DE102004063518B4 - Method for producing a cone for a valve and a valve - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung eines Kegels (3) für ein Ventil mit den Schritten Ausschneiden einer Abwicklung (15) des Kegels (3) aus einem Blech, Umformen der Abwicklung (15) des Kegels (3) zu einem Kegel (3) derart, dass die Mantelseiten (16, 17) der Abwicklung (15) aneinanderstoßen, Verschweißen der Mantelseiten (16, 17) der zum Kegel (3) umgeformten Abwicklung (15) unter Ausbildung einer Mantelschweißnaht (18).method for producing a plug (3) for a valve comprising the steps Cutting out a development (15) of the cone (3) from a metal sheet, Forming the development (15) of the cone (3) into a cone (3) in such a way that the jacket sides (16, 17) of the unwinding (15) abut each other, welding the Shell sides (16, 17) of the cone (3) deformed settlement (15) forming a jacket weld (18).
Description
Verfahren zur Herstellung eines Kegels für ein Ventil, insbesondere für ein Leichtbauventil und zur Herstellung eines Ventils, insbesondere eines Leichtbauventils.method for making a cone for a Valve, especially for a lightweight valve and for producing a valve, in particular a lightweight valve.
Derartige Ventile werden in Verbrennungsmotoren mit interner Verbrennung zur Bewerkstelligung des Gaswechsels verwendet.such Valves are used in internal combustion engines Achievement of the gas exchange used.
Die
Die
Sowohl
beim Ausbilden des Kegels aus einem ebenen Blech als auch beim Ausbilden
des Kegels aus einem Rohr oder Rundmaterial (siehe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren zur Herstellung eines Kegels für ein Ventil und zur Herstellung eines Ventils mit einem derartigen Kegel zur Verfügung zu stellen, das einfach ausführbar ist und bei dem der Umformgrad beim Ausbilden des Kegels minimal ist.task Therefore, it is a process for the production of the present invention a cone for a Valve and for producing a valve with such a cone to disposal to put that easily executable is and in which the degree of deformation during the formation of the cone is minimal is.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patenanspruchs 1 oder 6 gelöst.These The object is achieved by the features of patent claim 1 or 6.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Kegels für ein Ventil hat folgende Schritte:
- – Ausschneiden einer Abwicklung eines Kegels aus einem Blech,
- – Umformen der Abwicklung zu einem Kegel derart, dass die Mantelseiten der Abwicklung aneinanderstoßen, und
- – Verschweißen der Mantelseiten der zum Kegel gebogenen Abwicklung unter Ausbildung einer Mantelschweißnaht.
- Cutting out a development of a cone from a metal sheet,
- - Forming the settlement to a cone such that the shell sides of the settlement abut, and
- - Welding the shell sides of the bow bent to form a collar seam.
Indem der Kegel für ein Ventil aus einer Kegelabwicklung hergestellt wird, die dann zum Kegel umgeformt und an den Mantelseiten verschweißt wird, ist der Umformgrad zur Ausbildung des Kegels sehr gering. Durch den geringen Umformgrad ist die Gefahr der Überbeanspruchung des Materials gering. Der Werkzeugbedarf zum Herstellen eines derartigen Kegels ist gering. Weiterhin kann man mit dem gleichen Werkzeugsatz verschieden große Kegel und damit verschieden große Ventile auf einfache Weise herstellen.By doing the cone for a valve is made from a cone handling, which then transformed into a cone and welded to the shell sides, the degree of deformation to form the cone is very low. By the low degree of deformation is the risk of overuse of the material low. The tooling needed to make such a cone is low. Furthermore, you can with the same tool set different size Cone and thus different sized Produce valves in a simple manner.
In einer bevorzugten Ausführung wird der Kegel in eine Tulpenform bzw. eine Glockenform bevorzugt derart umgeformt, dass die Mantellinie des Kegels eine parabolische, hyperbolische oder exponentielle Form erhält. Diese Tulpen- bzw. Glockenform wird an die strömungstechnischen Erfordernisse angepasst. Das Umformen in die Tulpenform wird bevorzugt durch einen Rollvorgang und/oder Ziehvorgang bewerkstelligt.In a preferred embodiment the cone is preferred in a tulip shape or a bell shape reshaped so that the generatrix of the cone is a parabolic, hyperbolic or exponential form. This tulip or bell shape is connected to the fluidic Requirements adapted. Forming into the tulip shape is preferred accomplished by a rolling process and / or drawing process.
In einer bevorzugten Ausführung wird an der Spitze des Kegels ein Loch konzentrisch zur Kegelmittellinie ausgebildet. Dieses Loch dient der Aufnahme eines Schaftes, der bevorzugt hohl bzw. rohrförmig ausgebildet ist. Das Loch kann bereits in der Kegelabwicklung vorbereitet sein. Oder das Loch wird erst durch Bohren oder Schneiden nach Ausbildung der Mantelschweißnaht und bevorzugt nach dem Umformen des Kegels zur Tulpenform ausgebildet. Bei letzterem Verfahren ist ein stufenfreier Übergang zum Schaft des Ventils gewährleistet, so dass die Strömungsverhältnisse um den Kegel optimaler sind.In a preferred embodiment At the top of the cone, a hole becomes concentric with the cone centerline educated. This hole serves to receive a shaft, the preferably hollow or tubular is trained. The hole can already be prepared in the cone processing be. Or the hole is only made by drilling or cutting after training coat weld and preferably formed after the forming of the cone to the tulip shape. at The latter method is a step-free transition to the shaft of the valve guaranteed so the flow conditions around the cone are more optimal.
