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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Glühstiftkerze zum
Vorglühen von Dieselmotoren, bestehend aus einem Hauptkörper,
der zur Verbindung mit dem Zylinderkopf eines Motors einen
Gewindeabschnitt aufweist, und einem rohrförmigen
Hülsenelement, das aus einem ersten Ende des Hauptkörpers
heraussteht, wobei das rohrförmige Hülsenelement an einem
seiner Enden geschlossen ist und einen Wärmewiderstand enthält,
der an einen Kontaktstift angeschlossen ist, der aus einem
zweiten Ende des Hauptkörpers heraussteht.
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Die WO-A-98/04870, die eine derartige Glühstiftkerze
beschreibt, ist nicht vorveröffentlichter Stand der Technik.
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Eine der Schwierigkeiten, mit denen sich die Hersteller von
Glühstiftkerzen befassen müssen, besteht darin, daß sie ein
ziemlich großes Sortiment von Glühkerzen führen müssen, die
sich aufgrund der geometrischen Merkmale und des
Wärmeverhaltens unterscheiden und nötig sind, um zu dem
Motortyp zu passen, an dem sie montiert werden sollen. Einer
der geometrischen Hauptparameter zur Kennzeichnung einer
Glühstiftkerze ist die Länge des Abschnitts des rohrförmigen
Hülsenelementes, das aus dem Hauptkörper heraussteht.
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Glühstiftkerzen können sich auch aufgrund des Vorhandenseins
oder nicht eines ringförmigen Hohlraums voneinander
unterscheiden, der einen Teil des rohrförmigen Hülsenelementes
umgibt und an dem Ende des Hauptkörpers gelegen ist, aus dem
das rohrförmige Hülsenelement heraussteht. Wenn alle anderen
Merkmale gleich sind, macht es ein solcher Hohlraum möglich,
das Wärmeverhalten der Kerze zu variieren.
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Die Notwendigkeit, ein derart großes Sortiment von Kerzen mit
unterschiedlichen geometrischen Parametern und
unterschiedlichen Wärmeeigenschaften zu führen, beinhaltet
erhebliche Schwierigkeiten hinsichtlich des Erhalts von
Nachschub der notwendigen Materialien, Behandlung der Teile und
Organisation des Produktionszyklus.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Glühstiftkerze einer verbesserten Art bereitzustellen, die die
Beseitigung dieser Schwierigkeiten ermöglicht.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst
durch eine Kerze mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Sortiment von
Glühstiftkerzen mit unterschiedlichen geometrischen und
thermischen Merkmalen hergestellt, indem von einem einzigen und
standardisierten Modell einer kompletten Kerze ausgegangen
wird, auf der koaxial mit dem rohrförmigen Element ein
Buchsenstück befestigt ist, dessen Länge in Richtung der
Kerzenachse gemäß der thermischen und geometrischen Merkmale
variiert werden kann, die der Glühstiftkerze erteilt werden
sollen.
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Dank der zuvor genannten Merkmale wird das Sortiment von
Bauteilen, die während der Herstellung der Kerze verarbeitet
werden müssen, erheblich vereinfacht, da es nun möglich wird,
eine einzige und standardisierte Kerze herzustellen, die in der
Folge in Übereinstimmung mit den spezifischen Situationen
individualisiert werden kann, in denen sie eingesetzt werden
soll, indem das besagte zu verwendende Buchsenstück variiert
wird.
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Das Buchsenstück kann entweder eine Innenseite aufweisen, die
direkt mit der Außenfläche des rohrförmigen Hülsenelementes in
Kontakt ist oder alternativ eine zylindrische Innenfläche mit
einem Durchmesser aufweisen, der größer ist als der
Außendurchmesser des rohrförmigen Hülsenelementes, wodurch eine
mit einem Teil des rohrförmigen Hülsenelementes koaxiale
Ringkammer gebildet wird, mit dem Zweck, die Wärmeeigenschaften
der Kerze zu variieren.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
im Verlauf der anschließenden detaillierten Beschreibung
deutlich werden, die mittels eines nicht einschränkenden
Beispiels mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen erfolgt,
wobei:
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Fig. 1 einen Axialschnitt einer Glühstiftkerze
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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Fig. 2a, 2b und 2c ein erstes Beispiel davon zeigen, wie eine
Standard-Glühstiftkerze in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung
individualisiert werden kann; und
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Fig. 3a, 3b, 3c zwei weitere Beispiele davon zeigen, wie
und 4a, 4b und 4c eine Standard-Glühstiftkerze in
Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung individualisiert werden kann.
