EP1558874B1 - Gehäuse für glühstiftkerzen aus kunststoff - Google Patents

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EP1558874B1
EP1558874B1 EP03809685A EP03809685A EP1558874B1 EP 1558874 B1 EP1558874 B1 EP 1558874B1 EP 03809685 A EP03809685 A EP 03809685A EP 03809685 A EP03809685 A EP 03809685A EP 1558874 B1 EP1558874 B1 EP 1558874B1
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EP
European Patent Office
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housing
plug
plug housing
glow
plastic
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EP03809685A
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EP1558874A1 (de
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Steffen Carbon
Volker Rothacker
Albert Weitten
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Publication date
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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
    • 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
    • F23Q2007/004—Manufacturing or assembling methods

Definitions

  • the invention relates to a glow plug, in particular for fuel combustion engines, consisting essentially of a housing, a housing connected to the radiator with a heating tube arranged in the heating and control coil and a housing disposed in the connection bolt for powering the heating and control coil.
  • Fuel-efficient engines in particular diesel engines, require a heat source, which preheats either the gas mixture, the intake air or the combustion chamber, for a good start-up and warm-up behavior, especially at low temperatures.
  • glow plugs In motor vehicles usually glow plugs are used here. They protrude at least with a part of the radiator in the combustion chamber of the engine and heat it up at least before, during and after the start of the fuel engine.
  • the glow plugs are generally constructed so that they have a radiator consisting of a glow tube in which an embedded in magnesium oxide powder filament is arranged. This filament consists of a heating coil and a control coil and is connected at the top with the glow tube.
  • the radiator is pressed into a metallic housing, the so-called candle housing.
  • the electrical supply is made via a centric connection bolt with plug-in or screw connection. Mass connection via the housing.
  • the electrical insulation from plus to minus contact is made by an insulating washer.
  • Such a glow plug is, for example, from US 2002/0144994 A1 out.
  • the object of the invention is to optimize the cartridge housing manufacturing technology.
  • the slimmer, that is thinner and longer the candle housing of the glow plug is, the more expensive in itself the production.
  • the housings are produced by turning them from a solid material. Due to the small diameter of the plug housing, the method is very expensive.
  • the plastic used here fulfills different properties, depending on which parts of the plug housing are used. On the one hand, it is temperature-stable to withstand the resulting heat unscathed and on the other hand, it has a high mechanical strength. For this purpose, it is preferably proposed to use fiber-reinforced plastics. Alternatively, it may be provided to manufacture the plug housing by means of injection molding or in winding technique or by layered laminated fabric.
  • the division of the two-part or three-part housing takes place in the longitudinal direction of the longitudinal extension of the Kerzengoophuses.
  • the length of the plug housing is varied in such a way that a large number of glow pencil core lengths has been covered with a few incandescent parts and a part tuned to the housing length. It makes sense to create the necessary for the attachment of the glow plug part made of metallic materials. This enables a constant production and thus a reduction of the costs as well as an improvement of the quality.
  • Kerzcngeffe electrically isolated depending on the version relative to the engine block, so that an insulating disc, as is known from the prior art, is unnecessary.
  • FIG. 1 a glow plug 1 is shown.
  • This glow plug comprises a plug housing 2 and a protruding from the plug housing glow tube 3, in which not shown in the drawing heating and control coil are arranged.
  • connection bolt is provided within the plug housing, which is in electrical contact with the terminal 4 and the heating and control coil within the glow tube 3.
  • the plug housing 2 in the cross-hatched areas of plastic, wherein the lower part of the glow tube 3 is made of metal (heat reasons).
  • the housing is divided into three parts in the longitudinal direction, wherein the pointing to the terminal 4 part is made of metal and the pointing to the glow tube 3 part of metal.
  • the remaining part of the candle housing 2, shown in the drawing crosshatched, is made of plastic.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühstiftkerze, insbesondere für Brennstoffkraftmaschinen, im wesentlichen bestehend aus einem Gehäuse, einem an dem Gehäuse anschließenden Heizkörper mit einer im Glührohr angeordneten Heiz- und Regelwendel sowie einen in dem Gehäuse angeordneten Anschlussbolzen zur Stromversorgung der Heiz- und Regelwendel.
