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Die
Erfindung betrifft ein Leichtbauventil, insbesondere für Brennkraftmaschinen,
gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung des Leichtbauventils,
gemäß Anspruch
15.
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Leichtbauventile
der hier angesprochenen Art sind bekannt (
DE 198 04 053 A1 ). Sie
werden unter anderem als Ein- und Auslassventile für Verbrennungsmotoren
eingesetzt und umfassen einen massiven oder hohlen Ventilschaft,
einen trichter-/trompetenförmigen Ventilkegel
sowie einen Ventilteller. Der Ventilkegel ist zum Zwecke der Gewichtsreduzierung
hohl und weist daher eine nur geringe Wandstärke auf. Der Ventilkegel ist
entweder einstückig
mit dem Ventilschaft oder dem Ventilteller oder aber als separates
Bauteil ausgebildet, das mit dem Ventilschaft und dem Ventilteller
verschweißt
ist.
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Da
der Ventilteller auf Grund des Hohlraums im Ventilkegel auf einer
großen
Fläche
nicht abgestützt
ist und der Ventilkegel zudem nur eine geringe Wandstärke aufweist,
kann der Ventilteller im Betrieb durch den Verbrennungsdruck im
Brennraum des Verbrennungsmotors deformiert werden, was zu einem
vorzeitigen Verschleiß des
Leichtbauventils beiträgt.
Darüber
hinaus kann es zu einer Deformation des dünnwandigen Ventilkegels kommen.
Um dies zu verhindern, ist in der
DE 198 04 053 A1 vorgeschlagen den Ventilschaft
so lang auszuführen,
dass er stirnseitig am Ventilteller auf dessen dem Brennraum abgewandten
Flachseite anliegt, wodurch dieser abgestützt wird. Dabei können der
Ventilschaft und der Ventilteller in ihrem Anlagebereich miteinander
verschweißt
sein. Bei anderen Ausführungsformen
erfolgt die Abstützung
des Ventiltellers gegen den Ventilschaft mittels eines einstückig am
Ventilkegel ausgebildeten Zwischenstücks oder einer separaten, zwischen
Ventilschaft und Ventilteller fixierten Hülse.
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Nachteilig
bei dem bekannten Leichtbauventil ist, dass ein präzises, gegenseitiges
Ausrichten der Einzelteile, insbesondere des Ventilschafts und des Ventiltellers,
vor dem Fügeprozess
nur mit hohem Aufwand realisierbar ist. Zwar ist bei einem Ausführungsbeispiel
(3) des bekannten Leichtbauventils
eine Zentrierung am Ventilteller für den Ventilschaft vorgesehen.
Dennoch kann eine Schrägstellung
des Ventilschafts gegenüber
dem Ventilteller, während
diese miteinander verschweißt
werden, ohne exaktes Halten von Ventilschaft und -teller mittels
geeigneter Vorrichtungen nicht ausgeschlossen werden.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Leichtbauventil der eingangs genannten
Art zu schaffen, das diesen Nachteil nicht aufweist.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird ein Leichtbauventil mit den Merkmalen des Anspruchs
1 vorgeschlagen. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass der Ventilteller
mit einer Klemmaufnahme für
den Ventilschaft versehen ist. Diese dient zur kraftschlüssigen Verbindung
zwischen Ventilteller und Ventilschaft, so dass diese unverrückbar miteinander
verbunden sind. Diese Ausgestaltung vereinfacht das Handling dieser
durch einstecken des Ventilschaftendes in die Ventiltellerklemmaufnahme gebildeten Baugruppe
während
des nachfolgenden Fügeprozesses,
also wenn Ventilteller und -schaft stoffschlüssig miteinander verbunden
werden, vorzugsweise verschweißt
oder verlötet.
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Weitere
Befestigungsmittel zum Verbinden des Ventiltellers und des Ventilschafts
zum Zwecke der Vormontage sind nicht erforderlich. Die Klemmaufnahme
kann zudem so ausgebildet sein, dass beim Einstecken des Ventilschaftendes
in die Klemmaufnahme eine gewünschte
Ausrichtung des Ventilschafts relativ gegenüber dem Ventilteller erfolgt,
so dass auf separate Zentriermittel verzichtet werden kann.
