DE3035542A1

DE3035542A1 - Gluehstiftkerze fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3035542A1
Application number: DE19803035542
Authority: DE
Inventors: Gerd 7014 Kornwestheim Bäßler; Leo 7050 Waiblingen Steinke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1982-05-06
Also published as: IT8122965V0; FR2490888A1; JPS5787535A

Description

8 . 1980 Zr/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Glühstiftkerze für Brennkraftmaschinen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Glühstiftkerze nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der deutschen Patentanmeldung P 29 35 ^2^ ist schon eine derartige Glühstiftkerze "bekannt, hei der jedoch deshalb zwischen Widerstandsdrahtwsndel und Glührohr häufig Kurzschlüsse auftreten, weil "beim Einschweißen der Widerstandsdrahtwendel im Glührohrboden die Widerstandsdrahtwendel nicht mit dem Anschlußbolzen fluchtet; Ursache dieses Wichtfluchtens ist in dem Verschweißen der dünnen Widerstandsdrahtwendel an mindestens zwei Punkten zu sehen, nämlich in der Schweißung des einen Widerstandsdrahtwendel-Endabschnitts am Anschlußbolzens, am Einschweißen des anderen Widerstandsdrahtwendel-Endabschnitts im Glührohrboden und gegebenenfalls auch noch am Verbindungsschweißen zwischen Widerstandsdrahtwendel-Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers biw". - Materials .

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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß Kurzschlüsse infolge einer nicht nit dem Anschlußbolzen fluchtenden Widerstandsdrahtwendel weitgehend ausgeschlossen sind.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Glühstiftkerze möglich. Besonders vorteilhaft ist es, daß mittels einer Querschnittseinschnürung zwischen Anschlußbolzen und dem erfindungsgemäßen Führungszapfen ein angestrebter Wärmeabfluß eingestellt werden kann.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert; die Figur 1 zeigt einen Längsschnittdurch einen Glühstift-Abschnitt gemäß der Erfindung in vergrößerter Darstellung.

Beschreibung des. Ausführungsbeispieles

Glühstiftkerzen für Brennkraftmaschinen sind seit langem, allgemein bekannt (DE-PS 1 119 598, DE-PS 1 190 25*0; auf eine umfassende Beschreibung derartiger Glühstiftkerzen wurde deshalb verzichtet. Unter den Begriff Glühstiftkerzen fallen aber auch die sogenannten Flammglühstiftkerzen, die zusätzlich eine Kraftstoffzuführung aufweisen und beispielsweise in der DE-PS 1 301 6'3"1 beschrieben sind.

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Der in der Figur dargestellte zündzeitige Abschnitt des Glühstiftes 10 dieser Glühstiftkerze besteht im wesentlichen aus einem Glührohr 11, dem in den Innenraum dieses Glührohres.11 hineinragenden Anschlußbolzen 12, der einerseits am Anschlußbolzen 12 und andererseits am Glührohrboden 13 befestigten Widerstandsdrahtwendel ^h und· der den restlichen Innenraum des Glührohres 11 ausfüllenden, elektrisch isolierenden und Wärme gut leitenden Packung 15·

Das Glührohr 11 besteht aus einem warmfesten und korrosionsbeständigem Material (z.B. eine nickellegierung mit dem Warenzeichen Inconel) und hat eine Wanddicke von 0,5 mm; diese Wanddicke von 0,5 mm wird im wesentlichen in allen Bereichen des Glührohres 11 eingehalten. Während der Glührohrzündabschnitt 11/1 einen Durchmesser von h,5 mm aufweist, besitzt der anschlußseits sich anschliessende Glührohr-Schaft 11/2 einen Außendurchmesser von 6 mm; infolge der im Glührohr-Zündabschnitt 11/1 befindlichen Wärmekapazität findet hier ein sehr schnelles Aufheizen statt. Dieser Glührohr-Zündabschnitt 11/1 ist 8 mm lang, kann jedoch je nach Anwendung zwischen 5 und 15 mm liegen. Zum schnellen Aufheizen dieses Glührohr-Zündabsehnitts 11/1 trägt auch das besonders starke Verdichten der beispielsweise aus Magnesiumoxid bestehenden Packung 15 bei, die hier noch stärker'verdichtet ist als im Bereich des Glührohr-Schaftes 11/2; das Verdichten der Packung 15 erfolgt in bekannter Weise durch Rundhämmern des Glührohres 11.

Der Anschlußbolzen 12, der an seinem anschlußseitigem Endabschnitt mit einer (nicht dargestellten) Stromquelle verbunden ist, hat an seinem in das Glührohr 11 ragenden Endabschnitt einen etwa 6 mm langen ringförmigen Abschnitt, welcher mit Längsnuten 16 versehen ist; diese Längsnuten können beispielsweise durch Riffeln hergestellt sein.

