EP0413147B1 - Sheathed-element glow plug - Google Patents

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Publication number
EP0413147B1
EP0413147B1 EP90113535A EP90113535A EP0413147B1 EP 0413147 B1 EP0413147 B1 EP 0413147B1 EP 90113535 A EP90113535 A EP 90113535A EP 90113535 A EP90113535 A EP 90113535A EP 0413147 B1 EP0413147 B1 EP 0413147B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
glow plug
coil
heating coil
guide pin
control coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP90113535A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0413147A2 (en
EP0413147A3 (en
Inventor
Johannes Locher
Bernhard Dipl.-Ing. Kaczynski
Werner Dipl.-Ing. Teschner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP0413147A2 publication Critical patent/EP0413147A2/en
Publication of EP0413147A3 publication Critical patent/EP0413147A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0413147B1 publication Critical patent/EP0413147B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Definitions

  • the invention relates to a glow plug for arrangement in the combustion chamber of a diesel engine according to the preamble of claim 1.
  • German Patent No. 28 02 625 The basic structure of a glow plug is known from German Patent No. 28 02 625. These are used to improve the cold start behavior and the cold running properties of diesel engines. Some of the injected fuel evaporates on the hot glow plug surface and ignites. The heat released contributes to the initiation of the combustion process.
  • a glow plug consists of a heater connected to a candle housing and designed as a glow plug, inside of which a 2-material resistance coil embedded in an insulating powder is arranged.
  • This resistance coil consists on the one hand of a front heating coil on the combustion chamber side with constant resistance and a control coil connected in series therewith with a high positive resistance-temperature coefficient (PTC) for temperature control or temperature limitation of the heating coil.
  • PTC positive resistance-temperature coefficient
  • the connection-side end of the control coil is connected to a connection bolt which is passed through the candle housing and is used for power supply.
  • the end of the heating coil on the combustion chamber side is welded to the tip of the glow tube.
  • the heating coil has the task of heating the Glow tube tip, whereby a glow plug temperature of about 850 to 900 ° C is achieved after usual preheating times of 5 to 10 s.
  • a glow plug temperature of about 850 to 900 ° C is achieved after usual preheating times of 5 to 10 s.
  • the variable resistance of the control coil increases with increasing temperature, so that a current limitation for the heating coil occurs.
  • the glow plug is quickly heated to the temperature required for the start, but without exceeding the maximum permissible temperature.
  • the insulating powder arranged in the glow tube generally magnesium oxide, serves as a good heat conductor to transfer the heat from the heating coil to the glow tube, but also as an electrical insulator between the individual turns of the resistance coils and between the resistance coils and the glow tube.
  • the heating and control filaments are each wound and in a separate operation then mostly welded at their connection point by laser beam.
  • This 2-component incandescent filament is then pushed onto a centering piece on the connecting bolt and the upper connecting lug is hot caulked or welded in a notch.
  • the connecting bolt with the filament attached to it is then inserted into the glow tube and the front end of the heating filament on the combustion chamber side is welded to the tip of the glow tube.
  • the 2-component filament apart the filament is stretched to a certain extent and then the glow tube is filled with ceramic insulating powder.
  • the connection-side end of the glow tube is then closed with an insulating and sealing ring.
  • the diameter of the glow plug is reduced by means of a hammering process in a hammering machine, the outer diameter of the glow tube being reduced, for example, from 7.5 to 6 mm.
  • This reduction in diameter likewise results in the linear expansion of the glow tube and thus also of the filaments; the diameter of the filament wire is increased due to the hammering process, which leads to a reduction in the electrical resistance of the resistance wire.
  • a glow plug with a thin-walled metallic glow tube and with a series connection of heating and control coil embedded in insulating powder is known.
  • the connecting bolt is provided at its free end with a guide pin. With a corresponding design, this guide pin can influence the heating of the control part.
  • the glow plug according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage over the known arrangement that that the originally one-piece guide pin, which extends from the connecting pin to at least the area of the heating coil, serves as a connecting piece until the process of hammering or reducing the diameter of the glow pin, but is then separated from the connecting pin in this process by means of a predetermined breaking point.
  • the heating coil can be supported on the guide pin without any problems and the entire 2-component coil, after carrying out the separation of the guide pin at the predetermined breaking point, can follow the linear expansion of the glow plug unhindered.
  • the guide pin can hereby also be made of metal, since the electrical connection is separated by the predetermined breaking point.
  • the control coil is accordingly fastened in its connection-side area to the connection bolt and is held by means of the guide pin up to the heating coil, which is also attached to the end of the guide pin.
  • the 2-fabric coil can be preassembled very precisely and the stretching process of the heating coil can be carried out exactly, ie it maintains the desired position during the entire manufacturing process up to the hammering process.
  • the guide pin is only separated at the predetermined breaking point during the hammering or reducing process, so that the direct electrical connection between the connecting bolt and the heating coil is interrupted.
  • the separation by means of a predetermined breaking point has the advantage that an unimpeded length expansion of the 2-component helix fastened or articulated on the guide pin can take place during the hammering process or reducing process.
  • connection-side end of the heating coil is provided on a screw thread on the intermediate piece of the guide pin, the control coil also being screwable onto the intermediate piece with its end on the combustion chamber side.
  • This screwing process allows the number of turns screwed on to be varied, which leads to the resistance being adjustable. In this way, after the reduction process has been carried out, the 2-component helix can be precisely measured by subsequently changing the screwed-on turns to change the resistance.
  • the intermediate piece can also be produced from a material with low thermal conductivity in order to reduce the temperature influence of the heating coil on the control coil in the transition area between the heating coil and control coil.
  • a material with low thermal conductivity in order to reduce the temperature influence of the heating coil on the control coil in the transition area between the heating coil and control coil.
  • the heating coil is also guided in its entire length range, which can be done by appropriately designing the intermediate piece. In order to avoid a short circuit between the turns, but nevertheless to enable the heating coil to be wound directly onto such an extended intermediate piece, this must consist of insulating ceramic material. But it can also be used on a metal guide pin, a heating coil made of a so-called jacket heating conductor, which has an insulated jacket around the resistance wire.
  • the predetermined breaking point of the originally one-piece guide pin is expediently arranged shortly before the intermediate piece between the heating coil and control coil.
  • the intermediate piece with its preferably larger outer diameter is separated from the guide pin adjoining on the connection side, so that even a slight tilting or twisting of the intermediate piece as a result of the hammer process cannot lead to a short circuit with the guide pin.
