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Dokumentenidentifikation DE3638164A1 17.09.1987
Titel Glühstiftkerze für Dieselmotoren
Anmelder Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart, DE
Erfinder Garaud, Paul, Rodez, FR;
Heber, Heinz, Ing.(grad.), 7250 Leonberg, DE;
Hüftle, Gerhard, Dipl.-Ing. (FH), 7152 Aspach, DE;
Weitten, Albert, Dipl.-Ing.;
Welker, Matthias, Ing.(grad.), Onet-Le-Chateau, FR;
Wessel, Wolf, Ing.(grad.), 7141 Oberriexingen, DE
DE-Anmeldedatum 08.11.1986
DE-Aktenzeichen 3638164
Offenlegungstag 17.09.1987
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.09.1987
IPC-Hauptklasse F02P 19/00
IPC-Nebenklasse F23Q 7/00   

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Glühstiftkerze zur Anordnung als Starthilfe im Verbrennungsraum oder Ansaugrohr von Dieselmotoren gemäß der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Die Wirkung dieser Glühstiftkerzen als Starthilfen für den Dieselmotor besteht darin, entweder die Temperatur im Verbrennungsraum oder die Temperatur der Ansaugluft zu erhöhen und damit die Entzündung des eingespritzten Kraftstoffes zu erleichtern.

Bei einer bekannten Glühstiftkerze der eingangs genannten Art (Bosch Technische Berichte 5 (1977) 5/6, Seite 279 bis 286) ist der achsparallel vorstehende Drahtanfang der Glühwendel in einer Axialnut im Endbereich des Anschlußbolzens eingelegt und darin verschweißt, verstemmt oder in anderer Weise verklemmt. Eine solche Befestigung der Glühwendel an dem elektrischen Anschlußbolzen ist montageunfreundlich und wenig für die Automatisierung der Montage geeignet. Neben der Gefahr der Verformung der Glühwendel entstehen Probleme bei der Zentrierung von Anschlußbolzen und Glühwendel. Der Befestigungsbereich der Glühwendel ist zudem häufig Ausgangspunkt für einen Wendelbruch.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß der Montagevorgang der Glühstiftkerze in vorteilhafter Weise der Automatisierung zugänglich ist. Die Glühwendel wird nämlich lediglich an ihrem der Glühwendel zugekehrten Endbereich derart bemessen, daß sie den zündseitigen Endabschnitt des Anschlußbolzens fest umfaßt, somit also vorfixiert ist, und daß das Sichern dieser Verbindung infolge des an sich bekannten Durchmesserreduzierens des Glührohres erfolgt; dieses Durchmesserreduzieren erfolgt dann, nachdem das zunächst freie zündseitige Ende der Glühwendel mit dem zündseitigen Ende des Glührohres verschweißt wurde, dann die Glühwendel mittels des vorfixierten Anschlußbolzens auf ihre vorgeschriebene Länge gezogen ist und der verbleibende Innenraum des Glührohres wie üblich mit einem Isolierpulver aufgefüllt worden ist. Eine Verformung der Glühwendel ist bei dieser Vorgehensweise weitestgehend ausgeschlossen. Ein zusätzlicher Arbeitsgang, wie z. B. das Verschweißen oder das Verstemmen der Glühwendel am Anschlußbolzen, entfällt. Die Zentrierung von Glühwendel und Anschlußbolzen ist zuverlässig sichergestellt. Die Herstellung der Glühwendel wird vereinfacht, da die Abbiegung und Ausrichtung des axial vorstehenden Wendelanfangs entfallen. Durch Wegfallen der Biegestelle und einer durch die Befestigung, z. B. Verstemmen, hervorgerufenen Schwächung des Wendeldrahtes ist die Gefahr des Wendelbruchs verringert. Infolge des sogenannten Reduzierens des Glührohres, d. h. bei der Durchmesserverringerung durch Hämmern, wird ein sehr guter elektrischer Kontakt zwischen Anschlußbolzen und Glühwendel erreicht.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Glühstiftkerze für einen Dieselmotor,

