit Bezugszeichen 23
dargestellt.
Die Gewindeabschnitte 14, 18, 22 in Fig. 1 dienen zum
einen zur leichten Verbindung der Regelwendel bzw.
Heizwendel mit den entsprechenden Anschlüssen und haben
darüber hinaus die Aufgabe, eine variable Anschlußlänge zu
erzielen. Je weiter man die Enden der Heizwendel bzw.
Regelwendel auf die Gewindeanschlüsse aufschraubt, um so
kürzer wird die restliche Länge der jeweiligen Wendel.
Hierdurch kann der Gesamtwiderstand der beiden Wendeln
variiert und eingestellt werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung mit Anschlußbolzen 9,
Verbindungsstift 12 und Zwischenstück 13 kann dazu
verwendet werden, die in dieser Figur angedeutete
Heizwendel 7 und Regelwendel 8 in einem gesonderten
Montagevorgang zu befestigen, wobei die Lage der Wendeln
eindeutig fixiert ist, was die spätere Montage in das
Glührohr entscheidend erleichtert. Die Abmaße dieser
Anordnung sind am Ende der Beschreibung tabellarisch als
Ausführungsbeispiel getrennt angegeben.
Erfindungsgemäß weist der Führungsstift 12 eine
Sollbruchstelle 24 auf, die durch eine Einschnürung des
Führungsstifts auf einen geringeren Durchmesser
hergestellt ist. Diese Sollbruchstelle 24 bricht bei dem
späteren Reduzieren des Durchmessers des Glühstifts im
sogenannten Reduziervorgang oder Hämmervorgang des
Glührohres. In diesem Stadium ist die 2-Stoff-Wendel im
Glührohr im keramischen Isolierpulver 6 exakt eingebettet
und damit in ihrer Lage genau fixiert. Das Auftrennen der
Sollbruchstelle 24 bewirkt dann eine elektrische Trennung
des oberen Bereiches 25 vom unteren Bereich 26 des
Führungsstiftes 12. Damit ist die Heizwendel elektrisch
mit der Regelwendel nur über die Schweiß-Verbindungsstelle
20 (Fig. 2) oder über das Metall-Zwischenstück 13 (Fig. 1)
verbunden.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht der
Führungsstift 12′ aus Metall oder aus einem keramischen
Material, z. B. Magnesiumoxyd. Das untere Zwischenstück
13′ besteht aus keramischem Material, d. h. einem Material
geringer Wärmeleitfähigkeit und hoher elektrischer
Isolationsfähigkeit. Das anschlußseitige Ende 27 des
Führungsstiftes 12′ ist bei der Keramik-Ausführung in
einer Bohrung 28 des Anschlußbolzens 9 durch eine Klebung
o. dgl. befestigt; bei der Metall-Ausführung des
Führungsstiftes 12′ kann die Verbindung zum Anschlußbolzen
9 durch Preßsitz in der Bohrung 28, Verschweißung,
Verstemmung o. ä. erfolgen; Anschlußbolzen 9 und
Führungsstift 12′ können aber auch einteilig hergestellt
sein. Die Regelwendel 8 kann wie in Fig. 1 auch in Fig. 3
auf einen Gewinde-Abschnitt 14 aufgeschraubt sein, um
durch Änderung der Verschraubungstiefe eine Variation des
Wendelwiderstands zu erhalten.
Das aus keramischem Material bestehende Zwischenstück 13′
dient in seinem anschlußseitigen Endbereich 29 zur
Aufnahme des brennraumseitigen Endes der Regelwendel 8 und
seinem brennraumseitigen Endbereich 30 zur Befestigung des
anschlußseitigen Endes der Heizwendel 7. Da das
Zwischenstück 13′ elektrisch nicht leitend ist, müssen, die
beiden Enden von Regelwendel und Heizwendel über eine
Verschweißung 31 miteinander verbunden werden.
