KR102150124B1 - Gas exchange valve as well as a method for the manufacture of a gas exchange valve - Google Patents

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KR102150124B1 KR1020130106796A KR20130106796A KR102150124B1 KR 102150124 B1 KR102150124 B1 KR 102150124B1 KR 1020130106796 A KR1020130106796 A KR 1020130106796A KR 20130106796 A KR20130106796 A KR 20130106796A KR 102150124 B1 KR102150124 B1 KR 102150124B1
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토르슈텐 헨츠카
디트마르 슐라거
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빈터투르 가스 앤 디젤 아게
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Abstract

본 발명은 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브 (1), 특히 종방향 소기식 대형 2 행정 디젤 기관용 출구 밸브에 관한 것으로, 가스 교환 밸브 (1) 는 액시얼 밸브 샤프트 축선 (A) 을 따라 연장된 밸브 샤프트 (2) 를 가질 뿐만 아니라 밸브 샤프트 (2) 에 인접한 밸브 디스크 (3) 를 가지는 밸브 본체를 포함하고, 밸브 디스크 (3) 는 축선 방향으로 밸브 샤프트 (2) 로부터 멀어지도록 연장되고 밸브 샤프트 축선 (A) 에 대해 방사상으로 바깥쪽으로 확장되도록 연장된다. 이와 관련하여, 밸브 메이팅면 (32) 은 밸브 샤프트 축선 (A) 에 대해 실질적으로 직교하게 형성된 밸브 디스크의 기저면 (31) 과 밸브 샤프트 (2) 사이의 밸브 디스크 (3) 에 형성된다. 본 발명에 따르면, 제 1 코팅 함몰부 (41) 형태의 리세스 (4) 가 밸브 디스크의 기저면 (31) 에 제공되고 제 1 부식 방지층 (51) 형태의 부식 방지층 (5) 이 코팅 함몰부에 제공된다. 또한, 본 발명은 가스 교환 밸브 (1) 의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas exchange valve 1 for a reciprocating piston internal combustion engine, in particular an outlet valve for a longitudinal scavenging large two-stroke diesel engine, wherein the gas exchange valve 1 is a valve extending along the axial valve shaft axis A. A valve body having a shaft 2 as well as a valve disk 3 adjacent to the valve shaft 2, the valve disk 3 extending away from the valve shaft 2 in the axial direction and (A) is extended to extend radially outwardly. In this connection, the valve mating surface 32 is formed on the valve disk 3 between the valve shaft 2 and the base surface 31 of the valve disk formed substantially orthogonal to the valve shaft axis A. According to the invention, a recess 4 in the form of a first coating depression 41 is provided on the base surface 31 of the valve disc, and a corrosion protection layer 5 in the form of a first corrosion protection layer 51 is provided in the coating depression. Is provided. Further, the present invention relates to a method of manufacturing a gas exchange valve (1).

Description

가스 교환 밸브 및 가스 교환 밸브의 제조 방법{GAS EXCHANGE VALVE AS WELL AS A METHOD FOR THE MANUFACTURE OF A GAS EXCHANGE VALVE}Gas exchange valve and manufacturing method of gas exchange valve {GAS EXCHANGE VALVE AS WELL AS A METHOD FOR THE MANUFACTURE OF A GAS EXCHANGE VALVE}

본 발명은 왕복동 내연 기관용 가스 교환 밸브, 특히 각각의 카테고리의 독립항의 전제부에 따른 종방향 소기식 대형 2 행정 디젤 기관용 출구 밸브 (outlet valve) 뿐만 아니라 가스 교환 밸브의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas exchange valve for a reciprocating internal combustion engine, in particular to a method of manufacturing a gas exchange valve as well as an outlet valve for a longitudinal scavenging large two-stroke diesel engine according to the preamble of the independent claims of each category.

종종 간단히 열 부식 (hot corrosion) 또는 열 가스 부식이라고도 하는 고온 부식에 대한 보호 코팅은 종래 기술에 잘 알려져 있다. 이 보호 코팅은 특히 고온 및 화학적으로 어그레시브한 (aggressive) 환경에서 산화 또는 황화에 대해 높은 내부식성을 가지는 예를 들어 표면층 보호 코팅으로 이해된다. 보호 코팅은 예를 들어 용사 (thermal spraying) 에 의해 제조되고, MCrAlY 층들은 고온 부식 방지물로서 널리 사용된다. 이와 관련하여, 금속 (M) 은 예를 들어 철, 코발트 또는 니켈 또는 이 금속들 또는 다른 금속들의 합금일 수 있다. 또한, 예를 들어, 크롬화 (chromalizing) 에 의해 형성된 알루미늄 크롬 층은 많은 적용에서 고온 부식에 대해, 특히 황화물 함유 매체에 대해 다소 양호한 저항을 나타낸다.Protective coatings against high temperature corrosion, often simply referred to simply as hot corrosion or hot gas corrosion, are well known in the prior art. This protective coating is understood as, for example, a surface layer protective coating, which has high corrosion resistance to oxidation or sulfidation, especially in high temperature and chemically aggressive environments. Protective coatings are prepared, for example, by thermal spraying, and MCrAlY layers are widely used as high temperature corrosion inhibitors. In this connection, the metal M can be, for example, iron, cobalt or nickel or an alloy of these or other metals. In addition, an aluminum chromium layer formed by, for example, chromeizing, exhibits somewhat good resistance to high temperature corrosion in many applications, especially to sulfide containing media.

이와 관련하여, 수백 ℃ 내지 1,000 ℃ 를 훨씬 초과하는 비교적 높은 프로세스 온도가 존재하는 곳에서 일반적으로 고온 부식 현상이 나타날 수 있는데, 종종 이와 같은 고온은 부식 영향이 나타나는데 원인이 될 뿐만 아니라, 예를 들어 연소 생성물 또는 다른 화학 반응 생성물로 돌아갈 수 있고 또는 연료, 윤활유 등에서 혼합 (admixtures) 에 의해 또한 유발될 수 있는 화학적으로 어그레시브한 환경 조건들이 발견될 수 있다. In this regard, high-temperature corrosion phenomena can generally occur where there are relatively high process temperatures well in excess of several hundred to 1,000 degrees Celsius. Often, such high temperatures not only contribute to the appearance of corrosion effects, for example Chemically aggressive environmental conditions can be found which can return to combustion products or other chemical reaction products, or can also be caused by admixtures in fuels, lubricants, and the like.

따라서, 연소 프로세스와 거의 직접 접촉하는 특히 가공물, 구성요소 및 기계 구성요소는 고온 부식에 의해 위협을 받는다. 이것의 예로는 내연 기관에서의 피스톤의 피스톤 면, 실린더 벽, 실린더 커버, 분사 노즐, 가스 교환 밸브, 및 또한 예를 들어 터보 과급기, 특히 또한 터빈 부품 및/또는 배기 및 터보 과급기 시스템의 배기 공급부 또는 추출부와 같은, 내연 기관의 배기 가스 시스템의 구성요소들이 있다.Thus, workpieces, components and mechanical components in particular that are in close direct contact with the combustion process are threatened by high temperature corrosion. Examples of this are the piston face of the piston in an internal combustion engine, the cylinder wall, the cylinder cover, the injection nozzle, the gas exchange valve, and also for example a turbocharger, in particular also a turbine part and/or an exhaust supply of an exhaust and turbocharger system or There are components of the exhaust gas system of an internal combustion engine, such as an extraction section.

