DE10041282B4 - Verfahren zur Verbindung eines Heizstabes einer Glühkerze mit ihrem Glühkerzenkörper und eine entsprechende Glühkerze - Google Patents

Verfahren zur Verbindung eines Heizstabes einer Glühkerze mit ihrem Glühkerzenkörper und eine entsprechende Glühkerze Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Verbinden eines Heizstabes (1) einer Glühkerze mit ihrem Glühkerzenkörper (2), indem man durch radiale Krafteinwirkung auf den Glühkerzenkörper (2) einen zentrischen Presssitz zwischen Heizstab (1) und Glühkerzenkörper (2) erzeugt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung eines Heizstabes einer Glühkerze mit ihrem Glühkerzenkörper und eine entsprechende Glühkerze.
  • Aus der DE 199 14 619 A1 , der EP 0 040 997 A1 und der US 4 221 452 sind Verfahren bekannt, mit denen der anschlussseitige Endbereich eines Glührohres einer Glühkerze dicht verschlossen werden kann. Das erfolgt gemäß DE 199 14 619 A1 durch eine Verkrimpung des Endbereiches des Glührohres über einen Dichtring, gemäß EP 0 040 997 A1 dadurch, dass ein Kerzengehäusefortsatz im anschlussseitigen Bereich über eine vorgesehene Rille mittels Hitze und Druck um einen Isolator und eine Dichtung verschlossen wird und gemäß US 4 221 452 dadurch, dass das Glührohr mit einem Plastikstopfen verschlossen und verkrimpt wird.
  • Hinsichtlich der Verbindung eines Heizstabes einer Glühkerze mit ihrem Glühkerzenkörper ist es vorbekannt, den Heizstab in den Glühkerzenkörper einzupressen. Hierzu wird eine hydraulische Einpressvorrichtung eingesetzt, die einen zentrischen Presssitz zwischen Heizstab und Körper erzeugt. Üblicherweise wird der Heizstab axial von der brennraumseitigen Glühkerzenspitze her in den Glühkerzenkörper eingepresst. Die hierzu erforderliche axiale Kraft auf die Spitze des Heizstabes ist stark von den Toleranzen der Körperbohrung und des Heizstabdurchmessers sowie der jeweiligen Oberflächenbeschaffenheit abhängig. Da das Vorstehmaß des Heizstabes von dem Glühkerzenkörper ein wesentlicher Parameter der Funktion der Glühkerze im Montage- und Motorbetrieb ist, muss der Einpressweg während der Montage überwacht werden; durch die hohe Einpresskraft besteht insbesondere bei dünnen und verhältnismäßig langen Heizstäben die Gefahr einer Beschädigung des Heizstabes durch Ausknicken, Abkippen, Riefenbildung oder Verformung, so dass die Einpresskraft einen vorbestimmten Maximalwert nicht überschreiten darf. Deshalb muss auch die Einpresskraft während des Einpressvorgangs überwacht werden.
  • Die Kraft-Weg-Überwachung ist technisch aufwendig, wobei der lange Einpressweg, verbunden mit den hohen Einpresskräften, die aufgezeigten Risiken in sich birgt; bei beschichteten Heizstäben wird darüberhinaus die Beschichtung zerstört.
    •
  • Die geschilderten Probleme des vorbekannten Herstellungsverfahrens treten in dem Maße zunehmend auf, indem die Glühkerzen bezüglich ihres Heizstabdurchmessers kleiner und die Glühkerzen insgesamt länger werden, was wiederum den Bau raumsparender Motoren begünstigt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, durch ein neues Verfahren geringere Rundlaufabweichungen zu erreichen, wobei das Verfahren auch für beschichtete Heizstäbe einsetzbar sein soll, und eine verbesserte Glühkerze bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren bzw. durch die im Anspruch 5 angegebene Glühkerze gelöst.
    •
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den entsprechenden Ansprüchen 2 bis 4 und 6.
