DE19851009C2 - Method for producing an assembly from an anchor plate and a plunger - Google Patents

Method for producing an assembly from an anchor plate and a plunger

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer aus einer Ankerplatte und einem Stößel bestehenden Bau­ gruppe eines Aktors zur elektromagnetischen Ventilsteue­ rung bei Brennkraftmaschinen.The invention relates to a method for producing a consisting of an anchor plate and a pestle group of an actuator for electromagnetic valve control tion in internal combustion engines.

Ein Aktor zur elektromagnetischen Ventilsteuerung be­ steht im wesentlichen aus einem Öffnermagnet und einem Schließermagnet, die durch ein Bauteil aus einem nicht fer­ romagnetischen Material voneinander getrennt sind, wel­ ches beispielsweise als Gehäuseteil ausgeführt ist. Der Öff­ nermagnet und der Schließermagnet sind Elektromagneten, die jeweils aus einer Spule und einem Joch bestehen. Zwi­ schen dem Öffnermagnet und dem Schließermagnet befin­ det sich die aus einem ferromagnetischen Material beste­ hende Ankerplatte, die durch Bestromen der Spule des Öff­ nermagneten oder der Spule des Schließermagneten in die jeweilige Richtung bewegt wird. Der Öffnermagnet weist eine Durchführung für einen Stößel auf, der die auf die An­ kerplatte einwirkenden Kräfte auf mindestens ein Gaswech­ selventil überträgt.An actuator for electromagnetic valve control essentially consists of an opening magnet and a NO magnet, which is made by a component from a non fer romagnetic material are separated, wel ches is designed for example as a housing part. The public nermagnet and the NO magnet are electromagnets, each consisting of a coil and a yoke. Two between the opening magnet and the closing magnet the best is made of a ferromagnetic material existing anchor plate, which by energizing the coil of the public nermagneten or the coil of the closer magnet in the respective direction is moved. The opening magnet points a bushing for a plunger, which on the on forces acting on at least one gas exchange sel valve transmits.

Der Aktor kann beispielsweise so ausgeführt sein, daß an dem Stößel ein Aktorfederteller angeordnet ist, wobei zwi­ schen dem Aktorfederteller und der Außenseite des Öffner­ magneten eine Aktorfeder angeordnet ist.The actuator can, for example, be designed such that the plunger an actuator spring plate is arranged, wherein between between the actuator spring plate and the outside of the opener magnets an actuator spring is arranged.

Ein Aktor bildet mit einem Gaswechselventil eine funk­ tionelle Einheit, wobei das Gaswechselventil, entsprechend einem konventionellen Zylinderkopf mit Nockenwellen, mittels einer Ventilfeder und einem Ventilfederteller in den Ventilsitz des Zylinderkopfes gezogen wird.An actuator forms a radio with a gas exchange valve tional unit, the gas exchange valve, accordingly a conventional cylinder head with camshafts, by means of a valve spring and a valve spring plate in the Valve seat of the cylinder head is pulled.

Ist eine funktionelle Einheit aus einem Aktor und einem Gaswechselventil an der Brennkraftmaschine montiert, wer­ den der Aktorfederteller und der Ventilfederteller gegenein­ ander gepreßt. In der Ruhelage der funktionellen Einheit be­ findet sich die Ankerplatte exakt in der Mitte zwischen dem Öffnermagnet und dem Schließermagnet. Das Gaswechsel­ ventil befindet sich dabei in einer Mittelstellung zwischen dem Ventilsitz des Zylinderkopfes, bei der das Ventil ge­ schlossen ist, und der Position, in der das Ventil maximal ge­ öffnet ist.Is a functional unit consisting of an actuator and one Gas exchange valve mounted on the internal combustion engine, who those of the actuator spring plate and the valve spring plate against each other other pressed. In the rest position of the functional unit be the anchor plate is located exactly in the middle between the Opening magnet and the closing magnet. The gas exchange The valve is in a middle position between the valve seat of the cylinder head at which the valve ge is closed, and the position in which the valve is at its maximum opens.