이와 관련하여 대형 디젤 연소 모터의 출구 밸브는 종종 니켈계 합금 (초합금), 예컨대 니모닉 (Nimonic) 80A 로 구성되는데, 이것은 중유의 연소시 발생하는 어그레시브한 매체에 대해 적절한 내부식성을 갖는다. 니켈계 합금과 비교하여 비용 효율적인 변형예는 밸브 본체의 제조를 위해 내부식성 크롬 니켈 강을 사용하는 것인데, 그러나 이것의 부식 관련 성질은 니켈계 합금의 부식 관련 성질을 달성하지 못한다. 이 강의 대응하는 성질을 대응하는 요건에 맞추도록, 용착 용접 (deposition welding) 에 의해 다층으로, 예를 들어 대략 6 ~ 9 개의 층으로 가스 교환 밸브의 부식 위험 영역에 특히 이 강을 용착시키는 것이 알려져 있다. 이와 관련하여, 용착 용접에 의해 도입된 열은 밸브 본체에서 강한 고유 응력을 발생시키고, 구성요소 변형을 발생시켜서, 밸브 본체에서의 균열 형성 위험을 증가시킨다.In this connection, the outlet valves of large diesel combustion motors are often composed of a nickel-based alloy (superalloy), such as Nimonic 80A, which has adequate corrosion resistance against aggressive media arising from the combustion of heavy oils. A cost-effective variant compared to nickel-base alloys is to use corrosion-resistant chromium nickel steel for the manufacture of the valve body, but its corrosion-related properties do not achieve the corrosion-related properties of nickel-base alloys. In order to match the corresponding properties of this steel to the corresponding requirements, it is known to deposit this steel in multiple layers by deposition welding, for example in approximately 6 to 9 layers, especially in areas of risk of corrosion of gas exchange valves. have. In this regard, the heat introduced by the weld welding generates a strong intrinsic stress in the valve body and causes component deformation, thereby increasing the risk of crack formation in the valve body.

이 기술상태의 잘 알려진 문제점은 이제 개략적인 도 1 을 참조하여 하기에서 설명될 것이다.The well-known problems of this state of the art will now be described below with reference to FIG. 1 schematically.

이와 관련하여, 이 시점에서, 종래 기술과 관련된 예의 특성부에 대해 제공된 도면 부호는 역콤마를 지니고, 반면에 본 발명에 따른 실시형태와 관련된 특성부는 역콤마를 가지지 않는다는 점에 주목해야 한다.In this regard, it should be noted that at this point in time, reference numerals provided for the characteristics of the examples related to the prior art have an inverted comma, whereas the characteristic parts related to the embodiment according to the present invention do not have an inverse comma.

도 1 은 종방향 소기식 대형 2 행정 디젤 기관의 종래 기술에서 잘 알려진 출구 밸브를 개략도로 나타낸다.1 shows a schematic diagram of an outlet valve well known in the prior art of a longitudinal scavenging large two-stroke diesel engine.

도 1 의 출구 밸브 (1') 는 액시얼 밸브 샤프트 축선 (A') 을 따라 연장되는 밸브 샤프트 (2') 뿐만 아니라 밸브 샤프트 (2') 에 인접한 밸브 디스크 (3') 를 가지는 밸브 본체를 포함하고, 밸브 디스크는 밸브 샤프트 (2') 로부터 축선 방향으로 멀어지도록 연장되고 밸브 샤프트 축선 (A') 에 대해 방사상 바깥쪽으로 확장되도록 연장된다. 이와 관련하여, 밸브 샤프트 축선 (A') 에 대해 실질적으로 직교하게 형성된 밸브 디스크 (3') 의 기저면 (31'; foot surface) 과 밸브 샤프트 (2') 사이의 밸브 디스크 (3') 에 밸브 메이팅면 (32') 이 구성된다.The outlet valve 1'in Fig. 1 has a valve body having a valve shaft 2'extending along the axial valve shaft axis A'as well as a valve disc 3'adjacent to the valve shaft 2'. And the valve disc extends axially away from the valve shaft 2'and extends radially outwardly with respect to the valve shaft axis A'. In this connection, the valve on the valve disc 3'between the valve shaft 2'and the foot surface 31' of the valve disc 3'formed substantially orthogonal to the valve shaft axis A'. A mating surface 32' is formed.

설치된 상태에서 대형 디젤 기관의 실린더 내에서 가동되는 피스톤의 면과 마주보는 밸브 디스크 (3') 의 기저면 (31') 에, 하나 위에 다른 하나가 증착되는 연속적으로 증착된 부식 방지층 (51', 52') 의 형태인 부식 방지 코팅 (5') 이 있고, 이것은 작동 상태 동안 실린더 내에서 연소 프로세스로 인해 기저면 (31') 에 직접 작용하는 어그레시브한 열적, 화학적 및 물리적 부하에 대해 기저면 (31') 을 보호하기 위해 제공된다. 이와 관련하여, 도 1 의 출구 밸브 (1') 의 부식 방지 코팅 (5') 은 기저면 (31') 의 전체 반경 (R1') 에 걸쳐 확장된다.On the base surface 31 ′ of the valve disk 3 ′ facing the surface of the piston operated in the cylinder of a large diesel engine in the installed state, a continuously deposited corrosion protection layer 51 ′, 52 is deposited one on the other. ') in the form of an anti-corrosion coating (5'), which during operating conditions in the cylinder by means of a combustion process directly acts on the base surface (31') for aggressive thermal, chemical and physical loads. Is provided to protect it. In this connection, the anti-corrosion coating 5'of the outlet valve 1'of FIG. 1 extends over the entire radius R1' of the base surface 31'.

이와 관련하여, 다층으로 기저면 (31') 에 증착된 부식 방지 코팅 (5') 은 실제로 종종, 연속적으로 증착된 대략 6 ~ 9 개의 층을 가지지만, 도 1 에서 명료성을 이유로 단지 2 개의 층, 즉 2 개의 부식 방지 코팅 (51', 52') 만 도시된다. 이와 관련하여, 용착 용접에 의해 도입된 열은 특히 도 1 에서 Z' 로 나타낸 밸브 디스크 (3') 의 영역에서뿐만 아니라 밸브 본체에서 강한 고유 응력 (Z') 을 유발한다. 용착 용접 동안, 이것은 도 1 에서 화살표 (W') 로 나타낸 것처럼 구성요소 변형 (W') 을 유발하여서, 특히 밸브 본체에 균열 형성의 위험이 크게 증가된다. 또한, 도입된 열 때문에 용착 용접부 내에서 열 균열 및 반복된 용융 균열이 형성될 위험이 증가한다.In this regard, the anti-corrosion coating 5'deposited on the base surface 31' in multiple layers in practice often has approximately 6 to 9 layers deposited in succession, but only two layers, for reasons of clarity in FIG. That is, only two anti-corrosion coatings 51' and 52' are shown. In this connection, the heat introduced by welding welding causes a strong intrinsic stress Z'in the valve body, as well as in the region of the valve disc 3', which is indicated by Z'in Fig. 1 in particular. During weld welding, this causes component deformation W'as indicated by arrow W'in FIG. 1, so that the risk of crack formation in particular in the valve body is greatly increased. In addition, there is an increased risk of thermal cracking and repeated melt cracking within the weld weld due to the introduced heat.

구성요소 변형 (W') 의 결과, 다층 용접 때문에 밸브 디스크 (3') 는 밸브 샤프트 (2') 로부터 멀어지는 방향으로 너무 강하게 팽출되어서, 밸브 디스크 (3') 의 중심에 부식 방지층 (52') 의 부가층의 용접이 요구되고, 기저면 (31') 에 가능한 한 평평한 표면을 다시 보장하도록 구성요소 변형 (W') 을 다시 상쇄시키기 위해서 기계가공 여유 (allowance) 가 요구된다.As a result of the component deformation W', the valve disc 3'due to the multi-layer welding bulges too strongly in the direction away from the valve shaft 2', resulting in a corrosion protection layer 52' at the center of the valve disc 3'. The welding of an additional layer of is required, and a machining allowance is required to counteract the component deformation (W') again so as to again ensure a surface as flat as possible to the base surface 31'.

