EP1726405A1

EP1726405A1 - Werkzeugsystem zum Austauschen einer Glühkerze eines Dieselmotors

Info

Publication number: EP1726405A1
Application number: EP06009797A
Authority: EP
Inventors: Horst Klann
Original assignee: Klann Spezial Werkzeugbau GmbH
Current assignee: Klann Spezial Werkzeugbau GmbH
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2006-11-29
Also published as: US7484281B2; DE202005008241U1; BRPI0601817A; US20060260110A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugsystem zum Austauschen einer Glühkerze (31) eines Dieselmotors bestehend aus mehreren Werkzeugen (55), mittels welcher eine in ein Innengewinde (33) einer Aufnahmebohrung (32) eines Zylinderkopfes (30) des Dieselmotors festsitzend eingeschraubte, defekte Glühkerze (31) aus der Aufnahmebohrung (32) entfernbar ist, wobei die Glühkerze (31) in einer radial erweiterten, zylindrischen Vertiefung (34) der Aufnahmebohrung (32) des Zylinderkopfes (30) angeordnet ist. Um eine Ausrichtung der einzelnen, zum Austauschen der Glühkerze (31) erforderlichen Werkzeuge (55) präzise auf die Längsmittelachse der Aufnahmebohrung (32) zu ermöglichen, ist eine in die Vertiefung (34) einsetzbare Klemmhülse (2) vorgesehen, in welche zur konzentrischen Ausrichtung der einzelnen Werkzeuge (55, 65, 75, 85, 95) eine Zentrierhülse (1, 20) einschiebbar ist, wobei die Klemmhülse (2) zur feststehenden, klemmenden Halterung der Zentrierhülse (1, 20) in die Vertiefung (34) einpressbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeugsystem zum Austauschen einer Glühkerze eines Dieselmotors bestehend aus mehreren Werkzeugen, mittels welcher eine in ein Innengewinde einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes des Dieselmotors festsitzend eingeschraubte, defekte Glühkerze aus der Aufnahmebohrung entfernbar ist, wobei die Glühkerze in einer radial erweiterten, zylindrischen Vertiefung der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes angeordnet ist.
Zur Verbesserung des Kaltstartverhalten eines Dieselmotors werden bei Dieselmotoren sog. Glühkerzen eingesetzt. Diese Glühkerzen sind in einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes des Dieselmotors festsitzend eingeschraubt. Dabei durchragen die Glühkerzen den Zylinderkopf in den jeweils zugehörigen Brennraum, so dass dieser durch die Glühkerze im Bedarfsfall vor dem Start des Dieselmotors vorgeheizt werden kann. Im Bereich des brennraumseitigen Endes weisen die Glühkerzen ein Heizelement auf, welches zumindest minimal in den Brennraum des jeweiligen Zylinders des Dieselmotors hineinragt.
Dieses Heizelement wird von einem Montagerohr aufgenommen, welches in ihrem, dem Heizelement gegenüberliegenden Endbereich, mit einem Montagegewinde versehen ist. Dementsprechend weist auch die Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes in ihrem axial äußeren Endbereich ein entsprechendes Innengewinde auf, in welches das Montagerohr mit seinem Montagegewinde einschraubbar ist. Die Aufnahmebohrung weist dabei zum Brennraum hin einen radial verjüngten Abschnitt auf, durch welchen ein Dichtsitz gebildet wird. Das Montagerohr der Glühkerze ist dieser abgesetzten Ausbildung der Aufnahmebohrung angepaßt und weist in entsprechender axialer Anordnung eine umlaufende Dichtfläche auf, mit welcher das Montagerohr beim Einschrauben dicht auf den Dichtsitz der Aufnahmebohrung zur Anlage kommt.
Zum Einschrauben der Glühkerze ist das Montagerohr mit einem einstückig angeformten Außensechskant axial außerhalb des Montagegewindes versehen, so dass die Glühkerze mittels eines herkömmlichen Steckschlüssels in die Aufnahmebohrung bzw. dessen Innengewinde einschraubbar ist.
Nach längerer Betriebsdauer des Dieselmotors ist es häufig notwendig, defekte Glühkerzen auszutauschen. Dabei ist häufig zu beobachten, dass das Montagerohr mit seinem Montagegewinde im Innengewinde der Aufnahmebohrung äußerst fest sitzt, so dass beim Versuch über den Außensechskant das Montagerohr und damit die gesamte Glühkerze aus der Aufnahmebohrung heraus zu drehen, der Außensechskant abschert und somit das Montagerohr mit seinem Montagegewinde im Innengewinde verbleibt.
In das Montagerohr ist zur elektrischen Verbindung ein Kontaktstift eingesetzt, welcher außenseitig ein Kontaktelement aufweist. Nach dem Abscheren des Außensechskantes ist es nun notwendig, diesen Kontaktstift zusammen mit dem Kontaktelement zunächst zu entfernen, um den Außensechskant vom restlichen Montagerohr abnehmen zu können. Dazu wird normalerweise eine herkömmliche Stecknuss verwendet, welche auf das Kontaktelement aufgepresst oder aufgeschlagen wird, wobei dieses Kontaktelement dabei die Kontur der Stecknuss annimmt. Die Stecknuss kann dabei als Innentorx oder Innensechskant ausgebildet sein. Durch anschließendes Drehen der Stecknuss mittels eines geeigneten Werkzeuges wird nun das Kontaktelement zusammen mit dem Kontaktstift abgeschert, so dass diese aus dem Montagerohr entnommen werden können. So ist nun das Montagerohr von außen zugänglich.
Zum Entfernen des Montagerohres und somit der restlichen Glühkerze mit ihrem Heizelement aus der Aufnahmebohrung wird nun als nächstes das Montagegewinde mit einem sog. Kernlochbohrer ausgebohrt, wodurch das Montagegewinde des Montagerohres entfernt wird, möglichst ohne das Innengewinde der Aufnahmebohrung zu beschädigen. Anschließend kann in das restliche Montagerohr ein Innengewinde mittel eines herkömmlichen Gewindebohrers eingeschnitten werden, und mittels einer Zugspindel oder dergleichen ausgezogen werden. Anschließend ist das Innengewinde des Zylinderkopfes mittels eines entsprechenden Gewindebohrers nachzuarbeiten, um eine neue Glühkerze einsetzen zu können.
Weiter kann noch vorgesehen sein, die Aufnahmebohrung vor dem Einsetzen der neuen Glühkerze mittels einer Reibahle von Verbrennungsrückständen oder sonstigen Verunreinigungen, wie beispielsweise Oxidationsprodukte zu befreien, so dass die Aufnahmebohrung zumindest annähernd wieder ihren ursprünglichen Neuzustand einnimmt.
Dabei ist es sowohl beim Ausbohren des Montagegewindes des Montagerohres als auch beim Nachschneiden des Innengewindes des Zylinderkopfes notwendig, das entsprechende Werkzeug mit höchster Präzision koaxial zur Längsmittelachse der Aufnahmebohrung auszurichten, um ein absolut einwandfreies Einschrauben einer neuen Glühkerze mittig zur Bohrung im Zylinderkopf sicherstellen zu können. Dies ist mit den herkömmlichen Werkzeugen bzw. Werkzeugsystemen nur schwer erreichbar.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeugsystem derart auszugestalten, dass eine präzise Ausrichtung der einzelnen, zum Austauschen der Glühkerze erforderlichen Werkzeuge, wie Kernlochbohrer, Gewindebohrer oder Reibahlen präzise auf die Längsmittelachse der Aufnahmebohrung möglich ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine in die Vertiefung einsetzbare Klemmhülse vorgesehen ist, in welche zur konzentrischen Ausrichtung der einzelnen Werkzeuge eine Zentrierhülse einschiebbar ist, und dass die Klemmhülse zur feststehenden, klemmenden Halterung der Zentrierhülse in die Vertiefung einpressbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein Werkzeugsystem zur Verfügung gestellt, mittels welchem die einzelnen, insbesondere zum Ausbau einer defekten Glühkerze erforderlichen Werkzeuge, wie Kernlochbohrer, Gewindebohrer oder Reibahlen äußerst präzise auf die Längsmittelachse der Aufnahmebohrung für die Glühkerze ausrichtbar sind.