  • a guide pin 12 is provided according to the invention, which serves as a connecting piece between the connecting bolt 9 and an intermediate piece 13 arranged at the end of the guide pin 12.
  • This guide pin 12 is in its original form (shown) and is only separated into two longitudinal areas on the occasion of the assembly of the glow plug 1 or the glow pin 3, as will be explained later in the description.
  • the connecting pin 9 with the attached, one-piece guide pin 12 and the adjoining intermediate piece 13 forms a structural unit, which is made entirely of metal in the embodiment of FIGS. 1 and 2.
  • connection-side end of the guide pin 12 is connected at the combustion chamber-side end of the connection bolt 9 to a section 14 which is a indicated thread 15 carries; the control coil 8 can be screwed onto this thread 15 with its connection-side end section (see FIGS. 1 and 2).
  • section 14 can also be provided with an annular groove 16, in which end 17 of control coil 8 can engage in a form-fitting manner.
  • end of the control coil can also be welded, caulked or otherwise connected to this section 14.
  • the intermediate piece 13 consists of an upper section 18, which forms the counterpart to section 14, is constructed approximately the same and has the same function.
  • a thread 19 is also provided for screwing on the end of the control coil 8 on the combustion chamber side. 2, this threaded section 18 is not provided; the connection between control coil 8 and heating coil 7 takes place instead at the indicated connection point 20 by means of welding.
  • the intermediate piece 13 shown in FIG. 1 has in its central region a collar 21 which serves as a separation point between the control coil 8 lying above and the heating coil 7 lying below it.
  • this collar can consist of a material with very low thermal conductivity in order to form a heat sink between the heating coil and the control coil.
  • it must be ensured that there is an electrical connection between the control coil 8 and the heating coil 7. If the intermediate piece 13 is made entirely of metal, the electrical connection is established in this way alone.
  • the intermediate piece 13 has a further section 22, onto which the connection end of the heating coil 7 can be screwed.
  • the heating coil 7 and the control coil 8 can their respective ends to be screwed onto the threaded sections 14, 18, 22 may be reduced in their outer diameter in order to obtain a defined counterpart to the screw-on thread. This reduced screwing end of the heating coil on the threaded section 22 is shown in FIG. 2 with reference number 23.
  • the threaded sections 14, 18, 22 in Fig. 1 serve on the one hand for easy connection of the control coil or heating coil with the corresponding socket and also have the task of achieving a variable connection length. The further you screw the ends of the heating coil or control coil onto the threaded connections, the shorter the remaining length of the respective coil. This allows the total resistance of the two coils to be varied and adjusted.
  • the original, still one-piece guide pin 12 has a predetermined breaking point 24, which is produced by constricting the guide pin to a smaller diameter.
  • This predetermined breaking point 24 breaks during the subsequent reduction of the diameter of the glow plug in the so-called reducing process or hammering process of the glow tube.
  • the 2-component filament in the glow tube is precisely embedded in the ceramic insulating powder 6 and thus precisely fixed in its position.
  • the opening of the predetermined breaking point 24 then causes an electrical separation of the upper region 25 from the lower region 26 of the guide pin 12.
  • the heating coil is thus electrically connected to the control coil only via the welding connection point 20 (FIG. 2) or via the metal intermediate piece 13 ( Fig. 1) connected.
  • the guide pin 12 ' consists of metal or a ceramic material, e.g. B. Magnesium oxide.
  • the lower intermediate piece 13 ' consists of ceramic material, i.e. H. a material with low thermal conductivity and high electrical insulation.
  • the connection-side end 27 of the guide pin 12 ' is fixed in the ceramic version in a bore 28 of the connecting bolt 9 by gluing or the like.
  • the connection to the connecting pin 9 can be made by a press fit in the bore 28, welding, caulking or the like; Connecting bolts 9 and guide pin 12 'can also be made in one piece.
  • the control coil 8 can also be screwed onto a threaded section 14 in FIG. 3 in order to obtain a variation in the coil resistance by changing the screwing depth.
  • the intermediate piece 13 'made of ceramic material is used in its connection-side end area 29 for receiving the combustion chamber-side end of the control coil 8 and in its combustion-chamber end area 30 for fastening the connection-side end of the heating coil 7. Since the intermediate piece 13' is electrically non-conductive, the two The ends of the control coil and the heating coil are connected to one another via a weld 31.
  • the control coil 8 and the heating coil 7 are wound tightly on the intermediate piece 13 'and, if necessary, glued on, but can also have some play with the intermediate piece 13'.
  • the intermediate piece 13 'can also have a type of thread shape for receiving the two coil ends. Because of the low thermal conductivity, it serves as a heat sink between the heating coil and control coil, ie the heat transfer is greatly reduced in this area, so that the control coil, if desired, only reacts late to the heating process of the heating coil. Nevertheless, the intermediate piece 13 'can perform the task of precise guidance, as is the case in the exemplary embodiment Fig. 1 is described.
  • the predetermined breaking point 24 at the end of the guide pin 12 on the combustion chamber side is not as important as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, since an electrical connection is not established through this guide pin or the intermediate piece 13 '. Nevertheless, the predetermined breaking point is advantageous because the length of the heating coil with control coil can continue unimpeded when the diameter of the glow plug is reduced.
  • the intermediate piece 13 could in principle be the same as the embodiment of FIG. 3, with the additional feature that the intermediate piece 13 'continues as a guide pin 32 with a cone 33 into the tip of the glow plug 3 in the glow tube 4.
  • This guide pin must then also be made of ceramic material, i.e. H. electrically non-conductive, be made to avoid a short circuit between the turns of the heating coil 7. However, it serves as a guide for the heating coil as a whole, with more precise ironing of the heating coil being able to be maintained during the ironing process.
  • the ceramic guide pin 32 is connected in its connection-side end to the intermediate piece 13 or 13 ', which intermediate piece can be made of both metal and ceramic and also - as described above - has a threaded section 18 for the combustion chamber-side end of the control coil 8 .
  • the intermediate piece 13 ' can, however, as described in FIG. 3, consist entirely of ceramic material.
  • the guide pin 12, 12 'in FIG. 4 is designed in a metallic or ceramic embodiment - as described.
  • the connecting bolt 9 connected to the guide pin 12, 12 'in turn has a threaded section 14 for the connection-side end of the control coil 8.
  • the control coil 8 and the heating coil 7 are connected via a weld 31.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment shown and described.
  • a variation of the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 is conceivable, i. H.
  • the attachment of the heating coil and control coil to the respective intermediate piece 13, 13 'or the control coil to the connecting bolt 9 can be in the form of a threaded section or in the form of a weld.
  • the screw-in depth of the coils and thus the total resistance can be adjusted by turning the connecting bolt, if necessary also partially with the 2-component coil already welded in the glow tube.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Glühstiftkerze zur Anordnung im Verbrennungsraum einer Dieselbrennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a glow plug for arrangement in the combustion chamber of a diesel engine according to the preamble of claim 1.

