EP1266179B1 - Glühstiftkerze für eine brennkraftmaschine - Google Patents

Glühstiftkerze für eine brennkraftmaschine Download PDF

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EP1266179B1
EP1266179B1 EP01911365A EP01911365A EP1266179B1 EP 1266179 B1 EP1266179 B1 EP 1266179B1 EP 01911365 A EP01911365 A EP 01911365A EP 01911365 A EP01911365 A EP 01911365A EP 1266179 B1 EP1266179 B1 EP 1266179B1
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EP
European Patent Office
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sealing element
sealing
pencil
type heater
longitudinal axis
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EP01911365A
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EP1266179A1 (de
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Steffen Carbon
Christoph Kern
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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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
    • 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 is based on a glow plug after the Genus of the independent claim. It is already one Glow plug for an internal combustion engine with a metallic housing and a coaxially extending Connecting bolt known, the interior of the metallic Housing from the outside by means of a sealing element is sealed. Such a sealing element is after the State of the art as an O-ring or as a hose ring formed (for example, JP-A-09045464).
  • the glow plug according to the invention with the features of independent claim has the advantage that when, due to high temperatures, a reduction of Preload in the area of the sealing element occurs, a additional security is achieved.
  • the sealing element for the formation of two Sealing edges in cross-section circular areas has, which are arranged in pairs one above the other.
  • One Such sealing element allows a linear Seal and a good adaptation of the shape of the sealing element to the space between the connecting bolt and the housing Glow plug.
  • Another advantage is the cross section make the sealing element so that there are two superimposed having arranged rectangular areas.
  • a Such seal ensures a flat seal by means of two superimposed sealing edges. It is it advantageous the corners of the rectangular areas To round off, since so the material of the seal can be saved can. Another material saving and a simpler Production can be achieved advantageously in that the cross section of the sealing element of two superimposed arranged second circular regions formed is.
  • FIG. 1 shows a glow plug according to the invention shown schematically in longitudinal section.
  • the glow plug has a metallic housing 3, which is radially symmetrical is and has a longitudinal axis 2.
  • the metallic housing 3 is coaxial at the combustion chamber remote end
  • Connection bolt 5 is arranged, the combustion chamber side with a Glow pin 7 is connected.
  • This glow plug 7 is also arranged coaxially in the metallic housing 3.
  • Such Shunt plug is such in an internal combustion engine arranged that the combustion chamber-side end of the glow plug. 7 protrudes into the combustion chamber.
  • the connection pin 5 to the glow plug. 7 reaches, the combustion chamber end of the glow pin 7 heated so that the necessary temperature in the combustion chamber Ignition of a fuel mixture is achieved.
  • glow plug further comprises an insulating 9th on, wherein the connecting pin 5 through the insulating 9th passed through.
  • the insulating 9 is on Brennraumfernen end of the metallic housing 3 so between the metallic housing 3 and the connecting bolt. 5 arranged that the metallic housing 3 and the Connecting bolts 5 are electrically isolated from each other.
  • the Insulating washer 9 is replaced by a via the connecting bolt guided round nut 11 fixed in position.
  • a sealing element 13 which is annular and is formed extends over the entire circumference of the connecting bolt.
  • the Sealing element 13 seals the interior of the metallic Housing 3 from the outside from.
  • the sealing element 13 has two in the direction of the longitudinal axis 2 arranged one above the other Sealing edges on the outer surface 6 of the Abut the connecting bolt. Furthermore, the sealing element 13 at least two in the direction of the longitudinal axis 2 above the other arranged sealing edges, which on the inner surface. 4 of the housing. The at least two towards the Longitudinal axis 2 superimposed sealing edges of the Sealing element 13 ensure that at high Temperatures at which the bias of the components, at where the sealing element 13 is applied, decreases, a additional security is achieved.
  • FIG. 2 An embodiment of a sealing element of a Glow plug according to the invention is shown in Figure 2 in Cross section shown schematically.
  • the cross section of the Sealing element 13 has four circular areas 18th on, which are arranged in pairs next to each other.
  • the couple the circular areas 18 are also in Direction longitudinal axis 2 arranged one above the other.
  • Each circular region 18 has a sealing edge formed on the pair of circular Areas 18, which is at the top of the drawing, each a first sealing edge 15, 15 'and on the pair, the is in the drawing below, each a second Sealing edge 16, 16 '.
