DE2433896A1 - Otto engine exhaust valve seat reinforcement - applies blunt conical blank to seat by friction welding - Google Patents

Otto engine exhaust valve seat reinforcement - applies blunt conical blank to seat by friction welding

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DE2433896A1
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/02Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/129Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding specially adapted for particular articles or workpieces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

Abstract

Method for reinforcing an Otto engine exhaust valve seat, using a wear-resistant and heat-withstanding reinforcement ring, in which firstly an annular blank is welded onto the valve seat, and then by fine machining the final required shape of the valve seat is produced. The reinforcement ring is welded to the valve (3) seat (2) by a friction welding process. For this, the reinforcement ring (1) is rotated, whilst the valve (3) remains stationary or, alternatively, the valve (3) is rotated and the ring (1) is maintained stationary. A reinforcement annular blank of conical shape, may be forged on.

Description

Verfahren zum Panzern des Ventilsitzes eines Ventils, insbesondere eines Auslaßventils eines Otto-Motors Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Panzern des Ventilsitzes eines Ventils, insbesondere eines Auslaßventils eines Ott.o-Motors, mit einem verschleißfesten und wärmebeständigen Panzerring aus insbesondere Stellit, bei dem zunächst ein Panzerring-Rohling auf den Ventilsitz aufgeschweißt wird und anschließend durch Feinbearbeitung die endgültige Form des Ventilsitzes hergestellt wird. Method for armoring the valve seat of a valve, in particular of an exhaust valve of an Otto engine The invention relates to a method for armoring the valve seat of a valve, in particular an exhaust valve of a Otto motors, with a wear-resistant and heat-resistant armored ring made of in particular Stellite, in which an armored ring blank is initially welded onto the valve seat and then by fine machining the final shape of the valve seat will be produced.

Ventile zum Steuern des Durchtritts von heißen Medien durch eine oeffnung, wie z.B. Auslaßventile von Otto-Motoren, werden wegen der hohen Demperaturen besonders stark auf-Korrosion und mechanischen Verschleiß beansprucht. Diesen hohen Anforderungen sind im allgemeinen nur Rartmetallegierungen, z.B. Stellite -Ist die aber den Nachteil haben, daß sie recht teuer sind. Es/daher üblich, nicht das gesamte Ventil, sondern nur die besonders beanspruchten Teile des Ventils, das ist insbesondere der Ventilkegel, aus einer solchen Rartmetallegierung herzustellen. Es ist daher bekannt, Ventilkegel, die hohen Temparaturen und hohen Korrosionsangriffen ausgesetzt sind, mit einer Sitzfläche aus einem verschleißfesten und wärmebeständigen Material zu versehen (z.B. DU-AS 1 240 333). Diese Panzerung erfolgte dabei beispielsweise in der Weise, daß das Panzermaterial durch auto-oder genes/elektrisches Auftragsschweißen auf den Ventilkegel aufgeschmolzen wurde, oder dadurch, daß ein geschlossener oder offener Ring aus Panzermaterial durch Widerständsstumpfschweißen, z.B. Preß- oder Buckelschweißen, mit dem Ventilkegel verbunden wurde.Valves for controlling the passage of hot media through an opening, such as the exhaust valves of Otto engines are special because of the high temperatures heavily stressed by corrosion and mechanical wear. These high requirements are generally only rare metal alloys, e.g. Stellite - but this is the disadvantage have that they are quite expensive. It / therefore common not to use the entire valve, but rather only the particularly stressed parts of the valve, in particular the valve cone, from such a rare metal alloy. It is therefore known to use valve cones, the high temperatures and high Exposed to corrosion attacks are, with a seat made of a wear-resistant and heat-resistant material to be provided (e.g. DU-AS 1 240 333). This armoring was done, for example in such a way that the armor material by auto or genes / electrical build-up welding was melted onto the valve cone, or by the fact that a closed or Open ring made of armor material by resistance butt welding, e.g. pressure or Projection welding to which the valve cone was connected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Einsatzmenge des vergleichsweise teuren Panzermaterials, d.h. des Stellites, verringert, die notwendige mechanische Nachbehandlung reduziert, die Reproduzierbarkeit der Schweißung verbessert und die mögliche Werkstoffauswahl des Panzermaterials erweitert wird.The invention is based on the object of a method of the above named type so that the amount used of the comparatively expensive Armor material, i.e. the stellite, reduces the necessary mechanical aftertreatment reduced, the reproducibility of the weld improved and the possible choice of material of armor material is expanded.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Panzerring im Pleibschweißverfahren mit dem Ventilsitz des Ventils verschweißt wird. Zum Reibschweißen wird dabei vorzugsweise der Panzerring in Rotation versetzt und das Ventil im Ruhezustand belassen. Dabei werden die miteinander verschweißten Teile vorzugsweise in an sich bekannter Weise ohne zusätzliche Eingriffe von außen von selbst abgebremst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich aus durch die Verwendung eines als Doppelmantel-Kegelstumpf ausgebildeten, bereits weitgehend an die endgültigen Abmessungen des fertigen gepanzerten Ventils angepaßten Panzerringes, welcher vorzugsweise sintergeschmiedet, gegossen oder fließgepre13t ist.This object is achieved according to the invention in that the armored ring is welded to the valve seat of the valve using the body welding process. For friction welding the armored ring is preferably set in rotation and the valve in the idle state left. The parts welded to one another are preferably in per se braked in a known manner without additional external intervention. One advantageous embodiment of the invention is characterized by the use one designed as a double-walled truncated cone, already largely to the final one Dimensions of the finished armored valve adapted armored ring, which is preferably sinter-forged, cast or extruded.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Spiegelfläche (Stirnfläche) des Ventils zur Übertragung eines Drehmomentes mit einem rotationssymmetrisch angeordneten maßgenauen vielkantigen Sackloch versehen. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die äußere Mantelfläche des Panzerringes zur Übertragung eines Drehmoments mit mehreren Nocken o.ä. versehen, die erst bei der Feinbearbeitung des Ventils entfernt werden.In an advantageous further development of the invention, the mirror surface is (Face) of the valve for the transmission of a torque with a rotationally symmetrical arranged dimensionally accurate polygonal blind hole. In another advantageous Design is the outer surface of the armored ring to transmit a torque with several cams or similar, which are only removed during the fine machining of the valve will.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiel es werden die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erläutert.Based on an exemplary embodiment from it shown in the drawing the invention and advantageous embodiments of the invention are explained.

