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WO2010066212A1 - Glowing plug - Google Patents

Glowing plug Download PDF

Info

Publication number
WO2010066212A1
WO2010066212A1 PCT/DE2008/002000 DE2008002000W WO2010066212A1 WO 2010066212 A1 WO2010066212 A1 WO 2010066212A1 DE 2008002000 W DE2008002000 W DE 2008002000W WO 2010066212 A1 WO2010066212 A1 WO 2010066212A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
contact ring
heater
glow plug
sleeve
glow
Prior art date
Application number
PCT/DE2008/002000
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Allgaier
Rainer Hain
Original Assignee
Beru Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beru Ag filed Critical Beru Ag
Publication of WO2010066212A1 publication Critical patent/WO2010066212A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23QIGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q7/00Incandescent ignition; Igniters using electrically-produced heat, e.g. lighters for cigarettes; Electrically-heated glowing plugs
    • F23Q7/001Glowing plugs for internal-combustion engines

Definitions

  • the invention relates to a glow plug and a method for producing a glow plug.
  • Such glow plugs are known, e.g. from EP 1 239 222 B1. Furthermore, such glow plugs from JP 2002 243 150 A and JP 2002 257 341 A and JP 59 001 927 A are known Moreover, such ceramic glow plugs with a metal outer cylinder from DE 3342 753 and DE 34 34 762 C2 or DE 613 426 or US Pat. No. 5,880,432 has become known to the public.
  • the object of the invention is to improve a ceramic Gfitkerze or Druckmessglühkerze in their manufacturability and durability.
  • the object is achieved by a glow plug according to claim 1 and a method according to claim 9.
  • the sleeve, contact ring and, optionally, the extension as separate components, this results in the possibility of producing the components from different materials.
  • Each component consists of the material optimized for the function. Functional risks through function combinations are minimized. When a short component is soldered, the surface is minimized and air can adhere, resulting in clean soldering.
  • the sleeve and the extension can be made separately from each other and from the soldering area of the functional unit of simple pipe sections.
  • the contact ring with solder buffer on the cone of the contact ring and with solder buffer on the shaft of the contact ring gives the solder room to collect at the Koch ⁇ an ⁇ to the cone.
  • Another inventive advantage is the production of products with the simplest possible components, preferably in several variants - short or long, thin or thick - which can be produced for the particular needs of customers, but without increased logistical effort.
  • the use of the simplest possible components leads directly to cost-effective parts to be produced.
  • Thermal expansion coefficient and in the supply line a cheaper steel can be used. These components can be procured more easily, the tendency to crack in the ceramic around the solder joint is reduced.
  • FIG. 10 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head
  • FIG. 11 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head
  • Gtühstromanschtuss and extension Figure 38 glow plug with contact ring, inner pole head, sleeve, feed,
  • Figure 39 a Section through a ceramic glow plug
  • Table 1 shows the different variants of categories
  • the ceramic glow plug I from FIG. 1 has at one end the glow tip 1 of the ceramic glow plug, which is connected to the connecting rod of the ceramic glow plug 3 via the connector of the ceramic glow plug 2.
  • the connecting cone of the ceramic glow plug 3 is divided into connecting cones for contact ring on the ceramic glow plug 4, insulator area on the connecting cone of the ceramic glow plug 5 and the connecting cone for In ⁇ enpolk ⁇ pf the ceramic glow plug 6.
  • the cone for the contact ring on the ceramic glow plug 4 represents the outer contact, the connecting cone for the indoor pot on the ceramic glow plug 6 the inner . on the connecting cone for the contact ring on the ceramic glow plug 4 is seated, the contact ring II, on the connecting cone for the inner pole to the ceramic glow plug 6 of the inner pole U ⁇ .
  • the bellows Xl is attached to the body top X and sleeve V and seals the two parts against each other and holds them radially in position.
  • the body bottom XfI is attached to the body top X, shuts off the whole, and makes it compatible with the glow plug.
  • the Glühstroman gleich VII has a weld hole 19 in the joining region 18 of the Glühstroman gleich in which the Sch whoergre is directed to the surface of the feeder IV.
  • the material of the Glühstroman gleich VII is secondarily melted by the melt of the feeder IV and not overcooked.
  • a solder roll of the ceramic wetting active solder is pushed into position.
  • This pair of parts of the ceramic glow plug is inserted and pressed. This combination is placed in a precisely manufactured device. From above leads and presses a device, the two components to be soldered to each other in position.
  • the direct environment of the components is hermetically sealed, for example, a glass sleeve is placed over the device from below argon is introduced into the cavity, the argon escapes at high speed through small openings (1mm holes in the lid, or a labyrinth around the gripper) to short pre-flow time, the sleeve, which may consist of Inconel, heated until the entire solder has wetted the two components.
  • the resulting component and the contact ring are handled in a similar manner.
  • a matching Lotwickel is positioned in the contacting ring, the combination compressed, flows around with argon, heated and soldered.
  • the resulting contacted glow plug is a multiple use part.
  • FIG. 2 shows three different heater or glow plug variants.
  • the variant Ia is designed substantially cylindrical.
  • Variant Ib has a turned-tip.
  • FIG. 3 shows four different contact ring variants Ha, Uv, Hc and Hd.
  • FIG. 4 shows four variants of inner pole heads IIIa, illb, IHc, IHd and IHe are disclosed. Seven different sleeve shapes Va, Vb, Vc, Vd, Ve, Vf and Vg are shown in FIG. Extension variants VIa, Vib, Vic, Vid and Vie are disclosed in FIG.
