WO2019048195A1 - Verfahren zur herstellung einer glühstiftkerze - Google Patents

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WO2019048195A1
WO2019048195A1 PCT/EP2018/072006 EP2018072006W WO2019048195A1 WO 2019048195 A1 WO2019048195 A1 WO 2019048195A1 EP 2018072006 W EP2018072006 W EP 2018072006W WO 2019048195 A1 WO2019048195 A1 WO 2019048195A1
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sleeve
heating element
jacket tube
glow plug
producing
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PCT/EP2018/072006
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English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Wuerz
Didier Valette
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Classifications

    • 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
    • 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
    • F23Q2007/004—Manufacturing or assembling methods

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a glow plug, a sleeve for centering and to the use of the sleeve in the
  • Glow plugs of metallic material usually include a
  • Glow plugs generally include at least the following
  • a jacket tube as a filament
  • Sealing element which is usually designed as a sealing ring.
  • Magnesium oxide powder filled This serves for the electrical insulation between the individual turns of the heating element, which is generally designed as a filament, and, on the other hand, the heat dissipation of heat between the heating element and the jacket tube. It has been found that the use of the sleeve-shaped heating element, which is generally designed as a filament, and, on the other hand, the heat dissipation of heat between the heating element and the jacket tube. It has been found that the use of the sleeve-shaped
  • a method for producing a glow plug is proposed, wherein such a glow plug a heating element, a
  • Casing tube, a filling powder, a connecting bolt and a sealing element comprises and at least the process steps listed below are run through: a) placing a sleeve on a heating element or in the interior of the
  • the manufacturing quality of glow plugs in mass production can be improved in particular by the fact that in the context of pre-assembly, the sleeve is either pushed onto the outer circumference of the heating element or is inserted before mounting the preassembled assembly of connecting bolt and heating element in the interior of the jacket tube.
  • the sleeve made of a breakable material, in particular made of pre-pressed high-purity magnesium oxide. The sleeve remains after performing a material connection between the heating element and the
  • the filling powder usually magnesium oxide powder.
  • the sleeve can be pushed by means of a postponement process on the heating element according to process step a) or the sleeve is in the context of an assembly step before the introduction of
  • the sleeve can be produced by injection molding or an extrusion process from the powdery material, in particular the filling powder, in particular high-purity magnesium oxide powder.
  • the centering insert previously introduced into the jacket tube is removed and a filling of the interior of the jacket tube with filling powder, in particular high-purity magnesium oxide powder made. Thereafter, the filling powder is compacted in the jacket tube and the interior of the jacket tube enclosed therein with heating element enclosed by filling powder by means of a sealing element.
  • filling powder in particular high-purity magnesium oxide powder
  • Producing a glow plug used for coming sleeve for centering a preassembled assembly of heating element and connecting bolt in the jacket tube is preferably made of high-purity pre-pressed magnesium oxide.
  • the sleeve is made of the same material, which is later filled in powder form in the interior of the jacket tube and there serves the above-mentioned isolation and Abtechnischs sectionen.
  • the sleeve has a substantially cylindrical shape and a wall thickness in the range of a few tenths of a mm, for example between 0.1 mm and 0.5 mm, preferably at 0.2 mm. In essence, the sleeve is cylindrical, with a sleeve height exceeding its outer diameter.
  • the present invention relates to the use as a centering sleeve for a mounted assembly as part of a method for producing a glow plug.
  • the durability and thus the service life of the inventively proposed glow plug can be significantly improved and extended by a multiple.
  • the sleeve which is either placed in the interior of the jacket tube or which is slid onto a preassembled module as a connection pin and heating element, made of the same material as the later used to fill the cavity filling powder used.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the sleeve for centering a preassembled module in the manufacture of a glow plug
  • O u rd e rs a n dia ria nte ns 1 shows a schematic representation of a sleeve 10, which is used in the context of the inventively proposed manufacturing method for centering a pre-assembled assembly.
  • the sleeve 10 shown in half section in Figure 1 is in a
  • the sleeve 10 is formed symmetrically to its axis of symmetry 14.
