DE2824122A1 - Verfahren zum warmformem eines ventilkopfes aus einer stange - Google Patents
Verfahren zum warmformem eines ventilkopfes aus einer stangeInfo
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Description
Patentanwälte
Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.
E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
Ernsbergerstrasse 19
8 München 60
3 I MAI J978 Roger Michel DEHOVE
4, Place des Reflets
»LA DEFENSE»
»LA DEFENSE»
92400 Courbevoie / Frankreich
Verfahren zum Warmformen eines Ventilkopfes aus einer Stange
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Warmformen eines Ventilkopfes aus einer Stange
durch Erwärmen der Stange und Aufbringen eines ihrer Enden auf eine Druckplatte sowie nachfolgendes, fortschreitendes
Niederdrücken zur Bildung eines etwa halbkugeligen Kopfes. Somit bezieht sich die Erfindung auf
ein Verfahren zum Warmformen eines Ventilkopfes aus einer Stahlstange. Die Erfindung bezieht sich ferner
auf eine Vorrichtung mit einer Heizeinrichtung für die Stange und einer Einrichtung, um diese Stange auf eine
Druckplatte aufzubringen, um dort nachfolgend einen etwa halbkugeligen Kopf zu bilden, insbesondere zur Durchführung
des obengenannten Verfahrens. Es wir darauf hingewiesen, daß die Erfindung zur Ausbildung fester, vollwandiger
Gegenstände mit einem Profil anwendbar ist, das
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dem eines Ventils analog ist. Zur Vereinfachung wird in der Beschreibung und in den Patentansprüchen nur der Begriff
eines Ventils verwendet.
Aus Gründen der ständigen Erhöhung der spezifischen Leistung von Motoren sind die Ventile derart hoch beanspruchte
Teile, daß ihre Qualität unentwegt gesteigert werden muß. So ist es bekannt, daß die beste Widerstandsfähigkeit
der Ventilköpfe erzielt wird, wenn diese durch Verformung eines Schaftes bzw. einer Stange hergestellt
werden. So ist das Gefüge des Metalls so homogen wie nur möglich.
Die vorliegende Erfindung zielt auf die genauere Herstellung eines Rohlings für einen Ventilkopf aus einer Stange
ab, wobei dieser Rohling zur Bildung des endgültigen Kopfes danach einer wiederholten Bearbeitung durch bekannte Einrichtungen
zugeführt werden soll. Zur Vereinfachung der Ausdrucksweise wird im nachfolgenden Text nur von einem
Ventilkopf und nicht von einem Rohling gesprochen.
Es ist ein Verfahren bekannt, in dem die Warmverformung durch Erwärmen des Endes der Stange durch den Joule-Effekt
durchgeführt wird. Zu diesem Zweck sind die Stange und der Amboß bzw. die Druckplatte, auf der
sich die Stange zur Bildung des Ventilkopfes verformen soll, jeweils an zwei Elektroden einer elektrischen
Stromzuführung angeschlossen, wobei der Durchgang des Stromes zwischen Stange und Druckplatte durch die gegen-
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seitige Berührung miteinander erzielt wird. Ein derartiges Verfahren bietet zahlreiche Unzuträglichkeiten.
Tatsächlich ist die Erwärmung langsam; es bildet sich ein schlechter Stromübergang bei der Berührung
von Stange und Druckplatte aus, der eine Oberflächenverschlechterung des Endes der Stange erzeugt.
Diese Verschlechterung wirkt sich durch die Ausbildung eines andersartigen Plättchens aus, das
die nachfolgenden Herstellungsschritte übersteht und Ursache zahlreicher Ausschußfälle ist.
Eine andere Folge der langsamen Erwärmung ist es/ daß der Verbrauch an elektrischer Energie groß
ist. Außerdem muß wegen der oben genannten Tatsache des schlechten Stromübergangs die Anschlußleistung
erhöht werden.
