DE102009028948A1 - Glühkerze zum Einsatz in einem Verbrennungsmotor - Google Patents

Glühkerze zum Einsatz in einem Verbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Es wird eine Glühkerze (110) vorgeschlagen, insbesondere zum Einsatz in einem Verbrennungsmotor. Die Glühkerze (110) umfasst mindestens einen Heizkörper (114) und mindestens ein Gehäuse (116). Der Heizkörper (114) weist mindesten einen sich von einem Grundkörper (124) des Heizkörpers (114) aus in ein Gehäuse (116) erstreckenden ersten Anschlusskontakt (126) auf. Die Glühkerze (110) weist weiterhin einen sich zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses (116) erstreckenden zweiten Anschlusskontakt (134) auf. Innerhalb des Gehäuses (116) ist mindestens ein Kontaktierungselement (146) mit mindestens einer Öffnung (154) vorgesehen, wobei der erste Anschlusskontakt (126) und der zweite Anschlusskontakt (134) von gegenüberliegenden Seiten in die Öffnung (154) eingebracht und elektrisch verbunden sind.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von bekannten Glühkerzen und Verfahren zur Herstellung derartiger Glühkerzen. Glühkerzen, insbesondere Glühstiftkerzen, sind insbesondere zum Einsatz in Verbrennungsmotoren geeignet, beispielsweise zum Einsatz für den Kaltstart von Dieselmotoren oder anderen Motoren, insbesondere selbstzündenden Verbrennungsmotoren. Auch in anderen Bereichen der Verbrennungstechnik können Glühkerzen eingesetzt werden.
  • Ein bekanntes Beispiel von Glühkerzen und insbesondere von Glühstiftkerzen ist in EP 1 768 456 A1 dargestellt. Dabei wird ein keramischer Heizkörper als Glühstift eingesetzt, innerhalb dessen Heizdrähte und ein Heizwiderstand angeordnet sind. Einer der Heizdrähte wird von der Umfangsseite des Heizkörpers her elektrisch kontaktiert. Der andere der Heizdrähte wird axial über einen Fortsatz als Anschlusskontakt aus dem Glühstift-förmigen Heizkörper herausgeführt.
  • Eine Schwierigkeit bei bekannten Glühkerzen, insbesondere Glühstiftkerzen aus Siliziumnitrid (Si3N4) besteht jedoch in der elektrischen Kontaktierung der Anschlusskontakte. Beispielsweise werden Glühstiftkerzen aus Siliziumnitrit häufig kontaktiert über eine vergleichsweise empfindliche metallische „Cap-Verbindung”, mittels derer der Anschlusskontakt beispielsweise in Form eines Drahts auf der Keramik gehalten wird. Der Draht wird in ein Gehäuse der Glühkerze hineingeführt und dort mit einem Anschlussbolzen verbunden, beispielsweise durch Verschrauben, Punktschweißen, Verstemmen oder ähnliche Verbindungstechniken. Anschließend wird das Gehäuse mit einer Keramik-Pulverfüllung angefüllt, und die Fixierung zwischen dem Draht und dem Anschlussbolzen wird durch ein Hämmern des Gehäuses verstärkt.
  • Diese Herstellung beinhaltet jedoch in der Praxis eine Vielzahl technischer Herausforderungen. Zum einen ist die Füllung des Gehäuses mit dem Keramikpulver, gefolgt von dem Hämmerprozess, vergleichsweise aufwendig. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass die empfindlichen Heizkörper, beispielsweise Keramikheizkörper, bei dem Hämmerprozess beschädigt werden können.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Es werden daher eine Glühkerze sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Glühkerze vorgeschlagen, welche die Probleme bekannter Glühkerzen und Herstellungsverfahren zumindest teilweise lösen. Die Glühkerze ist insbesondere zum Einsatz in einem Verbrennungsmotor geeignet kann aber auch grundsätzlich für andere Einsatzgebiete verwendet werden.
