DE10112781A1 - Glühkerze und Verfahren zum Herstellen derselben - Google Patents

Abstract

Die Glühkerze weist folgendes auf: eine Röhre; ein Stabspulenheizelement in der Röhre, wobei ein Ende des Stabspulenheizelements in einem Schweißmaterial eingebettet ist, wobei ein Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Querschnitten des Stabspulenheizelements mehr als 0,1 mm beträgt. Ein äußerer Schraubendurchmesser der Stabspule an ihrer Spitze ist kleiner als das Durchgangsloch. Ein äußerer Schraubendurchmesser der Stabspule an einem der Spitze folgenden Abschnitt ist größer als der Durchmesser des Durchgangslochs. Die Spitze des Stabspulenheizelements ist in das Durchgangsloch derart eingefügt, dass der Abschnitt eine Kante der an einem Ende geschlossenen Röhre um das Durchgangsloch herum berührt. Die Spitze des Heizelements kann sich geradlinig erstrecken.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Glühkerze und auf ein Verfahren zum Herstellen derselben.

Es sind Glühkerzen bekannt, die eine Spulenheizvorrichtung in einer Röhre aufweisen. Die Japanische Patentanmeldung Nr. 2852552 offenbart eine Glühkerze mit einer Spulenheizvorrichtung in einer Metallröhre, deren Spitze ein Durchgangsloch mit einem kleinen Durchmesser hat, in das ein Ende der Spulenheizvorrichtung eingefügt ist. Das Ende der Spulenheizvorrichtung ist an das Durchgangsloch mit kleinem Durchmesser geschweißt, um das Durchgangsloch mit kleinem Durchmesser zu schließen und um eine elektrische Verbindung vorzusehen.

Bei diesem Stand der Technik kann eine Länge des geschweißten Abschnittes der Spulenheizvorrichtung infolge einer Streuung beim Schweißen unregelmäßig sein. Somit kann eine Streuung des Heizverhaltens der Glühkerze auftreten.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Glühkerze und ein Verfahren zum Herstellen derselben vorzusehen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sieht ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Glühkerze vor, die Folgendes aufweist: eine Röhre; ein Stabspulenheizelement in der Röhre; und ein geschweißtes Material in der Röhre an der Spitze der Röhre, wobei ein Ende des Stabspulenheizelements in dem geschweißten Material eingebettet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen der Röhre und dem Stabspulenheizelement vorzusehen, wobei ein Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Querschnitten des Stabspulenheizelements an einer Ebene entlang einer Schraubenachse des Stabspulenheizelements mehr als 0,1 mm beträgt, wobei einer der aufeinanderfolgenden Querschnitte gänzlich in dem geschweißten Material an dem Ende eingebettet ist und der andere der aufeinanderfolgenden Querschnitte außerhalb des Endes ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sieht ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Glühkerze auf, das die folgenden Schritte aufweist: ein Einfügen eines Stabspulenheizelements in eine im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre mit einem Durchgangsloch, wobei ein äußerer Schraubendurchmesser der Stabspule an deren Spitze kleiner ist als das Durchgangsloch, und das Stabspulenheizelement einen Abschnitt mit zunehmenden Durchmesser an dem der Spitze folgenden Abschnitt hat; ein Einfügen der Spitze in das Durchgangsloch derart, dass der Abschnitt mit zunehmenden Durchmesser eine Kante der im wesentlichen an einem Ende geschlossenen Röhre um das Durchgangsloch herum berührt, um so die Länge der in das Durchgangsloch eingefügten Spitze der Stabspule zu bestimmen; und ein Schweißen der Spitze an die im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre an dem Durchgangsloch derart, dass das Durchgangsloch geschlossen wird und eine elektrische Verbindung zwischen dem Stabspulenheizelement und der im wesentlichen an einem Ende geschlossenen Röhre geschaffen wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sieht ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Glühkerze auf, das die folgenden Schritte aufweist: ein Einfügen eines Stabspulenheizelements in eine im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre mit einem Durchgangsloch; ein Einfügen einer Spitze des Stabspulenheizelements in das Durchgangsloch; und ein Schweißen des Spulenheizelements an die im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre an dem Durchgangsloch, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Stabspulenheizelement und der im wesentlichen an einem Ende geschlossenen Röhre vorzusehen, wobei ein Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Querschnitten des Stabspulenheizelements an einer Ebene entlang einer Schraubenachse des Stabspulenheizelements mehr als 0,1 mm beträgt, wobei einer der aufeinanderfolgenden Querschnitte in dem Durchgangsloch ist und der andere der aufeinanderfolgenden Querschnitte außerhalb des Durchgangslochs ist.

