DE9112300U1

DE9112300U1 - Glow plug with sensor element

Info

Publication number: DE9112300U1
Application number: DE9112300U
Authority: DE
Original assignee: BERU RUPRECHT GmbH and CO KG 7140 LUDWIGSBURG DE
Current assignee: BERU RUPRECHT GmbH and CO KG 7140 LUDWIGSBURG DE
Priority date: 1991-10-02
Filing date: 1991-10-02
Publication date: 1991-11-28
Anticipated expiration: 2001-10-03

Description

BERU Ruprecht GmbH & Co. KG PG/GP 5531-DEBERU Ruprecht GmbH & Co. KG PG/GP 5531-DE

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft an sich bekannte Draht- oder Stabglühkerzen. The invention relates to wire or rod glow plugs known per se.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Messungen physikalischer Größen bei eingeschalteter Glühkerze in der Startphase, in der Nachglühphase wie auch bei Dauerglühen zu ermöglichen. Dieses soll durch eine an sich bekannte Glühkerze ermöglicht werden, die einen einfachen und robusten Aufbau aufweist, kostengünstige Massenfertigung ermöglicht und die Einhaltung der Norm Din Iso 6550 gewährleistet.The invention is based on the task of enabling measurements of physical quantities when the glow plug is switched on in the start-up phase, in the afterglow phase and during continuous glow. This is to be made possible by a glow plug that is known per se, has a simple and robust structure, enables cost-effective mass production and ensures compliance with the DIN ISO 6550 standard.

Diese Aufgabe wird durch die Glühkerze gemäß Anspruch 1 gelöst. Die nachfolgenden Ansprüche 2 bis 8 betreffen weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen.This object is achieved by the glow plug according to claim 1. The following claims 2 to 8 relate to further embodiments according to the invention.

Die erfindungsgemäße Glühkerze hält alle nach Din Iso 6550 geforderten Meßmaße ein, wobei gleichzeitig insbesondere ein möglicher Drucksensor gute Gaszugänglichkeit aufweist.The glow plug according to the invention complies with all measurement dimensions required by DIN ISO 6550, while at the same time a possible pressure sensor in particular has good gas accessibility.

Besonders vorteilhaft ist der Umstand, daß handelsübliche Quarzkristall-Druckaufnehmer verwendet werden können, wobei die resultierende Glühkerze dennoch übliche Dimensionierungen handelsüblicher Glühkerzen einhält.A particularly advantageous feature is the fact that commercially available quartz crystal pressure sensors can be used, whereby the resulting glow plug still complies with the usual dimensions of commercially available glow plugs.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Glühkerze bestehen darin, daß sie in üblicher Weise hergestellt werden können und im Aufbau einfach und robust sind; sie sind kostengünstig als Massenprodukt herstellbar, weil einerseits keine speziellen Werkzeuge zur Montage nötig sind und andererseits Einbaumöglichkeit in alle vorhandenen Dieselmotoren ermöglicht wird.Further advantages of the glow plug according to the invention are that they can be manufactured in the usual way and are simple and robust in construction; they can be manufactured inexpensively as a mass product because, on the one hand, no special tools are required for assembly and, on the other hand, they can be installed in all existing diesel engines.

Darüberhinaus können in der erfindungsgemäßen Glühkerze auch andere Sensoren, beispielsweise optische Sensoren, integriert sein.In addition, other sensors, such as optical sensors, can also be integrated into the glow plug according to the invention.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren näher erläutert: The invention is explained in more detail with reference to the following figures:

Fig. 1 gibt im schematischen Querschnitt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glühkerze wieder; Fig. 1 shows a schematic cross-section of an embodiment of the glow plug according to the invention;

Fig. 2 ist der schematische Querschnitt einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Glühkerze;Fig. 2 is a schematic cross-section of another embodiment of the glow plug according to the invention;

Fig. 3 und Fig. 4 sind schematische Querschnitte von weiteren bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Glühkerze. Fig. 3 and Fig. 4 are schematic cross sections of further preferred embodiments of the glow plug according to the invention.

Gemäß Fig. 1 weist der Glühkerzenkörper 3 eine durchgängige Bohrung 13 auf, in der der Heizstab 1 angeordnet ist, der Anschlußseitig beispielsweise einen Flachstecker 14 aufweist.According to Fig. 1, the glow plug body 3 has a through hole 13 in which the heating rod 1 is arranged, which has, for example, a flat plug 14 on the connection side.

Abweichend vom Stand der Glühkerzentechnik ist die Bohrung 13 und die Achse la des Heizstabes 1 außenmittig, d. h. zur Achse des Glühkerzenkörpers 3 parallel verschoben ausgebildet.Deviating from the state of the art glow plug technology, the bore 13 and the axis la of the heating rod 1 are designed to be externally centered, i.e. offset parallel to the axis of the glow plug body 3.