  • Die Glühkerze umfasst mindestens einen Heizkörper, insbesondere einen Glühstift. Der Heizkörper kann beispielsweise ganz oder teilweise aus einem keramischen Material hergestellt sein, beispielsweise aus Siliziumnitrid (Si3N4). Bezüglich des möglichen Aufbaus des Heizkörpers kann beispielsweise auf den oben beschriebenen Stand der Technik verwiesen werden. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch möglich.
  • Weiterhin umfasst die Glühkerze mindestens ein Gehäuse, beispielsweise ein Gehäuse, welches beispielsweise ganz oder teilweise aus einem metallischen Material, hergestellt sein kann. Das Gehäuse kann den Heizkörper und/oder andere Komponenten der Glühkerze ganz oder teilweise umschließen und kann beispielsweise ganz oder teilweise zylinderförmig ausgestaltet sein.
  • Der Heizkörper weist mindestens einen sich von einem Grundkörper des Heizkörpers aus erstreckenden ersten Anschlusskontakt auf. Beispielsweise kann der Grundkörper, wie oben beschrieben, als Glühstift ausgestaltet sein, beispielsweise als zylindrischer Glühstift. Der Grundkörper kann beispielsweise eine dem Brennraum zuweisende Spitze und ein entgegengesetztes Ende aufweisen. An dem entgegengesetzten Ende kann sich der erste Anschlusskontakt aus dem Grundkörper heraus erstrecken und/oder von dem Grundkörper aus erstrecken, beispielsweise entlang oder parallel zur Achse des Grundkörpers. Der Anschlusskontakt kann sich beispielsweise durch eine Öffnung im Gehäuse in ein Gehäuseinneres hineinerstrecken. Der Anschlusskontakt kann beispielsweise in Form eines Metall-Caps ausgestaltet sein, welches eine Kappe aufweist, die auf einen Pluskontakt und/oder einen anderen elektrischen Kontakt des Heizkörpers aufgeklemmt und/oder aufgelötet sein kann. Der erste Anschlusskontakt selbst kann beispielsweise ganz oder teilweise steif ausgebildet sein, also derart, dass sich dieser zumindest unter Einwirkung zumindest seiner eigenen Gewichtskraft nicht oder nur unwesentlich verformt. Beispielsweise kann der erste Anschlusskontakt in Form eines steifen Drahtes ausgebildet sein und/oder in Form einer Stange.
  • Weiterhin weist die Glühkerze mindestens einen sich zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses erstreckenden zweiten Anschlusskontakt auf. Dieser zweite Anschlusskontakt, welcher beispielsweise als Anschlussbolzen ausgestaltet sein kann, erstreckt sich innerhalb des Gehäuses hin zum Ende des ersten Anschlusskontakts oder bis kurz vor dieses Ende.
  • Weiterhin ist in der Glühkerze innerhalb des Gehäuses mindestens ein Kontaktierungselement mit mindestens einer Öffnung vorgesehen. Unter einem Kontaktierungselement ist dabei ein vorzugsweise getrennt von dem Gehäuse ausgebildetes Element zu verstehen, welches einen elektrischen Kontakt zwischen dem ersten Anschlusskontakt und dem zweiten Anschlusskontakt bereitstellen kann. Dabei kann dieser elektrische Kontakt beispielsweise durch direkte Verbindung zwischen dem ersten Anschlusskontakt und dem zweiten Anschlusskontakt hergestellt werden. Alternativ kann das Kontaktierungselement auch selbst Teil dieses elektrischen Kontaktes sein, so dass ein elektrischer Kontakt vom ersten Anschusskontakt über das Kontaktierungselement selbst hin zum zweiten Anschlusskontakt oder umgekehrt hergestellt wird. Der erste Anschlusskontakt und der zweite Anschlusskontakt werden von gegenüberliegenden Seiten in die Öffnung des Kontaktierungselements eingebracht und elektrisch miteinander verbunden.
  • Das Kontaktierungselement kann mindestens ein auf einer Innenseite des Gehäuses abgestütztes Halteelement umfassen, insbesondere eine Scheibe. Beispielsweise kann das Halteelement von seinem äußeren Umfang her an den inneren Querschnitt des Gehäuses zumindest in einem Abschnitt des Gehäuses angepasst sein, so dass der Außenumfang des Kontaktierungselements direkt oder indirekt und zumindest abschnittsweise auf der Innenseite des Gehäuses aufliegen kann. Alternativ können zwischen dem Kontaktierungselement und der Innenseite des Gehäuses auch weitere Elemente vorgesehen sein, beispielsweise Elemente, welche das Kontaktierungselement fixieren.