Man kennt auch noch ein Verfahren zum Herstellen aufgeweiteter Rohre aus zylindrischen Rohren, das darin
besteht, daß man das Rohr auf einen konischen Dorn auftreibt, wobei der Dorn und das ihn umgebende
Rohr gemeinsam in der Achse eines Hochfrequenz-Heizinduktors angeordnet sind. Aber es ist nicht ersichtlich,
daß die Lehre eines derartigen speziellen Verfahrens zur Bildung von Rohren für massive Teile verwendbar
sein könnte. Zudem wäre ein derartiges Verfahren dort undurchführbar, denn der Wulst, der sich
fortlaufend ausbildet, würde rasch die Induktionseinrichtung berühren, die in der unmittelbaren Nähe des
Endes der ursprünglichen Stange angeordnet sein muß.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu realisieren, bei dem die Erwärmung rasch
und wirtschaftlich vorgenommen wird, ohne daß eine 35
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Ungleichmäßigkeit im Metallgefüge verbleibt.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung dadurch gelöst, daß man die Erwärmung durch
eine koaxial zur Stange angeordnete Induktionseinrichtung vornimmt, und daß man die Induktionseinrichtung
fortschreitend und dem Niederdrücken der Stange entgegengesetzt verlagert.
Indem man die Induktionseinrichtung in Gegenrichtung zum Niederdrücken der Stange verlagert,
vermeidet man das Aufeinandertreffen zwischen dieser Induktionseinrichtung und der sich bildenden Wulst,
und man kann die Vorzüge der Induktionserwärmung nutzen, die sich durch eine rasche und gleichmäßige
Erwärmung auszeichnen, ohne daß man irgendein ungleichartiges Plättchen bestehen läßt, und man ermöglicht
gleichzeitig eine nennenswerte Verbilligung bei der verbrauchten Energie und bei der Anschluß-.
leistung.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens verlagert man die Induktionseinrichtung
derart, daß der Abstand zwischen der Oberfläche der letzten Windung und der Oberfläche der halbkugeligen
Wulst im wesentlichen gleich bleibt dem Abstand zwischen der Innenoberfläche der Windungen der Induktionseinrichtung
und der zylindrischen Oberfläche der Stange.
Die bereits erwärmte, sich gerade bildende Wulst befindet sich etwa im gleichen Zustand wie der noch
nicht verformte Teil der Stange, was zur ordnungsgemäßen Fortentwicklung der Ausbildung beiträgt.
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Genauer gesagt, der Abstand zwischen der Oberfläche der letzten Windung und der Oberfläche der
halbkugeligen Wulst wird längs der Geraden gemessen, die die Mitte des Leiters, der die Windung bildet,
mit der Mitte der Wulst verbindet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens erwärmt man die Stange bis auf eine vorbestimmte
Temperatur, die im Bereich von 800° bis 9000C
liegt, bevor man die Vorschubbewegung der Stange beginnt, und man erhält nachfolgend diese Temperatur
aufrecht.
Diese Temperatur entspricht etwa einem superplastischen Bereich bzw. einem über der Verformbarkeit
liegenden Bereich des Metalles, das die Ventile bildet, und gestattet die Verformung unter optimalen Bedingungen.
Vorzugsweise erzielt man die Vorschubbewegung der Stange durch Aufbringen einer Kraft, die zwischen
10000 und 15000 N liegt.
Zuletzt unterbricht man die Erwärmung und bringt die oben genannten Bewegungen nach einer vorbestimmten
Zeit zum Stillstand, die einem vorbestimmten Volumen des halbkugeligen Kopfes entspricht.
Während der Erwärmungstätigkeit und der Verformung steuert bzw. regelt man die Intensität der Erwärmung
mittels einer Messung der Oberflächentemperatur der Stange in dem Bereich, der von der Induktionseinrichtung
umgeben ist.
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Diese Steuerung bzw. Regelung gestattet nicht nur eine Temperaturregulierung, sondern in gleicher Weise
auch eine automatische Programmierung mindestens bestimmter Verfahrensschritte.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist zur Lösung der obenstehenden Aufgabe die eingangs genannte
Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine Induktionseinrichtung aufweist,
die aus zur Stange koaxialen Windungen nahe ihrem der Druckplatte benachbarten Ende gebildet ist und von
einem Rahmen getragen ist, der parallel zu den Verlagerungen der Stange beweglich und mit einer Steuereinrichtung
versehen ist, die an eine Rechenstufe angeschlossen ist, um den Rahmen nach einer vorher
festgelegten Bewegungsvorschrift zu verlagern.