  • FIG. 10 shows a heater or glow pencil array with contact ring H and inner pole head IH shown, wherein the glow plug has a reduced diameter tip with so-called Andrehung. Further variant figures are explained in Table 1.
  • Fig.35 A part of Table I 1 here as Beispie! Fig.23, the feeder in the form of a pin, the Glühstrohman gleich with a hole for laser welding.
  • FIG. 36 shows an example part from FIG. 23, wherein the supply conductor IV is designed in the form of a cable which is arranged on the glow-current connection VII realized as a sleeve. 23, the supply conductor is in the form of a cable, the Glühstroman gleich is designed with a collar, for later encapsulation in Sens ⁇ rgephaseuse and for extension as a simple pipe section with Anreduzi für / retraction 17th
  • FIG. 38 shows the device from FIG. 37, but with an extension as tube section with rotation 17 and bore for the production of joining region 16.
  • FIG. 39 shows a glow plug which has the following elements ceramic glow pencil I, contact ring II, interior spot head III , Zuleiter IV, sleeve V, Glühstroman gleich VII and designed as a housing body upper part X and a Wegunterteii XII. Between the housing and the sleeve V, a bellows-like seal is arranged.
  • a provided for mounting in the cylinder head hex 20 is arranged, by means of which one turns the glow plug on the arranged on its lateral surface thread 21 in the Zyli ⁇ derkopf.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

Glowing plug, comprising at least one housing body part (X), a substantially axial ceramic heater/glowing pin (1-6), which is arranged in a tubular element such that the glowing tip of the heater (1-6) protrudes from the end of the sleeve, wherein the end of the sleeve opposite from the glowing tip and the end of the heater (4) opposite from the end of the glowing tip are connected to a contact ring (II), and at least one glowing current terminal (VII), wherein the glowing current terminal (VII) is connected on one side to the end of the heater that is connected to the contact ring (II).

Description

Glühkerze glow plug
Die Erfindung betrifft eine Glühkerze und ein Verfahren zur Herstellung- einer Glühkerze.The invention relates to a glow plug and a method for producing a glow plug.
Derartige Glühkerzen sind bekannt, z.B. aus der EP 1 239222 B1. Weiter sind derartige Glühkerzen aus der JP 2002 243 150 A und der JP 2002 257 341 A sowie der JP 59 001 927 A bekannt Darüber hinaus sind derartige Keramikglühkerzen mit einem Metallaußenzylinder aus der DE 3342 753 bzw. aus der DE 34 34 762 C2 oder der DE 613 426 oder der US 5,880,432 der Öffentlichkeit zur Kenntnis gelangt.Such glow plugs are known, e.g. from EP 1 239 222 B1. Furthermore, such glow plugs from JP 2002 243 150 A and JP 2002 257 341 A and JP 59 001 927 A are known Moreover, such ceramic glow plugs with a metal outer cylinder from DE 3342 753 and DE 34 34 762 C2 or DE 613 426 or US Pat. No. 5,880,432 has become known to the public.
Bei derartigen Glühkerzen ist nachteilig, dass die Spitzen des Keramrkheizers abbrechen und hohe Folgeschäden verursachen, die Herstellung solcher Glühkerzen ist aufwendig und teuer.In such glow plugs is disadvantageous that the tips of Keramrkheizers cancel and cause high consequential damage, the production of such glow plugs is complicated and expensive.
Gelegentlich werden Keramikstifte abgeschlagen. Die Ursache ist bislang nicht geklärt. Auffällig ist jedoch, dass alle schadhaften Teile eine ungleichmäßig dicke Lotschicht aufweisen.Occasionally, ceramic pins are knocked off. The cause is not clear so far. It is noticeable, however, that all defective parts have an unevenly thick layer of solder.
Einige Teile zeigen nach dem Einsatz im Motor eine größere Rundlaufabweichung ais beim Zustand der Auslieferung. Generell sind Rundlaufabweichung und die Dichtheit der Lotung Themen, die in der Fachwelt diskutiert werden. Gelöst werden konnten die Probleme bislang noch nicht. Bei der Montage der Varianten mit Kσntaktierungsrohr, z.B. einteilige Hülse vom Sensormodul bis vor in den Glühbereich, fällt eine umständliche Handhabung der Bauteile auf. Der logistische Aufwand steigt bei Verwendung dieser Bauteile mit jeder Längenvariante, da im frühem Montagestadium von der Verwendung von Mehrfachverwenduπgsteilen weggegangen wird. Die verwendeten kaltumgeformten Bauteile wie z.B. das Kontaktferungsrohr oder die Hülse zeigen VerzugsersGheinungen nach der Einwirkung von Wärme wie z.B. nach dem Löten oder dem Betrieb im Motor.Some parts show a greater runout after use in the engine than the condition of the delivery. In general, concentricity deviation and leak tightness of the sounding are topics that are discussed in the professional world. The problems could not be solved yet. When mounting the variants with docking tube, e.g. one-piece sleeve from the sensor module to before in the annealing area, a cumbersome handling of the components falls on. The logistical effort increases when using these components with each length variant, since the use of Mehrverwenduπgsteilen is gone in the early assembly stage. The cold-formed components used, e.g. the contact ferrule or sleeve exhibits warp constructions after exposure to heat, such as heat. after soldering or operation in the engine.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine keramische Gfühkerze bzw. eine Druckmessglühkerze in ihrer Herstellbarkeit und der Dauerhaltbarkeit zu verbessern. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Glühkerze gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 9.The object of the invention is to improve a ceramic Gfühkerze or Druckmessglühkerze in their manufacturability and durability. The object is achieved by a glow plug according to claim 1 and a method according to claim 9.