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Mit Bezug auf Fig. 1 ist eine Glühstiftkerze zum Vorglühen von
Dieselmotoren mit 10 bezeichnet. Die Kerze 10 umfaßt einen
Hauptkörper 12 aus Metall, mit einem Gewindeabschnitt 14, der
zur Befestigung der Kerze 10 in einem Loch (nicht gezeigt) in
dem Zylinderkopf eines Dieselmotors mit innerer Verbrennung
dient. Ein Abschnitt des Kopfes 16 des Hauptkörpers 12 ist
derart geformt, daß er ein vieleckiges Profil aufweist, wie
z. B. ein Sechskant, so daß er mittels eines Bolzenschlüssels
(nicht gezeigt) angezogen werden kann. Der Hauptkörper 12
besitzt eine langgestreckte Form entlang der Längsachse 18 der
Kerze und weist einen mit der Achse 18 koaxialen durchgehenden
Hohlraum 20 auf.
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Der Hauptkörper 12 weist ein erstes Ende 22 auf, aus dem ein
rohrförmiges Hülsenelement 24 heraussteht, das aus einer
Inconel-Legierung gefertigt ist, die in der Lage ist, den hohen
Temperaturen und dem chemischen Angriff der Verbrennungsgase
standzuhalten. Das rohrförmige Hülsenelement 24 enthält einen
spiralförmigen Widerstand 25, dessen erstes Ende an das
geschlossene Ende 26 des rohrförmigen Hülsenelementes 24
angeschweißt ist und dessen zweites Ende mit einem
langgestreckten Kontaktstift 27 elektrisch verbunden ist. Ein
gegenüber hohen Temperaturen widerstandsfähiges Isolierpulver
(beispielsweise Magnesiumoxid) füllt das Volumen in dem
rohrförmigen Hülsenelement 24 und gewährleistet so die
elektrische Isolierung zwischen der Hülse und dem
Widerstand 25. Das rohrförmige Hülsenelement 24 komplett mit
Widerstand 25, Kontaktstift 27 und Isolierpulver, ist in dem
Hohlraum 20 des Hauptkörpers 12 auf eine Weise befestigt, die
an sich bekannt ist. Aus dem anderen Ende 30 des
Hauptkörpers 12 steht ein Endabschnitt 28 des Kontaktstiftes 27
heraus. Der Kontaktstift 27 ist mittels der Isolierbuchsen 32
und 35 sowohl von dem rohrförmigen Hülsenelement 24 als auch
dem Hauptkörper 12 elektrisch isoliert.
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Als Alternative könnte das rohrförmige Hülsenelement 24 auf die
in der europäischen Patentanmeldung Nr. 97 830 307 desselben
Anmelders beschriebene Weise auch als einstückiges Teil des
Hauptkörpers 12 erhalten werden.
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Die Glühstiftkerze in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung ist im wesentlichen gekennzeichnet durch das
Vorhandensein einer Axialverlängerung des Hauptkörpers 12,
bestehend aus einer Isolierbuchse 32, die ein von dem
Hauptkörper 12 getrenntes und unabhängiges Teil bildet. Die
Buchse 32 ist durch ein beliebiges vom Stand der Technik her
bekanntes Mittel an der Kerze 10 befestigt, z. B. durch
Schweißen oder durch Löten, Schrauben etc.. Das Buchsenstück 32
kann am Ende 22 des Hauptkörpers 12 oder an der Außenfläche des
rohrförmigen Hülsenelementes 24 oder der zylindrischen
Außenfläche des Hauptkörpers 12 in der Nähe des Endes 22
befestigt sein, obwohl das Aussehen der Buchse in diesem Fall
anders gestaltet werden muß als in Fig. 1 gezeigt.