Parallel zur Achse la von Heizstab 1 und Bohrung 13 erstreckt sich eine weitere Bohrung 15 durch den Körper 3. Diese Bohrung ist am anschlußseitigen Ende des Körpers 3 derart erweitert, daß in diesem erweiterten Bohrungsbereich ein Sensorelement 6 aufgenommen werden kann, das einen zu großen Durchmesser aufweist, um im Glühkerzenkörper 3 im Bereich des Dichtsitzes 16 neben dem Heizstab 3 angeordet zu sein, ohne die übliche Querschnittsdimensionierung dieses Bereichs zu verändern.Parallel to the axis la of the heating rod 1 and the bore 13, a further bore 15 extends through the body 3. This bore is widened at the connection-side end of the body 3 in such a way that a sensor element 6 can be accommodated in this widened bore area, which has a diameter that is too large to be arranged in the glow plug body 3 in the area of the sealing seat 16 next to the heating rod 3, without changing the usual cross-sectional dimensions of this area.

Damit die gesamte Frontfläche des Sensorelements 6 mit dem Brennraumbereich über die Bohrung 15 in Verbindung stehen kann, wird durch eine entsprechende Ausbohrung ein sogenannter Vorhof 17 gebildet, durch den die Frontfläche des Sensorelements 6 freigelegt ist. Bevorzugt ist der Durchmesser dieses Vorhofs 17 etwas kleiner als der Durchmesser des Sensorelements 6 wobei der Übergang zwischen Sensorelement- und Vorhofbohrung als Auflage des Frontflächenrandes des Sensorelements 6 dienen kann. Bevorzugt ist als Sensorelement 6 ein handelsüblicher Quarzkristall-Druckaufnehmer, wie er in Deutschland von der Firma Kistler angeboten wird.So that the entire front surface of the sensor element 6 can be connected to the combustion chamber area via the bore 15, a so-called forecourt 17 is formed by a corresponding bore, through which the front surface of the sensor element 6 is exposed. The diameter of this forecourt 17 is preferably somewhat smaller than the diameter of the sensor element 6, whereby the transition between the sensor element and forecourt bore can serve as a support for the front surface edge of the sensor element 6. A commercially available quartz crystal pressure sensor, such as that offered in Germany by the Kistler company, is preferably used as the sensor element 6.

In Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der ErfindungIn Fig. 2 a preferred embodiment of the invention is

wiedergegeben, bei der das Sensorelement 6 praktisch unmittelbar mit dem Brennraum verbunden ist, wobei die lange Meßbohrung gemäß Fig. 1 (Bohrung 15 vom Dichtsitz 16 bis zur Frontfläche des Sensorelements 6) vermieden wird.in which the sensor element 6 is connected practically directly to the combustion chamber, whereby the long measuring bore according to Fig. 1 (bore 15 from the sealing seat 16 to the front surface of the sensor element 6) is avoided.

Bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Glühkerzenkörper 3 gemäß Fig. 1 zweiteilig ausgebildet und besteht aus dem Schweißaufsatz 2 und dem Kerzenkörperteil 31, die zusammengenommen dimensionsmäßig den Kerzenkörper 3 gemäß Fig. 1 bilden. Bei dieser Ausführungsform kann in einfacher Weise das Sensorelement 6 in die Sensorbohrung frontseitig in den Körperteil 31 eingebracht werden, worauf der Schweißaufsatz 2 mit Dichtsitz 16 aufgeschweißt, eingepreßt oder in entsprechender Weise mit 31 verbunden wird.In this embodiment according to the invention, the glow plug body 3 is made in two parts according to Fig. 1 and consists of the welding attachment 2 and the plug body part 31, which together form the dimensions of the plug body 3 according to Fig. 1. In this embodiment, the sensor element 6 can be easily inserted into the sensor bore on the front of the body part 31, whereupon the welding attachment 2 with sealing seat 16 is welded on, pressed in or connected to 31 in a corresponding manner.

Ist das Sensorelement 6 derart dimensioniert, daß dessen Frontfläche teilweise durch den Schweißaufsatz 16 abgedeckt würde, ist im Schweißaufsatz 2 eine entsprechende Bohrung vorgesehen, die den sogenannten Vorhof 18 bildet, der die Freilegung der entsprechenden Frontfläche des Sensorelements 6 bewirkt. If the sensor element 6 is dimensioned such that its front surface would be partially covered by the welding attachment 16, a corresponding bore is provided in the welding attachment 2, which forms the so-called atrium 18, which causes the exposure of the corresponding front surface of the sensor element 6.