  • FIG 3 is another embodiment of a Sealing element 13 of a glow plug according to the invention in Cross section shown schematically.
  • the cross section of the Sealing element 13 is designed here such that two rectangular areas 20 in the direction of the longitudinal axis are arranged one above the other. In a preferred Embodiment, while the corners of the be rounded off rectangular areas.
  • the sealing element 13 is a rather flat seal with each sealing edge 15 and 16 reached. The arrangement of the rectangular regions 20 one above the other makes sure that two sealing edges exist, the temperature-related reduction of Preload provide additional security.
  • the sealing element 13 as in Figure 4 can be realized represented.
  • FIG. 4 in turn, the Cross section of a sealing element of a device according to the invention Shunt plug shown schematically in cross section.
  • the corners of the rectangular portion 20 rounded. So can be a combination of a linear and a flat seal can be achieved.
  • the sealing element 13 can also be designed such that the two circular areas 18 above the rectangular Area 20 are arranged.
  • FIG 5 is another embodiment of a Sealing element 13 of a glow plug according to the invention in Cross section shown schematically.
  • Each circular area 23 has laterally inside (provided with the reference numerals 15 'and 16') and outside (provided with the reference numerals 15 and 16) sealing edges, which seal the Interior of the metallic housing 3 with respect to the Outdoor space.
  • That as in Figure 5 shown trained sealing element 13 has in Particularly simple embodiment two in the direction of Longitudinal axis 2 superimposed sealing edges on the Inside and outside on that at Temperature-induced reduction of the bias voltage provide additional security.
  • the Sealing element 13 should also be designed so that it more as two superimposed in the direction of the longitudinal axis Sealing edges, each on the inner surface 4 of the metallic housing 3 and on the outer surface 6 of the Abut connection pin 5, have.
  • Such a thing Sealing element may, in addition to those with reference to Figure 2 to 5 described cross-sectional areas more pairs circular areas 18 and rectangular areas 20 or circular areas 23, which in Direction of the longitudinal axis 2 above or below in the Figures 2 to 5 illustrated cross-sectional areas are arranged.
  • the Sealing element 13 also be designed such that the at least 2 superimposed sealing edges 15, 16 and 15 ', 16', as shown in Figure 6, in perpendicular to the Direction of the longitudinal axis 2 are shifted from each other.
  • Analog is the sealing edge 15 'inwards shifted to the sealing edge 16 '.
  • the sealing edges 15 and 16 or 15 'and 16' are still one above the other arranged.
  • the rectangular area 20 the sealing edges 15 and 15 ' forms a greater extent in the direction perpendicular to the longitudinal axis than the rectangular area, the the sealing edges 16 and 16 'forms.
  • the rectangular area 20, the sealing edges 15 and 15 ' forms a larger area than the rectangular one Area 20, which forms the sealing edges 16 and 16 '.
  • Analogous can training from each other perpendicular to the longitudinal axis shifted sealing edges 15 and 16 or 15 'and 16' also with first and second circular areas or one Combination of rectangular areas and can be achieved in circular areas.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Glühstiftkerze nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs. Es ist bereits eine Glühstiftkerze für eine Brennkraftmaschine mit einem metallischen Gehäuse und einem koaxial verlaufenden Anschlußbolzen bekannt, wobei der Innenraum des metallischen Gehäuses vom Außenraum mittels eines Dichtelements abgedichtet wird. Ein derartiges Dichtelement ist nach dem Stand der Technik als O-Ring oder als Schlauch-Ring ausgebildet (z.B JP-A-09045464).