Hierzu wird zunächst die Klemmhülse in eine zylindrische Vertiefung der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes eingesetzt. Solche zylindrischen Vertiefungen sind in der Regel als radiale Erweiterungen der Aufnahmebohrung im axial äußeren Bereich des Zylinderkopfes vorgesehen. Anschließend wird die Zentrierhülse passend in die Klemmhülse eingeschoben, bis diese am Grund der radial erweiterten Vertiefung der Aufnahmebohrung anliegt.
In dieser Position ist die Zentrierhülse über die Klemmhülse bereits koaxial bzw. konzentrisch zur Längsmittelachse der Aufnahmebohrung ausgerichtet. Durch Einpressen der Klemmhülse in die Vertiefung, wird die ausgerichtete konzentrische Position der Zentrierhülse in der zylindrischen Vertiefung der Aufnahmebohrung fixiert. Anschließend kann nun das entsprechend notwendige Werkzeug, beispielsweise der Kernlochbohrer, passend in die Zentrierhülse eingeschoben werden und beispielsweise das Montagegewinde des Montagerohres der Glühkerze ausgebohrt werden.
Nach dem Ausbohren des Montagegewindes ist nun in das, in der Aufnahmebohrung verbleibende Montagerohr der Glühkerze, ein Innengewinde mittels eines herkömmlichen Gewindebohrers einzuschneiden, so dass dieses Montagerohr mittels einer Zugspindel aus der Aufnahmebohrung ausgezogen werden kann. Nach dem Ausziehen des Montagerohres kann nun ein Gewindebohrer zum Nachschneiden des Innengewindes der Aufnahmebohrung in die Zentrierhülse eingesetzt werden. Auch hierbei weist der Gewindebohrer einen entsprechenden Führungsschaft auf, über welchen er in der Zentrierhülse mit geringstem Spiel geführt ist, so dass eine koaxiale Nachbearbeitung des Innengewindes der Aufnahmebohrung sichergestellt ist.
Auch die weiteren, für die Nachbearbeitung der Aufnahmebohrung evtl. notwendigen Werkzeuge, wie beispielsweise eine Reibahle, um Verbrennungsrückstände aus der Aufnahmebohrung zu entfernen, sind in die Zentrierhülse einsetzbar.
Damit ist erfindungsgemäß sichergestellt, dass die Werkzeuge, wie der Kernlochbohrer, der Gewindebohrer oder die Reibahle über die Zentrierhülse absolut konzentrisch zur Längsmittelachse der Aufnahmebohrung ausrichtbar sind. Weiterhin wird sichergestellt, dass eine neu einzusetzende Glühkerze absolut konzentrisch wieder in die Aufnahmebohrung einsetzbar ist.
Die oben beschriebene Reihenfolge der Arbeitsgänge ist nicht zwingend. So kann das Montagerohr der Glühkerze auch noch während des Nachschneidens des Innengewindes in der Aufnahmebohrung verbleiben. Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass anfallende Späne durch das Montagerohr aufgefangen werden und somit nicht in den zugehörigen Brennraum des Dieselmotors gelangen können.
Gemäß Anspruch 2 kann vorgesehen sein, dass die Klemmhülse eine konische äußere Mantelfläche aufweist, mit welcher die Klemmhülse in die Vertiefung einsetzbar ist und dass die Klemmhülse eine konzentrisch zu ihrer Mantelfläche angeordnete, zylindrische Durchgangsbohrung aufweist, deren Durchmesser sich beim Einpressen in die Vertiefung der Aufnahmebohrung zur klemmenden Halterung und zur konzentrischen Ausrichtung der Zentrierhülse zur Aufnahmebohrung verringert. Durch diese Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 wird einerseits eine sichere konzentrische Ausrichtung der Zentrierhülse sowie ein äußerst festsitzender Halt der Zentrierhülse in der Klemmhülse und wiederum der Klemmhülse in der Vertiefung des Zylinderkopfes erreicht, so dass ein äußerst sicheres Arbeiten ermöglicht wird.
Durch die Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 wird auch eine konzentrische koaxiale Ausrichtung der Zentrierhülse zusammen mit der Klemmhülse in der Vertiefung der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes erreicht. Dazu ist gemäß Anspruch 3 vorgesehen, dass die konische Mantelfläche der
Klemmhülse einen Kegelwinkel α von 1° bis 10° bildet. Aufgrund dieses äußerst geringen Kegelwinkels ist insbesondere eine koaxiale Ausrichtung der Klemmhülse beim Einpressen in die Vertiefung sichergestellt. Vorzugsweise kann hier ein Kegelwinkel von 2° vorgesehen sein, so dass sich die Klemmhülse beim Einpressen in die Vertiefung der Aufnahmebohrung koaxial ausrichtet.
Desweiteren kann gemäß Anspruch 4 vorgesehen sein, dass die Klemmhülse in ihrem, aus der Vertiefung herausragenden Endbereich, einen radial vorstehenden Kupplungssteg aufweist, mit welchem die Klemmhülse mit einem Schlagwerkzeug formschlüssig in Eingriff bringbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist die Klemmhülse in einfacher Weise sowohl in die Vertiefung einpressbar und auch wieder aus dieser Vertiefung herauszuziehen.