  • Das Kontaktierungselement kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass die Öffnung und/oder eine Innenwand der Öffnung elektrisch gegenüber dem Gehäuse isoliert ist. Dementsprechend kann das Kontaktierungselement ganz oder teilweise aus einem isolierenden Material hergestellt sein.
  • Wenn das Kontaktierungselement in Form einer Scheibe ausgestaltet ist, beispielsweise in Form eines Scheiben-förmigen Halteelements, insbesondere in Form einer Kreisscheibe, so kann diese Scheibe beispielsweise einen runden und, vorzugsweise kreisförmigen, und/oder polygonalen, beispielsweise quadratischen, Umfang aufweisen. Beispielsweise kann die Scheibe einen metallischen Rand und/oder elektrisch leitenden Rand aufweisen. Beispielsweise kann der Rand aus mindestens einem metallischen Material gefertigt sein. Die Scheibe kann im Bereich der Öffnung elektrisch leitend ausgestaltet sein. Die Öffnung und der Rand können dabei elektrisch gegeneinander isoliert sein. Allgemein wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine gute elektrische Leitfähigkeit des Randes nicht entscheidend ist, da in der Regel über das Kontaktierungselement selbst kein Strom geleitet wird. Durch die hier vorzugsweise vorgeschlagenen metallischen Ausführung des Randes kann z. B. eine gasdichte Verbindung zwischen dem Kontaktierungselement und dem Gehäuse, beispielsweise einem Stützrohr, realisiert werden, beispielsweise eine gasdichte Verbindung über ein Laserschweißen, ein Einpressen oder ähnliche Prozesse.
  • Das Kontaktierungselement kann weiterhin im Bereich der Öffnung mindestens ein Verbindungselement zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbinden des Kontaktierungselements mit dem ersten Anschlusskontakt und/oder dem zweiten Anschlusskontakt aufweisen. Beispielweise kann dieses Verbindungselement, welches eine mechanische Verbindung herstellt, mindestens ein Gewinde aufweisen. Auch andere Arten der Verbindung sind jedoch grundsätzlich möglich, beispielsweise Klemmverbindungen, Schneid-Klemm-Verbindungen oder ähnliches. Im Falle der Ausgestaltung des Verbindungselements mit mindestens einem Gewinde ist es besonders bevorzugt, wenn der erste Anschlusskontakt und/oder der zweite Anschlusskontakt an ihren Enden ebenfalls ein Gewinde aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann das Gewinde des Verbindungselements auch eine Schneidfunktion aufweisen, welche beim Einschrauben des ersten Anschlusskontakts und/oder des zweiten Anschlusskontakts in diesen Elementen ein Gewinde einschneidet.
  • Wie oben dargestellt, kann der Heizkörper insbesondere mindestens einen keramischen Heizkörper umfassen, beispielsweise einen keramischen Glühstift und/oder einen ein Siliziumnitrid-Material aufweisenden keramischen Heizkörper. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, wenn ein Zwischenraum zwischen dem Kontaktierungselement und dem Heizkörper zumindest teilweise mit einem fluiden Medium gefüllt ist, insbesondere mit Luft. Auch hierdurch kann sich die vorgeschlagene Glühkerze also von bekannten Glühkerzen unterscheiden, bei welchen das Gehäuse zumindest im Bereich der Verbindung zwischen dem ersten Anschlusskontakt und dem zweiten Anschlusskontakt vollständig oder teilweise mit einem Keramikpulver gefüllt ist.
  • Das Gehäuse kann insbesondere ein Stützrohr aufweisen, wobei der Heizkörper zumindest teilweise in das Stützrohr eingebracht ist. Dabei kann eine elektrische Kontaktierung des Heizkörpers über das Stützrohr und über den ersten Anschlusskontakt erfolgen. Beispielsweise kann der erste Anschlusskontakt mit einem Pluspol des Heizkörpers verbunden sein, wobei das Stützrohr umfangseitig des Heizkörpers eine Verbindung zu einem Minuspol des Heizkörpers herstellen kann.