  • the sleeve 10 according to the half-section in Figure 1 is preferably made of a pre-pressed high purity material such as magnesium oxide and is breakable, i. loses its original form in the further course of the
  • a sleeve height 16 exceeds one
  • An inner diameter 20 and the outer diameter 22 are tuned so that a wall thickness 18 of the sleeve 10 can be reached, which is in the range of a few tenths mm, preferably between 0.1 mm and 0.5 mm. Ideally, with a sleeve height 16 of 6 mm, the wall thickness 18 is approximately 2 mm.
  • the sleeve 10 could also be formed in a taper, so that a slight deviation from the sleeve 10 shown in half-section in Figure 1 is realized in a cylindrical shape. Both variants are possible.
  • a preassembled subassembly is produced from a connecting bolt 36 and the said heating element 30. These components are part of a glow plug 28, as shown in FIG 10 after passing through the
  • the heating element 30 may have a first coil part 32 and a second coil part 34.
  • the sleeve 10 is pushed onto the second coil part 34 in the region of the tip of the heating element 30 as part of the pushing-on process 12. From the illustration according to FIG. 2.1, it can be seen that a centering insert 38 from above, in accordance with a jacket tube 40, has not yet been filled
  • the centering insert 38 serves to center the preassembled module
  • the sleeve 10 is either received on the outer circumference of the second helical member 34 or placed previously in the interior of the jacket tube 40 in the region of the joining zone 44.
  • the cohesive connection executed there is usually generated by a welding process.
  • the centering insert 38 is removed from the interior of the jacket tube 40 after the production of the material-locking connection in the joining zone 44, compare reference numeral 46.
  • a filling process 48 of the interior of the jacket tube 40 in which the preassembled assembly of connecting bolt 36 and heating element 30 with the first coil part 32 and second coil part 34 is arranged.
  • the filling process 48 takes place by means of a filling powder 50, which is preferably powdered magnesium oxide.
  • the material used as filling powder 50 is identical to the material from which the sleeve 10 is made.
  • a shaking or compression process 52 with which the material in the interior of the jacket tube 40, i. the filling powder 50 is compressed to prevent air pockets and to increase the filling density. The denser the filling of filling powder 50 in the cavity of the jacket tube 40, i. the filling powder 50 is compressed to prevent air pockets and to increase the filling density. The denser the filling of filling powder 50 in the cavity of the jacket tube 40, i. the filling powder 50 is compressed to prevent air pockets and to increase the filling density. The denser the filling of filling powder 50 in the cavity of the
  • Jacket tube 40 is, the better the insulation between the turns of the individual coil parts 32 and 34 is achievable; Furthermore, an improved dissipation of the heat between the helical parts 32, 34 and the jacket tube 40 can be realized.
  • the proposed solution according to the invention the requirements for the development of slimmer executed glow plugs 28 with limited space due to the small distance between an outer diameter 22 of the heating element 30 and an inner diameter 20 of the jacket tube 40 are taken into account, so that through the sleeve 10, a centering of the heating element 30 in the region of the joining zone 44 can be achieved, although due to the small distance between the outer diameter 22 of the heating element 30 and the inner diameter 20 of the jacket tube 40 of the Centering insert 38, the joining zone 44 is no longer reached. This circumstance is remedied by the inventively proposed solution.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze (28), eine Hülse (10) zur Zentrierung sowie die Verwendung der Hülse (10) im Rahmen des Verfahrens der Herstellung der Glühstiftkerze (28). Bei dem Verfahren werden zumindest die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen: a) Eine Hülse (10) wird auf einem Heizelement (30) platziert, oder im Innenraum eines Mantelrohres (40). Gemäß Verfahrensschritt b) erfolgt das Einführen eines Zentriereinsatzes (38) in das Mantelrohr (40). Gemäß eines nachfolgenden Verfahrensschrittes c) erfolgt das Einführen einer vormontierten Baugruppe aus einem Anschlussbolzen (36) und einem Heizelement (30) durch den Zentriereinsatz (38) in das Mantelrohr (40).