Dabei kann das Schlagwerkzeug gemäß Anspruch 5 einen Grundkörper mit einem an einer Gleitstange bewegbaren Schlaggewicht aufweisen. D. h., dass das Schlagwerkzeug als eine Art Schlaghammer ausgebildet ist, welches über ihren Grundkörper mit dem Kupplungssteg der Klemmhülse formschlüssig in Eingriff bringbar ist. Für diesen Formschluss weist dabei der Grundkörper eine U-förmige Aussparung mit einer Aufnahmenut auf, mit welcher der Grundkörper formschlüssig mit dem Kupplungssteg der Klemmhülse in Eingriff bringbar ist. Damit läßt sich die Klemmhülse über den Kupplungssteg durch das Schlagwerkzeug sowohl in die Vertiefung "einschlagen" und auch wieder aus dieser herausziehen. Durch diese Ausgestaltung ist die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung äußerst einfach.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen entnehmbar.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Klemmhülse zusammen mit einer Zentrierhülse;
Fig. 2: eine perspektivische Teilansicht eines Grundkörpers eines Schlagwerkzeuges;
Fig. 3: ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zentrierhülse;
Fig. 4: eine perspektivische Darstellung des kompletten Schlagwerkzeuges mit dem Grundkörper aus Fig. 2 sowie die mit dem Grundkörper in Eingriff stehende Klemmhülse aus Fig. 1;
Fig. 5: einen Teilschnitt eines Zylinderkopfes mit einer Aufnahmebohrung für eine Glühkerze zusammen mit der Ansicht einer Glühkerze in perspektivischer Darstellung;
Fig. 6: einen Vertikalschnitt durch den Zylinderkopf im Bereich der Aufnahmebohrung mit eingesetzter Glühkerze;
Fig. 7: den Schnitt aus Fig. 6 mit einem Montagerohr, einer Glühkerze sowie mit der Zentrierhülse und der Klemmhülse in ihrem, in der radial erweiterten Vertiefung der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes eingesetzten Zustand;
Fig. 8: ein Ausführungsbeispiel eines Kernlochbohrers, welcher zum Ausbohren eines Montagegewindes des Montagerohres der Glühkerze dient;
Fig. 9: einen Gewindebohrer, welcher zum Nachschneiden des Innengewindes der Aufnahmebohrung vorgesehen ist;
Fig. 10: einen zweiten Kernlochbohrer, welcher zum Aufbohren des Innengewindes der Aufnahmebohrung zum Einsetzen einer Gewindebuchse vorgesehen ist;
Fig. 11: einen zweiten Gewindebohrer, mittels welchem in den aufgebohrten Abschnitt der Aufnahmebohrung ein größeres Gewinde einbringbar ist;
Fig. 12: eine Reibahle, mittels welcher die gesamte Aufnahmebohrung nacharbeitbar ist;
Fig. 13: einen Teilschnitt des Zylinderkopfes mit dem Kernlochbohrer aus Fig. 8 in seinem in der Zentrierhülse eingesetzten Zustand in seiner Ausgangsstellung;
Fig. 14: die Darstellung aus Fig. 13 am Ende des Ausbohrvorganges des Montagegewindes des Montagerohres;
Fig. 15: einen Teilschnitt des Zylinderkopfes mit dem Gewindebohrer aus Fig. 9 zu Beginn des Nachschneidens des Innengewindes der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes;
Fig. 16: eine Teilschnitt des Zylinderkopfes mit der Reibahle aus Fig. 12 nach dem "Aufreiben" der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Explosionsdarstellung einer Zentrierhülse 1 zusammen mit einer Klemmhülse 2. Die Zentrierhülse 1 weist eine zylindrische äußere Mantelfläche 3 auf, mit welcher die Zentrierhülse 1 in eine zylindrische Durchgangsbohrung 4 der Klemmhülse 2 einschiebbar ist. Desweiteren ist die Zentrierhülse 1 mit einer zylindrischen Durchgangsbohrung 5 versehen, welche zur Aufnahme eines Werkzeuges dient. Weiter ist die Zentrierhülse 1 im Bereich ihres oberen Endes radial erweitert ausgebildeten und mit umlaufenden Anschlagsteg 6 versehen, welcher beim Ausziehen der Klemmhülse 2 aus einer Vertiefung einer Aufnahmebohrung für eine Glühkerze als Anschlag dient.
Weiter ist aus Fig. 1 ersichtlich, dass die Klemmhülse 2 geschlitzt ausgebildet ist und einen sich über deren komplette axiale Länge erstreckenden Längsschlitz 7 aufweist. Durch diesen Längsschlitz 7 wird erreicht, dass die Klemmhülse 2 zusammen pressbar ist, so dass sich der Innendurchmesser der Durchgangsbohrung 4 beim Einpressen der Klemmhülse in die erwähnte Vertiefung verkleinert. Durch diese Ausgestaltung wird ein klemmender, festsitzender Halt der Zentrierhülse 1 in der Klemmhülse 2 im Einsatz erreicht.
Weiter ist aus Fig. 1 ersichtlich, dass die umlaufende Mantelfläche 8 der Klemmhülse 2 konisch ausgebildet ist und einen Kegelwinkel α von etwa 1° bis 10°, vorzugsweise 2° bildet, wie in Fig. 1 dargestellt. Im radial erweiterten oberen Endbereich dieser Mantelfläche 8 ist an der Klemmhülse 2 ein umlaufender, radial nach außen vorstehender Kupplungssteg 9 vorgesehen. Mittels dieses Kupplungssteges 9 ist die Klemmhülse 2 zum Einpressen in die Vertiefung und auch zum Ausziehen aus dieser Vertiefung mit einem Schlagwerkzeug formschlüssig in Eingriff bringbar.
Hierzu zeigt Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines solchen Schlagwerkzeuges 10. Dieses Schlagwerkzeug 10 weist eine Gleitstange 11 auf, deren Funktion später zu Fig. 4 noch näher erläutert wird. Diese Gleitstange 11 ist in einen Grundkörper 12 eingeschraubt, welcher in seinem der Gleitstange 12 gegenüberliegenden unteren Endbereich 13 eine sich etwa über die halbe axiale Länge erstreckende, seitlich und nach unten offene U-förmige Aussparung 14 aufweist. Diese Aussparung 14 bildet einen Kupplungsabschnitt des Grundkörpers 12, welcher in seinem unteren Endbereich eine U-förmige Aufnahmenut 15 in seiner Innenwand 16 aufweist. In diese Aufnahmenut 15 ist die Klemmhülse 2 mit ihrem Kupplungssteg 9 passend einschiebbar, so dass die Klemmhülse 2 axial feststehend, formschlüssig mit dem Grundkörper 12 bzw. dessen Kupplungsabschnitt 14 in Eingriff bringbar ist. Somit ist mittels des Schlagwerkzeuges 10 über dessen Grundkörper 12 die Klemmhülse 2 in eine entsprechende Bohrung einerseits einpressbar und andererseits wiederum ausziehbar.
Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Zentrierhülse 20, welche sich von der Zentrierhülse 1 aus Fig. 1 lediglich durch den kleineren Innendurchmesser ihrer zylindrischen Durchgangsbohrung 21 unterscheidet. Diese Zentrierhülse 20 weist ebenfalls eine zylindrische Mantelfläche 22 auf, mit welcher die Zentrierhülse 20 passend in die zylindrische Durchgangsbohrung 4 der Klemmhülse 2 einschiebbar ist. Desweiteren weist die Zentrierhülse 20 in ihrem oberen Endbereich ebenfalls einen radial vorstehenden Anschlagsteg 23 auf, an welchem die Klemmhülse 2 beim Ausziehen dieser Klemmhülse 2 aus einer Bohrung ansteht, so dass die Zentrierhülse 20 gleichförmig über ihren Anschlagsteg 23 mit ausgezogen wird. Diese Zentrierhülse 20 dient zur Führung eines Werkzeuges, dessen Durchmesser kleiner ausgebildet ist als der Durchmesser solcher Werkzeuge, welche mit der Zentrierhülse 1 einzusetzen sind.
Fig. 4 zeigt das vollständige Schlagwerkzeug 10 mit seiner Gleitstange 11 sowie seinem Grundkörper 12 in perspektivischer Darstellung. Dabei sind die Gleitstange 11 und der Grundkörper 12 axial verkürzt dargestellt. Es ist erkennbar, dass auf dem oberen Ende der Gleitstange 11 ein Griffteil 25 aufgeschraubt ist. Desweiteren ist auf der Gleitstange 11 zwischen diesem Griffteil 25 und dem Grundkörper 12 ein Schlaggewicht 26 vorgesehen, welches entlang der Gleitstange 11 einerseits in Richtung des Pfeiles 27 gegen das Griffteil 25 und andererseits in Richtung des Pfeiles 28 nach unten gegen den Grundkörper 12 verschiebbar ist. Es ist leicht vorstellbar, dass beim Anschlagen des Schlaggewichtes 26 am Griffteil 25 Zugimpulse über die Gleitstange 11 auf den Grundkörper 12 in Richtung des Pfeiles 27 einwirken. Dementsprechend wirken Einpresskräfte bzw. Schlagkräfte durch Anschlagen des Schlaggewichtes 26 in Richtung des Pfeiles 28 am Grundkörper 12.