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Die Buchse 32 hat den Zweck, die geometrischen Merkmale und das
Wärmeverhalten der Kerze 10 in Übereinstimmung mit den
speziellen Anforderungen des Motors zu variieren, in dem die
Kerze montiert werden soll. Genauer gesagt, die Kerze 10 ohne
die Buchse 32 ist eine Kerze des Standardtyps, bei der die
Länge des Abschnitts des aus dem Hauptkörper 12 herausstehenden
rohrförmigen Hülsenelementes gleich L ist. Die Standardkerze
hat ein derartiges Maß, daß die Länge L die größte von allen
Kerzen ist, die Teil eines gegebenen Produktionssortimentes
sind. Durch Verwendung der Buchse 32 kann die Standardkerze zum
Einsatz mit Motoren angepaßt werden, die eine kürzere Länge des
herausstehenden Abschnitts des rohrförmigen Hülsenelementes 24
verlangen. Wie aus Fig. 2a, 2b und 2c leicht ersichtlich ist,
kann die mit 10a bezeichnete Kerze mit Standardaufbau für
unterschiedliche Einsätze entsprechend angepaßt werden, indem
Buchsenstücke 32 mit unterschiedlichen Axiallängen verwendet
und auf diese Weise entsprechende Verkürzungen der freien Länge
des rohrförmigen Hülsenelementes 24 erhalten werden. In den
durch Fig. 2b und 2c dargestellten Versionen weist die
Buchse 32 eine Innenfläche 34 auf, die mit der Außenfläche des
rohrförmigen Hülsenelementes 24 in Kontakt ist.
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Die durch Fig. 3b und 3c dargestellte Variante zeigt, wie die
Verwendung eines Buchsenstücks 32 zusätzlich zur Veränderung
der geometrischen Merkmale der Kerze auch deren Wärmeverhalten
im Vergleich zu demjenigen der Kerzen 10a und 10b ändern kann,
beispielsweise durch Vorsehen einer Ringkammer 36 zwischen der
Innenfläche des Buchsenstücks 32 und der Außenfläche des
rohrförmigen Hülsenelementes 24. Dies führt Kerzen 10b'
und 10c' mit einem anderen Wärmeverhalten als demjenigean der in
Fig. 2b und 2c gezeigten Kerzen 10b und 10c herbei, wodurch das
Produktionssortiment weiter bereichert wird, das ausgehend von
ein und derselben Standardkerze 10a erhalten werden kann.
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Bezugnehmend auf Fig. 4a, 4b und 4c ist ein weiterer
geometrischer Parameter, der mittels des Buchsenstücks 32 gemäß
der vorliegenden Erfindung variiert werden kann, die Form
und/oder Größe einer Abschlußabschrägung 38, die am unteren
Ende der Buchse 32 vorgesehen ist und dafür gedacht ist, einen
engen Kontakt mit einer ähnlich gestalteten Fläche der
Kerzensitzfläche einzugehen. In diesem Fall kann wiederum eine
Standardkerze 10a verwendet werden, um unterschiedliche
Produkte 10b" und 10c" zu erhalten, die unterschiedliche
Elemente der Produktionspalette für alle Vorhaben und Zwecke
sind.
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Es ist vollkommen klar, daß es durch Kombinieren der
verschiedenen Längen der Buchsen, das Vorhandensein oder nicht
einer Ringkammer zwischen der Buchse und dem rohrförmigen
Hülsenelement und verschiedene Gestaltungsformen der
Abschlußabschrägung möglich wird, ein komplettes
Produktionssortiment mit einem überaus einfachen und
geradlinigen Produktionsverfahren zu verwirklichen, das auf der
Herstellung von lediglich einigen wenigen Standardkerzen
basiert, die erst im allerletzten Stadium des
Produktionsverfahrens durch die Verwendung der Buchsen 32
individualisiert und differenziert werden.