  • Das Verfahren wird anhand der folgenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
  • 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Glühkerze vor Verbindung eines Heizstabes mit einem Glühkerzenkörper,
  • 2 einen schematischen Längsschnitt durch die Glühkerze nach 1 nach Verbindung von Heizstab und Glühkerzenkörper und
  • 3 eine schematische Darstellung eines Werkzeuges für das erfindungsgemäße Verfahren.
  • Gemäß 1 wird ein Heizstab 1 zentrisch in einem Körper 2 positioniert gehaltert, -beispielsweise eingeschoben, wobei Durchmesser von Heizstab 1 und einer Bohrung im Körper 2 entsprechend aufeinander abgestimmt sind, so dass der Einschub mit geringer Kraft erfolgen kann. Hierbei wird auf einfache Weise der Heizstab 1 axial ausgerichtet; darüberhinaus ist er sehr genau mit geringsten Langentoleranzen axial auf das gewünschte Vorstehmaß bezüglich des Körpers 2 positionierbar.
  • Gemäß 2 wird in einem Crimpbereich 3 beispielsweise mittels eines Crimpwerkzeuges gemäß 3 der Glühkerzenkörper 2 über dem Heizstab 1 vercrimpt; bevorzugt erstreckt sich der Crimpbereich axial über eine Länge von etwa 20 mm. Beim Crimpvorgang erfolgt in diesem Bereich eine Durchmesserverringerung des Körpers 2. Die Vercrimpung erfolgt bevorzugt etwa mittig über dem Bereich des Heizstabes 1, der innerhalb des Körpers 2 angeordnet ist.
  • Ein Crimpwerkzeug gemäß 3 weist eine Drehscheibe, sechs Crimpbacken 4 mit Passfedern 5 auf.
  • In Versuchen wurde festgestellt, dass sich bei Glühkerzen, die nach dem Erfindungsverfahren gefertigt wurden, ein sehr genauer Rundlauf ergibt; Beschädigungen des Heizstabes, wie Abknicken oder Deformation traten nicht auf. Bei beschichteten Heizstäben blieb die Beschichtung unbeschädigt. Bei dem einfachen Verfahren ist eine Kraft-Weg-Überwachung unnötig, wobei die erfindungsgemäß radial übertragenden Kräfte insgesamt weniger fertigungstechnische Risiken beinhalten.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Verbinden eines Heizstabes (1) einer Glühkerze mit ihrem Glühkerzenkörper (2), indem man durch radiale Krafteinwirkung auf den Glühkerzenkörper (2) einen zentrischen Presssitz zwischen Heizstab (1) und Glühkerzenkörper (2) erzeugt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den zentrischen Presssitz durch Vercrimpen eines Crimpbereichs (3) des Glühkerzenkörpers (2) über dem Heizstab (1) erzeugt, wobei der Heizstab (1) zentriert im Glühkerzenkörper (2) gehalten wird, und wobei die resultierende Vercrimpung etwa mittig in dem Bereich des Heizstabes (1) stattfindet, der innerhalb des Glühkerzenkörpers (2) angeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Crimpbereich (3) eine axiale Erstreckung von etwa 20 mm aufweist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man das Verfahren auf einem mit Crimpwerkzeug mit sechs Crimpbacken (4) und 6 Passfedern (5) durchführt.
  5. Glühkerze mit Heizstab (1) und Glühkerzenkörper (2), bei der der Heizstab (1) mit dem Glühkerzenkörper (2) durch radiale Krafteinwirkung auf den Glühkerzenkörper (2) verbunden worden ist.
  6. Glühkerze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Heizstab (1) und Glühkerzenkörper (2) durch Crimpen des Glühkerzenkörpers (2) in einem Crimpbereich (3) etwa mittig über dem Bereich des Heizstabes (1), der vom Glühkerzenkörper (2) umgeben ist, verbunden sind.
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