Diese Kennzeichen gestatten die Anwendung des weiter oben definierten Verfahrens und insbesondere
die durch die Rechenstufe definierte Bewegungsvorschrift des Rahmes so zu gestalten, daß
die letzte Windung der Induktionseinrichtung unter einem im wesentlichen konstanten Abstand zum halbkugeligen
Kopf während der Verformung verbleibt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform umfaßt die Antriebseinrichtung eine erste Hubeinrichtung, um
die Stange auf die Druckplatte aufzubringen, sowie eine zweite Hubeinrichtung, um den Rahmen der Induktionseinrichtung
zu verlagern, wobei diese beiden Hubeinrichtungen jeweils an ein Steuermodul angeschlossen
sind, das seinerseits an der Rechenstufe angeschlossen ist.
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Man kann dank dieser Anordnungen auf gleichzeitig einfache und wirksame Weise synchrone Verlagerungen
der Stange und der Induktionseinrichtung sicherstellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung
ist die Induktionseinrichtung an einen aperiodischen, induktiven Generator angeschlossen, der aus
einem Induktions-Schaltkasten (Coffret d1induction)
gebildet ist, der an dem die Induktionseinrichtung · tragenden Rahmen befestigt ist und seinerseits über biegsame
Kabel an eine Leistungsstufe angeschlossen ist.
Diese Vorrichtung, die die Induktionseinrichtung starr mit dem Induktions-Schaltkasten verbindet, erlaubt
die Vermeidung von Störinduktionen, die an den Schlingen des biegsamen Kabels erzeugt werden könnten.
Die Vorrichtung umfaßt in noch weiter vorteilhafter Weise eine pyrometrische, optische. Beobachtungseinrichtung,
die an einer Meß- und Verstärkerstufe angeschlossen
ist, die ihrerseits an die Leistungsstufe des aperiodischen Generators angeschlossen ist, um die
automatische Temperaturregulierung zu gestatten.
Außerdem ist die Meß- und Verstärkerstufe der optischen Einrichtung an eine Rechnerstufe derart angeschlossen,
daß die gemessene Temperatur als Eingangsgröße für die durch das Rechnermodul bewirkte Programmierung
dienen kann.
Andere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich noch aus der nachfolgenden, detaillierten
Beschreibung.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene und halbschematische
Ansicht der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, und
Fig. 2 bis 4 Teilansichten, die verschiedenen
Fig. 2 bis 4 Teilansichten, die verschiedenen
Stufen des Verfahrens entsprechen.
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen; die Vorrichtung umfaßt einen festen Rahmen 1, in den ein
Druckplattenträger 2 eingelassen ist, der eine Druckplatte bzw. einen Amboß bzw. einen Unterstempel 3
trägt.
Rechtwinklig zur Druckplatte 3 ist eine erste Hubeinrichtung 4 vorgesehen, deren Zylinder 5 mit
zwei abstehenden Teilen 6 versehen ist, die jeweils eine Büchse 7 tragen, die verschieblich auf einer
Säule 8 angebracht ist, die mit dem einen Ende in den Druckplattenträger 2 und mit dem anderen in den Rahmen
1 eingelassen sind. Feststellschrauben 9 gestatten es, den Zylinder 5 unter vorbestimmtem Abstand gegenüber
der Druckplatte 3 zu befestigen.
Der Kolben 11 der Hubeinrichtung 4 trägt eine Stange 12, die an ihrem Ende mit einer Spanneinrichtung
13 für eine Stange 14 versehen ist, um nachfolgend
einen Ventilkopf zu bilden.
An seinem der Stange 14 abgewandten Ende weist der Zylinder 5 eine öffnung 15 auf, von der eine Leitung
16 ausgeht, die an einen Ausgang 17 eines Dreiwegeverteilers 18 anschließt, dessen Eingang 19 durch
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eine Leitung 21 mit dem Ausgang einer Pumpe 22 verbunden ist, deren Eingang an einen Vorratsbehälter 23
für Hydraulikströmungsmittel angeschlossen ist.
Ein anderer Ausgang 24 des Verteilers 18 ist an den Vorratsbehälter 23 über eine Rückführleitung 25
angeschlossen.
