DE8403958U1

DE8403958U1 - Teller-ventil

Info

Publication number: DE8403958U1
Application number: DE19848403958
Authority: DE
Original assignee: Krupp Mak Maschinenbau GmbH
Current assignee: Caterpillar Motoren GmbH and Co KG
Priority date: 1984-02-10
Filing date: 1984-02-10
Publication date: 1984-10-04

Description

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Krupp MaK Maschinenbau GmbH

M. 880

Anmelder in: Krupp MaK Maschinenbau GmbH T Falckensteiner S raße 2-4

^v 2300 Kiel 17

Teller-Ventil

Die Neuerung bezieht sich auf ein Teller-Ventil als Auslaßventil für hochbelastete Brennkraftmaschinen, insbesondere für mit Schweröl betriebene Maschinen, wobei das Ventil im Bereich des Ventiltellers aus unterschiedlichen Materialien gebildet ist, indem der Tellerboden aus einer hochkorrosionsfesten, gegen hohe Temperaturen und aggressive Oxyde resistente Legierung besteht, die mit dem Grundmaterial von Ventilschaft und Ventilteller durch Umformen verbunden ist und vorzugsweise durch Reibschweißen das Grundmaterial von Ventilschaft und Ventilteller mit der hochkorrosionsfesten Legierung zur Ausbildung des Ventilbodens verbunden und durch Formschmieden ein Ventilrohrling herstellbar ist.

Nach der DE-OS 31 50 708 ist bereits ein Teller-Ventil dieser Art bekannt. Bei der Herstellung von

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Teller-Ventilen muß die Auswahl der verwendeten Werkstoffe so berücksichtigt werden» daß das Ventil in seinem Einsatzbereich thermisch den hohen Temperaturen, mechanisch durch den hohen Brennraumdruck und chemisch der sogenannten Heißkorrosion standhält.

Es sind auch Ausbildungen von Tellerventilen bekannt, die durch Anschäften hergestellt werden, indem der Teller mit dem Kegel aus einem hochtemperaturfesten Werkstoff und der Schaft aus üblichen Stahl gefertigt wird. Es hat sich aber gezeigt, daß es schwierig und aufwendig ist, eine funktionstüchtige Verbindung zwischen den einzelnen Materialien gegebenenfalls auch durch Umformung der Materialien herzustellen, die den entsprechenden Anforderungen entspricht, indem für den Tellerboden eine hochkorrosionsfeste, gegen relativ hohe Temperaturen, resistente Legierung verwendet wird. Es ist zu berücksichtigen, daß die vollständige Ausbildung des Ventils aus diesem Material ausscheidet, da neben dem hohen Werkstoffpreis eine schwere Verformbarkeit für Werkstoffe dieser Art vorliegt. Ferner besitzen diese Werkstoffe üblicher Weise schlechte Laufeigenschaften und sind nicht härtbar.

Bei den verbundenen Materialien, beispielsweise durch Reibschweißen zur Ausbildung des Ventilbodens aus einer hochkorrosionsfesten Legierung nach der DE-OS 3 150 708 besteht der Mangel, daß die Verbindungszone gegen Beeinträchtigungen anfällig ist.

Die Aufgabe der Neuerung ist es eine Beeinträchtigung der Verbindungszone zwischen den Materialien

herabzusetzen und einen Schutz der Brennraumseite völlig durch korrosionsfestes Material zu ermöglichen. Ferner sollen die Probleme der unterschiedlichen Ausdehnung der Materialien herabgesetzt werden.

Sie Lösung der Aufgabe erfolgt neuerungsgemäß ι dadurch, daß der Übergangsbereich zwischen Grundmaterial des Ventiltellers sowie des Ventilschaftes und der hochkorrosionsfesten Legierung des Tellerbodens mit einer Panzerung für den Ventilsitzbereich durch eine Auftragsschweißung abdeckbar ist, die in einer einzuarbeitenden Mulde angeordnet ist.