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze
Technisches Gebiet Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze, eine Hülse zur Zentrierung sowie auf die Verwendung der Hülse in dem
Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze.
Stand der Technik
Glühstiftkerzen aus metallischem Material umfassen in der Regel ein
Heizelement, welches der Beheizung der Glühstiftkerze dient. Glühstiftkerzen umfassen in der Regel mindestens nachfolgend aufgeführte
funktionsbestimmende Bauteile: ein Mantelrohr, ein als Glühwendel
ausgebildetes Heizelement, ein Füllpulver, einen Anschlussbolzen sowie ein
Dichtelement, welches in der Regel als Dichtring ausgeführt ist.
Bei der Herstellung der Glühstiftkerzen erfolgt eine Zentrierung des in der Regel als ein- oder mehrteiligem Glühwendel ausgebildeten Heizelementes innerhalb des Mantelrohres vor der Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung über einen aus metallischem Material gefertigten Zentriereinsatz. Dieser wird, nachdem ein stoffschlüssiger Fügeprozess zwischen dem Heizelement und dem Mantelrohr stattgefunden hat, nach Ausbildung der stoffschlüssigen Verbindung, in der Regel eine Schweißung, aus dem Mantelrohr herausgezogen. Danach wird der Innenraum des Mantelrohres mit einem Füllpulver, in der Regel
Magnesiumoxidpulver befüllt. Dieses dient der elektrischen Isolierung zwischen den einzelnen Windungen des in der Regel als Glühwendel ausgebildeten Heizelementes sowie andererseits der Wärmeableitung von Wärme zwischen dem Heizelement und dem Mantelrohr. Es hat sich herausgestellt, dass die Verwendung des hülsenförmigen
Zentriereinsatzes bei immer schlanker bauenden Glühstiftkerzen aufgrund des sich verringernden eingeschränkten Bauraumes wegen des geringen Abstandes zwischen dem Außendurchmesser des als Glühwendel ausgebildeten
Heizelementes einerseits und dem Innendurchmesser des Mantelrohres andererseits die Verwendung des Zentriereinsatzes Einschränkungen unterliegt. Aufgrund des geringen Abstandes kann der Zentriereinsatz nicht bis in den Bereich des Mantelrohres eingeführt werden, in dem die stoffschlüssige
Verbindung ausgeführt wird. Die Qualität des Fügevorganges, d.h. der
Schweißung, wird dadurch beeinträchtigt. Die Folgen sind einerseits die
Fertigung von Ausschuss, da vermehrt Kurzschlüsse zwischen dem Heizelement und dem Mantelrohr auftreten, andererseits wird über die Lebensdauer einer derart hergestellten Glühstiftkerze aufgrund einer unregelmäßigen Ausformung der stoffschlüssigen Verbindung die Dauerhaltbarkeit der Glühstiftkerze eingeschränkt.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze vorgeschlagen, wobei eine derartige Glühstiftkerze ein Heizelement, ein
Mantelrohr, ein Füllpulver, einen Anschlussbolzen sowie ein Dichtelement umfasst und zumindest die nachfolgend aufgeführten Verfahrensschritte durchlaufen werden: a) Platzieren einer Hülse auf einem Heizelement oder im Innenraum des
Mantelrohres,
b) Einführen eines Zentriereinsatzes in das Mantelrohr und
c) Einführen einer vormontierten Baugruppe aus Anschlussbolzen und Heizelement durch den Zentriereinsatz in das Mantelrohr.
Die Fertigungsqualität von Glühstiftkerzen in der Großserienproduktion kann insbesondere dadurch verbessert werden, dass im Rahmen der Vormontage die Hülse entweder auf den Außenumfang des Heizelementes aufgeschoben wird oder vor Montage der vormontierten Baugruppe aus Anschlussbolzen und Heizelement in das Innere des Mantelrohres eingelassen wird. Insbesondere ist die Hülse aus einem brechbaren Material, insbesondere aus vorgepresstem hochreinem Magnesiumoxid gefertigt. Die Hülse verbleibt nach Durchführung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Heizelement und dem
Mantelrohr im Innenraum des Mantelrohres und kann nachher nach Auffüllung des Innenraumes mit dem Füllpulver, in der Regel Magnesiumoxid-Pulver, weiterverarbeitet werden.
