專利名稱：具有石墨密封件和電絕緣層的預(yù)熱塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的預(yù)熱塞以及一種用于制造所述預(yù)熱塞的方法。
背景技術(shù)：
按現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)熱塞具有安裝在金屬殼體中的點(diǎn)火棒(Glilhstift)，所述點(diǎn)火棒構(gòu)造有預(yù)熱管(Gliihrohr)和布置在所述預(yù)熱管中的預(yù)熱塞線圈(Gliihwendel)。所述預(yù)熱塞線圈在一端上在預(yù)熱管的開口中與連接螺栓電接觸，并且在另一端上與金屬預(yù)熱管電接觸。在預(yù)熱管與連接螺栓之間為了保護(hù)預(yù)熱塞線圈，借助于加熱體密封件相對(duì)于環(huán)境空氣密封所述預(yù)熱管的開口。為了在預(yù)熱管與連接螺栓之間不形成短路，所述加熱體密封件構(gòu)造為由彈性體制成的密封元件。在長(zhǎng)期使用時(shí)，用于由彈性體制成的密封元件的最高溫度在使用1000小時(shí)的條件下限制在200°C。這一使用極限在內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用中起到從屬作用，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的汽缸頭被冷卻到200°C以下，具有殼體的預(yù)熱塞旋入到所述內(nèi)燃機(jī)中。還可以考慮的是，例如在機(jī)動(dòng)車的排氣管路中、在用于加熱排氣管路的噴射式燃燒器(Injektionsbrenner)中、在用于機(jī)動(dòng)車或用于除機(jī)動(dòng)車之外的應(yīng)用領(lǐng)域中的加熱裝置(Zuheizeinrichtung)中除了冷卻的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體之外還安裝有預(yù)熱塞,例如作為用于顆粒加熱(Pellet-Heizung)的點(diǎn)火源。在這種不再對(duì)預(yù)熱塞的外部環(huán)境進(jìn)行冷卻的應(yīng)用中，彈性體可以不再作為密封元件使用。由文獻(xiàn)W02010/027697已知，金屬密封墊圈作為密封元件安裝在預(yù)熱管與連接螺栓之間。為了構(gòu)成所述金屬密封墊圈的電絕緣部，所述連接螺栓在密封區(qū)域中設(shè)有電絕緣層。在此，所述金屬密封墊圈作為釬焊連接部、熔焊連接部或作為燒結(jié)的金屬粉末進(jìn)行安裝。

由文獻(xiàn)WO 2006/027280 Al已知，點(diǎn)火棒借助于由石墨制成的密封元件密封地容納在所述預(yù)熱塞的殼體中。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的預(yù)熱塞以及根據(jù)本發(fā)明的、用于制造所述預(yù)熱塞的方法具有以下優(yōu)點(diǎn):能夠得到可靠并且成本低廉的加熱體密封件、維持更高的溫度并且不會(huì)造成附加的材料配合連接。在此，所述密封件通過(guò)以下方式形成:由石墨制成的密封元件以預(yù)壓制的石墨墊圈的形式在密封部段的區(qū)域中推移到構(gòu)造在連接螺栓上的絕緣層上，并且所述預(yù)熱管在密封部段的區(qū)域中壓緊到石墨墊圈上。所述預(yù)壓制的石墨墊圈能夠比金屬密封墊圈明顯更容易地成型，并且此外還更好地匹配由預(yù)熱管和連接螺栓所限定的形狀。本發(fā)明有益的改進(jìn)方案能夠通過(guò)從屬權(quán)利要求的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。所述電絕緣層有利地至少構(gòu)造在連接螺栓上的密封部段的區(qū)域中和/或至少構(gòu)造在預(yù)熱管內(nèi)壁上的開口中的密封部段的區(qū)域中。所述預(yù)熱管、密封元件和連接螺栓之間的擠壓連接通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn):所述預(yù)熱管至少在密封部段的區(qū)域中具有直徑縮小部，借助于所述直徑縮小部將密封元件作為石墨墊圈擠壓到預(yù)熱管與連接螺栓之間。按照預(yù)壓制的石墨墊圈的裝配所進(jìn)行的預(yù)熱管的直徑縮小適合作為有利的方法，從而所述預(yù)熱管通過(guò)旋轉(zhuǎn)鍛造(Rundkneten)壓緊到石墨墊圈上。


