CN105689826A - 用于生产至少一个中空阀的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产至少一个用于气体交换、尤其用于内燃机的中空阀(2)的设备(1)，设备(1)具有：-至少一个阀保持件(3)，其由阀杆定心器件(6)、阀插座(7)和阀头保持件(5)组成，阀插座(7)装配将被保持的阀杆，阀头保持件(5)装配将被保持的阀头(4)；-第一滑架(8)，所述阀保持件(3)依靠所述阀杆定心器件(6)布置在第一滑架(8)上；-至少一个阴极保持件(10)，其布置在第二滑架(9)上并且具有阴极(11)，其能够经由所述阀杆定心器件(6)被引入通过所述第一滑架(8)而进入中空阀(2)的镗孔；-至少一个接触板(12)，其对置于阀头保持件(5)。

Description

用于生产至少一个中空阀的设备
技术领域
本发明涉及用于生产至少一个用于气体交换的中空阀的设备，尤其用于内燃机。
背景技术
长久以来用于内燃机的中空阀已经是现有技术的一部分，由于冷却效应，能够使内燃机具有较长服务寿命以及改进的性能。除了经由气缸盖中的阀座圈简单的进行热量消散，这种中空阀还提供在其腔室中收纳冷却介质(例如钠)的可能性，其结果是，能够实现尤其用作出口阀的优势。钠在97.5摄氏度熔化，还是非常良好的热量导体，由于内燃机的操作温度，钠变成液体，然后通过质量力在杆中来回移动。这还称为“振动器效应”。冷却剂，也即通常为钠，从阀盘以及尤其从高负荷的中空喉区域传送一些在燃烧期间生产的热量至杆区域，并且能够经由阀引导件被指导离开杆区域。阀盘上的温度能够依靠钠冷式中空阀降低至80℃至150℃。尽管填充了钠，但是积极的副作用还使得这种中空阀比具有固体阀杆的阀能够轻。
但是，除了阀杆中的实际镗孔，为了能够更好地冷却阀盘的高负荷区域(例如中空喉区域)，阀盘中的腔室应该较大。正如公知的ECM方法(电化学机加工)通常使用于此，在该方法中阴极被引入阀杆的镗孔并且经由电解质发射电子至工件，在该情况下中空阀充当阳极。
但是公知的中空阀的劣势是它们相对复杂的生产，因为极其精确的引导并且定位阴极是必要的以生产设置在阀盘或者阀头的腔室。
发明内容
因此本发明关注的问题是指定用于生产至少一个用于气体交换的中空阀的设备，依靠该设备，特别精确并且同时经济的生产这种中空阀是可行的。
根据本发明通过独立权利要求1的主题解决了该问题。有利的实施例形成从属权利要求的主题。
本发明基于的总体构思是，指定用于生产至少一个用于气体交换的中空阀的多部件式设备，尤其用于内燃机，利用该设备，能够将要机加工的中空阀在机加工期间可靠地固定并且极其精确地引导阴极。此外，完全机加工的中空阀能够由尚未机加工的中空阀相对简单地替换，从而导致特别经济的生产。根据本发明的设备具有：阀保持件，其由阀杆定心器件、阀插座以及阀头保持件组成，阀插座装配将被保持的阀杆，阀头保持件装配将被保持的阀头。然后阀保持件允许将要机加工的中空阀以重力引发的方式保持，因为阀头保持件布置在顶部，因而允许将要机加工的中空阀从上方引入并且以简单的方式固定。阀保持件依靠其阀杆定心器件布置在第一滑架上，而至少一个阴极保持件紧固至布置于其下方的第二滑架，所述阴极保持件具有阴极，阴极其能够经由阀杆定心器件通过第一滑架被引入至中空阀的镗孔中。此外，根据本发明的设备具有至少一个对置于阀头保持件的接触板。根据本发明机加工中空阀以尤其在阀头处生产放大腔室是按照如下方式进行的：首先，从上方颠倒放置将要机加工的中空阀至阀保持件，直到其阀头(阀盘)靠在阀头保持件上。然后第一滑架抵靠接触板移动，或者接触板在第一滑架的方向上移动直到接触板变得接触保持在阀保持件的中空阀。在以下方法步骤中，能够进一步在第一滑架的方向上挤压接触板，挤压的结果是，不改变接触板和第一滑架之间的距离，但是改变第一和第二滑架之间的距离。第一和第二滑架之间的距离的降低又引起布置在第二滑架上的阴极经由阀杆定心器件被引导通过第一滑架而进入中空阀中的镗孔。如果阴极被引入太远而使得已经实现要机加工的中空阀，那么电解质也被供给并且能够开始电化学机加工。在处理中，阴极通过密封件从阀杆定心器件被封离。如果在将被生产的中空阀的阀头中生产期望的放大腔室，例如接触板再次收缩，那么其结果是，阴极被移出中空阀中的镗孔，然后接触板和将要机加工的中空阀的阀头之间的接触被破坏。然后能够简单地从阀保持件移除完全机加工的中空阀。
接触板方便地至少局部由导电材料、尤其是不锈钢或者铜形成。这两个实施例允许将被机加工的中空阀和接触板之间最佳电传导，此外还允许耐腐蚀，这导致较长的服务寿命。