Gemäß der vorliegender Erfindung sieht ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren auf der Grundlage des dritten Aspektes vor, wobei die Spitze einen Durchmesser hat, der kleiner ist als derjenige des anderen Abschnitts des Stabspulenheizelements.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sieht ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren auf der Grundlage des vierten Aspektes vor, wobei die Spitze eine Windung des Stabspulenheizelements aufweist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sieht ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Glühkerze vor, die folgendes aufweist: eine Röhre; ein Stabspulenheizelement in der Röhre; und ein Schweißmaterial in der Röhre an der Spitze der Röhre, wobei ein Ende des Stabspulenheizelements in dem Schweißmaterial eingebettet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen der Röhre und dem Stabspulenheizelement vorzusehen, und das Ende des Stabspulenheizelements einen geradlinigen Abschnitt hat; der sich entlang einer Schraubenachse des Stabspulenheizelements erstreckt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sieht ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Glühkerze vor, das die folgenden Schritte aufweist: ein Einfügen eines Stabspulenheizelements mit einer geradlinigen Spitze, die sich entlang einer Schraubenachse des Stabspulenheizelements erstreckt, in eine im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre mit einem Durchgangsloch; ein Einfügen der Spitze in das Durchgangsloch; und ein Schweißen des Stabspulenheizelements an die im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre an dem Durchgangsloch, um das Durchgangsloch zu schließen und um eine elektrische Verbindung zwischen dem Stabspulenheizelement und der im wesentlichen an einem Ende geschlossenen Röhre zu schaffen.

Die Aufgabe und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen klarer verständlich.

Fig. 1 zeigt eine Querschnittansicht der Glühkerze gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2A zeigt eine ausschnittartige vergrößerte Querschnittansicht der Glühkerze gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 2B zeigt eine weitere ausschnittartige vergrößerte Querschnittansicht der Glühkerze gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3A zeigt einen Querschnitt der Heizröhre gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3B zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht der Heizröhre gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 3C zeigt eine Querschnittansicht der ersten Spule gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 4A und 4B zeigten vergrößerte Querschnittansichten der Heizröhre gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 5 zeigt eine Tabelle von experimentellen Ergebnissen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 6A zeigt eine Querschnittansicht einer ersten Spule gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Fig. 6B zeigt eine Querschnittansicht einer ersten Spule gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 7A und 7B zeigen Querschnittansichten einer ersten Spule gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel; und

Fig. 8A und 8B zeigen Querschnittansichten einer ersten Spule gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

Die gleichen oder entsprechenden Bauteile sind durchgängig mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.

Eine Glühkerze und ein Verfahren zum Herstellen derselben gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben.

Die Fig. 1 zeigt eine Querschnittansicht der Glühkerze gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Fig. 2A zeigt eine ausschnittartige vergrößerte Querschnittansicht der Glühkerze 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Fig. 2B zeigt eine weitere ausschnittartige vergrößerte Querschnittansicht der in der Fig. 2A gezeigten Glühkerze 100.

Die Glühkerzen 100 sind an Motorzylinderköpfen (nicht gezeigt) eines Dieselmotors zum Zünden des Kraftstoffes und zum Beschleunigen der Verbrennung angebracht.

Die Glühkerze 100 hat ein (röhrenartiges) Gehäuse 10, das aus Stahl (Kohlenstoffstahl oder dergleichen) geschaffen ist.