이와 관련하여, 각각의 추가 층의 용접은 열 균열 형성 및 반복된 용융 균열 형성의 위험을 증가시키고 추가 구성요소 변형 (W') 을 유발할 수 있음에 주목해야 한다. 또한, 이미 언급한 대로, 특히 밸브 디스크 (3') 로의 밸브 샤프트 (2') 의 천이부에서 임계 영역에 도입된 용접 열로 인해 고유 응력 (Z') 이 발생한다. 이와 관련하여, 출구 밸브 (1') 에서의 기계적 부하는 상당하고 고유 응력 (Z') 은 균열 형성을 촉진한다. In this regard, it should be noted that the welding of each additional layer increases the risk of thermal crack formation and repeated melt crack formation and can lead to additional component deformation (W'). In addition, as already mentioned, intrinsic stress Z'occurs due to the heat of welding introduced into the critical region, in particular at the transition of the valve shaft 2'to the valve disk 3'. In this regard, the mechanical load at the outlet valve 1'is significant and the intrinsic stress Z'promotes crack formation.

이 이유로, 본 발명의 목적은 용착 용접시 구성요소 변형을 막고 그리고/또는 크게 감소시켜서, 밸브 본체, 특히 밸브 샤프트가 밸브 디스크로 천이되는 임계 영역에서 연관된 고유 응력을 감소시키는 것이고 이렇게 하여 용접된 부식 방지층에서의 고유 균열 형성을 막는 것이다.For this reason, the object of the present invention is to prevent and/or significantly reduce component deformation during weld welding, thereby reducing the associated intrinsic stresses in the critical region where the valve body, in particular the valve shaft, transitions to the valve disc, and thus welded corrosion. It prevents the formation of intrinsic cracks in the barrier layer.

이 목적을 충족시키는 본 발명의 주제는 독립항의 특징으로 특징지워진다.The subject matter of the invention, which fulfills this object, is characterized by the independent claims.

종속항은 본 발명의 특히 유리한 실시형태에 관한 것이다.The dependent claims relate to particularly advantageous embodiments of the invention.

따라서, 본 발명은 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브, 특히 종방향 소기식 대형 2 행정 디젤 기관용 출구 밸브에 관한 것이고, 가스 교환 밸브는 액시얼 밸브 샤프트 축선을 따라 연장된 밸브 샤프트뿐만 아니라 밸브 샤프트에 인접한 밸브 디스크를 가지는 밸브 본체를 포함하고, 밸브 디스크는 축선 방향으로 밸브 샤프트로부터 멀어지도록 연장되고 밸브 샤프트 축선에 대해 방사상 바깥쪽으로 확장되도록 연장된다. 이와 관련하여, 실질적으로 밸브 샤프트 축선에 대해 직교하게 형성된 밸브 디스크의 기저면과 밸브 샤프트 사이의 밸브 디스크에 밸브 메이팅면이 형성된다. 본 발명에 따르면, 밸브 디스크의 기저면에 제 1 코팅 함몰부 형태의 리세스가 제공되고 제 1 코팅 함몰부에 제 1 부식 방지층 형태의 부식 방지 코팅이 제공된다.Accordingly, the present invention relates to a gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine, in particular an outlet valve for a longitudinal scavenging large two-stroke diesel engine, wherein the gas exchange valve is adjacent to the valve shaft as well as the valve shaft extending along the axial valve shaft axis. And a valve body having a valve disk, the valve disk extending in an axial direction away from the valve shaft and extending radially outwardly with respect to the valve shaft axis. In this connection, a valve mating surface is formed on the valve disk between the valve shaft and the base surface of the valve disk formed substantially perpendicular to the valve shaft axis. According to the present invention, a recess in the form of a first coating depression is provided on the base surface of the valve disk, and a corrosion protection coating in the form of a first corrosion protection layer is provided on the first coating depression.

본 발명에 따르면, 부식 방지 코팅이 밸브 디스크의 기저면의 외부 평면에 직접 용접되지 않고, 오히려 밸브 디스크의 기저면에 기계가공된 코팅 함몰부에 용접된다는 사실 때문에, 용착 용접시 구성요소 변형이 실질적으로 방지될 수 있고, 일반적으로 기술적 관련 치수에 대해 완전히 방지될 수 있다.According to the invention, due to the fact that the anti-corrosion coating is not directly welded to the outer plane of the base surface of the valve disc, but rather is welded to the coating depression machined on the base surface of the valve disc, component deformation during welding welding is substantially prevented. Can be and can be completely avoided for technical dimensions in general.

이에 대한 본질적 이유는, 밸브 디스크로 열의 도입은 더 이상 전체 기저면에 걸쳐 일어나지 않고 본질적으로 단지 밸브 샤프트 축선에 평행하게 일어나고, 오히려 본 발명에 따른 밸브의 밸브 샤프트 축선에 대한 열의 도입은 또한 밸브 샤프트 축선에 수직인 필수 구성요소를 포함한다는 점 때문일 것이다.The essential reason for this is that the introduction of heat to the valve disc no longer takes place over the entire base surface but essentially only parallel to the valve shaft axis, rather than the introduction of heat to the valve shaft axis of the valve according to the invention is also the valve shaft axis. This is probably due to the fact that it contains essential components perpendicular to the.

더욱이, 적어도 제 1 코팅 함몰부 형태의 단지 제 1 리세스만 밸브 디스크의 기저면에 제공되는 경우에 그리고/또는 기저면의 외부 경계 영역이 부식 방지층을 구비하지 않는 경우에, 밸브 디스크의 외부 경계 영역은 용착 용접시 덜 강하게 도입된 열을 받아서, 구성요소 변형은 그리하여 또한 크게 감소될 수 있고 그리고/또는 완전히 방지될 수 있다.Moreover, in the case where only the first recess in the form of at least a first coating depression is provided in the base surface of the valve disc and/or the outer boundary area of the base surface does not have a corrosion protection layer, the outer boundary area of the valve disc is Due to the less strongly introduced heat during weld welding, component deformation can thus also be greatly reduced and/or completely prevented.

특히 바람직하게, 부식 방지 코팅은 적어도 제 2 부식 방지층을 포함하고, 특히 제 2 부식 방지층은 제 2 코팅 함몰부에 제공될 수 있다. 이와 관련하여, 제 1 부식 방지층은 특히 바람직하게는 밸브 샤프트와 제 2 부식 방지층 사이의 영역에 제공되고, 실제로 제 2 부식 방지층은 제 1 부식 방지층에 직접 용접된다. Particularly preferably, the corrosion protection coating comprises at least a second corrosion protection layer, in particular a second corrosion protection layer may be provided in the second coating depression. In this connection, the first anti-corrosion layer is particularly preferably provided in the region between the valve shaft and the second anti-corrosion layer, in practice the second anti-corrosion layer is welded directly to the first anti-corrosion layer.

적어도 제 1 및 제 2 부식 방지층이 제 1 코팅 함몰부 및/또는 제 2 코팅 함몰부에서 각각 하나 위에 다른 하나가 바람직하게는 직접 용접된다는 사실 때문에, 도입된 용접 열은 각각의 용접 프로세스에 대해 대응하여 감소될 수 있고, 이것은 종래 기술에서 알려진 피해를 주는 구성요소 변형을 부가적으로 감소시키고 그리고/또는 실질적으로 완전히 방지한다. 따라서, 용접층 및 용접 영역의 수가 감소되므로 밸브 디스크로 전체 열의 도입을 감소시키는 것이 유리하게도 달성될 수 있다. Due to the fact that at least the first and second anti-corrosion layers are welded preferably directly onto each of the first coating depressions and/or the second coating depressions, the welding heat introduced corresponds to the respective welding process. Can be reduced, which additionally reduces and/or substantially completely prevents damaging component deformation known in the prior art. Thus, reducing the introduction of total heat into the valve disc can advantageously be achieved since the number of weld layers and weld areas is reduced.