Weiter ist aus Fig. 4 ersichtlich, dass die Klemmhülse 2 mit ihrem Kupplungssteg 9 axial feststehend und formschlüssig mit der Aufnahmenut 15 des Grundkörpers 12 bzw. dessen Kupplungsabschnittes 14 in Eingriff steht. Aus Fig. 4 ist erkennbar, dass mittels des Schlagwerkzeuges 10 über dessen Grundkörper 12 auf die eingesetzte Klemmhülse 2 impulsartige Schlagkräfte sowohl in Richtung des Pfeiles 27 als auch in Richtung des Pfeiles 28 aufbringbar sind. Somit ist mittels des Schlagwerkzeuges 10 aufgrund der Formschlussverbindung der Klemmhülse 2 über ihren Kupplungssteg 9 mit dem Grundkörper 12 über dessen Aufnahmenut 15 sowohl Einpresskräfte als auch Auspresskräfte aufbringbar, so dass die Klemmhülse 2 in einfacher Art und Weise in eine Bohrung einpressbar und aus dieser wieder ausziehbar ist. Weiter wird die Klemmhülse 2 koaxial zur Gleitstange 11 verlaufend in der Aufnahmenut 15 aufgenommen, so dass die Schlagimpulse auch konzentrisch in die Klemmhülse zwei eingeleitet werden. Damit läßt sich die Klemmhülse absolut koaxial in entsprechende Bohrung oder zylindrische Vertiefung einschlagen.
Fig. 5 zeigt einen vertikalen Teilschnitt eines Zylinderkopfes 30 zusammen mit einer Glühkerze 31 in perspektivischer Explosionsdarstellung. Es ist erkennbar, dass der Zylinderkopf 30 eine Aufnahmebohrung 32 aufweist, welche in ihrem oberen Endbereich mit einem Innengewinde 33 versehen ist. Oberhalb dieses Innengewindes 33 ist die Aufnahmebohrung 32 mit einer radial erweiterten Vertiefung 34 versehen. In ihrem unteren Endbereich ist die Aufnahmebohrung 32 abgesetzt ausgebildet und weist einen radial verjüngten Aufnahmekanal 35 auf. Somit bildet die Aufnahmebohrung im oberen Endbereich dieses Aufnahmekanals 35 einen ringförmigen Dichtsitz 36.
Im Betrieb ist die Glühkerze 31 in die Aufnahmebohrung 32 passend eingesetzt. Dazu weist die Glühkerze 31 ein zylindrisches Montagerohr 37 auf, in dessen oberem Endbereich ein Montagegewinde 38 vorgesehen ist. Aus dem Montagerohr 37 ragt axial nach unten vorstehend ein Heizelement 39 heraus, welches mit ihrem nach unten konisch zulaufenden Ende 40 im Betrieb in den Brennraum eines Dieselmotors bzw. des Zylinders eines Dieselmotors zumindest teilweise hineinragt.
Oberhalb des Montagegewindes 38 des Montagerohres 37 ist am Montagerohr 37 ein Außensechskant 41 einstückig angeformt. Das Montagerohr 37 dient zur Aufnahme eines Kontaktstiftes 42, welcher in Fig. 5 in gestrichelten Linien dargestellt ist. Dieser Kontaktstift 42 verbindet das Heizelement 39 mit einem gegenüber dem Montagerohr 37 elektrisch isolierten Kontaktelement 43. Dabei steht das Kontaktelement 43 über eine Pressverbindung mit dem Kontaktstift 42 in Verbindung. Wie weiter aus Fig. 5 ersichtlich ist, weist dieses Kontaktelement 43 einen axial nach oben vorstehenden Anschlusszapfen 44 auf, auf welchen ein entsprechender Kontaktstecker aufsteckbar ist.
Es ist leicht vorstellbar, dass die Glühkerze 31 mit ihrem Heizelement 39 und dem Montagerohr 37 über deren Montagegewinde 38 in das Innengewinde 33 der Aufnahmebohrung 32 einschraubbar ist. Der Außensechskant 41 dient dabei zum festsitzenden Anziehen der Glühkerze 31 in der Aufnahmebohrung 32. Weiter ist aus Fig. 5 ersichtlich, dass das Heizelement 39 in seinem Durchmesser kleiner ausgebildet ist als das Montagerohr 37, so dass zwischen dem Heizelement 39 und dem Montagerohr 37 eine umlaufende Dichtfläche 45 gebildet wird. Im montierten Zustand wird diese Dichtfläche 45 gegen den umlaufenden Dichtsitz 36 der Aufnahmebohrung 32 gepresst, so dass die Glühkerze 31 dicht in die Aufnahmebohrung 32 einsetzbar ist.
Die Durchmesser des Montagerohres 37 sowie des Heizelementes 39 können dabei geringfügig kleiner ausgebildet sein als die entsprechenden Abschnitte der Aufnahmebohrung 32 bzw. des Aufnahmekanals 35. Dies hat zur Folge, dass insbesondere im Bereich des Aufnahmekanals 35 in dem zwischen dem Heizelement 39 und dem Aufnahmekanal 35 entstehenden Ringraum Verbrennungsrückstände abgelagert werden. Dies führt wiederum zu einem äußerst festsitzenden Halt der gesamten Glühkerze 31 in der Aufnahmebohrung 32.
Dies hat wiederum zur Folge, dass die Glühkerze 31 zum Austauschen nicht einfach aus der Aufnahmebohrung 32 heraus gedreht werden kann. Häufig ist hier zu beobachten, dass der Außensechskant 41 oberhalb des Montagegewindes 38 am Montagerohr 37 abschert, so dass ein vollständiges Entfernen der Glühkerze 31 nicht möglich ist. Dabei sei noch erwähnt, dass das Kontaktelement 43 mittels einer Pressverbindung über Dichtelemente 46, welche elektrisch isolierend sind, im Bereich des Außensechskantes 41 in das Montagerohr 37 eingepresst ist. Da nunmehr nach Abscheren des Außensechskantes 41 die Glühkerze 31 nicht mehr aus der Aufnahmebohrung 32 heraus geschraubt werden kann, sind besondere Maßnahmen erforderlich.
Hierzu zeigt Fig. 6 zunächst noch einmal einen vertikalen Teilschnitt der in den Zylinderkopf 30 bzw. dessen Aufnahmebohrung 32 eingesetzten Glühkerze 31. Dabei ist aus Fig. 6 der prinzipielle innere Aufbau der Glühkerze 31 im wesentlichen erkennbar. Das Heizelement 39 ist in das Montagerohr 37 eingesteckt und beispielsweise dort über eine Löt- oder Pressverbindung gehalten. Dabei ist ebenfalls ersichtlich, dass in diesem in die Aufnahmebohrung 32 eingeschraubten Zustand, die Glühkerze 31 mit ihrer Dichtfläche 45 dichtend auf dem Dichtsitz 36 der Aufnahmebohrung 32 aufsitzt. Innerhalb des Montagerohres 37 ist der Kontaktstift 42 angeordnet, welcher in der Prinzipdarstellung der Fig. 6 in das Heizelement 39 innerhalb des Montagerohres 37 elektrisch kontaktierend eingesteckt ist. Dabei kann auch hier eine Pressverbindung od. dgl. vorgesehen sein. Mit seinem oberen Endbereich überragt der Kontaktstift 42 das Montagerohr 37 über dessen oberen Außensechskant 41 hinaus, so dass das Kontaktelement 43 auf dieses obere Ende des Kontaktstiftes 42 aufsteckbar und an diesem über eine Pressverbindung fixierbar ist.
Weiter ist aus Fig. 6 ersichtlich, dass dieses Kontaktelement 43 über die Dichtungen 46 im Bereich des Außensechskantes 41 in das Montagerohr 37 eingepresst ist. Das Montagerohr 37 sitzt seinerseits wiederum mit seinem Montagegewinde 38 im Innengewinde 33 der Aufnahmebohrung 32, wobei das Montagegewinde 38 axial aus dem Innengewinde 33 herausragt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Glühkerze mit ihrer, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ringförmigen und kegelig ausgebildeten, Dichtfläche 45 dichtend auf dem Dichtsitz 36 zur Anlage gebracht werden kann. Weiter ist aus Fig. 6 ersichtlich, dass in diesem montierten Zustand das untere Ende 40 des Heizelementes 39 aus dem Zylinderkopf 30 herausragt. In diesem unteren Endbereich befindet sich bekannter Weise der Brennraum des Dieselmotors bzw. eines Zylinders des Dieselmotors.