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In einer dieser Längsnuten 16 liegt der in Längsrichtung abgewinkelte Endabschnitt Ik/1 der Widerstandsdrahtwendel 1h. Dieser Widerstandsdrahtwendel-Endabschnitt 1Λ/1 ist durch Schweißen in der Längsnut 16 festgelegt; in bevorzugter Weise wird das Widerstandsschweißverfahren hierfür angewendet, und die Längsnute'n 16 derart bemessen, daß der 0,35 mm dicke, in der Längsnut 16 liegende Draht teilweise aus der Längsnut herausragt. Aufgrund der Vielzahl von Längsnuten 16 auf dem Anschlußbolzen 12 ist praktisch ein beliebiges Einlegen des Widerstandsdrahtwendel-Endabschnitts Ih/] möglich. Die auf dem Umfang des Anschlußbolzens 12 angeordneten Längsnuten 16 können durch Riffeln während der Herstellung des Anschlußbolzens auf einem Drehautomaten erfolgen.

Der Widerstandsdrahtwendel-Endabschnitt 1^/1 gehört mit zum Widerstandsdrahtwendel-Abschnitt 1^/2, der innerhalb des Glührohr-Schaftes 11/2 untergebracht ist und auf dem Anschlußbolzen 12 mittels eines Zentrierzapfens 17 axial angeordnet ist, welcher sich den Längsnuten 16 zündungsseits anschließt. Dieser zweite Widerstandsdrahtwendel-^Abschnitt "\k/2 i'st vorzugsweise als sogenannter Regelwickel ausgebildet, der aus einem Material mit hohen positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten wie z.B. Nickel besteht, einen Innendurchmesser von 3 mm aufweist und 20 Windungen besitzt.

Dem Regelwickel 1^/2 schließt sich zündungsseits ein weiterer Widerstandsdrahtwendel-Abschnitt 1U/3 an, der mit dem Regelwickel iH/2 durch Schweißen verbunden ist und als eigentlicher Heizwickel im Giührohr-Zündabschnitt 11/1 untergebracht ist; dieser Heizwickel lk/3 besteht

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aus einer klassichen Heizleiterlegierung wie z.3. CrAl 2Co hat einen Drahtdurchmesser von 0,35 nun und ist mit seiner, zündungsseitigen Endabschnitt im Glülirohr-Boden 13 eingeschweißt. Der Außendurchmesser dieses Heizwickels 1^/3 ίετ 2 , h mm.

Infolge der Reihenschaltung" von Heizwickel 1^/3 mit dem Regelwickel iU/3 wird hei Stromdurchfluß in bekannter Weise zunächst der Heizwickel 1U/3 schnell aufgeheizt; der Regelwickel iU/2 erhöht mit zunehmender Temperatur seinen Widerstandswert, "begrenzt damit den Stromfluß und verhindert demzufolge eine Überlastung der Widerstandsdrahtwendel 1 h .

Dem Zentrierzapfen 17 schließt sich zündungsseits und koaxial zum Anschlußbolzen 12 ein Führungszapfen 18 an, der einen Durchmesser von 1,7 mm hat und an seinem freien Endabschnitt mit einer Verjüngung 18/1 versehen ist. Der übergang von Zentrierzapfen 17 zum Führungszapfen 18 ist vorzugsweise als Querschnittseinschnürung 18/2 (z.B. als Ringnut oder auch als Längsnut) ausgebildet, welche zur Einstellung des Wärmeabflusses aus dem Führungszapfen 18 in den Anschlußbolzen 12 dienen kann. Der Führungszapfen 18 besitzt zwei Aufgaben: a) Er dient bei der Montage des Glühstiftes 10 als Hilfselement, und zwar dadurch, daß er den Regelwickel ih/2 und den Heizwickel iU/3 koaxial zum Anschlußbolzen 12 ausrichtet und ein koaxiales Einschweißen des zündungsseitigem Endabschnitts vom Heizwickel 1U/3 im Glührohr-Boden 13 erlaubt. Nach dem Einschweißen des Heizwickels it/3 im Glührohr-Boden 13 wird der Anschlußbolzen- 12 in Richtung Anschluß auf das gewünschte Maß zurückgezogen, infolge dessen darm der Regelwickel 1^/2 und der Heizwickel iU/3

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auf richtige Länge und deren einzelne Windungen auf Abstand gereckt werden; bei diesem Zurückziehen des Anschlußtolzsns 12 wird der Führungszapfen 18 aus dem Heizwickel 1Ϊ4-/3
herausgezogen und steht nicht mehr mit ihm in Berührung. Der Innendurchmesser des Regelwickels 1^/2 ist so groß, daß auch er nicht mit dem Führungszapfen 18 in Berührung steht, b) Der "sich in dem -vom Regelwickel iH/2 umgebenen Raum befindende Führun'gszapfen 18 vermag eine bestimmte Wärmemenge vom Regelwickel iU/2 in den Anschlußbolzen 12 abzuleiten und damit ein langsameres Erwärmen des Regel-· wickeis ik/2, zu bewirken; der Führungszapfen 18 ist gemeinsam mit der Querschnittseinschnürung 18/2 ein Mittel, um die Dauer der hohen Erwärmung des Heizwickels .11|/3
zu beeinflussen. Die Verjüngung 18/1 des Führungszapfens 18 dient als Hilfe zum Aufschieben der Widerstandsdrahtwendel \\ auf den Führungszapfen 18.