이와 관련하여, 바람직한 실시형태에서 이와 관련하여 본 발명에 따른 코팅 함몰부의 사용을 통하여 처음으로 기저면, 바람직하게는 밸브 축선 주위의 중심 영역에 배치된 단지 단일 부식 방지층만으로도 충분한 부식 방지를 달성할 수 있음에 크게 주목해야 한다. 이런 식으로 물론 밸브 디스크로의 전체적 열의 도입을 크게 감소시킬 수 있어서, 용착 용접의 결과로서 구성요소가 변형되는 위험을 거의 완전히 배제할 수 있다.In this regard, in a preferred embodiment, through the use of the coating depressions according to the invention in this regard, for the first time, it is possible to achieve sufficient corrosion protection with only a single anti-corrosion layer disposed on the base surface, preferably in the central region around the valve axis. You should pay great attention to. In this way, of course, the overall introduction of heat to the valve disc can be greatly reduced, so that the risk of component deformation as a result of weld welding can be almost completely eliminated.

이와 관련하여, 밸브 디스크의 기저면의 부식은 예를 들어 밸브 디스크의 기저면의 직경의 대략 2/3 의 영역에서 매우 종종 가장 강하고 전술한 내부 영역에서보다 더 작은 직경의 대략 3/4 까지 이르는 것으로 나타났다. 더욱이, 적용 분야 및 모터의 작동 조건에 따라, 예를 들어, 부식 부하는 중심 용접 샤프트 축선에 대해 방사상으로 이격된 고리상 영역에서 가장 크고, 부식 부하는 전술한 고리 영역의 방사상 내부와 방사상 외부에서 다시 감소하는 것이 가능할 수 있다. 전술한 설명은 실제로 벗어난 값 또는 기하학적 구조를 가질 수 있고 모터, 그것의 부하 등에 의존한다는 것을 이해해야 한다.In this regard, it has been found that corrosion of the base surface of the valve disc is very often the strongest in an area of, for example, approximately 2/3 of the diameter of the base surface of the valve disc and reaches approximately 3/4 of the smaller diameter than in the aforementioned inner area. . Moreover, depending on the field of application and the operating conditions of the motor, for example, the corrosive load is greatest in the annular region radially spaced with respect to the central welding shaft axis, and the corrosive load is radially inside and outside the annular region described above. It may be possible to decrease again. It should be understood that the foregoing description may actually have deviating values or geometries and depend on the motor, its load, etc.

이 이유로 제 1 부식 방지층의 외부 경계선은 본 발명의 특정 실시형태에 대해 밸브 샤프트 축선을 중심으로 외부 경계 반경을 가지는 원형으로 형성되고, 예를 들어, 그러면 부식 부하가 종종 밸브 하측이라고도 하는 기저면의 원형 영역에서 대부분 일어날 때, 제 1 부식 방지층은 밸브 샤프트 축선을 중심으로 미리 정의할 수 있는 내부 경계 반경을 갖는 원형으로 또한 형성될 수 있고 또는 원칙적으로 또한 다른 알맞은 기하학적 구조를 취할 수 있다.For this reason, the outer perimeter of the first anti-corrosion layer is formed in a circular shape with an outer perimeter radius around the valve shaft axis for certain embodiments of the present invention, for example, then the corrosive load is often called the lower side of the valve. When occurring most of the time in the region, the first corrosion protection layer can also be formed circularly with a predefined inner boundary radius around the valve shaft axis or in principle also can take on other suitable geometries.

실제로 부식 방지 코팅은 물론 또한 적어도 제 2 부식 방지층 또는 훨씬 더 많은 부가 보호층을 포함할 수 있고, 제 2 보호층이 제 2 코팅 함몰부에 제공될 수 있는 것이 바람직하지만 필수적인 것은 아니고, 가능하다면 추가 부식층들이 마찬가지로 대응하는 코팅 함몰부에 제공될 수 있다.In practice the anti-corrosion coating can of course also comprise at least a second anti-corrosion layer or even more additional protective layers, it is preferred, but not necessary, that a second protective layer can be provided in the second coating depression, and if possible, additional Corrosion layers can likewise be provided in the corresponding coating depressions.

이와 관련하여, 제 1 부식 방지층이 밸브 샤프트와 제 2 부식 방지층 사이의 영역에 제공되는 것이 필수적인 것은 아니지만 특히 바람직하고, 제 2 부식 방지층의 외부 경계선은 예를 들어 밸브 샤프트 축선을 중심으로 외부 경계 반경을 갖는 원형으로 구성될 수 있지만, 물론 또한 그 밖의 다른 알맞은 기하학적 구조를 취할 수 있다.In this regard, it is not essential, but particularly preferred, that the first anti-corrosion layer is provided in the area between the valve shaft and the second anti-corrosion layer, and the outer boundary of the second anti-corrosion layer is, for example, an outer boundary radius around the valve shaft axis. It can be constructed as a circle with a, but of course also other suitable geometries can be taken.

예를 들어 장착이나 분해시 또는 모든 다른 표면 작업 (surfacing works) 을 위해 가스 교환 밸브를 보다 잘 핸들링하도록, 제 1 부식 방지층 및/또는 제 2 부식 방지층이 밸브 디스크에 제공된 서비스 보어 (service bore) 를 중심으로 자체 공지된 방식으로 제공될 수 있다. 실제로, 서비스 보어는 예를 들어 내부 스레드를 가질 수 있고, 가스 교환 밸브의 보다 편안한 핸들링을 위한 핸들링 장치가 내부 스레드에 나사결합될 수 있다. 부식 방지 코팅이 이미 증착되었을 때 서비스 보어가 바람직하게는 먼저 도입되는 것으로 이해되어야 한다.In order to better handle the gas exchange valve, for example during mounting or disassembly or for all other surfacing works, the service bore provided on the valve disc is provided with a first corrosion protection layer and/or a second corrosion protection layer. It can be provided in a manner known per se. In practice, the service bore can for example have an internal thread, and a handling device for more comfortable handling of the gas exchange valve can be screwed to the internal thread. It should be understood that the service bore is preferably introduced first when the anti-corrosion coating has already been deposited.

이와 관련하여, 부식 코팅 자체는 임의의 알맞은 재료로 구성될 수 있고, 사용될 재료는 본 기술분야의 당업자의 요구사항에 따라 선택될 수 있다. 이와 관련하여 실제로 니켈계 부식 방지 코팅, 특히 적어도 니켈과 크롬을 포함하는 니켈계 합금으로 형성된 부식 방지 코팅을 사용하는 것을 알 수 있고, 크롬 함량은 바람직하게는 10 중량% ~ 60 중량% 크롬, 더 구체적으로는 15 중량% ~ 50 중량% 크롬, 특히 바람직하게는 20 중량% ~ 45 중량% 크롬이고, 예컨대 43 중량% 이다.In this regard, the corrosion coating itself may be composed of any suitable material, and the material to be used may be selected according to the requirements of a person skilled in the art. In this regard it can be seen that in practice a nickel-based anti-corrosion coating, in particular a corrosion-resistant coating formed of a nickel-based alloy containing at least nickel and chromium, is used, and the chromium content is preferably 10% to 60% by weight chromium, more Specifically, it is 15% by weight to 50% by weight chromium, particularly preferably 20% by weight to 45% by weight chromium, for example 43% by weight.

