EP1182404B1 - Verfahren zur Verbindung von Heizstab und Körper einer Glühkerze - Google Patents

Verfahren zur Verbindung von Heizstab und Körper einer Glühkerze Download PDF

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EP1182404B1
EP1182404B1 EP01114601A EP01114601A EP1182404B1 EP 1182404 B1 EP1182404 B1 EP 1182404B1 EP 01114601 A EP01114601 A EP 01114601A EP 01114601 A EP01114601 A EP 01114601A EP 1182404 B1 EP1182404 B1 EP 1182404B1
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glow plug
plug body
heating rod
crimping
joining
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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
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02—Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for connecting the heating rod a glow plug with the glow plug body, wherein the Heating rod inserted into the axial bore of the glow plug body is and by a radial force on the glow plug body a central interference fit between the glow plug body and the heating element is generated.
  • the heating element to connect a glow plug to the glow plug body thereby that on the Schustabober Design several circumferential grooves be applied and this with a temperature resistant Liquid to be filled. After inserting the heating element in the glow plug body is from the outside of the glow plug body Body material pressed into the grooves of the heating element. Around To make this connection dense it is necessary, in addition to use the heat-resistant liquid.
  • JP-A-01046520 it is also known to connect the glow plug body to the heating rod by deforming both parts inwardly by a radial force.
  • the heating element to connect a glow plug to the glow plug body thereby that the heating element on a pressing surface with molded grooves provided and pressed axially into the glow plug body.
  • the heating element of a glow plug with the glow plug body by pressing the heating element in the To connect glow plug body.
  • a hydraulic Pressing device used, which has a centric press fit generated between the heating element and the body.
  • the Heating rod axially from the combustion chamber side glow plug tip ago pressed the glow plug body.
  • the required axial Force on the top of the heating element is strong on the tolerances the body bore and the heating rod diameter and the depending on the surface finish. Since the Vorstehnies of the heating rod from the glow plug body an essential parameter the function of the glow plug in assembly and engine operation, the press-fit path must be monitored during assembly.
  • the high press-in force is especially in thin and relatively long heating rods the risk of damaging the Heating rod by buckling, tilting, scoring or deformation, so that the pressing force a predetermined maximum value must not exceed. Therefore, the press-in force must be be monitored during the press-fitting process.
  • the Kraftwegüberwachung is technically complex, the long press-in combined with the high press-in forces involves identified risks. For coated heating rods In addition, the coating is destroyed.
  • the object underlying the invention in to provide a method of the type mentioned, with in a simple way a solid and dense axial interference fit can be generated.
  • a particularly preferred embodiment of the invention The method is the subject of claim 2.
  • the heating element 1 is centered in the body 2 positioned, for example, inserted, wherein Diameter of heating element 1 and bore in the body 2 accordingly matched to each other, so that the slot with low power can be done. This is on simple Way the heater 1 is axially aligned; beyond that he very exactly with the least long tolerances axially on the desired Vorstehberger with respect to the body 2 positionable.
  • the crimping region 3 for example by means of a crimping tool according to FIG. 3 of the glow plug body 2 crimped over the heating element 1; preferably extends the crimping region extends axially over a length of about 20 mm.
  • crimping occurs in this area a reduction in diameter of the body 2.
  • the crimping is preferred approximately in the middle above the area of the heating rod 1, the is disposed within the body 2.
  • the crimping tool according to FIG. 3 has a turntable, six crimping jaws 4 and feather key 5.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden des Heizstabes einer Glühkerze mit dem Glühkerzenkörper, bei dem der Heizstab in die axiale Bohrung des Glühkerzenkörpers eingesetzt wird und durch eine radiale Krafteinwirkung auf den Glühkerzenkörper ein zentraler Presssitz zwischen dem Glühkerzenkörper und dem Heizstab erzeugt wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus der EP 1158245 A1 bekannt.
Aus der JP-A-58 000022 ist es weiterhin bekannt, den Heizstab einer Glühkerze mit dem Glühkerzenkörper dadurch zu verbinden, dass auf der Heizstaboberfläche mehrere umlaufende Rillen aufgebracht werden und diese mit einer temperaturbeständigen Flüssigkeit gefüllt werden. Nach dem Einschieben des Heizstabes in den Glühkerzenkörper wird von der Außenseite des Glühkerzenkörpers Körpermaterial in die Rillen des Heizstabes gedrückt. Um diese Verbindung dicht auszugestalten ist es erforderlich, zusätzlich die hitzebeständige Flüssigkeit zu verwenden.
Aus der JP-A-01046520 ist es gleichfalls bekannt dem Glühkerzenkörper mit dem Heizstab dadurch zu Verbinden, dass beide Teile durch eine radiale Kraft nach innen verformt werden.
Aus der EP-A-0903541 ist es weiterhin bekannt, den Heizstab einer Glühkerze mit dem Glühkerzenkörper dadurch zu verbinden, dass der Heizstab an einer Pressfläche mit angeformten Rillen versehen und axial in den Glühkerzenkörper gepresst wird.
Es ist somit vorbekannt, den Heizstab einer Glühkerze mit dem Glühkerzenkörper durch Einpressen des Heizstabes in den Glühkerzenkörper zu verbinden. Hierzu wird eine hydraulische Einpressvorrichtung eingesetzt, die einen zentrischen Presssitz zwischen Heizstab und Körper erzeugt. Üblicherweise wird der Heizstab axial von der brennraumseitigen Glühkerzenspitze her in den Glühkerzenkörper eingepresst. Die hierzu erforderliche axiale Kraft auf die Spitze des Heizstabes ist stark von den Toleranzen der Körperbohrung und des Heizstabsdurchmessers sowie der jeweiligen Oberflächenbeschaffenheit abhängig. Da das Vorstehmaß des Heizstabes von dem Glühkerzenkörper ein wesentlicher Parameter der Funktion der Glühkerze in Montage- und Motorbetrieb ist, muss der Einpressweg während der Montage überwacht werden. Durch die hohe Einpresskraft besteht insbesondere bei dünnen und verhältnismäßig langen Heizstäben die Gefahr einer Beschädigung des Heizstabes durch Ausknicken, Abkippen, Riefenbildung oder Verformung, so dass die Einpresskraft einen vorbestimmten Maximalwert nicht überschreiten darf. Deshalb muss auch die Einpresskraft während des Einpressvorganges überwacht werden.
Die Kraftwegüberwachung ist technisch aufwendig, wobei der lange Einpressweg verbunden mit den hohen Einpresskräften die aufgezeigten Risiken in sich birgt. Bei beschichteten Heizstäben wird darüber hinaus die Beschichtung zerstört.
Die geschilderten Nachteile treten in dem Maße zunehmend auf, in dem die Glühkerzen bezüglich ihres Heizstabdurchmessers kleiner und die Glühkerzen insgesamt länger werden, was wiederum den Bau raumsparender Motoren begünstigt.
Wenn demgegenüber der Heizstab einer Glühkerze mit dem Glühkerzenkörper durch eine radiale Krafteinwirkung verbunden wird, besteht das Problem, den Verbindungsbereich ausreichend abzudichten. Hierzu ist es in der Regel erforderlich, die Außenfläche des Heizstabes durch Bilden von Rillen vorzubehandeln und zusätzlich eine hitzebeständige Flüssigkeit im Verbindungsbereich vorzusehen, um diesen dicht abzuschließen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe demgegenüber darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem in einfacher Weise ein fester und dichter axialer Presssitz erzeugt werden kann.
Diese Aufgabe wir durch das Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gelöst.
Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Gegenstand des Anspruchs 2.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der zugehörigen Zeichnung näher beschrieben.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Längsschnittansicht durch eine Glühkerze vor der Verbindung des Heizstabes mit dem Glühkerzenkörper,
  • Figur 2 zeigt eine schematische Längsschnittansicht durch die Glühkerze nach Figur 1 nach der Verbindung des Heizstabes mit dem Glühkerzenkörper und
  • Figur 3 ist eine schematische Darstellung eines Werkzeugs für das erfindungsgemäße Verfahren.
    • Gemäß Figur 1 wird der Heizstab 1 zentrisch im Körper 2 positioniert gehaltert, beispielsweise eingeschoben, wobei Durchmesser von Heizstab 1 und Bohrung im Körper 2 entsprechend aufeinander abgestimmt sind, so daß der Einschub mit geringer Kraft erfolgen kann. Hierbei wird auf einfache Weise der Heizstab 1 axial ausgerichtet; darüberhinaus ist er sehr genau mit geringsten Langentoleranzen axial auf das gewünschte Vorstehmaß bezüglich des Körpers 2 positionierbar.
    Gemäß Figur 2 wird im Crimpbereich 3 beispielsweise mittels eines Crimpwerkzeuges gemäß Figur 3 der Glühkerzenkörper 2 über dem Heizstab 1 vercrimpt; bevorzugt erstreckt sich der Crimpbereich axial über eine Länge von etwa 20 mm. Beim Crimpvorgang erfolgt in diesem Bereich eine Durchmesserverringerung des Körpers 2. Die Vercrimpung erfolgt bevorzugt etwa mittig über dem Bereich des Heizstabes 1, der innerhalb des Körpers 2 angeordnet ist.
    Das Crimpwerkzeug gemäß Figur 3 weist eine Drehscheibe, sechs Crimpbacken 4 und Paßfeder 5 auf.
    In Versuchen wurde festgestellt, daß sich bei Glühkerzen, die nach dem Erfindungsverfahren gefertigt wurden, ein sehr genauer Rundlauf ergibt; Beschädigungen des Heizstabes, wie Abknicken oder Deformation traten nicht auf.Bei beschichteten Heizstäben blieb die Beschichtung unbeschädigt. Bei dem einfachen Verfahren ist eine Kraft-Weg-Überwachung unnötig, wobei die erfindungsgemäß radial übertragenden Kräfte insgesamt weniger fertigungstechnische Risiken beinhalten.