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Auf
Grund der Anbindung des Ventiltellers und des Ventilschafts im mittleren
Bereich des Ventiltellers mittels der Klemmaufnahme kann weiterhin eine
optimale Einleitung der im Betrieb des Leichtbauventils auf den
Ventilteller wirkenden Gaskräfte
in den Ventilschaft gewährleistet
werden, ohne dass es dabei zu unzulässig hohen Verformungen des
Ventiltellers und des vorzugsweise sehr dünnwandigen Ventilkegels kommt.
Es ist also ohne weiteres realisierbar, dass der Ventilkegel im
Betrieb des Leichtbauventils annähernd
kraftfrei ist, das heißt,
dass wenn überhaupt
nur sehr geringe Kräfte über den Ventilteller
in den Ventilkegel eingeleitet werden. Der Ventilkegel kann daher
sehr dünnwandig
ausgebildet sein, was vorteilhaft bei der Herstellung desselben
ist und darüber
hinaus zur Verringerung des Gewichts des Leichtbauventils beiträgt.
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Bei
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist
vorgesehen, dass der Ventilteller mit der daran vorgesehenen Klemmaufnahme
aus der intermetallischen Phase Titanaluminid (TiAl) oder einer
TiAl-Legierung durch Gießen
hergestellt ist. Dieser Ventilteller weist ein nur geringes Gewicht
auf und ist zudem extrem verschleißfest. Nach einer anderen Ausführungsvariante
ist vorgesehen, dass der Ventilteller und die Klemmaufnahme aus
Stahl, insbesondere Werkzeugstahl bestehen und durch Schmieden hergestellt
sind. Nach einer dritten Ausführungsvariante werden
der Ventilteller und die einstückig
mit dem Ventilteller ausgebildete Klemmaufnahme mittels eines Pulvermetallurgie-Herstellungsverfahren
gefertigt, insbesondere aus einem Werkzeugstahl, welcher extrem
verschleißfest
ist. Allen vorstehend genannten Ausführungsvarianten ist gemeinsam,
dass die Klemmaufnahme einstückig
mit dem Ventilteller ausgebildet und daher kostengünstig herstellbar
ist.
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Bezüglich der
für den
Ventilschaft und den Ventilteller mit daran vorgesehener Klemmaufnahme verwendbaren
Materialien wird auch auf die
DE 100 29 299 C2 verwiesen, deren Inhalt
bezüglich
der eingesetzten Materialien Gegenstand dieser Beschreibung ist.
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Bei
einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel
des Leichtbauventils ist der Ventilkegel als Blechbauteil ausgebildet.
Als Material findet beispielsweise unlegierter Baustahl, insbesondere St-52,
oder niedrig legierter Stahl, insbesondere X10Cr13, Verwendung.
Der Ventilkegel kann kostengünstig
in einem Tiefziehverfahren hergestellt werden.
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Weiterhin
wird ein Ausführungsbeispiel
des Leichtbauventils bevorzugt, bei dem die Klemmaufnahme mittels
mehrerer, einstückig
am Ventilteller ausgebildeter Versteifungsrippen gebildet ist. Der Ventilschaft
wird zu dessen Klemmfestlegung am Ventilteller in einen von den
Versteifungsrippen begrenzten Freiraum eingebracht, dessen Breite
beziehungsweise Durchmesser gleich groß wie oder kleiner als der
Außendurchmesser
des in den Freiraum eingesteckten Ventilschaftendes ist. Eine weitere Funktion
der Versteifungsrippen besteht darin, eine unzulässig hohe Verformung des vorzugsweise
nur eine geringe Dicke aufweisenden, im Wesentlichen scheibenförmigen Ventiltellers
zu verhindern.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsbeispiele des
Leichtbauventils ergeben sich aus Kombinationen der in der Beschreibung
und in den Unteransprüchen
genannten Merkmale.
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Der
Gegenstand der Erfindung betrifft auch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 15 zur Herstellung eines Leichtbauventils. Das Verfahren
sieht vor, dass in einem ersten Schritt ein erstes, den Ventilteller
und die Klemmaufnahme bildendes, einstückiges Bauteil durch Gießen, Umformen und/oder
mittels eines Pulvermetallurgieverfahrens hergestellt wird. In einem
zweiten Schritt wird ein zweites, den Ventilschaft bildendes, einstückiges Bauteil
hergestellt. Dabei kann der Ventilschaft hohl ausgebildet sein oder
aus Vollmaterial bestehen. In einem dritten Schritt wird ein drittes,
den Ventilkegel bildendes Bauteil, vorzugsweise mittels eines Umformverfahrens,
hergestellt. In einem vierten Schritt werden nun die ersten und
zweiten Bauteile zusammengesteckt. Dabei greift der Ventilschaft
in die Ventiltellerklemmaufnahme ein, wodurch die Bauteile zueinander
zentriert und gleichzeitig verliersicher miteinander verbunden werden.