이와 관련하여, 제 1 부식 방지층은 제 2 부식 방지층과 동일한 재료로 제조될 수 있고, 그러나, 특히, 다른 재료로 된 2 개의 이상의 부식 방지층을 사용하는 것이 또한 가능하다. In this connection, the first corrosion protection layer can be made of the same material as the second corrosion protection layer, but it is also possible, in particular, to use two or more corrosion protection layers of different materials.

가스 교환 밸브의 밸브 본체는 이와 관련하여 물론 마찬가지로 또한 임의의 알맞은 재료로 제조될 수 있고, 그러나, 특히 바람직하게는 크롬 니켈 강으로 제조되고, 특히 부식 코팅의 철 함량은 5 중량% 미만이고, 바람직하게는 0.5 중량% ~ 4 중량% 이고, 더 구체적으로는 3 중량% 미만이다.The valve body of the gas exchange valve in this connection can of course likewise also be made of any suitable material, but is particularly preferably made of chromium nickel steel, in particular the iron content of the corrosion coating is less than 5% by weight, preferably It is preferably 0.5% by weight to 4% by weight, more specifically less than 3% by weight.

본 발명은 또한 위에서 상세히 설명한 바와 같은 가스 교환 밸브의 제조 방법에 관한 것으로, 이 방법에서는 밸브 본체가 제공되고 제 1 코팅 함몰부 및/또는 제 2 코팅 함몰부의 형태인 리세스가 가스 교환 밸브의 밸브 본체의 밸브 디스크의 기저면에 제공된다. 이와 관련하여, 제 1 부식 방지층 및/또는 제 2 부식 방지층 형태인 부식 방지 코팅이 제 1 코팅 함몰부 및/또는 제 2 코팅 함몰부에 제공된다.The invention also relates to a method of manufacturing a gas exchange valve as detailed above, in which a valve body is provided and a recess in the form of a first coating depression and/or a second coating depression is a valve of a gas exchange valve. It is provided on the base surface of the valve disc of the body. In this regard, a corrosion protection coating in the form of a first corrosion protection layer and/or a second corrosion protection layer is provided in the first coating depression and/or the second coating depression.

이와 관련하여, 제 1 부식 방지층 및/또는 제 2 부식 방지층이 용착 용접, 특히 금속 보호 가스 용접에 의해 적용되고, 부식 방지 코팅은 적어도 니켈과 크롬을 포함하는 니켈계 합금으로 형성된다. 크롬 함량은 특히 바람직하게는 10 중량% ~ 60 중량% 크롬, 더 구체적으로는 15 중량% ~ 50 중량% 크롬, 특히 바람직하게 20 중량% ~ 45 중량% 크롬으로 선택될 수 있다.In this connection, the first anti-corrosion layer and/or the second anti-corrosion layer are applied by welding welding, in particular metal protective gas welding, and the anti-corrosion coating is formed of a nickel-based alloy comprising at least nickel and chromium. The chromium content may be particularly preferably selected from 10% by weight to 60% by weight chromium, more specifically from 15% by weight to 50% by weight chromium, particularly preferably from 20% by weight to 45% by weight chromium.

이와 관련하여, 금속 보호 가스 용접은 종래 기술에 공지된 용접 방법으로 그 원리는 명료성을 이유로 하기에 간략히 설명될 것이다. 종종 MSG 로 축약되는 금속 보호 가스 용접은 그것의 다른 변형예에서 또한 예컨대 불활성 가스를 이용한 금속 용접, MIG 용접 또는 또한 MAG 용접으로 알려져 있고, 이것은 반응할 수 있는 활성 가스를 이용한 금속 용접을 의미하고 용융 용접 와이어가 가변 속도를 가지는 모터에 의해 종종 자동적으로 연속적으로 공급되는 기본 원리 관점에서 볼 때 라이트 아크 용접 방법이다. 종종 사용되는 용접 와이어 직경은 예를 들어 0.6 ㎜ ~ 2 ㎜, 또는 심지어 최대 3 ㎜ 이다. 와이어 이송과 동시에, 보호 가스 또는 혼합 가스는 물론 특정 용도에 의해 정의되는 미리 정의할 수 있는 양으로 노즐에 의해 용접점으로 공급된다. 다른 것 중에서, 공급된 가스는, 용접 비드를 약화시킬 화학적 변화, 특히 산화로부터 라이트 아크 아래의 액체 금속을 보호한다. 이와 관련하여, 소위 금속 활성 가스 용접 (MAG) 시, 사람들은 종종 순수한 CO2 또는 아르곤과 적은 부분의 CO2 및 O2 혼합 가스로 작업하고, 금속 불활성 가스 용접 (MIG) 시, 불활성 가스 아르곤이 종종 사용되고, 한층 드문 경우로 또한 고가의 불활성 가스 헬륨이 사용된다. 이와 관련하여, MAG 방법은 실제로 강에 주로 사용되고, MIG 방법은 바람직하게는 NE 금속에 사용된다.In this regard, metal protective gas welding is a welding method known in the prior art, and its principle will be briefly explained below for reasons of clarity. Metal shielding gas welding, often abbreviated as MSG, is also known in other variations of it as, for example, metal welding with an inert gas, MIG welding or also MAG welding, which means metal welding with an active gas capable of reacting and melting. It is a light arc welding method in terms of the basic principle in which the welding wire is often automatically and continuously supplied by a motor with variable speed. Often used welding wire diameters are for example 0.6 mm to 2 mm, or even at most 3 mm. Simultaneously with wire transfer, the protective gas or gas mixture is of course supplied to the welding point by the nozzle in a pre-definable amount defined by the particular application. Among other things, the supplied gas protects the liquid metal under the light arc from chemical changes that will weaken the weld bead, especially oxidation. In this regard, in the so-called metal active gas welding (MAG), people often work with pure CO 2 or argon and a small portion of a mixture of CO 2 and O 2 gas, and when metal inert gas welding (MIG), the inert gas argon is Often used, in rare cases also the expensive inert gas helium is used. In this regard, the MAG method is actually mainly used for steel, and the MIG method is preferably used for NE metal.

선택적으로 또한 충전 와이어는 물론 금속 보호 가스 용접에서 사용될 수 있다. 이 충전 와이어는 내부에 슬래그 형성 재료를 구비할 수 있고 가능하다면 합금 첨가제를 구비할 수 있다. 충전 와이어는 와이어 전극의 캡슐화와 동일한 용도로 사용된다. 한편으로는, 구성성분이 용접 체적에 기여하고, 다른 한편으로는 구성성분이 슬래그를 형성하고 용접된 위치를 산화로부터 보호한다.Optionally it can also be used in welding wire as well as metal protective gas. This filling wire may have a slag-forming material therein and, if possible, an alloying additive. The filling wire serves the same purpose as the encapsulation of the wire electrode. On the one hand, the constituents contribute to the weld volume, on the other hand the constituents form slag and protect the welded site from oxidation.

이와 관련하여, 본 발명에 따른 가스 교환 밸브의 밸브 본체는 예를 들어 크롬 니켈 강 또는 또한 다른 재료로 제조될 수 있고, 특히 바람직하게는 전술한 금속 보호 가스 용접이 용접 프로세스로서 사용되어서, 금속 보호 가스 용접시, 5 중량% 미만의 부식 방지 코팅의 철 함량이 달성되고, 바람직하게는 0.5 중량% ~ 4 중량%, 특히 3 중량% 미만이 달성된다.In this regard, the valve body of the gas exchange valve according to the invention can be made, for example, of chromium nickel steel or also other materials, particularly preferably the metal protective gas welding described above is used as a welding process, thereby protecting the metal. In gas welding, an iron content of the anti-corrosion coating of less than 5% by weight is achieved, preferably between 0.5% and 4% by weight, in particular less than 3% by weight.

