EP0997687B1 - Rohrförmige Heiz- oder Messvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Glühkerze mit einem Glühkerzenkörper und einem Heizrohr, in dem Heiz- und Regelwendeln angeordnet sind, wobei der Glühkerzenkörper und das Heizrohr einstückig als ein Rohr ausgebildet sind, das Bereiche mit unterschiedlichen Durchmessern aufweist. Eine derartige Glühkerze ist aus der EP-A-0887592 bekannt.

Es ist erwünscht, Glühkerzen aus Gründen der Minimierung von Materialaufwand, Raumbedarf und Gewicht möglichst schlank zu fertigen. Bei dem Betrieb von Glühkerzen treten jedoch Wärmespannungen auf, die umso mehr zu Beeinträchtigungen der Funktion der Glühkerzen führen, je schlanker und engdimensionierter die aus dem Stand der Technik bekannten Glühkerzen gefertigt werden. Bei üblichen, mit Ringspalt gefertigten Glühkerzen tritt im Ringspalt Dampfblasenbildung und Verkokung auf; bei entsprechend konstruierten Sensoren resultieren Fehlermessungen.

Durch die bei Verschlankung kleiner werdenden Durchmesser bei gleichzeitig häufiger Forderung nach längerer Dimensionierung von Stabglühkerzen ergeben sich bei den geforderten Toleranzen und der Notwendigkeit wirtschaftlicher Fertigung erhebliche technische Probleme, wie beispielsweise die Einhaltung der Rundlauftoleranzen, Schwierigkeiten bezüglich der Abdichtung zwischen Glühkerzenkörper und Glührohr sowie Raumprobleme im Regelwendelbereich bei Stabglühkerzen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Verschlankung von Glühkerzen ohne Funktionsbeeinträchtigung zu ermöglichen, Rundlaufabweichungen von Glühkerzen zu vermindern und ggf. die Konstruktion eines Ringspalts bei Stabglühkerzen überflüssig zu machen. Gleichzeitig soll die Anzahl der Bauteile von Glühkerzen verringert werden.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Glühkerze gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen 2 bis 9.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren 1 bis 7 näher erläutert.

Figur 1 ist ein schematischer Teilquerschnitt durch eine Glühkerze nach dem Stand der Technik.

Figur 2 ist ein schematischer Teilquerschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glühkerze.

Figur 3 zeigt im schematischen Teilquerschnitt den anschlußseitigen Bereich einer erfindungsgemäßen Glühkerze mit Überwurfmutter.

Figur 4 gibt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glühkerze mit Überwurfmutter wieder.

Figur 5 ist die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Glühkerze mit Überwurfmutter und Schneidring im Motorblock.

Figur 6 zeigt eine andere erfindungsgemäße Stabglühkerze im Motorblock.

Figur 7 zeigt den anschlußseitigen Bereich einer erfindungsgemäßen Stabglühkerze mit aufgerolltem Gewinde und angeprägtem Vielkant.

Die Glühkerze aus dem Stand der Technik gemäß Figur 1 besteht aus dem Glühkerzenkörper 15, in dessen vorderen Bereich das Glührohr 16 eingearbeitet ist, in dem Heizwendel 4 und Regelwendel 5 in einem elektrisch isolierenden, wärmeleitfähigen Material wie MgO eingebettet sind.

Im anschlußseitigen Bereich ist im Körper 15 ein Verbindungsleiter 10 angeordnet. Dieser Bereich ist gegenüber dem Glührohr durch eine Dichtung 2 abgedichtet. Der Hohlraum um den Verbindungsleiter 10 ist im anschlußseitigen Übergangsbereich zum elektrischen Anschluß 6 durch eine weitere Dichtung 3 abgedichtet; dieser Bereich des Gehäuses weist ein Gewinde 7 und einen Vielkant 8 auf. Im brennraumseitigen Austrittbereich des Glührohrs 16 aus dem Körper 15 ist durch Vergrößerung des Durchmessers der Bohrung in Körper 15 ein Ringspalt 14 ausgebildet.

Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Glühkerze, die einstückig aus einem Rohr (1) besteht.

Das Rohr (1) ist stufenweise zu Rohrabschnitten abnehmender Durchmesser reduziert. Im vorderen Glühbereich 16 hat das Rohr den geringsten Durchmesser und beherbergt das innenliegende Glühelement 4, beispielsweise in Form einer Glühwendel. Der in anschlußseitiger Richtung benachbarte Rohrabschnitt 16a weist einen größeren Durchmesser als der Rohrbereich 16 auf; der Übergang zwischen den beiden Rohrbereichen ist durch eine umlaufende Dichtfläche 9a gekennzeichnet. Diese Dichtfläche ist vorgesehen, mit einer entsprechenden Dichtfläche in einer Bohrung im Motorblock abdichtend zusammenzuwirken. In diesem Bereich 16a ist die Regelwendel 5 angeordnet. Der sich in Anschlußrichtung anschließende Rohrbereich 16b hat wiederum einen etwas größeren Durchmesser als der Rohrbereich 16a und beherbergt einen Verbindungsleiter 10, der durch eine Dichtung 2 am anschlußseitigen Rohrende hindurch mit dem elektrischen Anschluß 6 verbunden oder als ein solcher ausgebildet ist.

Bevorzugt sind Glühelement 4, Regelwendel 5 und Verbindungsleiter 10 in einem wärmeleitenden, elektrisch nicht leitenden Material, wie beispielsweise MgO gelagert.

