DE1148110B - Gluehkerze fuer Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

• Glühkerze für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Glühkerze für Brennkraftmaschinen mit einem in einer zunderfesten Metallhülse in keramischem Pulver eingebetteten elektrischen Glühdrahtwiderstand, dessen dem Kerzengehäuse zugekehrtes Ende an eine durch dieses Gehäuse dicht und isoliert hindurchgeführte Elektrode angeschlossen ist, während das dem Kerzengehäuse abgekehrte Ende des Glühdrahtwiderstandes mit der Metallhülse stromleitend verbunden ist und beim Verschließen des Hülsenendes zusammen mit diesem verschweißt wird.
• Glühkerzen dieser Art, die auch als indirekt geheizte Glühkerzen bezeichnet werden, sind zwar unempfindlicher gegen Erschütterungen und haben deshalb eine größere Lebensdauer als direkt geheizte Glühkerzen, deren Glühdraht unmittelbar in den Brennraum hineinragt. Andererseits ist aber der Glühteil oder Glühstift einer indirekt geheizten Glühkerze ein aus mehreren Teilen zusammengesetzter Bauteil, dessen Herstellung schwierig ist und dessen Brauchbarkeit vom Aufbau und von der Befestigung der Einzelteile weitgehend abhängt.
• Bei den bisher bekannten Kerzen der eingangs erwähnten Art ist der Glühdrahtwiderstand, je nach der geforderten Betriebsspannung als durchgehender Einzeldraht odier in Form einer Schleife oder einer Wendel angeordnet und mit seinem einen Ende an der Bodenfläche der zunderfesten Glühstifthülse angeschweißt. Diese im Innern der Hülse liegende Schweißverbindung, die sich bestenfalls längs einer Berührungslinie des Glühdrahtendes mit dem Hülsenboden erstreckt, ist im Gegensatz zu der dem Kerzengehäuse zugewandten Anschlußstelle des Glühdrahtes von außen nicht zu beobachten und zumeist die schwächste Stelle der Glühkerze.
• Es sind auch Glühkerzen bekannt, deren Hülse an ihrem dem Kerzengehäuse abgekehrten Ende bis auf eine verhältnismäßig kleine öffnung eingebördelt ist, durch die der Glühdraht hindurchgesteckt und mit der Hülse verschweißt ist. Eine solche Schweißverbindung umfaßt zwar das Glühdrahtende, längs seines Umfanges, jedoch ist die an der Verschweißung beteiligte Werkstoffmenge verhältnismäßig klein und die Form des auf diese Weise hergestellten Glühstiftes unerwünscht spitz zulaufend. Außerdem ist eine derartige Verbindung um so schwieriger herzustellen, je dünner der verwendete Glühdraht ist, da dieser von innen her durch die Hülsenöffnung geschoben werden muß, deren öffnungsdurchmesser nur wenig größer sein darf als der Glühdrahtdurchmesser. Auch besteht dabei der Nachteil, daß die Hülse und das mit ihr zu verschweißende Glühdrahtende ganz verschiedene Abmessungen, also eine ungleiche Wärmeableitung haben und deshalb nur schwer miteinander zu verschweißen sind.
• Als Ausweg aus den genannten Schwierigkeiten bei indirekt geheizten Glühkerzen mit Glühdrahtwendel ist es bekannt, das dem Kerzengehäuse abgewandte Wendelende mit zusätzlichen Stützteilen zu fassen, beispielsweise zwischen die Außenfläche eines in die Wendel eingeschobenen oder eingeschraubten Metallbolzens und die Innenfläche eines auf die Wendel aufgesetzten oder aufgeschraubten Metallrings einzuspannen. Diese Ausführungsform, bei der die genannten Stützteile dann in der Glühstifthülse be^ festigt und eingeschweißt werden, ist jedoch aufwendig und teuer. Auch kann der Glühdraht beim Einspannen zwischen die Stützteile leicht beschädigt werden, was die Lebensdauer der Glühkerze herabsetzt. Außerdem verhindern die genannten Stützteile durch ihre verhältnismäßig große Werkstoffanhäufung eine wirksame Aufheizung des Glühstiftendes.
• Eine Glühkerze ohne die genannten Nachteile und mit einem fest in der Hülse sitzenden Glühdrahtende ergibt sich, wenn gemäß der Erfindung dieses Glühdrahtende auf der Mantelfläche eines zylindrischen, in die Hülse pfropfenartig eingesetzten Metallstückes als Wendel aufgewickelt und zusammen mit diesem und der Hülse verschweißt ist.
• In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine einpolige Glühkerze im Längsschnitt, Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des äußeren Glühstiftendes nach Fig.1 vor der Verschweißung der Einzelteile, Fig. 3 das zweite Beispiel in gleicher Darstellungsart wie Fig. 2 nach dem Verschweißen der Teile, Fig. 4 das zweite Beispiel vor dem Verschweißen, Fig. 5 und 6 das dritte Beispiel ebenfalls im Längsschnitt durch den Glühstift vor und nach dem Verschweißen der Teile.