Zwischen dem Montagerohr 37 und der Aufnahmebohrung 32 sowie dem Heizelement 39 und dem Aufnahmekanal 35 ist nur ein äußerst geringer radialer Spalt vorgesehen, so dass hier jeweils ein Ringraum gebildet wird. Ein solche Ringräume müssen vorgesehen sein, um bei aktivierter Glühkerze einen zu großen Wärmeübergang von der Glühkerze auf den Zylinderkopf zu vermeiden und somit die gewünschte Aufheizfunktion der Glühkerze im Brennraum zu gewährleisten. D.h. dass die Glühkerze im Regelfall mit dem Zylinderkopf lediglich mit dem Montagegewinde 38 und der Dickfläche 45 in Kontakt steht. Aufgrund dieser engen Abmessungen sind diese Ringräume in Fig. 6 nicht erkennbar. Es ist jedoch leicht vorstellbar, dass sich in den Ringräumen zwischen dem Montagerohr 37 und der Aufnahmebohrung 32 einerseits und dem Aufnahmekanal 35 und dem Heizelement 39 andererseits Verbrennungsrückstände sammeln können. Dadurch wird eine Art "Festbrennen" der Glühkerze 31 mit ihrem Montagerohr 37 in der Aufnahmebohrung 32 bzw. mit ihrem Heizelement 39 im Aufnahmekanal 35 nach längerer Betriebsdauer das Heizelement 39 im Aufnahmekanal 35 bewirkt, so dass die Glühkerze 31 im Zylinderkopf 30 äußerst fest sitzt. Dies führt, wie bereits oben erläutert, beim Versuch die Glühkerze 31 über den Außensechskant 41 aus der Aufnahmebohrung 32 heraus zuschrauben dazu, dass der Außensechskant 41 oberhalb des Montagegewindes 38 abschert und somit ein weiteres Herausdrehen der Glühkerze 31 nicht mehr möglich ist.
Um die Glühkerze 31 demontieren zu können, wird zunächst auf das Kontaktelement 43 eine Stecknuss mit kleinem Durchmesser aufgeschlagen, so dass deren Schlüsselprofil auf das Kontaktelement übertragen wird. Durch Drehung des Kontaktelementes wird nun der Kontaktstift 42 abgedreht und kann entnommen werden. Anschließend wird der Außensechskant 41 entfernt, sofern dieser nicht bei der Entnahme des Kontaktstiftes 42 zusammen mit dem Kontaktelement 43 schon abgenommen ist. Nun ist das Montagerohr 37 von oben frei zugänglich.
Weiter ist aus Fig. 6 ebenfalls erkennbar, dass die Glühkerze 31, insbesondere mit ihrem Außensechskant 41, versenkt in der radial erweiterten Vertiefung 34 der Aufnahmebohrung 37 angeordnet ist. Dabei ist diese Vertiefung 34 konzentrisch zur Längsmittelachse 47 der Aufnahmebohrung 32 angeordnet und zylindrisch ausgebildet.
Um die "Reste" der Glühkerze 31 nun entfernen zu können, ist es zunächst notwendig, das Montagerohr 37 im Bereich des Montagegewindes 38 auf den Kerndurchmesser dieses Gewindes 38 bzw. des zugeordneten Innengewindes 33 der Aufnahmebohrung 32 auszubohren. Dabei ist es erforderlich, den entsprechenden Kernlochbohrer möglichst konzentrisch und koaxial zur Längsmittelachse 47 der Aufnahmebohrung 32 auszurichten, um möglichst das Innengewinde 33 beim Ausbohren nicht zu beschädigen.
Dazu sind die Zentrierhülse 1 und die Klemmhülse 2 aus Fig. 1 vorgesehen.
Hierzu zeigt Fig. 7 die Zentrierhülse 1 und die Klemmhülse 2 im Einsatz. Dabei ist in Fig. 7 der Kontaktstift 42 zusammen mit dem Kontaktelement 43 bereits entfernt. Auch der abgescherte Außensechskant 41 ist in Fig. 7 bereits abgenommen. Es ist erkennbar, dass die Klemmhülse 2 in die obere, radial erweiterte Vertiefung 34 der Aufnahmebohrung 32 eingesetzt ist. In die Klemmhülse 2 ist die Zentrierhülse 1 eingeschoben und steht mit ihrer unteren Endkante passend und konzentrisch zur Längsmittelachse 47 der Aufnahmebohrung 32 verlaufend am Grund 48 der Vertiefung 34 auf.
Aufgrund des äußerst geringen Kegelwinkels α von maximal 3°, vorzugsweise 2°, der Mantelfläche 8 (Fig. 1) der Klemmhülse 2 ist auch die Klemmhülse 2 in dem in Fig. 7 dargestellten, angesetzten Zustand koaxial und konzentrisch zur Längsmittelachse 47 der Aufnahmebohrung 42 ausgerichtet.
Nachdem die Zentrierhülse 1 und die Klemmhülse 2 in der in Fig. 7 dargestellten Art und Weise in der Vertiefung 34 eingesetzt sind, wird nun das Schlagwerkzeug 10 mit der Aufnahmenut 15 seines Grundkörpers 12 bzw. seiner Aussparung 14 mit dem radial vorstehenden Kupplungssteg 9 der Klemmhülse 2 in Eingriff gebracht. Dabei ist in Fig. 7 lediglich der untere Endbereich 13 des Grundkörpers 12 dargestellt. Nach dem Ansetzen des Grundkörpers 12 an der Klemmhülse 2 wird nun, wie dies aus Fig. 4 am besten ersichtlich ist, das Schlaggewicht 26 in Richtung des Pfeiles 28 entlang der Gleitstange 11 gegen den Grundkörper 12 bewegt, so dass die Klemmhülse 2 in die Vertiefung 34 eingepresst wird. Nach einem äußerst geringen Stellweg von einigen Millimetern wird aufgrund der konischen Ausgestaltung der Mantelfläche 8 der Klemmhülse 2 gleichzeitig eine klemmende Halterung der Zentrierhülse 1 in der Durchgangsbohrung 5 der Klemmhülse 2 erreicht. In diesem festsitzenden Zustand der Zentrierhülse 1 sowie der Klemmhülse 2 ist nun ein entsprechendes Bearbeitungswerkzeug konzentrisch und koaxial zur Längsmittelachse 47 der Aufnahmebohrung 32 verlaufend in die Zentrierhülse 1 einsteckbar.
Hierzu zeigen die Fig. 8 bis 12 verschiedene Werkzeuge, welche, je nach Anwendungsfall, für das Ausbauen des Montagerohres 37 zusammen mit dem Heizelement 39 einsetzbar sind.
Fig. 8 zeigt beispielhaft einen sog. Kernlochbohrer 55, welcher zum Ausbohren des Montagegewindes 38 des Montagerohres 37 vorgesehen ist. Zum passgenauen Einschieben und zur passgenauen Führung dieses Kernlochbohrers 55 weist dieser einen Führungsschaft 56 auf, welcher nach oben hin durch einen radial erweiterten, umlaufenden Anschlagsteg 57 begrenzt ist. Dieser Anschlagsteg 57 dient dabei als Einschubbegrenzung und bestimmt somit die maximal mögliche Bohrtiefe des Kernlochbohrers 55.