Gemäß Figur 3 ist die Kerze gemäß Figur 2 auf ihrem anschlußseitigen Ende mit einer Überwurfmutter 17 mit Außengewinde sowie einem Schneidring 19 versehen; die Überwurfmutter 17 dient zum Eindrehen in ein Innengewinde 18 in einer Bohrung des Motorblocks, um die Kerze in der Bohrung zu fixieren. Der Schneidring 19 verschließt unter dem Eindrehdruck der Überwurfmutter 17 den freien Raum zwischen Bohrung Innenwand und Außenwand des Rohres 1.

In Figur 4 weist die erfindungsgemäße Glühkerze keinen Schneidring auf; vielmehr wird, in im übrigen analoger Weise zu Figur 3, eine Abdichtung durch das Auftreffen der Dichtfläche 9a am Rohr 1 gemäß Figur 2 auf eine entsprechende Gegenfläche in der Bohrung des Motorblocks erzielt.

In Figur 5 wird eine erfindungsgemäße Glühkerze wiedergegeben, die gemäß Figur 3 mit Überwurfmutter in einer entsprechenden Bohrung im Motorblock 12 fixierbar ist, wobei die Bezugszeichen die gleiche Bedeutung wie zuvor besitzen.

Hierbei wirkt die Dichtfläche 9a der Glühkerze mit einer entsprechenden Gegenfläche 9b in der Bohrung im Motorblock 12 abdichtend zusammen; da die Durchmesser der Bohrungsbereiche etwas größer als die Durchmesser der entsprechenden Bereiche des Rohres 1 sind, wird um den brennraumseitigen Bereich des Rohres 1 ein Luftspalt 13 gebildet; im Motorblock wird auf gleicher Weise ein Ringspalt 14a gebildet, der gegenüber dem Luftspalt 13 in beschriebener Weise durch die Dichtfläche 9a und die Gegenfläche in der Bohrung abgedicht ist.

Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glühkerze, angeordnet in einer entsprechenden Bohrung im Motorblock 12 gemäß Figur 6 entspricht im wesentlichen der Figur 5 mit dem Unterschied, daß eine Glühkerze verwendet wird, die ein aufgerolltes Gewinde 7 und einen angeprägten Vielkant 8 gemäß Figur 7 aufweist.

Claims (9)

1. Glühkerze mit einem Glühkerzenkörper und einem Heizrohr, in dem Heiz- und Regelwendeln angeordnet sind, wobei der Glühkerzenkörper und das Heizrohr einstückig als Rohr (1) ausgebildet sind, und das Rohr (1) drei Bereiche mit verschiedenen Durchmessern, nämlich einen Glühbereich (16) mit innenliegendem Glühelement (4), einen Regelbereich (16a) mit innenliegendem Regelelement(en) (5) und einen Verbindungsbereich (16b) mit innenliegendem Verbindungsleiter (10) zur Verbindung mit dem elektrischen Anschluss (6) aufweist.
2. Glühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang des Glührohrbereichs (16) zum sich anschließenden Rohrbereich (16a) größeren Durchmessers als Dichtfläche (9a) ausgebildet ist.
3. Glühkerze nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Rohres (1) im anschlußseitigen Endbereich mit einer Dichtung (2), durch die der Verbindungsleiter (10) nach außen bzw. der elektrische Anschluß (6) in das Rohr (1) führt, verschlossen ist.
4. Glühkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) vollständig mit wärmeleitendem, elektrisch nicht leitendem Material gefüllt ist, in dem Heiz- und Regelwendeln (4,5) und Verbindungsleiter (10) eingebettet sind.
5. Glühkerze nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) im anschlußseitigen Endbereich mit einem Gewinde (7) und mit angeprägtem Vielkant (8) versehen ist.
6. Glühkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Einbau in eine Gewindebohrung anschlußseitig mit einer Überwurfmutter (21) versehen ist.
7. Glühkerze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich einen Schneidring (19) aufweist.
8. Glühkerze nach Anspruch 6 oder 7 in Kombination mit einem Motorblock, der eine Bohrung aufweist, die in ihrem brennraumseitigen Bereich unter Ausbildung eines Luftspalts (13) zwischen Außenfläche des Glührohrs (16) und Innenfläche des umgebenden Bereichs der Bohrung einen etwas größeren Durchmesser als der Glührohrbereich (16) der Glühkerze aufweist; mit einer Dichtfläche zum abdichtenden Zusammenwirken mit der Dichtfläche (9a) des Rohres (1) beim Übergang der Bohrung des Bereichs zur Aufnahme des Glührohrbereichs (16) in den Bohrungsbereich zur Aufnahme des Rohrbereichs (16a), wobei der Durchmesser dieses Bohrungsbereichs etwas größer als der Durchmesser des Rohrbereichs (16a) unter Ausbildung eines Ringspalts (14a) im Motorblock (12) ist; wobei im Eingangsbereich der Bohrung zum Zusammenwirken mit der Überwurfmutter (17) ggf. im Zusammenwirken mit Schneidring (19) ein Gewinde (18) angeordnet ist, so dass durch Anziehen der Überwurfmutter (17) die Dichtfläche (9a) am Rohr auf die entsprechende Dichtfläche in der Bohrung abdichtend gepresst wird, und wobei bei Verwendung des Schneidrings (19) dieser den Ringspalt (14a) abdichtet.
9. Glühkerze nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Glühkerze mit Überwurfmutter die Glühkerze mit aufgerolltem Gewinde (7) und angeprägtem Vielkant (8) verwendet wird.

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