DE957800C

DE957800C - Valve for internal combustion engines

Info

Publication number: DE957800C
Application number: DENDAT957800D
Authority: DE
Inventors: Wolfsburg Josef Werner
Original assignee: Volkswagenwerk G.m. b.H., Wolfsburg
Publication date: 1957-01-17

Description

Es sind bereits verschiedene Verfahren bekannt, Ventile von Fahrzeugmotoren widerstandsfähig gegen Hitze, T-orro@ion und Beanspruchung zu machen. Ein weiteres Ziel ist es dabei, die Kosten hierfür so gering wie möglich zu halten. So sind Verfahren bekannt, bei denen an der Stelle des höchstbeanspruchten Ventilsitzes ein Ring aus Hochleistungsmaterial an den Ventilkörper angesetzt wird, und zwar durch Aufschweißen. Es sind weiterhin Ventile bekannt, bei welchen vor dem Schmieden des Ventilkopfes ein Ventilsitzring aus Panzermaterial auf die Tellerteile aufgesetzt und beim Schmieden des Kopfes mit dieser verbunden wird. Diese '\-erfahren sind aber noch zu umständlich und zu teuer, um allgemein bei der Massenfertigung von Ventilen Anwendung zu finden.Various methods are already known, valves of vehicle engines to make it resistant to heat, T-orro @ ion and stress. Another one The aim is to keep the costs for this as low as possible. So are procedures known, in which a ring is made at the point of the most stressed valve seat High-performance material is attached to the valve body by welding. There are also valves known, in which before the forging of the valve head a valve seat ring made of armor material is placed on the plate parts and when forging of the head is connected to this. These '\ -experienced are still too cumbersome and too expensive to find general application in the mass production of valves.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, einen Ventilstumpf aus gewöhnlichem Ventilbaustahl mit Rillen, Gewinden od. dgl. am .Außenumfang seiner Tellerpartie zu versehen, auf welche mittels entsprechender Unterkühlung ein aus einer S 3 peziallegierung gefertigter N'entilsitzring aufgeschrumpft und durch Hartlöten mittels einer Kupferlegierung unter Schutzgas bei etwa i ioo° C verbunden ist. Zum Unterkühlen des Ventilstumpfes wird zweckmäßig flüssiger Sauerstoff verwendet, ein an sich bekanntes Verfahren für Schrumpfverbindungen. Desgleichen ist das Hartlöten mit Kupferlegierungen und unter Schutzgas bei etwa i ioo° C an sich bekannt. Es i ,;t weiterhin bekannt, die Ventilspindel selbst an der Tellerpartie mit Rillen zu versehen und auf diese einen Ventilteller mit einer axialen Durchbohrung aufzusetzen und beide Teile durch Warmpressen miteinander zu verbinden. Bei diesem bekannten Ventil handelt es sich nicht wie bei der Erfindung darum, den Ventilsitz zu panzern. Auch bedarf dieses Ventil nach der Verbindung von Spindel und Teller noch umfangreicher Bearbeitungsfolgen. Das erfindungsgemäße Ventil hat gegenüber den bekannten Ventilen folgende Vorteile: Die dabei entstehende Verbindung ist zunächst einmal mechanisch ausreichend fest. Durch das Hartlöten unter Schutzgas wird darüber hinaus jede Verdrehung des befestigten Ventilringes mit Sicherheit verhindert, ebenso eine vollständige Dichtigkeit der Verbindung erzielt und ein größerer und besserer Wärmeübergang von der heißen Randzone des Ventils in den Schaft herbeigeführt. Durch das Hartlöten unter Schutzgas kommt ein vollständig blankes Z'eniil aus der Fertigung, welches nur noch einer kurzen Bearbeitung der Sitzfläche bedarf. Die Verbindung ist also warmfest und löst sich im Fahrbetrieb nicht mehr. Führt das Ventil während des Betriebes eine Drehbewegung aus, so ist das Gewinde, falls ein solches für die Verbindung von Ventilstumpf und Sitzring verwendet wird, der Drehbewegung entgegengesetzt gerichtet. Nach dem Hartlöten erfolgt die M'eiterbearbeitung des Ventils, insbesondere di:- Fertigung der Sitzfläche in der üblichen @@'eise.According to the invention, it is proposed to provide a valve stub made of ordinary valve structural steel with grooves, threads or the like on the outer circumference of its plate part, onto which a N'entilsitzring made of an S 3 special alloy is shrunk by means of appropriate subcooling and by brazing by means of a copper alloy under protective gas about i 100 ° C connected. Liquid oxygen is expediently used to subcool the valve stub, a process known per se for shrink connections. Hard soldering with copper alloys and under protective gas at around 100 ° C. is also known per se. It is also known to provide the valve spindle itself with grooves on the plate section and to place a valve plate with an axial through-hole on it and to connect the two parts to one another by hot pressing. In this known valve it is not a question of armoring the valve seat, as is the case with the invention. This valve also requires extensive machining sequences after the spindle and plate have been connected. The valve according to the invention has the following advantages over the known valves: The resulting connection is initially sufficiently strong mechanically. Brazing under protective gas also reliably prevents any twisting of the attached valve ring, also achieves complete tightness of the connection and brings about a greater and better heat transfer from the hot edge zone of the valve into the shaft. By brazing under protective gas, a completely bare Z'enil comes from the production, which only requires a short processing of the seat. The connection is therefore heat-resistant and no longer loosens while driving. If the valve executes a rotary movement during operation, the thread, if one is used to connect the valve stub and seat ring, is directed in the opposite direction to the rotary movement. After brazing, the valve is further processed, in particular: - The seat surface is manufactured in the usual way.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für die Massenfertigung, da gegenüber einem Aufschweißen oder Aufschmieden des Sitzteiles die Verbindung über die gesamte Fertigungsreihe gleichmäßig in der Struktur und damit auch in der Lebensdauer ist. Ein gleichmäßiges Arbeitsergebnis ist aber Voraussetzung für eine Qualitätsmassenfertigung.The invention is particularly advantageous for mass production because compared to welding or forging the seat part over the connection the entire production series uniform in structure and thus also in service life is. However, a uniform work result is a prerequisite for quality mass production.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem .Ausführungsl)eispiel veranschaulicht, und zwar zeigt die Zeichnung ein Ventil in Ansicht, teilweise geschnitten.The invention is shown in the drawing in an .Ausführungsl) example illustrates, namely the drawing shows a valve in view, partially in section.