Die elektrische Kontaktierung des Heizstabes 1 erfolgt in an sich bekannter Weise, bevorzugt über eine Schraubenmutter 5, die gegen den Körperteil 31 durch eine Isolierscheibe 4 isoliert ist. Das Anschlußelement 7 des Sensorelements 6 wird durch die sich verjüngende Bohrung 15 für das Sensorelement 6 aus dem Körperteil 31 herausgeführt.The electrical contact of the heating rod 1 is made in a manner known per se, preferably via a screw nut 5, which is insulated from the body part 31 by an insulating disk 4. The connection element 7 of the sensor element 6 is led out of the body part 31 through the tapered bore 15 for the sensor element 6.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich in einer weiteren Bohrung ein Mantelthermoelement 8 aufweist, das sich durch den Glühkerzenkörperteil 31 in der Bohrung hindurcherstreckt, und das, bevorzugt durch eine konische Klemmschraube 9, in seiner Lage fixiert und abgedichtet ist.The embodiment according to Fig. 3 is characterized in that it additionally has a sheath thermocouple 8 in a further bore, which extends through the glow plug body part 31 in the bore and which is fixed in position and sealed, preferably by a conical clamping screw 9.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 weist zusätzlich Ionisationsmeßelektroden (11) auf, die ebenfalls in entsprechenderThe embodiment according to Fig. 4 additionally has ionization measuring electrodes (11), which are also arranged in a corresponding

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oder entsprechenden Bohrung(en) angeordnet sind, wobei vorzugsweise eine Dichtmasse 10 und ein Dichtring 12 die notwendige Abdichtung bewirken; die Ionisationselektroden dienen beispielsweise der Flaitunuberwachung.or corresponding bore(s), whereby preferably a sealing compound 10 and a sealing ring 12 provide the necessary sealing; the ionization electrodes serve, for example, for monitoring the fluctuations.

Claims

WILHELMS KILIAN &* PARTNERWILHELMS KILIAN &* PARTNER

PATeMTÄNWÄLTi* . t. EUROPEAN PATENT ATTORNEYS ■ MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENSPATENT LAWYER* . t. EUROPEAN PATENT ATTORNEYS ■ EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

DR. RER. NAT. ROLF E. WILHELMS DR. RER. NAT. HELMUT KILIAN DIPL.-PHYS. ECKART POHLMANNDR. RER. NAT. ROLF E. WILHELMS DR. RER. NAT. HELMUT KILIAN DIPL.-PHYS. ECKART POHLMANN

DIPL. ING. LEONHARD HAINDIPL. ING. LEONHARD HAIN

Eduard-Schmid-StraBe 2 D-8000 München 90 Telefon (089) 65 2091 Telex 523 467 (wllp-d) Telefax (0 89) 6 51 62 06 Electronic Mallbox: 3015:PAT001Eduard-Schmid-Strasse 2 D-8000 Munich 90 Telephone (089) 65 2091 Telex 523 467 (wllp-d) Fax (0 89) 6 51 62 06 Electronic Mallbox: 3015:PAT001

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D-714 0 Ludwigsburg

KG

Glow plug with sensor element

Expectations

1. Glow plug with heating rod 1, which is pressed into the outside center of a bore (13) of a glow plug body (3), wherein a bore (15) for a sensor (6) is formed in the body (3) parallel to the heating rod axis (la), which, if necessary with different bore diameters, passes through the entire housing (3).

2. Glow plug according to claim 1, characterized in that the sensor element (6) in the glow plug housing (3) is arranged on the connection side in the end region of the bore (15), the diameter of which is expanded to accommodate a sensor element (6) with a correspondingly large diameter while simultaneously forming a forecourt (17).

3. Glow plug according to claim 1, characterized in that the sensor element (6) in the bore (15) in the immediate aftermath

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haft of the sealing seat (16).

4. Glow plug according to claim 3, characterized in that the glow plug body (3) is formed in two parts, wherein a
Welding attachment (2) with sealing seat (16) is pressed or welded onto the glow plug body part (3), whereby the cross-sectional and length dimensions of the entire glow plug body, which is formed from the parts (2) and (3), correspond to commercially available dimensions.

5. Glow plug according to claim 4, characterized in that, with a corresponding diameter of the sensor element (6), a milling in the welding attachment (2) is designed such that a forecourt (18) is formed which exposes the front surface of the sensor element (6).

6. Glow plug according to one of the preceding claims, characterized in that a sheathed thermocouple (8) is guided in an additional bore in the glow plug body (3) and is fixed in position and sealed by a conical clamping screw (9).

7. Glow plug according to one of the preceding claims, characterized in that an ionization measuring electrode (11) for flame monitoring is arranged in an additional bore in the glow plug body (3), the necessary sealing being achieved preferably by a sealing compound (10) and a sealing ring (12).

8. Glow plug according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element (6) is a commercially available quartz crystal pressure sensor.