Das Gehäuse 10 hat einen Gewindeabschnitt 13 zum Anbringen oder zum Abmontieren der Kerze 100 zu oder von dem Zylinderkopf. Eine Heizröhre 20 hat ein geschlossenes Ende und ist in ein Loch des Gehäuses 10 an dessen einem Ende 11 durch einen Lötvorgang oder einen Presspassvorgang eingepasst.

Die Heizröhre (d. h. die Hülle) 20 ist aus einem leitenden Material mit einer guten Wärmebeständigkeit und einer guten Oxidationsbeständigkeit wie zum Beispiel ein rostfreier Stahl SUS310S oder ein Nickelmetall geschaffen und hat einen Röhrenabschnitt 22 mit kleinem Durchmesser an der Seite des einen geschlossenen Endes der Heizröhre 20 und einen Röhrenabschnitt 24 mit großen Durchmesser an der Seite eines Öffnungsabschnittes 23.

Der Röhrenabschnitt 24 mit großem Durchmesser ist in das Loch des Gehäuses 10 eingepasst, und der Röhrenabschnitt 22 mit kleinem Durchmesser steht von dem Röhrenabschnitt 24 mit großem Durchmesser ab. Zwischen dem Röhrenabschnitt 22 mit kleinem Durchmesser und dem Röhrenabschnitt 24 mit großem Durchmesser ist ein konischer Röhrenabschnitt 25 (mit zunehmenden Durchmesser) vorgesehen.

In der Heizröhre 20 sind eine erste Spule (erster Widerstand) 30 und eine zweite Spule (zweiter Widerstand) 40 entlang der Schraubenachse der Heizröhre 20 vorgesehen. Die erste Spule 30 ist in dem Röhrenabschnitt 22 mit kleinem Durchmesser eingebaut, und die zweite Spule 40 ist an der Seite des Öffnungsabschnittes 23 eingebaut, wobei ein Abschnitt der zweiten Spule 40 in dem konischen Abschnitt 25 und dem Röhrenabschnitt 24 mit großem Durchmesser eingebaut ist.

Ein Ende 31 der ersten Spule 30 ist an dem Bodenabschnitt (mit dem einen geschlossenen Ende) 21 der Heizröhre 20 geschweißt, um so mit der Heizröhre 20 elektrisch verbunden zu sein. Das andere Ende 32 der ersten Spule 30 ist mit einem Ende 41 der zweiten Spule 40 elektrisch verbunden. Das andere Ende 42 der zweiten Spule 40 ist durch einen Schweißvorgang mit einem Ende 51 einer Mittelelektrode 50 elektrisch verbunden, die in dem Gehäuse 10 eingefügt und befestigt ist.

Hierbei beträgt ein in der Fig. 2B gezeigter Abstand L2' zwischen dem Querschnitt des geschweißten Abschnittes der Spule 30 an dem Boden 21 und dem Querschnitt des nächsten Abschnittes der Spule 30 außerhalb des Bodens 21 an einer Ebene entlang der Achse der Heizröhre 20 (Schraubenachse der ersten Spule 30) mehr als 0,11 mm.

Die Verbindung von beiden Spulen 30 und 40 wird folgendermaßen geschaffen:
Das andere Ende 32 der ersten Spule 30 und das eine Ende 41 der zweiten Spule 40 werden überlagert, und die überlagerten Abschnitte werden verschweißt, um so einen Schweißabschnitt 45 auszubilden.

Das Innere der Heizröhre 20 ist mit einem Isolationspulver gefüllt, das aus einem wärmebeständigen elektrischen Isolationsmaterial (zum Beispiel Magnesiumoxid) geschaffen ist, d. h., dass die Mittelelektrode 50 an der Seite des einen Endes 51 sowie die erste und die zweite Spule 30, 40 in dem Magnesiumoxid eingebettet sind.