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Glühstiftkerze mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass dann, wenn durch hohe Temperaturen eine Verringerung der Vorspannung im Bereich des Dichtelements auftritt, eine zusätzliche Sicherheit erreicht wird.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanspruch angegebenen Gegenstands möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass das Dichtelement zur Ausbildung zweier Dichtkanten im Querschnitt kreisförmige Bereiche aufweist, die paarweise übereinander angeordnet sind. Ein derartiges Dichtelement ermöglicht eine linienförmige Dichtung und eine gute Anpassung der Form des Dichtelements an den Raum zwischen Anschlußbolzen und Gehäuse der Glühstiftkerze. Vorteilhaft ist weiterhin, den Querschnitt des Dichtelements so zu gestalten, dass es zwei übereinander angeordnete rechteckförmige Bereiche aufweist. Eine derartige Dichtung gewährleistet eine flächige Dichtung mittels zweier übereinander liegender Dichtkanten. Dabei ist es vorteilhaft die Ecken der rechteckförmigen Bereiche abzurunden, da so Material der Dichtung eingespart werden kann. Eine weitere Materialeinsparung und eine einfachere Herstellung kann dadurch vorteilhaft erreicht werden, dass der Querschnitt des Dichtelements aus zwei übereinander angeordneten zweiten kreisförmigen Bereichen ausgebildet ist.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen
  • Figur 1 eine erfindungsgemäße Glühstiftkerze im Längsschnitt und die
  • Figuren 2 bis 5 verschiedene Ausführungsformen eines Dichtelements einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze im Querschnitt.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
    In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Glühstiftkerze schematisch im Längsschnitt dargestellt. Die Glühstiftkerze weist ein metallisches Gehäuse 3 auf, das radial symmetrisch ist und eine Längsachse 2 besitzt. In dem metallischen Gehäuse 3 ist koaxial am brennraumfernen Ende ein Anschlußbolzen 5 angeordnet, der brennraumseitig mit einem Glühstift 7 verbunden ist. Dieser Glühstift 7 ist ebenfalls koaxial im metallischen Gehäuse 3 angeordnet. Eine derartige Glühstiftkerze ist in einer Brennkraftmaschine derart angeordnet, dass das brennraumseitige Ende des Glühstifts 7 in den Brennraum hineinragt. Mit Hilfe von elektrischem Strom, der über den Anschlußbolzen 5 zum Glühstift 7 gelangt, wird das brennraumseitige Ende des Glühstifts 7 erwärmt, so dass im Brennraum die notwendige Temperatur zur Zündung eines Kraftstoffgemischs erreicht wird. Der dargestellte Glühstift weist weiterhin eine Isolierscheibe 9 auf, wobei der Anschlußbolzen 5 durch die Isolierscheibe 9 hindurch geführt ist. Die Isolierscheibe 9 ist am brennraumfernen Ende des metallischen Gehäuses 3 derart zwischen dem metallischen Gehäuse 3 und dem Anschlußbolzen 5 angeordnet, dass das metallische Gehäuse 3 und der Anschlußbolzen 5 elektrisch voneinander isoliert sind. Die Isolierscheibe 9 wird durch eine über den Anschlußbolzen geführte Rundmutter 11 in ihrer Lage fixiert. Am brennraumseitigen Ende der Isolierscheibe 9 befindet sich in dem Raum zwischen Anschlußbolzen und metallischem Gehäuse ein Dichtelement 13, das ringförmig ausgebildet ist und sich über den gesamten Umfang des Anschlußbolzens erstreckt. Das Dichtelement 13 dichtet den Innenraum des metallischen Gehäuses 3 vom Außenraum ab. Das Dichtelement 13 weist zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinander angeordnete Dichtkanten auf, die an der äußeren Oberfläche 6 des Anschlußbolzens anliegen. Weiterhin weist das Dichtelement 13 mindestens zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinander angeordnete Dichtkanten auf, die an der inneren Oberfläche 4 des Gehäuses anliegen. Die mindestens zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinander angeordneten Dichtkanten des Dichtelements 13 stellen sicher, dass bei hohen Temperaturen, bei denen die Vorspannung der Bauteile, an denen das Dichtelement 13 anliegt, nachlässt, eine zusätzliche Sicherheit erreicht wird.
    Eine Ausführungsform eines Dichtelements einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze ist in Figur 2 im Querschnitt schematisch dargestellt. Der Querschnitt des Dichtelements 13 weist vier kreisförmige Bereiche 18 auf, die paarweise nebeneinander angeordnet sind. Die Paare der kreisförmigen Bereiche 18 sind außerdem in Richtung Längsachse 2 übereinander angeordnet. Somit wird an jedem kreisförmigen Bereich 18 eine Dichtkante ausgebildet und zwar an dem Paar kreisförmiger Bereiche 18, das sich in der Zeichnung oben befindet, jeweils eine erste Dichtkante 15, 15' und an dem Paar, das sich in der Zeichnung unten befindet, jeweils eine zweite Dichtkante 16, 16'. Dabei liegen die inneren Dichtkanten des Dichtelements 15' und 16' an der äußeren Oberfläche 6 des Anschlußbolzens 5 an und die äußeren Dichtkanten 15 und 16 an der inneren Oberfläche 4 des metallischen Gehäuses 3 an. Somit ist die Ausbildung von zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinanderliegenden Dichtkanten durch das Dichtelement 13 im Querschnitt durch vier kreisförmige Bereiche 18 gewährleistet, dass eine doppelte Sicherheit für die Dichtung auch dann erreicht wird, wenn die Vorspannung der das Dichtelement 13 umgebenden Bauteile temperaturbedingt vermindert ist.
