DE4028860C2 - Glühkerze mit eigener Temperatursteuerung - Google Patents
Glühkerze mit eigener TemperatursteuerungInfo
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
- F23Q7/00—Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
- F23Q7/001—Glowing plugs for internal-combustion engines
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Description
Die Erfindung betrifft eine Glühkerze mit eigener Temperatur
steuerung, umfassend ein erstes Widerstandselement als Heiz- oder
Erwärmungselement, ein mit einem Ende des ersten Wider
standselements in Serie geschaltetes zweites Widerstandsele
ment aus einem Material, das einen größeren positiven Wider
standstemperaturkoeffizienten als das erste Widerstandsele
ment aufweist, eine sich lang erstreckende zylinderförmige
Glühkerzenhülse, die die beiden Widerstandselemente umgibt,
und in der diese in ein gemeinsames, in die Hülse gefülltes
hitzebeständiges isolierendes Material eingebettet sind,
wobei die Hülse einen das erste Widerstandselement einbetten
den vorderen Hülsenabschnitt und einen das zweite Wider
standselement einbettenden rückwärtigen Hülsenabschnitt
aufweist, zwischen dem vorderen Hülsenabschnitt und dem
rückwärtigen Hülsenabschnitt ein in Axialrichtung der Hülse
sich erstreckender, einen Zwischenraum zwischen den beiden
Widerstandselementen bildender Spalt vorgesehen ist und die
beiden Widerstandselemente durch geringen Widerstand aufwei
sende elektrische Verbindungsmittel innerhalb des Spalts
miteinander verbunden sind. Die Glühkerze dient als Vorheizkerze
zur Verbesserung der Starteigenschaf
ten eines Dieselmotors.
Bei einer bekannten Glühkerze der genannten Art
(US 45 49 071) dient der Spalt in Kombination mit einem
bestimmten Längenverhältnis sowie mit einem bestimmten Wider
standsverhältnis der beiden Widerstandselemente dazu, die
Glühkerze mit einer Schnellerwärmungsfunktion und einer
Selbsttemperatursättigungsfunktion zu versehen. Obwohl die
Schnellerwärmung und - beim Start des Motors - eine gewünsch
te Sättigungstemperatur zur Vermeidung der Übererwärmung
durch Temperatur-Eigensteuerung der Glühkerze erzielbar sind,
ist es mit dieser Eigensteuerung jedoch nicht möglich, einen
Langzeit-Nachglühbetrieb (10 Minuten oder länger) mit Verrin
gerung der Erwärmungstemperatur zu realisieren. Eine solche
Glühkerze muß für einen Langzeit-Nachglühbetrieb zusätzlich
mit einer besonderen äußeren Beschaltung versehen werden.
Damit ist eine Erhöhung der Anzahl von Schaltungsbauelementen
sowie der Kosten der Gesamteinheit verbunden. Bei einer Glüh
kerze gemäß US 47 33 053 ist eine zusätzliche äußere Strom
steuerung zudem vorgesehen, um zur Schnellerwärmung die Wär
meübertragung von einem in einer verjüngten Glühkerzenspitze
angeordneten ersten Widerstandselement an ein unmittelbar
dahinter angeordnetes zweites PCT-Widerstandselement zu ver
zögern.
Bei gemäß DE 30 35 542 A1 und DE 30 35 291 A1 bekannten Glüh
kerzen, die aus einer Kombination von zwei Arten von Erwär
mungsleitungen oder -Drähten bestehen, wird, um eine Schnell
erwärmungsfunktion zu erreichen, der Durchmesser eines vorde
ren Hülsenendabschnitts, in dem ein Widerstandselement der
vorderen Endseite als Erwärmungsabschnitt eingebettet ist,
klein vorgesehen, um eine geringere Erwärmungskapazität als
die eines rückwärtigen Abschnitts mit größerem Hülsendurch
messer zu erhalten, in den ein einen Steuerabschnitt bilden
des Widerstandselement der rückwärtigen Endseite eingebettet
ist. Die beiden Widerstandselemente erstrecken sich in den
konischen Übergangsbereich zwischen den Hülsenabschnitten
hinein und grenzen unmittelbar aneinander. Bei diesen her
kömmlichen Strukturen kann die Funktion zum Erreichen der
ersten Erwärmungseigenschaft zu einem gewissen Maß erzielt
werden, wobei während eines Anfangszeitabschnitts der Ener
gieerregung dem Widerstandselement an der Vorderendseite eine
große Energie zugeführt wird, um eine vorbestimmte Erwär
mungstemperatur zu erreichen. Zur Steigerung der Schneller
wärmung wird gemäß DE 30 35 542 A1 vorgeschlagen, einen auch
zur Montage dienenden, in den Wickel des Steuerwiderstandes
eingreifenden Zapfen zur Wärmeableitung vorzusehen. Es ist
jedoch nicht möglich, auf befriedigende Weise eine Über
schwing-Funktion zur Verminderung der Erwärmungstemperatur
nach dem Verstreichen eines vorbestimmten Zeitabschnitts und
die Ausführung eines Langzeit-Nachglühens bei Gewährleistung
der Haltbarkeit der Widerstands-Erwärmungsdrähte zu erzielen.