Durch den Einsatz der Hülse entfällt die Notwendigkeit, den Zentriereinsatz bis unmittelbar in die Fügezone in das Mantelrohr einzuführen, wo die
stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Heizelement und dem Mantelrohr auf thermischem Wege, in der Regel durch Schweißen, erzeugt wird.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wird die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Heizelement und dem
Mantelrohr erzeugt, wobei die Hülse entweder im Mantelrohr verbleibt oder auf dem Heizelement verbleiben kann. Dies stellt insofern keine Beeinträchtigung dar, da der Innenraum des Mantelrohres im weiteren Herstellungsprozess der Glühstiftkerze mit einem Füllpulver, insbesondere Magnesiumoxid-Pulver befüllt wird und der Werkstoff, aus dem die Hülse gefertigt ist, eben hochreines, vorgepresstes Magnesiumoxid ist.
Im Rahmen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Herstellungsverfahrens für die Glühstiftkerze, kann gemäß Verfahrensschritt a), die Hülse mittels eines Aufschubvorganges auf das Heizelement aufgeschoben werden oder die Hülse wird im Rahmen eines Montageschrittes vor der Einführung des
Zentriereinsatzes in den Hohlraum des Mantelrohres in diesen platziert. Die Hülse kann durch Spritzgießen oder einem Extrusionsvorgang aus dem pulverförmigen Material, insbesondere dem Füllpulver, insbesondere hochreinem Magnesiumoxid-Pulver hergestellt werden.
Nach der Erzeugung der stoffschlüssigen Verbindung an der Spitze der
Glühstiftkerze in der Fügezone zwischen dem Heizelement und dem inneren Teil des Mantelrohres, wird der zuvor in das Mantelrohr eingeführte Zentriereinsatz entfernt und eine Befüllung des Innenraumes des Mantelrohres mit Füllpulver, insbesondere hochreinem Magnesiumoxid-Pulver, vorgenommen. Danach wird das Füllpulver im Mantelrohr verdichtet und der Innenraum des Mantelrohres mit darin aufgenommenem Heizelement umhüllt von Füllpulver mittels eines Dichtelementes verschlossen.
Die im Rahmen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur
Herstellung einer Glühstiftkerze zum Einsatz kommende Hülse zur Zentrierung einer vormontierten Baugruppe aus Heizelement und Anschlussbolzen im Mantelrohr, ist bevorzugt aus hochreinem vorgepresstem Magnesiumoxid gefertigt. In vorteilhafter Weise ist die Hülse aus dem gleichen Material gefertigt, welches später in Pulverform in den Innenraum des Mantelrohrs eingefüllt wird und dort den oben erwähnten Isolations- und Ableitungszwecken dient.
Die Hülse weist im Wesentlichen eine Zylinderform auf und eine Wandstärke, die im Bereich weniger Zehntel mm, so beispielsweise zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise bei 0,2 mm liegt. Im Wesentlichen ist die Hülse zylinderförmig beschaffen, wobei eine Hülsenhöhe deren Außendurchmesser übersteigt.
Des Weiteren bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Verwendung als Zentrierhülse für eine montierte Baugruppe im Rahmen eines Verfahrens zur Herstellung einer Glühstiftkerze.
Vorteile der Erfindung
Die Vorteile der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung sind vor allem darin zu erblicken, dass die Qualität der stoffschlüssigen Verbindung innerhalb der Fügezone zwischen dem ein Wendelteil oder auch zwei Wendelteile
umfassenden Heizelement und der Innenseite des Mantelrohres erheblich verbessert werden kann, so dass das Auftreten von Kurzschlüssen
ausgeschlossen ist. Aufgrund einer nunmehr erzielbaren regelmäßigen
Ausformung der stoffschlüssigen Verbindung, vorzugsweise als Schweißung beschaffen, kann die Dauerhaltbarkeit und damit die Einsatzdauer der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Glühstiftkerze erheblich verbessert und um ein Mehrfaches verlängert werden. Idealerweise ist die Hülse, die entweder in den Innenraum des Mantelrohres platziert wird oder die auf eine vormontierte Baugruppe als Anschlussbolzen und Heizelement aufgeschoben wird, aus dem gleichen Material gefertigt, wie das später zu Befüllen des Hohlraumes zum Einsatz kommende Füllpulver.