An den Führungsschaft 56 schließt sich nach unten das eigentliche Bohrwerkzeug 58 an, dessen Aufbau hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt ist. Mittels dieses Bohrwerkzeuges 58 wird das Montagerohr 37 im Bereich seines Montagegewindes 38 auf dessen Kerndurchmesser aufgebohrt, so dass die restlichen, im Innengewinde 33 der Aufnahmebohrung 32 sitzenden Gewindesegmente aus diesem Innengewinde 33 nach Herausziehen des Kernlochbohrers 55 herausfallen oder durch Nachschneiden herausgeschnitten werden können. Zur Verbesserung der Führung des Kernlochbohrers 55 weist dieser zusätzlich in axialer Verlängerung nach unten zum Bohrwerkzeug 58 noch einen Zentrierstift 59 auf, welcher passend in das nicht aufgebohrte Montagerohr 37 einschiebbar ist. Für den drehenden Antrieb des Kernlochbohrers kann dieser, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist, oberhalb seines Anschlagsteges 57 mit einem Antriebssechskant 60 versehen sein. Anstatt eines solchen Antriebssechskantes 60, an welchem ein entsprechendes Werkzeug ansetzbar ist, kann der Kernlochbohrer 55 auch mit einem zylindrischen Antriebsschaft zum Einsatz mit einer Bohrmaschine od. dgl. versehen sein.
Fig. 9 zeigt ein zweites Werkzeug in Form eines Gewindebohrers 65. Zur präzisen koaxialen und konzentrischen Führung dieses Gewindebohrers 65 in der Zentrierhülse 1 weist dieser ebenfalls einen Führungsschaft 66 auf, mittels welchem der Gewindebohrer 65 passend in die Durchgangsbohrung 5 der Zentrierhülse 1 einsetzbar ist.
Auch der Gewindebohrer 65 weist am oberen Ende seines Führungsschaftes 66 einen radial erweiterten Anschlagsteg 67 auf, welcher ebenfalls als Begrenzung des Stellweges des Gewindebohrers 65 dient. Im Anschluß an den Führungsschaft 66 ist der Gewindebohrer mit mehreren Gewindeschneiden 68 versehen, mittels welchen das Innengewinde 33 der Aufnahmebohrung 32 nachgeschnitten werden kann. Auch der Gewindebohrer 65 ist in axialer Verlängerung zu seinen Gewindeschneiden 68 mit einem Zentrierzapfen 69 versehen, über welchen die koaxiale und konzentrische Führung des gesamten Gewindebohrers 65 zur Aufnahmebohrung 32 verbessert wird. So greift dieser Zentrierzapfen 69 beim Nachschneiden des Innengewindes 33 in das noch in der Aufnahmebohrung 32 sitzende Montagerohr 37 mit geringem Spiel ein. Dabei ist vorteilhaft, dass sämtliche Späne sowohl beim Ausbohren des Montagegewindes 38 als auch beim Nachschneiden des Innengewindes 33 in das Montagerohr 37 fallen, so dass keinerlei Gefahr besteht, dass irgendwelche Späne in den Brennraum des Dieselmotors gelangen können. Auch der Gewindebohrer 65 ist mit einem Antriebssechskant 70 versehen.
Für den Fall, dass das Innengewinde 33 der Aufnahmebohrung 32 irreparabel beschädigt ist, ist es üblich, die Aufnahmebohrung 32 im axialen Bereich des ursprünglichen Innengewindes 33 aufzubohren und mit einem größeren Gewinde zu versehen, in welches dann eine Gewindebuchse einsetzbar ist, welche dann wiederum zum Einschrauben einer neuen Glühkerze dient. Hierzu zeigt Fig. 10 beispielhaft einen zweiten Kernlochbohrer 75, welcher ebenfalls einen Führungsschaft 76, einen Anschlagsteg 77 sowie ein Bohrwerkzeug 78 mit einem axial vorstehenden Zentrierzapfen 79 aufweist. Auch der Kernlochbohrer 75 ist für den drehenden Antrieb beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einem entsprechenden Antriebssechskant 80 versehen.
In Verbindung mit diesem, einen größeren Durchmesser aufweisenden Gewindebohrer 65 ist ein aus Fig. 11 ersichtlicher zweiter Gewindebohrer 85 vorgesehen. Auch dieser Gewindebohrer 85 weist zur koaxialen und konzentrischen Führung in der Durchgangsbohrung 5 der Zentrierhülse 1 einen entsprechenden Führungsschaft 86 auf. Der Führungsschaft 86 ist oberseitig durch einen radial vorstehenden Anschlagsteg 87 begrenzt, durch welchen ebenfalls die Schneidtiefe beim Gewindeschneiden begrenzt ist. Auch bei diesem Gewindebohrer 85 schließen sich nach unten hin diverse Gewindeschneiden 88 an, welche in axialer Verlängerung ebenfalls wiederum mit einem Zentrierzapfen 89 versehen sind. Auch der Gewindebohrer 85 weist für den drehenden Antrieb einen entsprechenden Antriebssechskant 90 auf.
Sämtliche, in den Fig. 8 bis 11 dargestellten Werkzeuge, können bei noch in der Aufnahmebohrung 32 eingesetztem Montagerohr 37 eingesetzt werden. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass sämtliche entstehenden Späne durch das Montagerohr 37 während der Bohr- bzw. Schneidvorgänge aufgenommen werden.
Das Werkzeug aus Fig. 12 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der zweiten Zentrierhülse 20 aus Fig. 3 einzusetzen und in Fig. 12 axial verkürzt dargestellt. Beim Werkzeug aus Fig. 12 handelt es sich um eine sog. Reibahle, welche für die Nachbearbeitung der Aufnahmebohrung 32 ausgehend vom Innengewinde 33 zum Brennraum hin dient. Da insbesondere im Bereich des Aufnahmekanals 35 Brennrückstände auftreten, können diese mittels der Reibahle 95 entfernt werden. Dabei weist die Reibahle 95 in ihrem oberen Endbereich einen Führungsschaft 96 auf, welcher passend durch die Durchgangsbohrung 21 der Zentrierhülse 20 im Einsatz hindurchschiebbar ist. Auch entspricht der Innendurchmesser beim vorliegenden Ausführungsbeispiel dieser Durchgangsbohrung 21 dem Innendurchmesser der nicht aufgebohrten Aufnahmebohrung 32, so dass hier zwangsläufig eine konzentrische Ausrichtung über die Zentrierhülse 20 sowie die Aufnahmebohrung 32 selbst erfolgt.
Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, weist die Reibahle 95 einen mittleren Schneidenbereich 97 auf, dessen Durchmesser dem Führungsschaft 96 entspricht. Mittels dieses Schneidenbereichs 97 können Rückstände aus dem radial erweiterten Abschnitt der Aufnahmebohrung 32 entfernt werden. Desweiteren ist die Reibahle 95 in axialer Verlängerung zu diesem Schneidenbereich 97 mit einem radial verjüngt ausgebildeten Endabschnitt 98 versehen, welcher ebenfalls als Schneidwerkzeug ausgebildet ist. Der Durchmesser dieses Endabschnittes 98 entspricht dem Soll- bzw. dem Nenndurchmesser des Aufnahmekanals 35, so dass durch diesen Endabschnitt 98 der Aufnahmekanal 35 der Aufnahmebohrung 32 von Brennstoffrückständen befreit werden kann. Auch die Reibahle 95 weist im Bereich ihres oberen Endes des Führungsschaftes 96 einen radial erweiterten Anschlagbund 99 auf, durch welchen die maximale Bohrtiefe im Zusammenwirken mit der axialen Länge der Zentrierhülse 20 definiert ist. Dabei sind im Übergangsbereich zwischen dem unteren Endabschnitt 98 und dem Schneidenbereich 97 weitere Schneidelemente 100 vorgesehen, durch welche der Dichtsitz 36 der Aufnahmebohrung 32 nachbearbeitet werden kann. Diese Nachbearbeitung geschieht automatisch am Ende des Reibvorganges, unmittelbar bevor die Reibahle ihren durch den Anschlagbund 99 begrenzte Bohrtiefe erreicht hat. Desweiteren weist auch die Reibahle 95 am oberen Ende für ihren drehenden Antrieb einen Antriebssechskant 101 auf.