Erfindungsgemäß ist hier von Vorteil, Hülse, Kontaktring und wahlweise die Verlängerung als eigenständige Bauteile auszuführen, dadurch ergibt sich die Möglichkeit, die Bauteile aus unterschiedlichen Materialien herzustellen. Jedes Bauteil besteht aus dem für die Funktion optimiertem Material. Funktionsrisiken durch Funktionskombinationen werden minimiert. Bei einem kurzen Bauteil das gelötet wird erfolgt eine Minϊmierung der Oberfläche, an der Luft anhaften kann, was zu sauberen Lötungen führt. Die Hülse und die Verlängerung können separat voneinander und vom Lötbereich der Funktionseinheit aus einfachen Rohrabschnitten hergestellt werden. Der Kontaktring mit Lotpuffer am Kegel des Kontaktrings und mit Lotpuffer am Schaft des Kontaktringes gibt dem Lot Raum, sich am Überαanα zum Kegel zu sammeln.According to the invention, it is advantageous here to design the sleeve, contact ring and, optionally, the extension as separate components, this results in the possibility of producing the components from different materials. Each component consists of the material optimized for the function. Functional risks through function combinations are minimized. When a short component is soldered, the surface is minimized and air can adhere, resulting in clean soldering. The sleeve and the extension can be made separately from each other and from the soldering area of the functional unit of simple pipe sections. The contact ring with solder buffer on the cone of the contact ring and with solder buffer on the shaft of the contact ring gives the solder room to collect at the Überαanα to the cone.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil ist die Herstellung von Produkten mit möglichst einfachen Bauteilen, vorzugsweise in mehreren Varianten - kurz oder lang, dünn oder dick - die für die jeweiligen Belange der Kunden hergestellt werden können, jedoch ohne erhöhten logistischen Aufwand. Die Verwendung von möglichst einfachen Bauteilen, führt direkt zu kostengünstig herzustellenden Teilen. Die Verwendung von mehreren kleineren Bauteilen, die Multifunktϊonalität und damit komplexe Wechselwirkungen in der Funktionalität vermeiden. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Another inventive advantage is the production of products with the simplest possible components, preferably in several variants - short or long, thin or thick - which can be produced for the particular needs of customers, but without increased logistical effort. The use of the simplest possible components, leads directly to cost-effective parts to be produced. The use of several smaller components that avoid multifunctionality and thus complex functionality interactions. Further advantageous developments can be found in the dependent claims.
Exaktere Rundlaufeigenschaften der Bauteile, auch schon der Vormaterialien oder Herstellungsprozesse der Komponenten führen zu einem exakteren Rundlauf. Die erfindungsgemäße Kombination der einfacheren Bauteile mit exakterer Geometrie mit beherrschbaren Montageprozessen, führt zu einem exakteren und preiswertem Werkstück hoher Haltbarkeit. Die Vereinfachung der Bauteile führt zur Reduzierung der Funktionsüberlagerungen im einzelnen Bauteil.More accurate concentricity of the components, even of the primary materials or manufacturing processes of the components, leads to a more precise concentricity. The inventive combination of simpler components with more exact geometry with manageable assembly processes, leads to a more precise and inexpensive workpiece high durability. The simplification of the components leads to the reduction of the functional overlays in the individual component.
Es ist z.B. möglich, in bestimmten Bereichen unterschiedliche Materialien einzusetzen. So kann zur Glühstiftspitze hin ein hochtemperaturfestes Material und im Bereich der Lötung ein Material mit angepasstemIt is e.g. possible to use different materials in certain areas. Thus, the high-temperature-resistant material towards the glow pin tip and in the soldering a material with adapted
Temperaturausdehnungskoeffizient und im Bereich der Zuleitung ein preiswerter Stahl eingesetzt werden. Diese Bauteile können leichter beschafft werden, die Rissneigung in der Keramik um die Lötstelle wird reduziert.Thermal expansion coefficient and in the supply line a cheaper steel can be used. These components can be procured more easily, the tendency to crack in the ceramic around the solder joint is reduced.
