EP1041343B1 - Verfahren zum abdichtenden Verschliessen des Anschlussseitigen Endbereichs des Glührohres einer Glühkerze und Glühkerzen mit verfahrensgemässem Verschluss - Google Patents

Verfahren zum abdichtenden Verschliessen des Anschlussseitigen Endbereichs des Glührohres einer Glühkerze und Glühkerzen mit verfahrensgemässem Verschluss Download PDF

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EP1041343B1
EP1041343B1 EP00106730A EP00106730A EP1041343B1 EP 1041343 B1 EP1041343 B1 EP 1041343B1 EP 00106730 A EP00106730 A EP 00106730A EP 00106730 A EP00106730 A EP 00106730A EP 1041343 B1 EP1041343 B1 EP 1041343B1
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incandescent tube
tube
end area
area
incandescent
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Rudi Heinz
Rainer Hain
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BorgWarner Ludwigsburg GmbH
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Beru AG
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    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H6/00—Buildings for parking cars, rolling-stock, aircraft, vessels or like vehicles, e.g. garages
    • E04H6/08—Garages for many vehicles
    • E04H6/12—Garages for many vehicles with mechanical means for shifting or lifting vehicles
    • E04H6/18—Garages for many vehicles with mechanical means for shifting or lifting vehicles with means for transport in vertical direction only or independently in vertical and horizontal directions
    • E04H6/28—Garages for many vehicles with mechanical means for shifting or lifting vehicles with means for transport in vertical direction only or independently in vertical and horizontal directions characterised by use of turntables or rotary rings for horizontal transport
    • E04H6/282—Garages for many vehicles with mechanical means for shifting or lifting vehicles with means for transport in vertical direction only or independently in vertical and horizontal directions characterised by use of turntables or rotary rings for horizontal transport turntables, rotary elevators or the like on which the cars are not permanently parked
    • E04H6/285—Garages for many vehicles with mechanical means for shifting or lifting vehicles with means for transport in vertical direction only or independently in vertical and horizontal directions characterised by use of turntables or rotary rings for horizontal transport turntables, rotary elevators or the like on which the cars are not permanently parked using car-gripping transfer means