Es ist leicht vorstellbar, dass mit Hilfe der Zentrierhülsen 1 und 20 sowie der Klemmhülse 2, im Zusammenwirken mit den dargestellten Werkzeugen aus den Fig. 8 bis 12 eine äußerst präzise Nachbearbeitung der Aufnahmebohrung 32 mit ihrem Aufnahmekanal 35 sowie des Innengewindes 33 durchführbar ist. Desweiteren ist auch das Montagegewinde mittels des Kernlochbohrers 55 präzise auszubohren, so dass eine Beschädigung des Innengewindes 33 auszuschließen ist.
Hierzu zeigt Fig. 13 beispielhaft den Einsatz des Kernlochbohrers 55 im Zusammenwirken mit der Zentrierhülse 1 sowie der Klemmhülse 2. Es ist erkennbar, dass der Kernlochbohrer 55 mit seinem Führungsschaft 56 passend in die Durchgangsbohrung 5 der Zentrierhülse 1 eingeschoben ist. Dabei zeigt Fig. 13 die Ausgangsstellung des Kernlochbohrers 55 unmittelbar vor dem Bohrvorgang. Desweiteren ist aus Fig. 13 erkennbar, dass das Bohrwerkzeug 58 zum Zentrierzapfen 59 hin einen konischen Abschnitt 61 bildet, mit welchem der Kernlochbohrer 55 in der dargestellten Ausgangsposition unmittelbar im oberen Endbereich des Montagerohres 37 ansteht. Der Zentrierzapfen 59 wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zusätzlich durch das Montagerohr 37 koaxial zur Längsmittelachse 47 der Aufnahmebohrung 32 geführt. Diese Ausgestaltung mit dem Zentrierzapfen 59 ist nicht zwingend notwendig, verbessert jedoch die sichere Handhabung des Kernlochbohrers 55. Durch anschließendes Drehen des Kernlochbohrers 55 über dessen Antriebssechskant 60 wird nun der Kernlochbohrer 55 in das Montagerohr 37 hinein gebohrt, wobei bei diesem Bohrvorgang das Montagerohr 37 ausgebohrt wird. Dabei ist der Durchmesser des Kernlochbohrers 55 bzw. des Bohrwerkzeuges 58 derart bemessen, dass das Innengewinde 33 der Aufnahmebohrung 32 nicht beschädigt wird.
Fig. 14 zeigt das Ende des Bohrvorganges, in welchem der Kernlochbohrer 55 mit seinem Anschlagsteg 57 oberseitig auf dem radial vorstehenden Anschlagsteg 6 der Zentrierhülse 1 anliegt. Die axiale Länge des Bohrwerkzeuges 58 sowie des Führungsschaftes 56 ist dabei so bemessen, dass das Montagerohr 37 über die axiale Länge des Innengewindes 33 hinaus ausgebohrt wird. Bei diesem Ausbohrvorgang verbleiben die Gewindegänge des Montagegewindes 38 zunächst in den Gewindegängen des Innengewindes 33. Nach dem Entfernen des Kernlochbohrers 55 aus der Zentrierhülse 1 können die Reste des Montagegewindes 38 aus dem Innengewinde 33 entfernt werden bzw. fallen diese selbständig in das Montagerohr 37 hinein.
Nach dem Ausbohren des Montagerohres 37 kommt der Gewindebohrer 65 aus Fig. 9 zum Einsatz, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist. Dabei zeigt Fig. 15 die Ausgangsstellung des Gewindebohrers 65 unmittelbar vor Beginn des Nachschneidens des Innengewindes 33 der Aufnahmebohrung 32. Dabei ist aus Fig. 15 erkennbar, dass auch der Gewindebohrer mit seinem Führungsschaft 66 passend in die Durchgangsbohrung 5 der Zentrierhülse 1 eingeschoben ist. Die Gewindeschneiden 68 befinden sich unmittelbar am oberen Ende des Innengewindes 33 der Aufnahmebohrung 32. Gleichzeitig ist die Länge des Zentrierzapfens 69 derart bemessen, dass dieser in das Montagerohr 37 hineinragt, wie dies aus Fig. 15 ersichtlich ist.
Es ist leicht vorstellbar, dass bei drehender Betätigung des Gewindebohrers 65 über dessen Antriebssechskant 70 dieser mit seinen Gewindeschneiden 68 in das Innengewinde 33 hinein geschraubt wird. Dabei werden diverse Rückstände, die beispielsweise noch in den Gewindegängen des Innengewindes 33 befindliche Gewindegänge des Montagegewindes 38 entfernt und das Innengewinde 33 nachgeschnitten.
Auch ist aus Fig. 15 erkennbar, dass der Gewindebohrer 65 über die Zentrierhülse 1 sowie die Klemmhülse 2 konzentrisch zur Längsmittelachse 47 der Aufnahmebohrung 32 ausgerichtet ist. Auch hier ist anzumerken, dass der Zentrierzapfen 69 nicht zwingend notwendig ist, jedoch die Handhabung des Gewindebohrers 65 vereinfacht. Die Länge des Führungsschaftes 66 sowie die Anordnung und Länge der Gewindeschneiden 68 sind dabei so gewählt, dass nach vollständigem Eindrehen des Gewindebohrers 65 das Innengewinde 33 vollständig bearbeitet und nachgeschnitten ist.
Nach dem Nachschneiden des Innengewindes 33 kann nun der Gewindebohrer 65 wieder entfernt werden. Anschließend werden auch die Klemmhülse 2 und die Zentrierhülse 1 aus der Vertiefung 34 der Aufnahmebohrung 32 entfernt. Hierzu dient wiederum das Schlagwerkzeug 10 aus Fig. 4. Dieses wird über die Aufnahmenut 15 mit dem Kupplungssteg 9 der Klemmhülse 2 in Eingriff gebracht und sodann das Schlaggewicht 26 in Richtung des Pfeiles 27 (Fig. 4) gegen das Griffteil 25 bewegt. Dadurch werden Schlagimpulse in Ausziehrichtung des Pfeiles 27 bewirkt, so dass die Klemmhülse 2 aus der Vertiefung 34 ausgezogen wird. Dabei schlägt die Klemmhülse 2 mit ihrem Kupplungssteg 9 gegen den Anschlagsteg 6 der Zentrierhülse 1, so dass diese gleichzeitig mit ausgezogen wird bzw. nach dem vollständigen Ausziehen der Klemmhülse 2 nicht unbeabsichtigt herunterfallen kann.
Es ist erkennbar, dass mittels des Werkzeugsystems der erfindungsgemäßen Art eine Glühkerze in einfachster Weise austauschbar ist.