Aus der deutschen Patentschrift Nr. 28 02 625 ist der prinzipielle Aufbau einer Glühstiftkerze bekannt geworden. Diese werden zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens sowie der Kaltlaufeigenschaften von Dieselmotoren eingesetzt. An der heißen Glühstiftoberfläche verdampft ein Teil des eingespritzten Kraftstoffes und entzündet sich. Die freiwerdende Wärme trägt zur Einleitung des Verbrennungsprozesses bei.The basic structure of a glow plug is known from German Patent No. 28 02 625. These are used to improve the cold start behavior and the cold running properties of diesel engines. Some of the injected fuel evaporates on the hot glow plug surface and ignites. The heat released contributes to the initiation of the combustion process.

Eine Glühkerze besteht aus einem mit einem Kerzengehäuse verbundenen, als Glühstift ausgebildeten Heizkörper, in dessen Inneren eine in einem Isolierpulver eingebettete 2-Stoff-Widerstandswendel angeordnet ist. Diese Widerstandswendel beseht zum einen aus einer vorderen, brennraumseitigen Heizwendel mit konstantem Widerstand und einer hiermit in Reihe geschalteten Regelwendel mit einem hohen positiven Widerstands-Temperatur-Koeffizienten (PTC) zur Temperaturregelung bzw. Temperaturbegrenzung der Heizwendel. Das anschlußseitige Ende der Regelwendel ist mit einem Anschlußbolzen verbunden, der durch das Kerzengehäuse hindurchgeführt ist und zur Stromzuführung dient. Das brennraumseitige Ende der Heizwendel ist mit der Spitze des Glührohrs verschweißt. Die Heizwendel hat die Aufgabe, eine möglichst rasche Aufheizung der Glührohrspitze vorzunehmen, wobei nach üblichen Vorglühzeiten von 5 bis 10 s eine Glühstifttemperatur von ca. 850 bis 900°C erzielt wird. Um eine Überhitzung und damit eine Zerstörung sowohl der Heizwendel als auch des gesamten Glühstiftes zu vermeiden, erhöht sich der variable Widerstand der Regelwendel mit wachsender Temperatur, so daß eine Strombegrenzung für die Heizwendel eintritt. Durch geeignete Auslegung und Dimensionierung von Heiz- und Regelwendel wird die Glühstiftkerze schnell auf die für den Start erforderliche Temperatur erwärmt, ohne jedoch die noch zulässige Höchsttemperatur zu überschreiten. Dabei dient das im Glührohr angeordnete Isolierpulver, im allgemeinen Magnesiumoxyd, als guter Wärmeleiter, um die Wärme von der Heizwendel auf das Glührohr zu übertragen, aber auch als elektrischer Isolator zwischen den einzelnen Windungen der Widerstandswendeln und zwischen den Widerstandswendeln und dem Glührohr.A glow plug consists of a heater connected to a candle housing and designed as a glow plug, inside of which a 2-material resistance coil embedded in an insulating powder is arranged. This resistance coil consists on the one hand of a front heating coil on the combustion chamber side with constant resistance and a control coil connected in series therewith with a high positive resistance-temperature coefficient (PTC) for temperature control or temperature limitation of the heating coil. The connection-side end of the control coil is connected to a connection bolt which is passed through the candle housing and is used for power supply. The end of the heating coil on the combustion chamber side is welded to the tip of the glow tube. The heating coil has the task of heating the Glow tube tip, whereby a glow plug temperature of about 850 to 900 ° C is achieved after usual preheating times of 5 to 10 s. In order to avoid overheating and thus destruction of both the heating coil and the entire glow plug, the variable resistance of the control coil increases with increasing temperature, so that a current limitation for the heating coil occurs. By suitable design and dimensioning of the heating and control coil, the glow plug is quickly heated to the temperature required for the start, but without exceeding the maximum permissible temperature. The insulating powder arranged in the glow tube, generally magnesium oxide, serves as a good heat conductor to transfer the heat from the heating coil to the glow tube, but also as an electrical insulator between the individual turns of the resistance coils and between the resistance coils and the glow tube.

Bei üblichen 12-Volt-Glühstiftkerzen mit einer sogenannten 2-Stoff-Wendel (Heizwendel und Regelwendel) weisen diese einen bestimmten Drahtdurchmesser auf, der, im Zusammenhang mit der Länge des Drahtes, den Widerstand der Wendeln bestimmt. Der Drahtdurchmesser der noch nicht in den Glühstift eingebauten Heizwendel weist beispielsweise einen Wert von ungefähr 0,5 mm und der Regelwendel einen Wert von ungefähr 0,4 mm auf. Diese Drahtstärken sind an sich ausreichend, um die 2-Stoff-Wendel bei der Montage außerhalb und innerhalb des Glührohrs hinreichend gut handhaben zu können. Diese Handhabung muß jedoch äußerst präzise und feinfühlig mit hohem manuellem und technischem Aufwand erfolgen, um keine fehlerhaften Glühstiftkerzen zu erzeugen. Fehler können insbesondere durch Kurzschluß mit der Glührohrwandung, durch Windungskurzschluß oder Wendellagefehler eintreten. Insbesondere können derartige dünne Drähte bei unsachgemäßer Handhabung verbogen werden.In conventional 12-volt glow plugs with a so-called 2-component filament (heating filament and control filament), these have a specific wire diameter, which, in connection with the length of the wire, determines the resistance of the filaments. The wire diameter of the heating coil not yet installed in the glow plug has a value of approximately 0.5 mm, for example, and the control coil has a value of approximately 0.4 mm. These wire thicknesses are in themselves sufficient to be able to handle the 2-component filament sufficiently well during assembly outside and inside the glow tube. However, this handling must be extremely precise and sensitive with high manual and technical effort in order not to produce faulty glow plugs. Errors can occur, in particular, due to a short circuit with the glow tube wall, a short circuit in the winding, or a wrong turn position. In particular, such thin wires can be bent if handled improperly.

Bei der üblichen Herstellung der Glühstiftkerze werden die Heiz- und die Regelwendel jeweils in einem separaten Arbeitsgang gewickelt und dann an ihrer Verbindungsstelle meist durch Laserstrahl verschweißt. Diese 2-Stoff-Glühwendel wird dann auf ein Zentrierstück am Anschlußbolzen aufgeschoben und die obere Anschlußfahne in einer Kerbe heiß verstemmt oder angeschweißt. Der Anschlußbolzen mit der daran befestigten Glühwendel wird dann in das Glührohr eingeführt und das brennraumseitige vordere Ende der Heizwendel mit der Glührohrspitze verschweißt. Durch Auseinanderziehen der 2-Stoff-Wendel erfolgt eine Streckung der Wendel in bestimmten Maßen und danach der Auffüllvorgang des Glührohres mit keramischem Isolierpulver. Das anschlußseitige Ende des Glührohres wird dann mit einem Isolier- und Dichtring verschlossen.In the usual manufacture of the glow plug, the heating and control filaments are each wound and in a separate operation then mostly welded at their connection point by laser beam. This 2-component incandescent filament is then pushed onto a centering piece on the connecting bolt and the upper connecting lug is hot caulked or welded in a notch. The connecting bolt with the filament attached to it is then inserted into the glow tube and the front end of the heating filament on the combustion chamber side is welded to the tip of the glow tube. By pulling the 2-component filament apart, the filament is stretched to a certain extent and then the glow tube is filled with ceramic insulating powder. The connection-side end of the glow tube is then closed with an insulating and sealing ring.

Um das Isolierpulver im Glührohr zu verdichten, wird ein sogenanntes Reduzieren des Durchmessers des Glühstiftes mittels eines Hämmervorgangs in einer Hämmermaschine vorgenommen, wobei der Außendurchmesser des Glührohrs beispielsweise von 7,5 auf 6 mm verringert wird. Diese Durchmesserreduzierung hat gleichermaßen eine Längenausdehnung des Glührohres und damit auch der Wendeln zur Folge; der Durchmesser des Wendeldrahtes wird infolge des Hämmervorganges vergrößert, was zu einer Verringerung des elektrischen Widerstandes des Widerstandsdrahtes führt.In order to compress the insulating powder in the glow tube, the diameter of the glow plug is reduced by means of a hammering process in a hammering machine, the outer diameter of the glow tube being reduced, for example, from 7.5 to 6 mm. This reduction in diameter likewise results in the linear expansion of the glow tube and thus also of the filaments; the diameter of the filament wire is increased due to the hammering process, which leads to a reduction in the electrical resistance of the resistance wire.