Es erfolgt eine Reduzierung der Oberfläche und eine Vermeidung von gekapselten Hohlräumen an den Bauteilen, die gelötet werden. Es werden nur kurze Hülsen auf die Keramik gelötet. Diese können vom Argon leicht umströmt werden, das Lot wird von jeglichem Einfluss von Luft und Oxfdationsprodukten von verdampfenden Verschmutzungen ferngehalten. Sichere dichte Lötungen sind die Folge. Eine Bearbeitung des Kontaktringes nach dem Löten verbessert die Montagefähigkeit der Bauteile und reduziert Rundlaufabweichungen am Produkt. Dabei kann die Geometrie des Kontaktrings so verändert werden, dass alle Verbindungsstellen für die Verbindungstechnik optimiert ausgeführt sind There is a reduction of the surface and avoidance of encapsulated cavities on the components that are soldered. Only short sleeves are soldered to the ceramic. These can easily be flowed around by argon, the solder being kept away from any influence of air and oxidation products from evaporating contaminants. Safe tight soldering is the result. Processing of the contact ring after soldering improves the assembly capability of the components and reduces run-out deviations on the product. In this case, the geometry of the contact ring can be changed so that all connection points are designed optimized for the connection technology
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert, in den Zeichnungen zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings, show in the drawings
Figur 1 einen Schnitt durch eine keramische Druckmessglühfcerze1 shows a section through a ceramic pressure measuring annealing
Figur 2 Heizer- bzw. GϊühstiftvariantenFigure 2 heater or Gühühvarianvarianten
Figur 3 KontaktringvariantenFigure 3 contact ring variants
Figur 4 InnenpofkopfvariantenFigure 4 Innenpofkopfvarianten
Figur 5 H Olsen VariantenFigure 5 H Olsen variants
Figur 6 VeriängerungsvariantenFigure 6 Veriängerungsvarianten
Figur 7 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und InnenpolkopfFigure 7 heater or Glühstiftvariante with contact ring and inner pole head
Figur 8 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und InnenpolkopfFigure 8 heater or Glühstiftvariante with contact ring and Innenpolkopf
Figur 9 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und tnnenpolkopfFigure 9 heater or Glühstiftvariante with contact ring and tnnenpolkopf
Figur 10 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und InnenpolkopfFIG. 10 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head
Figur 11 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und InnenpolkopfFIG. 11 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head
Figur 12 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und fnnenpolkopfFigure 12 heater or Glühstiftvariante with contact ring and fnnenpolkopf
Figur 13 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und InnenpolkopfFigure 13 Heater or Glühstiftvariante with contact ring and inner pole head
Figur 14 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 15 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 16 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und tnnenpolkopf und Hülse Figur 17 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 18 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 19 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 20 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpofkopf und Hülse Figur 21 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpoikopf und Hülse Figur 22 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 23 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hüfse Figur 24 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und fnnenpoikopf und Hülse Frgur 25 Heizer- bzw. Gtühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 26 Heizer- bzw. Giühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 27 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und- Hülse Figur 28 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 29 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und tnnenpolkopf und Hüfse Figur 30 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und fnnenpotkopf und Hülse Figur 31 Heizer- bzw. Gfühsttftvariaπte mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 32 Heizer- bzw. Gfühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpoikopf und Hülse Figur 33 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 34 Heizer- bzw. Glühstiftvariante mit Kontaktring und Innenpolkopf und Hülse Figur 35 Glühstift mit Kontaktring, Innenpolkopf, Hülse, Zuleiter undFigure 14 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head and sleeve Figure 15 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head and sleeve Figure 16 Heater or glow plug variant with contact ring and tan pole head and sleeve Figure 17 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head and sleeve Figure 18 Heater or Glühstiftvariante with contact ring and Innenpolkopf and sleeve Figure 19 Heater or Glühstiftvariante with contact ring and Innenpolkopf and sleeve Figure 20 Heater or Glühstiftvariante with contact ring and Innenpofkopf and sleeve Figure 21 Heater or glow plug variant with contact ring Figure 22 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head and sleeve Figure 23 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head and hips Figure 24 Heater or glow plug variant with contact ring and inner head and sleeve Frgur 25 Heater or tempering pin variant with contact ring and inner npolkopf and sleeve Figure 26 Heater or pencil holder variant with contact ring and inner pole head and sleeve Figure 27 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head and sleeve Figure 28 Heater or glow plug variant with contact ring and inner pole head and sleeve Figure 29 Heater or glow plug variant with contact ring and tinned pole head and hips Figure 30 Heater or glow plug variant with contact ring and antenna head and sleeve Figure 31 Heater or Gfühsttftvariaπte with contact ring and inner pole head and sleeve Figure 32 Heater or Gfühstiftvariante with contact ring and Innenpoikopf and sleeve Figure 33 Heater or Glühstiftvariante with contact ring and inner pole head and sleeve Figure 34 Heater or Glühstiftvariante with contact ring and inner pole und Hülse Figure 35 glow plug with contact ring, inner pole head, sleeve, feed and