Das Isolationspulver 26 ist hierbei mit einer hohen Dichte in die Heizröhre 20 gepackt, die einem Schmiedeprozess ausgesetzt wird. So werden die Mittelelektrode 50 sowie die erste und die zweite Spule 30, 40 steif in dem Isolationspulver 26 in der Heizröhre 20 fixiert. Somit sind die Mittelelektrode 50 an der Seite des einen Endes 51 sowie die erste Spule 30 (außer dem einen Ende 31) und die zweite Spule 40 von der Heizröhre 20 elektrisch isoliert.

Die erste Spule 30 hat ein erstes leitendes Material (zum Beispiel Chromnickelstahl) mit einer Widerstandsänderungsrate von ungefähr 1 zwischen Raumtemperatur (20°C) und 1000°C (der Temperatur der ersten Spule 30 bei dem Vorheizvorgang). Die zweite Spule 40 hat eine Kobalt-Eisen-Legierung mit einer relativ großen Widerstandsänderungsrate von zum Beispiel 5 bis 14.

Das eine Ende 51 der Mittelelektrode 50 ist in dem Öffnungsabschnitt 23 der Heizröhre 20 eingefügt. Das andere Ende 52 der Mittelelektrode 50 wird an dem anderen Ende 12 des Gehäuses 10 durch einen Befestigungsvorgang einer Mutter 62 an das Gehäuse so befestigt, dass eine Dichtung 60 wie zum Beispiel ein O-Ring mit einem Isolationsmaterial wie zum Beispiel ein fluorhaltiges Gummi und eine Plastikisolationsbuchse 61 zwischen der Mutter 62 und dem anderen Ende 12 der Heizröhre 20 gedrückt werden.

An dem anderen Ende 52 der Mittelelektrode 50 ist ein Gewindeabschnitt 53 vorgesehen, um ein Verbindungsmaterial (zum Beispiel ein Verbindungskabel) mit einer (nicht gezeigten) Stromversorgungsquelle zu verbinden.

Wie dies vorstehend erwähnt ist, erzeugt die Glühkerze 100 Wärme zum Vorheizen des Motors durch ein Aufbringen einer Nennspannung zwischen der Mittelelektrode 50 und dem Gehäuse 10, das mit der Körpermasse verbunden ist.

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Fig. 3A bis 3C sowie 4A und 4B ein Verfahren zum Herstellen der Glühkerze 100 näher beschrieben.

Die Fig. 3A zeigt einen Querschnitt eines Abschnittes der Heizröhre 20. Die Fig. 3B zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht der Heizröhre 20. Die Heizröhre 20 hat eine Dicke t und einen Außendurchmesser D1, der über die Längsrichtung außer an deren Spitze konstant ist. Die Spitze der Heizröhre 20 ist im wesentlichen geschlossen, aber sie hat ein Durchgangsloch 27, dessen Achse AX1 mit einer Schraubenachse AX2 der Heizröhre 20 zusammenfällt.

D1 beträgt zum Beispiel 4 bis 7 mm, und t beträgt zum Beispiel 0,6 bis 1,5 mm. Die Länge (Tiefe) y des Durchgangslochs 27 beträgt 0,4 mm bis 1,5 mm, und der Innendurchmesser ØT des Durchgangslochs 27 beträgt ungefähr 1,4 mm.

Die Fig. 3C zeigt eine Querschnittansicht der ersten Spule 30. Das Heizelement hat die erste Spule 30 und die zweite Spule 40, und sie hat die Gestalt einer Stabspule. Die erste Spule 30 hat einen Abschnitt 34 mit großem Durchmesser, einen konischen Abschnitt 35 und einen Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser. Der Durchmesser (Schraubendurchmesser des Abschnitts 34 mit großem Durchmesser) D2 ist größer als der Innendurchmesser ØT des Durchgangsloch 27. Der Durchmesser D2 beträgt zum Beispiel 2,1 mm. Der Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser hat einen Durchmesser Ø1, der kleiner ist als ØT (1,4 mm). Zum Beispiel beträgt der Durchmesser Ø1 ungefähr 1,3 mm. Die Länge L1 des konischen Abschnittes 35 beträgt ungefähr 1,2 mm.