Um ein Langzeit-Nachglühen unter Verwendung nur der Glühkerze
ohne Hinzufügung irgendwelcher Elemente in einer Steuerschal
tung zu erzielen, ist eine der Glühkerze eigene Temperatur
steuerungsfunktion erforderlich, die nicht nur eine das Er
wärmungselement beaufschlagende Energie selbst- oder eigen
steuert, um die Erwärmungseigenschaften beträchtlich zu ver
bessern und an einem Erwärmungsabschnitt eine Überhitzung zu
vermeiden, sondern die zugleich, um Haltbarkeit und Dauerhaf
tigkeit der Erwärmungs-/Heizdrähte oder -leitungen sicherzu
stellen, die Sättigungstemperatur unter eine geeignete Tempe
ratur absenkt und auf dieser Temperatur hält. Die herkömmli
chen Glühkerzen mit den beschriebenen Strukturen können nicht
sämtliche gewünschte Charakteristika und Eigenschaften, näm
lich die vorübergehende oder zeitweilige Erhöhung einer Er
wärmungstemperatur auf eine erforderliche Temperatur und ein
ausreichendes Absenken der Erwärmungstemperatur beim Ver
streichen einer Zeit, in der die Sättigung zu erfolgen hat,
gewährleisten. Daher ist eine große Nachfrage nach einer
Glühkerze mit einem Erwärmungsabschnitt entstanden, der aus
gezeichnete Schnellerwärmungs- und Selbsttemperatursätti
gungseigenschaften aufweisen und hinsichtlich Wärmebeständig
keit höchst zuverlässig sein soll.
Unter Berücksichtigung der beschriebenen Anforderungen liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Glühkerze mit eige
ner Temperatursteuerung zu schaffen, die bei relativ einfa
cher Herstellungs- und Bauweise neben einer Schnellerwär
mungs- und Sättigungsfunktion eine wesentlich verbesserte
Langzeit-Nachglühfunktion gewährleisten soll, wobei ausge
zeichnete Schnellerwärmungs- und Selbst-Temperatur-Sätti
gungseigenschaften und hohe Betriebszuverlässigkeit erreicht
werden sollen.
Die Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen der eingangs
genannten Glühkerze dadurch gelöst, daß der Hülsendurchmesser
des vorderen Hülsenabschnitts kleiner als der Hülsendurchmes
ser des rückwärtigen Hülsenabschnitts ist, der Spalt durch
einen trichterförmig verlaufenden Wand- oder Bodenabschnitt
der Hülse umschlossen ist, über den der vordere Hülsenab
schnitt in den rückwärtigen Hülsenabschnitt übergeht, das
Verhältnis des Durchmessers des rückwärtigen Hülsenabschnit
tes zu dem Durchmesser des vorderen Hülsenabschnitts im Be
reich von 1,3 : 1 bis 2 : 1 liegt und der Spalt größer ist als
zumindest der Hülsendurchmesser des vorderen Hülsenab
schnitts.