Definitions

  • the invention relates to a method for sealing Closing the connection-side end area of a Glow tube of a glow plug, as well as a corresponding glow plug.
  • circular kneaders which are also called Hammering or reducing machines are used, which through pressure forming at a relatively faster rate Working pulse sequence outer diameter in the feed process downsize and so that filled with inner pole and insulator Close the glow tube over the sealing ring.
  • Circular kneading machines shape the pusher with high Working frequency of radially oscillating tools
  • the workpiece located in the center of the tool accordingly around. This is always a quick, short forming stroke from the tool to the workpiece in the center transmitted when a pair of tappets under a pair of rollers passes.
  • the round kneading in Tolerances that can be achieved with cold working processes are included +/- 0.01 mm.
  • the original outer diameter of the glow tube is in a certain length to a certain dimension, which is usually is not yet the final dimension, reduced, and sits thus firmly on the inner pole, sealing element and Insulation material.
  • the connection created here must be bulk-capable for the next work step, which is the Reduce the heating element to its final dimension.
  • a disadvantage of those known from the prior art Round kneading process and round kneading devices is the high one Noise development that makes soundproofing cabins necessary.
  • the noise level is due to the high level required Ram frequency caused by the low deformation per stroke of the circular kneading machine.
  • the proportion of friction the work pieces in the tools must be large to prevent that the workpiece from the tools against the Feed direction is driven out.
  • the noises arise especially in the places where the plunger is on Rolling (rolling), tools on workpiece and, when idling, the tool halves of the circular kneaders on top of each other to meet.
  • US-A-4 211 204 shows the features of the preamble of claim 1 and of claim 4.
  • US-A-4 211 204 is also known for sealing closure of the connection side End region of a glow tube of a glow plug, on connection-side end region of the glow tube Arrange glow tube sealing element and the glow tube at its connection end area to crimp that with that end area into that Sealing element engages.
  • the object underlying the invention is therefore, in a method and a glow plug of the beginning specified type, where there is a risk of Damage to the sealing element is excluded.
  • the invention is intended in particular under A method to overcome the disadvantages listed Be made available to the needs of the sealing the specified Glow tube end area is tailored and in mass production can be incorporated by glow plugs, as well as further processing in mass production allowed. In particular, damage to the Sealing element material can be avoided to harmful Prevent oxygen from entering. After all, should Glow plugs are provided where the Sealing of the connection-side end area of a glow plug tube the necessary requirements for such Sealing corresponds.
  • the object of the invention is achieved by the method according to claim 1 with the advantageous embodiments Claims 2 to 3, or by the glow plug according to claim 4 with the following preferred embodiment according to claim 5 solved.
  • FIG. 1 there is usually a glow plug a glow tube 3 with heating and possibly control elements 5, which in Insulating material 4 are embedded; that or the heating elements 5 are on the connection side with a rod-shaped inner pole 1 firmly connected within the glow tube 3; the inner pole 1 protrudes from the connection-side end region of the glow tube 3 out; it is usually centered in the outlet opening fixed by means of an overlying sealing element 2, the sealing element 2 simultaneously the interior of the Glow tube 3 seals to the outside.
  • This connection side End region of the glow tube 3 is used for fixation and fixation of the inner pole 1 and completion of the seal usually completed by rotary kneading, the Diameter of this glow tube area is reduced at the same time becomes.
  • the crimping according to the invention is carried out a known crimping tool for crimping 6 of the connection-side end region of the glow tube 3, whereby the inner pole 1 is fixed centrally and the sealing element 2, preferably a sealing ring, is not damaged because in Contrary to the usual round kneading, rolling or rolling flanging processes, a deformation of the sealing ring far below the yield strength of the usual material.
  • Prefers six crimping ridges are carried out which are uniform around the said end region are arranged; the axial length of the In this embodiment, crimping is preferably approximately 10 mm.
  • the method according to the invention requires lower investment costs and lower tool costs because of the simplified Procedure and the simplified device, with longer service lives and longer cycle times are achievable.
  • the glow plugs according to the invention also have less susceptibility to oxygen penetration and the resulting malfunction.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum abdichtenden Verschließen des anschlußseitigen Endbereichs eines Glührohres einer Glühkerze, sowie eine entsprechende Glühkerze.
Es ist bekannt, den anschlußseitigen Endbereich eines Glührohres einer Glühkerze durch Rundkneten im Durchmesser zu verringern, wobei eine zentrische, feste und abdichtende Verbindung des Glührohrendes mit dem herausragendem Innenpol der Glühkerze ohne Beschädigung des in diesem Bereich angeordneten Dichtungselementes erzielt werden soll.
Hierzu werden Rundknetmaschinen, die auch als Hämmer- oder Reduziermaschinen bezeichnet werden, eingesetzt, die durch Druckumformen mit relativ schneller Arbeitsimpulsfolge Außendurchmesser im Vorschubverfahren verkleinern und so das mit Innenpol und Isolator befüllte Glührohr über dem Dichtring abschließen.
Rundknetmaschinen formen die über Stößel mit hoher Arbeitsfrequenz radial oszillierenden Werkzeuge das sich im Zentrum des Werkzeugs befindliche Werkstück entsprechend um. Hierbei wird immer dann ein schneller, kurzer Umformhub von dem Werkzeug auf das im Zentrum befindliche Werkstück übertragen, wenn ein Stößelpaar unter einem Rollenpaar durchläuft. Zwischen den Hüben öffnen sich die Stößel und Werkzeuge durch Zentrifugalkraft, und das Werkstück wird axial weiter eingeschoben. Die beim Rundkneten im Kaltarbeitsverfahren erzielbaren Toleranzen liegen bei +/- 0,01 mm.