    In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dichtelements 13 einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze im Querschnitt schematisch dargestellt. Der Querschnitt des Dichtelements 13 ist hier derart ausgebildet, dass zwei rechteckförmige Bereiche 20 in Richtung der Längsachse übereinander angeordnet sind. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können dabei die Ecken der rechteckförmigen Bereiche abgerundet sein. Durch die in Figur 3 gezeigte Ausbildung des Dichtelements 13 wird eine eher flächige Dichtung mit jeder Dichtkante 15 und 16 erreicht. Die Anordnung der rechteckförmigen Bereiche 20 übereinander stellt sicher, dass zwei Dichtkanten existieren, die bei temperaturbedingter Verringerung der Vorspannung zusätzliche Sicherheit bieten.
    In Kombination der in Figur 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele kann das Dichtelement 13 wie in Figur 4 dargestellt realisiert werden. In Figur 4 ist wiederum der Querschnitt eines Dichtelements einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze im Querschnitt schematisch dargestellt. Hierbei sind zwei kreisförmige Bereiche 18 nebeneinander angeordnet und oberhalb dieser beiden kreisförmigen Bereiche 18 ein rechteckförmiger Bereich 20 angeordnet. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Ecken des rechteckförmigen Bereichs 20 abgerundet. So kann eine Kombination einer linienförmigen und einer flächigen Dichtung erreicht werden. Das Dichtelement 13 kann auch derart ausgebildet sein, dass die beiden kreisförmigen Bereiche 18 oberhalb des rechteckförmigen Bereichs 20 angeordnet sind.
    In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Dichtelements 13 einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze im Querschnitt schematisch dargestellt. Hierbei sind zwei kreisförmige Bereiche 23 in Richtung der Längsachse übereinander angeordnet. Jeder kreisförmige Bereich 23 weist seitlich innerhalb (versehen mit den Bezugszeichen 15' und 16') sowie außerhalb (versehen mit den Bezugszeichen 15 und 16) Dichtkanten auf, die eine Abdichtung des Innenraums des metallischen Gehäuses 3 gegenüber dem Außenraum ermöglichen. Dabei liegen die inneren Dichtkanten 15' und 16' an der äußeren Oberfläche 6 des Anschlußbolzens 5 und die äußeren Dichtkanten 15 und 16 an der inneren Oberfläche 4 des metallischen Gehäuses 3 an. Das wie in Figur 5 dargestellt ausgebildete Dichtelement 13 weist in besonders einfacher Ausführungsform zwei in Richtung der Längsachse 2 übereinander angeordnete Dichtkanten an der Innenseite und an der Außenseite auf, die bei temperaturbedingter Verringerung der Vorspannung eine zusätzliche Sicherheit bieten.
    In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Dichtelement 13 auch derart ausgebildet sein, dass es mehr als zwei in Richtung der Längsachse übereinander liegende Dichtkanten, die jeweils an der inneren Oberfläche 4 des metallischen Gehäuses 3 und an der äußeren Oberfläche 6 des Anschlußbolzens 5 anliegen, aufweisen. Ein derartiges Dichtelement kann zusätzlich zu den anhand von Figur 2 bis 5 beschriebenen Querschnittsbereichen weitere Paare kreisförmiger Bereiche 18 bzw. rechteckförmige Bereiche 20 oder kreisförmige Bereiche 23 aufweisen, die in Richtung der Längsachse 2 oberhalb oder unterhalb der in den Figuren 2 bis 5 dargestellten Querschnittsbereiche angeordnet sind.