Nachfolgend werden Ventilteller und Ventilschaft mittels Stoffschluss
unlösbar
miteinander verbunden. Schließlich
wird der hohle Ventilkegel auf den Ventilschaft aufgeschoben und
mit seinem durchmessergrößeren Ende
in Gegenüberlage
mit dem Ventilteller gebracht. Vorzugsweise weist die Durchgangsöffnung im
Ventilkegel einen Führungs-
und Zentrierabschnitt auf, so dass beim Durchstecken des Ventilschafts
eine exakte Ausrichtung des Ventilkegels relativ gegenüber dem Ventilschaft
und dem Ventilteller erfolgt. Schließlich wird der Ventilkegel
sowohl mit dem Ventilschaft als auch mit dem Ventilteller mittels
Stoffschluss unlösbar
verbunden. Auf Grund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Leichtbauventils
ist das gegenseitige Ausrichten/Zentrieren der einzelnen Bauteile
in einfacher Weise möglich,
ohne dass hierzu spezielle Ausrichtvorrichtungen zwingend erforderlich
sind.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
des Verfahrens ergeben sich aus Kombinationen der in den Unteransprüchen genannten
Merkmale.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1A einen
Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels
eines Leichtbauventils für
Verbrennungsmotoren in perspektivischer und aufgebrochener Darstellung;
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1B eine
perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Ventilkegels
für die in
den 1A bis 4 dargestellten Leichtbauventile
und
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2 bis 4 jeweils
einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels des Leichtbauventils.
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1A zeigt
einen Teil eines ersten Ausführungsbeispiels
eines mehrteilig ausgebildeten Leichtbauventils 1 für Verbrennungsmotoren.
Dieses kann als thermisch weniger belastetes Einlassventil oder als
thermisch höher
belastetes Auslassventil eingesetzt werden, wobei das Material der
einzelnen Teile in Abhängigkeit
der Verwendung des Leichtbauventils 1 entsprechend gewählt wird.
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Das
Leichbauventil 1 umfasst einen hier aus Vollmaterial bestehenden
Ventilschaft 3, der einen zumindest über einen Teil seiner Länge konstanten, kreisförmigen Querschnitt
aufweist.
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Alternativ
kann der Ventilschaft 3 aus Gründen der Gewichtsreduzierung
auch einen Hohlraum aufweisen. Der Ventilschaft 3 kann
beispielsweise von einem präzisionsgezogenen
Rohr aus Stahl, beispielsweise X45, gebildet sein und ist an seinem nicht
dargestellten Ende mittels eines Ventilschaftendstücks/-fußes verschlossen.
Der Ventilschaft 3 weist an seinem in 1A erkennbaren
Ende eine plane Stirnfläche 5 auf.
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Das
Leichtbauventil 1 umfasst ferner einen in 1B dargestellten,
hohlen Ventilkegel 7, der als separates Blechteil ausgebildet
ist und eine nur geringe Wandstärke
aufweist. Der einstückige
Ventilkegel 7 weist einen Grundkörper in Form einer Tellerfeder
auf, an dessen durchmesserkleineren Ende ein kragenförmiger Führungs-
und Zentrierabschnitt 9 angeformt ist, welcher von einer
Durchgangsöffnung 11 durchdrungen
ist, durch die der Ventilschaft 3 im zusammengefügten Zustand
hindurchgreift. Der Durchmesser der Durchgangsöffnung 11 ist gleich groß wie oder
größer als
der Außendurchmesser
des Ventilschafts 3, so dass dieser die Durchgangsöffnung 11 entweder
mit Spiel durchgreift oder eine Kraftschlussverbindung zwischen
Ventilschaft 3 und Ventilkegel 7 gebildet ist.
Beim Aufstecken des Ventilkegel 7 auf den Ventilschaft 3 erfolgt
auf Grund des Führungs-
und Zentrierabschnitts 9 selbsttätig eine Ausrichtung/Zentrierung
dieser Teile zueinander.