Es erscheint selbstredend, daß ein derartiger Fertigungsprozeß mit großen Toleranzen bei den technischen Daten der Glühstiftkerze verbunden sein kann. Das Einführen der 2-Stoff-Wendel, der Streckvorgang, der Pulvereinfüllvorgang sowie der anschließende Hämmervorgang beeinflussen letztlich die Geometrie der einzelnen Glühstiftkerzenbestandteile derart, daß die Kerze unterschiedliche technische Daten aufweisen kann.It goes without saying that such a manufacturing process can be associated with large tolerances in the technical data of the glow plug. The introduction of the 2-component filament, the stretching process, the powder filling process and the subsequent hammering process ultimately influence the geometry of the individual glow plug components so that the candle can have different technical data.

Aus der US-A-4 476 378 ist eine Glühstiftkerze bekannt geworden, bei welcher die Heiz- und die Regelwendel auf einem Führungsstift aus Keramik aufgebracht sind, um sie in ihrer Lage zu fixieren. Die Verwendung dieses Führungsstiftes dient insbesondere auch zur Erleichterung der Montage, d. h. der Einführung der 2-Stoff-Wendel in das Glührohr. In dieser Druckschrift ist weiterhin vorgesehen, daß zwischen der Heizwendel und der Regelwendel ein Zwischenteil vorgesehen ist, welches den Wärmetransport von der Heizwendel zur Regelwendel herabsetzt, so daß die Regelwendel erst verzögert erhitzt wird und damit ihren Widerstand erhöht, der die Heizleistung der Heizwendel zurückregelt.From US-A-4 476 378 a glow plug has become known, in which the heating and control filaments are applied to a ceramic guide pin in order to fix them in position. The usage this guide pin also serves in particular to facilitate assembly, ie the introduction of the 2-component filament into the glow tube. In this document it is further provided that an intermediate part is provided between the heating coil and the control coil, which reduces the heat transfer from the heating coil to the control coil, so that the control coil is heated only after a delay and thus increases its resistance, which regulates the heating output of the heating coil.

Des weiteren ist aus der FR-A-2490 888 eine Glühstiftkerze mit einem dünnwandigen metallischen Glührohr und mit einer in Isolierpulver eingebetteten Reihenschaltung aus Heiz- und Regelwendel bekannt. Zur Montage der Reihenschaltung aus Heiz- und Regelwendel mit dem Anschlußbolzen ist der Anschlußbolzen an seinem freien Ende mit einem Führungszapfen versehen. Dieser Führungszapfen kann bei entsprechender Gestaltung Einfluß auf die Erwärmung des Regelteils nehmen.Furthermore, from FR-A-2490 888 a glow plug with a thin-walled metallic glow tube and with a series connection of heating and control coil embedded in insulating powder is known. To assemble the series connection of heating and control coil with the connecting bolt, the connecting bolt is provided at its free end with a guide pin. With a corresponding design, this guide pin can influence the heating of the control part.

Diese bekannte Anordnung mit der Verwendung eines keramischen Führungsstiftes für die 2-Stoff-Wendel hat zwar den Vorteil, daß eine exakte und gute Führung, insbesonder auch bei der Montage, erreicht werden kann. Sie hat jedoch den Nachteil, daß der Führungsstift zum einen stets aus Keramik bestehen muß, um die Isolation zwischen der Heizwendel und der Regelwenden sowie den einzelnen Windungen untereinander zu erzielen. Die Führung wird durch die Abstützung der Wendeln an dem Keramikstift, insbesondere auch am Zwischenstück zwischen der Heizwendel und der Regelwendel erzielt. Beim Hämmervorgang, d. h. beim Reduzieren des Durchmessers des Glünstiftes, kann eine Längenanpassung der Wendeln deshalb nur bedingt erfolgen.This known arrangement with the use of a ceramic guide pin for the 2-component helix has the advantage that exact and good guidance, especially during assembly, can be achieved. However, it has the disadvantage that the guide pin must always consist of ceramic on the one hand in order to achieve the insulation between the heating coil and the control coils as well as the individual turns. The guidance is achieved by supporting the coils on the ceramic pin, in particular also on the intermediate piece between the heating coil and the control coil. In the hammering process, i.e. H. when reducing the diameter of the glass pin, the length of the coils can therefore only be adjusted to a limited extent.

Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber der bekannten Anordnung den Vorteil, daß der vom Anschlußbolzen bis wenigstens in den Bereich der Heizwendel reichende ursprünglich einteilige Führungsstift als Verbindungsstück bis zum Vorgang des Hämmerprozesses bzw. des Reduzierens des Durchmessers des Glühstiftes dient, aber bei diesem Prozeß dann mittels einer Sollbruchstelle vom Anschlußbolzen getrennt wird. Hierdurch kann sich die Heizwendel problemlos an dem Führungsstift abstützen und die gesamte 2-Stoff-Wendel, nach Durchführung der Trennung des Führungsstifes an der Sollbruchstelle, die Längenausdehnung des Glühstiftes ungehindert mitvollziehen. Insbesondere kann hierdurch der Führungsstift auch aus Metall hergestellt werden, da eine Auftrennung der elektrischen Verbindung durch die Sollbruchstelle hergestellt wird. Die Regelwendel ist demnach in ihrem anschlußseitigen Bereich an dem Anschlußbolzen befestigt und wird mittels des Führungsstiftes bis zur Heizwendel geführt gehalten, die ebenfalls am Ende des Führungsstiftes befestigt ist. Hierdurch kann die 2-Stoff-Wendel sehr exakt vormontiert und der Streckvorgang der Heizwendel exakt durchgeführt werden, d. h., sie behält die gewünschte Lage während des kompletten Herstellungsprozesses bis zum Hämmervorgang bei. Erst beim Hämmervorgang bzw. Reduziervorgang wird der Führungsstift an der Sollbruchstelle getrennt, so daß die direkte elektrische Verbindung zwischen Anschlußbolzen und Heizwendel unterbrochen wird.The glow plug according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage over the known arrangement that that the originally one-piece guide pin, which extends from the connecting pin to at least the area of the heating coil, serves as a connecting piece until the process of hammering or reducing the diameter of the glow pin, but is then separated from the connecting pin in this process by means of a predetermined breaking point. As a result, the heating coil can be supported on the guide pin without any problems and the entire 2-component coil, after carrying out the separation of the guide pin at the predetermined breaking point, can follow the linear expansion of the glow plug unhindered. In particular, the guide pin can hereby also be made of metal, since the electrical connection is separated by the predetermined breaking point. The control coil is accordingly fastened in its connection-side area to the connection bolt and is held by means of the guide pin up to the heating coil, which is also attached to the end of the guide pin. As a result, the 2-fabric coil can be preassembled very precisely and the stretching process of the heating coil can be carried out exactly, ie it maintains the desired position during the entire manufacturing process up to the hammering process. The guide pin is only separated at the predetermined breaking point during the hammering or reducing process, so that the direct electrical connection between the connecting bolt and the heating coil is interrupted.