Damit die Kräfte der Elektromagneten, die auf die Anker­ platte wirken, von der Ankerplatte auf den Stößel und schließlich auf das Gaswechselventil übertragen werden können, ist es notwendig, die Ankerplatte fest mit dem Stö­ ßel zu verbinden. Die Verbindung zwischen der Ankerplatte und dem Stößel ist beim Betrieb des Aktors einer dynami­ schen Scherbelastung ausgesetzt. Dabei muß die Verbin­ dung dafür ausgelegt sein, daß die Ankerplatte und der Stö­ ßel aus unterschiedlichen Materialien gefertigt werden. Während die Ankerplatte aus einem ferromagnetischen Ma­ terial besteht, wird der Stößel aus einem hochfesten aber leichten Material gefertigt. Im Fall von Differenzen in den thermischen Ausdehnungskoeffizienten der unterschiedli­ chen Materialien treten bei der betriebsbedingt starken Er­ wärmung der Aktoren erhebliche mechanische Spannungen zwischen der Ankerplatte und dem Stößel auf.So that the forces of the electromagnet acting on the armature act from the anchor plate to the plunger and finally be transferred to the gas exchange valve can, it is necessary to fix the anchor plate firmly with the interference to connect ßel. The connection between the anchor plate and the plunger is a dynami when operating the actuator exposed to shear stress. The verbin be designed so that the anchor plate and Stö Chests are made of different materials. While the armature plate is made of a ferromagnetic Ma material, the plunger is made of a high-strength but made of light material. In the event of differences in the thermal expansion coefficient of the differ Chen materials occur with the operationally strong Er heating the actuators considerable mechanical stresses between the anchor plate and the plunger.

Zudem sollte die Verbindung das Gewicht der Baugruppe aus Ankerplatte und Stößel nicht wesentlich erhöhen, sollte das Gefüge der verwendeten Materialien für die Ankerplatte und den Stößel nicht nachteilig verändern und muß in ihren Eigenschaften sehr gut reproduzierbar sein.In addition, the connection should be the weight of the assembly from the anchor plate and plunger should not increase significantly the structure of the materials used for the anchor plate and do not adversely change the plunger and must be in their Properties can be reproduced very well.

Aus der nicht vorveröffentlichten Druckschrift DE 197 33 135 A1 ist ein Verfahren zur Herstel­ lung einer aus einem vergütbaren Stahlwerkstoff und einem ferromagnetischen Eisenwerkstoff zusammengesetzten Baugruppe bekannt, bei dem zwischen beiden Werkstoffen Lot plaziert wird, wonach die Baugruppe auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der das Lot schmilzt, und da­ nach die Baugruppe abkühlt. Daraufhin wird die Baugruppe auf eine Vergütungstemperatur des Stahlwerkstoffes angehoben, die für eine vorgegebene Zeitspanne gehalten wird, bis die Bau­ gruppe dann vollständig abgekühlt wird.From the unpublished publication DE 197 33 135 A1 is a method of manufacture development of a hardenable steel material and a ferromagnetic iron material Composite assembly known in which solder placed between the two materials is, after which the assembly is heated to a temperature at which the solder melts, and there after the assembly cools down. The assembly is then heated to a tempering temperature of Steel material is raised, which is held for a predetermined period of time until the construction group is then completely cooled.

Der Nachteil diese Verfahrens besteht darin, daß die magnetischen Eigenschaften des Eisen­ werkstoffes durch thermische Einwirkung während dem Verfahren degradieren, und daß die ma­ gnetischen Eigenschaften in einem separaten zeitaufwendigen und damit teuren magnetischen Schlußglühen eingestellt werden müssen.The disadvantage of this method is that the magnetic properties of the iron degrading material by thermal action during the process, and that the ma magnetic properties in a separate time-consuming and therefore expensive magnetic Final glow must be set.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer aus einer Anker­ platte und einem Stößel bestehenden Baugruppe eines Aktors zur elektromagnetischen Ventil­ steuerung bei Brennkraftmaschinen anzugeben, das energiesparend, mit einer geringen Ferti­ gungsdauer und somit kostengünstig durchgeführt werden kann, und das die genannten Nach­ teile vermeidet.The invention has for its object a method for producing an anchor plate and a plunger existing assembly of an actuator for electromagnetic valve Specify control in internal combustion engines, the energy-saving, with a low Ferti duration and thus can be carried out inexpensively, and that the mentioned avoid parts.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merk­ male des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei die Ankerplatte mit dem Stößel durch eine Lötung verbunden wird, und di­ rekt anschließend im Lötofen die magnetischen Eigenschaf­ ten der Ankerplatte durch ein magnetisches Schlußglühen eingestellt werden. Die Ankerplatte und der Stößel bestehen dabei aus unterschiedlichen Werkstoffen.This object is achieved by the Merk male of claim 1 solved, the anchor plate is connected to the plunger by soldering, and di then rectify the magnetic properties in the soldering furnace ten of the anchor plate by a magnetic final glow can be set. The anchor plate and the plunger are made made of different materials.

Die Lötung ist dabei die Verbindungstechnik, die durch ihre vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten am ehesten ge­ eignet ist, den an die Verbindung gestellten Anforderungen gerecht zu werden.The soldering is the connection technology that through their diverse applications are most likely to be used is suitable, the requirements placed on the connection to meet.