Fig. 2 einen Längsschnitt einer Flammglühstiftkerze für einen Dieselmotor,

Fig. 3 ausschnittsweise eine vergrößerte Darstellung eines Anschlußbolzens und einer Glühwendel der Glühstiftkerze in Fig. 1 oder der Flammglühstiftkerze in Fig. 2,

Fig. 4 ausschnittsweise eine vergrößerte Darstellung der montierten Baugruppe Anschlußbolzen, Glühwendel, Glührohr, Isolierstoff und Dichtung der Glühstiftkerze in Fig. 1 oder der Flammglühstiftkerze in Fig. 2 und

Fig. 5 einen Anschlußbolzen gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Die in Fig. 1 im Längsschnitt als Ausführungsbeispiel zu sehende Glühstiftkerze wird in dem Verbrennungsraum eines Dieselmotors angeordnet und dient zur Temperaturerhöhung im Verbrennungsraum während des Startvorganges. Diese Glühstiftkerze ist in einer nicht dargestellten Glühkerzenanlage angeordnet und wird über eine Vorglühstellung eines Glühstartschalters an eine elektrische Batterie angeschlossen.

Die Glühstiftkerze weist im einzelnen ein Kerzengehäuse 10 mit einem Einschraubgewinde 11 zum Einschrauben der Glühstiftkerze in den Verbrennungsraum des Dieselmotors auf. In einer durchgehenden Zentralbohrung 12 im Kerzengehäuse 10 ist ein Anschlußbolzen 13 gegenüber dem Kerzengehäuse 10 isoliert gehalten. Hierzu umschließt in dem aus dem Kerzengehäuse 10 hervorragenden Kopfbereich des Anschlußbolzens 13 eine Isoliermuffe 14 den Anschlußbolzen 13, die ihrerseits durch eine auf dem Anschlußbolzen 13 verschraubbare Mutter 15 in eine Ausnehmung in der Stirnseite des Kerzengehäuses 10 eingepreßt ist.

In seinem unteren Bereich wird der Anschlußbolzen 13 von einem endseitig geschlossenen Glührohr 16 übergriffen, das seinerseits teilweise vom Kerzengehäuse 10 umschlossen ist. Am offenen Ende des Glührohres 16 ist zwischen dem Glührohr 16 und dem Anschlußbolzen 13 eine elektrisch isolierende Dichtung 20 aus wärmebeständigem Material angeordnet, so daß das Innere des Glührohres 16 gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Eine Glühwendel 17 sitzt mit einem Ende auf dem Anschlußbolzen 13 und ist mit ihrem anderen Ende am endseitigen Bereich des Glührohrs 16 verschweißt. Der verbleibende Hohlraum des Glührohrs 16 ist mit einem Isolierpulver 18 ausgefüllt, das bekannterweise bevorzugt aus Magnesiumoxid besteht.