In der Zeichnung zeigen Figur 1 einen gepanzerten Ventilkopf gemäß der Erfindung, Figur 2 in schematischer Darstellung eine Anordnung zum Panzern des Ventilsitzes eines Ventils, Figur 3 Einzelheiten des Ventilsitzes vor und nach der Panzerung und die Figuren 4a bis 4c die Ausgestaltung eines erfindungsgemäß verwendeten Panzerringes.In the drawing, FIG. 1 shows an armored valve head according to FIG of the invention, Figure 2 in a schematic representation of an arrangement for armoring the Valve seat of a valve, Figure 3 details of the valve seat before and after Armor and FIGS. 4a to 4c show the design of a device used according to the invention Armored ring.

In Figur 1 ist der Ventilkopf eines Ventils 3, insbesondere eines Auslaßventils, gezeigt, dessen Ventilsitz 2 mit einem verschleißfesten und wärmebeständigen Panzerring 1 gepanzert ist. Dieser Panzerring 1 ist erfindungsgemäß im Reibschweißverfahren auf den Ventilsitz 2 aufgeschweißt worden. Er besteht insbesondere aus einer Rartmetallegierung, z.B. Stellit. In Figur 2 ist schematisch angedeutet, wie der Reibschweißvorgang ablaufen kann. Im allgemeinen rotiert nur eines der zu verschweißenden Werkstücke, während das andere stillsteht. Das sich nicht drehende Teil wird dabei mit einer einstellbaren axialen Kraft gegen das rotierende Teil gedrückt, wobei durch die Relativbewegung der sich berührenden Flächen eine schnelle Erwärmung am Schweißstoß auftritt, die bis zum Schmelzpunkt ansteigen kann.In Figure 1, the valve head of a valve 3, in particular one Exhaust valve, shown, the valve seat 2 with a wear-resistant and heat-resistant Panzerring 1 is armored. According to the invention, this armored ring 1 is friction-welded been welded onto the valve seat 2. In particular, it consists of a rare metal alloy, e.g. Stellite. In Figure 2 is indicated schematically how the friction welding process can expire. In general, only one of the workpieces to be welded rotates, while the other stands still. The non-rotating part is thereby with a adjustable axial force pressed against the rotating part, whereby by the Relative movement of the contacting surfaces causes rapid heating at the weld joint occurs, which can rise to the melting point.