在附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并在接下來(lái)的描述中進(jìn)行詳細(xì)闡述。附圖示出:
圖1為預(yù)熱塞的剖面 圖2為在圖1中具有加熱體密封件的預(yù)熱塞的第一實(shí)施方式的放大的部段II ；
圖3為在圖1中具有加熱體密封件的預(yù)熱塞的第二實(shí)施方式的放大的部段II。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出的預(yù)熱塞具有帶有貫穿的縱向孔12的金屬殼體10，點(diǎn)火棒14作為加熱體被壓入到所述縱向孔中。所述點(diǎn)火棒14由金屬預(yù)熱管16制成，預(yù)熱塞線圈18布置在實(shí)施金屬預(yù)熱管中，所述預(yù)熱塞線圈在一端上與預(yù)熱管16電接觸，并且在另一端上與連接螺栓17電接觸。所述連接螺栓17在殼體10的內(nèi)部由環(huán)形腔13包圍，所述連接螺栓在與點(diǎn)火棒14對(duì)置的端部上利用接頭21從殼體10中引出來(lái)，所述環(huán)形腔另一方面相對(duì)于環(huán)境閉鎖。所述預(yù)熱管16在指向內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的端部上閉合，并且在與其對(duì)置的端部上朝向環(huán)形腔13具有開口 22。根據(jù)圖2和圖3，為了接觸所述預(yù)熱塞線圈18，所述連接螺栓17例如設(shè)有端側(cè)的孔24,所述預(yù)熱塞線圈18利用中心線圈(Zentierwindung)25安裝在所述端側(cè)的孔中。對(duì)于所述預(yù)熱塞線圈18的使用壽命來(lái)說(shuō)重要的是，相對(duì)于氧化的和氮化的大氣保護(hù)所述預(yù)熱塞線圈18的材料。為此，在開口 22處利用加熱體密封件30封閉所述預(yù)熱管16的內(nèi)腔。所述加熱體密封件30通過(guò)由石墨制成的密封元件31和至少一個(gè)電絕緣部構(gòu)成。所述由石墨制成的密封元件31電絕緣地布置在預(yù)熱管16與連接螺栓17之間的密封部段23中并且在那里被擠壓，其中所述電絕緣部使得由石墨制成的密封元件31至少在密封部段23的區(qū)域中相對(duì)于預(yù)熱管16和/或連接螺栓17電絕緣。所述由石墨制成的密封元件31在此利用內(nèi)表面包圍連接螺栓17。所述預(yù)熱管16壓緊到由石墨制成的密封元件31的外圓周表面上。所述電絕緣部是必不可少的，因?yàn)槭菍?dǎo)電的并且必須避免預(yù)熱管16與連接螺栓17之間的短路。為了構(gòu)造加熱體密封件30，所述預(yù)熱管16至少在密封部段23的區(qū)域中具有直徑縮小部26，由石墨制成的密封元件31借助于所述直徑縮小部擠壓到預(yù)熱管16與連接螺栓17之間。在根據(jù)圖2的實(shí)施例中，涂覆在所述連接螺栓17上的電絕緣層32構(gòu)成了電絕緣部。由石墨制成的密封元件31被擠壓到絕緣層32與預(yù)熱管16之間。在根據(jù)圖3的實(shí)施例中，所述電絕緣部由在預(yù)熱管16的內(nèi)壁上的密封部段23的區(qū)域中的開口 22中所構(gòu)造的電絕緣層33構(gòu)成。由石墨制成的密封元件31被擠壓到絕緣層33與連接螺栓17 中。然而還可以考慮的是，不僅在所述連接螺栓17上而且在預(yù)熱管16的內(nèi)壁上分別構(gòu)造一電絕緣層32、33，并且由石墨制成的密封元件31隨后被擠壓到絕緣層之間。所述電絕緣層32和33可以例如由玻璃、硅酸鹽玻璃、硼化玻璃(Borglas)、或硼硅化玻璃(Bosilikatglas)、金屬氧化物、金屬氮化物或金屬氮氧化物構(gòu)成，并且通過(guò)已知的方法、例如借助于氣相分離法(Gasphasenabscheidung)涂覆到連接螺栓17上和/或涂覆到預(yù)熱管16的內(nèi)壁上。在預(yù)熱管16與連接螺栓17之間有效的加熱體密封件30是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn):所述密封元件31以預(yù)壓制的石墨墊圈的形式推移到電絕緣層32、33的區(qū)域中的連接螺栓17上，從而使得所述預(yù)壓制的石墨墊圈在密封部段23的區(qū)域中位于預(yù)熱管16的開口 22中。隨后，所述預(yù)熱管16例如通過(guò)旋轉(zhuǎn)鍛造在直徑上以直徑縮小部26的形式減小，從而使得所述預(yù)熱管16在密封部段23的區(qū)域中壓緊到石墨墊圈上。由此，所述預(yù)壓制的石墨墊圈在預(yù)熱管16的開口 22中在密封部段23的區(qū)域中擠壓到預(yù)熱管16與連接螺栓17之間。以預(yù)壓制的形式安裝的石墨墊圈在此成型，從而由石墨制成的密封元件31構(gòu)造在預(yù)熱管16與連接螺栓17之間，并且由此形 成了加熱體密封件30。