在根据本发明的解决方案的另一有利实施例中，安装阀头保持件，使得其相对于阀插座是有弹力的并且是轴向可移动的。这使得尤其能够补偿容差，并且能够以低应力方式固定中空阀在阀保持件中。
在根据本发明的方案的有利发展中，阀杆定心器件具有电解质供给口，阴极保持件具有电解质排放口。可替换地，还可以想到的是，阀杆定心器件具有电解质排放口，阴极保持件具有电解质供给口。这些是等同的但是不同设计的电解质供给口以及排放的实施例。为了可靠地防止电解质泄漏，依靠密封件从阀杆定心器件封离阴极。从而能够施加高达15巴的压力至电解质。
所有实施例具有的共同点是，阀保持件或者至少其阀头保持件和/或阴极保持件能够相对简单地替换，结果是，根据本发明的设备能够适于灵活地以及简单地用于各种将要机加工的中空阀。此外，当然还可以想到的是，根据本发明将被机加工的设备不仅是单个中空阀，而且同时是多个中空阀，这尤其有助于降低生产成本。还可以想到的是，在设备中将被机加工的阀不仅为悬挂方式而且站立或者平放在阀插座中，但是此处描述的悬挂位置是特别有利的。
本发明的另一重要特征和优势能够见于从属权利要求、附图和使用附图的附图说明中。
显而易见的是，上述提到的特征以及下文仍将解释的特征不仅能够使用在给定的组合的每个情况下，而且能够使用在其他组合中或者能够单独使用，这并不超出本发明的范围。
附图说明
本发明的优选示范实施例示出于附图，并且将更详细地解释于下文的描述中，相同参考标记指代相同或者类似或者功能等同的部件。
在附图中，
图1示意地示出了根据本发明用于生产至少一个中空阀的设备的截面图，
图2示意地示出了在阀杆定心器件的区域中图1的细节图，
图3a示意地示出了根据本发明的设备，其具有可移动的接触板以及可移动的第二滑架、第一滑架，并且利用其固定阀插座，
图3b示意地示出了根据本发明的设备，其具有可移动的接触板以及可移动的第一滑架、第二滑架，并且利用其固定阴极，
图3c示意地示出了根据本发明的设备，其具有可移动的第一和第二滑架。
具体实施方式
根据图1，根据本发明用于生产至少一个用于气体交换、尤其用于内燃机的中空阀2的设备1具有至少一个阀保持件3，在该情况下具有两个阀保持件3。将要机加工的中空阀2颠倒地插入阀保持件3，直到其阀头4靠在阀头保持件5上。当然，可替换地还可以想到的是，中空阀2将在任何位置被机加工，尤其在站立或者平放的位置，并且不仅以悬挂的方式。阀保持件3由阀杆定心器件6、阀插座7和阀头保持件5组成，阀插座7装配中空阀2的将被保持的阀杆，阀头保持件5装配中空阀2的将被保持的阀头4。阀保持件3依靠其阀杆定心器件6布置在第一滑架8上。此外，提供了至少一个第二滑架9，带有阴极11的阴极保持件10布置在第二滑架9上，阴极11能够经由阀杆定心器件6被引入通过第一滑架8而进入中空阀2的镗孔。对置于阀头保持件5，根据本发明的设备1还具有接触板12，其至少局部由导电材料、尤其不锈钢或者铜形成，因此导电性很好。
如果观察图2，那么可见的是，阴极11贯穿阀杆定心器件6和第一滑架8，同时具有更容易将阴极11引入进中空阀2的镗孔的锥13。安装阀头保持件5，使得其相对于阀插座7是有弹力的并且是轴向可移动的，其结果是，至少稍微容差补偿是可行的，并且阀头保持件5甚至能够用于不同的阀类型。阀头保持件5相对于阀插座7的弹性轴承依靠螺旋形弹簧14实现。
利用根据本发明的设备1，为了实现改善其中的冷却，通过电化学机加工来放大尤其中空阀2的阀头4的区域中的腔室。为了进行放大，除了阴极11，电解质也是必须的，电解质例如能够被供给通过中空阴极11并且经由布置在阀杆定心器件6的区域中的电解质排放口16被排放。因此在该情况下，阀杆定心器件6具有电解质排放口16'，阴极保持件10具有电解质供给口16。可替换地，阀杆定心器件6当然能够具有电解质供给口16，阴极保持件10能够具有电解质排放口16'。为了可靠地防止电解质泄漏，依靠密封件20从阀杆定心器件6封离阴极11。
在根据本发明的设备1中，接触板12相对于第一滑架8通常是可移动的，至少直到接触板12被引导为与中空阀2的阀头4导电接触(参见图3b)。如果接触板12进一步相对于第一滑架8移动，那么阀头保持件5被向下挤压，直到接触板12靠在布置于接触板12和第一滑架8之间的止挡件17上(参见图1)。然后如果接触板12进一步被向下挤压，那么第一滑架8朝向第二滑架9向下移动并且引起阴极11被引入通过阀杆定心器件6和第一滑架8而进入中空阀2的镗孔。当第一滑架8靠在止挡件17'上时(参见图1)，到达端部位置或者到达预定高度位置。致动能够例如依靠气压或者液压系统或者以数控方式实现。第二滑架9被固定。如果阴极11向上插入至预定程度而进入至中空阀2的镗孔，那么能够发生电化学机加工。