  • Das Stützrohr kann dabei lediglich einen Teil des Gehäuses bilden, oder das Gehäuse kann vollständig als Stützrohr ausgebildet sein. Im ersteren Fall kann das Stützrohr beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass das Gehäuse einen Gehäusekörper aufweist an welchem das Stützrohr über einen Absatz eingesetzt ist. Beispielsweise kann das Stützrohr als Stutzen an dem Gehäusekörper ausgebildet sein, wobei im Bereich des Übergangs zwischen dem Stützrohr und dem Gehäusekörper der Absatz vorgesehen ist, welcher mindestens eine Öffnung zur Durchführung des ersten Anschlusskontakts aufweist. Dabei kann für die Öffnung ein gleichbleibender Stützrohr-Innendurchmesser gewählt werden, d. h. der Durchmesser der Öffnung kann im Wesentlichen dem Durchmesser des Heizkörpers entsprechen. Der Absatz des Stützrohres kann in diesem Fall beispielsweise lediglich in der Außenwand des Gehäuses vorgesehen sein. Alternativ kann das Gehäuse auch einen Gehäusekörper aufweisen, wobei das Stützrohr einstückig und vorzugsweise absatzfrei mit dem Gehäusekörper ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung ist möglich, da aufgrund der Verwendung des Kontaktierungselements ein Hämmern zur Verstärkung der Abstützung der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlusskontakt, wie dies Stand der Technik vorgesehen ist, nicht mehr erforderlich ist, so dass die Gefahr einer Beschädigung des Heizkörpers beim Hämmern nicht besteht. Dementsprechend kann auf ein Stützrohr mit Absatz vollständig verzichtet werden.
  • Neben der vorgeschlagenen Glühkerze in einem oder mehreren der oben dargestellten Ausführungsformen wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Glühkerze vorgeschlagen. Das Verfahren kann insbesondere zur Herstellung einer Glühkerze in einer oder mehreren der oben beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt werden, so dass für mögliche Ausgestaltungen des Verfahrens auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann. Auch die Herstellung anderer Arten von Glühkerzen ist jedoch grundsätzlich möglich. Bei dem Verfahren wird mindestens ein sich von einem Grundkörper des Heizkörpers aus erstreckender erster Anschlusskontakt des Heizkörpers in ein Gehäuse eingeführt und dort in eine Öffnung eines Kontaktierungselements eingebracht. Mindestens ein zweiter Anschlusskontakt wird von einer gegenüberliegenden Seite her in die Öffnung eingebracht, und der erste Anschlusskontakt und zweite Anschlusskontakt werden elektrisch miteinander verbunden. Die Reihenfolge der Einbringung des ersten Anschlusskontakts und des zweiten Anschlusskontakts in die Öffnung ist dabei grundsätzlich beliebig. Die Verbindung kann wiederum ganz oder teilweise über das Kontaktierungselement erfolgen, so dass dieses, neben der Funktion einer mechanischen Fixierung der Enden des ersten Anschlusskontakts und des zweiten Anschlusskontakts relativ zueinander auch eine elektrische Funktion aufweisen kann und/oder unmittelbar an einer elektrischen Verbindung beteiligt sein kann.
  • Die vorgeschlagene Glühkerze und das vorgeschlagene Verfahren weisen gegenüber bekannten Glühkerzen und Herstellungsverfahren zahlreiche Vorteile auf. Insbesondere lässt sich eine robuste, erschütterungsfeste elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem ersten Anschlusskontakt und dem zweiten Anschlusskontakt bewerkstelligen. Eine Gefahr einer Gefährdung des Heizelements beim Herstellen einer derartigen festen Verbindung wird nahezu eliminiert. Zudem lässt sich das Herstellungsverfahren im Vergleich zu bekannten Herstellungsverfahren mit Füllprozessen und anschließenden Hämmerprozessen erheblich einfacher ausgestalten, so dass mehrere Prozessschritte entfallen können und beispielsweise das Gehäuse passgenau auf Maß gefertigt werden kann, ohne weitere Bearbeitung. Keramikschützende Konstruktionen des Gehäuses, insbesondere des Stützrohres, wie beispielsweise Absätze, können dabei entfallen, so dass das Gehäuse insgesamt einfacher und kostengünstiger ausgestaltet werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer dem Stand der Technik entsprechenden Glühkerze.
  • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Modifikation der Glühkerze gemäß 1;
  • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Glühkerze; und
  • 4 ein Ausführungsbeispiel eines Kontaktierungselements.
  • Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein bekanntes Ausführungsbeispiel einer Glühkerze 110 dargestellt, die in diesem Ausführungsfall als Glühstiftkerze 112 ausgebildet ist. Die Glühkerze 110 umfasst einen keramischen Heizkörper 114, welcher beispielsweise ganz oder teilweise als Siliziumnitrid-Keramik ausgeführt sein kann.
  • Weiterhin umfasst die Glühkerze 110 ein Gehäuse 116, beispielsweise in Form eines zylinderförmigen, metallischen Gehäuses. Das Gehäuse 116 umfasst seinerseits einen Gehäusekörper 118 und ein Stützrohr 120, welches an einem Absatz 122 an den Gehäusekörper 118 angesetzt ist. Dabei wird darauf hingewiesen, dass sowohl in 1 als auch in der unten näher beschriebenen 2 die Form des Gehäuses 116 lediglich exemplarisch dargestellt ist. Beispielsweise kann in beiden Figuren das gesamte Gehäuse 116 auch vollständig als Stützrohr 120 ausgestaltet sein. Weiterhin kann in den Ausführungsbeispielen, entgegen der Darstellung in den Zeichnungen, ein Innendurchmesser des Gehäuses 116 beispielsweise auch konstant bleiben. Dennoch kann ein Absatz 122 vorgesehen sein, beispielsweise ein Absatz 122, in welchem zwar der Innendurchmesser des Gehäuses 116 konstant bleibt, wobei jedoch eine Wanddicke des Stützrohres 120 hinter dem Absatz zunimmt.
  • Der Heizkörper 114 weist einen Grundkörper 124 mit einer Si3N4-Keramik auf. Eine Kontaktierung eines Minuspols eines innerhalb des Heizkörpers 114 verlaufenden, in 1 nicht dargestellten Heizelements kann beispielsweise über das Stützrohr 120 erfolgen. Zur Kontaktierung eines Pluspols des Heizkörpers 114 weist der Heizkörper 114 einen ersten Anschlusskontakt 126 auf. Dieser ist im dargestellten Fall als so genanntes Metall-Cap 128 ausgestaltet und umfasst eine Kappe 130, welche auf einen Pluskontakt des Heizkörpers 114 gelötet ist, und einen Draht 132, der im Abschluss spiralförmig ausgestaltet ist.
  • In diesen Draht 132 wird ein zweiter Anschlusskontakt 134 in Form eines Anschlussbolzens 136, welcher an einem dem Draht 132 zuweisenden Ende mit einem Gewinde 138 versehen ist, eingeschraubt (in 1 symbolisch mit der Bezugsziffer 140 bezeichnet).
  • Anschließend wird ein Innenraum des Gehäuses 116 teilweise mit einer Keramik-Pulverfüllung 142 ausgefüllt. Um ein Austreten der Keramik-Pulverfüllung 142 zu verhindern und um den Anschlussbolzen 136 zu lagern, wird der Anschlussbolzen 136 an einem dem Heizkörper 114 abgewandten Ende in einem Dichtring 144 gelagert. Der Anschlussbolzen 136 ragt an dem dem Heizkörper 114 abgewandten Ende des Gehäuses 116 beispielsweise aus dem Gehäuse 116 heraus oder ist auf eine nicht näher dargestellte Weise elektrisch abgeschlossen. Beispielsweise kann der Anschlussbolzen 136 über weitere Verbindungen im Gehäuseinneren in einem nicht dargestellten Stecker enden, beispielsweise einem Rundstecker. Die Pulverfüllung 142 dient zur Fixierung der Verbindung zwischen dem Draht 132 und dem Anschlussbolzen 136. Diese Fixierung wird anschließend durch ein Hämmern des rohrförmigen Gehäusekörpers 118 oder eines Teils desselben, insbesondere des Stützrohrs 120, mit der Keramik-Pulverfüllung 142 verstärkt.