Um sicherzustellen, daß zwischen der Widerstandsdrahtwendel 1 ^ und dem Führungszapfen 18 kein Kurzschluß auftritt, ist eine nicht dargestellte Elektroisolierung auf dem Führungszapfen 18 zweckmäßig; eine solche Elektroisolierung kann von einer Beschichtung (z.B. Aluminumoxid)vorteilhaft übernommen werden.

Es sei erwähnt, daß ein Führungszapfen 18 auch bei
Glühstiften Anwendung finden kann, bei denen die Widerstandsdrahtwendel 1U aus nur einem Material besteht, z.B. aus einer Wickel-Legierung; gegebenenfalls kann dabei
der Heizwickel einen anderen Querschnitt haben als der
Regelwickel.

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Claims

1-.5. 196C Ir/Hm HT BOSCE GMBK9 7G0 0 STUTTGART 1 Ansprüche

1. Glühstiftkerze für Brennkraftmaschinen mit einem solchen Glühstift, "bei dem im Kohlraum von dessen metallischen, dünnwandigem Glührohr eine im -wesentlichen axial verlaufende Widerstandsdrahtwendel angeordnet ist, die in einer elektrisch isolierenden, Wärme gut leitenden Packung eingebettet ist, seitlichen Abstand vom Glührohr hält, mit ihrem anschlußseitigem Endahschnitt an einem zumeist mit einem Zentrierzapfen versehenen Anschlußbolzen befestigt ist, mit ihrem zündseitigen Endabschnitt im verschlossenen Boden des Glührohrs festgelegt ist, wobei der Innendurchmesser des Glührohr-Zündabschnitts kleiner ist als der Innendurchmesser des Glührohr-Schaftes, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des im Glührohr-Zündabschnitts (11/1) befindlichen, ersten, gereckten Widerstandsdrahtwendel-Abschnitts (1^/3) kleiner ist als der Innendurchmesser des sich anschlußseitig anschließenden zweiten, gereckten Widerstandsdrahtwendel-Abschnitts (1^/2)

und daß außerdem der freie SndaTjschnitt des Anschlußtc^zer-S (12) einen koaxial verlaufenden Führungszapfen (18) besitzt, dessen Durchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des ersten Widerstandsdrahtwendel-Absehnitts (1^/3) ist und welcher' Abstand .vom Innendurchmesser des gereckten zveiten •Widerstandsdrahtwendel-Abschnitts (iif/2) hält.

2. Glühstiftkerse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszapfen (18) an seinem freien Endabschnitt eine Verjüngung (18/1) aufweist.

3. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszapfen (18) des Anschlußbolzens (12) eine Elektroisolierung trägt.

k. Glühstiftkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der im Glührohr-Zündabschnitt (11/1) befindliche erste, einen Heizwickel bildende Abschnitt (it/3) der Widerstandsdrahtwendel (.11+) einen solchen Widerstandstemperaturkoeffizienten hat, welcher von dem des im Glührohr-Schaft (11/2) befindlichen, einen Regelwickel bildenden zweiten Abschnitts (1^/2) der Widerstandsdrahtwendel· (1h) abweicht.

j. Glühstiftkerze nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daS der Heizwickel ('\h/3) einen kleineren Widerstandstemperaturkceffizienten hat als der Regelwickel (1^/2).

6. Glühstif tker z'e nach einem der Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungszapfen (18) des Anschlußbolzens (12) eine Querschnittseinschnürung ( 18/2 ) hat, die vorzugsweise nahe am Übergang zum eigentlichen Anschlußbolzen (12) liegt.

T. Glühstiftkerze, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der zum Anschlußbolzen (12) weisende Widerstandsdrahtwendel-Endabschnitt ( 11+ /2 ) achsparallel zum Anschlußbolzen (12) hin abgewinkelt ist und in einer Längsnut (16) des Anschlußbolzens (12) liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Widerstandsdrahtwendel (Ik) weisende Endabschnitt des Anschlußbolzens (12) mehrere auf dem Umfang angebrachte Längsnuten (i6) hat, in einer von denen der Wiaerstandsdrahtwendel-Endabschnitt (1^/1) festgelegt ist.

8. Glühstiftkerze nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Anschlußbolzen (12) und der Widerstandsdrahtwendel (1^) eine Schweißverbindung ist, vorzugsweise eine Widerstandsschweißverbindung .

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p. Glühstiftkerze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die im Anschlußholzen (12) befindlichen Längsnuten (16) so bemessen sind, daß der in eine dieser Längsnuten (16) eingelegte, noch unverschweißte Endabschnitt (1^/1) der, Widerstandsdrahtwendel OM über den Durchmesser des die Längsnuten (16) tragenden Bereichs des Anschluß^ bolzens (12)· hinausragt.