Glühstromanschluss Figur 36 Glühstift mit Kontaktring, Innenpolkopf, Hülse, Zuleiter undGlühstromanschluss Figure 36 Glow pin with contact ring, inner pole head, sleeve, feed and
Glühstromanschluss Figur 37 Glühstift mit Kontaktring, Innenpoikopf, Hülse, Zuleiter,Glühstromanschluss Figur 37 Glühstift mit Kontaktring, Innenpoikopf, Sleeve, Zuleiter,
Gtühstromanschtuss und Verlängerung Figur 38 Glühstift mit Kontaktring, Innenpolkopf, Hülse, Zuleiter,Gtühstromanschtuss and extension Figure 38 glow plug with contact ring, inner pole head, sleeve, feed,
Glühstromanschluss und VerlängerungGlow plug connection and extension
Figur 39 einen. Schnitt durch eine keramische GlühkerzeFigure 39 a. Section through a ceramic glow plug
Tabelle 1 stellt die verschiedenen Varianten ir> Kategorien darTable 1 shows the different variants of categories
Der keramische Glühstift I aus Figur "I hat an dem einen Ende die Glühspitze 1 des keramischen Glühstiftes, die über den Zuleϊter des keramischen Glühstiftes 2 mit dem Anschlusskege! des Keramischen Glühstiftes 3 verbunden ist. Der Anschlusskegel des keramischen Glühstiftes 3 teilt sich auf in Anschlusskegel für Kontaktring am keramischen Glühstift 4, Isolatorbereich am Anschlusskegel des keramischen Glühstiftes 5 und den Anschlusskegel für Inπenpolkαpf am keramischen Glühstift 6. Der Anschlusskegel für den Kontaktring am keramischen Glühstift 4 stellt den äußeren Kontakt dar, der Anschlusskegel für den Innenpotkopf am keramischen Glühstift 6 den inneren. Auf dem Anschlusskegel für den Kontaktring am keramischen Glühstift 4 sitzt der Kontaktring II, auf dem Anschlusskegel für den Innenpolkopf am keramischen Glühstift 6 der Innenpolkopf U\. Im Innenpofkopf Ul steckt der Zuleiter IV, der m'rt diesem verbunden ist. An den Kontaktπng It wird die Hülse V, die in einer alternativen AusgestaFtung aus hochtemperaturfestem Metall wie beispielsweise Inconel besteht und die Verlängerung VI angeschweißt. Dabei werden Hülse V und Verlängerung VI zueinander positioniert. Am Zuleiter IV hängt der Glühstromanschluss VII, der seinerseits mil dem Sensorelement mit Steckanschfuss VIIt verbunden ist. Auf die Verlängerung Vl ist der Dämpfungsring IX montiert. Über dieses Gebilde (Heizstab) wird das Körperoberteil X montiert und mit dem Sensorelement VII verbunden. Der Faltenbalg Xl wird am Körperoberteil X und an Hülse V befestigt und dichtet die beiden Teile gegeneinander ab und hält sie radial in Position. Das Körperuntertetl XfI wird am Körperoberteil X befestigt, schließt das ganze ab, und macht es zur Glühkerze kompatibel.The ceramic glow plug I from FIG. 1 has at one end the glow tip 1 of the ceramic glow plug, which is connected to the connecting rod of the ceramic glow plug 3 via the connector of the ceramic glow plug 2. The connecting cone of the ceramic glow plug 3 is divided into connecting cones for contact ring on the ceramic glow plug 4, insulator area on the connecting cone of the ceramic glow plug 5 and the connecting cone for Inπenpolkαpf the ceramic glow plug 6. The cone for the contact ring on the ceramic glow plug 4 represents the outer contact, the connecting cone for the indoor pot on the ceramic glow plug 6 the inner . on the connecting cone for the contact ring on the ceramic glow plug 4 is seated, the contact ring II, on the connecting cone for the inner pole to the ceramic glow plug 6 of the inner pole U \. in Innenpofkopf Ul of the feeders inserted IV, the m 'rt this is connected. on the Kontaktπng It will be the sleeve V, which in an alternative AusgestaFtung made of high temperature resistant metal such as Inconel and the extension VI welded. In this case, sleeve V and extension VI are positioned to each other. On Zuleiter IV depends on the Glühstromanschluss VII, which in turn is connected to the sensor element with Steckanschfuss VIIt. On the extension Vl of the damping ring IX is mounted. About this structure (heating rod), the body upper part X is mounted and connected to the sensor element VII. The bellows Xl is attached to the body top X and sleeve V and seals the two parts against each other and holds them radially in position. The body bottom XfI is attached to the body top X, shuts off the whole, and makes it compatible with the glow plug.
Der Glühstromanschluss VII weist ein Schweissloch 19 im Fügebereich 18 des Glühstromanschluss auf, in das die Schweissenergre auf die Oberfläche des Zuleiters IV gelenkt wird. So wird das Material des Glühstromanschluss VII sekundär durch die Schmelze des Zuleiters IV aufgeschmolzen und nicht verkocht. In den Kegelbereich des Innenpolkopf es III wird ein Lotwickel aus die Keramik benetzendem Äktivlot in Position geschoben. In dieses Teilepaar wird der Keramische Glühstift eingeführt und eingedrückt. Diese Kombination wird in eine exakt gefertigte Vorrichtung gestellt. Von oben führt und drückt eine Vorrichtung die beiden zu lötenden Bauteile zueinander in Position. Die direkte Umgebung der Bauteile wird hermetisch abgeschlossen, beispielsweise wird eine Glashülse über die Vorrichtung gestülpt Von unten wird Argon in den Hohlraum eingebracht, das Argon entweicht mit hoher Geschwindigkeit durch kleine Öffnungen (1mm Bohrungen im Deckel, bzw. ein Labyrinth um die Greifer) Nach kurzer Vorströmzeit wird die Hülse, die aus Inconel bestehen kann, erhitzt, bis das gesamte Lot die beiden Bauteile benetzt hat. Im nächsten Arbeitsgang wird mit dem entstandenen Bauteil und dem Kontaktring in ähnlicher Weise verfahren. Auch hierzu wird ein passender Lotwickel in den Kontaktierungsring positioniert, die Kombination zusammengedrückt, mit