하기에서, 본 발명은 개략적 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.In the following, the invention will be described in detail with reference to the schematic drawings.

도 1 은 종래 기술에서 공지된 대형 2 행정 디젤 기관의 출구 밸브이다.
도 2a 는 본 발명에 따른 가스 교환 밸브의 제 1 실시형태이다.
도 2b 는 2 개의 코팅 함몰부를 가지는 본 발명에 따른 가스 교환 밸브의 제 2 실시형태이다.
도 2c 는 도 2b 에 따른 다른 실시형태이다.
도 2d 는 서비스 보어와 코팅 밸브 시트를 가지는 도 2b 에 따른 다른 실시형태이다.
도 2e 는 고리상 코팅 함몰부를 가지는 본 발명에 따른 가스 교환 밸브의 실시형태이다.1 is an outlet valve of a large two-stroke diesel engine known in the prior art.
2A is a first embodiment of a gas exchange valve according to the present invention.
2B is a second embodiment of a gas exchange valve according to the invention having two coating depressions.
Fig. 2c is another embodiment according to Fig. 2b.
Fig. 2d is another embodiment according to Fig. 2b with a service bore and a coated valve seat.
Figure 2e is an embodiment of a gas exchange valve according to the invention having an annular coating depression.

종래 기술에 공지된 도 1 에 따른 대형 2 행정 디젤 기관의 출구 밸브는 도입부에서 이미 상세히 검토되었고 이 이유로 여기에서 추가로 검토될 필요는 없다.The outlet valve of a large two-stroke diesel engine according to FIG. 1 known from the prior art has already been reviewed in detail at the introduction and for this reason need not be examined further here.

도 2a 는 본 발명에 따른 가스 교환 밸브의 단순화시킨 제 1 실시형태를 나타내고 이 가스 교환 밸브는 하기에서 전체적으로 도면부호 1 을 사용해 나타낼 것이다.Fig. 2a shows a first simplified embodiment of a gas exchange valve according to the invention and this gas exchange valve will be indicated by reference numeral 1 in its entirety below.

도 2a 의 왕복동 피스톤 내연 기관을 위한 본 발명에 따른 가스 교환 밸브 (1) 의 특정 실시형태는 이 실시예에서 종방향 소기식 대형 2 행정 디젤 기관을 위한 출구 밸브이다. 가스 교환 밸브 (1) 는 액시얼 밸브 샤프트 축선 (A) 을 따라 연장되는 밸브 샤프트 (2) 뿐만 아니라 밸브 샤프트 (2) 에 인접한 밸브 디스크 (3) 를 가지는 밸브 본체를 포함하고, 밸브 디스크는 축선방향으로 밸브 샤프트 (2) 로부터 멀어지도록 연장되고 밸브 샤프트 (A) 에 대해 반경방향 바깥쪽으로 방사상으로 확장되게 연장된다. 이와 관련하여, 밸브 샤프트 축선 (A) 에 대해 실질적으로 직교하게 형성된 밸브 디스크 (3) 의 기저면 (31) 과 밸브 샤프트 (2) 사이의 밸브 디스크 (3) 에 밸브 메이팅면 (32) 이 형성되고, 본 기술분야의 당업자는 이 밸브 메이팅면을 종종 또한 간단히 밸브 디스크 바닥측이라고 칭한다. 본 발명에 따르면, 제 1 코팅 함몰부 (41) 형태의 리세스 (4) 가 밸브 디스크 (3) 의 기저면 (31) 에 제공되고, 이 코팅 함몰부에 제 1 부식 방지층 (51) 형태의 부식 방지 코팅 (5) 이 제공된다. 이와 관련하여, 코팅 함몰부 (41) 는 부식 방지층 (51) 을 적용하기 전에 공지된 방법에 의해 기계가공될 수 있다. 제 1 부식 방지층 (51) 의 외부 경계선은 본 실시예의 경우 밸브 샤프트 축선 (A) 을 중심으로 외부 경계 반경 (R1) 을 가지는 원형으로 구성된다.A specific embodiment of the gas exchange valve 1 according to the invention for the reciprocating piston internal combustion engine of FIG. 2A is in this embodiment an outlet valve for a longitudinal scavenging large two-stroke diesel engine. The gas exchange valve (1) comprises a valve body having a valve shaft (2) extending along the axial valve shaft axis (A) as well as a valve disk (3) adjacent to the valve shaft (2), the valve disk being axial It extends in a direction away from the valve shaft 2 and extends radially outwardly with respect to the valve shaft A. In this regard, a valve mating surface 32 is formed on the valve disk 3 between the valve shaft 2 and the base surface 31 of the valve disk 3 formed substantially orthogonal to the valve shaft axis A, As such, those skilled in the art often refer to this valve mating surface simply as well as the bottom side of the valve disc. According to the present invention, a recess 4 in the form of a first coating depression 41 is provided in the base surface 31 of the valve disk 3, and in this coating depression, corrosion in the form of a first corrosion protection layer 51 An anti-coating (5) is provided. In this regard, the coating depression 41 can be machined by a known method prior to applying the corrosion protection layer 51. The outer boundary line of the first corrosion protection layer 51 is configured in a circular shape having an outer boundary radius R1 around the valve shaft axis A in the case of this embodiment.

부식 방지층 (51) 은 이 실시예에서 용착 용접에 의해, 바람직하게는 보다 상세히 이미 위에서 다른 변형예로 설명한 것과 같은 금속 보호 가스 용접에 의해 적용되었다.The corrosion protection layer 51 has been applied in this embodiment by welding welding, preferably by means of metal protective gas welding as already described in other variations above in more detail.

도 2b 를 참조하면, 2 개의 코팅 함몰부 (41, 42) 를 가지는 본 발명에 따른 가스 교환 밸브 (1) 의 제 2 실시형태가 개략적으로 도시되고 이것은 특히 실제로 크게 중요하다. 도 2b 의 실시형태는 도 2a 의 실시형태와 상이한데, 특히 이 실시예에서 부식 방지 코팅 (5) 이 적어도 제 2 부식 방지층 (52) 을 포함하고, 부식 방지층 (52) 은 제 2 코팅 함몰부 (42) 에 제공되고, 제 1 부식 방지층 (51) 은 밸브 샤프트 (2) 와 제 2 부식 방지층 (52) 사이의 그리고 기저면 (31) 에서 보았을 때 제 2 부식 방지층 (52) 바로 아래의 영역에 증착된다.Referring to Fig. 2b, a second embodiment of a gas exchange valve 1 according to the invention having two coating depressions 41, 42 is shown schematically, which is of great importance in particular in practice. The embodiment of Fig. 2b is different from the embodiment of Fig. 2a, in particular in this embodiment the anti-corrosion coating 5 comprises at least a second anti-corrosion layer 52, and the anti-corrosion layer 52 is a second coating depression. 42, and the first corrosion protection layer 51 is in the area between the valve shaft 2 and the second corrosion protection layer 52 and immediately below the second corrosion protection layer 52 when viewed from the base surface 31. Deposited.

이와 관련하여 제 2 부식 방지층 (52) 의 외부 경계선은 밸브 샤프트 (A) 를 중심으로 외부 경계 반경 (R2) 을 갖도록 원형으로 형성되고, 외부 경계 반경 (R2) 은 기저면 (31) 의 반경보다 작다.In this regard, the outer boundary line of the second corrosion protection layer 52 is formed in a circular shape to have an outer boundary radius R2 about the valve shaft A, and the outer boundary radius R2 is smaller than the radius of the base surface 31 .