Die Stellung des Verteilers 18 wird von einer Rechnerstufe 26 aus, die der Art nach ein Mikroprozessor
ist, über Zwischenschaltung einer Signalleitung 27, die strichpunktiert dargestellt ist, auf an
sich bekannte Weise gesteuert.
Es ist ersichtlich, daß entsprechend dem Wert des durch die Leitung 27 übertragenen Signals der
Verteiler 18 den Zutritt von Druckströmungsmittel in
die Hubeinrichtung 4 hervorruft, um den Kolben 11 in
einer Richtung zur Druckplatte 3 hin zu verlagern, oder im Gegensatz hierzu dieses Strömungsmittel in
den Vorratsbehälter 23 entweichen läßt, oder auch den Kolben 11 in einer festen Stellung hält.
Eine zweite Hubeinrichtung 28 umfaßt einen Zylinder 29, der mit zwei abstehenden Teilen 31 versehen
ist, die Büchsen 32 tragen, von denen die eine auf einer der Säulen 8 und die andere auf einer Säule
33 verschieblich angebracht sind, die in den Rahmen 1 eingelassen ist. Feststellschrauben 34 gestatten es,
den Zylinder 29 in einer vorbestimmten Lage zu befestigen.
Der Kolben 35 der Hubeinrichtung 28 trägt eine Stange 36, an der ein beweglicher Rahmen 37 be-35
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festigt ist, der auf den Säulen 8 und 33 verschieblich angebracht ist.
An seinem Ende, an dem die Stange 36 austritt, weist der Zylinder 29 eine Öffnung 38 auf, die durch
eine Leitung 39 mit einem Ausgang 41 eines Dreiwegeverteilers 42 verbunden ist, dessen Eingang 43 über
eine Leitung 21 an den Ausgang der Pumpe 22 angeschlossen ist und dessen anderer Ausgang 44 über eine
Leitung 25 am Vorratsbehälter 23 angeschlossen ist. Die Stellung des Verteilers 42 wird von einer Rechnerstufe
26 aus über eine Signalleitung 45 gesteuert.
Es ist ersichtlich, daß, wenn der Verteiler 42 den Zutritt von Strömungsmittel unter Druck zur Hubeinrichtung
28 gestattet, er die Verlagerung des beweglichen Rahmens 37 in einer Richtung hervorruft,
die darauf abzielt, ihn von der Druckplatte 3 zu entfernen.
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Der bewegliche Rahmen 37 umfaßt eine Öffnung 46, die zur Führung für die zu verformende Stange 14 dient.
Die Leitungen 16 und 39 sind flexibel.
Auf diesem beweglichen Rahmen ist ein Induktionsschaltkasten 47 befestigt, der über flexible Kabel
48 an einer Leistungsstufe 49 angeschlossen ist, wobei alle diese Teile gemeinsam einen aperiodischen
Induktionsgenerator mit einer Leistung von etwa 5 kVA für einen Arbeitsplatz, wie er hier beschrieben wurde,
bilden und einen Induktionsstrom mit 15 bis 50 kHz liefern.
Der Schaltkasten 47 ist starr an den Ausgang einer Induktionseinrichtung 51 angebracht, die koaxial
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zur öffnung 46 und somit zur Stange 14 angebracht ist.
Diese Induktionseinrichtung ist aus einem Rohrleiter gebildet, um einen Kühlwasserumlauf zu ermöglichen.
Im beschriebenen Beispiel verwendet man als Leiter ein Kupferrohr mit 4 mm Außendurchmesser. Der Durchmesser
des Leiters 51 ist um 5 bis 8 mm größer als der der zu verformenden Stange 14, was ein Radialspiel
von 2,5 bis 4 mm verbleiben läßt.
Ein optisches Pyrometer 52, das auf Infrarotstrahlung anspricht, ist auf einem Träger 53 angebracht,
der auf dem Druckplattenhalter 2 befestigt ist, und das Pyrometer ist so ausgerichtet, daß es
die Stange 14 zwischen den Windungen der Induktionseinrichtung 51 anvisiert bzw. beobachtet. Diese optische
Einrichtung ist elektrisch an eine Meß- und Steuerbzw. Regelstufe 54 angeschlossen. Ein Signalausgang
dieser Stufe ist durch eine Leitung 55 an eine Stufe 49 angeschlossen, wobei das übertragene Signal eine
Steuergröße ist, die auf den Generator einwirkt, um eine konstante Temperatur der Stange 14 zu erzielen.