Um eine hochfeste Verbindung durch eine Lötung zu ge­ währleisten, werden die Ankerplatte und der Stößel so aus­ gearbeitet, daß zwischen ihnen ein vorzugsweise radialsym­ metrischer Fügespalt entsteht, in den ein Fügepartner einge­ bracht werden kann. Als Fügepartner steht eine Vielzahl von Reinloten oder Lotlegierungen zur Verfügung, die entspre­ chend den gestellten Anforderungen verwendet werden. Eine naheliegende Anforderung ist, daß die Liquidustempe­ ratur des Fügepartners unterhalb der Solidustemperatur der Ankerplatte und des Stößels liegt. Zudem muß der Fügepart­ ner die Differenzen in den thermischen Ausdehnungskoeffi­ zienten der unterschiedlichen Materialien für die Anker­ platte und den Stößel kompensieren, wobei der Fügepartner ein gutes Fließ- und Benetzungsverhalten mit diesen unter­ schiedlichen Materialien aufweisen muß.To create a high-strength connection by soldering ensure that the anchor plate and the plunger are so worked that between them a preferably radial Metric joint gap is created in which a joining partner is inserted can be brought. A large number of Pure solders or solder alloys available that correspond be used according to the requirements. An obvious requirement is that the liquidus tempe temperature of the joining partner below the solidus temperature of the Anchor plate and the plunger lies. In addition, the joining part ner the differences in the coefficient of thermal expansion different materials for the anchors plate and the ram compensate, the joining partner good flow and wetting behavior with these under must have different materials.

In einem ersten Prozeßschritt wird die Lötung im Lötofen durchgeführt. Dazu wird die Baugruppe aus Ankerplatte und Stößel in den Lötofen eingebracht, wobei im Bereich des Fügespaltes ein Fügepartner auf der Ankerplatte aufge­ bracht ist.In a first process step, the soldering in the soldering furnace carried out. For this purpose, the assembly of anchor plate and Tappet introduced into the soldering furnace, being in the area of Joining gap a joining partner on the anchor plate is brought.

Zunächst wird im Lötofen der Innendruck auf zumindest 1.0 × 10-4 mbar abgesenkt.First, the internal pressure in the soldering furnace is reduced to at least 1.0 × 10 -4 mbar.

Das Aufheizen des Lötofens erfolgt mit ca. 5-30°C/min bis auf ca. 100°C unterhalb der Solidustemperatur des Füge­ partners, bzw. der Temperatur, bei der Legierungsbestand­ teile des Fügepartners zu diffundieren beginnen.The soldering furnace heats up at approx. 5-30 ° C / min up to approx. 100 ° C below the solidus temperature of the joint partners, or the temperature, in the alloy inventory parts of the joining partner begin to diffuse.

Anschließend erfolgt ein Temperaturhalteschritt, bei dem Temperaturdifferenzen zwischen dem Lötofen und der Bau­ gruppe aus Ankerplatte und Stößel kompensiert werden.Then there is a temperature holding step in which Temperature differences between the soldering furnace and the building group of anchor plate and plunger can be compensated.

Im Anschluß wird der Lötofen mit ca. 10-44°C/min bis auf 200°C über der Liquidustemperatur des Fügepartners aufgeheizt. Bei dieser Temperatur erfolgt ein weiterer Tem­ peraturhalteschritt bis zum Abschluß der Lötung.The soldering furnace is then at approx. 10-44 ° C / min to to 200 ° C above the joining partner's liquidus temperature heated up. At this temperature another tem temperature maintenance step until completion of the soldering.

In einem zweiten Prozeßschritt erfolgt das magnetische Schlußglühen zur Einstellung der magnetischen Eigenschaf­ ten der Ankerplatte.The magnetic process takes place in a second process step Final glow to adjust the magnetic properties ten of the anchor plate.

Dabei wird der Lötofen auf eine Temperatur aufgeheizt/­ abgekühlt, bei der die magnetischen Eigenschaften der An­ kerplatte eingestellt werden. Diese Temperatur ist vom Ma­ terial der Ankerplatte abhängig und beträgt bei Weicheisen beispielsweise 600°C.The soldering furnace is heated to a temperature / cooled, in which the magnetic properties of the An kerplatte can be adjusted. This temperature is from Ma depending on the material of the anchor plate and amounts to soft iron for example 600 ° C.

Anschließend folgt ein zumeist mehrstündiger Tempera­ turhalteschritt, bei dem die Ankerplatte entmagnetisiert wird.This is followed by a tempera that usually lasts several hours step in which the armature plate demagnetizes becomes.

Das Abkühlen des Lötofens erfolgt mit bis zu 30°C/min auf Raumtemperatur. Dies kann gegebenenfalls mittels einer aktiven Kühlvorrichtung erfolgen.The soldering furnace is cooled at up to 30 ° C / min to room temperature. This can be done using a active cooling device.