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Das
Leichtbauventil 1 weist ferner einen Ventilteller 13 auf,
der auf seiner dem Ventilschaft 3 zugewandten Flachseite
mit einer von der Ventiltellerumfangsfläche 15 im radialen
Abstand angeordneten, umlaufend ausgebildeten, gestuften Vertiefung 17 versehen
ist, in die der Ventilkegel 7 mit seinem durchmessergrößeren Ende
hineinragt. Die Vertiefung 17 ist dabei so ausgebildet,
dass ein stufenloser Übergang
zwischen dem Ventilteller 13 und dem Ventilkegel 7 in
deren Anbin dungsbereich realisierbar ist. Mittels des Ventiltellers 13 wird
der Hohlraum des Ventilkegels 7 verschlossen.
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Der
Ventilteller 13 ist scheibenförmig ausgebildet und weist
einen ersten, zylindrischen Längsabschnitt 19 mit
gleichbleibendem Querschnitt und ein sich daran anschließenden,
kegligen, das heißt
kegelstumpfförmigen
zweiten Längsabschnitt 21 auf, wobei
der Kegelwinkel des zweiten Längsabschnitts 21 gleich
groß wie
der Kegelwinkel des Ventilkegels 7 an seinem durchmessergrößeren Ende
ist, wodurch ein stufenloser Übergang
im Anbindungsbereich zwischen diesen Teilen realisierbar ist. Die Mantelfläche des
Längsabschnitts 21 bildet üblicherweise
die Dichtfläche
des Leichtbauventils 1.
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Der
Ventilteller 13 weist auf seiner dem Ventilkegel 7 beziehungsweise
dem Ventilschaft 3 zugewandten Flachseite eine Klemmaufnahme 23 zur Zentrierung
und Klemmfestlegung des Ventilschafts 3 auf. Die Klemmaufnahme 23 befindet
sich in der Mitte des Ventiltellers 13.
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Die
Klemmaufnahme 23 ist bei diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft
von drei in der Vertiefung 17 angeordneten, in den Ventilteller 13 eingeformten
Versteifungsrippen 25 gebildet, von denen in der Darstellung
gemäß 1A lediglich
die Versteifungsrippen 25A und 25B erkennbar sind.
In Draufsicht auf die dem Ventilschaft 3 zugewandte Flachseite
des Ventiltellers 13 gesehen, verlaufen die Versteifungsrippen 25 radial
zur fluchtend zur Längsmittelachse
des Ventilschafts 3 verlaufenden Längsmittelachse des Ventiltellers 13 und
sind in einem Abstand von 120° voneinander
angeordnet. Die Versteifungsrippen 25 erstrecken sich nur
bis nahe der Ventiltellermitte, so dass im Bereich der Ventiltellermitte zwischen
den Versteifungsrippen 25 ein die Klemmaufnahme 23 bildender
Freiraum gebildet ist. Die der Ventiltellermitte zuge wandte Stirnfläche 27 der
Versteifungsrippen 25 bildet dabei jeweils einen Wandabschnitt
der Klemmaufnahme 23.
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Der
Durchmesser der Klemmaufnahme 23, das heißt des zwischen
den Stirnseiten der Versteifungsrippen 25 begrenzten Freiraums
ist gleich groß wie
oder geringfügig
kleiner als der Außendurchmesser
des Ventilschafts 3, so dass dieser mit seinem freien Ende
passgenau in die Klemmaufnahme 23 einführbar und kraftschlüssig darin
gehalten ist. Im ordnungsgemäß zusammengefügten Zustand
liegt die Stirnfläche 5 des
Ventilschafts 3 flächig
am Grund der Vertiefung 17 an, wie in 1A dargestellt.
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Wie
aus 1A ersichtlich, sind die Versteifungsrippen 25 als
geradlinige Leisten ausgebildet, deren Höhe in Richtung der Ventiltellermitte
hin zunimmt, während
deren Breite in Richtung der Klemmaufnahme 23 hin abnimmt.
Die Versteifungsrippen 25 sind zumindest abschnittsweise
komplementär
mit der Innenwand 29 des Ventilkegels 7 ausgebildet,
so dass dieser im zusammengefügten
Zustand des Leichtbauventils 1 mit seiner Innenwand 29 auf
der oberen Schmalseite 31 der Versteifungsrippen 25 flächig anliegt
und somit von diesen abgestützt
ist.
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Der
Ventilteller 13 und der Ventilschaft 3 werden
mittels Stoffschluss unlösbar
miteinander verbunden. Dies kann beispielsweise beim Einstecken des
Ventilschafts in die Klemmaufnahme 23 mittels Reibschweißen erfolgen.