Auch bei Verwendung eines an sich bekannten Keramik-Führungsstiftes hat die Auftrennung mittels einer Sollbruchstelle den Vorteil, daß eine ungehinderte Längenausdehnung der an dem Führungsstift befestigten oder angelenkten 2-Stoff-Wendel beim Hämmervorgang bzw. Reduziervorgang erfolgen kann.Even when using a ceramic guide pin known per se, the separation by means of a predetermined breaking point has the advantage that an unimpeded length expansion of the 2-component helix fastened or articulated on the guide pin can take place during the hammering process or reducing process.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Glühstiftkerze möglich.The measures listed in the subclaims allow advantageous and expedient further developments and improvements of the glow plug specified in the main claim.

Besonders vorteilhaft ist die Weiterbildung dahingehend, daß am Zwischenstück des Führungsstiftes das anschlußseitige Ende der Heizwendel auf einem Aufschraubgewinde vorgesehen ist, wobei auch die Regelwendel mit ihrem brennraumseitigen Ende auf das Zwischenstück aufschraubbar ist. Durch diesen Aufschraubvorgang kann die Anzahl der aufgeschraubten Windungen variiert werden, was zu einer Einstellbarkeit des Widerstands führt. Hierdurch kann nach erfolgtem Reduziervorgang ein exaktes Einmessen der 2-Stoff-Wendel erfolgen, indem die aufgeschraubten Windungen nachträglich noch zur Widerstandsänderung variierbar sind.The development is particularly advantageous in that the connection-side end of the heating coil is provided on a screw thread on the intermediate piece of the guide pin, the control coil also being screwable onto the intermediate piece with its end on the combustion chamber side. This screwing process allows the number of turns screwed on to be varied, which leads to the resistance being adjustable. In this way, after the reduction process has been carried out, the 2-component helix can be precisely measured by subsequently changing the screwed-on turns to change the resistance.

Die Verwendung eines Zwischenstücks aus Metall am freien Ende des noch einteiligen Führungsstifts hat weiterhin den Vorteil, daß eine gesonderte Schweißverbindung zwischen den beiden Enden der Heizwendel und Regelwendel entfallen kann. Gegebenenfalls ist eine oder sind beide Wendeln auch an das Zwischenstück bzw. die Regelwendel an den Anschlußbolzen angeschweißt.The use of an intermediate piece made of metal at the free end of the still one-piece guide pin has the further advantage that a separate welded connection between the two ends of the heating coil and control coil can be omitted. If necessary, one or both coils are also welded to the intermediate piece or the control coil to the connecting bolts.

Das Zwischenstück kann in Weiterbildung der Erfindung auch aus einem Material mit geringer thermischer Leitfähigkeit hergestellt werden, um die Temperaturbeeinflussung der Heizwendel auf die Regelwendel in dem Übergangsbereich zwischen Heizwendel und Regelwendel herabzusetzen. Hier muß jedoch sichergestellt werden, daß die elektrische Verbindung zwischen Heizwendel und Regelwendel erhalten bleibt.In a further development of the invention, the intermediate piece can also be produced from a material with low thermal conductivity in order to reduce the temperature influence of the heating coil on the control coil in the transition area between the heating coil and control coil. Here, however, it must be ensured that the electrical connection between the heating coil and control coil is maintained.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die Heizwendel auch in ihrem gesamten Längenbereich geführt ist, was durch eine entsprechende Ausbildung des Zwischenstücks geschehen kann. Um einen Kurzschluß zwischen den Windungen zu vermeiden, aber dennoch ein unmittelbares Aufwickeln der Heizwendel auf ein solches verlängertes Zwischenstück zu ermöglichen, muß dieses jedoch aus isolierendem Keramikmaterial bestehen. Es kann aber auch auf einem Metall-Führungsstift eine Heizwendel aus einem sogenannten Mantel-Heizleiter verwendet werden, der einen isolierten Mantel um den Widerstandsdraht aufweist.It is also advantageous if the heating coil is also guided in its entire length range, which can be done by appropriately designing the intermediate piece. In order to avoid a short circuit between the turns, but nevertheless to enable the heating coil to be wound directly onto such an extended intermediate piece, this must consist of insulating ceramic material. But it can also be used on a metal guide pin, a heating coil made of a so-called jacket heating conductor, which has an insulated jacket around the resistance wire.

Die Sollbruchstelle des ursprünglich einteiligen Führungsstiftes wird zweckmäßigerweise kurz vor dem Zwischenstück zwischen Heizwendel und Regelwendel angeordnet. Hierdurch wird das Zwischenstück mit seinem bevorzugt größeren Außendurchmesser von dem sich anschlußseits anschließenden Führungsstift abgetrennt, so daß auch ein leichtes Verkanten oder Verdrehen des Zwischenstücks infolge des Hammervorgangs nicht zu einem Kurzschluß mit dem Führungsstift führen kann.The predetermined breaking point of the originally one-piece guide pin is expediently arranged shortly before the intermediate piece between the heating coil and control coil. As a result, the intermediate piece with its preferably larger outer diameter is separated from the guide pin adjoining on the connection side, so that even a slight tilting or twisting of the intermediate piece as a result of the hammer process cannot lead to a short circuit with the guide pin.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1
einen Schnitt durch eine Glühstiftkerze mit ursprünglich einteiligem, jetzt jedoch in zwei Bereiche getrenntem Führungsstift zwischen Anschlußbolzen und Heizwendel,
Fig. 2
eine Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Anschlußbolzens mit noch einteiligem Führungsstift und Zwischenstück zum Anschluß einer angedeuteten 2-Stoff-Wendel,
Fig. 3
ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung mit noch einteiligem Keramik-Führungsstift und Keramik-Zwischenstück und
Fig. 4
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Glühstiftes mit zusätzlicher Führung der Heizwendel.
Advantageous and practical embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it
Fig. 1
2 shows a section through a glow plug with an originally one-piece guide pin, which is now separated in two areas, between the connecting pin and the heating coil,
Fig. 2
a representation of another embodiment of a connecting bolt with a one-piece guide pin and intermediate piece for connecting an indicated 2-component spiral,
Fig. 3
a further embodiment of the invention with a one-piece ceramic guide pin and ceramic intermediate piece and
Fig. 4
a further embodiment of a glow plug with additional guidance of the heating coil.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Die in der Fig. 1 dargestellte Glühstiftkerze 1 besteht aus einem angedeuteten Kerzengehäuse 2 und einem darin fest und gasdicht befestigten Glühstift 3. Der Glühstift 3 besteht seinerseits aus einem korrosionsfesten Glührohr 4, in welchem eine sogenannte 2-Stoff-Wendel 5 in einem Isolierpulver 6, insbesondere Magnexiumoxyd, eingebettet ist. Das Isolierpulver 6 weist eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine gute elektrische Isolierfähigkeit auf. Die 2-Stoff-Wendel 5 besteht aus einer brennraumseitigen Heizwendel 7 mit im wesentlichen konstantem Widerstand und einer hiermit in Reihe geschalteten, anschlußseitigen Regelwendel 8. Zur Temperaturregelung bzw. Temperaturbegrenzung weist die Regelwendel 8 in bekannter Weise einen hohen positiven Widerstands-Temperatur-Koeffizienten (PTC) auf. Die Regelwendel 8 ist anschlußseitig mit einem Anschlußbolzen 9 zur Stromzuführung verbunden. Die Heizwendel 7 ist an ihrem brennraumseitigen Ende 10 mit dem Glührohr 4 über eine Schweißverbindung 11 verbunden.The glow plug 1 shown in Fig. 1 consists of an indicated candle housing 2 and a fixed and gas-tight fastened therein Glow plug 3. The glow plug 3 in turn consists of a corrosion-resistant glow tube 4, in which a so-called 2-component filament 5 is embedded in an insulating powder 6, in particular magnexium oxide. The insulating powder 6 has a high thermal conductivity and good electrical insulation. The 2-component filament 5 consists of a heating filament 7 on the combustion chamber side with a substantially constant resistance and a regulating filament 8 connected in series therewith. The regulating filament 8 has a high positive resistance-temperature coefficient in a known manner for temperature control or temperature limitation ( PTC). The control coil 8 is connected on the connection side to a connecting bolt 9 for supplying current. The heating coil 7 is connected at its combustion chamber end 10 to the glow tube 4 via a welded connection 11.