Sofern die Lötung und/oder das magnetische Schlußglü­ hen es erfordern, werden Prozeßschritte in einer Inertgasat­ mosphäre durchgeführt, der gegebenenfalls auch gasför­ mige Flußmittel für den verwendeten Fügepartner zugesetzt werden können.If the soldering and / or the magnetic final glow hen required, process steps are carried out in an inert gas mosphere carried out, which may also gas Fluxes added for the joining partner used can be.

Durch das beschriebene Verfahren zur Herstellung einer aus einer Ankerplatte und einem Stößel bestehenden Bau­ gruppe eines Aktors zur elektromagnetischen Ventilsteuerung werden die zwei energieintensiven Prozeßschritte Lö­ tung und magnetisches Schlußglühen durchgeführt, ohne daß die Baugruppe dem Lötofen entnommen werden muß. Somit werden die Herstellungsdauer und der Herstellungs­ aufwand der Baugruppe verkürzt, der Energiebedarf redu­ ziert und somit die Herstellungskosten gesenkt.By the described method for producing a consisting of an anchor plate and a pestle group of an actuator for electromagnetic valve control  the two energy-intensive process steps Lö tion and magnetic final annealing performed without that the assembly must be removed from the soldering furnace. Thus, the manufacturing time and manufacturing the assembly costs reduced, the energy requirement reduced adorned and thus reduced the manufacturing costs.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer aus einer Ankerplatte und einem Stößel bestehenden Baugruppe eines Aktors zur elektromagneti­ schen Ventilsteuerung bei Brennkraftmaschinen anhand von zwei Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit drei Fi­ guren dargestellt und erläutert.In the following the method according to the invention is used Production of one from an anchor plate and a plunger existing assembly of an actuator for electromagnetic valve control in internal combustion engines based on two embodiments in connection with three Fi illustrated and explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die schematische Darstellung der Baugruppe aus Ankerplatte und Stößel eines Aktors zur elektromagneti­ schen Ventilsteuerung. Fig. 1 is a schematic representation of the assembly from the anchor plate and plunger of an actuator for electromagnetic valve's rule.

Fig. 2 das zeitliche Temperaturprofil zur Lötung und zum magnetischen Schlußglühen des ersten Ausführungsbei­ spiels. Fig. 2 shows the temporal temperature profile for soldering and magnetic final annealing of the first game Ausführungsbei.

Fig. 3 das zeitliche Temperaturprofil zur Lötung und zum magnetischen Schlußglühen des zweiten Ausführungsbei­ spiels. Fig. 3 shows the temporal temperature profile for soldering and magnetic final annealing of the second game Ausführungsbei.

In der Fig. 1 ist eine Baugruppe aus Ankerplatte AP und Stößel S für einen Aktor zur elektromagnetischen Ventil­ steuerung dargestellt. Die Ankerplatte AP und der Stößel S bestehen aus unterschiedlichen Materialien. Während die Ankerplatte AP aus einer Weicheisenlegierung gefertigt ist, wird der Stößel S aus einem hochvergüteten Ventilstahl ge­ fertigt. Die Verbindung von Ankerplatte AP und Stößel S er­ folgt durch eine Lötung in einem Lötofen. Direkt im An­ schluß an die Lötung erfolgt im Lötofen die Einstellung der magnetischen Eigenschaften der Ankerplatte AP durch ein magnetisches Schlußglühen, wobei der Lötofen nicht auf Raumtemperatur abgekühlt werden muß. Die Baugruppen aus Ankerplatte AP und Stößel S werden dabei nicht ein­ zeln, sondern in Chargen von bis zu mehreren hundert Bau­ gruppen zur Durchführung beider Prozeßschritte in den Löt­ ofen eingebracht.In Fig. 1, an assembly of anchor plate AP and plunger S for an actuator for electromagnetic valve control is shown. The anchor plate AP and the plunger S are made of different materials. While the anchor plate AP is made of a soft iron alloy, the plunger S is made of a highly tempered valve steel. The tie plate AP and plunger S are connected by soldering in a soldering furnace. Immediately after the soldering, the magnetic properties of the anchor plate AP are set in the soldering furnace by a magnetic final annealing, the soldering furnace not having to be cooled to room temperature. The assemblies made of anchor plate AP and plunger S are not an individual, but are introduced in batches of up to several hundred construction groups to carry out both process steps in the soldering furnace.

Die Ankerplatte AP und der Stößel S sind derart ausgear­ beitet, daß an der Verbindungsstelle eine Nut zur Aufnahme eines Fügepartners entsteht. Damit der Stößel S durch den Fügepartner in der exakten Position in der Ankerplatte AP befestigt wird, werden jeweils eine Ankerplatte AP und ein Stößel S in einer Lötvorrichtung fixiert.The anchor plate AP and the plunger S are so ausear works that at the connection point a groove for receiving of a joining partner. So that the plunger S through the Joining partners in the exact position in the anchor plate AP is attached, an anchor plate AP and a Tappet S fixed in a soldering device.