Argon umströmt, erhitzt und verlötet. Der entstandene kontaktierte Glühstift ist ein Mehrfachverwendungsteil. Er kann, mechanisch geeignet ergänzt' als Glühzünder in Brennern, Ffammglühkerzen und Stand hefzungen eingesetzt werden. Mit einer Schutzhülse für den Keramikstift gegen Verkokung und einer Innenpolverlängerung versehen, kann er zu einer Keramikgfühkefze für schnelllaufende selbstzündende Motoren ergänzt, oder mit Zuleiter iV und einer Verlängerung Vl zu einem Heizstab für eine Druckmessgtühkerze verbaut werden. Hierzu werden Hülse V und Verlängerung Vl in eine Vorrichtung gespannt. Der kontaktierte Glühstift wird eingelegt, so dass er beim Positionieren von Hülse und Verlängerung dazwischen positioniert wird. Die Vorrichtung positioniert nun Hülse und Verlängerung achsengenau und drückt die Bauteile ineinander. So geführt werden die Bauteile unter Drehen mit dem Laser miteinander verschweißt. Der entstandene Heizstab ist gerade und wird wie bekannt mit Sensorelement mit Steckaπschluss, Dämpfungsring, Körperoberteil, Faltenbalg und Körperuntertei! z.B. zu einer CPSG montiert.The Glühstromanschluss VII has a weld hole 19 in the joining region 18 of the Glühstromanschluss in which the Schweißergre is directed to the surface of the feeder IV. Thus, the material of the Glühstromanschluss VII is secondarily melted by the melt of the feeder IV and not overcooked. Into the conical area of the inner pole head III, a solder roll of the ceramic wetting active solder is pushed into position. In this pair of parts of the ceramic glow plug is inserted and pressed. This combination is placed in a precisely manufactured device. From above leads and presses a device, the two components to be soldered to each other in position. The direct environment of the components is hermetically sealed, for example, a glass sleeve is placed over the device from below argon is introduced into the cavity, the argon escapes at high speed through small openings (1mm holes in the lid, or a labyrinth around the gripper) to short pre-flow time, the sleeve, which may consist of Inconel, heated until the entire solder has wetted the two components. In the next operation, the resulting component and the contact ring are handled in a similar manner. For this purpose, a matching Lotwickel is positioned in the contacting ring, the combination compressed, flows around with argon, heated and soldered. The resulting contacted glow plug is a multiple use part. It can be 'mechanical supplements ' used as an igniter in burners, Ffammglühkerzen and holders. Provided with a protective sleeve for the ceramic pin against coking and a Innenpolverlängerung, it can be added to a Keramikgfühkefze for high-speed self-igniting engines, or be installed with Zuleit IV and an extension Vl to a heating element for a Druckmessgtühkerze. For this purpose, sleeve V and extension Vl are clamped in a device. The contacted glow plug is inserted so that it is positioned between them when positioning the sleeve and extension. The device now positions sleeve and extension axis accurate and pushes the components into each other. The components are welded together while being rotated with the laser. The resulting heating rod is straight and is known as sensor element with Steckaπschluss, damping ring, body shell, bellows and Körperuntertei! eg mounted to a CPSG.
In Figur 2 werden drei unterschiedliche Heizer- bzw. Glühstiftvarianten offenbart. Die Variante Ia ist im Wesentlichen zylindrisch ausgestaltet. Variante Ib weist eine angedrehte Spitze auf. fn Variante Ic ist die Heizerspitze kegelig dargestellt Figur 3 stellt vier verschiedene Kontaktringvarianten Ha, üb, Hc und Hd dar. In Figur 4 werden vier Varianten von Innenpolköpfen lila, illb, IHc, IHd und IHe offenbart. Sieben verschiedene Hülsenformen Va, Vb, Vc, Vd, Ve, Vf und Vg werden in Figur 5 gezeigt. Verlängerungsvarianten VIa, Vib, Vic, Vid und Vie werden in Figur 6 offenbart.In Figure 2, three different heater or glow plug variants are disclosed. The variant Ia is designed substantially cylindrical. Variant Ib has a turned-tip. FIG. 3 shows four different contact ring variants Ha, Uv, Hc and Hd. In FIG. 4, four variants of inner pole heads IIIa, illb, IHc, IHd and IHe are disclosed. Seven different sleeve shapes Va, Vb, Vc, Vd, Ve, Vf and Vg are shown in FIG. Extension variants VIa, Vib, Vic, Vid and Vie are disclosed in FIG.
Eine Stumpfschweißung für Laserschweißen wird in den Figuren Sr9, 10, 14, 18, 22, 26, 29 und 32 offenbart. Figur 7 zeigt einen zylindrischen Glühstift ohne Hülse mit Kontaktring Hb und Innenpolkopf III. In Figur 8 wird ein zylindrischer Glühsüft ohne Hülse mit Kontaktring Hc und Innenpotkopf Nl dargestellt Figur 9 zeigt einen zylindrischen Glühstift ohne Hülse mit Kontaktring Hd und Innenpolkopf fll und Lotpuffer am Schaft des Inneπpolkopfes 10. In Figur 10 wird eine Heizer- bzw. Glühstiftvariaπte mit Kontaktring H und Innenpolkopf IH dargestellt, wobei der Glühstift eine im Durchmesser reduzierte Spitze mit sogenannter Andrehung aufweist. Weitere Figurenvarianten werden in Tabelle 1 erläutert. Fig.35: Ein Teil aus Tabelle I1 hier als Beispie! Fig.23, der Zuleiter in Form eines Stiftes, der Glühstrohmanschluss mit einer Bohrung für die Laserschweißung.A butt for laser welding is disclosed in the figures S r 9, 10, 14, 18, 22, 26, 29 and 32nd Figure 7 shows a cylindrical glow plug without sleeve with contact ring Hb and inner pole III. FIG. 9 shows a cylindrical glow plug without sleeve with contact ring Hd and inner pole head F1 and solder buffer on the shaft of the inner pole head 10. FIG. 10 shows a heater or glow pencil array with contact ring H and inner pole head IH shown, wherein the glow plug has a reduced diameter tip with so-called Andrehung. Further variant figures are explained in Table 1. Fig.35: A part of Table I 1 here as Beispie! Fig.23, the feeder in the form of a pin, the Glühstrohmanschluss with a hole for laser welding.
