DE10128656A1 - Stabglühkerze und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Abstract

Stabglühkerze mit einem Glühkerzenkörper und darin angeordnetem Heizstab, in dem ein in Isolierstoff eingebettetes Heiz- und gegebenenfalls diesem zugeordneten Regelelement angeordnet ist, das am anschlußseitigen Ende mit einem Innenpol mit Innenpolzuleiter mit einer Stromquelle verbindbar und dessen brennraumseitige Seite mit der Heizstabspitze verbunden ist, wobei ein Kontaktrohr (6) vorgesehen ist, das auf den anschlußseitigen Endbereich des Heizstabes (9) aufgeschoben ist, so daß der Heizstab (9) in anschlußseitiger Richtung verlängert wird, wobei der Hohlraum zwischen Kontaktrohr (6) und Innenpol (2)/Innenpolzuleiter (5) mit Isoliermaterial (8) verfüllt ist und wobei der Glühkerzenkörper (12) zum Heizstab (9)/Kontaktrohr (6) gegen diese isoliert angeordnet ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Stabglühkerze gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zur Herstellung dieser Stabglühkerze gemäß Oberbegriff des Anspruchs 3.
• Bei mehrpoligen Glühkerzen, insbesondere bei solchen, bei denen über die Heizstaboberfläche eine Ionisationsmessung durchführbar ist, müssen die Heizstäbe isoliert zum Glühkerzenkörper eingebaut sein. Bekannt ist hierzu, daß der Glühkerzenkörper aus zwei getrennten Bauteilen besteht, die koaxial ineinander angeordnet und zum Beispiel durch Glaseinschmelzung elektrisch voneinander isoliert fixiert sind. Der innere Teil dient hierbei als Außenpol des Heizstabes.
• Diese Ausführung ist jedoch technisch für kleinere Glühkerzen kaum realisierbar und das Herstellungsverfahren nicht mit den üblichen Herstellungsverfahren- und vorrichtungen durchführbar.
• Aufgabe der Erfindung ist es unter Umgehung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile eine gattungsgemäße Stabglühkerze zur Verfügung und herzustellen, die auf an sich bekannten üblichen Herstellungsvorrichtungen für Stabglühkerzen hergestellt werden können; es soll auch möglich sein, kleinere Glühkerzen zur Verfügung zu stellen, so wie sicheres Kontaktieren, beispielsweise mittels Koaxialsteckers bei guter mechanischer Stabilität der Glühkerze und der Kontaktverbindungen, zu gewährleisten.
• Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Glühkerze gemäß Anspruch 1 bzw. das Verfahren gemäß Anspruch 3 gelöst; eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindungen ergibt sich aus Anspruch 2.
• Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen
• Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Heizstab in teilweisem Längsschnitt; und
• Fig. 2 eine bevorzugte erfindungsgemäße Glühkerze, teilweise im Längsschnitt.
• Ein erfindungsgemäßer Heizstab 9 weist ein Glührohr 3 auf, in dem ein Heizelement 1, bevorzugt in Form einer Heizwendel, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Regelwendel, die, in Isolierstoff 8 eingebettet von den Wandungen des Glührohrs 3 isoliert ist, angeordnet ist. Das brennraumseitige Ende der Wendel 1 ist mit der Spitze des Glührohres 3 kontaktierend verbunden. Das anschlußseitige Ende der Wendel 1 ist mit dem Innenpol 2, der über den Polzuleiter 5 aus dem Heizstab herausgeführt wird, verbunden.
• Die Länge des Glührohres 3 entspricht üblicherweise nur etwa einem Drittel bis einer Hälfte der Gesamtlänge der Stabglühkerze.
• Der anschlußseitige Endbereich des Glührohres 3 liegt, gegenüber dem Innenpolzuleiter 5 isoliert, auf dessem brennraumseitigen Endbereich auf. Im vorliegenden Fall dient hierzu der zwischenliegende isolierende O-Ring 4.
• Über den anschlußseitigen Endbereich des Glührohres 3 ist ein Kontaktrohr 6 aufgeschoben oder in dieses eingeschoben und mit dem Endbereich des Glührohres 3 kontaktierend fest verbunden, beispielsweise durch Aufreduzierung des Kontaktrohres 6 auf das Glührohr 3. Das Kontaktrohr 6 ist bis an das Ende des Glühkerzenkörpers bzw. aus diesem heraus geführt und endseitig gegen den Polzuleiter 5, beispielsweise durch einen isolierenden O-Ring 7, isoliert, der gleichzeitig die Abdichtung des Hohlraums zwischen Kontaktrohr 6 und Innenpolzuleiter 5 bildet; dieser Hohlraum ist mit Isolationsmaterial 8, beispielsweise Magnesiumoxid in Pulverform, verfüllt.
• Die Kombination von Kontaktrohr 6 mit Glührohr 3 erlaubt die Verwendung unterschiedlicher Wandstärken und unterschiedliche Werkstoffe für die genannten Bauteile; so kann beispielsweise ein Glührohr mit einer Wandstärke von etwa 1 mm verwendet werden, wobei beispielsweise Inconel 601 bzw. 6025 HT als Material verwendet wird, während das Kontaktrohr eine Wandstärke von 0,5 mm aufweist und aus einem Werkstoff besteht, der nicht so hochtemperaturbeständig wie der Werkstoff des Glührohrs sein muß.
• Der verlängerte Heizstab gemäß Fig. 1 ist Teil der Glühkerzenausführung gemäß Fig. 2.
• Hierbei ist der Glühkerzenkörper 12 gegenüber dem Heizstab isoliert angeordnet. Im brennraumseitigen Bereich ist eine Isolation 11.3, beispielsweise aus Keramik, Glas oder hochtemperaturbeständigem Kunststoff vorgesehen, während im anschlußseitigen Bereich der Körper auf einer isolierenden Abdichtung 14 und der Isolierscheibe 15, gegenüber dem Kontaktrohr isoliert, angeordnet ist.
• Auf dem aus dem anschlußseitigen Endbereich des Körpers 12 austretenen Bereich des Kontaktrohres 6 ist eine Anschlußhülse 16 aufgebracht, die als Masseanschluß dient, und bevorzugt zur Verbindung mit einem Koaxialstecker ausgebildet ist. Der Polzuleiter/Innenpol ist anschlußseitig als Plusanschluß ausgebildet.
• Auf dem brennraumseitigen Bereich des Glührohres ist bereichsweise eine Isolationsschicht 19 aufgebracht, um an der Glühkerzenspitze einen definierten nicht-isolierten Bereich zur Ionisationsmessung zur Verfügung zu stellen.
• Die erfindungsgemäßen Glühkerzen können wirtschaftlich auf den an sich bekannten Vorrichtungen in Serie gefertigt werden; die Montage ist sehr einfach und gleichzeitig können sehr geringe Rundlauftoleranzen eingehalten werden.
• Bei einer bevorzugten Herstellung wird das Kontaktrohr 6 auf das Glührohr 3 des Heizstabes 9 aufgesteckt und der Hohlraum zwischen Kontaktrohr 6 und Innenpol 2/Polzuleiter 5 mit Isolierstoff, beispielsweise MgO 8, gefüllt und mit einem O-Ring verschlossen. Durch an sich bekanntes Rundhämmern auf der Reduziermaschine wird das MgO 8 und Kontaktrohr 6 und Glührohr 3 so stark kaltverfestigt, daß sie eine unlösbare Verbindung ergeben.
• Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Glühkerze wird elektrisch und mechanisch stabile Kontaktierung der Anschlüsse gewährleistet; gleichzeitig erlaubt sie die Minimierung der Durchmessermaße von Heizstab und Kerzenkörper und damit der ganzen Glühkerze.