Die durch die Lotlegierung entstehende, diffusionsähnli­ che Verbindung muß die Ankerplatte AP dauerhaft und hochfest mit dem Stößel S verbinden, da die Verbindung beim Betrieb des Aktors einer dynamischen Scherbelastung ausgesetzt ist. Die Festigkeit der Verbindung muß durch die betriebsbedingt starke Erwärmung der Aktoren zur elektro­ magnetischen Ventilsteuerung auch bei hohen Temperaturen gewährleistet sein. Durch die Differenzen in den thermi­ schen Ausdehnungskoeffizienten der für die Ankerplatte AP und den Stößel S verwendeten unterschiedlichen Materia­ lien ist die Verbindung einem hohen Streß bzw. hohen me­ chanischen Spannungen ausgesetzt.The diffusion-like result from the solder alloy che connection, the anchor plate AP must be permanent and Connect high-strength to the plunger S because the connection when operating the actuator a dynamic shear stress is exposed. The strength of the connection must be determined by the operationally strong heating of the actuators to electro magnetic valve control even at high temperatures to be guaranteed. Due to the differences in the thermi expansion coefficients of the for the anchor plate AP and the plunger S used different materia lien is the connection of a high stress or high me exposed to tensions.

Im folgenden wird in einem ersten Ausführungsbeispiel das Verfahren zur Herstellung der aus Ankerplatte AP und Stößel S bestehenden Baugruppe beschrieben, wie es sich bei der Verwendung einer Weicheisenlegierung mit einem Kobalt-Anteil von 35% als Material für die Ankerplatte AP ergibt. Als Material für den Stößel S wird ein Ventilstahl mit einem Kohlenstoff-Anteil von 3,3% (X33) verwendet.The following is a first embodiment the process for producing the from anchor plate AP and Tappet S existing assembly as described when using a soft iron alloy with a Cobalt content of 35% as material for the AP anchor plate results. A valve steel is used as the material for the plunger S. a carbon content of 3.3% (X33) was used.

Als Lotlegierung wird ein Kupferbasislot mit einem Ti­ tan-Anteil von 6% verwendet. Dieses Kupfer-Titan-Lotle­ gierung weist eine Solidustemperatur von 850°C auf. Die Liquidustemperatur beträgt 1050°C. Die Lotlegierung wird pulverförmig mittels einer automatischen Dosiervorrichtung im Bereich um den radialsymmetrischen Fügespalt auf die Ankerplatte AP aufgebracht.A copper base solder with a Ti tan content of 6% used. This copper-titanium lotle alloy has a solidus temperature of 850 ° C. The Liquidus temperature is 1050 ° C. The solder alloy is powdered by means of an automatic dosing device in the area around the radially symmetrical joint gap on the Anchor plate AP applied.

Bei der Verwendung dieser Materialien erfolgt die Lötung und das magnetische Schlußglühen bei unterschiedlichen Temperaturen.When using these materials, the soldering takes place and the magnetic final glow at different Temperatures.

Fig. 2 zeigt das zeitliche Temperaturprofil zur Lötung und zum magnetischen Schlußglühen. Fig. 2 shows the temporal temperature profile for soldering and for magnetic final annealing.

Im ersten Prozeßschritt wird im Lötofen die Lötung durchgeführt. Dazu wird im beladenen Lötofen der Innen­ druck vor dem Aufheizen auf 1.0 × 10-4 mbar abgesenkt.In the first process step, the soldering is carried out in the soldering furnace. To do this, the internal pressure in the loaded soldering furnace is reduced to 1.0 × 10 -4 mbar before heating.

Das Aufheizen des Lötofens erfolgt bei konstantem In­ nendruck mit 5°C/min bis auf ca. 500°C. Bei dieser Tempe­ ratur erfolgt ein Temperaturhalteschritt von 15 Minuten, bei dem Temperaturdifferenzen zwischen dem Lötofen und der Charge von Baugruppen aus Ankerplatte AP und Stößel S kompensiert werden.The soldering furnace heats up with a constant In internal pressure at 5 ° C / min up to approx. 500 ° C. At this tempe temperature step takes 15 minutes, at the temperature differences between the soldering furnace and the Batch of assemblies made of AP anchor plate and plunger S be compensated.