Die Regelwendel 8 und die Heizwendel 7 sind auf das
Zwischenstück 13′ eng anliegend aufgewickelt und ggf.
aufgeklebt, können zum Zwischenstück 13′ aber auch etwas
Spiel haben. Das Zwischenstück 13′ kann zur Aufnahme der
beiden Wendelenden auch eine Art Gewindeform aufweisen. Es
dient dabei aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit als
Wärmesenke zwischen Heizwendel und Regelwendel, d. h. die
Wärmeübertragung wird in diesem Bereich stark
herabgesetzt, so daß die Regelwendel erwünschterweise erst
verspätet auf den Aufheizvorgang der Heizwendel reagiert.
Trotzdem kann das Zwischenstück 13′ die Aufgabe der
genauen Führung erfüllen, wie dies im Ausführungsbeispiel
zu Fig. 1 beschrieben ist. In diesem Fall ist allerdings
die Sollbruchstelle 24 am brennraumseitigen Ende des
Führungsstiftes 12 nicht so wichtig, wie beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, da eine elektrische
Verbindung durch diesen Führungsstift bzw. das
Zwischenstück 13′ nicht hergestellt ist. Dennoch ist die
Sollbruchstelle von Vorteil, da sich die Längenausdehnung
der Heizwendel mit Regelwendel beim Reduzieren des
Durchmessers des Glühstiftes ungehindert fortsetzen kann.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 könnte prinzipiell
gleich ausgebildet sein wie das Ausführungsbeispiel nach
Fig. 3, mit dem zusätzlichen Merkmal, daß sich das
Zwischenstück 13′ als Führungsbolzen 32 mit einem
kegelförmigen Konus 33 bis in die Spitze des Glühstiftes 3
im Glührohr 4 fortsetzt. Dieser Führungsbolzen muß dann
ebenfalls aus keramischem Material, d. h. elektrisch nicht
leitend, gefertigt sein, um einen Kurzschluß zwischen den
Windungen der Heizwendel 7 zu vermeiden. Er dient jedoch
als Führung der Heizwendel insgesamt, wobei eine exaktere
Abstreckung der Heizwendel beim Abstreckvorgang
eingehalten werden kann.
Der keramische Führungsbolzen 32 ist in seinem
anschlußseitigen Ende mit dem Zwischenstück 13 bzw. 13′
verbunden, wobei dieses Zwischenstück sowohl metallisch
als auch keramisch ausgebildet sein kann und ebenfalls
- wie zuvor beschrieben - einen Gewinde-Abschnitt 18 für
das brennraumseitige Ende der Regelwendel 8 aufweist. Das
Zwischenstück 13′ kann jedoch auch, wie in Fig. 3
beschrieben, ganz aus keramischem Material bestehen.
Ebenso ist in Fig. 4 der Führungsstift 12, 12′ in einer
metallischen oder keramischen Ausführungsform - wie
beschrieben - ausgebildet. Der mit dem Führungsstift 12,
12′ verbundene Anschlußbolzen 9 weist wiederum einen
Gewinde-Abschnitt 14 für das anschlußseitige Ende der
Regelwendel 8 auf. Die Verbindung von Regelwendel 8 und
Heizwendel 7 erfolgt über eine Verschweißung 31.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und
beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt
auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen ohne
eigenen erfinderischen Gehalt. Insbesondere ist eine
Variation der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 bis 4
denkbar, d. h. die Befestigung von Heizwendel und
Regelwendel am jeweiligen Zwischenstück 13, 13′ bzw. der
Regelwendel am Anschlußbolzen 9 kann in Form eines
Gewinde-Abschnitts oder in Form einer Verschweißung sein.
Durch Drehen des Anschlußbolzens kann jeweils die
Einschraubtiefe der Wendeln und damit der Gesamtwiderstand
eingestellt werden, ggf. teilweise auch bei bereits im
Glührohr verschweißter 2-Stoff-Wendel.