    • Stand der Technik
  • Brennstoffkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren benötigen für ein gutes Start- und Warmlaufverhalten insbesondere bei tiefen Temperaturen eine Wärmequelle, die entweder das Gasgemisch, die Ansaugluft oder den Brennraum vorwärmt.
  • Bei Kraftfahrzeugen werden hier meist Glühstiftkerzen verwendet. Sie ragen zumindest mit einem Teil des Heizkörpers in den Brennraum des Motors und heizen diesen zumindest vor, während und nach dem Start der Brennstoffkraftmaschine auf.
  • Die Glühstiftkerzen sind im allgemeinen so aufgebaut, dass sie einen Heizkörper aufweisen, der aus einem Glührohr besteht, in dem eine in Magnesiumoxydpulver eingebettete Glühwendel angeordnet ist. Diese Glühwendel besteht aus einer Heizwendel und einer Regelwendel und ist an der Spitze mit dem Glührohr verbunden. Der Heizkörper ist in einem metallischen Gehäuse, dem sogenannten Kerzengehäuse eingepresst. Die elektrische Zuleitung erfolg über einen zentrischen Anschlussbolzen mit Steck- bzw. Schraubanschluss. Massenanschluss erfolgt über das Gehäuse. Die elektrische Isolierung von Plus- zu Minus-Kontakt erfolgt durch eine Isolierscheibe. Eine derartige Glühstiftkerze geht beispielweise aus US 2002/0 144 994 A1 hervor.
  • Aus US 6 255 646 B1 ist eine Glühstiftkerze bekannt, bei der das Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial besteht.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, das Kerzengehäuse fertigungstechnisch zu optimieren.
  • Die Lösung der Aufgabe gelingt mit den kennzeichnenden Maßnahmen der Ansprüche 1 oder 2.
    • Vorteile der Erfindung
  • Je schlanker, das heißt dünner und länger das Kerzengehäuse der Glühstiftkerze ist, desto teurer ist an sich die Herstellung. In der Regel werden die Gehäuse durch Drehen aus einem Vollmaterial hergestellt. Aufgrund des geringen Durchmessers des Kerzengehäuses ist das Verfahren sehr kostenaufwändig.
  • Hierin liegt ein besonderer Vorteil der Erfindung eines Kerzengehäuses aus Kunststoff, da das teure Herstellungsverfahren durch Drehen ganz entfällt oder nur begrenzet notwendig ist. Der hier eingesetzte Kunststoff erfüllt, je nachdem, welche Teile des Kerzengehäuses einsetzt wenden, unterschiedliche Eigenschaften. Zum einen ist er temperaturstabil um die entstehende Hitze unbeschadet zu überstehen und zum anderen weist er eine hohe mechanische Festigkeit auf. Hierzu wird vorzugsweise vorgeschlagen, faserverstärkte Kunststoffe zu verwenden. Alternativ hierzu kann vorgesehen werden, das Kerzengehäuse mittels Spritzgussverfahren herzustellen oder in Wickeltechnik oder durch schichtweise laminiertes Gewebe.
  • Die Teilung des zweigeteilten oder dreiteiligen Gehäuses erfolgt in Längsrichtung der längserstreckung des Kerzengohäuses. Die Länge des Kerzengehäuses wird derart variiert, dass mit wenigen Glühteilen und einem auf die Gehäuselänge abgestimmten Teil eine Vielzahl von Glühstiftkertenlängen abgedeckt worden. Dabei bietet sich an, den für die Befestigung der Glühstiftkerze notwendigen Teil aus metallischen Werkstoffen zu erstellen. Dies ermöglicht eine konstante Produktion und damit eine Verringerung der Kosten sowie Verbesserung der Qualität.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass das Kerzcngehäuse je nach Ausführung gegenüber dem Motorblock elektrisch isoliert, so dass eine Isolierscheibe, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist, sich erübrigt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Ansprüche hervor.
    • Zeichnungen
  • Es zeigen
    • Figur 1
    Eine Glühstiftkerze nach dem Stand der Technik;
    Figur 2
    Eine Glühstiftkerze, deren Kerzengehäuse aus Kunststoff ist und zweiteilig ausgebildet ist und der Bereich des Dichtkegels aus Metall ist;
    Figur 3
    Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Glühstiftkerze, deren Kerzengehäuse dreiteilig ausgebildet ist.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In Figur 1 ist eine Glühstiftkerze 1 dargestellt.
  • Diese Glühstiftkerze umfasst ein Kerzengehäuse 2 sowie ein aus dem Kerzengehäuse herausragendes Glührohr 3, in dem in der Zeichnung nicht näher dargestellt Heiz- und Regelwendel angeordnet sind.
  • Ferner ist innerhalb des Kerzengehäuses ein Anschlussbolzen vorgesehen, der im elektrischen Kontakt mit dem Anschluss 4 sowie der Heiz- und Regelwendel innerhalb des Glührohrs 3 steht.
  • Zudem ist eine Einschraubhilfe 5 vorgesehen, die in Zeichnungen als Sechskant ausgebildet ist.
  • Bei dem in Figur 2 dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist das Kerzengehäuses 2 in den kreuzschraffiertcn Bereichen aus Kunststoff, wobei der untere Teil zum Glührohr 3 hin aus Metall ist (wärmetchnishe Gründe).
  • Bei dem in Figur 3 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel in der Glühstiftkerze 1 ist vorgesehen, das Kerzengehäuse 2 dreiteilig auszubilden. Dabei teilt sich das Gehäuse in Längserstreckung in drei Teile auf, wobei der zu dem Anschluss 4 hinweisende Teil aus Metall ist und der zu dem Glührohr 3 hinweisende Teil aus Metall ist. Der übrige Teil des Kerzengehäuses 2, in der zeichnung kreuzschraffiert dargestellt, ist aus Kunststoff.