Anschließend wird die Temperatur auf ca. 100°C unter­ halb der Solidustemperatur von 850°C der Lotlegierung an­ gehoben, also auf 750°C. Dies entspricht der Temperatur, bei der Legierungsbestandteile der Lotlegierung zu diffun­ dieren beginnen. Die Temperatur von 750°C wird 10 Minu­ ten beibehalten.Then the temperature drops to approx. 100 ° C half the solidus temperature of 850 ° C of the solder alloy raised, i.e. to 750 ° C. This corresponds to the temperature the alloy components of the solder alloy are too diffuse begin. The temperature of 750 ° C becomes 10 minutes retained.

Anschließend wird der Lötofen mit ca. 20°C/min bis auf 200°C über der Liquidustemperatur der Lotlegierung von 1050°C, also auf 1250°C aufgeheizt.Then the soldering furnace is turned on at approx. 20 ° C / min 200 ° C above the liquidus temperature of the solder alloy from 1050 ° C, i.e. heated to 1250 ° C.

Durch eine weiteren Temperaturhalteschritt von 20 Minu­ ten wird gewährleistet, daß sich alle Baugruppen der Charge der Temperatur von 1250°C angenähert haben und die Lot­ legierung den Fügespalt zwischen Stößel S und Ankerplatte AP vollständig ausfüllt.Through a further temperature maintenance step of 20 minutes This ensures that all assemblies in the batch have approached the temperature of 1250 ° C and the solder alloy the joint gap between plunger S and anchor plate AP completely filled out.

Anschließend wird die Temperatur des Lötofens mit einer Abkühlrate von bis zu 40°C/min auf die Temperatur abge­ senkt, bei der die magnetischen Eigenschaften der Anker­ platte AP durch das magnetische Schlußglühen eingestellt werden. Bei Ankerplatten AP aus der Weicheisenlegierung mit einem Kobalt-Anteil von 35% sind das 650°C. Diese Temperatur wird für 8 Stunden konstant gehalten. Das Ab­ kühlen des Lötofens bzw. der Charge von Baugruppen aus Ankerplatte AP und Stößel S erfolgt mit maximal 2°C/min bis auf Raumtemperatur, um Verspannungen in der Verbin­ dung zwischen der Ankerplatte AP und dem Stößel S zu ver­ meiden.Then the temperature of the soldering furnace with a Cooling rate of up to 40 ° C / min to the temperature lowers the magnetic properties of the anchor plate AP set by the final magnetic annealing become. For AP anchor plates made of soft iron alloy with a cobalt content of 35%, this is 650 ° C. This Temperature is kept constant for 8 hours. The Ab cooling the soldering furnace or the batch of assemblies Anchor plate AP and plunger S are carried out at a maximum of 2 ° C / min down to room temperature to relieve tension in the joint to ver between the anchor plate AP and the plunger S. avoid.

Im folgenden wird in einem zweiten Ausführungsbeispiel das Verfahren zur Herstellung der aus Ankerplatte AP und Stößel S bestehenden Baugruppe beschrieben, wie es sich bei der Verwendung einer Weicheisenlegierung mit einem Silizium-Anteil von 2,5% als Material für die Ankerplatte AP ergibt. Als Material für den Stößel S wird ebenfalls ein Ventilstahl mit einem Kohlenstoff-Anteil von 3,3% (X33) verwendet.The following is a second embodiment the process for producing the from anchor plate AP and Tappet S existing assembly as described when using a soft iron alloy with a Silicon content of 2.5% as material for the anchor plate AP results. The material for the plunger S is also a Valve steel with a carbon content of 3.3% (X33) used.

Als Lotlegierung wird ein Nickelbasislot mit einem Chrom-Anteil von 5% und einem Silizium-Anteil von 10% verwendet. Diese Nickel-Chrom-Silizium-Lotlegierung weist eine Solidustemperatur von 850°C auf. Die Liquidus­ temperatur beträgt 1000°C. Die pulverförmige Lotlegierung wird mittels eines Bindemittels in die Form einer Loch­ scheibe gebracht. Diese Lochscheibe wird um den Stößel S auf die Ankerplatte AP aufgelegt. Bei einer Erwärmung über 450°C verdampft das Bindemittel rückstandsfrei.A nickel-based solder with a Chromium content of 5% and a silicon content of 10% used. This nickel-chromium-silicon solder alloy has a solidus temperature of 850 ° C. The liquidus temperature is 1000 ° C. The powdered solder alloy is made into a hole using a binder brought disc. This perforated disc is around the plunger S placed on the anchor plate AP. When warming up Above 450 ° C the binder evaporates without residue.

