DE934213C

DE934213C - Verfahren zur Herstellung von Ventilkegeln

Info

Publication number: DE934213C
Application number: DEB5392D
Authority: DE
Original assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Current assignee: Gebrueder Boehler and Co AG
Priority date: 1940-07-07
Filing date: 1940-07-07
Publication date: 1955-10-13
Also published as: DE934925C

Description

Verfahren zur Herstellung von Ventilkegeln Für hoch beanspruchte Motoren, insbesondere zu Auspuffventilen an Flugmotoren, finden hohle Ventilkegel Verwendung, die zum Teil mit einem Kühlmittel, z. B. mit metallischem Natrium, gefüllt sind. Für die Herstellung derartiger Ventilkegel sind bereits eine Reihe von Verfahren entwickelt worden. Es wird dabei entweder von einem Stab ausgegangen, bei dem der Teller anges.taucht wird, worauf man eine Bohrung, die später wieder verschlossen wird, anbringt, oder aber man arbeitet von größerem Durchmesser herunter und zieht den Schaft ein. Letzteres Verfahren wird insbesondere dann angewendet, wenn Kegel erzeugt werden sollen, die keine zylindrische Höhlung aufweisen, sondern imTeller eine Erweiterung besitzen sollen. Eine solche Erweiterung ist erwünscht, weil dadurch die Kühlwirkung an der Hohlkehle und an der Tellerfläche wesentlich verbessert wird.
Da Auspuffventile unter besonders schwierigen Beanspruchungen arbeiten müssen, ist die einwandfreie Ausbildung der Höhlung zwingende Notwendigkeit. Die Höhlung muß, um Dauerbrüche zu vermeiden, frei von Bearbeitungsriefen sein und darf keinerlei Schmiedefalten aufweisen. Beikeinem der bisher verwendeten Verfahren ist eine unbedingte Gewähr hierfür vorhanden. Eine nachträgliche Überprüfung ist aber nicht möglich, da der verschlossene Kegel zur Beobachtung unzugänglich ist.
ZumTeil hat man solchen Schwierigkeiten damit abgeholfen, daß der mit einer erweiterten Höhlung versehene Kegel an der Tellerseite durch eine eingesetzte Platte verschlossen wird, die an ihrem Rande durch Schmelzschweißung mit dem Kegel verbunden wurde. Bei einem derartigen Verfahren muß aber gleichzeitig unbedingte Dichtheit der Schweißnaht erreicht werden, da sonst Natriumdämpfe austreten können. Kleinste Risse begünstigen weiter auch schon eine Zerstörung des Kegels, und beim Schmelzschweißen ist ferner, da die Naht nur fortlaufend aufgebaut werden kann, immer ein Verziehen oder Wärmespannungen zu .befürchten, vor allem deshalb, weil die zu verschweißenden Körper starr zueinander liegen und dadurch bedeutende Schrumpfspannungen ausgelöst werden.
Zwar wurde schon vorgeschlagen, bei Ventilen, die im Teller eine erweiterte Höhlung aufweisen, zur Verbindung von Ventilkegel mit dem Ventilboden neben den üblichen Schmelzschweißungen mit Zusatzwerkstoffen, wie- Autogenschweißung oder elektrische Lichtbogenschweißung, auch die elektrische Widerstandsschweißung in Anwendung zu bringen. Eine gleichzeitig dichte und über eine breite Fläche gehende Verschweißung zwischen Boden und Teller des Ventils läßt sich damit aber nicht erreichen.
Weiter ist auch bekanntgeworden, die. entstehende Schweißfuge bei der Herstellung von derartigen Hohlventilen in den größten Durchmesser des Ventilrohlings zu legen. Durch Anwendung dieser Maßnahme allein wird es aber ebenfalls nicht möglich, einwandfrei arbeitende Hohlventile, die z. B. mit Kühlmittel gefüllt sind, zu erhalten.
Erfindungsgemäß wird nun so vorgegangen, daß die Verbindung des Ventilbodens mit dem tulpenförmigen Teil mittels des elektrischen Widerstandsschweißverfahrens erfolgt und die Schweißfuge hierbei in den größten Durchmesser des Ventilrohlings, vorzugsweise in den Ventilsitz, gelegt wird.
Das auf diese Weise verschlossene Ventil wird sodann fertig bearbeitet und allenfalls an der Sitzfläche noch in bekannter Weise mit einem Hartmetall gepanzert.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung dargestellt.
Abb.1 zeigt die unverschweißten Teile des Ventils, und zwar den tulpenförmigen Ventilkörper z und den vorgearbeiteten.Ventilboden 2. An den zu verschweißenden Flächen ist eine Werkstoffzugabe, wie sie für jedes Widerstandsschweißverfahren nötig ist, vorgesehen. Durch ;die verhältnismäßig große Schweißfläche ist eine unbedingt dichte Verbindung beider Teile sichergestellt. Diese beiden Teile werden nun gemäß Abb.2 miteinander stumpf verschweißt, und aus dem so erhaltenen Rohling wird das Ventil nach Abb.3 fertig herausgearbeitet. Die Unterteilung zwischen Tellerboden und Tulpe wird zweckmäßig so gewählt, daß .die Panzerung für den Sitz an die Trennfläche zu liegen kommt, wodurch eine zusätzliche Gewähr für Dichtheit gegeben ist.
Der in der Höhlung verbleibende Schweißgrat ist ohne jeden Belang für Festigkeit; er wirkt vielmehr durch Vergrößerung der Oberfläche wie eine Kühlrippe und verbessert die Wärmeabfuhr. Der äußere Schweißgrat verschwindet mit der Fertigbearbeitung.
Ein besonderer Vorteil liegt weiter darin, daß die Füllung mit Natrium u. dgl. schon vor dem Verschweißen vorgenommen werden kann. Die Erwärmung des Schaftes beim Schweißen ist so gering, daß die bereits eingebrachte Füllung den Schweißvorgang selbst in keiner Weise stört. Hierdurch erübrigt sich das bekannte Füllen durch eine enge Bohrung und der besonders genaue Abschluß dieser Bohrung mit nachträglichem Verschweißen. Es ist selbstverständlich aber auch möglich, derart hergestellte Kegel in dieser bekannten Weise nachträglich mit der Füllung 'zu versehen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Ventilkegeln, die im Teller eine . erweiterte , Höhlung aufweisen und bei denen ein Ventilboden mit einem vorgearbeiteten tulpenförmigen Teil verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschweißen die elektrische Widerstandsschweißung angewendet wird, wobei die Schweißfuge in den größten Durchmesser des Ventilrohlings, vorzugsweise in den Ventilsitz, gelegt wird. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 784 804, 803 927; britische Patentschrift Nr. 396 577; Zeitschrift »The Automobile Engineer«, Januar 1923, S. 25, Fig. 9.