Der ursprüngliche Außendurchmesser des Glührohrs wird in einer bestimmten Länge auf ein bestimmtes Maß, das üblicherweise noch nicht das Endmaß ist, reduziert, und sitzt damit fest auf Innenpol, Dichtungselement und Isolationsmaterial. Die hierbei erzeugte Verbindung muß schüttgutfähig für den nächsten Arbeitsgang sein, der das Reduzieren des Heizstabes auf sein Endmaß betrifft.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Rundknetverfahren und Rundknetvorrichtungen ist die hohe Geräuschentwicklung, die Schallschutzkabinen notwendig macht. Die Geräuschentwicklung wird durch die benötigte hohe Stößelfrequenz verursacht, die durch die geringe Umformung je Hub der Rundknetmaschine bedingt ist. Der Reibungsanteil der Werkstücke in den Werkzeugen muß groß sein, um zu verhindern, daß das Werkstück aus den Werkzeugen entgegen der Vorschubrichtung herausgetrieben wird. Die Geräusche entstehen insbesondere an den Stellen, an denen Stößel auf Walzen (Rollen), Werkzeuge auf Werkstück und, bei Leerlauf, die Werkzeughälften der Rundknetvorrichtungen aufeinander treffen.
Darüberhinaus besteht durch die große radiale und axiale Belastung des zu bearbeitenden Endbereichs des Glührohres die Gefahr einer Beschädigung des darin angeordneten Dichtungselements, beispielsweise durch Überdehnung.
Erfahrungsgemäß ist auch eine zentrische Lage des Innenpols nicht 100%ig sicher zu stellen, so daß es hierdurch zu unerwünschten Ausfällen kommt. Da sich das Glührohr im Werkzeug mitdreht, besteht die Gefahr, daß dieses in anliegenden Bereichen angefräst wird. Nachteiligerweise kommen auch hohe Investitionskosten für die Rundknetmaschine und hohe Werkzeugkosten, großer Platzbedarf und unverhältnismäßiger Werkzeugverschleiß hinzu, zumal das vorbekannte Verfahren des Rundknetens als Mittel zur Abdichtung des Glührohrendbereichs überdimensioniert ist; ebenfalls hat sich gezeigt, daß die genannten Fertigungstoleranzen hierbei nicht benötigt werden.
Die US-A-4 211 204 zeigt die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 und von Anspruch 4. Insbesondere ist aus der US-A-4 211 204 weiterhin bekannt, zum abdichtenden Verschließen des anschlussseitigen Endbereiches eines Glührohres einer Glühkerze, am anschlussseitigen Endbereich des Glührohres ein das Glührohr verschließendes Dichtungselement anzuordnen und das Glührohr an seinem anschlussseitigen Endbereich so umzubördeln, dass es mit diesem Endbereich in das Dichtungselement eingreift.
Bei dieser bekannten Art der Verbindung greifen die scharfen umgebördelten Kanten des Glührohres in das Dichtungslement ein, so dass die Gefahr besteht, dass dieses beschädigt wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, ein Verfahren und eine Glühkerze der eingangs genannten Art anzugeben, bei denen eine Gefahr der Beschädigung des Dichtungselementes ausgeschlossen ist.
Durch die Erfindung soll insbesondere unter Überwindung der aufgeführen Nachteile ein Verfahren zur Verfügung gestellt werden, das auf die Bedürfnisse des abdichtenden Verschließens des angegebenen Glührohrendbereichs zugeschnitten ist und in die Massenproduktion von Glühkerzen eingegliedert werden kann, sowie die Weiterverarbeitung in Massenproduktion erlaubt. Insbesondere sollen auch Beschädigungen des Dichtunselementwerkstoffs vermieden werden, um schädliches Eindringen von Sauerstoff zu verhindern. Schließlich sollen Glühkerzen zur Verfügung gestellt werden, bei denen die Abdichtung des anschlußseitigen Endbereichs eines Glühkerzenrohres den notwendigen Anforderungen an solche Abdichtung entspricht.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 mit den vorteilhaften Ausgestaltungen nach Ansprüchen 2 bis 3, bzw. durch die Glühkerze nach Anspruch 4 mit der nachfolgenden bevorzugten Ausgestaltung nach Anspruch 5 gelöst.
Eine Ausgestaltung der Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren 1 und 2 näher erläutert.
  • Figur 1 ist der schematische Längsschnitt durch eine Glühkerze aus dem Stand der Technik;
  • Figur 2 ist eine schematische Seitenansicht des anschlußseitigen Endbereichs des Glührohres einer erfindungsgemäß hergestellten Glühkerze;
    • Gemäß Figur 1 besteht üblicherweise eine Glühkerze aus einem Glührohr 3 mit Heiz- und ggf. Regelelementen 5, die in Isoliermaterial 4 eingebettet sind; das oder die Heizelemente 5 sind anschlußseitig mit einem stabförmigen Innenpol 1 innerhalb des Glührohres 3 fest verbunden; der Innenpol 1 ragt aus dem anschlußseitigen Endbereich des Glührohres 3 heraus; er ist üblicherweise in der Austrittöffnung zentrisch mittels eines obenliegenden Dichtelements 2 fixiert, wobei das Dichtelement 2 gleichzeitig den Innenraum des Glührohres 3 nach außen hin abdichtet. Dieser anschlußseitige Endbereich des Glührohres 3 wird zur Fixierung und Fixierung des Innenpoles 1 und Vervollständigung der Abdichtung üblicherweise durch Rundkneten abgeschlossen, wobei der Durchmesser dieses Glührohrbereichs gleichzeitig reduziert wird.
    Gemäß Figur 2 führt das erfindungsgemäße Crimpen mit einem an sich bekannten Crimpwerkzeug zu einer Crimpung 6 des anschlußseitigen Endbereichs des Glührohres 3, wodurch der Innenpol 1 zentrisch fixiert und das Dichtelement 2, vorzugsweise ein Dichtring, nicht beschädigt wird, weil im Gegensatz zu den üblichen Rundknet-, Roll- oder Rollbördelverfahren, eine Verformung des Dichtringes weit unterhalb der Dehngrenze des üblichen Materials erfolgt. Bevorzugt werden sechs Crimpgrate ausgeführt, die gleichförmig um den genannten Endbereich angeordnet sind; die axiale Länge der Crimpung beträgt bei dieser Ausführungsform bevorzugt etwa 10 mm.
    Anschließend wird der gesamte Heizstab durch Rundhämmern weiter verdichtet und dabei der Durchmesser auf sein Endmaß reduziert. Bei diesem Vorgang wird auch die Vercrimpung nachgearbeitet und erhält wieder eine zylindrische Form und Oberfläche, die dann in den Glühkerzenkörper eingepreßt wird.
    Die Vorteile der Erfindung lassen sich wie folgt zusammenfassen:
    Wegen des Einsatzes an sich bekannter Crimpwerkzeuge erfordert das erfindungsgemäße Verfahren geringere Investitionskosten und geringere Werkzeugkosten wegen der vereinfachten Verfahrensweise und der vereinfachten Vorrichtung, wobei gleichzeitig höhere Standzeiten und höhere Taktzeiten erzielbar sind.
    Darüberhinaus ist ein genauerer Rundlauf als im Stand der Technik gegeben, und Beschädigung des Dichtringes wird vermieden; gleichzeitig tritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich geringere Geräuschentwicklung als bei dem vorbekannten auf.
    Die erfindungsgemäßen Glühkerzen weisen darüber hinaus geringere Anfälligkeit gegenüber Eindringen von Sauerstoff und dadurch bedingten Funktionsausfall auf.