• In einem Glühkerzengehäuse 1 sitzt eine zunderfeste Metallhülse 2, die eine in keramischem Pulver eingebettete Glühdrahtwendel 3 umschließt. Das vom Kerzengehäuse abgekehrte Ende der Wendel 3 b ist auf der Mantelfläche eines zylindrischen, pfropfenartig eingesetzten Metallstückes 4 b aufgewickelt, das vom Hülsenende 2 b umfäßt (s. Fig. 2) und zusammen n 't diesem und der Hülse verschweißt (s. Fig. 1) ist. Das andere Wendelende ist auf dem Gewindeabschnitt 5 eines Anschlußstiftes 6 aufgewickelt und durch Punktschweißen befestigt. Das im Kerzengehäuse sitzende Ende der Hülse 2 ist um einen fest auf dem Anschlußstift sitzenden Dichtring 7 aus Isolierstoff herumgebördelt und dabei gegenüber dem Anschlußstift elektrisch isoliert. Die einzelnen Windungen der Glühdrahtwendel haben einen Abstand von höchstens 0,6 mm. In dem von der Wendel umschlossenen Innenraum liegen mehrere Kernstifte 8 aus vorgepreßten und gebrannten keramischen Stoffen. Der Glühdrahtwiderstand ist fest in keramischem Pulver eingepreßt, das in üblicher Weise durch Einziehen oder Reduzieren der Hülse 2 verdichtet wurde. Die im Innenraum der Wendel liegenden Kernstifte 8 haben den Zweck, eine Verformung der Wendel zu verhüten, insbesondere deren Verwinden gegenüber der Kerzenachse beim Verschweißen des Wendelendes mit der Metallhülse zu verhindern und dafür zu sorgen, daß sich der beim Einziehen der Hülse auftretende Preßdruck ausschließlich in einer Verfestigung der zwischen der Wendel und der Hülse eingefüllten, in der Zeichnung nicht dargestellten Pulvermasse auswirkt und deren Wärmeleitfähigkeit erhöht.
• Das gerändelte Ende 9 des Anschlußstiftes 6 bildet einen Steckkontakt mit der Sacklochbohrung 10 einer mit einem Anschlußgewinde 1.1 versehenen Mittelelektrode 12. Die Mittelektrode ist mit einer Glasflußschicht 13 gasdicht und isoliert im Kerzengehäuse befestigt.
• Zum Unterschied vom ersten Beispiel hat beim zweiten Beispiel nach Fig. 4 das die Wendel 3 c tragende zylindrische Metallstück 4 c an seinem der Hülse 2 c abgekehrten Ende einen flanschartigen Ansatz, mit dem es beim Einstecken in die Hülse am Öffnungsrand des Hülsenbodens anliegt. Die genannten Teile sind derart bemessen, daß sich bei ihrer Verschweißung ein nahezu halbkugelförmiges Glühstiftende ergibt, wie Fig. 3 zeigt.
• In Fig. 5 schließlich ist der Glühstift einer Glühkerze dargestellt, dessen Wendel 3 d nach dem brennraumseitigen Ende der Kerze hin im Durchmesser derart zunimmt, daß die letzten auf dem in die Hülse 2 d eingeschweißten zylindrischen Metallstück 4 d sitzenden Windungen der Wendel unmittelbar an der Innenwand der Hülse liegen. Diese Wendelform hat den Vorzug, daß der Glühstift an seinem Ende stärker beheizt wird als auf seiner übrigen Länge. Dabei ist es zweckmäßig, den Wendeldurchmesser in der gezeichneten Weise stufenförmig zunehmen zu lassen und in die einzelnen Stufenabschnitte vorgepreßte keramische Kerne 8,14 und 15 entsprechenden Durchmessers einzulegen.
• Wie Fig.6 zeigt, ergibt sich auch beim dritten Beispiel nach der Verschweißung ein Hülsenboden, der praktisch keiner Nachbearbeitung bedarf, jedoch umfaßt die Schweißverbindung des Metallstückes mit der Hülse in allen Fällen ein ausreichend langes Stück des Glühdrahtwiderstandes, so daß der Glühstift jedes der beschriebenen Ausführungsbeispiele im Bedarfsfalle ohne weiteres abgedreht und auf eine halbkugelförmige Form nachgearbeitet werden kann.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Glühkerze für Brennkraftmaschinen mit einem in einer zunderfesten Metallhülse in keramischem Pulver eingebetteten elektrischen Glühdrahtwid'erstand, dessen dem Kerzengehäuse zugekehrtes Ende an eine durch dieses Gehäuse dicht und isoliert hindurchgeführte Elektrode angeschlossen ist, während das dem Kerzengehäuse abgekehrte Ende des Glühdrahtwiderstandes mit der Metallhülse stromleitend verbunden ist und beim Verschließen des Hülsenendes zusammen mit diesem verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Glühdrahtende auf der Mantelfläche eines zylindrischen, in die Hülse pfropfenartig eingesetzten Metallstückes als Wendel aufgewickelt und zusammen mit diesem und der Hülse verschweißt ist.
2. 2. Glühkerze nach Anspruch 1, deren Glühdrahtwiderstand durchgehend gewendelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem von der Wendel umschlossenen Innenraum Kernstifte aus vorgepreßten und gebrannten keramischen Stoffen liegen.
3. 3. Glühkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den einzelnen Windungen der Wendel höchstens 0,6 mm beträgt.
4. 4. Glühkerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Metallstück an seinem der Hülse abgekehrten Ende einen flanschartigen Ansatz hat, der außen am Öffnungsrand des Hülsenbodens anliegt.
5. 5. Glühkerze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der zunderfesten Metallhülse annähernd gleichbleibend ist, während der Durchmesser einer darin eingebetteten Glühdrahtwendel nach dem brennraumseitigen Ende der Kerze hin derart zunimmt, daß die letzten auf dem in die Hülse eingeschweißten Metallstück sitzenden Windungen der Wendel unmittelbar an der Innenwand der Hülse anliegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 323 710; französische Patentschrift Nr. 1133 786; britische Patentschrift Nr. 263 250.