Ein anderer Signalausgang der Stufe 54, der die durch die optische Einrichtung 52 gemessene Temperatür
darstellt, wird über eine Leitung 56 der Rechnerstufe 26 zugeführt.
Nachfolgend wird die Funktionsweise dieser Vorrichtung insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig.
0 bis 4 beschrieben, was zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens beiträgt.
Beispielsweise wird nun die Tätigkeit zur Verformung eines Ventilkopfs aus einer Stange 14 aus dem
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folgenden Stahl beschrieben: Z 45 CS 9 (d.h. 0,4 bis
0,5 % Kohlenstoffbestandteile, 2,75 bis 3,75 % SiIiciumbestandteile
und 7,5 bis 9,5 % Nickelbestandteile); diese Stange weist einen Durchmesser von 8,4 rom auf.
5
Man beginnt mit der Einstellung der Höhe der Hubeinrichtungen 4 und 28 derart, daß unter Berücksichtigung
der Länge der Zylinder die Kolben die nachfolgend bezeichneten Bahnbewegungen durchführen können.
Man befestigt die Stange 14 in der Spannvorrichtung
13 und man wirkt auf den Kolben 11 ein, damit das
Ende der Stange 14 bis zu einem Abstand von etwa 12 mm von der Druckplatte 3 gelangt. Man wirkt nun auf den
Kolben 35 ein, um die Induktionseinrichtung 51 das Ende der Stange 14 umgeben zu lassen (Fig. 1 und 2).
Diese Tätigkeiten können von Hand ausgeführt werden oder können in der Rechnerstufe 26 programmiert sein,
die die Verteiler 18 und 42 ansteuert.
Dann schaltet man den Generator 49 ein, um die Erwärmung des Endes der Stange 14 durch die Induktionseinrichtung
51 hervorzurufen. Die optische Einrichtung 52 mißt ständig die Temperatur der Stange
14. Wenn diese Temperatur einen vorbestimmten Wert erreicht, der zwischen 800 und 9000C liegt, dann
sendet die Meß- und Regelstufe 54 ein Signal über die Leitung 56 aus, um die Rechnerstufe 26 zu erregen,
die ihrerseits über die Leitung 27 den Verteiler 18 0 erregt, der Strömungsmittel zur Hubeinrichtung 4
zuläßt, um die Stange 14 zur Druckplatte 3 hinzuschieben.
Mit der weiter oben genannten Leistung von 5 35
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für den Generator wird der Temperaturanstieg in
etwa 2 bis 3 Sekunden erzielt. Die genaue, zu erreichende Temperatur hängt in Wirklichkeit von der
genauen Sorte des Stahles ab, aus dem die Stange hergestellt ist. Allgemein ist diese Temperatur die
des über der Verformbarkeit liegenden Bereiches des Metalls und sie ist etwa gleich der Hälfte der Schmelztemperatur,
ausgedrückt in 0C.
Wenn die Stange 14 die Druckplatte 3 erreicht, dann staucht sie sich dort auf, wobei sie eine im wesentlichen
halbkugelige Wulst 57 (Fig. 3) bildet, die sich fortlaufend vergrößert und sich der Induktionseinrichtung
51 nähert.
Das Bezugszeichen d bezeichnet den Abstand zwischen der Oberfläche der Wulst 57 und der Oberfläche
des Leiters, der die Induktionseinrichtung 31 bildet (Fig. 4), und man verlagert die Induktionseinrichtung
in umgekehrter Richtung zur Stange 14 derart, daß dieser Abstand d im wesentlichen gleich
dem Radialspiel r (Fig. 2) zwischen der Stange 14 in ihrem zylindrischen Abschnitt und der Induktionseinrichtung 31 bleibt. Der Abstand d wird auf der
Linie 58 gemessen, die die Mitte 59 der Wulst mit der Mitte des Leiters verbindet.