Wie in den vergrößerten Darstellungen der Fig. 3 und 4 zu sehen ist, trägt der Anschlußbolzen 13 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in seinem glühwendelseitigen Endbereich 19 ein Außengewinde 19a, das so ausgelegt ist, daß die Anfangswindungen der Glühwendel 17 auf dieses Außengewinde 19a aufgeschraubt werden können und dabei praktisch kaum Spiel haben. Zur Montage der aus Anschlußbolzen 13, Glührohr 16, Glühwendel 17, Isolierstoff 18 und Dichtung 20 bestehenden Baugruppe werden zunächst die entsprechend bemessenen Anfangswindungen des einen Endabschnitts der Glühwendel 17 auf das Außengewinde 19a des Anschlußbolzens 13 aufgeschraubt; diese Anfangswindungen der Glühwendel 17 liegen dabei spielfrei in dem Außengewinde 19a. Zur Erleichterung des Aufbringens der Anfangswindungen auf den Endbereich 19 des Anschlußbolzens 13 ist das freie Ende des Endbereiches 19 in Richtung der Glühwendel 17 mit einer Verjüngung 19b versehen. Daraufhin wird die Glühwendel 17 mit ihrem freien Ende in das Glührohr 16 hineingeführt und mit ihrem freien Endabschnitt in dem endseitig geschlossenen Endbereich des Glührohres 16 verschweißt. Danach wird durch Ziehen am Anschlußbolzen 13 die Glühwendel 17 auf vorgeschriebene Länge gezogen und dann der pulverförmige Isolierstoff 18 in das Glührohr 16 eingefüllt; anschließend wird noch die schlauchartige, elektrisch isolierende Dichtung 20 auf den Anschlußbolzen 13 geschoben und zwischen dem offenen Endbereich des Glührohres 16 und dem Anschlußbolzen 13angeordnet. Infolge der darauf folgenden an sich bekannten Durchmesserreduzierung des Glührohres 13 (z. B. durch Hämmern) wird einerseits ein guter elektrischer Kontakt sowie eine zuverlässige Verbindung zwischen den Anfangswindungen der Glühwendel 17 und dem Anschlußbolzen 13 erzielt und andererseits eine Verdichtung und somit eine bessere Wärmeleitfähigkeit des Isolierpulvers 18 bewirkt. Die so vormontierte Baugruppe wird in die Zentralbohrung 12 des Kerzengehäuses 10 eingepreßt und mit der Isoliermuffe 14 und der Mutter 15 versehen.

Die Glühwendel 17 kann aus handelsüblichem Widerstandsmaterial auf Nickel-Chrom- oder Chrom-Eisen-Aluminium-Basis bestehen. Häufig wird aber für die Glühwendel ein Werkstoff mit stark positivem Widerstandstemperaturkoeffizienten verwendet, so daß die Stromaufnahme der Glühstiftkerze im kalten Zustand groß ist und mit zunehmender Erwärmung abnimmt; infolge dieser Widerstandscharakteristik heizt sich die Glühstiftkerze relativ schnell auf, verhindert jedoch ein Durchbrennen der Glühwendel. Um die sogenannte Vorglühzeit derartiger Glühstiftkerzen noch weiter zu verringern, findet neuerdings die Anordnung einer Glühwendel Anwendung, die sich aus einer Heizwendel und einer damit in Reihe geschalteten Regelwendel mit positivem Widerstandstemperaturkoeffizienten zusammensetzt.

Die in Fig. 2 im Längsschnitt als zweites Ausführungsbeispiel zu sehende Flammglühstiftkerze weist die identisch ausgebildete Baugruppe aus Anschlußbolzen 13&min;, Glührohr 16&min;, Glühwendel 17&min;, Isolierstoff 18&min; und Dichtung 20&min; auf. Diese Baugruppe ist wiederum mit einer Isoliermuffe 14&min; und einer Mutter 15&min; versehen. Im Gegensatz zu der Glühstiftkerze gemäß Fig. 1 umgibt jedoch das Kerzengehäuse 10&min; dieser Flammglühstiftkerze das Glührohr 16&min; mit Abstand. An seinem freien Ende ist in das Kerzengehäuse 10&min; eine Flammhülse 21&min; eingeschoben, in welche das Glührohr 16&min; weiter hineinragt. In seinem mittleren Bereich ist das Glührohr 16&min; koaxial mit geringem Abstand von einem Verdampferrohr 22&min; umgeben, dem über einen Kraftstoffzufluß 23&min; Kraftstoff zugeführt wird. Die Wirkungsweise dieser im Ansaugrohr des Dieselmotors anzuordnenden Flammglühstiftkerze ist bekannt

Auch bei dieser Flammglühstiftkerze ist die Glühwendel 17&min; gemäß Fig. 3 und 4 mit ihren Anfangswindungen auf den freien Endbereich 19&min; des mit einem Außengewinde 19a&min; versehenen Anschlußbolzens 13&min; aufgeschraubt und das Glührohr 16&min; ist nach dem Zusammenbau der Baugruppe durch ein Verfahren wie z. B. Rundhämmern in bekannter Weise im Durchmesser reduziert und hat demzufolge ein verdichtetes Isolierpulver 18&min; und eine auf dem Anschlußbolzen 13&min; gesicherte Glühwendel 17&min; erhalten.