Fig.36 zeigt ein Beispielteil aus Fig.23, wobei der Zuleiter IV in Form eines Kabels ausgeführt ist, das an den als Hülse realisierten Glühstromanschluss VII angeordnet ist. Fig.37 zeigt ein Befsptelteil aus Fig.23 , der Zuleiter ist in Form eines Kabels ausgebildet, der Glühstromanschluss ist mit einem Bund ausgeführt, zur späteren Umspritzung im Sensσrgehäuse und zur Verlängerung als einfacher Rohrabschnitt mit Anreduzierung/Einzug 17.FIG. 36 shows an example part from FIG. 23, wherein the supply conductor IV is designed in the form of a cable which is arranged on the glow-current connection VII realized as a sleeve. 23, the supply conductor is in the form of a cable, the Glühstromanschluss is designed with a collar, for later encapsulation in Sensσrgehäuse and for extension as a simple pipe section with Anreduzierung / retraction 17th
Fig.38 zeigt die Vorrichtung aus Fig.37, jedoch mit einer Verlängerung als Rohrabschnitt mit Andrehung 17 und Bohrung zur Herstellung von Fügebereich 16. In Figur 39 wird eine Glühkerze gezeigt.die die folgenden Elemente aufweist keramischer Glühstift I, Kontaktring II, Innenpotkopf III, Zuleiter IV, Hülse V, Glühstromanschluß VII sowie ein als Gehäuse ausgebildetes Körperoberteil X und ein Körperunterteii XII. Zwischen dem Gehäuse und der Hülse V ist eine faltenbalgartige Dichtung angeordnet. Am der Glühspitze t entgegengesetzten Ende der Glühkerze ist ein für die Montage im Zylinderkopf vorgesehener Sechskant 20 angeordnet, mittels dem man die Glühkerze über das an seiner Mantelfläche angeordnete Gewinde 21 in den Zyliπderkopf eindreht. FIG. 38 shows the device from FIG. 37, but with an extension as tube section with rotation 17 and bore for the production of joining region 16. FIG. 39 shows a glow plug which has the following elements ceramic glow pencil I, contact ring II, interior spot head III , Zuleiter IV, sleeve V, Glühstromanschluss VII and designed as a housing body upper part X and a Körperunterteii XII. Between the housing and the sleeve V, a bellows-like seal is arranged. At the glow tip t opposite end of the glow plug a provided for mounting in the cylinder head hex 20 is arranged, by means of which one turns the glow plug on the arranged on its lateral surface thread 21 in the Zyliπderkopf.
Bezugsze ic he n listeReference list
I. Keramischer GlühstiftI. Ceramic glow plug
Ii. KontaktrϊngIi. Kontaktrϊng
III. lnnenpolkopfIII. lnnenpolkopf
IV. ZuleiterIV. Suppliers
V. HülseV. sleeve
Vl. VerlängerungVl. renewal
VII. G I ü hstromanschl ussVII. Electricity supply
VlII. Sensorelement mit SteckanschlussV L II. Sensor element with plug connection
IX. DämpfungsringIX. damping ring
X. KörperoberteilX. Body shell
Xl. FaltenbalgXl. bellow
XIL KörperunterteilXIL body bottom
1. Glühspitze des Keramischen Glühstiftes1. Glow tip of the ceramic glow plug
2. ZuleiteF des Keramischen Glühstiftes2. Supply of the ceramic glow plug
3. Anschlusskegel des Keramischen Glühstiftes3. Connection cone of the ceramic glow plug
4. Anschlusskegel für Kontaktring am Keramischen Glühstfft4. Connection cone for contact ring on ceramic annealing
5. Isolatorbereich am Anschfusskegel des Keramischen Glühstiftes5. Insulator area at the plug-in cone of the ceramic glow plug
6. Anschlusskegel für Irvnenpolkopf am Keramischen Glühstift6. Connection cone for Irvnenpolkopf the ceramic glow plug
7. Lotpuffer am Kegel des Kontaktringes7. Lot buffer on the cone of the contact ring
8. Lotpuffer am Schaft des Kontaktringes8. Lot buffer on the shaft of the contact ring
9. Lotpuffer am Kegel des Innenpolkopfes9. solder buffer on the cone of the inner pole head
10. Lotpuffer am Schaft des tnnenpolkσpfes10. Lotpuffer on the shaft of tnnenpolkσpfes
11. Fügebohrung für Zuleiter am lnnenpolkopf11. Filling hole for feeder at inner pole head
12. Verengter Durchmesser an der Hülse12. Narrowed diameter on the sleeve
13. Verjüngte Wandstärke an der Hülse13. Tapered wall thickness on the sleeve
14. Ursprungswandstärke der Hülse14. Original wall thickness of the sleeve
15. Fügebereich an der Hülse zum Kontaktring15. Joining area on the sleeve to the contact ring
16. Fügeberieich an der Verlängerung zum Kontaktring16. Join the extension to the contact ring
17. Führungsbereich für Dämpfungsring an der Verlängerung17. Guide section for damping ring on the extension
18. Fügebereich am Glühstromanschluss18. Joining area at the glow connection
19. Schweissbohrung am Glühstromanschluss19. Welding hole at Glühstromanschluss
20. Sechskant20th hex
21. Gewinde 21. Thread
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0001
Tabelle 1 Table 1

Claims

Patentansprüche claims
1. Glühkerze, umfassend wenigstens etn (iehauseKorperteu (X), einen \m Wesentlichen axialen keramischen Heizer/ Glühstift{ 1-6), äer in einem rohrförmigen Efement angeordnet ist, so dass die Glühspttze des Heizers(1-6) vor dem Hülsenende emporragt, wobei das der Giuhspitze entgegengesetzte Hülsenende und das der Glühspttze entgegengesetzte Heizerende(4) mit einem Kontaktring (H) verbunden sfnd und wenigstens einen Glühstromanschtuss (VH), wobei der Glühstromanschfuss(VU) auf einer Seite mit dem mit dem Kontaktring (II) verbundenen Heizerende verbunden ist.A glow plug comprising at least one main ceramic heater / glow plug (1-6) disposed in a tubular member such that the glow plug of the heater (1-6) is located in front of the sleeve end protruding, wherein the opposite end of the Giuhspitze sleeve end and the Glühspttze opposite heater end (4) with a contact ring (H) sfnd and at least one Glühstromanschtuss (VH), wherein the Glühstromanschfuss (VU) on one side with the with the contact ring (II) connected heater end is connected.