Auf Anwenderseite werden Glühstiftkerzen nachgefragt, bei denen die
Temperaturen an der Mantelfläche der Glühstiftkerze so hoch liegen, dass die Kerntemperatur des Heizelementes im Bereich der Schmelztemperatur des eingesetzten Glühwendeldrahtes liegen kann. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann diesem Umstand abgeholfen werden, indem versucht wird, den Verlauf des Glühwendeldrahtes näher an das Mantelrohr zu legen. Bei gleicher thermischer Belastung des Wendeis wird dadurch mehr Hitze an die Außenfläche abgeführt. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung können somit die auf Anwenderseite erwarteten hohen Temperaturen an der Mantelfläche der Glühstiftkerze bereitgestellt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender
beschrieben.
Es zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung der Hülse zur Zentrierung einer vormontierten Baugruppe bei der Herstellung einer Glühstiftkerze,
Figuren 2
bis 10 einzelne Schritte des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Herstellungsverfahrens.
Au sf ü h ru n gs va ria nte n Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Hülse 10, die im Rahmen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Herstellungsverfahrens zur Zentrierung einer vormontierten Baugruppe zum Einsatz kommt.
Die in Figur 1 im Halbschnitt dargestellte Hülse 10 wird in einem
Aufschubvorgang 12, wie er in Figur 2 angedeutet ist, auf den Außenumfang eines Heizelementes 30 in vertikale Richtung aufgeschoben. Die Hülse 10 ist symmetrisch zu ihrer Symmetrieachse 14 ausgebildet. Die Hülse 10 gemäß dem Halbschnitt in Figur 1 wird bevorzugt aus einem vorgepressten hochreinen Material, wie beispielsweise Magnesiumoxid gefertigt und ist brechbar, d.h. verliert ihre ursprüngliche Ausgangsform im weiteren Verlauf des
Herstellungsverfahrens einer Glühstiftkerze 28.
Wie aus Figur 1 hervorgeht, übersteigt eine Hülsenhöhe 16 einen
Außendurchmesser 22 der Hülse 10. Ein Innendurchmesser 20 sowie der Außendurchmesser 22 sind so abgestimmt, dass eine Wandstärke 18 der Hülse 10 erreichbar ist, der im Bereich weniger Zehntel mm, bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,5 mm liegt. Idealerweise beträgt bei einer Hülsenhöhe 16 von 6 mm die Wandstärke 18 etwa 2 mm.
Die Hülse 10 könnte auch in einer Konizität ausgebildet werden, so dass eine leichte Abweichung von der in Figur 1 im Halbschnitt dargestellten Hülse 10 in Zylinderform verwirklicht wird. Beide Ausführungsvarianten sind möglich.
Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Herstellungsverfahren folgend, wird gemäß Figur 2 eine vormontierte Baugruppe aus einem Anschlussbolzen 36 und dem besagten Heizelement 30 gefertigt. Diese Komponenten sind Teil einer Glühstiftkerze 28, wie sie gemäß Figur 10 nach Durchlaufen des
Herstellungsverfahrens erhalten wird. Das Heizelement 30 kann - wie in Figur 2 angedeutet - ein erstes Wendelteil 32 und ein zweites Wendelteil 34 aufweisen. In der Darstellung gemäß Figur 2 ist im Rahmen des Aufschiebevorgangs 12 die Hülse 10 auf das zweite Wendelteil 34 im Bereich der Spitze des Heizelementes 30 aufgeschoben. Aus der Darstellung gemäß Figur 2.1 geht hervor, dass in ein noch nicht befülltes Mantelrohr 40 ein Zentriereinsatz 38 von oben her gemäß einer
Einschubbewegung 42 eingeschoben wird. Der Zentriereinsatz 38, wie in Figur 2.1 dargestellt, dient der Zentrierung der vormontierten Baugruppe aus
Anschlussbolzen 36 und Heizelement 30, vergleiche Figur 2. Diese werden gemäß Figur 3 im Rahmen einer Einschubbewegung 42 durch den
Zentriereinsatz 38 in das Mantelrohr 40 eingeschoben, wobei dessen Innenraum noch hohl ist, d.h. noch nicht mit einem Füllpulver 50 befüllt ist. Gemäß Figur 3 befindet sich an der Spitze des Heizelementes 30 auf dem zweiten Wendelteil 34 die Hülse 10. Andererseits besteht in Abwandlung von dieser
Durchführungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Herstellungsverfahrens die Möglichkeit, die Hülse 10 auch vor dem Einschieben der vormontierten Baugruppe aus Anschlussbolzen 36 und Heizelement 30 bereits im Hohlraum des Mantelrohres 40 zu platzieren. Beide
Durchführungsvarianten sind möglich. Von Bedeutung ist, dass die Hülse 10, welche die vormontierte Baugruppe im Bereich der Spitze des Mantelrohres 40 zentriert, in einer Fügezone 44, wie sie in Figur 4 angedeutet ist, platziert wird. Es ist unerheblich, ob diese Platzierung der Hülse 10 in der Fügezone 44 durch vorheriges Einsetzen der Hülse 10 in den Hohlraum des Mantelrohres 40 erfolgt, oder ob die Hülse 10 bei der Einschubbewegung 42 der vormontierten
Baugruppe aus Anschlussbolzen 36 und Heizelement 30 in die Fügezone 44 gelangt.
Gemäß der Darstellung in Figur 4 erfolgt in der Fügezone 44 die Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen dem Heizelement 30, dem zweiten
Wendelteil 34 und der Innenseite des Mantelrohres 40. Wie aus Figur 4 hervorgeht, liegt die Hülse 10 entweder aufgenommen am Außenumfang des zweiten Wendelteiles 34 oder zuvor platziert im Innenraum des Mantelrohres 40 im Bereich der Fügezone 44. Die dort ausgeführte stoffschlüssige Verbindung wird in der Regel durch ein Schweißverfahren erzeugt.
Gemäß der Darstellung in Figur 5 wird nach der Herstellung der stoffschlüssigen Verbindung in der Fügezone 44 der Zentriereinsatz 38 aus dem Innenraum des Mantelrohres 40 entfernt, vergleiche Bezugszeichen 46. Nun erfolgt - vergleiche Figur 6 - ein Befüllvorgang 48 des Innenraumes des Mantelrohres 40, in dem die vormontierte Baugruppe aus Anschlussbolzen 36 und Heizelement 30 mit erstem Wendelteil 32 und zweitem Wendelteil 34 angeordnet ist. Der Befüllvorgang 48 erfolgt mittels eines Füllpulvers 50, bei dem es sich bevorzugt um pulverförmiges Magnesiumoxid handelt. Idealerweise ist das Material, welches als Füllpulver 50 eingesetzt wird, identisch mit dem Material, aus welchem die Hülse 10 gefertigt ist.
Nach dem Befüllvorgang 48 - wie schematisch in der Darstellung gemäß Figur 6 angedeutet ist - erfolgt, vergleiche Figur 7, ein Rüttel- oder Verdichtungsvorgang 52, mit welchem das Material im Innenraum des Mantelrohres 40, d.h. das Füllpulver 50 verdichtet wird, um Lufteinschlüsse zu verhindern und die Fülldichte zu erhöhen. Je dichter die Füllung aus Füllpulver 50 im Hohlraum des
Mantelrohres 40 ist, eine desto bessere Isolation zwischen den Windungen der einzelnen Wendelteile 32 und 34 ist erreichbar; ferner ist eine verbesserte Ableitung der Wärme zwischen den Wendelteilen 32, 34 und dem Mantelrohr 40 realisierbar.