    In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Dichtelement 13 auch derart ausgebildet sein, dass die mindestens 2 übereinander liegenden Dichtkanten 15, 16 und 15', 16', wie in Figur 6 dargestellt, in senkrecht zu der Richtung der Längsachse 2 zueinander verschoben sind. Dies bedeutet, dass die Dichtkante 15 nach außen verschoben zur Dichtkante 16 liegt, bezogen auf die Richtung senkrecht zur Längsachse 2. Analog liegt die Dichtkante 15' nach innen verschoben zur Dichtkante 16'. Die Dichtkanten 15 und 16 bzw. 15' und 16' sind jedoch weiterhin übereinander angeordnet. Dies wird dadurch erreicht, dass der rechteckförmige Bereich 20, der die Dichtkanten 15 und 15' bildet, eine größere Ausdehnung in die Richtung senkrecht zur Längsachse aufweist als der rechteckförmige Bereich, der die Dichtkanten 16 und 16' bildet. Somit weist der rechteckförmige Bereich 20, der die Dichtkanten 15 und 15' bildet, eine größere Fläche auf als der rechteckförmige Bereich 20, der die Dichtkanten 16 und 16' ausbildet. Analog kann Ausbildung von zueinander senkrecht zur Längsachse verschobenen Dichtkanten 15 und 16 bzw. 15' und 16' auch mit ersten und zweiten kreisförmigen Bereichen oder einer Kombination von rechteckförmigen Bereichen und kreisförmigen Bereichen erreicht werden.

    Claims (6)

    1. Glühstiftkerze für eine Brennkraftmaschine, mit einem Glühstift (7), einem zu diesem koaxial verlaufenden Anschlußbolzen (5) und mit einem ringförmigen Dichtelement (13), das mit wenigstens zwei Dichtkanten (15, 15', 16, 16')an einer äußeren Oberfläche (6) des Anschlußbolzens (5) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Glühstiftkerze ein metallisches Gehäuse (3) zur Fixierung der Glühstiftkerze an der Brennkraftmaschine aufweist, wobei in dem Gehäuse (3) an einem brennraumfernen Ende der Glühstiftkerze der Anschlußbolzen (5) angeordnet ist und das einerseits an dem Anschlußbolzen (5) anliegende Dichtelement (13) andererseits mit mindestens zwei Dichtkanten (15, 15', 16, 16') an einer inneren Oberfläche (4) des Gehäuses (3) anliegt.
    2. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) zur Ausbildung der mindestens zwei Dichtkanten (15,16 und 15'16') im Querschnitt mindestens vier kreisförmige Bereiche (18), paarweise übereinander in Richtung einer Längsachse (2) des metallischen Gehäuses angeordnet, aufweist.
    3. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) zur Ausbildung der mindestens zwei Dichtkanten (15,16 und 15'16') im Querschnitt mindestens zwei rechteckförmige Bereiche (20), übereinander in Richtung einer Längsachse (2) des metallischen Gehäuses angeordnet, aufweist.
    4. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) zur Ausbildung der mindestens zwei Dichtkanten (15,16 und 15'16') im Querschnitt mindestens zwei kreisförmige Bereiche (18), paarweise nebeneinander angeordnet, und mindestens einen rechteckförmigen Bereich (20) aufweist, wobei die mindestens zwei paarweise nebeneinander angeordneten kreisförmigen Bereiche (18) und der mindestens eine rechteckförmige Bereich (20) in Richtung einer Längsachse (2) des metallischen Gehäuses übereinander angeordnet sind.
    5. Glühstiftkerze nach Anspruch 3 oder 4 dadurch gekennzeichnet, dass die rechteckförmigen Bereiche (20) abgerundete Ecken aufweisen.
    6. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (13) zur Ausbildung der mindestens zwei Dichtkanten (15,16 und 15 '16') im Querschnitt mindestens zwei kreisförmige Bereiche (23), übereinander in Richtung einer Längsachse (2) des metallischen Gehäuses angeordnet, aufweist.
    EP01911365A 2000-03-14 2001-01-18 Glühstiftkerze für eine brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1266179B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE10012266A DE10012266A1 (de) 2000-03-14 2000-03-14 Glühstiftkerze für eine Brennkraftmaschine
    DE10012266 2000-03-14
    PCT/DE2001/000198 WO2001069135A1 (de) 2000-03-14 2001-01-18 Glühstiftkerze für eine brennkraftmaschine

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    EP (1) EP1266179B1 (de)
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    KR (1) KR20020077534A (de)
    BR (1) BR0109234A (de)
    CZ (1) CZ20023021A3 (de)
    DE (2) DE10012266A1 (de)
    ES (1) ES2238427T3 (de)
    HU (1) HU225190B1 (de)
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