DE642218C

DE642218C - Socket pipe for the production of valves for internal combustion engines that are hollow in the plate and in the shaft

Info

Publication number: DE642218C
Application number: DEB164781D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-03-08
Filing date: 1934-03-21
Publication date: 1937-02-25

Description

Sackrohr zur Herstellung von im Teller und im Schafte hohlen Ventilen für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von solchen im Teller und im Schaft hohlen Ventilen für Brennkraftmaschinen, beispielsweise von Luftfahrzeugen, bei welchen der im Teller befindliche Hohlraum einen größeren Durchmesser hat als der Hohlraum im - Ventilschaft. Der im Innern des Ventilkörpers vorgesehene Hohlraum dient z. B. in bekannter Weise zur Aufnahme eines Kühlmittels (Salz oder Metall), das bei den Temperaturen, die das Ventil während des Betriebes der Brenpkraftmaschine erreicht, flüssig wird.Socket pipe for the manufacture of valves that are hollow in the plate and in the shaft for internal combustion engines The invention relates to a method of manufacture of such hollow valves in the plate and in the shaft for internal combustion engines, for example of aircraft in which the cavity in the plate has a larger one Diameter than the cavity in the valve stem. The one inside the valve body provided cavity is used, for. B. in a known manner for receiving a coolant (Salt or metal) at the temperatures required by the valve during operation the Brenpkraftmaschine reached, becomes liquid.

Es ist bekannt, derartige Ventile in der Weise herzustellen, daß ein Rohling mit einer blinden zylindrischen Bohrung, deren Durchmesser dem Durchmesser des Schafthohlraumes entspricht, Versehen und diese Bohrung mit einem nicht zusammendrückbaren Werkstoff ausgefüllt wird, worauf zur Bildung des Ventiltellers mit vergrößertem Hohlraum der Kopf des Werkstückes durch ein Schmiedeverfahren, insbesondere durch Stauchen, aufgeweitet wird: Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß der Ventilteller stark gereckt wird, so daß während der Aufweitung leicht Haarrisse entstehen, die, wenn sie nicht schon sogleich das Werkstück zu Ausschuß machen, die Zerstörung des Ventils während des Betriebes zur Folge haben.It is known to manufacture such valves in such a way that a Blank with a blind cylindrical bore, the diameter of which corresponds to the diameter of the shaft cavity, and this hole with a non-compressible Material is filled, whereupon to form the valve disk with enlarged Cavity of the head of the workpiece by a forging process, in particular by Compression, is expanded: This method has the disadvantage that the valve disc is strongly stretched, so that hairline cracks easily arise during the expansion, if you do not immediately reject the workpiece, the destruction of the Valve during operation.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird in dem Rohling ebenfalls zuerst eine Bohrung angebracht, deren Durchmesser dem Hohlraum im Ventilschaft entspricht, worauf dann der Hohlraum im Teller mittels eines Hinterstechwerkzeuges herausgearbeitet wird. Dieses Herstellungsverfahren ist nicht nur umständlich und wegen des hohen Anschaffungspreises-des Werkzeuges teuer, sondern hat auch den Nachteil, daß der Faserverlauf an der Stelle unterbrochen ist, an der die Deckplatte des Ventiltellers mit der Seitenwand des letzteren in Verbindung steht.In another known method, in the blank is also first a hole is made, the diameter of which corresponds to the cavity in the valve stem, whereupon the cavity in the plate is carved out by means of an undercut tool will. This manufacturing process is not only cumbersome and because of the high Purchase price-the tool is expensive, but also has the disadvantage that the The fiber flow is interrupted at the point where the cover plate of the valve disk communicates with the side wall of the latter.