Vorzugsweise ist der Durchmesser Ø1 mehr als fünfmal so groß wie der Durchmesser des Heizdrahtes der ersten Spule 30, um einen konstanten Durchmesser Ø1 vorzusehen. Der Durchmesser Ø2 beträgt zum Beispiel ungefähr 1,7 mm, und er ist ein kleinster Durchmesser des Heizelements, bei dem Wärme erzeugt wird.

Das mit der Mittelelektrode 50 verbundene Heizelement wird in die Heizröhre 20 eingefügt, wobei die Spitze der ersten Spule 30, d. h. der Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser in das Durchgangsloch 27 eingefügt wird. Bei diesem Vorgang berührt der Heizdraht an dem konischen Abschnitt 35 eine Kante der Heizröhre 20 um das Durchgangsloch 27 herum. Dies verhindert, dass eine übermäßige Länge, d. h. eine übermäßige Anzahl von Windungen des Heizdrahtes in das Durchgangsloch 27 eingefügt wird. Somit wird eine vorbestimmte Länge, das heißt eine vorbestimmte Anzahl von Windungen des Heizdrahts in das Durchgangsloch 27 eingefügt.

Somit ist der Innendurchmesser ØT zwar größer als der Außendurchmesser Ø1 des Abschnittes 33 mit kleinem Durchmesser, aber er ist kleiner als der Durchmesser Ø2.

Der Durchmesser des Heizdrahtes der ersten Spule 30 beträgt ungefähr 0,26 mm, und der Abstand der Querschnitte des Heizdrahtes beträgt zum Beispiel 0,1 mm.

Als nächstes wird ein Schweißabschnitt K durch einen Plasmaschweißvorgang bei einem Zustand ausgebildet, bei dem der Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser in dem Durchgangsloch 27 eingefügt ist. Somit wird die erste Spule 30 mit der Heizröhre 20 elektrisch verbunden, und das eine Ende der Heizröhre 20 wird geschlossen.

Bei diesem Vorgang berührt der konische Abschnitt 35 die Kante um das Durchgangsloch 27 herum, so dass die Länge des Heizdrahtes, das heißt eine vorbestimmte Anzahl von Windungen des Heizdrahtes mit dem Schweißabschnitt K verschweißt oder in diesem eingebettet wird. Somit ist die Anzahl von Windungen des Heizdrahtes außerhalb des Schweißabschnittes K, d. h. der eigentliche Heizabschnitt gleichbleibend. Außerdem beträgt der Abstand L2 zwischen den Querschnitten des Heizelements an dem konischen Abschnitt 35 mehr als 0,1 mm. Falls eine Länge L3 eine Streuung aufweist, dann ist die Anzahl von Windungen des Heizdrahtes oder die Länge des Heizdrahtes in dem Schweißabschnitt K nicht so sehr gestreut, da ein Winkel α zwischen der Fläche des Schweißabschnittes K und dem Heizdraht an dem konischen Abschnitt 35 groß ist.

Der Erfinder hat diesen Zusammenhang experimentell untersucht. Die Fig. 5 zeigt eine Tabelle von experimentellen Ergebnissen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die in der Fig. 4A gezeigte erste Spule 30 verwendet wird.

Gemäß der Fig. 5 ändert sich der Abstand L2 von 0 mm (kein Spalt), 0,04 mm, 0,08 mm, 0,1 mm, 0,12 mm, 0,15 mm zu 0,20 mm. Die Länge L3 schwankt von 0,5 mm bis 1,0 mm, falls der Sollwert 0,7 mm beträgt. Das Kreiszeichen stellt einen gut verschweißten (geschmolzenen) Zustand dar, das Dreieckzeichen stellt eine unzureichenden Schweißzustand dar und das Kreuzzeichen stellt einen übermäßigen Schweißzustand dar.