Bevorzugte Maße des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 sind
in der nachfolgenden tabellarischen Aufstellung
angegeben.
d₁ = 4,4 mm
d₂ = 3,8 mm
d₃ = 4,0 mm
d₄ = 4,3 mm
d₅ = 1,25 mm
d₆ = 0,8 mm
d₇ = 3,0 mm
d₈ ≅ d₉ ≅ d₄ = 4,3 mm
d₂ = 3,8 mm
d₃ = 4,0 mm
d₄ = 4,3 mm
d₅ = 1,25 mm
d₆ = 0,8 mm
d₇ = 3,0 mm
d₈ ≅ d₉ ≅ d₄ = 4,3 mm
l₁ = 17,5 mm
l₂ = 3,5 mm
l₃ = 1,1 mm
l₄ = 0,5 mm
l₅ = 1,8 mm
l₆ = 0,8 mm
l₇ = 0,4 mm.
l₂ = 3,5 mm
l₃ = 1,1 mm
l₄ = 0,5 mm
l₅ = 1,8 mm
l₆ = 0,8 mm
l₇ = 0,4 mm.
Claims (8)
1. Glühstiftkerze zur Anordnung im Verbrennungsraum
einer Dieselbrennkraftmaschine, mit einem, in einem
Kerzengehäuse angeordneten Anschlußbolzen und einem in den
Brennraum hineinragenden, mit keramischem Isolierpulver
gefüllten, als Glühstift ausgebildeten Heizkörper, der in
seinem Glührohr brennraumseitig eine Heizwendel mit im
wesentlichen konstantem Widerstand und anschlußseitig eine
hiermit in Reihe geschaltete, mit dem Anschlußbolzen
verbundene Regelwendel mit einem positiven Temperatur-
Widerstands-Koeffizienten (PTC) enthält, wobei die
Regelwendel und die Heizwendel mittels eines mit dem
Anschlußbolzen verbundenen, koaxial angeordneten
Führungsstiftes geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß
der aus Metall oder Keramik bestehende Führungsstift (12,
12′) eine während des "Reduzierens" des Durchmessers des
Glühstiftes brechende Sollbruchstelle (24) aufweist.
2. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Führungsstift (12, 12′) an seinem
brennraumseitigen Ende ein zylindrisches Zwischenstück
(13, 13′) aufweist, an welchem das anschlußseitige Ende
der Heizwendel (7) und/oder das brennraumseitige Ende der
Regelwendel (8) befestigt ist.
3. Glühstiftkerze nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizwendel (7) und/oder
Regelwendel (8) auf das Zwischenstück (13, 13′)
aufschraubbar sind wobei die Aufschraublänge zur
Widerstandsänderung variabel ist.
4. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regelwendel (8) auf das
brennraumseitige Ende des Anschlußbolzens (9)
aufschraubbar ist, wobei die Aufschraublänge zur
Widerstandsänderung variabel ist.
5. Glühstiftkerze nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Heizwendel (7) und/oder die
Regelwendel (8) auf das Zwischenstück (13, 13′) bzw. an
den Anschlußbolzen (9) aufgeschweißt oder angeklebt oder
durch Verstemmung befestigt sind.
6. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle (24) am
brennraumseitigen Ende des Führungsstiftes (12) kurz vor
dem Zwischenstück (13, 13′) angeordnet ist.
7. Glühstiftkerze nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich
das zylindrische Zwischenstück (13, 13′) vom
brennraumseitigen Einspannende der Regelwendel bis zum
brennraumseitigen vorderen Bereich der Heizwendel (7)
erstreckt, wobei insbesondere ein zusätzlicher vorderer
Konus vorgesehen ist.
8. Glühstiftkerze nach einem oder mehreren der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Zwischenstück (13, 13′) zur Verbindung von Regelwendel (8)
und Heizwendel (7) einen Abstand zwischen den Wendeln (7,
8) bildet und vorzugsweise wenigstens teilweise aus einem
Material geringer thermischer Leitfähigkeit besteht.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3927241A DE3927241A1 (de) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | Gluehstiftkerze |
EP90113535A EP0413147B1 (de) | 1989-08-18 | 1990-07-14 | Glühstiftkerze |
ES90113535T ES2063208T3 (es) | 1989-08-18 | 1990-07-14 | Bujia de espiga de incandescencia. |
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