In diesem Zustand wird die Axialkraft meistens erhöht und so eine Schweißverbindung erzielt (Zeitschrift "Schweißen und Schneiden",1967, Heft 7, Seite 306). Um zwei Bauteile im Reibschweißverfahren miteinander zu verbinden, müssen entsprechend hohe Drehmomente übertragen werden. Der Querschnitt eines Ventilschaftes eines Ventiles reicht in der Regel zur Übertragung dieses Drehmomentes nicht aus. Fertigungsteçhnisch ist es darüberhinaus auch sehr schwierig, das Ventil bzw. den Ventilkopf über den Ventilschaft einzuspannen, weil der aufzubringende Panzerring über diesen Ventilschaft zum Reibschweißen geleitet und eingespannt werden muß. Erfindungsgemäß wird daher ein Ventil bzw. Ventilkopf 3 verwendet, dessen Spiegel- bzw. Stirnfläche 4 zur Übertragung eines Drehmomentes mit einem rotationssymmetrisch angeordneten, maßgenauen vielkantigen Sackloch 5 versehen ist.In this state the axial force is mostly increased and so one Welded connection achieved (magazine "Schweiß und Schneid", 1967, issue 7, page 306). In order to join two components together using the friction welding process, correspondingly high torques are transmitted. The cross section of a valve stem one The valve is usually not sufficient to transmit this torque. Manufacturing technology it is also very difficult, the valve or the valve head on the Clamp the valve stem because the armor ring to be applied over this valve stem must be guided and clamped for friction welding. According to the invention is therefore a valve or valve head 3 is used, its mirror or end face 4 for transmission of a torque with a rotationally symmetrically arranged, dimensionally accurate polygonal Blind hole 5 is provided.

Dieses Sackloch 5 wird bereits beim Schmieden des Ventilkop£-Rohlings maßlich fertig erzeugt und bleibt ohne Nacharbeit im Sunktionsfertigen Ventil erhalten. Beim Reibschweißvorgang wird das Ventil bzw. der Ventilkopf 3 beispielsweise mit Hilfe einer Einlegevorrichtung 6 auf eine Ventilaufnahme-Vorrichtung 7 gesetzt. In dieser Ventilaufnahme-Vorrichtung 7 ist eine axial verschiebbare und drehbare Mitnahme-Vorrichtung 8 vorgesehen, deren nach oben weisendes Ende mit einem Vielkant 9 versehen ist. Die sich drehende Mitnahme-Vorrichtung 8 wird, nach-dem der Ventilkopf 3 auf die Ventilaufnahme-Vorrichtung 7 aufgesetzt ist, vertikal nach oben verschoben bis der Vielkant 9 im vielkantigen Sackloch 5 formschlüssig eingerastet ist. Sowie der Ventilkopf 3 und die Mitnahme-Vorrichtung Formschluß haben, wird die Mitnahme-Vorrichtung radial und axial verriegelt. Gleichzeitig wird die Einlegevorrichtung 6 in Pfeilrichtung entfernt.This blind hole 5 is already when the valve head blank is forged dimensionally finished and remains in the ready-to-use valve without reworking. In the friction welding process, the valve or the valve head 3 is, for example, with Set on a valve receiving device 7 with the aid of an insertion device 6. In this valve receiving device 7 is an axially displaceable and rotatable Carriage device 8 is provided, the upwardly facing end with a polygon 9 is provided. The rotating entrainment device 8, after the valve head 3 is placed on the valve receiving device 7, shifted vertically upwards until the polygon 9 is positively engaged in the polygonal blind hole 5. As the valve head 3 and the entrainment device have a positive fit, the entrainment device becomes locked radially and axially. At the same time, the insertion device 6 is in the direction of the arrow removed.