Claims (3)

1. Stabglühkerze mit einem Glühkerzenkörper und darin angeordnetem Heizstab, in dem ein in Isolierstoff eingebettetes Heiz- und gegebenenfalls diesem zugeordneten Regelelement angeordnet ist, das am anschlußseitigen Ende mit einem Innenpol mit Innenpolzuleiter mit einer Stromquelle verbindbar und dessen brennraumseitige Seite mit der Heizstabspitze verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kontaktrohr (6) vorgesehen ist, das auf den anschlußseitigen Endbereich des Heizstabes (9) aufgeschoben ist, so daß der Heizstab (9) in anschlußseitiger Richtung verlängert wird, wobei der Hohlraum zwischen Kontaktrohr (6) und Innenpol (2)/Innenpolzuleiter (5) mit Isoliermaterial (8) verfüllt ist, und wobei der Glühkerzenkörper (12) um Heizstab (9)/ Kontaktrohr (6) gegen diese isoliert angeordnet ist.

2. Stabglühkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Kontaktrohr (6) bis zum anschlußseitigen Ende der Glühkerze erstreckt und zur direkten Kontaktierung, bevorzugt mittels Koaxialsteckers oder Anschlußhülse (16), ausgebildet ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer Stabglühkerze mit einem Glühkerzenkörper und darin angeordnetem Heizstab, in dem ein in Isolierstoff eingebettetes Heiz- und gegebenenfalls diesem zugeordnetes Regelelement angeordnet ist, das am anschlußseitigen Ende mit einem Innenpol mit Innenpolzuleiter mit einer Stromquelle verbindbar und dessen brennraumseitige Seite mit der Heizstabspitze verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Kontaktrohr (6) auf das Glührohr (3) des Heizstabes (9) aufsteckt, den Hohlraum zwischen Kontaktrohr (6) und Innenpol (2)/Polzuleiter (5) mit einem Isolierstoff (8), vorzugsweise MgO, auffüllt, und durch an sich bekannte Reduzierung zu einer unlösbaren Verbindung von Kontaktrohr (6) und Glührohr (3) kaltverfestigt, wobei die Länge des Kontaktrohres (6) derart gewählt ist, daß dessen anschlußseitiges Ende bis in den anschlußseitigen Endbereiches des Glühkerzenkörpers (12) oder aus diesem herausgeführt und als Masseanschluß zur direkten Kontaktierung, bevorzugt mittels Koaxialsteckers, ausgebildet wird.