Falls der Abstand L2 Null beträgt, führt die Streuung der Länge L3 gemäß der Fig. 5 direkt zu einem unzureichenden bzw. übermäßigen Schweißzustand der Länge des geschweißten oder geschmolzenen Heizdrahtes. Wenn andererseits der Abstand L2 mehr als 0,1 mm beträgt, kompensiert der Abschnitt des Heizdrahtes mit dem Abstand L2 die Streuung, die durch die Streuung der Länge L3 des geschweißten Abschnittes K erzeugt wird, so dass es stets möglich ist, die vorbestimmte Anzahl von Windungen (ein vorbestimmtes Maß) der ersten Spule 30 zu schmelzen (zu schweißen). Anders gesagt, ist der Winkel α zwischen der ersten Spule 30 und der Fläche 60 des geschweißten Abschnittes K ausreichend groß, so dass die Streuung der Länge L3 das Maß der in dem geschweißten Abschnitt K geschmolzenen ersten Spule 30 nicht sehr beeinflusst.

Als nächstes wird das Isolationspulver in die Heizröhre 20 bei dem Zustand gefüllt, bei dem die Mittelachse 50, die erste Spule 30, die zweite Spule 40 und die Heizröhre 20 kombiniert sind. Als nächstes wird die Heizröhre 20 einem Schmiedevorgang ausgesetzt, um die erste und die zweite Spule 30, 40 sowie die Mittelelektrode 50 starr zu fixieren. Dann ist die in der Fig. 2 gezeigte Heizröhre 20 fertiggestellt.

Als nächstes werden der Abschnitt 24 mit großem Durchmesser der Heizröhre 20 und die Mittelelektrode 50 in das Gehäuse 10 durch dessen Ende 11 eingefügt. Der Abschnitt 24 mit großem Durchmesser wird in das Gehäuse eingepasst oder an das Gehäuse 10 gelötet, um ihn so zu befestigen. Als nächstes werden das Dichtmaterial 60 und die Isolationsbuchse 61 an dem Gehäuse 10 über das andere Ende 52 der Mittelelektrode 50 angeordnet. Als nächstes wird die Mutter 62 an dem Gewindeabschnitt 53 befestigt. Dann ist die Glühkerze 100 fertiggestellt, wie sie in der Fig. 1 gezeigt ist.

Die Glühkerze 100 wird an den Motorzylinderkopf angebracht, und das Verbindungskabel von der (nicht gezeigten) Stromversorgung wird mit dem Gewindeabschnitt 53 an der Mittelelektrode 50 verbunden. Wenn eine Nennspannung zwischen der Mittelelektrode 50 und dem mit dem Körper geerdeten Gehäuse aufgebracht wird, werden die erste und die zweite Spule 30, 40 von einem Strom durchflossen und erzeugen Wärme, um den Motor vorzuheizen.

Wie dies vorstehend erwähnt ist, hat diese Erfindung die folgenden Merkmale:
Die erste Spule 30 ist mit dem konischen Abschnitt 35 ausgebildet, der dem Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser folgt, der in das Durchgangsloch 27 so eingefügt ist, dass der konische Abschnitt 35 die Kante des Loches 27 berührt, um so die Länge der in das Durchgangsloch 27 eingefügten ersten Spule 30 eindeutig festzulegen. Somit ist nicht mehr als eine vorbestimmte Anzahl von Windungen der ersten Spule 30 in das Durchgangsloch 27 eingefügt, so dass eine vorbestimmte Anzahl von Windungen oder ein vorbestimmtes Maß der ersten Spule geschmolzen werden kann.

Zweites Ausführungsbeispiel

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Abstand L2 größer als 0,1 mm. Dies ermöglicht eine vorbestimmte Anzahl von Windungen oder ein vorbestimmtes Maß der ersten Spule 30 zu schmelzen, auch wenn der Schweißvorgang eine Streuung aufweist. Somit unterdrückt dies eine Streuung des Heizverhaltens.

Diesbezüglich ist es möglich, dass die erste Spule 30 keinen konischen Abschnitt 35 und Abschnitt 34 mit großem Durchmesser hat. Die Fig. 6A zeigt eine Querschnittansicht einer ersten Spule 30a gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die erste Spule 30a eine einheitlich ausgebildete Spule. Der Abstand L2 von aufeinanderfolgenden Querschnitten des Heizdrahtes der ersten Spule 30a beträgt mehr als 0,1 mm. In diesem Fall ist der Innendurchmesser ØT an den Außendurchmesser der ersten Spule 30a angepaßt. Die erste Spule 30a ist durch ein Winden eines Heizdrahtes an einem Stab geschaffen, wobei der Abstand von Querschnitten des Heizdrahtes gesteuert wird.