Zur gleichen Zeit wird ein Panzerring 1 mit Hilfe einer schwenkbaren und vertikal verschiebbaren Einlege- und Abnahmevorrichtung 10 in eine Aufnahmevorrichtung 11 des Maschinenkopfes 12 der Reibschweißmaschine eingelegt. Die Aufnahme-Vorrichtung 11 des Maschinenkopfes 12 enthält eine nicht weiter dargestellte Spannvorrichtung, welche den eingelegten Panzerring 1 festhält. Der Maschinenkopf 12 kann mit Hilfe einer nicht weiter dargestellten Antriebseinrichtung in Rotation versetzt werden. Von der Reibschweißmaschine selbst sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Maschinenteile, nämlich der Maschinenkopf 12 mit seiner Aufnahme-Vorrichtung 11, die Ventilaufnahme-Vorrichtung 7-mit ihrer Mitnahme-Vorrichtung 8 sowie die Einlegevorrichtung 6 und die Einlege-und Abnahmevorrichtung 10 dargestellt. Um den Panzerring 1 mit dem Ventilsitz 2 des Ventils bzw. Ventilkopfes 3 zu verschweißen;werden der mit dem Maschinenkopf rotierende Panzerring 1 und das nicht rotierende, d. h.At the same time, a Panzerring 1 is swiveled with the help of a and vertically displaceable loading and unloading device 10 in a receiving device 11 of the machine head 12 of the friction welding machine is inserted. The recording device 11 of the machine head 12 contains a clamping device, not shown, which holds the inserted armored ring 1 in place. The machine head 12 can with the help a drive device, not shown, are set in rotation. Of the friction welding machine itself, only those are useful for understanding the invention essential machine parts, namely the machine head 12 with his Receiving device 11, the valve receiving device 7 - with its entrainment device 8 as well as the loading device 6 and the loading and unloading device 10 are shown. In order to weld the armored ring 1 to the valve seat 2 of the valve or valve head 3; the armored ring 1 rotating with the machine head and the non-rotating, d. H.

im Ruhezustand belassene Ventil 3 mit einer einstellbaren axialen Kraft gegeneinandergedrückt. Zu diesem Zweck wird, wie beispielsweise in Figur 2 durch die Pfeile angedeutet, die Ventilaufnahme-Vorrichtung 7 zusammen mit dem darauf befindlichen Ventil 3 und der verriegelten Mitnahme-Vorrichtung 8 vertikal nach oben geführt bis der Ventilsitz des Ventils 3 mit dem in der Aufnahme-Vorrichtung 11 eingespannten Panzerring 1 in Eingriff kommt. Die angegebene räumliche Lage der einzelnen Bauelemente bzw. der einzelnen Elemente der Reibsohweißmaschine ist im oberen Teil der Figur 2 strichliert bzw. punktstrichliert angedeutet. Der in der Aufnahmevorrichtung 11 des Maschinenkopfes 12 eingespannte Panzerring ist mit 1', die nach oben gefahrene Ventilaufnahme-Vorrichtung mit7', die damit verbundene und verriegelte Mitnahme-Vorrichtung mit 8' und das auf der Ventilaufnahme-Vorrichtung befindliche Ventil bzw0 Ventilkopf mit 3' bezeichnet. Da der Panzerring 1' zusammen mit der Aufnahme-Vorrichtung 11 und dem Maschinenkopf 12 rotiert, während das von unten gegen den Panzerring 1#. gefuhrte Ventil 3' stillsteht, tritt durch die Relativbewegung der sich berübrenden Flächen eine schnelle Erwärmung am Schweißstoß, d.h. an der Beruhrungsfläche zwischen Ventil 3' und Panzerring 1', auf, so daß diese beiden Teile miteinander verschweißen. Vorzugsweise werden die so miteinander verschweißten Teile in an sich bekannter Weise (Zeitschrift "Schweißen und Schneiden", 1967, Heft 7, Seite 306, 3.2c) ohne zusätzliche Eingriffe von außen von selbst abgebremst. Die rotierenden Massen der Aufnahme-Vorrichtung 11 und des Maschinenkopfes 12 sowie die Drehzahl daß werden also so aufeinander abgestimmt,/ihre kinetische Energie ausreicht, den Panzerring 1 mit dem Ventil 3 zu verschweißen.Valve 3 left at rest with an adjustable axial Force pressed against each other. For this purpose, as for example in FIG indicated by the arrows, the valve receiving device 7 together with the one on it located valve 3 and the locked entrainment device 8 vertically after guided up to the valve seat of valve 3 with that in the receiving device 11 clamped armor ring 1 comes into engagement. The specified spatial location of the individual components or the individual elements of the friction welding machine is in upper part of Figure 2 indicated by dashed lines or dotted lines. The Indian Holding device 11 of the machine head 12 clamped armored ring is 1 ', the valve receiving device with 7 'moved upwards, the associated and locked entrainment device with 8 'and that on the valve receiving device Located valve or valve head with 3 '. Since the armored ring 1 'together with the receiving device 11 and the machine head 12 rotates, while that of down against the armored ring 1 #. guided valve 3 'stands still, occurs due to the relative movement of the surfaces to be touched, rapid heating at the weld joint, i.e. at the Contact surface between valve 3 'and armored ring 1', so that these two Weld parts together. The are preferably welded to one another in this way Parts in a manner known per se (journal "Schweiß und Schneid", 1967, booklet 7, page 306, 3.2c) braked automatically without additional external intervention. The rotating masses of the receiving device 11 and the machine head 12 as well as the speed that are so matched to each other / their kinetic energy sufficient to weld the armored ring 1 to the valve 3.