Als nächster Arbeitsgang wird nun in das in der Aufnahmebohrung 32 verbleibende Montagerohr 37 mittels eines herkömmlichen Gewindebohrers (in der Zeichnung nicht dargestellt) ein Innengewinde eingeschnitten, welches zur Aufnahme beispielsweise einer Zugspindel einer separaten Zugvorrichtung dient. Mittels dieser Zugvorrichtung ist dann das Montagerohr 37 zusammen mit dem Heizelement 39 vollständig aus der Aufnahmebohrung 32 ausziehbar. Da solche Ziehvorrichtungen allgemein aus dem Stand der Technik bekannt sind, wird hier auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
Als nächster Arbeitsgang kommt nun die Reibahle 95 aus Fig. 12 zum Einsatz. Zunächst wird, wie dies aus Fig. 16 ersichtlich ist, die zweite Zentrierhülse 20 aus Fig. 3 zusammen mit der Klemmhülse 2 aus Fig. 1 in die Vertiefung 34 eingesetzt. Dabei wird zunächst die Klemmhülse 2 in die Vertiefung 34 eingeführt und sodann die Zentrierhülse 20 in die Klemmhülse 2 bis zum Grund 48 der Vertiefung 34 in die Klemmhülse 2 eingeschoben. Durch anschließendes Einpressen der Klemmhülse 2 mittels des Schlagwerkzeuges 10 aus Fig. 4, wird auch für die Zentrierhülse 20 eine konzentrische und koaxiale Ausrichtung zur Längsmittelachse 47 der Aufnahmebohrung 32 erreicht. Die Reibahle 95 dient dabei zum "Ausreiben" sowohl der Aufnahmebohrung 32 als auch des Aufnahmekanals 35 sowie des Dichtsitz 36. Dabei ist die Länge des Führungsschaftes 96 sowie die Länge des Schneidbereiches 97, der Schneidelemente 100 sowie des Endabschnittes 98 derart gewählt, dass die Aufnahmebohrung 32, der Dichtsitz 36 sowie der Aufnahmekanal 35 nach der Bearbeitung wieder ihre ursprüngliche Form ihres Neuzustandes erhalten. Dazu sind die Längen der einzelnen Abschnitte der Reibahle 95 sowie die Anordnung des Anschlagbundes 99 derart gewählt, dass eine solche Herstellung des Neuzustandes sicher gewährleistet ist. Fig. 16 zeigt dabei die Endposition der Reibahle am Ende der Bearbeitung.
Nachdem nun auch die Aufnahmebohrung 32, der Dichtsitz 36 sowie der Aufnahmekanal 35 nachbearbeitet sind, kann eine neue Glühkerze in die Aufnahmebohrung 32 bzw. in dessen Innengewinde 33 eingeschraubt werden.
Aus Fig. 16 ist ebenfalls ersichtlich, dass die Reibahle 95 sowohl mit ihrem Schneidenbereich 97 als auch mit ihrem Führungsschaft 96 passend in die Durchgangsbohrung 21 der Zentrierhülse 20 einschiebbar ist. Durch diese Ausgestaltung wird eine absolut konzentrische und koaxiale Ausrichtung der Reibahle 95 zur Längsmittelachse 47 der Aufnahmebohrung 32 auch schon zu Beginn des Arbeitsvorganges erreicht.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung, insbesondere der Zentrierhülse 1 und der Klemmhülse 2, ein Austauschen von in einem Zylinderkopf festsitzenden Glühkerzen in einfacher Weise und sicher durchführbar ist.
Weiter ist eine Nachbearbeitung bzw. ein Entfernen einer Glühkerze auch bei montiertem Zylinderkopf und im Fahrzeug eingebauten Dieselmotor möglich, sofern dies die Platzverhältnisse im Motorraum und die Anordnung der Glühkerze im Zylinderkopf zulassen.

Claims

Werkzeugsystem zum Austauschen einer Glühkerze (31) eines Dieselmotors bestehend aus mehreren Werkzeugen (55, 65, 75, 85, 95), mittels welcher eine in ein Innengewinde (33) einer Aufnahmebohrung (32) eines Zylinderkopfes (30) des Dieselmotors festsitzend eingeschraubte, defekte Glühkerze (31) aus der Aufnahmebohrung (32) entfernbar ist, wobei die Glühkerze (31) in einer radial erweiterten, zylindrischen Vertiefung (34) der Aufnahmebohrung (32) des Zylinderkopfes (30) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine in die Vertiefung (34)einsetzbare Klemmhülse (2) vorgesehen ist, in welche zur konzentrischen Ausrichtung der einzelnen Werkzeuge (55, 65, 75, 85, 95) eine Zentrierhülse (1, 20) einschiebbar ist, und dass die Klemmhülse (2) zur feststehenden, klemmenden Halterung der Zentrierhülse (1, 20) in die Vertiefung (34) einpressbar ist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (2) eine konische äußere Mantelfläche (8) aufweist, mit welcher die Klemmhülse (2) in die Vertiefung (34) einsetzbar ist, und
dass die Klemmhülse (2) eine konzentrisch zu ihrer Mantelfläche (8) angeordnete, zylindrische Durchgangsbohrung (4) aufweist, deren Durchmesser sich beim Einpressen in die Vertiefung (34) der Aufnahmebohrung (32) zur klemmenden Halterung und zur konzentrischen Ausrichtung der Zentrierhülse (1, 20) zur Aufnahmebohrung (32) verringert.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Mantelfläche (8) der Klemmhülse (2) einen Kegelwinkel α von 0,5° bis 10° bildet.
System nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmhülse (2)in ihrem aus der Vertiefung (34) herausragenden Endbereich einen radial vorstehenden Kupplungssteg (9) aufweist, mit welchem die Klemmhülse (2) mit einem Schlagwerkzeug (10) formschlüssig in Eingriff bringbar ist.
System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerkzeug (10) einen Grundkörper (12) mit einem an einer Gleitstange (11) bewegbaren Schlaggewicht (26) aufweist, und
dass der Grundkörper (12) eine seitlich und einseitig axial offene U-förmige Aussparung (14) aufweist, deren Innenwand (16) mit einer Aufnahmenut (15) versehen ist, mit welcher der Grundkörper (12) formschlüssig mit dem Kupplungssteg (9) der Klemmhülse (2) in Eingriff bringbar ist.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (55, 65, 75, 85, 95) jeweils einen Führungsschaft 56, 66, 76, 86, 96) aufweisen, mit welchem sie passend in die Durchgangsbohrung (5, 21) der Zentrierhülse (1, 20) einschiebbar und konzentrisch und koaxial zur Längsmittelachse (47) der Aufnahmebohrung (32) ausrichtbar sind.
System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (55. 65, 75, 85, 95) an ihrem Führungsschaft (56, 66, 76, 86 bzw. 96) jeweils mit einem radial vorstehenden Anschlagsteg (57, 67, 77, 87) bzw. Anschlagbund (99) versehen sind, durch welchen die axiale Einschubtiefe in die Zentrierhülse (1 bzw. 20) definiert begrenzt ist.
System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als Kernlochbohrer (55) ausgebildet ist, mittels welchem ein Montagerohr (37) der Glühkerze (31) im Bereich seines Montagegewindes (38) ausbohrbar ist.
System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als Gewindebohrer (65) ausgebildet ist, mittels welchem das für die Montage der Glühkerze (31) in der Aufnahmebohrung (32) vorgesehenes Innengewinde (33) nachschneidbar ist.
System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als Reibahle (95) ausgebildet ist, mittels welcher die Aufnahmebohrung (32) nach Entfernung der Glühkerze (31) nachbearbeitbar ist.
System nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibahle (95) in ihrem Durchmesser abgesetzt ausgebildet ist und, dass mit der Reibahle (95) eine abgesetzt ausgebildete Aufnahmebohrung (32, 35) nachbearbeitbar und in ihren Neuzustand versetzbar ist.
System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als Kernlochbohrer (75) ausgebildet ist, welcher zum Aufbohren der Aufnahmebohrung (32) im Bereich des für die Montage der Glühkerze (31) vorgesehenen Innengewindes (33) auf einen größeren Kerndurchmesser dient.
System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug als Gewindebohrer (85) ausgebildet ist, mittels welchem in den durch den Kernlochbohrer nach Anspruch 12 erzeugten aufgebohrten Abschnitt der Aufnahmebohrung (32) ein Innengewinde mit größeren Nenndurchmesser schneidbar ist.