Drittes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 6B zeigt eine Querschnittansicht einer ersten Spule 30b gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel. Bei dieser Abwandlung ist die ersten Spule 30b teilweise mit einem Abschnitt 61 mit größerem Winkel ausgebildet.

An dem Abschnitt 61 mit größerem Winkel beträgt der Abstand L2 von Querschnitten des Heizdrahtes 0,1 mm. Andererseits betragen an anderen Abschnitten die Abstände von Querschnitten weniger als 0,1 mm.

In diesem Fall ist der Innendurchmesser ØT an den Außendurchmesser der ersten Spule 30b angepaßt. Die erste Spule 30b ist durch ein Winden eines Heizdrahtes an einem Stab geschaffen, wobei der Abstand von Querschnitten des Heizdrahtes gesteuert wird.

Viertes Ausführungsbeispiel

Bei einem der vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele beträgt die Anzahl von Windungen der ersten Spule 30 an dem Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser 2, wie dies in der Fig. 4A gezeigt ist.

Es ist jedoch aus Kostengründen wünschenswert, dass die Anzahl von Windungen einer ersten Spule 30c an dem Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser gleich oder kleiner als 1 ist. Die Fig. 7A zeigt solch eine erste Spule 30c eines vierten Ausführungsbeispiels. Die erste Spule 30c dieses Ausführungsbeispieles hat ungefähr eine Windung des Heizdrahtes an dem Abschnitt 33 mit kleinem Durchmesser.

Der Schweißvorgang wird gemäß der Fig. 7B in der gleichen Art und Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand L2 auch mehr als 0,1 mm, so dass die Streuung beim Schweißen das Heizverhalten nicht wesentlich beeinflusst.

Außerdem beträgt die Länge (Tiefe) des Durchgangsloches 27 bei dem ersten Ausführungsbeispiel y, die mit der Wanddicke der Heizröhre 20 übereinstimmt. Es ist jedoch auch möglich, dass eine verwendete Heizröhre 20 eine Buchse mit einer Länge y aufweist, die sich von der Heizröhre 20 erstreckt.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 8A zeigt eine andere erste Spule 30d gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Die erste Spule 30d dieses Ausführungsbeispieles hat eine Spitze, die sich entlang der mit der Achse AX1 der Heizröhre 20 zusammenfallende Schraubenachse AX2 des anderen Abschnittes der ersten Spule 30d geradlinig erstreckt. Die erste Spule 30d ist so geschweißt, wie dies in der Fig. 8B gezeigt ist. Die Streuung der Länge y des Schweißabschnittes K beeinflusst die Länge des Heizabschnittes der ersten Spule 30d nicht sehr, so dass das Heizverhalten gleichbleibend ist.

Eine erfindungsgemäße Glühkerze weist Folgendes auf: die Röhre; das Stabspulenheizelement in der Röhre, wobei das Ende des Stabspulenheizelements in das Schweißmaterial eingebettet ist, wobei der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Querschnitten des Stabspulenheizelements mehr als 0,1 mm beträgt. Der äußere Schraubendurchmesser der Stabspule an ihrer Spitze ist kleiner als das Durchgangsloch. Der äußere Schraubendurchmesser der Stabspule an dem der Spitze folgenden Abschnitt ist größer als der Durchmesser des Durchgangslochs. Die Spitze des Stabspulenheizelements ist in das Durchgangsloch derart eingefügt, dass der Abschnitt die Kante der an einem Ende geschlossenen Röhre um das Durchgangsloch herum berührt. Die Spitze des Heizelements kann sich geradlinig erstrecken.