Gemäß der erfindungsgemäßen Gestaltung ist die Wärmekapazität
des Mantel-Vorderendabschnitts, in dem das erste Widerstands
element als das Erwärmungs-/Heizelement eingebettet ist, aus
reichend kleiner als die des Mantel-Rückendabschnitts, in dem
das zweite Widerstandselement eingebettet ist, so daß während
eines Anfangszeitabschnitts der Energiebeaufschlagung schnell
Wärme erzeugt wird und damit eine ausgezeichnete Schnell-Er
wärmungsfunktion erreicht ist. Zugleich erfolgt durch den
vorbestimmten Spalt oder Zwischenraum ein korrekter und ge
eigneter Betrieb einer gewünschten Energie-Steuerungsfunktion
des zweiten Widerstandselements als Steuerungsmittel, das in
den Mantel-Rückendabschnitt eingebettet ist, der mit dem Man
tel-Vorderendabschnitt verbunden ist, in den das Heiz-/Erwär
mungselement eingebettet ist. Dadurch ist eine Eigenschaft
oder Kennlinie mit einer Überschwingung bzw. einer überschie
ßenden Erwärmung erzielt, wobei man eine Erwärmungstemperatur
als Sättigungstemperatur erhält, die mit dem Verstreichen von
Zeit ausreichend geringer als eine maximale oder Spitzentem
peratur ist, d. h., daß ein Langzeit-Nachglühen gewährleistet
ist. Derartige Erwärmungseigenschaften und -funktionen erhält
man durch die Glühkerze selbst. Daher entfallen unnötige
Schaltungsbauteile, die Kosten der gesamten Vorerwärmungs
einheit sind verringert und der Glühkerzenaufbau ist beson
ders einfach.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen oder -möglichkeiten
der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der in der
schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
hervor.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die einen schematischen
Aufbau einer gesamten Glühkerze mit eigener Temperatur
steuerung gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 2 zeigt in vergrößerter Schnittansicht einen Haupt
teil einer erfindungsgemäßen Glühkerze;
Fig. 3(A) und 3(B) sind graphische Darstellungen, die
Änderungen in der Erwärmungstemperatur der Vorderend
abschnitte als Funktion der Zeit mit bzw. ohne einem
Zwischenraum/Spalt darstellen;
Fig. 4 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung
der Erwärmungseigenschaften;
Fig. 5(A) und 5(B) sind Schaltbilder, die den Aufbau
von Energieerregungsschaltungen für erfindungsgemäße
Glühkerzen bzw. für Glühkerzen nach dem Stand der Tech
nik zeigen;
Fig. 6 und 7 sind Schnittansichten, die gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel eine Gesamtansicht einer
erfindungsgemäßen Glühkerze bzw. eine vergrößerte
Schnittansicht eines Hauptteils derselben zeigen; und
Fig. 8 stellt eine vergrößerte Schnittansicht eines
weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung dar.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden
anhand der Zeichnung genauer beschrieben.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Glühkerze mit eigener Temperatur
steuerung gemäß einer Ausführungsform der Erfin
dung. Der schematische Aufbau einer mit Bezugszeichen 1
in Fig. 1 bezeichneten Glühkerze wird im folgenden unter
Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben. In Fig. 1 und 2
bezeichnet 2 eine Hülse in Form einer ein Gehäuse bil
denden Hülse, die aus einem wärme-/hitzebeständigen
Metallmaterial wie einem rostfreien Stahl besteht, und 3
ein zylindrisches Kerzengehäuse zum Lagern der Hülse 2
an ihrem vorderen Endabschnitt. Durch eine isolierende
Buchse 4 ist ein Elektrodenstab 5 konzentrisch mit dem
rückwärtigen Endabschnitt des Gehäuses 3 verbunden. Das
Vorderende der Elektrode 5 ist in die Hülse 2 einge
setzt.
Ein erstes schrauben-/wendelförmig verlaufendes Wider
standselement 10, (das im folgenden als erstes Wider
standselement bezeichnet wird,) ist als Heiz- oder Erwär
mungselement in dem inneren Raum des vorderen Endab
schnitts der Hülse 2 entlang deren Axialrichtung angeord
net. Das erste Widerstandselement 10 besteht aus einem
einen elektrischen Widerstand aufweisenden Widerstands
material mit einem kleinen positiven Widerstands-Tempera
turkoeffizienten, z. B. einer Eisen-Chrom- oder Nickel-
Chrom-Legierung. Ein Ende des ersten Widerstandselements
10 ist elektrisch mit dem vorderen Endabschnitt der
Hülse 2 verbunden. Zudem ist ein zweites schrauben- oder
wendelförmig verlaufendes Widerstandselement 11 (das
im folgenden als zweites Widerstandselement bezeichnet
wird) in dem inneren Raum des rückwärtigen Endab
schnitts der Hülse 2 zwischen dem ersten Widerstands
element 10 und dem Elektrodenstab 5 derart angeordnet,
daß es zusammenhängend mit dem ersten Widerstandselement
10 vorgesehen ist. Das zweite Widerstandselement 11
besteht aus einem elektrischen Widerstandsmaterial mit
einem großen positiven Widerstands-Temperaturkoeffizien
ten, z. B. aus einem Material auf Eisenbasis oder aus
Nickel. Mit dieser Anordnung sind das erste Widerstands
element 10 und das zweite Widerstandselement 11 zwischen
der Hülse 2 und dem Elektrodenstab 5 miteinander in
Serie geschaltet. Das erste und das zweite Widerstands
element 10 bzw. 11 sind in ein wärmebeständiges in die
Hülse 2 eingefülltes Material 6 wie Magnesiumoxid (Magne
sia) (MgO) eingebettet.