    Claims (5)

    1. Verfahren zum abdichtenden Verschließen des anschlussseitigen Endbereichs eines Glührrohres (3) einer Glühkerze, wobei am anschlussseitigen Endbereich des Glührohres ein das Glührohr verschließendes Dichtungselement (2) vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Glührohr auf das Dichtungselement unter Bildung von Crimpgraten gecrimpt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Crimpen eine Durchmesserreduzierung des anschlussseitigen Endbereiches des Glührohres um etwa 8 bis 10 % bewirkt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der gecrimpte Bereich des Glührohres zu zylindrischer Form nachgearbeitet wird.
    4. Glühkerze mit einem Glührohr (3), in dem in Isoliermaterial (4) ein oder mehrere Heiz- und/oder Regelelemente (5) eingebettet sind, wobei der anschlussseitige Endbereich des Heizelements (5) mit einem stabförmigen Innenpol (1) verbunden ist, der Innenpol (1) aus dem anschlussseitigen Endbereich des Glührohres (3) herausragt und der Endbereich des Glührohres (3) durch ein Dichtungselement (2), das des Innenpol (1) umgibt und den Innenraum des Glührohres (3) abdichtet, verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der anschlussseitige Endbereich des Glührohres (3) unter Bildung von Crimpgraten auf das Dichtungselement (2) gecrimpt und der gecrimpte Bereich zu zylindrischer Form nach gearbeitet ist.
    5. Glühkerze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gecrimpte Bereich mit den Crimpgraten aus sechs gleichmäßig um den Endbereich des Glührohres (3) verteilten Crimpgraten besteht, wobei der Glührohrdurchmesser im Bereich der Crimpgrate um etwa 8 bis 10 % im Durchmesser reduziert ist und der Crimpbereich in axialer Richtung über etwa 10 mm verläuft.
    EP00106730A 1999-03-31 2000-03-29 Verfahren zum abdichtenden Verschliessen des Anschlussseitigen Endbereichs des Glührohres einer Glühkerze und Glühkerzen mit verfahrensgemässem Verschluss Expired - Lifetime EP1041343B1 (de)

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    EP1041343A1 EP1041343A1 (de) 2000-10-04
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    US (1) US6252200B1 (de)
    EP (1) EP1041343B1 (de)
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    KR (1) KR20000063077A (de)
    AT (1) ATE268454T1 (de)
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