Claims (7)

1. Glühkerze mit:
einer Röhre;
einem Stabspulenheizelement in der Röhre; und
einem geschweißten Material in der Röhre an einer Spitze der Röhre, wobei ein Ende des Stabspulenheizelements in dem geschweißten Material eingebettet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen der Röhre und dem Stabspulenheizelement vorzusehen, wobei ein Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Querschnitten des Stabspulenheizelements an einer Ebene entlang einer Schraubenachse des Stabspulenheizelements mehr als 0,1 mm beträgt, wobei einer der aufeinanderfolgenden Querschnitte gänzlich in das geschweißte Material in dem Ende eingebettet ist und der andere der aufeinanderfolgenden Querschnitte außerhalb des Endes ist.

2. Verfahren zum Herstellen einer Glühkerze, das die folgenden Schritte aufweist:
ein Einfügen eines Stabspulenheizelements in eine im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre mit einem Durchgangsloch, wobei ein äußerer Schraubendurchmesser der Stabspule an deren Spitze kleiner ist als das Durchgangsloch, und das Stabspulenheizelement einen Abschnitt mit zunehmenden Durchmesser an einem der Spitze folgenden Abschnitt hat;
ein Einfügen der Spitze in das Durchgangsloch derart, dass der Abschnitt mit zunehmenden Durchmesser eine Kante der im wesentlichen an einem Ende geschlossenen Röhre um das Durchgangsloch herum berührt, um so die Länge der in das Durchgangsloch eingefügten Spitze der Stabspule zu bestimmen; und
ein Schweißen der Spitze an die im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre an dem Durchgangsloch derart, dass das Durchgangsloch geschlossen wird und eine elektrische Verbindung zwischen dem Stabspulenheizelement und der im wesentlichen an einem Ende geschlossenen Röhre geschaffen wird.

3. Verfahren zum Herstellen einer Glühkerze, das die folgenden Schritte aufweist:
ein Einfügen eines Stabspulenheizelements in eine im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre mit einem Durchgangsloch;
ein Einfügen einer Spitze des Stabspulenheizelements in das Durchgangsloch; und
ein Schweißen des Spulenheizelements an die im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre an dem Durchgangsloch, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Stabspulenheizelement und der im wesentlichen an einem Ende geschlossenen Röhre vorzusehen, wobei ein Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Querschnitten des Stabspulenheizelements an einer Ebene entlang einer Schraubenachse des Stabspulenheizelements mehr als 0,1 mm beträgt, wobei einer der aufeinanderfolgenden Querschnitte in dem Durchgangsloch ist und der andere der aufeinanderfolgenden Querschnitte außerhalb des Durchgangsloches 27 ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei die Spitze einen Durchmesser hat, der kleiner ist als derjenige des anderen Abschnittes des Stabspulenheizelements.

5. Verfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Spitze eine Windung des Stabspulenheizelements enthält.

6. Glühkerze mit:
einer Röhre;
einem Stabspulenheizelement in der Röhre; und
einem Schweißmaterial in der Röhre an einer Spitze der Röhre, wobei ein Ende des Stabspulenheizelements in dem Schweißmaterial eingebettet ist, um eine elektrische Verbindung zwischen der Röhre und dem Stabspulenheizelement vorzusehen, wobei das Ende des Stabspulenheizelements einen geradlinigen Abschnitt hat, der sich entlang einer Schraubenachse des Stabspulenheizelements erstreckt.

7. Verfahren zum Herstellen einer Glühkerze, das die folgenden Schritte aufweist:
ein Einfügen eines Stabspulenheizelements mit einer geradlinigen Spitze, die sich entlang einer Schraubenachse des Stabspulenheizelements erstreckt, in eine im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre mit einem Durchgangsloch;
ein Einfügen der Spitze in das Durchgangsloch; und
ein Schweißen des Stabspulenheizelements an die im wesentlichen an einem Ende geschlossene Röhre an dem Durchgangsloch, um das Durchgangsloch zu schließen und um eine elektrische Verbindung zwischen dem Stabspulenheizelement und der im wesentlichen an einem Ende geschlossenen Röhre vorzusehen.