Das beschriebene zweite Widerstandselement 11 dient
nicht nur als Erwärmungs-/Heizquelle sondern auch als
ein Mittel zur Temperatursteuerung oder -regelung. Das
zweite Widerstandselement 11 als das Mittel der Tempera
tursteuerung kann unmittelbar nach dem Beginn der Ener
gieerregung bzw. der Beaufschlagung mit Energie eine
große Energie liefern, und zwar aufgrund des Umstandes,
daß es während dieses Zeitabschnitts einen kleinen Wider
stand aufweist. Zudem wird, da der Widerstand des zwei
ten Widerstandselements 11 mit dem Ablauf der Energie
beaufschlagungszeit zunimmt, die Energieabgabe entspre
chend reduziert. Dies hat zur Folge, daß die Sättigungs
temperatur der Glühkerze durch diese selbst unter eine
bestimmte Temperatur unterdrückt bleibt, so daß eine
Überhitzung vermieden ist. Eine solche Funktion ist ohne
weiteres von dem Umstand her zu verstehen, daß das
zweite Widerstandselement 11 den großen positiven Wider
stands-Temperaturkoeffizienten aufweist und sein Wider
stand mit Erwärmung durch Energiebeaufschlagung nach und
nach zunimmt. Um mittels des zweiten Widerstandselements
11 eine geeignete und zweckmäßige Steuerung bzw. Rege
lung des Stroms auszuführen, sind das erste Widerstands
element 10 und das zweite Widerstandselement 11 derart
miteinander verbunden, daß ihre schrauben-/wendelförmig
verlaufenden Abschnitte durch einen vorbestimmten Spalt
oder Zwischenraum GAP einander gegenüberliegen. Genauer
beschrieben ist es so, daß der vorbestimmte Spalt zwi
schen den schrauben-/wendelförmig verlaufenden Abschnit
ten ein Zeitintervall für thermische Einflüsse oder
Wirkungen von dem ersten Widerstandselement 10 an das
zweite Widerstandselement 11 gewährleistet. Durch dieses
Zeitintervall ist eine durch das zweite Widerstandsele
ment 11 durchzuführende Stromsteuerung derart verzögert,
daß die Beaufschlagungszeit einer großen Energie an das
erste Widerstandselement 10 verlängert ist, wobei so das
erste Widerstandselement 10 schnell auf Rotglut bzw.
Glühtemperatur erwärmt wird und die Temperatur-Anstiegs
charkteristiken erheblich verbessert sind. Bei dieser
Ausführungsform sind, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich
ist, lineare, geradlinig verlaufende Endabschnitte oder
stücke 10a und 11a, die sich axial von den Enden der
schrauben-/wendelförmig verlaufenden Abschnitte des
ersten und des zweiten Widerstandselements 10 bzw. 11
erstrecken, in einer parallelen Lage oder Ausrichtung zur
Überlappung miteinander gebracht und durch Laser-Schwei
ßung od. dgl. miteinander verbunden, so daß ein Verbin
dungsabschnitt 12 mit einem kleinen Widerstand (dessen
Wert im wesentlichen nahezu null ist) ausgebildet ist.