Aus den Darstellungen gemäß der Figuren 8 bis 10 geht hervor, dass nach dem Rüttel- bzw. Verdichtungsvorgang 52 ein in der Regel ringförmig ausgebildetes Dichtelement 54 auf den Anschlussbolzen 36 aufgeschoben und in vertikale Richtung auf die Öffnung des Mantelrohres 40 aufgeschoben wird. Dort erfolgt ein Montagevorgang 56 gemäß Figur 9 derart, dass das Mantelrohr 40 im Bereich seiner Öffnung bei eingeschobenem ringförmigem Dichtelement 54 im Rahmen eines Verschließvorganges 58, beispielsweise durch Verstemmung am Umfang den Innenraum des Mantelrohres 40 verschließt.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann den Anforderungen an die Entwicklung schlanker ausgeführter Glühstiftkerzen 28 mit eingeschränktem Bauraum aufgrund des geringen Abstandes zwischen einem Außendurchmesser 22 des Heizelementes 30 und einem Innendurchmesser 20 des Mantelrohres 40 Rechnung getragen werden, so dass durch die Hülse 10 eine Zentrierung des Heizelementes 30 im Bereich der Fügezone 44 erreicht werden kann, obwohl aufgrund des geringen Abstandes zwischen dem Außendurchmesser 22 des Heizelementes 30 und dem Innendurchmesser 20 des Mantelrohres 40 des Zentriereinsatzes 38 die Fügezone 44 nicht mehr erreicht. Diesem Umstand wird durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung abgeholfen.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die
Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze (28) mit einem
Heizelement (30) einem Mantelrohr (40), einem Füllpulver (50), einem Anschlussbolzen (36) und einem Dichtelement (54) mit zumindest den nachfolgenden Verfahrensschritten:
Platzieren einer Hülse (10) auf einem Heizelement (30) oder im Innenraum des Mantelrohres (40),
Einführen eines Zentriereinsatzes (38) in das Mantelrohr (40) und Einführen einer vormontierten Baugruppe aus Anschlussbolzen (36) und Heizelement (30) durch den Zentriereinsatz (38) in das Mantelrohr (40).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb einer Fügezone (44) eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Heizelement (30) und dem Mantelrohr (40) erzeugt wird, wobei die Hülse (10) im Mantelrohr (40) oder auf dem Heizelement (30) verbleibt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass gemäß Verfahrensschritt a) die Hülse (10) mit einem Aufschubvorgang (12) auf den Umfang des Heizelementes (30) geschoben wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) durch Spritzgießen oder durch einen Extrusionsvorgang aus pulverförmigem Material, insbesondere einem Füllpulver (50), wie Magnesiumoxid-Pulver hergestellt wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Erzeugung der stoffschlüssigen Verbindung in der Fügezone (44), eine Entfernung (46) des Zentriereinsatzes (38) und ein Befüllvorgang (48) des Mantelrohres (40) mit Füllpulver (50) vorgenommen werden.
6. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllpulver (50) im Mantelrohr (40) verdichtet wird und dieses mittels eines Dichtelementes (54) verschlossen wird.
7. Hülse (10) zur Zentrierung einer vormontierten Baugruppe aus einem Heizelement (30) und einem Anschlussbolzen (36) in einem Mantelrohr (40) zur Herstellung einer Glühstiftkerze (28) gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (10) aus vorgepresstem, hochreinem Magnesiumoxid gefertigt ist.
8. Hülse (10) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandstärke (18) der Hülse (10) wenige Zehntel mm beträgt und im Bereich zwischen 0,1 mm und 0,5 mm, vorzugsweise bei 0,2 mm liegt.
9. Hülse (10) gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt ist und eine Hülsenhöhe (16) einen Außendurchmesser (22) der Hülse (10) übersteigt.
10. Verwendung der Hülse (10) gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9 in einem Verfahren zur Herstellung einer Glühstiftkerze (28) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.
PCT/EP2018/072006 2017-09-11 2018-08-14 Verfahren zur herstellung einer glühstiftkerze WO2019048195A1 (de)

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