  • Die in 1 dargestellte, bekannte Glühkerze 110 ist hinsichtlich ihrer Herstellung vergleichsweise aufwendig. So sollte insbesondere das Stützrohr 120 vorgesehen werden, welches vom Grundkörper 124 getrennt ausgebildet ist, um eine Schädigung der Keramik des Heizkörpers 114 durch den Hämmerprozess zu vermeiden. Beispielsweise kann das Stützrohr 120 in den Gehäusekörper 118 und/oder andere Teile des Gehäuses 116 eingeschoben sein. Diese keramikschützende Rohrkonstruktion ist aufwendig. Zudem sind die Prozessschritte des Einfüllens der Keramik-Pulverfüllung 142 und des anschließenden Hämmerns selbst möglicherweise fehleranfällig und aufwendig, und die hergestellte Verbindung zwischen dem ersten Anschlusskontakt 126 und dem zweiten Anschlusskontakt 134 kann fehlerbehaftet sein.
  • In 2 ist daher ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Glühkerze 110 dargestellt. Diese Glühkerze 110 entspricht vom Aufbau her zunächst in weiten Teilen dem Aufbau gemäß 1, so dass weitgehend auf die Beschreibung dieser Figur verwiesen werden kann.
  • Erfindungsgemäß weist die Glühkerze 110 in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 jedoch ein Kontaktierungselement 146 auf, welches in diesem Beispiel in Form einer Scheibe 148 ausgestaltet ist. Die Scheibe 148 dient als Halteelement 150 und ist beispielsweise als Kreisscheibe ausgestaltet. An ihrem Umfang ist die Scheibe 150 auf einer Innenseite 152 des Gehäuses 116 abgestützt.
  • Die Scheibe 148 weist eine Öffnung 154 auf. Diese Öffnung muss nicht notwendigerweise durchgehend ausgestaltet sein, sondern kann beispielsweise auch von einer oder beiden Seiten her nicht-durchgehende Sacklochbohrungen umfassen. In die Öffnung 154 können von entgegengesetzten Seiten her der erste Anschlusskontakt 126 und der zweite Anschlusskontakt 134 eingebracht werden.
  • In 4 ist in Draufsicht eine vergrößerte Ansicht der Scheibe 148 dargestellt. Hieraus ist erkennbar, dass die Scheibe 148 im Bereich ihrer Öffnung 154 ein Metall 156 aufweist. Auch umfangsseitig weist die Scheibe 148 im dargestellten Ausführungsbeispiel beispielsweise einen Metallring 158 auf. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch möglich. Wie oben ausgeführt, kann durch den Metallring 158 beispielsweise eine gasdichte Verbindung zwischen dem Kontaktierungselement 146 und dem Gehäuse 116, beispielsweise dem Stützrohr 120, realisiert werden, beispielsweise eine gasdichte Verbindung über ein Laserschweißen, ein Einpressen oder ähnliche Prozesse. Zwischen dem Metall 156 in der Öffnung 154 und dem Metallring 158 kann beispielsweise ein Isolator 160 vorgesehen sein.
  • Das Metall 156 kann grundsätzlich durch ein beliebiges stabiles Material ersetzt werden, wobei, alternativ oder zusätzlich zu einem Metall, andere Materialien eingesetzt werden können. Selbiges gilt für den Metallring 158, welcher als Rahmen dienen kann. Als Isolator und somit als Scheibenmaterial können grundsätzlich beliebige isolierende Materialien eingesetzt werden, beispielsweise Gummi, Kunststoff, Keramik oder ähnliches. Grundsätzlich ist allgemein, wie oben bereits ausgeführt, eine gute elektrische Leitfähigkeit des Kontaktierungselements 146 nicht entscheidend, da in der Regel über das Kontaktierungselement 146 selbst kein Strom geleitet wird.