權(quán)利要求
1.具有金屬殼體(10)的預(yù)熱塞，所述金屬殼體具有縱向孔(12),點(diǎn)火棒(14)容納在所述縱向孔中，所述點(diǎn)火棒具有預(yù)熱管(16)以及布置在所述預(yù)熱管(16)中的預(yù)熱塞線圈(18)，其中所述預(yù)熱塞線圈(18)在一端上與所述預(yù)熱管(16)電接觸并且在另一端上與連接螺栓(17 )電接觸，其中所述連接螺栓(17 )伸入到所述預(yù)熱管(16 )的軸向開口( 22 )中，并且在密封部段(23)中借助于加熱體密封件(30)與所述預(yù)熱管(16)電絕緣地連接，其特征在于，所述加熱體密封件(30)構(gòu)造有由石墨制成的密封元件(31)以及至少一個(gè)電絕緣層(32、33)，并且所述預(yù)熱管(16)利用由石墨制成的密封元件(31)壓緊到所述連接螺栓(17)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)熱塞，其特征在于，所述電絕緣層(32)至少構(gòu)造在所述連接螺栓(17)上的密封部段(23)的區(qū)域中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)熱塞，其特征在于，所述電絕緣層(33)至少構(gòu)造在所述預(yù)熱管(16)內(nèi)壁上的密封部段(23)的區(qū)域中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)熱塞，其特征在于，至少在所述連接螺栓(17)上并且在所述預(yù)熱管(16)的內(nèi)壁上的密封部段(23)的區(qū)域中分別構(gòu)造有一電絕緣層(32、33)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的預(yù)熱塞，其特征在于，所述預(yù)熱管(16)至少在所述密封部段(23)的區(qū)域中具有直徑縮小部(26)，所述由石墨制成的密封元件(31)借助于所述直徑縮小部與所述連接螺栓(17)擠壓在一起。
6.方法，其用于制造根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的預(yù)熱塞，其特征在于，所述密封元件(31)以預(yù)壓制的石墨墊圈的形式在所述密封部段(23)的區(qū)域中布置在所述連接螺栓 (17)上，并且隨后在所述預(yù)熱管(16)的開口(22)中的預(yù)壓制的石墨墊圈在所述密封部段(23)中擠壓到預(yù)熱管(16)與連接螺栓(17)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)熱管(16)至少在所述密封部段(23)的區(qū)域中通過(guò)旋轉(zhuǎn)鍛造構(gòu)造了直徑縮小部(26)，所述預(yù)壓制的石墨墊圈通過(guò)所述直徑縮小部擠壓到預(yù)熱管(16)與連接螺栓(17)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預(yù)熱塞，所述預(yù)熱塞具有容納在金屬殼體中的點(diǎn)火棒。所述點(diǎn)火棒具有預(yù)熱管(16)和布置在預(yù)熱管(16)中的預(yù)熱塞線圈(18)，其中所述預(yù)熱塞線圈(18)在一端上與預(yù)熱管(16)電接觸并且在另一端上與連接螺栓(17)電接觸。連接螺栓(17)伸入到預(yù)熱管(16)的軸向開口(22)中，并且在密封部段(23)中借助于加熱體密封件(30)與預(yù)熱管(16)電絕緣地連接。所述加熱體密封件(30)構(gòu)造有由石墨制成的密封元件(31)以及至少一個(gè)電絕緣層(32)，其中所述預(yù)熱管(16)利用由石墨制成的密封元件(31)壓緊到連接螺栓(17)上。為了制造所述加熱體密封件(30)，在所述預(yù)熱管(16)的開口(22)中的預(yù)壓制的石墨墊圈(31)在密封部段(23)中擠壓到預(yù)熱管(16)與連接螺栓(17)之間。
文檔編號(hào)F23Q7/00GK103250002SQ201180058562
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者A.雷斯納 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司