Der letztgenannte Nachteil, der in der Unterbrechung des Faserverlaufs besteht, ist auch einem anderen bekannten Verfahren eigen, bei dem der Ventilkörper aus einem durch Ausbohren hergestellten Sackrohr gebildet wird, dessen Innendurchmesser im wesentlichen gleich dem größten Durchmesser des Hohlraumes im Ventilteller ist und dessen zur Bildung des Ventilschaftes dienender Teil nachträglich zusammengezogen wird.The last-mentioned disadvantage, that of the interruption of the grain is also inherent in another known method in which the valve body is formed from a blind pipe produced by drilling, the inner diameter of which is essentially equal to the largest diameter of the cavity in the valve disk and the part serving to form the valve stem is subsequently contracted will.

Der nicht unterbrochene Faserverlauf an der Stelle, an der die Kopfplatte des Ventiltellers an die Rückseite des Ventiltellers angeschlossen ist, hat deswegen eine so große Bedeutung, weil der Ventilteller ständig einer starken hämmernden Beanspruchung ausgesetzt ist. Die hämmernden Schläge wirken auf den mit dem Ventilsitz zusammenarbeitenden ringförmigen Umfangsteil des Ventilkopfes, und zwar auf derjenigen Seite, die nach dem Ventilschaft zu liegt. Die hämmernden Schläge wirken also an der Stelle, an der die den Ventilkopf begrenzende Ventilplatte an die die Rückseite des Ventilkopfes bildende Erweiterung des Ventilschaftes an@. schließt. Gerade an dieser Stelle wird erfzli@: dungsgemäß für die Nichtunterbrechung Faserverlaufs gesorgt. Bei einer Unte., Brechung des Faserverlaufs würde wegen der Richtung der hämmernden Beanspruchungen und ihrer Vereinigung auf diesen ringförmigen Randteil des Ventilkopfes die Gefahr bestehen, daß der Ventilkopf von dem Ventilschaft abgerissen wird.The uninterrupted fiber flow at the point where the headstock of the valve disk is connected to the rear of the valve disk, has therefore so important because the valve disc is constantly pounding a lot Is exposed to stress. The hammering blows act on the valve seat cooperating annular peripheral part of the valve head, on that Side that is towards the valve stem. The hammering ones Blows thus act at the point at which the valve plate delimiting the valve head the extension of the valve stem forming the back of the valve head at @. closes. It is precisely at this point that erfzli @: duly for the non-interruption The grain direction is taken care of. In the case of a sub., Breakage of the grain would be due to the Direction of the pounding stresses and their union on these annular Edge part of the valve head there is a risk that the valve head from the valve stem is demolished.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung werden sämtliche mit den bekannten Verfahren verbundenen Nachteile vermieden, und zwar besteht die Erfindung in der Verwendung eines durch Hohlpressen eines vollen Werkstückes und anschließendes Ziehen gewonnenen Sackrohres, dessen den Ventilschaft bildender Teil in an sich bekannter Weise von der lichten Weite etwa des größten Durchmessers des Hohlraumes im Ventilteller auf die lichte Weite des Ventilschaftes zusammengezogen wird, während der Sackrohrböden vor oder nach dem Zusammenziehen zum Ventilteller gepreßt wird.By the method according to the invention all with the known Method associated disadvantages avoided, namely the invention consists in the Use of a hollow pressing of a full workpiece and subsequent drawing obtained sack pipe, the valve stem forming part of which is known per se Way of the clear width about the largest diameter of the cavity in the valve plate is contracted to the inside width of the valve stem, while the tube bottoms is pressed before or after the contraction to the valve plate.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht nur einfach und erfordert keinerlei sonstige Werkzeuge, sondern vermeidet auch jedes Recken der den Ventilteller bildenden Teile, so daß nicht die Gefahr- des Auftretens von Haarrissen besteht, und es bleibt ferner der Faserverlauf an der Stelle, an der die Deckplatte des Ventiltellers an dessen Hinterwand angeschlossen ist, ununterbrochen.The method according to the invention is not only simple and required no other tools, but also avoids any stretching of the valve disc forming parts so that there is no risk of hairline cracks occurring, and it also remains the fiber orientation at the point where the cover plate of the valve disk is connected to the rear wall, continuously.