  • Die Scheibe 148 mit ihrer Öffnung 154 dient zum Stützen des ersten Anschlusskontakts 126, welcher beispielsweise wiederum als Draht 132 ausgestaltet sein kann. Damit auch bei betriebsbedingten Schwingungen eine gute Stützung realisiert werden kann, sollte die Drahtlänge zwischen der Kappe 130 und der Scheibe 148 möglichst kurz gehalten werden. Alternativ oder zusätzlich können jedoch auch weitere Abstützungselemente, beispielsweise weitere Scheiben 148 und/oder Kontaktierungselemente 146, eingesetzt werden.
  • In und/oder an der Öffnung 154 kann sich weiterhin ein Gewinde 162 und/oder eine andere Art von mechanischem Verbindungselement befinden. Wie auch in 1 kann auch in diesem Fall das der Scheibe 148 zuweisende Ende des zweiten Anschlusskontakts 134 mit einem Gewinde 138 ausgestaltet sein, welches in das Gewinde 162 der Scheibe 148 eingeschraubt werden kann. Beispielsweise kann es sich bei diesem Gewinde 162 um ein Metallgewinde handeln. Auf der dem Gewinde 162 gegenüberliegenden Seite führt der Draht 132 des Heizkörpers 114 in die Scheibe 148. Die Position des Grundkörpers 124 des Heizkörpers 114 innerhalb des Stützrohrs 120 kann vor dem Fixieren dieses Grundkörpers 124, beispielsweise vor dem Einlöten, entsprechend den Anforderungen, beispielsweise entsprechend einer gewünschten Vorstehlänge des Heizkörpers 114 in einem Brennraum einer Brennkraftmaschine, gewählt werden.
  • Auf eine Keramik-Pulverfüllung 142 kann in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 verzichtet werden. Ein Zwischenraum 164 zwischen dem Kontaktierungselement 146 und dem Heizkörper 114 beziehungsweise dem Absatz 122 kann beispielsweise mit Luft gefüllt werden.
  • In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Glühkerze 110 dargestellt. Grundsätzlich entspricht der Aufbau dieser Glühkerze 110 dem Aufbau gemäß 2, so dass weitgehend auf die Beschreibung dieser Figur verwiesen werden kann. Allerdings ist in diesem Ausführungsbeispiel das Gehäuse 116 einteilig aufgebaut und weist keine Trennung zwischen einem Stützrohr 120 und einem Gehäusekörper 118 mit einem Absatz 122 auf. Wie oben bereits ausgeführt, ist jedoch diese zweiteilige Ausgestaltung des Gehäuses 116 in den 1 und 2 ebenfalls nicht zwingend, so dass auch in diesen Figuren beispielsweise ein konstanter Innendurchmesser des Gehäuses 116 vorgesehen sein kann, optional kombiniert mit einer Stufung des Außendurchmesser des Gehäuses 116, beispielsweise durch eine Vergrößerung der Wanddicke.
  • So ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ein rein zylinderhülsenförmiges Gehäuse 116 vorgesehen, wobei der beispielsweise luftgefüllte Zwischenraum 164 unmittelbar zwischen dem Kontaktierungselement 146 und dem Heizkörper 114 ausgebildet ist. Wie beschrieben, kann diese Ausgestaltung auch in den 1 und 2 vorgesehen sein. Da nach der Verbauung des Heizkörpers 114 in das Gehäuse 116 und der Kontaktierung des ersten Anschlusskontakts 126 und des zweiten Anschlusskontakts 134 kein Hämmern notwendig ist, kann ein Gehäuse 116 verwendet werden, welches ohne Absatz zwischen Gehäusekörper 118 und Stützrohr 120 ausgebildet ist. Eine Beschädigung des Heizkörpers 114 durch einen Hämmerprozess ist nicht zu befürchten.