Das Fließ- und Benetzungsverhalten dieser Lotlegierung ermöglicht das Ausbilden eines Fügespaltes, bei dem der Stößel S und die Ankerplatte AP an der Verbindungsstelle gerändelt sind, d. h. axiale Riefen aufweisen. Diese Riefen sind so ausgebildet, daß durch Verdrehen der Ankerplatte AP gegen den Stößel S beide Bauteile klemmen und fixiert sind. Dadurch kann die Lötvorrichtung für die Baugruppe aus Ankerplatte AP und Stößel S als einfache Haltevorrich­ tung ausgeführt werden. Bei der Verwendung der genannten Materialien für die Ankerplatte AP, den Stößel S und die Lotlegierung erfolgt die Lötung und das magnetische Schlußglühen bei der gleichen Temperatur.The flow and wetting behavior of this solder alloy enables the formation of a joint gap in which the Tappet S and the anchor plate AP at the connection point are knurled, d. H. have axial grooves. These screams are designed so that by turning the anchor plate AP clamp and fix both components against the plunger S. are. This allows the soldering device for the assembly from AP anchor plate and plunger S as a simple holding device tion are carried out. When using the above  Materials for the anchor plate AP, the plunger S and the Solder alloy is done by soldering and magnetic Final glow at the same temperature.

Fig. 3 zeigt das zeitliche Temperaturprofil zur Lötung und zum magnetischen Schlußglühen. Fig. 3 shows the temporal temperature profile for soldering and for magnetic final annealing.

Zunächst wird der Innendruck des Lötofens vor dem Auf­ heizen auf 1.0 × 10-4 mbar abgesenkt.First, the internal pressure of the soldering furnace is reduced to 1.0 × 10 -4 mbar before heating up.

Das Aufheizen des Lötofens erfolgt mit ca. 5°C/min bis auf ca. 100°C unterhalb der Solidustemperatur, also auf 750°C, wobei die Legierungsbestandteile der Lotlegierung zu diffundieren beginnen.The soldering furnace heats up to approx. 5 ° C / min to approx. 100 ° C below the solidus temperature, i.e. to 750 ° C, the alloy components of the solder alloy begin to diffuse.

Im Anschluß wird der Lötofens mit ca. 20°C/min bis auf 200°C über der Liquidustemperatur der Lotlegierung, also auf 1200°C aufgeheizt.The soldering furnace is then turned on at approx. 20 ° C / min 200 ° C above the liquidus temperature of the solder alloy, so heated to 1200 ° C.

Bei dieser Temperatur erfolgt die Lötung und das magne­ tische Schlußglühen der Ankerplatte AP, wobei die Tempe­ ratur von 1200°C für 6 Stunden konstant gehalten wird.At this temperature, the soldering and the magne table final glow of the anchor plate AP, the tempe temperature of 1200 ° C is kept constant for 6 hours.

Das Abkühlen des Lötofens auf Raumtemperatur erfolgt rasch mit bis zu 10°C/min. um Diffusionsprozesse zwischen der Lotlegierung und der Ankerplatte AP zu unterbinden.The soldering furnace is cooled to room temperature quickly at up to 10 ° C / min. to diffusion processes between to prevent the solder alloy and the anchor plate AP.