Die miteinander verschweißten Teile werden dabei von selbst abgebremst. Das nur lose auf die Ventilaufnahme-Vorrichtung aufgesetzte Ventil 3 wird während des Verschweßens durch die axial wirkende Schweißdruckkomponente festgehalten. Das infolge der Reibung auf das Ventil 3 übertragene Drehmoment wird von der in das Sackloch 5 des Ventils 3 formschlüssig eingreifenden, verriegelten Mitnahme-Vorrichtung 8 aufgenommen.The parts that are welded together become automatically braked. The only loosely placed on the valve receiving device valve 3 is during the welding is held by the axially acting welding pressure component. That due to the friction on the valve 3 transmitted torque is of the Blind hole 5 of the valve 3 positively engaging, locked entrainment device 8 added.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Panzerring 1 als ein DoppelmanteSEegelstumpf ausgebildet wird und bereits weitgehend an die endgültigen Abmessungen des fertigen gepanzerten Ventils angepaßt ist. Der Panzerring besitzt dann bereits die Kegelneigung der späteren Form, so daß nach der Schweißverbindung im wesentlichen nur noch der endgültige Feinschliff ausgeführt werden muß. Da auch der Abbrand des Panzerringes während des Reibschweißens sehr gering ist und darüberhinaus gut zu bestimmen ist, werden die beim Verschweißen auftretenden Verluste an hochwertigem Legierungsmaterial auf das unbedingt erforderliche Maß eingeschränkt. Die Einsatzmenge der teuren Hartmetallegierung, insbesondere des Stellites, wird somit verringert und die mechanische Nachbehandlung reduziert. Die erforderliche Meßhaltigkeitdes kegeligen#Panzerringes 1 kann je nach Werkstoffwahl durch Gießen, Fließpressen oder pulvermetallurgisch, insbesondere durch Sinterschmieden erzielt werden.It is particularly advantageous if the armored ring 1 is designed as a double-clad truncated cone is formed and already largely to the final dimensions of the finished armored valve is adapted. The armored ring then already has the taper inclination the later shape, so that after the welded connection essentially only the Final fine-tuning needs to be done. There was also the burnout of the armored ring is very low during friction welding and can also be easily determined, the losses of high-quality alloy material that occur during welding limited to what is absolutely necessary. The amount of the expensive hard metal alloy used, in particular of the stellite, is thus reduced and the mechanical aftertreatment reduced. The required measurement accuracy of the conical # armored ring 1 can depending on Choice of material by casting, extrusion or powder metallurgy, in particular can be achieved by sinter forging.

Gemäß einer wesentlichen Weiterbildung der Erfindung sind an der äußeren Mantelfläche des kegelstumpfförmigen Panzerringes mehrere Nocken o.ä. zur Ubertragung des Drehmomentes während des Reibschweißens vorgesehen. Die mit 13 bzw. 13' bezifferten Nokken sind in Figur 2 angedeutet. Sie werden nach der Herstellung der Schweißverbindung entfernt.According to an essential development of the invention are on the outer The outer surface of the frustoconical armored ring has several cams or the like for transmission of the torque provided during friction welding. Those numbered with 13 or 13 ' Cams are indicated in FIG. They will after making the welded joint removed.

An sich sind die geometrischen Verhältnisse eines Ventils ausgesprochen ungünstig, um einen Panzerring im Reibschweißverfahren auf den Ventilsitz des Ventils aufzubringen. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist es jedoch möglich, diese Verschweißung ohne wesentlichen Materialverlust und ohne erhebliche Nacharbeit herzustellen.As such, the geometric relationships of a valve are expressed unfavorable to friction welding an armored ring onto the valve seat of the valve to raise. However, the proposed measures make this welding possible without to produce significant material loss and without significant rework.