  • Eine Position einer Keramik, beispielsweise einer Si3N4-Keramik, des Grundkörpers 124 des Heizkörpers 114 im Stützrohr 120 kann auch in diesem Fall vor dem Einlöten entsprechend den Anforderungen, beispielsweise einer gewünschten Vorstehlänge, gewählt werden. Um allgemein ein flexibleres Verhalten zu ermöglichen, also beispielsweise auch ein Abbiegen des Stützrohrs 120 ohne Beschädigung der Keramik des Heizkörpers 114, sollte das Gehäuse 116 beziehungsweise der Gehäusekörper 118 möglichst hinter der Keramik des Heizkörpers 114 beginnen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1768456 A1 [0002]

Claims (11)

  1. Glühkerze (110), insbesondere zum Einsatz in einem Verbrennungsmotor, umfassend mindestens einen Heizkörper (114) und mindestens ein Gehäuse (116), wobei der Heizkörper (114) mindestens einen sich von einem Grundkörper (124) des Heizkörpers (114) aus in ein Gehäuse (116) erstreckenden ersten Anschlusskontakt (126) aufweist, wobei die Glühkerze (110) weiterhin einen sich zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses (116) erstreckenden zweiten Anschlusskontakt (134) aufweist, wobei innerhalb des Gehäuses (116) mindestens ein Kontaktierungselement (146) mit mindestens einer Öffnung (154) vorgesehen ist, wobei der erste Anschlusskontakt (126) und der zweite Anschlusskontakt (134) von gegenüberliegenden Seiten in die Öffnung (154) eingebracht und elektrisch verbunden sind.
  2. Glühkerze (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Kontaktierungselement (146) mindestens ein auf einer Innenseite (152) des Gehäuses (116) abgestütztes Halteelement (150) umfasst, insbesondere eine Scheibe (148).
  3. Glühkerze (110) einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktierungselement (146) derart ausgestaltet ist, dass die Öffnung (154) elektrisch gegenüber dem Gehäuse (116) isoliert ist.
  4. Glühkerze (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktierungselement (146) in Form einer Scheibe (148) ausgestaltet ist, insbesondere in Form einer Kreisscheibe, wobei die Scheibe (148) einen metallischen Rand (158) und/oder einen elektrisch leitenden Rand (158) aufweist.
  5. Glühkerze (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kontaktierungselement (146) im Bereich der Öffnung (154) mindestens ein Verbindungselement zum formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbinden mit dem ersten Anschlusskontakt (126) und/oder dem zweiten Anschlusskontakt (134) aufweist, insbesondere mindestens ein Gewinde (162).
  6. Glühkerze (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Heizkörper (114) einen keramischen Heizkörper (114), insbesondere einen keramischen Glühstift und/oder einen ein Siliziumnitrid-Material aufweisenden keramischen Heizkörper (114), aufweist.
  7. Glühkerze (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Zwischenraum zwischen dem Kontaktierungselement (146) und dem Heizkörper (114) zumindest teilweise mit einem fluiden Medium gefüllt ist, insbesondere Luft.
  8. Glühkerze (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (116) ein Stützrohr (120) aufweist, wobei der Heizkörper (114) zumindest teilweise in das Stützrohr (120) eingebracht ist, wobei eine elektrische Kontaktierung des Heizkörpers (114) über das Stützrohr (120) und über den ersten Anschlusskontakt (126) erfolgt.
  9. Glühkerze (110) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Gehäuse (116) einen Gehäusekörper (118) aufweist, wobei das Stützrohr (120) einstückig und vorzugsweise absatzfrei mit dem Gehäusekörper (118) ausgebildet ist.
  10. Glühkerze (110) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Anschlusskontakt (134) einen Anschlussbolzen (136) aufweist, wobei der Anschlussbolzen (136) in die Öffnung (154) eingepresst oder eingeschraubt wird.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Glühkerze (110), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein sich von einem Grundkörper (124) eines Heizkörpers (114) aus erstreckender erster Anschlusskontakt (126) des Heizkörpers (114) in ein Gehäuse (116) eingeführt und dort in eine Öffnung (154) eines Kontaktierungselements (146) eingebracht wird, wobei mindestens ein zweiter Anschlusskontakt (134) von einer gegenüberliegenden Seite her in die Öffnung (154) eingebracht wird und wobei der erste Anschlusskontakt (126) und der zweite Anschlusskontakt (134) elektrisch miteinander verbunden werden.
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