Zur Fixierung der Lage der 2-Stoff-Wendel 5 im Glührohr 4 ist erfindungsgemäß ein Führungsstift 12 vorgesehen, der als Verbindungsstück zwischen dem Anschlußbolzen 9 und einem am Ende des Führungsstiftes 12 angeordneten Zwischenstück 13 dient. Dieser Führungsstift 12 ist in seiner (dargestellten) ursprünglichen Form einteilig und wird erst anläßlich der Montage der Glühkerze 1 bzw. des Glühstiftes 3 an bestimmter Stelle in zwei Längsbereiche getrennt, wie es später noch in der Beschreibung erläutert wird. Wie in Fig. 2 zusätzlich dargestellt, bildet der Anschlußbolzen 9 mit dem hieran befestigten, noch einteiligen Führungsstift 12 und dem hieran anschließenden Zwischenstück 13 eine bauliche Einheit, wobei diese im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 komplett aus Metall hergestellt ist. Das anschlußseitige Ende des Führungsstiftes 12 ist am brennraumseitigen Ende des Anschlußbolzens 9 mit einem Abschnitt 14 verbunden, welcher ein angedeutetes Gewinde 15 trägt; die Regelwendel 8 ist mit ihrem anschlußseitigen Endabschnitt auf dieses Gewinde 15 aufschraubbar (siehe Fig. 1 und 2).To fix the position of the 2-component filament 5 in the glow tube 4, a guide pin 12 is provided according to the invention, which serves as a connecting piece between the connecting bolt 9 and an intermediate piece 13 arranged at the end of the guide pin 12. This guide pin 12 is in its original form (shown) and is only separated into two longitudinal areas on the occasion of the assembly of the glow plug 1 or the glow pin 3, as will be explained later in the description. As also shown in Fig. 2, the connecting pin 9 with the attached, one-piece guide pin 12 and the adjoining intermediate piece 13 forms a structural unit, which is made entirely of metal in the embodiment of FIGS. 1 and 2. The connection-side end of the guide pin 12 is connected at the combustion chamber-side end of the connection bolt 9 to a section 14 which is a indicated thread 15 carries; the control coil 8 can be screwed onto this thread 15 with its connection-side end section (see FIGS. 1 and 2).

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann jedoch der Abschnitt 14 auch mit einer Ringnut 16 versehen sein, in welche das Ende 17 der Regelwendel 8 formschlüssig eingreifen kann. Selbstverständlich kann das Ende der Regelwendel mit diesem Abschnitt 14 auch verschweißt, verstemmt oder sonstwie verbunden sein.As can be seen from FIG. 2, however, section 14 can also be provided with an annular groove 16, in which end 17 of control coil 8 can engage in a form-fitting manner. Of course, the end of the control coil can also be welded, caulked or otherwise connected to this section 14.

Das Zwischenstück 13 besteht im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 aus einem oberen Abschnitt 18, der das Gegenstück zum Abschnitt 14 bildet, etwa gleich aufgebaut ist und die gleiche Funktion hat. Zum Aufschrauben des brennraumseitigen Endes der Regelwendel 8 ist ebenfalls ein Gewinde 19 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist dieser Gewindeabschnitt 18 nicht vorgesehen; die Verbindung zwischen Regelwendel 8 und Heizwendel 7 erfolgt statt dessen an der angedeuteten Verbindungsstelle 20 mittels Schweißung.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the intermediate piece 13 consists of an upper section 18, which forms the counterpart to section 14, is constructed approximately the same and has the same function. A thread 19 is also provided for screwing on the end of the control coil 8 on the combustion chamber side. 2, this threaded section 18 is not provided; the connection between control coil 8 and heating coil 7 takes place instead at the indicated connection point 20 by means of welding.

Das in Fig. 1 dargestellte Zwischenstück 13 weist in seinem mittleren Bereich einen Bund 21 auf, der als Trennstelle zwischen der darüber liegenden Regelwendel 8 und der darunter liegenden Heizwendel 7 dient. Dieser Bund kann in besonderer Ausgestaltung der Erfindung aus einem Material mit sehr niedriger thermischer Leitfähigkeit bestehen, um eine Wärmesenke zwischen Heizwendel und Regelwendel zu bilden. Es muß jedoch sichergestellt werden, daß eine elektrische Verbindung zwischen Rgelwendel 8 und Heizwendel 7 vorhanden ist. Ist das Zwischenstück 13 komplett aus Metall, so wird die elektrische Verbindung allein schon hierdurch hergestellt.The intermediate piece 13 shown in FIG. 1 has in its central region a collar 21 which serves as a separation point between the control coil 8 lying above and the heating coil 7 lying below it. In a special embodiment of the invention, this collar can consist of a material with very low thermal conductivity in order to form a heat sink between the heating coil and the control coil. However, it must be ensured that there is an electrical connection between the control coil 8 and the heating coil 7. If the intermediate piece 13 is made entirely of metal, the electrical connection is established in this way alone.

Am brennraumseitigen Ende weist das Zwischenstück 13 einen weiteren Abschnitt 22 auf, auf welchem das anschlußseitige Ende der Heizwendel 7 aufschraubbar ist. Die Heizwendel 7 und die Regelwendel 8 können an ihren jeweiligen, auf die Gewindeabschnitte 14, 18, 22 aufzuschraubenden Enden in ihrem Außendurchmesser reduziert sein, um ein definiertes Gegenstück zum Aufschraubgewinde zu erhalten. Dieses reduzierte Aufschraubende der Heizwendel auf dem Gewindeabschnitt 22 ist in Fig. 2 mit Bezugszeichen 23 dargestellt.At the end on the combustion chamber side, the intermediate piece 13 has a further section 22, onto which the connection end of the heating coil 7 can be screwed. The heating coil 7 and the control coil 8 can their respective ends to be screwed onto the threaded sections 14, 18, 22 may be reduced in their outer diameter in order to obtain a defined counterpart to the screw-on thread. This reduced screwing end of the heating coil on the threaded section 22 is shown in FIG. 2 with reference number 23.