Bei der Glühkerze 1 des
beschriebenen Aufbaus mit eigener Temperatursteuerung ist gemäß der Erfindung ein Hülsen
durchmesser DR des vorderen Endabschnitts der Hülse 2,
in dem das erste Widerstandselement 10 als Erwärmungs
element eingebettet ist, kleiner gewählt und vorgesehen
als ein Hülsendurchmesser DB des rückwärtigen Endab
schnitts der Hülse 2, in dem das zweite Widerstandsele
ment 11 eingebettet ist. Zudem ist der Spalt GAP zwi
schen dem ersten und dem zweiten Widerstandselement 10
bzw. 11 auf ein größeres Maß als zumindest der Hülsen
durchmesser DR des vorderen Hülsenendabschnitts, in dem
das erste Widerstandselement 10 eingebettet ist festge
legt (GAP < DR), und das Widerstandselement 10 und das
Widerstandselement 11 sind innerhalb des Spalts durch
den Verbindungsabschnitt 12 miteinander verbunden, der
- wie beschrieben - mit einem kleinen Widerstand, der im
wesentlichen bei Null liegt, ausgebildet ist. Bei der
beschriebenen Ausführungsform ist der dem beschriebenen
Spalt entsprechende Abschnitt der Hülse 2 durch einen im
Durchmesser veränderten, trichterförmig verlaufenden
Wand- oder Bodenabschnitt ausgebildet, so daß der vor
dere Endabschnitt mit kleinem Durchmesser mit dem rück
wärtigen Endabschnitt mit großem Durchmesser vereinigt
ist bzw. an diesen anschließt.
Es ist durch Versuche bestätigt worden, wie in Fig. 3A
und 3B dargestellt, daß die oben beschriebenen
Hülsendurchmesser DR und DB erfindungsgemäß so gewählt
werden, daß DB 1.3 DR erfüllt und besonders vorteil
haft ungefähr DB/DR = 1.7 vorgesehen ist. Z.B. wird
dann, wenn der Hülsendurchmesser DB des rückwärtigen
Abschnitts der Hülse 2 mit dem Durchmesser 5
vorgesehen ist, der Hülsendurchmesser DR des vorderen
Hülsenendabschnitts vorzugsweise mit dem
Durchmesser 3 gewählt. In Fig. 3A sind Kennlinien darge
stellt, die erreicht werden, wenn der Spalt GAP 8 mm
beträgt und DB/DR = 1.0, 1.3 und 1.7 beträgt. Es hat
sich herausgestellt, daß bei DB/DR = 1.3 oder größer
eine Kennlinie mit einer Überschwingung bzw. einem über
schießenden Verlauf erzielt wird, und es ist ein optima
les Ergebnis mit DB/DR = 1.7 erreicht worden, was durch
Spitzentemperaturen und im Zusammenhang mit Herstellungs
grenzen stehenden Hülsendurchmessern begründet ist. Es
ist ersichtlich, daß die Schnell-Erwärmungseigenschaft
durch eine Vergrößerung des Verhältnisses weiter verbes
sert werden kann. Eine derartige Vergrößerung des Ver
hältnisses wird jedoch den Durchmesser des vorderen Hül
senendes übermäßig verringern und Herstellungsprobleme
mit sich bringen, d. h., daß der Hülsendurchmesser DR des
vorderen Endabschnitts bei einer Herstellungsgrenze
liegt, die unter Berücksichtigung der geforderten Dicke
der Hülse 2 und des Draht-/Leitungsdurchmessers des
schrauben/-wendelförmigen Widerstandselements 10 durch
ein Verhältnis von ungefähr 2.0 bestimmt ist. Fig. 3B
zeigt eine Kennlinie, die man erhält, wenn zwischen dem
ersten und dem zweiten Widerstandselement 10 und 11 dem
Spalt vorgesehen ist. Wie aus Fig. 3B ersichtlich, kann
mit einem Verhältnis von ca. 1.7 eine Kennlinie mit
einem geringfügig überschießenden bzw. überschwingenden
Verlauf erreicht werden. Die erhaltene Kennlinie ist
aber in der Praxis unzureichend, und folglich wird die
Notwendigkeit und Bedeutung des Spalts GAP bei der Erfin
dung ersichtlich. Das heißt, da die Wärmeübertragung
zwischen dem Widerstandselement 10 und dem Widerstands
element 11 groß ist, daß eine vorbestimmte Energiesteu
erung auf geeignete und zweckmäßige Weise durch eine
einfache Änderung des Hülsendurchmessers DR ausgeführt
werden kann, um die Wärmekapazität zu verringern.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird
die Wärmekapazität des vorderen Endabschnitts der Hülse
2, in dem das erste Widerstandselement 10 als Heizele
ment eingebettet ist, ausreichend kleiner als die des
rückwärtigen Endabschnitts der Hülse 2, in dem das
zweite Widerstandselement 11 als Steuermittel oder
-element eingebettet ist, vorgesehen. Damit ist eine
Erwärmung bis zur Rotglut bzw. Glühtemperatur schnell
verwirklicht, um zu gewährleisten, daß die Glühkerze die
Schnell-Erwärmungsfunktion zeigt, d. h., daß 800°C inner
halb von 5 Sekunden erreicht werden. Zudem ist dadurch
sichergestellt, daß das zweite Widerstandselement 11 als
Steuermittel oder -element, das in den rückwärtigen
Abschnitt der Hülse 2 eingebettet und durch den vorbe
stimmten Spalt mit dem ersten Widerstandselement 10 in
dem vorderen Endabschnitt der Hülse 2 verbunden ist, auf
zweckmäßige und geeignete Weise die gewünschte Energie-
Steuerungs-Funktion durchführt, so daß eine in Fig. 4
dargestellte Kennlinie mit einem überschießenden bzw.