Die Erfindung ist auf der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen die Fig. i bis io zehn verschiedene Stufen, welche ein Metallblock, aus dem ein hohles Ventil hergestellt werden soll, bei einer Ausführungsweise des Verfahrens gemäß der Erfindung durchmachen muß.The invention is illustrated in the drawing, for example, namely the Fig. i to 10 show ten different stages, which a metal block, from which a hollow valve is to be made, in one embodiment of the Must go through the method according to the invention.

Die Fig. i i und 12 zeigen die letzten beiden Stufen des Verfahrens gemäß der Erfindung bei der Herstellung einer anderen Ventilform.FIGS. I i and 12 show the last two stages of the process according to the invention in the manufacture of another shape of valve.

Zuerst wird ein Sackrohr hergestellt, dessen lichte Weite ebenfalls im wesentlichen gleich dem größten Durchmesser des Hohlraumes ist, welcher in dem Kopf des herzustellenden Ventils vorzusehen ist.First a sack pipe is made, its clear width as well is substantially equal to the largest diameter of the cavity which is in the Head of the valve to be produced is to be provided.

Als Ausgangswerkstoff wird beispielsweise eine Stange verwendet, die man erhitzt. Die Stange wird in Stücke (Fig. i) zerschnitten. Die Länge dieser Stücke hängt insbesondere von der Länge ab, die die Ventilspindel erhalten soll.A rod is used as the starting material, for example one heated. The rod is cut into pieces (Fig. I). The length of these pieces depends in particular on the length that the valve spindle is to receive.

Die Stücke werden dann in einer Presse durch Stauchen etwas breiter gequetscht, so daß ihr Durchmesser etwas zunimmt. Gleichzeitig wird an ihrem einen Ende ein niedriger Kegelstumpf erzeugt (Fig.2).The pieces are then made a little wider by upsetting them in a press squeezed so that its diameter increases slightly. At the same time is on her one A low truncated cone is created at the end (Fig. 2).

In einem zweiten Arbeitsgang, der ebenaus einem Preßvorgang in einer Presse ;;e.Ateht, in der das Werkstück durch seine am " ;lknde kegelige Form zentriert wird, wird im Innern des Werkstückes ein Sackloch erzeugt, wobei der Außendurchmesser des Blocks etwas verringert und seine Länge vergrößert wird. Die Dicke des Bodens des so erzeugten tiegelartigen Körpers wird etwas stärker als die Wandung gelassen (Fig.3). Eine dritte Arbeitsstufe, der vorzugsweise eine erneute Erhitzung vorangegangen ist, besteht in dem Ausziehen der Wandung des Tiegels. Sein Außendurchmesser wird dabei nur wenig verringert. Die Stärke seines Bodens a und der Durchmesser des inneren Hohlraumes b bleiben aber unverändert (Fig. 4).In a second work step, which just consists of a pressing process in a Press ;; e.Ateht, in which the workpiece is centered due to its "; kneeling conical shape a blind hole is created in the interior of the workpiece, the outer diameter being of the block is slightly decreased and its length is increased. The thickness of the floor the crucible-like body produced in this way is left somewhat stronger than the wall (Fig. 3). A third working stage, which is preferably preceded by renewed heating consists in pulling out the wall of the crucible. Its outside diameter will be only slightly reduced. The thickness of its bottom a and the diameter of the inner one But cavity b remain unchanged (Fig. 4).

Bevor die Formung der inneren Höhlung des Ventilkörpers weiter fortgesetzt wird, wird zweckmäßig der Kopf des Ventilkörpers hergestellt. Zu diesem Zweck wird beispielsweise ein Stempel in die Höhlung b gesteckt, und das Metall des Bodens a wird gegen die Wände einer Matrize oder mehrerer Matrizen gepreßt. Bei dieser Arbeitsstufe wird zweckmäßig gleichzeitig in der Mitte des Kopfes ein Zapfen c erzeugt (Fig. 5).Before the forming of the inner cavity of the valve body continued further the head of the valve body is expediently produced. To this end, will For example, a stamp is inserted into the cavity b, and the metal of the bottom a is pressed against the walls of one or more dies. At this Working stage, a pin c is expediently generated at the same time in the center of the head (Fig. 5).