Die Gewindeabschnitte 14, 18, 22 in Fig. 1 dienen zum einen zur leichten Verbindung der Regelwendel bzw. Heizwendel mit den entsprechenden Anschlüssel und haben darüber hinaus die Aufgabe eine variable Anschlußlänge zu erzielen. Je weiter man die Enden der Heizwendel bzw. Regelwendel auf die Gewindeanschlüsse aufschraubt, um so kürzer wird die restliche Länge der jeweiligen Wendel. Hierdurch kann der Gesamtwiderstand der beiden Wendeln variiert und eingestellt werden.The threaded sections 14, 18, 22 in Fig. 1 serve on the one hand for easy connection of the control coil or heating coil with the corresponding socket and also have the task of achieving a variable connection length. The further you screw the ends of the heating coil or control coil onto the threaded connections, the shorter the remaining length of the respective coil. This allows the total resistance of the two coils to be varied and adjusted.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung mit Anschlußbolzen 9, Führungsstift 12 und Zwischenstück 13 kann dazu verwendet werden, die in dieser Figur angedeutete Heizwendel 7 und Regelwendel 8 in einem gesonderten Montagevorgang zu befestigen, wobei die Lage der Wendeln eindeutig fixiert ist, was die spätere Montage in das Glührohr entscheidend erleichtert. Die Abmaße dieser Anordnung sind am Ende der Beschreibung tabellarisch als Ausführungsbeispiel getrennt angegeben.The arrangement shown in Fig. 2 with connecting bolt 9, guide pin 12 and intermediate piece 13 can be used to fix the heating coil 7 and control coil 8 indicated in this figure in a separate assembly process, the position of the coils being clearly fixed, which is the later Installation in the glow tube is made significantly easier. The dimensions of this arrangement are shown in tabular form at the end of the description as an exemplary embodiment.

Erfindungsgemäß weist der ursprüngliche, noch einteilige Führungsstift 12 eine Sollbruchstelle 24 auf, die durch eine Einschnürung des Führungsstiftes auf einen geringeren Durchmesser hergestellt ist. Diese Sollbruchstelle 24 bricht bei dem späteren Reduzieren des Durchmessers des Glühstifts im sogenannten Reduziervorgang oder Hämmervorgang des Glührohres. In diesem Stadium ist die 2-Stoff-Wendel im Glührohr im keramischen Isolierpulver 6 exakt eingebettet und damit in ihrer Lage genau fixiert. Das Auftrennen der Sollbruchstelle 24 bewirkt dann eine elektrische Trennung des oberen Bereiches 25 vom unteren Bereich 26 des Führungsstiftes 12. Damit ist die Heizwendel elektrisch mit der Regelwendel nur über die Schweiß-Verbindungsstelle 20 (Fig. 2) oder über das Metall-Zwischenstück 13 (Fig. 1) verbunden.According to the invention, the original, still one-piece guide pin 12 has a predetermined breaking point 24, which is produced by constricting the guide pin to a smaller diameter. This predetermined breaking point 24 breaks during the subsequent reduction of the diameter of the glow plug in the so-called reducing process or hammering process of the glow tube. At this stage, the 2-component filament in the glow tube is precisely embedded in the ceramic insulating powder 6 and thus precisely fixed in its position. The opening of the predetermined breaking point 24 then causes an electrical separation of the upper region 25 from the lower region 26 of the guide pin 12. The heating coil is thus electrically connected to the control coil only via the welding connection point 20 (FIG. 2) or via the metal intermediate piece 13 ( Fig. 1) connected.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 besteht der Führungsstift 12' aus Metall oder aus einem keramischen Material, z. B. Magnesiumoxyd. Das untere Zwischenstück 13' besteht aus keramischem Material, d. h. einem Material geringer Wärmeleitfähigkeit und hoher elektrischer Isolationsfähigkeit. Das anschlußseitige Ende 27 des Führungsstiftes 12' ist bei der Keramik-Ausführung in einer Bohrung 28 des Anschlußbolzens 9 durch eine Klebung oder dergleichen befestigt. Bei der Metall-Ausführung des Führungsstiftes 12' kann die Verbindung zum Anschlußbolzen 9 durch Preßsitz in der Bohrung 28, Verschweißung, Verstemmung oder ähnliches erfolgen; Anschlußbolzen 9 und Führungsstift 12' können aber auch einteilig hergestellt sein. Die Regelwendel 8 kann wie in Fig. 1 auch in Fig. 3 auf einen Gewinde-Abschnitt 14 aufgeschraubt sein, um durch Änderung der Verschraubungstiefe eine Variation des Wendelwiderstands zu erhalten.In the exemplary embodiment according to FIG. 3, the guide pin 12 'consists of metal or a ceramic material, e.g. B. Magnesium oxide. The lower intermediate piece 13 'consists of ceramic material, i.e. H. a material with low thermal conductivity and high electrical insulation. The connection-side end 27 of the guide pin 12 'is fixed in the ceramic version in a bore 28 of the connecting bolt 9 by gluing or the like. In the metal version of the guide pin 12 ', the connection to the connecting pin 9 can be made by a press fit in the bore 28, welding, caulking or the like; Connecting bolts 9 and guide pin 12 'can also be made in one piece. As in FIG. 1, the control coil 8 can also be screwed onto a threaded section 14 in FIG. 3 in order to obtain a variation in the coil resistance by changing the screwing depth.

Das aus keramischem Material bestehende Zwischenstück 13' dient in seinem anschlußseitigen Endbereich 29 zur Aufnahme des brennraumseitigen Endes der Regelwendel 8 und in seinem brennraumseitigen Endbereich 30 zur Befestigung des anschlußseitigen Endes der Heizwendel 7. Da das Zwischenstück 13' elektrisch nicht leitend ist, müssen die beiden Enden von Regelwendel und Heizwendel über eine Verschweißung 31 miteinander verbunden werden.The intermediate piece 13 'made of ceramic material is used in its connection-side end area 29 for receiving the combustion chamber-side end of the control coil 8 and in its combustion-chamber end area 30 for fastening the connection-side end of the heating coil 7. Since the intermediate piece 13' is electrically non-conductive, the two The ends of the control coil and the heating coil are connected to one another via a weld 31.