    Claims (2)

    1. Verfahren zum Verbinden des Heizstabes (1) einer Glühkerze mit dem Glühkerzenkörper (2), bei dem der Heizstab (1) in die axiale Bohrung des Glühkerzenkörpers (2) eingesetzt wird und durch eine radiale Krafteinwirkung auf den Glühkerzenkörper (2) ein zentraler Presssitz zwischen dem Glühkerzenkörper (2) und dem Heizstab (1) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Krafteinwirkung in Form eines Vercrimpens eines Crimpbereiches (3) des Glühkerzenkörpers (2) über dem Heizstab (1) ausgeübt wird, bei dem der Heizstab (1) zentral im Glühkerzenkörper (2) gehalten wird und der Glühkerzenkörper (2) im Crimpbereich (3) mittels eines Crimpwerkzeug es mit sechs Crimpbacken (4) und sechs Passfedern (5) zusammengequetscht wird, und die Vercrimpung etwa mittig in dem Bereich des Heizstabes (1) erfolgt, der im Glühkerzenkörper (2) angeordnet ist.
    2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Crimpbereich (3) eine axiale Erstreckung von etwa 20 mm hat.
    EP01114601A 2000-08-22 2001-06-18 Verfahren zur Verbindung von Heizstab und Körper einer Glühkerze Expired - Lifetime EP1182404B1 (de)

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