Bei einer noch weiter vereinfachten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glühstiftkerze bzw. Flammglühstiftkerze, deren Anschlußbolzen 13&min;&min; in Fig. 5 dargestellt ist, ist der von dem (nicht dargestellten) anschlußseitigen Endabschnitt der Glühwendel fest umfaßte Endbereich 19a&min;&min; des Anschlußbolzens 13&min;&min; als Zylinder 19c ausgebildet. Die anschlußseitigen Windungen der Glühwendel sind wiederum derart bemessen, daß sie den Zylinder 19c fest, d. h. mit mechanischer Vorspannung umfassen; es ist dabei von Vorteil, wenn die Oberfläche des Zylinders 19c rauh, z. B. mit grobem Vorschub überdreht ist. Die weiteren Arbeitsgänge, einschließlich des Durchmesserreduzierens des Glührohres entsprechen den vorstehend beschriebenen Beispielen.


Anspruch[de]
  1. 1. Glühstiftkerze zur Anordnung als Starthilfe im Verbrennungsraum oder im Ansaugrohr von Dieselmotoren, mit einem elektrisch leitfähigen Anschlußbolzen, einer an dem brennraumseitigen Endabschnitt des Anschlußbolzens befestigten Glühwendel aus Widerstandsmaterial und mit einem endseits geschlossenen, von einem Metallgehäuse anschlußseits umfaßten Glührohr, das die Glühwendel koaxial mit Abstand umschließt, endseits mit dem zweiten Endabschnitt der Glühwendel verbunden ist, den Anschlußbolzen teilweise mit übergreift, gegenüber dem Anschlußbolzen elektrisch isoliert ist und mit einem pulverförmigen, die Glühwendel einbettendem Isolierstoff aufgefüllt ist, und wobei das Glührohr einschließlich eingebauter Glühwendel, eingefülltem Isolierstoff und dem in das Glührohr ragenden Abschnitt des Anschlußbolzens mittels eines bekannten Verfahrens im Durchmesser reduziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der anschlußseitige Endabschnitt der Glühwendel (17, 17&min;) auf dem der Glühwendel (17, 17&min;) zugekehrten Endbereich (19, 19&min;, 19&min;&min;) des Anschlußbolzens (13, 13&min;, 13&min;) nur infolge festen Umfassens vorfixiert und dann infolge der Durchmesserreduzierung des Glührohres (16, 16&min;) gesichert ist.
  2. 2. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Glühwendel (17, 17&min;) zugekehrte Endbereich (19, 19&min;) des Anschlußbolzens (13, 13&min;) ein Außengewinde (19a, 19a&min;) hat, auf dem die Glühwendel (17, 17&min;) mit ihren Anfangswindungen zur Vorfixierung aufgeschraubt ist.
  3. 3. Glühstiftkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Glühwendel (17, 17&min;) umfaßte Endbereich (19&min;&min;) des Anschlußbolzens (13&min;&min;) im wesentlichen ein Zylinder (19c) ist.
  4. 4. Glühstiftkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des von der Glüwendel (17, 17&min;) umfaßten Endbereichs (19&min;) des Anschlußbolzens (13&min;) rauh ist.
  5. 5. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Glühwendel (17, 17&min;) umfaßte Endbereich (19, 19&min;, 19&min;&min;) ein sich verjüngendes freies Ende (19b) aufweist.






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