Die Regelwendel 8 und die Heizwendel 7 sind auf das Zwischenstück 13' eng anliegend aufgewickelt und gegebenenfalls aufgeklebt, können zum Zwischenstück 13' aber auch etwas Spiel haben. Das Zwischenstück 13' kann zur Aufnahme der beiden Wendelenden auch eine Art Gewindeform aufweisen. Es dient dabei aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit als Wärmesenke zwischen Heizwendel und Regelwendel, d. h. die Wärmeübertragung wird in diesem Bereich stark herabgesetzt, so daß die Regelwendel erwünschterweise erst verspätet auf den Aufheizvorgang der Heizwendel reagiert. Trotzdem kann das Zwischenstück 13' die Aufgabe der genauen Führung erfüllen, wie dies im Ausführungsbeispiel zu Fig. 1 beschrieben ist. In diesem Fall ist allerdings die Sollbruchstelle 24 am brennraumseitigen Ende des Führungsstiftes 12 nicht so wichtig wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, da eine elektrische Verbindung durch diesen Führungsstift bzw. das Zwischenstück 13' nicht hergestellt ist. Dennoch ist die Sollbruchstelle von Vorteil, da sich die Längenausdehnung der Heizwendel mit Regelwendel beim Reduzieren des Durchmessers des Glühstiftes ungehindert fortsetzen kann.The control coil 8 and the heating coil 7 are wound tightly on the intermediate piece 13 'and, if necessary, glued on, but can also have some play with the intermediate piece 13'. The intermediate piece 13 'can also have a type of thread shape for receiving the two coil ends. Because of the low thermal conductivity, it serves as a heat sink between the heating coil and control coil, ie the heat transfer is greatly reduced in this area, so that the control coil, if desired, only reacts late to the heating process of the heating coil. Nevertheless, the intermediate piece 13 'can perform the task of precise guidance, as is the case in the exemplary embodiment Fig. 1 is described. In this case, however, the predetermined breaking point 24 at the end of the guide pin 12 on the combustion chamber side is not as important as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, since an electrical connection is not established through this guide pin or the intermediate piece 13 '. Nevertheless, the predetermined breaking point is advantageous because the length of the heating coil with control coil can continue unimpeded when the diameter of the glow plug is reduced.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 könnte prinzipiell gleich ausgebildet sein wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, mit dem zusätzlichen Merkmal, daß sich das Zwischenstück 13' als Führungsbolzen 32 mit einem Konus 33 bis in die Spitze des Glühstiftes 3 im Glührohr 4 fortsetzt. Dieser Führungsbolzen muß dann ebenfalls aus keramischem Material, d. h. elektrisch nicht leitend, gefertigt sein, um einen Kurzschluß zwischen den Windungen der Heizwendel 7 zu vermeiden. Er dient jedoch als Führung der Heizwendel insgesamt, wobei eine exaktere Abstreckung der Heizwendel beim Abstreckvorgang eingehalten werden kann.4 could in principle be the same as the embodiment of FIG. 3, with the additional feature that the intermediate piece 13 'continues as a guide pin 32 with a cone 33 into the tip of the glow plug 3 in the glow tube 4. This guide pin must then also be made of ceramic material, i.e. H. electrically non-conductive, be made to avoid a short circuit between the turns of the heating coil 7. However, it serves as a guide for the heating coil as a whole, with more precise ironing of the heating coil being able to be maintained during the ironing process.

Der keramische Führungsbolzen 32 ist in seinem anschlußseitigen Ende mit dem Zwischenstück 13 bzw. 13' verbunden, wobei dieses Zwischenstück sowohl metallisch als auch keramisch ausgebildt sein kann und ebenfalls - wie zuvor beschrieben - einen Gewinde-Abschnitt 18 für das brennraumseitige Ende der Regelwendel 8 aufweist. Das Zwischenstück 13' kann jedoch auch, wie in Fig. 3 beschrieben, ganz aus keramischem Material bestehen. Ebenso ist in Fig. 4 der Führungsstift 12, 12' in einer metallischen oder keramischen Ausführungsform - wie beschrieben - ausgebildet. Der mit dem Führungsstift 12, 12' verbundene Anschlußbolzen 9 weist wiederum einen Gewinde-Abschnitt 14 für das anschlußseitige Ende der Regelwendel 8 auf. Die Verbindung von Regelwendel 8 und Heizwendel 7 erfolgt über eine Verschweißung 31.The ceramic guide pin 32 is connected in its connection-side end to the intermediate piece 13 or 13 ', which intermediate piece can be made of both metal and ceramic and also - as described above - has a threaded section 18 for the combustion chamber-side end of the control coil 8 . The intermediate piece 13 'can, however, as described in FIG. 3, consist entirely of ceramic material. Likewise, the guide pin 12, 12 'in FIG. 4 is designed in a metallic or ceramic embodiment - as described. The connecting bolt 9 connected to the guide pin 12, 12 'in turn has a threaded section 14 for the connection-side end of the control coil 8. The control coil 8 and the heating coil 7 are connected via a weld 31.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere ist eine Variation der Ausführungsbeispiele nach Fig. 1 bis 4 denkbar, d. h. die Befestigung von Heizwendel und Regelwendel am jeweiligen Zwischenstück 13, 13' bzw. der Regelwendel am Anschlußbolzen 9 kann in Form eines Gewinde-Abschnitts oder in Form einer Verschweißung sein. Durch Drehen des Anschlußbolzenz kann jeweils die Einschraubtiefe der Wendeln und damit der Gesamtwiderstand eingestellt werden, gegebenenfalls teilweise auch bei bereits im Glührohr verschweißter 2-Stoff-Wendel.The invention is not restricted to the exemplary embodiment shown and described. In particular, a variation of the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4 is conceivable, i. H. the attachment of the heating coil and control coil to the respective intermediate piece 13, 13 'or the control coil to the connecting bolt 9 can be in the form of a threaded section or in the form of a weld. The screw-in depth of the coils and thus the total resistance can be adjusted by turning the connecting bolt, if necessary also partially with the 2-component coil already welded in the glow tube.

Claims (8)

  1. Sheathed-element glow plug for arrangement in the combustion space of a diesel combustion engine, having a connecting bolt (9) which is arranged in a plug housing and a heating element which projects into the combustion space, is filled with ceramic insulating powder, is constructed as a glow plug (3) and contains in its ignition tube (4) on the combustion space side a heating coil (7) with essentially constant resistance and on the terminal side a control coil (8) which is connected in series therewith and is connected to the connecting bolt and has a positive temperature resistance coefficient (PTC), the control coil (8) and the heating coil (7) being guided by means of a coaxially arranged guide pin (12) which is connected to the connecting bolt, characterized in that the originally single-component guide pin (12, 12') which consists of metal or ceramic is divided as a result of a reducing or hammering process which is known per se and is carried out on the ignition tube (4) at the site of an originally provided predetermined break point (24) into two guide pin areas (25, 26) which are spaced apart from one another, and in that the combustion space-side guide pin area (26) has an intermediate element (13, 13') on which the connection-side end of the heating coil (7) which is connected electrically in series to the control coil (8) and the combustion spaceside end of the control coil (8) are secured or wound.
  2. Sheathed-element glow plug according to Claim 1, characterized in that the intermediate element (13, 13') is essentially cylindrical but can also be provided with a collar (21) or with a cone (33).
  3. Sheathed-element glow plug according to Claim 2, characterized in that the heating coil (7) and/or the control coil (8) can be screwed onto the intermediate element (13, 13'), the screw-on length being variable in order to change the resistance.
  4. Sheathed-element glow plug according to Claim 1, characterized in that the control coil (8) can be screwed onto the combustion space-side end of the connecting bolt (9), the screw-on length being variable in order to change the resistance.
  5. Sheathed-element glow plug according to Claim 1 or 2, characterized in that the heating coil (7) and/or the control coil (8) are welded or bonded or attached by caulking onto the intermediate element (13, 13') or onto the connecting bolt (9).
  6. Sheathed-element glow plug according to Claim 1, characterized in that the predetermined break point (24) is arranged at the combustion space-side end of the guide pin (12) just in front of the intermediate element (13, 13').
  7. Sheathed-element glow plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that the intermediate element (13') is cylindrical from the combustion space-side clamping-in end of the control coil (8) as far as the combustion space side area of the heating coil (7) and merges on the combustion spaceside into a cone (33).
  8. Sheathed-element glow plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that the intermediate element (13, 13') forms, in order to connect control coil (8) and heating coil (7), a distance between the coils (7, 8) and consists preferably at least partially of a material with a relatively low thermal conductivity.
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