Das nach dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel durchgeführte Verfahren zur Herstellung einer aus Anker­ platte AP und Stößel S bestehenden Baugruppe eines Aktors zur elektromagnetischen Ventilsteuerung bei Brennkraftma­ schinen gewährleistet eine hochfeste Verbindung, die auch einer dynamischen Scherbelastung standhält, wobei das Verfahren Energie, Zeit und somit Kosten einspart.That according to the first or second embodiment Process carried out for the production of an anchor plate AP and plunger S existing actuator assembly for electromagnetic valve control in internal combustion machines ensures a high-strength connection that also withstands dynamic shear stress, which Process saves energy, time and therefore costs.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung einer aus einer Anker­ platte (AP) und einem Stößel (S) bestehenden Bau­ gruppe eines Aktors zur elektromagnetischen Ventil­ steuerung bei Brennkraftmaschinen, wobei die Anker­ platte (AP) und der Stößel (S) aus unterschiedlichen Materialien gefertigt werden, mit den beiden direkt hintereinander in einem Lötofen durchgeführten Pro­ zeßschritten:
  • A) Erster Prozeßschritt als Lötung zur Verbin­ dung von Ankerplatte (AP) und Stößel (S):
    • a) Absenkung des Innendrucks des mit der Baugruppe und einem Fügepartner belade­ nen Lötofens,
    • b) Aufheizen des Lötofens bis auf ca. 100°C unterhalb der Solidustemperatur des Füge­ partners, bzw. der Temperatur, bei der Legie­ rungsbestandteile des Fügepartners zu dif­ fundieren beginnen,
    • c) Temperaturhalteschritt zur Kompensation von Temperaturdifferenzen im Lötofen,
    • d) Aufheizen des Lötofens bis auf 200°C über der Liquidustemperatur des Fügepart­ ners,
    • e) Temperaturhalteschritt bis die Verbin­ dung zwischen der Ankerplatte (AP) und dem Stößel (S) hergestellt ist,
  • B) Zweiter Prozeßschritt als magnetisches Schlußglühen zur Einstellung der magnetischen Eigenschaften der Ankerplatte (AP):
    • a) Abkühlen/Aufheizen des Lötofens auf die materialabhängige Temperatur der Anker­ platte (AP), bei der die magnetischen Eigen­ schaften eingestellt werden,
    • b) Temperaturhalteschritt bis zur vollständi­ gen Entmagnetisierung der Ankerplatte (AP),
    • c) Abkühlen des Lötofens auf Raumtempe­ ratur.
1. A method for producing an consisting of an anchor plate (AP) and a plunger (S) existing group of an actuator for electromagnetic valve control in internal combustion engines, wherein the anchor plate (AP) and the plunger (S) are made of different materials, with the two process steps carried out one after the other in a soldering furnace:
  • A) First process step as soldering to connect the anchor plate (AP) and plunger (S):
    • a) lowering the internal pressure of the soldering furnace loaded with the assembly and a joining partner,
    • b) heating the soldering furnace to approx. 100 ° C below the solidus temperature of the joining partner, or the temperature at which alloying components of the joining partner begin to differentiate,
    • c) temperature holding step to compensate for temperature differences in the soldering furnace,
    • d) heating the soldering furnace up to 200 ° C above the liquidus temperature of the joining partner,
    • e) temperature maintenance step until the connection between the anchor plate (AP) and the plunger (S) is established,
  • B) Second process step as magnetic final annealing to adjust the magnetic properties of the anchor plate (AP):
    • a) cooling / heating the soldering furnace to the material-dependent temperature of the armature plate (AP), at which the magnetic properties are set,
    • b) temperature holding step until complete demagnetization of the anchor plate (AP),
    • c) cooling the soldering oven to room temperature.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen dem Stößel (S) und der Ankerplatte (AP) ein definierter, vorzugsweise radialsymmetrischer Spalt zur Aufnahme des Fügepartners ausgebildet wird.2. The method according to claim 1, characterized in net that between the plunger (S) and the anchor plate (AP) a defined, preferably radially symmetrical Gap designed to accommodate the joining partner becomes. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ankerplatte (AP) und der Stößel (S) bei der Lötung und bei dem magnetischen Schlußglü­ hen in einer Lötvorrichtung fixiert werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized records that the anchor plate (AP) and the plunger (S) with soldering and with the magnetic final glow hen be fixed in a soldering device. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß als Fügepartner Kupferlote oder Kupferbasislote verwendet werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, because characterized in that as a joining partner copper solders or copper-based solders can be used. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß als Kupferbasislote Kupfer-Zinn-Verbindun­ gen mit einem Zinn-Anteil von 6-12% verwendet wer­ den.5. The method according to claim 4, characterized in net that copper-tin compounds as copper-based solders with a tin content of 6-12% the. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß als Kupferbasislote Kupfer-Zinn Verbindun­ gen mit einem Titan-Anteil von bis zu 6% verwendet werden.6. The method according to claim 4, characterized in net that copper-tin connections as copper base solders used with a titanium content of up to 6% become. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß als Fügepartner Nickelba­ sislote verwendet werden.7. The method according to any one of claims 1 to 3, because characterized in that as joining partner Nickelba sislote can be used. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß Nickelbasislote mit einem Chrom-Anteil von bis zu 18% und/oder einem Silizium-Anteil von bis zu 10% und/oder einem Bor-Anteil von bis zu 4.5% und/ oder einen Eisen-Anteil von bis zu 5% verwendet wer­ den.8. The method according to claim 7, characterized in net that nickel based solders with a chromium content of up to 18% and / or a silicon content of up to 10% and / or a boron content of up to 4.5% and / or an iron content of up to 5% the. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß als Fügepartner Edelmetal­ lote verwendet werden.9. The method according to any one of claims 1 to 3, because characterized in that as joining partner precious metal solders can be used. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß Edelmetallote mit Zusätzen von Nickel und/ oder Kobalt und/oder Kupfer und/oder Eisen und/oder Titan und/oder Zirkonium verwendet werden.10. The method according to claim 9, characterized in net that precious metal notes with additions of nickel and / or cobalt and / or copper and / or iron and / or Titanium and / or zirconium can be used. 11. Verfahren nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lötung und das magnetische Schlußglühen im Lötofen in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt werden.11. Method according to one of the preceding An sayings, characterized in that the soldering and the final magnetic annealing in a soldering furnace in one Inert gas atmosphere can be carried out. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Inertgasatmosphäre zur Lötung ein Flußmittel zugesetzt wird.12. The method according to claim 11, characterized records that the inert gas atmosphere for soldering Flux is added.
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