I`Tachdem dies geschehen ist, wird der Spindelteil des Werkstückes in bekannter Weise verengt, so daß man auf diese Weise die .hohle Spindel des Ventilkörpers erhält. Diese Stufe geht zweckmäßigerweise in zwei Arbeitsgängen vor sich, zwischen denen eine erneute Erhitzung stattfindet (Fig.6 und 7).After this is done, the spindle part becomes the workpiece narrowed in a known manner, so that in this way the .hohle spindle of the valve body receives. This stage expediently takes place in two steps, between which a renewed heating takes place (Fig. 6 and 7).

Dieser Verengungsvorgang, der von einem Recken des Werkstoffes begleitet ist, geschieht beispielsweise in einer Reckmaschine bekannter Bauart, welche zwei halbzylinderförmige Backen umfaßt. Zwischen diese wird das zu formende Stück durch eine Öffnung hindurch, welche die Form eines Trichters hat, eingeführt. Das zu formende Stück wird dabei um seine Achse gedreht.This narrowing process, which is accompanied by a stretching of the material is, happens for example in a stretching machine of known type, which two includes semi-cylindrical jaws. The piece to be formed passes between these an opening therethrough, which has the shape of a funnel, is introduced. That to be molded The piece is rotated around its axis.

Nachdem dieser Rohling hergestellt ist, kann der Ventilkörper auf beliebige Weise fertiggestellt werden.After this blank has been produced, the valve body can open be completed in any way.

Zu dem Zweck kalibriert man beispielsweise den Kopf durch eine Pressung (Fig. 8). Dann verringert man auf der Drehbank den Außendurchmesser der Ventilspindel derart, daß der Durchmesser überall gleich wird; nur am Ende (Fig. g) oder etwa in der Mitte (Fig. i i) läßt man eine äußere Wulst f bestehen. Die Abmessungen der Wulst sind .derart gewählt, daß man im Innern der zylindrischen Bohrung c! eine Art Pfropfen g erhält, wenn man die Wulst in bekannter Weise nach innen preßt, nachdem man zweckmäßig das Innere der zylindrischen Bohrung d bearbeitet hat (Fig. to und z2). Der Pfropfen g schließt die Bohrung d bis auf eine kleine Durchtrittsöffnung k vollkommen ab. Durch die Öffnung h wird dann das Kühlmittel eingefüllt. Der Ventilkörper wird dann fertiggestellt, indem man ihn äußerlich bearbeitet, ihn einer Wärmebehandlung unterwirft, das Kühlmittel in ihn einführt und den Kanal 1a schließt.For this purpose, for example, the head is calibrated by pressing (Fig. 8). Then you reduce the outside diameter of the valve spindle on the lathe such that the diameter becomes the same everywhere; only at the end (Fig. g) or about in the middle (Fig. i i) an outer bead f is allowed to exist. The dimensions of the Bead are chosen so that one c! one Kind of plug g is obtained if the bead is pressed inward in a known manner after one expedient machined the inside of the cylindrical bore d has (Fig. to and z2). The plug g closes the hole d except for a small one Passage opening k completely off. The coolant then passes through the opening h filled. The valve body is then finished by machining it externally, subjects it to a heat treatment, introduces the coolant into it and the duct 1a closes.

Claims

PATENT CLAIMS: r. The use of a blind tube obtained by hollow pressing a full workpiece and then drawing it for the production of valves for internal combustion engines that are hollow in the plate and in the switch in a manner known per se by drawing together the blind tube part forming the valve stem from the clear width of approximately the largest diameter of the cavity in the valve plate the inside width of the valve stem and the pressing of the tube bottom to the valve plate before or after this contraction.

2. According to claim r blind pipe to be used, characterized in that its bottom thickness is greater than its wall thickness is.