Hierdurch wird erreicht, daß die erforderliche Panzerung zusätzlich zur Abdeckung des Übergangsbereiches verwendbar ist. Zusätzlich geht vom Grundmaterial eine Stützwirkung aus und eine unerwünschte Ausdehnung der oftmals mit einem höheren Ausdehnungskoeffizienten versehenen hochkorrosionsfesten Legierung wird vermieden.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Schicht aus ( ) hochkorrosionsfester Legierung des Tellerbodens ei

ne relativ geringe Stärke entsprechend des Bereiches der Heißkorrosion aufweist.

Um unerwünschte zusätzliche Ausdehnungen auszuschalten, wird vorgeschlagen, daß das Grundmaterial für Ventilteller sowie Ventilschaft und die hochkorrosionsfeste Legierung für den Tellerboden einen annähernd gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.

Eine günstige Ausbildung wird dadurch geschaffen, daß das Grundmaterial aus einem hochwarmfesten Stahl,

wie X45 Cr Si 93, und die korrosionsfeste Legierung durch Nimonic oder dergleichen gebildet ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Teller-Ventiles mit einer Panzerung nach Fertigstellung schematisch dargestellt.

Das Tellerventil 1 wird aus entsprechend vorgeformten Materialien für einen Tellerboden 2 aus einer noch korrosionsfesten Legierung, wie Nimonic, und für den Ventilteller 3 und Ventilschaft 4 aus hochwarmfestern Stahl, wie X45 Cr Si 93, gebildet. Nach dem Reibschweißen sind die Materialteile miteinander verbunden und es bildet sich eine homogene metallische Verbindung aus. Anschließend werden die Materialteile in eine Form eingesetzt und durch Formschmieden entsprechend bearbeitet, so daß ein Ventil rohling herstellbar ist.

In der Verbindungszone 5 der einzelnen Materialien wird eine Panzerung 6 in einer einzuarbeitenden Mulde 7 zur Abdeckung des Übergangbereiches angeordnet. Der Ventilteller 3 behindert auch eine unerwünschte zusätzliche Ausdehnung des Tellerbodens 2 aus der hochkorrosionsfesten Legierung Nimonic. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient der der hochkorrosionsfesten Legierung höher ist als der des hochwarmfesten Stahls.

Claims

·· · t f· · ··· S14 Krupp MaK Maschinenbau GmbH . 880 Anmelder in; Krupp MaR Maschinenbau GmbH / Palckensteiner Straße 2-4 K ' 2300 Kiel 17 Schutzansprüche

1. Tellerventil als Auslaßventil für hochbelastete Brennkraftmaschinen, insbesondere für mit Schweröl betriebene Maschinen, wobei das Ventil im Bereich des Ventiltellers aus unterschiedlichen Materialien gebildet ist, indem der Tellerboden aus einer hochkorrosionsfesten, gegen hohe Temperaturen und aggressive Oxyde resistente Legierung besteht, die mit dem Grundmaterial von Ventilschaft und Ventilteller durch Umformen verbunden ist und vorzugsweise durch Reibschweißen das Grundmaterial von Ventilschaft und Ventilteller mit der hochkorrosionsfesten Legierung zur Ausbildung des Ventilbodens verbunden und durch Formschmieden ein Ventilrohling herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich zwischen Grundmaterial des Ventiltellers (3) sowie des Ventilschaftes (4) und der hochkorrosionsfesten

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Legierung des Tellerbodens (2) mit einer Panzerung (6) für den Ventilsitzbereich durch eine AuftragsschwelBung abdeckbar ist, die in einer einzuarbeitenden Mulde (7) angeordnet ist.

2. Tellerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus hochkorrosionsfester Legierung des Tellerbodens (2) eine relativ geringe Stärke entsprechend des Bereiches der Heißkorrosion aufweist.

3. Tellerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-' kennzeichnet, daß das Grundmaterial für Ventilteller (3) sowie Ventilschaft (4) und die hochkorrosionsfeste Legierung für den Tellerboden (2) einen annähernd gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen.

4. Tellerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial aus einem hochwarmfesten Stahl, wie X45 Cr Si 93, und die korrosionsfeste Legierung durch Nimonic oder dergleichen gebildet ist.