Claims (5)

  1. Glühstiftkerze, insbesondere für Brennstoffkraftmaschinen, bestehend aus
    - einem Kerzengehäuse (2),
    - einem an dem Kerzengehäuse (2) anschließenden Glührohr (3) mit einer in dem Glührohr (3) angeordneten Heiz- und Regelwendel oder einem Heizkörper aus keramischen Werkstoff sowie
    - einem in dem Kerzengehäuse (2) angeordneten Anschlussbolzen (4) zur Strombereitsteitung für die Heiz- und Regelwendel beziehungsweise den keramischen Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, dass das Kerzengehäuse (2) zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein Teil des Kerzenkörpers aus Kunststoff ist und ein zu dem Glührohr (3) hinweisender Teil aus Metall ist.
  2. Glühstiftkerze, insbesondere für Brennstoffkraftmaschinen, bestehend aus
    - einem Kerzengehäuse (2),
    - einem an dem Kerzengehäuse (2) anschließenden Glührohr (3) mit einer in dem Glührohr (3) angeordneten Heiz- und Regelwendel oder einem Heizkörper aus keramischen Werkstoff sowie
    - einem in dem Kerzengehäuse (2) angeordneten Anschlussbolzen (4) zur Strombereitstellung für die Heiz- und Regelwendel beziehungsweise den keramischen Heizkörper, dadurch gekennzeichnet, dass das Kerzengehäuse (2) dreiteilig ausgebildet ist, wobei ein zum Glührohr (3) hinweisender Teil aus Metall ist, ein zu dem Anschlussbolzen (4) hinweisender Teil aus Metall ist und ein dazwischen liegender Teil aus Kunststoff ist.
  3. Glühstiftkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Kunststoff ausgebildete Teil des Kerzengehäuses (2) aus einem Kohlefaserverbund besteht.
  4. Glühstifikerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der aus Kunststoff ausgebildete Teil des Kerzengehäuses (2) aus einem Glasfaserverbund besteht.
  5. Glühstiftkerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das der aus Kunststoff ausgebildete Teil des Kerzengehäuses (2) hitzebeständig ausgelegt ist.
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