2. Glühkerze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Verlängerungen) aufweist.2. glow plug according to claim 1, characterized in that it comprises at least one extension).
3. Glühkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Druckmessvorrichtung(Vilf) aufweist.3. glow plug according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises at least one pressure measuring device (Vilf).
4. Gfühkerze nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen lnnenpαlkopf(li() und/oder einen Zuleiter (IV) aufweist.4. Gfühkerze according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one Innenpαlkopf (li () and / or a supply conductor (IV).
5. Glühkerze nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens efnen Dämpfungsring (IX) aufweist.5. Glow plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that it comprises at least efnen damping ring (IX).
6. Giühkerze nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ste wenigstens eine druckdichte Dichtung (Xl) aufweist, insbesondere zwischen dem Gehäuse und Hülse (V) und/oder Kontaktring (Ii) und/oder Verlängerung(VI).6. Giühkerze according to one or more of the preceding claims, characterized in that ste has at least one pressure-tight seal (Xl), in particular between the housing and sleeve (V) and / or contact ring (Ii) and / or extension (VI).
7. Glühkerze nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die druckdichte Dichtung (Xl) faHenbalgartig ausgestaltet ist.7. Glow plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pressure-tight seal (Xl) is designed FaHenbalgartig.
8. Glühkerze nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (X, XfI) zweiteilig ausgestaltet ist.8. Glow plug according to one or more of the preceding claims, characterized in that the housing (X, XfI) is designed in two parts.
9. Verfahren zur Herstellung einer Glühkerze, umfassend die nachfolgenden Schritte:9. A method for producing a glow plug, comprising the following steps:
• Aufstecken eines Kontaktringes (II) auf einen keramischen Heizer (1 -6) sowie• Attaching a contact ring (II) to a ceramic heater (1 -6) as well as
• Aufstecken eines Glühstromanschanschlusses (VU) auf besagten Heizer(1-6)• Attaching a glow current connection (VU) to said heater (1-6)
• Herstellen wenigstens einer Fügeverbindung zwischen Kontaktring (II) und Heizer sowie zwischen Kontaktring(ll) und Giühstromanschanschluss (VlI)• producing at least one joint connection between contact ring (II) and heater and between contact ring (II) and flow connection (VlI)
• Aufschieben einer Hülse (V) auf besagten Heizer und• Sliding a sleeve (V) on said heater and
• Herstellen wenigstens einer Fügeverbindung zwischen Kontaktring (II) und Hülse (V)• producing at least one joint connection between contact ring (II) and sleeve (V)
• Vef bauen in einem Gehäuse (X), das insbesondere ein Gewinde am Außenumfang sowie wenigstens einen Atrßenvietkant aufweist K)• Vef build in a housing (X), which in particular has a thread on the outer circumference and at least one Atriebenvietkant K)
10. Verfahren zur Herstellung einer Glühkerze, umfassend die nachfolgenden Schritte:10. A method for producing a glow plug, comprising the following steps:
• Aufstecken eines Kontaktringes (II) auf einen keramischen Heizer (1-6) sowie• Attaching a contact ring (II) to a ceramic heater (1-6) as well as
• Aufstecken eines Glühstromanschanschlusses (VU) auf besagten Heizer(1-6)• Attaching a glow current connection (VU) to said heater (1-6)
• Hersteilen wenigstens einer Fügeverbindung zwischen Kontaktring (II) und Heizer sowie zwischen Kontaktring(H) und Glühstromanschanschiuss (VII)• producing at least one joint connection between contact ring (II) and heater and between contact ring (H) and annealing current flange (VII)
• Aufschieben einer Hüise (V) auf besagten Heizer und• Sliding a Hüise (V) on said heater and
• Herstellen wenigstens einer Fügeverbindung zwischen Kontaktring (II) und Hülse (V)• producing at least one joint connection between contact ring (II) and sleeve (V)
• Verbauen in einem Gehäuse (X)1 das eine Druckmessvorrichtung (VIIl) aufweist. • Installation in a housing (X) 1 having a pressure measuring device (VIIl).
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