Der mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellte Kegel wird mit einem rohrförmigen Schaft und einem tellerförmigen Ventilboden zu einem Ventil ausgebildet, derart, dass die äußere Randseite des Ventilbodens mit der unteren Randseite des Kegels unter Ausbildung einer Kegelventilbodenschweißnaht verschweißt wird, und dass das obere Ende des Kegels mit dem Schaft unter Ausbildung einer Kegelschaftschweißnaht verschweißt wird.Of the made with the method described above cone is with a tubular Shank and a plate-shaped Valve bottom formed into a valve, such that the outer edge side the valve bottom with the lower edge side of the cone under training a cone valve floor weld welded is, and that the upper end of the cone with the shank under training a tapered shaft weld is welded.
In einer bevorzugten Ausführung ist am Ventil ein zylinderförmiges Schaftendbauteil vorgesehen, das mit dem oberen Ende des Schafts unter Ausbildung einer Schaftendschweißnaht verschweißt wird.In a preferred embodiment is a cylindrical valve Shank end member provided with the upper end of the shaft is welded to form a Schaftendschweißnaht.
In einer bevorzugten Ausführung erstreckt sich der Schaft durch den Kegel bis zum Ventilboden und das untere Ende des Schafts ist mit dem Ventilboden unter Ausbildung einer Schaftventilbodenschweißnaht verschweißt.In a preferred embodiment extends the shaft through the cone to the valve bottom and the lower end of the stem is under formation with the valve bottom a shaft valve floor weld welded.
In einer bevorzugten Ausführung wird die Mantelschweißnaht und/oder die Kegelventilbodenschweißnaht und/oder Kegelschaftschweißnaht und/oder Schaftendschweißnaht und/oder die Schaftventilbodenschweißnaht mit einem Laserschweißverfahren bewerkstelligt.In a preferred embodiment becomes the jacket weld and / or the conical-valve bottom weld and / or conical-shaft weld and / or Schaftendschweißnaht and / or the shaft valve bottom weld with a laser welding process accomplished.
In einer bevorzugten Ausführung erfolgt der Umformvorgang des Kegels in die Tulpenform bzw. Glockenform nach dem Ausbilden der Kegelventilbodenschweißnaht und bevorzugt vor der Ausbildung der Kegelschaftschweißnaht. Diese Arbeitsgangfolge hat den Vorteil, dass die Mantelschweißnaht während des Umformvorgangs des Kegels in die Tulpenform vor Rissbildung geschützt ist.In a preferred embodiment the forming process of the cone takes place in the tulip shape or bell shape after forming the cone valve bottom weld and preferably before Training of conical shank weld. This operation has the advantage that the jacket weld during the forming process of the Cone in the tulip shape is protected from cracking.
In einer bevorzugten Ausführung erfolgt der Umformvorgang des Kegels in die Tulpenform nach Ausbilden der Kegelventilbodenschweißnaht und der Kegelschaftschweißnaht. In diesem Fall kann der Ventilboden als ebene Scheibe ausgebildet werden und mit dem unteren Rand des Kegels unter Ausbildung der Kegelventilbodenschweißnaht verschweißt werden. Beim Umformen des Kegels in die Tulpenform kann dann gleichzeitig eine Bombierung des Ventilbodens erfolgen.In a preferred embodiment the forming process of the cone takes place in the tulip shape after forming the cone valve floor weld and the taper shank weld. In this case, the valve bottom can be formed as a flat disc be and with the lower edge of the cone under training of the Plug valve bottom weld be welded. When forming the cone in the tulip shape can then simultaneously a crowning of the valve floor done.
In einer bevorzugten Ausführung wird das Ventil nach Ausbildung der Schweißnaht oder Schweißnähte einer Wärmebehandlung zur Verringerung der Spannung in der Schweißnaht oder in den Schweißnähten unterzogen.In a preferred embodiment the valve is after formation of the weld or welds a heat treatment to reduce stress in the weld or in the welds.
In einer bevorzugten Ausführung werden Bauteile des Ventils aus warmfestem Stahl hergestellt.In a preferred embodiment components of the valve are made of heat-resistant steel.
In einer bevorzugten Ausführung wird der Hohlraum im Bereich des Kegels und/oder des Schafts mit einem wärmeleitenden, leichten Medium, wie z.B. mit Natrium gefüllt.In a preferred embodiment the cavity is in the region of the cone and / or the shaft with a thermally conductive, light medium, e.g. filled with sodium.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Verfahrens unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the following description of a preferred embodiment of the method with reference to the drawings.
Darin zeigen:In this demonstrate:
Gemäß
Der
Schaft
Alle
Bauteile des Ventils sind rotationssymmetrisch zur Mittellinie
Gemäß
In
der Abwicklung
In
Bevor
das Schaftendbauteil
Die Mantelschweißnaht und/oder die Kegelventilbodenschweißnaht und/oder Kegelschaftschweißnaht und/oder Schaftendschweißnaht und/oder die Schaftventilbodenschweißnaht werden bevorzugt mit einem Laserschweißverfahren bewerkstelligt.The coat weld and / or the conical-valve bottom weld and / or conical-shaft weld and / or Shank end weld and / or the shaft valve bottom weld are preferably accomplished by a laser welding process.
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