In Figur 3 sind die einzelnen Stadien des Reibschweißvorganges andeutungsweise dargestellt. Die Kontur des Ventil-Rohlings ist voll ausgezogen und mit a bezeichnet. Die Kontur des fertigen Ventils, welches bereits gepanzert und feinbearbeitet ist, ist strichpunktiert eingetragen und mit b bezeichnet. Die Kontur des Panzerring-Rohlings 1 und seine Lage zu Beginn des Reibschweißens ist ebenfalls voll ausgezogen dargestellt. Deutlich zu erkennen ist der für die Ubertragung des notwendigen Drehmomentes beim Reibschweißen vorgesehene Nocken 13 am Panzerring 1. r Wie zuvor ausgeführt tritt während des Reibschweißens infolge des Abbrands ein gewisser Materialverlust ein, so daß die Abmessungen des aufgeschweißten Panzerringes sich von denen des Panzerring-Rohlings unterscheiden. In Figur 3 ist die Lage und die Abmessung des Panzerringes nach dem Reibschweißen strichliert angedeutet und mit 1 " bezeichnet. Die Kontur des Ventil-Rohlings ist für diesen Fall nicht näher angegeben. Man erkennt deutlich, daß sich die Außenkontur des aufgeschweißten Panzerringes 1 " nur noch unwesentlich von der punktstrichlierten endgültigen Kontur des fertigen Ventilsunterscheidet. Bei der Feinbearbeitung muß somit nur noch eins relativ geringe Menge des aufgeschweißten Materials abgetragen werden. Es versteht sich, daß dabei auch gleichzeitig die Nocken 13 mit abgetragen werden müssen. Die gepanzerte Schicht am Ventilsitz des fertigen Ventils 3 ist mit einer Kreuzschraffur versehen und mit ?"' bezeichnet.In Figure 3, the individual stages of the friction welding process are indicated shown. The contour of the valve blank is fully drawn out and designated with a. The contour of the finished valve, which is already armored and finely machined, is entered in dash-dotted lines and labeled b. The contour of the armored ring blank 1 and its position at the beginning of the friction welding is also shown in full lines. The one for the transmission of the necessary torque is clearly visible Friction welding provided cams 13 on the armored ring 1. r occurs as previously stated a certain material loss occurs during friction welding as a result of the burnup, so that the dimensions of the welded armored ring differ from those of the armored ring blank differentiate. In Figure 3, the position and the dimensions of the armored ring after Friction welding indicated by dashed lines and labeled 1 ". The contour of the valve blank is not specified in this case. You can clearly see that the outer contour of the welded-on armor ring 1 "is only insignificantly different from the dotted line final contour of the finished valve. When finishing must thus only a relatively small amount of the welded-on material is removed will. It goes without saying that the cams 13 are also removed at the same time Need to become. The armored layer on the valve seat of the finished valve 3 is with provided with cross hatching and marked with? "'.

Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet im Vergleich zu den bisher bekannten Verfahren eine sehr genaue Reproduzierbarkeit der Schweißung und ermöglicht eine erweiterte Werkstoffauswahl des Panzermaterials. Das notwendige Schleifaufmaß ist dabei nur sehr gering.The method according to the invention ensures in comparison to the previous one known methods a very precise reproducibility of the weld and enables an expanded selection of armor material. The necessary grinding allowance is only very small.

In den Figuren 4a und 4c ist eine mögliche Ausführungsform des verwendeten Panzerringes dargestellt. Figur 4b zeigt eiren Schnitt durch den Ring. Die Figuren 4a und 4c zeigen die Ansicht des Panzerringes von rechts bzw. von links. Im Ausfünrungsbei-0 spiel besitzt der Panzerring 1 vier um jeweils 90 gegeneinander versetzte Nocken 13 zur Übertragung des benötigten Drehmomentes. Die Zahl der Nocken und ihre räumliche Anordnung hängt im wesentlichen von der Höhe des zu übertragenden Drehmomentes ab.In Figures 4a and 4c is a possible embodiment of the used Panzerring shown. FIG. 4b shows a section through the ring. The figures 4a and 4c show the view of the armored ring from the right and from the left, respectively. In execution at-0 game has the Panzerring 1 four cams offset by 90 against each other 13 for the transmission of the required torque. The number of cams and their spatial The arrangement depends essentially on the amount of torque to be transmitted.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert worden, bei dem der Panzerring in Rotation versetzt und das Ventil im Ruhezustand belassen wird. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch nicht zwingend. Grundsätzlich ist/auches ist/auch möglich, das Ventil in Rotation zu versetzen und den Panzerring im Ruhezustand zu belassen. Auch ist es im Prinzip möglich, beide zu verschweißenden Teile aufeinander zu zu bewegen.The invention has been explained using an exemplary embodiment, in which the armored ring is set in rotation and the valve is left at rest will. However, this embodiment of the invention is not mandatory. Basically is / it is / is / also possible to set the valve in rotation and the armored ring to leave at rest. In principle, it is also possible to weld the two together Moving parts towards each other.