그러나, 이와 관련하여, 또한 도 2c 에 개략적으로 도시된 바와 같이 외부 경계 반경 (R2) 은 기저면 (31) 의 반경과 실질적으로 동일할 수 있다. 이것은, 도 2c 의 실시형태의 경우, 제 2 코팅 함몰부 (42) 가 제 1 부식 방지층 (51) 의 면 및 제 1 부식 방지층 (51) 에 의해 덮이지 않은 기저면 (31) 의 나머지 면과 실제로 동일하다.However, in this regard, the outer boundary radius R2 may be substantially equal to the radius of the base surface 31 as also schematically shown in FIG. 2C. This is, in the case of the embodiment of Fig. 2c, the second coating depression 42 is actually the surface of the first corrosion protection layer 51 and the rest of the base surface 31 not covered by the first corrosion protection layer 51 same.

이와 관련하여, 개략적으로 도 2d 에 도시된 대로, 실제로 자체 공지된 방식으로 기저면 (31) 에 서비스 보어 (6) 가 종종 제공되고, 서비스 보어는 바람직하게는 내부 스레드를 포함하여서, 장착 및 정비 작업을 위해, 핸들링 공구가 서비스 보어 (6) 에 나사결합될 수 있다.In this connection, as schematically shown in Fig. 2d, in practice a service bore 6 is often provided in the base surface 31 in a manner known per se, the service bore preferably comprising an internal thread, so that the installation and maintenance work For this purpose, a handling tool can be screwed into the service bore (6).

끝으로, 도 2e 는 고리상 코팅 함몰부 (41) 를 가지는 본 발명에 따른 가스 교환 밸브 (1) 의 다른 특정 실시형태를 나타낸다. 이것은, 밸브 샤프트 축선 (A) 을 중심으로 내부 경계 반경 (R12) 및 외부 경계 반경 (R1) 을 가지는 제 1 부식 방지층 (51) 이 예컨대 원형으로 배열되는 것을 의미한다.Finally, FIG. 2e shows another specific embodiment of a gas exchange valve 1 according to the invention having an annular coating depression 41. This means that the first corrosion protection layer 51 having an inner boundary radius R12 and an outer boundary radius R1 around the valve shaft axis A is arranged in a circular shape, for example.

부식 부하가 고리상 부식 방지층 (51) 의 영역 내에서 특히 강하게 발생하고 고리상 부식 방지층 (51) 의 외측에서 덜 강하여 거기에서 부식 방지층이 생략될 수 있을 때 도 2e 에 따른 실시형태가 또한 특히 유리하게 사용될 수 있다.The embodiment according to FIG. 2e is also particularly advantageous when the corrosion load occurs particularly strong in the region of the annular corrosion protection layer 51 and is less strong outside the annular corrosion protection layer 51 so that the corrosion protection layer can be omitted there. Can be used.

물론, 본원과 관련하여 설명된 본 발명의 특정 실시형태는 단지 예로서 이해되어야 할 것이고 본 발명은 물론 또한 전술한 실시형태의 모든 알맞은 조합뿐만 아니라 본 기술분야의 당업자에게 자명한 청구되는 보호 범위에 대한 본 발명의 임의의 추가 개선예를 포함하는 것으로 이해된다. Of course, the specific embodiments of the invention described in connection with the present application are to be understood by way of example only, and the invention, as well as all suitable combinations of the above-described embodiments, as well as to the scope of the claimed protections apparent to those skilled in the art. It is understood to include any further refinements of the invention for.

따라서, 본 발명에 따르면 요구에 따른 높은 내부식층의 적용이 열의 많이 감소된 도입을 처음으로 이용하는 내연 기관의 가스 교환 밸브에 대해 제안된다. 예를 들어, 강한 부식을 가지는 영역에서 부식층은 바람직하게는 대응하게 더 큰 층 두께를 갖도록 그리고 낮은 부식 영역에서는 대응하게 작은 층 두께를 갖도록 밸브 디스크의 기저면에서 이전에 제공된 코팅 함몰부에 적용될 수 있다. 이 점에서, 부식 부하에 따라, 예컨대 미리 규정된 거리만큼 이격된, 예를 들어, 밸브 샤프트의 기저면으로부터 직경의 3/4 초과량만큼 변위된 외부 영역은 또한 도금 (plating) 없이 구성될 수 있고, 이것은 또한 용착 용접된 부식 방지층 없이 구성될 수 있다는 것을 의미한다. 본 발명에 따라 수행된 도금 기하학적 구조 (platinggeometries) 는 변형을 최소로 또는 심지어 완전히 감소시켜서, 종래 기술에 공지된 바와 같은, 기저면에서 구성요소 변형을 보상하기 위한 복수의 기계가공 여유층의 용착 용접이 더 이상 요구되지 않는다. 이것은 크게 감소된 그리고/또는 마찬가지로 실질적으로 더 이상 존재하지 않는 변형을 통하여 용접 비드를 준비할 때 도금의 최종 기계가공이 매우 종종 생략될 수 있음을 의미하고, 이것은 본 발명에 따른 코팅 함몰부가 용접 프로세스 전에 밸브 디스크 베이스로 기계가공되고 용착 용접부의 두께가 코팅 함몰부의 깊이에 대응한다는 것을 의미한다.Accordingly, according to the present invention, the application of a high corrosion resistant layer on demand is proposed for the gas exchange valve of an internal combustion engine that first uses a much reduced introduction of heat. For example, in areas with strong corrosion the corrosion layer can be applied to a previously provided coating depression at the base surface of the valve disc, preferably so as to have a correspondingly larger layer thickness and in low corrosion areas a correspondingly small layer thickness. . In this respect, depending on the corrosive load, an outer region spaced, for example by a predefined distance, displaced, for example by more than 3/4 of its diameter from the base surface of the valve shaft, can also be constructed without plating This means that it can also be constructed without a weld-welded corrosion protection layer. The plating geometries carried out according to the invention minimize or even completely reduce the deformation, so that the weld welding of a plurality of machining margins to compensate for component deformation at the base surface, as known in the prior art, is possible. No more required. This means that the final machining of the plating can very often be omitted when preparing the weld bead through deformation that is greatly reduced and/or likewise substantially no longer present, which means that the coating depression according to the invention can be used in the welding process. It was previously machined to the valve disc base and means that the thickness of the weld weld corresponds to the depth of the coating depression.

Claims (15)

왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브로서,
상기 가스 교환 밸브는 액시얼 밸브 샤프트 축선 (A) 을 따라 연장되는 밸브 샤프트 (2) 뿐만 아니라 상기 밸브 샤프트 (2) 에 인접한 밸브 디스크 (3) 를 가지는 밸브 본체를 포함하고,
상기 밸브 디스크 (3) 는 축선 방향으로 상기 밸브 샤프트 (2) 로부터 멀어지도록 연장되고 상기 밸브 샤프트 축선 (A) 에 대해 방사상으로 바깥쪽으로 확장되도록 연장되고,
상기 밸브 샤프트 축선 (A) 에 대해 실질적으로 직교하게 형성된 상기 밸브 디스크 (3) 의 기저면 (31) 과 상기 밸브 샤프트 (2) 사이의 상기 밸브 디스크 (3) 에 밸브 메이팅면 (32) 이 형성되고,
상기 밸브 디스크 (3) 의 상기 기저면 (31) 에 제 1 코팅 함몰부 (41) 형태의 리세스 (4) 가 제공되고, 상기 제 1 코팅 함몰부에 제 1 부식 방지층 (51) 형태의 부식 방지 코팅 (5) 이 제공되고,
상기 부식 방지 코팅 (5) 은 적어도 제 2 부식 방지층 (52) 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.As a gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine,
The gas exchange valve comprises a valve body having a valve shaft 2 extending along an axial valve shaft axis A as well as a valve disk 3 adjacent to the valve shaft 2,
The valve disc (3) extends in an axial direction away from the valve shaft (2) and extends radially outwardly with respect to the valve shaft axis (A),
A valve mating surface 32 is formed on the valve disk 3 between the valve shaft 2 and the base surface 31 of the valve disk 3 formed substantially orthogonal to the valve shaft axis A, ,
A recess 4 in the form of a first coating depression 41 is provided on the base surface 31 of the valve disk 3, and corrosion protection in the form of a first corrosion protection layer 51 in the first coating depression A coating (5) is provided,
The gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine, characterized in that the anticorrosion coating (5) comprises at least a second anticorrosion layer (52). 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부식 방지층 (51) 의 외부 경계선은 상기 밸브 샤프트 축선 (A) 을 중심으로 외부 경계 반경 (R1) 을 가지는 원형으로 구성되는, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
A gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine, wherein the outer boundary line of the first corrosion protection layer (51) is configured in a circular shape having an outer boundary radius (R1) around the valve shaft axis (A). 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부식 방지층 (51) 은 상기 밸브 샤프트 축선 (A) 을 중심으로 원형으로 구성되고 내부 경계 반경 (R12) 을 가지는, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
The first corrosion protection layer (51) is configured in a circular shape around the valve shaft axis (A) and has an inner boundary radius (R12), a gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 부식 방지층 (52) 은 제 2 코팅 함몰부 (42) 에 제공되는, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
The second corrosion protection layer (52) is provided in the second coating depression (42), a gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부식 방지층 (51) 은 상기 밸브 샤프트 (2) 와 상기 제 2 부식 방지층 (52) 사이의 영역에 제공되는, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
The first corrosion protection layer (51) is provided in the region between the valve shaft (2) and the second corrosion protection layer (52), a gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 부식 방지층 (52) 의 외부 경계선은 상기 밸브 샤프트 축선 (A) 을 중심으로 원형으로 구성되고 외부 경계 반경 (R2) 을 가지는, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
The gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine, wherein the outer boundary line of the second corrosion protection layer 52 is configured circularly around the valve shaft axis A and has an outer boundary radius R2. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부식 방지층 (51) 및/또는 상기 제 2 부식 방지층 (52) 은 상기 밸브 디스크 (3) 에 제공된 서비스 보어 (6; service bore) 주위에 제공되는, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
A gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine, wherein the first corrosion protection layer (51) and/or the second corrosion protection layer (52) are provided around a service bore (6) provided in the valve disk (3). 제 1 항에 있어서,
상기 부식 방지 코팅 (5) 은 니켈계 부식 방지 코팅인, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
The anti-corrosion coating (5) is a nickel-based anti-corrosion coating, gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine. 제 1 항에 있어서,
상기 부식 방지 코팅 (5) 은 적어도 니켈 및 크롬을 포함하는 니켈계 합금으로 형성되고, 크롬 함량은 10 중량% ~ 60 중량% 크롬, 또는 15 중량% ~ 50 중량% 크롬, 또는 20 중량% ~ 45 중량% 크롬인, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
The anti-corrosion coating (5) is formed of a nickel-based alloy containing at least nickel and chromium, and the chromium content is 10% to 60% by weight chromium, or 15% to 50% chromium by weight, or 20% to 45% by weight Gas exchange valves for reciprocating piston internal combustion engines, which are weight percent chromium. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 부식 방지층 (51) 은 상기 제 2 부식 방지층 (52) 과 동일한 재료로 만들어지는, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
The first corrosion protection layer (51) is made of the same material as the second corrosion protection layer (52), a gas exchange valve for a reciprocating piston internal combustion engine. 제 1 항에 있어서,
상기 가스 교환 밸브의 상기 밸브 본체는 크롬 니켈 강으로 제조되고 그리고/또는 상기 부식 방지 코팅 (5) 의 철 함량은 5 중량% 미만, 또는 0.5 중량% ~ 4 중량%, 또는 3 중량% 미만인, 왕복동 피스톤 내연 기관용 가스 교환 밸브.The method of claim 1,
The valve body of the gas exchange valve is made of chromium nickel steel and/or the iron content of the anti-corrosion coating 5 is less than 5% by weight, or 0.5% to 4% by weight, or less than 3% by weight, reciprocating Gas exchange valve for internal combustion piston engines. 제 1 항 내지 제 3 항 및 제 5 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 가스 교환 밸브 (1) 의 제조 방법으로서,
상기 방법에서 밸브 본체가 제공되고, 제 1 코팅 함몰부 (41) 및/또는 제 2 코팅 함몰부 (42) 형태의 리세스 (4) 가 상기 가스 교환 밸브 (1) 의 상기 밸브 본체의 밸브 디스크 (3) 의 기저면 (31) 에 제공되고, 제 1 부식 방지층 (51) 및/또는 제 2 부식 방지층 (52) 형태의 부식 방지 코팅 (5) 이 상기 제 1 코팅 함몰부 (41) 및/또는 상기 제 2 코팅 함몰부 (42) 에 제공되는, 가스 교환 밸브의 제조 방법.A method for manufacturing a gas exchange valve (1) according to any one of claims 1 to 3 and 5 to 12, comprising:
In the method, a valve body is provided, and a recess (4) in the form of a first coating depression (41) and/or a second coating depression (42) is a valve disk of the valve body of the gas exchange valve (1). (3) A corrosion-resistant coating (5) provided on the base surface (31) of, in the form of a first corrosion-resistant layer (51) and/or a second corrosion-resistant layer (52), is provided with the first coating depression (41) and/or A method of manufacturing a gas exchange valve provided in the second coating depression (42). 제 13 항에 있어서,
상기 제 1 부식 방지층 (51) 및/또는 상기 제 2 부식 방지층 (52) 은 용착 용접 (deposition welding) 에 의해, 또는 금속 보호 가스 용접에 의해 도포되는, 가스 교환 밸브의 제조 방법.The method of claim 13,
The method of manufacturing a gas exchange valve, wherein the first anti-corrosion layer (51) and/or the second anti-corrosion layer (52) are applied by deposition welding or by metal protective gas welding. 제 13 항에 있어서,
상기 부식 방지 코팅 (5) 은 적어도 니켈과 크롬을 포함하는 니켈계 합금으로 형성되고, 크롬 함량은 10 중량% ~ 60 중량% 크롬, 또는 15 중량% ~ 50 중량%, 또는 20 중량% ~ 45 중량% 크롬에서 선택되고, 상기 가스 교환 밸브 (1) 의 상기 밸브 본체는 크롬 니켈 강으로 제조되고, 금속 보호 가스 용접은, 금속 보호 용접시, 5 중량% 미만, 또는 0.5 중량% ~ 4 중량%, 또는 3 중량% 미만의 상기 부식 방지 코팅 (5) 의 철 함량이 달성되도록 용접 프로세스로서 사용되는, 가스 교환 밸브의 제조 방법.The method of claim 13,
The anti-corrosion coating (5) is formed of a nickel-based alloy containing at least nickel and chromium, and the chromium content is 10 wt% to 60 wt% chromium, or 15 wt% to 50 wt%, or 20 wt% to 45 wt% % Chromium, and the valve body of the gas exchange valve 1 is made of chromium nickel steel, and the metal protection gas welding is less than 5% by weight, or 0.5% by weight to 4% by weight, when metal protection welding, Or used as a welding process such that an iron content of the anti-corrosion coating (5) of less than 3% by weight is achieved.
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