Der vorgenannte Bewegungsvorgang der Induktionseinrichtung wird dadurch bewirkt, daß man den beweglichen
Rahmen 31 mittels der Hubeinrichtung 28 durch Zutritt von Strömungsmittel vom Verteiler
her verlagert, der durch die Rechnerstufe 26 angesteuert wird. Zu diesem Zweck ist die Stufe 26 zeitlich
programmiert, ausgehend von einer vorherigen 35
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experimentellen Kenntnis von der Dauer und der Zeitfolge des Arbeitsablaufes. Beim beschriebenen Beispiel
übt die Hubeinrichtung 4 auf die Stange 14 eine Kraft aus, die zwischen 10000 und 15000 N liegt,
und die Sinkgeschwindigkeit der Stange beträgt etwa 1 cm pro Sekunde. Man kann hieraus die Ausbildungsgeschwindigkeit
der Wulst 57 ableiten und folglich den Augenblick programmieren, in dem sich der Rahmen
37 in Bewegung setzt, sowie seine Verlagerungsgeschwindigkeit.
Während der gesamten Tätigkeit mißt die optische Einrichtung 52 die Oberflächentemperatur der Stange
14, und die Meß- und Regelstufe 54 gibt ein Steuersignal ab, das dem Generator 49 durch die Leitung 55
zugeführt wird, um die gemessene Temperatur konstant zu halten.
Der Ventilkopf wird nach Ablauf einer bestimmten
Zeit fertiggestellt, die man durch Rechnung oder durch vorher gewonnene Erfahrung bestimmen kann, und diese
Zeit wird in der Rechnerstufe 26 einprogrammiert, die demzufolge die Tätigkeit mittels bekannter, nicht
dargestellter Einrichtungen anhält.
Die Erfindung gestattet es, die zu erzielenden Vorzüge zu erreichen, und zwar eine rasche, gut
lokalisierte Erwärmung durch Einrichtungen, deren Wirkungsgrad eine merkliche Energieeinsparung gleichzeitig
mit einer wesentlichen Investitionseinsparung ermöglicht. Außerdem weist der gewonnene Ventilkopf
keinerlei Ungleichmäßigkeit in seinem Gefüge auf, was eine gleichmäßige Qualität des Endprodukts sicherstellt.
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- 1g -
- Ig -
Die Erwärmung durch Induktion gestattet es, genauer gesagt, leicht die superplastische bzw.
über dem Bereich der Verformbarkeit des Metalls liegende Temperatur zu erreichen und die Kraft zu verringern,
die auf die Stange auszuüben ist. Andererseits kann infolge der Tatsache, daß man die Induktionseinrichtung
im Verlauf der Verformung zurücklaufen läßt, der Luftspalt zwischen der Induktionseinrichtung und der Stange stark verringert werden,
was den Wirkungsgrad der Erwärmung verbessert.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß sich die Erfindung nicht nur auf das beschriebene
Beispiel beschränkt, und daß man verschiedene, kleinere Abänderungen vornehmen kann, ohne den Bereich
der Erfindung zu verlassen.
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Claims (13)
1.J Verfahren zum Warmformen eines Ventilkopfes aus
einer Stange durch Erwäntien der Stange und Aufbringen eines ihrer Enden auf eine Druckplatte sowie nachfolgendes, fortschreitendes Niederdrücken, um dort nachfolgend einen etwa halbkugeligen Kopf auszubilden, dadurch gekennzeichnet , daß man die Erwärmung durch eine koaxial zur Stange (14) angeordnete Induktionseinrichtung (51)
vornimmt, und daß man die Induktionseinrichtung (51)fortschreitend und dem Niederdrücken der Stange (14) entgegengesetzt verlagert.
einer Stange durch Erwäntien der Stange und Aufbringen eines ihrer Enden auf eine Druckplatte sowie nachfolgendes, fortschreitendes Niederdrücken, um dort nachfolgend einen etwa halbkugeligen Kopf auszubilden, dadurch gekennzeichnet , daß man die Erwärmung durch eine koaxial zur Stange (14) angeordnete Induktionseinrichtung (51)
vornimmt, und daß man die Induktionseinrichtung (51)fortschreitend und dem Niederdrücken der Stange (14) entgegengesetzt verlagert.