Claims (10)

ANSPRÜCHEEXPECTATIONS 1. Verfahren zum Panzern des Ventilsitzes eines Ventils, insbesondere eines Auslaßventils eines Otto-Motors, mit einem verschleißfesten und wärmebeständigen Panzerring aus insbesondere Stellit, bei dem zunächst ein Panzerring-Rohling auf den Ventilsitz aufgeschweißt wird und anschließend durch Feinbearbeitung die endgültige Form des Ventilsitzes hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Panzerring (1) im Reibschweißverfahren mit dem Ventilsitz (2) des Ventils (3) verschweißt wird 1. Method for armoring the valve seat of a valve, in particular an exhaust valve of a gasoline engine, with a wear-resistant and heat-resistant Armored ring made of stellite in particular, with which initially a armored ring blank the valve seat is welded on and then the final one by fine machining Shape of the valve seat is produced, characterized in that the armor ring (1) is friction-welded to the valve seat (2) of the valve (3) 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Reibschweißen der Panzerring (1) in Rotation versetzt und das Ventil (3) im Ruhezustand belassen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the friction welding Armored ring (1) is set in rotation and the valve (3) is left at rest. 3. Verfahren nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß zum Reibschweißen das Ventil (3) in Rotation versetzt und der Panzerring (1) im Ruhezustand belassen wird.3. The method according to claim 19, characterized in that for friction welding the valve (3) is set in rotation and the armored ring (1) is left at rest will. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit-einander verschweißten Teile (1, 3) in an sich bekannter Weise ohne zusätzliche Eingriffe von außen von selbst abgebremst werden.4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that that the parts (1, 3) welded to one another in a manner known per se without additional external interventions are slowed down by themselves. 5. Verfahren nach den Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung eines als Doppelmantel-Kegelstumpf ausgebildeten, bereits weitgehend an die endgültigen Abmessungen des fertigen, gepanzerten Ventils angepaßten Panzerrings.5. The method according to claims 1 to 4, characterized by the Use of a truncated cone designed as a double jacket, already largely armored ring adapted to the final dimensions of the finished armored valve. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein sintergeschmiedeter Panzerring verwendet wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that a sinter-forged Panzerring is used. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein gegossener Panzerring verwendet wird. 7. The method according to claim 5, characterized in that a cast Panzerring is used. 8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein fließgepreßter Panzerring verwendet wird. 8. The method according to claim 5, characterized in that an extruded Panzerring is used. 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelfläche (Stirnfläche) (4) des Ventils (3) zur Ubertragung einesDrehmoments mit einem rotationssymmetrisch angeordneten, maßgenauen vielkantigen Sackloch (5) versehen ist. 9. The method according to claims 1 to 8, characterized in that that the mirror surface (end face) (4) of the valve (3) for the transmission of a torque with a rotationally symmetrically arranged, dimensionally accurate polygonal blind hole (5) is provided. 10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Mantelfläche des Panzerrings (1) zur Ubertragung eines Drehmoments mit mehreren Nocken (13) o.ä. versehen ist, die erst bei der Feinbearbeitung des Ventils (3) entfernt werden.10. The method according to claims 1 to 9, characterized in that that the outer circumferential surface of the armored ring (1) for the transmission of a torque is provided with several cams (13) or the like, which only occur during the fine machining of the Valve (3) must be removed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0051300A1 (en) * 1980-10-31 1982-05-12 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method for making an exhaust valve for a Diesel engine
EP3781346B1 (en) * 2017-11-27 2023-09-27 Federal-Mogul Valvetrain GmbH Internally cooled valve having a valve bottom, and method for the production thereof

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