EP1279896A1 - Glühkerzen und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

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EP1279896A1 EP02013624A EP02013624A EP1279896A1 EP 1279896 A1 EP1279896 A1 EP 1279896A1 EP 02013624 A EP02013624 A EP 02013624A EP 02013624 A EP02013624 A EP 02013624A EP 1279896 A1 EP1279896 A1 EP 1279896A1
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    • 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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    • F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
    • F23Q2007/004—Manufacturing or assembling methods

Definitions

  • the invention relates to methods for producing glow plugs and new glow plugs.
  • Glow plugs usually have a glow tube, in which a heating coil is arranged, which is embedded in a ceramic filling.
  • a heating coil is arranged, which is embedded in a ceramic filling.
  • the area is reduced in the so-called feed method, whereby either continuous cylinders or a linear taper to the heating rod tip are achieved.
  • the glow plug is inserted into the rotary hammer tool; for this purpose, the tools have an insertion bevel, the diameter being reduced by the rotary hammering process and the axial advance of the glow tube.
  • the object of the invention is to significantly improve the compression in the glow tube tip while avoiding the disadvantages known from the prior art; At the same time, a new shape of the glow tube tip area is intended to open up further possible uses, in particular the possibility of attaching further components.
  • an essential feature of the invention is to effect the compression or deformation by means of the plunge reduction method;
  • the glow tube is positioned in the tool so that the punches can act radially on the glow tube and compress the glow tube to the desired diameter, with a more uniform compression, since in this compression phase there is no axial feed, so that with only radial action the Tool stamp Material and filament of the glow tube cannot be moved axially.
  • a conventional glow plug has a glow tube 5 with an internal heating coil 4, which is embedded in a ceramic filling 3 and is connected to the glow tube 5 at the combustion chamber end by welding 6; at the opposite end the heating coil 4 is connected to the connection pole 1.
  • the front region 5a of the glow tube 5 on the combustion chamber side is reduced in a cylindrical manner by the known feed method.
  • a possible starting form is a glow rod according to FIG. 2 / 2.1 without additional tapering and without additional compression of the glow rod tip.
  • the glow rod tip can be reduced from the diameter D1 to the diameter D2 in the tip area by the method from the prior art.
  • FIG 4 the deformation of the combustion chamber-side region 5a of the glow tube 5 according to the invention is shown schematically in longitudinal section.
  • this area has a band-shaped constriction 12 directly above the glow tube tip.
  • This area is particularly highly compressed and, due to the proximity of the glow tube wall to the heating coil 4, leads to a band-shaped area 12 of particularly rapid heating when current flows through the heating coil 4.
  • FIG 4.1 also in a schematic longitudinal section, the manufacturing process of the glow plug according to the invention according to Figure 4 is shown; this is where Reduce plunge cut using plunge tool 8; the front surface 11 of the piercing tool 8 acting on the glow tube wall is divided into three flat areas which are angled with respect to one another.
  • the piercing tools 8 of the piercing device not shown, oscillate with a small stroke in the direction X as in the feed method, but without axial feed; A radial feed movement (X (v)) is superimposed on this movement, the diameter of the glow tube area being further reduced with each stroke. In this way, the glow tube area is deformed in accordance with the orientation of the front surface 11 of the piercing tool 8.
  • a fixed stop 9 prevents the material from escaping in the region of the glow tube tip.
  • the tool is chamfered or rounded in the edge areas to allow a certain movement of the material.
  • FIG. 4.2 shows a schematic view of a glow tube tip deformed according to the invention, which is produced with a tool according to FIG. 4.3 and has jaws of different lengths (11, 12, 13), W1 and W2 indicating the angulation of the front surfaces with respect to the direction of insertion.
  • FIG. 5 shows a schematic longitudinal section of the region 5a on the combustion chamber side of a glow tube 5 of another glow plug according to the invention, which has a groove-shaped constriction 12 above the glow tube tip; the plunge reduction method using plunge tools 8 with differently curved front surfaces 11 of different radii R 1 , R 2 and R 3 is shown in FIG. 5.1, reference being made here to the description of FIG. 3.

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Glühkerzen in ansich 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. <IMAGE>

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
    • Figur 1 schematisch im Längsschnitt das Glührohr einer Glühkerze aus dem Stand der Technik;
    • Figur 2 und Figur 2.1 sind schematische Wiedergaben eines Glührohrspitzenbereichs ohne zusätzliche Verjüngung bzw. Verdichtung;
    • Figur 3/Figur 3.1 sind schematische Ansichten eines Glühstabes mit zusätzlicher Verjüngung (D1/D2) der Glühstabspitze;
    • Figur 4/Figur 4.1 in schematischem Längsschnitt des brennraumseitigen Bereichs einer erfindungsgemäß verformten bzw. verdichteten Glühkerze mit Werkzeugen für das Einstechkneten;
    • Figur 4.2/4.3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Glühstabspitze mit zusätzlicher Verjüngung durch Einstechkneten mit bereichsweiser unterschiedlichen Längen;
    • Figur 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 Figur 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 Figur 2/2.1 ohne zusätliche Verjüngung und ohne zusätzliche Verdichtung der Glühstabspitze.
  • Gemäß Figur 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 Figur 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 Figur 4.1 wird, ebenfalls in schematischem Längsschnitt, das Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Glühkerze gemäß Figur 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.
  • Figur 4.2 zeigt in schematischer Ansicht eine erfindungsgemäß verformte Glührohrspitze auf, die mit einem Werkzeug nach Figur 4.3 hergestellt wird, das Backen unterschiedlicher Länge (11, 12, 13) aufweist, wobei W1 und W2 die Winkelung der Frontflächen bezüglich der Einstechrichtung angeben.
  • Figur 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 Figur 5.1 dargestellt, wobei hier im übrigen Bezug auf die Beschreibung der Figur 3 genommen wird.

Claims (6)

  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.
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