Beim Fügen
mittels Reibschweißen
wird die Funktion "Klemmen" der Klemmaufnahme
nicht genutzt, sondern lediglich deren zweite Funktion "Zentrierung" des Ventilschaft
gegenüber
dem Ventilteller. Zusätzlich
oder alternativ kann der Ventilschaft 3 an seiner Stirnfläche 5 mit dem
Ventilteller 13 verschweißt werden. Bei dem in 1A dargestellten
Ausführungsbeispiel
eignet sich zum Verbinden des Ventilschafts 3 mit dem Ventilteller 13 auch
das Prüferlöten als
Fügetechnik.
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Vor
oder nach dem stoffschlüssigen
Verbinden von Ventilschaft 3 und Ventilteller 13 wird
der Ventilkegel 7 auf den Ventilschaft 3 aufgeschoben und
zwar soweit, bis dessen durchmessergrößerer Bereich in die Vertiefung 17,
die in ihrem Randbereich eine Randstufe 33 zur Abstützung beziehungsweise
als Anlageschulter für
den Ventilkegel 7 aufweist, eingreift. Der Ventilkegel 7 wird
im Bereich des Führungs-
und Zentrierabschnitts 9 mit dem Ventilschaft 3 und
in dem im Bereich der Vertiefung 17 liegenden Anbindungsbereich
mit dem Ventilteller 13 verschweißt und zwar vorzugsweise mittels
Reib-, Strahl- oder Schmelzschweißverfahren.
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Festzuhalten
bleibt noch, dass der Ventilkegel 7 im Bereich seines Führungs-
und Zentrierabschnitts 9 eine reduzierte Wandstärke aufweist,
so dass er sich an die Ventilschaftaussenseite quasi anschmiegt.
Dadurch wird ein Übergang
zwischen Ventilkegel und Ventilschaft realisiert, der eine nur geringe
Stufe aufweist. Um einen stufenlosen Übergang zwischen Ventilkegel
und Ventilschaft zu schaffen, kann der Ventilschaft 3 auf
seiner Außenseite
im Bereich seines freien Endes eine entsprechende Verjüngung in
Form eines Durchmessersprungs aufweisen.
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Das
anhand der 1A und 1B beschriebene
Leichtbauventil 1 zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
dass seine Einzelteile sich in einfacher Weise durch zusammenstecken
miteinander verbinden beziehungsweise vorfixieren lassen und dass
dabei auf Grund der konstruktiven Ausgestaltung der Einzelteile
eine Ausrichtung/Zentrierung derselben zueinander erfolgt.
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Die
im Betrieb des Leichtbauventils 1 auf den Ventilteller 13 wirkenden
Gaskräfte
werden in vorteilhafter Weise über
den mittig am Ventilteller 13 anliegenden Ventilschaft 3 abgestützt. Dabei
kann sichergestellt werden, dass die auf den Ventilteller 13 wirkenden
Gaskräfte
nicht oder nur in unschädlichem Maße in den
sehr dünnwandigen
Ventilkegel 7 eingeleitet werden. Eine Verformung des Ventilkegels 7 kann
daher mit Sicherheit ausgeschlossen werden.
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2 zeigt
einen Ausschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels des Leichtbauventils 1.
Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass
insofern auf die Beschreibung zu den 1A und 1B verwiesen
wird. Das Leichtbauventil 1 unterscheidet sich von dem
vorstehend beschriebenen lediglich dadurch, dass die Versteifungsrippen 25 jeweils
einen außenliegenden,
linear in Richtung der Ventiltellermitte hin ansteigenden ersten
Abschnitt 35 und einen sich daran anschließenden zweiten
Abschnitt 37 aufweisen, wobei der zweite Abschnitt 37 eine
konstante Höhe
aufweist. Auf Grund dieser Ausgestaltung ist die Auflagefläche des
Ventilkegels 7 auf der oberen, hier einen gestuften Verlauf
aufweisenden Schmalseite 31 reduziert. Die Anlagekontaktflächen zwischen
Ventilkegel und Versteifungsrippen befinden sich in einem von der Tellermitte
radialen Abstand.
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3 zeigt
einen Ausschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels des Leichtbauventils 1.
Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass
insofern auf die Beschreibung der vorangegangenen 1A bis 2 verwiesen
wird. Die Versteifungsrippen 25 weisen hier einen exakt
komplementär
zur Innenwand 29 des trompeten-/trichterförmigen Ventilkegels 7 verlaufende
Schmalseite 31 auf, so dass im zusammengefügten Zustand
die Innenwand 29 nahezu über die gesamte Länge der Versteifungsrippen 25 an
deren Schmalseite 31 anliegt, wodurch die Abstützung und
Zentrierung des Ventilkegels 7 verbessert ist.
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4 zeigt
einen Ausschnitt eines vierten Ausführungsbeispiels des Leichtbauventils 1.
Teile, die bereits anhand der vorangegangenen Figuren beschrieben
wurden, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern
auf die Beschreibung zu den 1A bis 3 verwiesen
wird. Die Versteifungsrippen 25 sind hier im Bereich der Klemmaufnahme 23 mit
jeweils mit einem die Höhe der
Stirnfläche 27 reduzierenden
Freischnitt 39 versehen, wodurch die Kontaktfläche zwischen
Ventilschaft 3 und den Versteifungsrippen 25 reduziert
ist. Dies kann bei sehr steifen Bauteilen vorteilhaft sein, um den
Kraftaufwand beim Einstecken des Ventilschafts 3 in die
Klemmaufnahme 23 zu reduzieren.
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Den
anhand der 1A bis 4 beschriebenen
Ausführungsbeispielen
des Leichtbauventils 1 ist gemeinsam, dass auf Grund der
Abstützung
des Ventiltellers 9 durch den Ventilschaft 3 und
der Versteifungsrippen 25 wenn überhaupt nur eine geringe Verformung
des Ventiltellers 13 durch die im Betrieb auf diesen wirkenden
Gaskräfte
auftritt. Es kann daher gewährleistet
werden, dass die auf den Ventilteller wirkenden Gaskräfte im Wesentlichen
vollständig in
den Ventilschaft 3 eingeleitet werden und die Verbindung
zwischen Ventilteller 13 und Ventilkegel 7 derart
ausgebildet ist, dass wenn überhaupt
nur sehr geringe Kräfte
vom Ventilteller 13 in den Ventilkegel 7 eingeleitet
werden.
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Festzuhalten
bleibt, dass der Ventilschaft 3 und der Ventilteller 13 aus
dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen können. Die
Verbindung zwischen Ventilteller 13 und Ventilschaft 3 kann
insbesondere auch bei allen anhand der 1A bis 4 beschriebenen
Ausführungs beispielen
des Leichtbauventils 1 mittels Reib-, Strahl-, Schmelz-
oder Kondensatorentladungsschweißen erfolgen. Das Verbinden
von Ventilteller 13 und dem extrem dünnwandigen Ventilkegel 7 erfolgt
vorzugsweise mittels Strahl-, Schmelz- oder Laserschweißen.
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Allen
Ausführungsvarianten
des Leichtbauventils 1 ist gemeinsam, dass die Breite der
Versteifungsrippen 25 in Richtung Ventiltellermitte auch
abnehmen kann oder über
die gesamte Länge
der Versteifungsrippen 25 konstant ist. Der Ventilkegel 7 kann
zusätzlich
auch mit den Versteifungsrippen 25 verschweißt sein,
wodurch die Standfestigkeit des Leichtbauventils 1 weiter
erhöht
wird.
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Allen
Ausführungsbeispielen
des Leichtbauventils 1 ist ferner gemeinsam, dass die Klemmaufnahme 23 so
ausgebildet ist, dass ein Verkippen des darin eingesteckten und
mittels Klemmschluss gehaltenen Ventilschafts 3 ausgeschlossen
werden kann. Je höher
also die Stirnflächen 27 der
Versteifungsrippen 25 sind, desto besser ist die seitliche
Führung/Abstützung des
Ventilschafts 3 und um so höher ist die Sicherheit gegen
eine Schiefstellung des Ventilschafts 3 gegenüber dem
Ventilteller 3 nach dem Einführen des Schaftendes in die
Klemmaufnahme 23.
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Der
Ventilteller 13 mit den daran einstückig ausgebildeten Versteifungsrippen 25 ist
auf Grund seiner einfachen Geometrie durch Schmieden kostengünstig herstellbar.
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Zusammenfassend
bleibt festzuhalten, dass das erfindungsgemäße Leichtbauventil 1 sich
neben einem nur geringen Gewicht insbesondere dadurch auszeichnet,
dass es nur wenige einzelne Bauteile aufweist, die mit wenigen,
einfachen Fügeoperationen miteinander
verbunden werden können,
so dass es kostengünstig
herstellbar ist.