Mit r ist der Ventilstumpf bezeichnet, der aus gewöhnlichem Ventilbaustahl, z. B. CK 45. bestehen soll. Dieser Ventilstumpf i, der an einem Ende bereits zu einem Telleransatz verbreitert ist, weist auf dem Rand des Telleransatzes Gewinde oder Rillen 2 auf. Letztere dienen zur Verhindung mit dem Ventilsitzring 3, und zwar erfolgt diese Verbindung durch Aufschrumpfen nach entsprechender Unterkühlung des Ventilstumpfes i, zweckmäßig mittels flüssigen Sauerstoffes, worauf anschließend noch eine Hartlötung mit einer Kupferlegierung und unter Schutzgas bei etwa i ioo° erfolgt. Nach dieser Verbindung wird das Ventil in der üblichen «'eise durch Abdrehen des Ringes 3, Schleifen usw. fertiggestellt.The valve stub is designated by r, which is made of ordinary valve structural steel, z. B. CK 45. should exist. This valve stump i, which is already closed at one end a plate approach is widened, has threads on the edge of the plate approach or grooves 2. The latter are used to prevent the valve seat ring 3, and this connection is made by shrinking on after appropriate undercooling of the valve stub i, expediently by means of liquid oxygen, whereupon subsequently Another hard soldering with a copper alloy and under protective gas at about 100 ° he follows. After this connection, the valve is turned off in the usual way of the ring 3, loops, etc. completed.

Noch vorteilhafter ist die Verwendung eines konischen Gewindes 2, derart, daß die Panzerung 3 niemals durch den .Arbeitsdruck in der Trennfuge abgeschert werden kann.It is even more advantageous to use a conical thread 2, such that the armor 3 is never sheared off by the working pressure in the parting line can be.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Valve for internal combustion engines, in particular of motor vehicles, characterized in that a valve stub (i) made of ordinary Valve structural steel with grooves, threads or the like on the outer circumference of its plate section is to which by means of appropriate subcooling one made of a special alloy Manufactured valve seat ring (3) is shrunk on and brazed by means of a Copper alloy is bonded under protective gas at about iioo ° C.

2. Valve according to claim i, characterized in that the thread of the rotational movement occurring in operation of the valve is opposite.

3. Valve according to claim i and 2, characterized in that the parting line between the stump (i) and seat ring (3) tapers towards the shaft side. Considered publications: German Patent Specifications N o. 409 309, 522 326; French patent specification No. 948 01 i.