überschwingenden Verlauf erzielt ist, wobei nach dem
Start eines Motors eine Erwärmungstemperatur bei unge
fähr 850°C gesättigt wird. Diese Temperatur ist mit ca.
200°C ausreichend kleiner als eine Spitzentemperatur
von ungefähr 1050°C. Damit ist ein Nachglühen über
einen langen Zeitabschnitt gewährleistet.
Weiterhin ist gemäß der Erfindung, da die oben beschrie
benen Erwärmungseigenschaften durch die Selbststeuerung
nur der Glühkerze 1 erzielt sind, erreicht, daß ein her
kömmliches Relais zum Nachglühen ein Spannungsabfall-
Widerstand od. dgl. Bauteile als nicht benötigte Schal
tungsbauteile entfallen können. Damit sind die Kosten
der gesamten Vorerwärmungseinheit verringert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5A wird im folgenden eine der
Energieerregung dienende Steuerschaltung für die oben
beschriebene Glühkerze 1 beschrieben. Vier Heiz-/Erwär
mungsabschnitte der Glühkerze 1 (GP) sind parallel
geschaltet. Durch ein Relais 21 wird eine Nennspannung
von z. B. 12 V einer Batteriequelle 20 an jeden Erwärmungs
abschnitt angelegt, um zu bewirken, daß jeder Erwärmungs
abschnitt Wärme hervorbringt, so daß die Verbrennungs
kammer oder eine Unterverbrennungskammer eines Diesel
motors vorgewärmt wird, wobei so die Starteigenschaften
des Motors unterstützt werden. Die Glühkerze 1 dient als
Erdungskörper. Unter Bezugnahme auf Fig. 5A bezeichnet
22 einen Motor-Schlüsselschalter; 23 eine Steuereinheit
mit einer Zeitfunktion; 24 einen Kühlwasser-Tempera
tursensor und 25 eine Start-Zeitmessungs-Anzeigeeinheit.
Die Betriebsweisen und Funktionen dieser Bauelemente
sind bekannt, so daß eine detaillierte Beschreibung
derselben entfallen kann.
Aufgrund der Selbst-Temperatur-Steuerungsfunktion gemäß
der erfindungsgemäßen Glühkerze 1 kann die beschriebene
Schaltungsanordnung verwendet werden. Dagegen ist, wie
in Fig. 5B dargestellt, bei einer herkömmlichen Glüh
kerze für die Steuerschaltung eine andere Steuerschal
tung zum Nachglühen zusätzlich mit einem Steuerrelais 26
und einem Spannungsabfall-Widerstand 27 erforderlich. So
ist der Unterschied im Schaltungsaufbau für die erfin
dungsgemäße Glühkerze und die herkömmliche Glühkerze
ohne weiteres ersichtlich.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben be
schriebene Struktur des Ausführungsbeispiels beschränkt.