图3a示出了根据本发明1的设备，其具有可移动的接触板12和可移动的第二滑架9、第一滑架8，利用其固定阀插座7。在该情况下，因此接触板12相对于第一滑架8是可向下移动的，至少直到接触板12被引导以导电接触中空阀2的阀头4。相反，具有阴极11的第二滑架9从下到上移动，直到阴极11被插入通过阀杆定心器件6而进入中空阀2。
图3c又示出了根据本发明的设备1的变型，其具有可移动的第一和第二滑架，而接触板12被固定。因此在该情况下，第一滑架8在接触板12的方向上向上移动，直到接触板12被引导以导电接触中空阀2的阀头4。如果第一滑架进一步相对于接触板12移动，那么阀头保持件5被向下挤压。然后具有阴极11的第二滑架向上移动，直到阴极被引入通过阀杆定心器件6和第一滑架8而进入中空阀2的镗孔。如果阴极11被向上插入至预定程度而进入中空阀2的镗孔，那么能够发生电化学机加工。
总之，阀杆定心器件6以限定方式收纳中空阀2的阀杆，尤其收纳阀杆端部，并且使其对准阴极11。为了允许快速更换将要机加工的不同类型的阀，阀杆定心器件6设计为易于替换的可更换部件，例如阀插座7和/或阀头保持件5设计为易于替换的可更换部件。为了始终允许阴极11自由接触而被引入中空阀2的镗孔中，阴极11的外径小于镗孔直径加上镗孔偏移(容差)。
根据本发明的设备1能够当然用于机加工不仅单个中空阀2，而且同时并行的机加工多个中空阀2，结果是，不仅具有极其高质量，而且能够经济地生产中空阀2。

Claims (11)

1.一种用于生产至少一个用于气体交换、尤其用于内燃机的中空阀(2)的设备(1)，具有
-至少一个阀保持件(3)，其由阀杆定心器件(6)、阀插座(7)和阀头保持件(5)组成，所述阀插座(7)装配将被保持的阀杆，所述阀头保持件(5)装配将被保持的阀头(4)，
-第一滑架(8)，所述阀保持件(3)依靠所述阀杆定心器件(6)布置在所述第一滑架(8)上，
-至少一个阴极保持件(10)，其布置在第二滑架(9)上并且具有阴极(11)，其能够经由所述阀杆定心器件(6)被引入通过所述第一滑架(8)而进入所述中空阀(2)的镗孔，
-至少一个接触板(12)，其对置于所述阀头保持件(5)。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，
所述阴极(11)贯穿所述第一滑架(8)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，
利用密封件(20)从所述阀杆定心器件(6)封离所述阴极(11)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，
所述接触板(12)至少局部由导电材料、尤其不锈钢或者铜形成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，
所述第一滑架(8)安装成使得其能够相对于所述第二滑架(9)和/或相对于所述接触板(12)移动。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，
所述第一滑架(8)固定，所述第二滑架(9)和所述接触板(12)安装成使得它们能够相对于所述第一滑架(8)移动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，
所述阀头保持件(5)安装成使得其相对于所述阀插座(7)是有弹力的并且是轴向可移动的。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，
所述接触板(12)相对于所述第一滑架(8)是可移动的，并且止挡件(17)布置在所述第一滑架(8)和所述接触板(12)之间。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，
如果将被机加工的所述中空阀(2)靠在接触板(12)上，那么所述第一滑架(8)相对于所述第二滑架(9)是可移动的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，
-所述阀杆定心器件(6)具有电解质供给口(16)，所述阴极保持件(10)具有电解质排放口(16')，或者
-所述阀杆定心器件(6)具有电解质排放口(16')，所述阴极保持件(10)具有电解质供给口(16)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其特征在于，
所述中空阀(2)以悬挂、站立或者平放方式布置在所述设备(1)中。
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