*■ ρ ··«
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ORIGINAL INSPECTED
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Induktionseinrichtung (51)
derart verlagert, daß der Abstand (d) zwischen der Oberfläche der letzten Windung und der Oberfläche
der halbkugeligen Wulst (57) im wesentlichen gleich dem Abstand (r) zwischen der Innenoberfläche der
Windungen der Induktionseinrichtung (51) und der zylindrischen Oberfläche der Stange (14) ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (d) zwischen der Oberfläche
der letzten Windung und der Oberfläche der halbkugeligen Wulst (57) längs einer Geraden (58)
gemessen wird, die die Mitte des Leiters, der die Windung bildet, mit der Mitte (59) der Wulst (57)
verbindet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Stange (14) bis
auf eine vorbestimmte Temperatur im Bereich zwischen 800° und 9000C erwärmt, bevor man die Vorschubbewegung
der Stange beginnt, und daß man nachfolgend diese Temperatur aufrechterhält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Vorschubbewegung
der Stange (14) durch Aufbringen einer Kraft im Bereich
von 10000 bis 15000 N durchführt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 0 dadurch gekennzeichnet, daß man nach einer vorbestimmten
Zeit, die einem vorbestimmten Volumen des halbkugeligen Kopfes (57) entspricht, die Erwärmung
und die vorgenannten Bewegungen abbricht.
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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Intensität der
Erwärmung durch eine Messung der Oberflächentemperatur der Stange (14) in dem Bereich regelt, der von
der Indaktionseinrichtung (51) umgeben ist.
8. Vorrichtung zum Warmformen eines Ventilkopfes
aus einer Stange ,insbesondere zur Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
mit einer Heizeinrichtung für die Stange und einer Einrichtung, um diese Stange auf eine Druckplatte
aufzubringen, um dort nachfolgend einen etwa halbkugeligen
Kopf zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung eine Induktionseinrichtung
(51) aufweist, die aus zur Stange (14) koaxialen Windungen
nahe ihrem der Druckplatte (3) benachbarten Ende gebildet ist und von einem Rahmen (37) getragen
ist, der parallel zu den Verlagerungen der Stange (14) beweglich und mit einer Steuereinrichtung (28,
42) versehen ist, die an eine Rechnerstufe (26) angeschlossen ist, um den Rahmen (37) nach einer vorherfestgelegten
Bewegungsvorschrift zu verlagern.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsvorschrift für den Rahmen
(37), die durch die Rechnerstufe (26) festgelegt wird, derart ist, daß die letzte Windung der Induktionseinrichtung
(51) unter einem im wesentlichen konstanten Abstand zum Kopf (57) des sich in der Verformung
befindlichen Rohlings verbleibt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtungen
eine erste Hubeinrichtung (4) zum Aufbringen der Stange (14) auf die Druckplatte (3) sowie eine zwei-
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te Hubeinrichtung (28) aufweisen, um den Rahmen (37)
der Induktionseinrichtung (51) zu verlagern, wobei diese beiden Hubeinrichtungen jeweils an einen
Steuermodul (18, 42) angeschlossen sind, der seiner seits an die Rechnerstufe (26) angeschlossen ist,
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionseinrichtung (51) an einen aperiodischen Induktions-
generator angeschlossen ist, der einen Induktionsschaltkasten (47) umfaßt, der am Rahmen (37)>
der die Induktionseinrichtung (51) trägt, befestigt ist und seinerseits durch flexible Kabel an eine Leistungsstufe (49) angeschlossen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch, gekennzeichnet,
daß sie ein optisches Pyrometer (52) umfaßt, das an eine Meß- und Verstärkerstufe (54)
angeschlossen ist, die ihrerseits an die Leistungsstufe (49) des aperiodischen Generators angeschlossen
ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meß- und Verstärkerstufe (5 4) der optischen Einrichtung (52) an die Rechnerstufe (26)
angeschlossen ist.
809851/0754
Applications Claiming Priority (1)
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CH714577 | 1977-06-10 |
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DE19782824122 Withdrawn DE2824122A1 (de) | 1977-06-10 | 1978-06-01 | Verfahren zum warmformem eines ventilkopfes aus einer stange |
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