Form und Aufbau eines jeden Bauelements der Glühkerze 1
können im Rahmen der Erfindung beliebig modifiziert und
geändert werden. Insbesondere ist ein für die Erfindung
geeigneter Glühkerzenaufbau nicht auf die in Fig. 1 und
2 dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Wie aus
Fig. 6 und 7 ersichtlich, kann z. B. ein säulen- oder
zylinderförmiger Stab 30 mit gegenüber dem ersten und
dem zweiten Widerstandselement 10 und 11 größeren Pro
fil-/Querschnittsflächen vorgesehen sein, um die beiden
Widerstandselemente innerhalb des Spalts GAP miteinander
zu verbinden. Der Widerstand des Stabelements 30 mit
derart großen Profil-/Querschnittsflächen kann im wesent
lichen Null sein. Auch können, wie in Fig 8 gezeigt,
die Verbindungsmittel ohne weiteres z. B. in Form eines
Verbindungsstückes oder -abschnitts 31 ausgebildet sein,
den man durch einen längs sich erstreckenden Abschnitt der schrauben-/wendel
förmig verlaufenden Teile der Widerstandselemente 10 und
11 erhält, indem wendelförmige Abschnitte mit kleinerem
Durchmesser gebildet sind und diese ineinander gedreht
bzw. miteinander verwunden und verbunden sind, d. h., daß
die beiden Widerstandselemente 10 und 11 mit einen aus
reichend kleinen Widerstand aufweisenden Verbindungs
mitteln durch den vorbestimmten Spalt miteinander verbun
den sind.
Claims (5)
1. Glühkerze (1) mit eigener Temperatursteuerung,
umfassend ein erstes Widerstandselement (10) als Heil- oder
Erwärmungselement, ein mit einem Ende dem ersten
Widerstandselements (10) in Serie geschaltetes zweites
Widerstandselement (11) aus einem Material, das einen
größeren positiven Widerstandstemperaturkoeffizienten als
das erste Widerstandselement (10) aufweist, eine sich längs
erstreckende zylinderförmige Glühkerzenhülse (2), die die
beiden Widerstandselemente umgibt, und in der diese in ein
gemeinsames, in die Hülse (2) gefülltes hitzebeständiges
isolierendes Material (6) eingebettet sind, wobei die Hülse
(2) einen das erste Widerstandselement (10) einbettenden
vorderen Hülsenabschnitt und einen das zweite Widerstands
element (11) einbettenden rückwärtigen Hülsenabschnitt
aufweist, zwischen dem vorderen Hülsenabschnitt und dem
rückwärtigen Hülsenabschnitt ein in Axialrichtung der Hülse
(2) sich erstreckender, einen Zwischenraum zwischen den
beiden Widerstandselementen (10, 11) bildender Spalt (GAP)
vorgesehen ist und die beiden Widerstandselemente (10, 11)
durch geringen Widerstand aufweisende elektrische Verbin
dungsmittel innerhalb des Spalts (GAP) miteinander
verbunden sind, dadurch gekennzeich
net, daß der Hülsendurchmesser (DR) des vorderen Hülsen
abschnitts kleiner als der Hülsendurchmesser (DB) des rück
wärtigen Hülsenabschnitts ist, der Spalt (GAP) durch einen
trichterförmig verlaufenden Wand- oder Bodenabschnitt der
Hülse (2) umschlossen ist, über den der vordere Hülsenab
schnitt in den rückwärtigen Hülsenabschnitt übergeht, das
Verhältnis des Durchmessers (DB) des rückwärtigen Hülsenab
schnittes zu dem Durchmesser (DR) des vorderen Hülsenab
schnitts im Bereich von 1,3 : 1 bis 2 : 1 liegt und der Spalt
(GAP) größer ist als zumindest der Hülsendurchmesser (DR)
des vorderen Hülsenabschnitts.
2. Glühkerze nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verbindungsmittel
durch Aneinanderschweißung sich jeweils von
einem Ende des ersten bzw. zweiten Widerstandsele
ments (10, 11) sich erstreckender linearer Ab
schnitte (10a, 11a) gebildet sind, wobei die line
aren Abschnitte (10a, 11a) einander überlappen.
3. Glühkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verbindungsmittel
durch einen Stab (30) gebildet
sind, der größere Querschnitts- oder Profilflächen
als das erste und das zweite Widerstandselement (10,
11) aufweist.
4. Glühkerze nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Verbindungsmittel
(12) durch verwundene und fest miteinander verbun
dene schrauben-/wendelförmig verlaufende Abschnitte
(31) gebildet sind, die sich jeweils von einem Ende
des ersten bzw. zweiten Widerstandselements (10, 11)
erstrecken.
5. Glühkerze nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß das erste und zweite
Widerstandselement (10, 11) in Form von schrauben- oder
wendelförmig verlaufenden Teilen ausgebildet
sind und daß die verwundenen und fest miteinander
verbundenen Abschnitte durch ineinander verwundene
oder verdrehte und fest miteinander verbundene
schrauben-/wendelförmig verlaufende Abschnitte
kleinen Durchmessers des ersten und des zweiten
Widerstandselements (10, 11) gebildet sind.
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