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DE102016122514B4 - Fire-sealed internally cooled valve and valve manufactured thereby - Google Patents

Fire-sealed internally cooled valve and valve manufactured thereby Download PDF

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DE102016122514B4
DE102016122514B4 DE102016122514.2A DE102016122514A DE102016122514B4 DE 102016122514 B4 DE102016122514 B4 DE 102016122514B4 DE 102016122514 A DE102016122514 A DE 102016122514A DE 102016122514 B4 DE102016122514 B4 DE 102016122514B4
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Antonius Wolking
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Federal Mogul Valvetrain GmbH
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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines innengekühlten Ventils (2), umfassend Einsetzen eines Ventilhalbzeugs (16) in ein Gesenk (28, 30),wobei das Ventilhalbzeug (16) einen Ventilschaft (18) und einen Ventilkopf (20) umfasst, wobei das Ventilhalbzeug (16) eine Ausnehmung (22) umfasst, die sich von dem Ventilschaft (18) durch den Ventilkopf (20) erstreckt und sich zum Ventilkopf (20) hin öffnet, undwobei eine ringförmige Dichtflächenpanzerung (46) auf einer Ventiltellerrückseite angeordnet ist, undwobei ein Kühlmittel (32) in die Ausnehmung (22) des Ventilhalbzeugs (16) eingebracht ist,Einsetzen eines Ventilbodens (24) in das Gesenk, undFeuerverschweißen des Ventilbodens (24) und der Dichtflächenpanzerung (46) mit dem Ventilhalbzeug (16) in dem Gesenk (28, 30) unter hohem Druck zu einem Ventil (2) in einem Arbeitsgang.A method for producing an internally cooled valve (2), comprising inserting a valve semi-finished product (16) in a die (28, 30), wherein the valve semi-finished product (16) comprises a valve stem (18) and a valve head (20), wherein the valve semi-finished product (16 ) includes a recess (22) extending from the valve stem (18) through the valve head (20) and opening toward the valve head (20), and wherein an annular sealing face armor (46) is disposed on a valve head backside and wherein 32) is inserted into the recess (22) of the valve semi-finished product (16), inserting a valve bottom (24) into the die, andfiring the valve bottom (24) and the sealing surface armor (46) to the valve blank (16) in the die (28, 30) under high pressure to a valve (2) in one operation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines innengekühlten Ventils sowie ein dadurch hergestelltes Ventil. Aus der JP S62-104 645 A ist bekannt, den Ventilboden mit dem Ventilhalbzeug in einem Gesenk unter hohem Druck zu einem Ventil zu verbinden. Außerdem ist es aus der JP H50-285 676 A bekannt, eine Panzerung an einem Ventilsitz mittels eines Gesenks unter hohem Druck (Feuerverschweißen) anzubringen.The present invention relates to a method for producing an internally cooled valve and a valve produced thereby. From the JP S62-104 645 A It is known to connect the valve bottom with the semi-finished valve in a die under high pressure to a valve. Besides, it is from the JP H50-285 676 A known to attach an armor to a valve seat by means of a die under high pressure (fire welding).

Bisher wurden Ventile und insbesondere innengekühlte Ventile durch verschiedene Verfahren, insbesondere spanend, hergestellt. Bei einer spanenden Fertigung fallen jedoch immer große Mengen an Spänen an, die nicht ohne weiteres wiederverwendet werden können. Jedes Teil Metall, das zerspant wird, muss jedoch bei der Beschaffung der Halbzeuge bezahlt werden.Heretofore, valves and in particular internally cooled valves have been produced by various methods, in particular by machining. In a machining production, however, always generate large amounts of chips, which can not be readily reused. However, every part of metal that is machined must be paid for in the procurement of the semi-finished products.

Eine weiteres Problem bei der Herstellung von innengekühlten Ventilen ist das Herstellen und Verschließen des Hohlraumes, was insbesondere bei Schweißverbindungen zu einer großen thermischen und mechanischen Belastung führt, was zu einem Versagen der Struktur unter Betriebsbedingungen beitragen kann. Es ist daher wünschenswert, ein Herstellungsverfahren und ein Ventil zur Verfügung zu stellen, das möglichst wenige innere Spannungen aufweist, die bei thermischem Fügen wie beispielsweise einem Schweißen immer entstehen.Another problem in the manufacture of internally cooled valves is the production and closure of the cavity, which leads to a large thermal and mechanical stress, in particular in welded joints, which can contribute to a failure of the structure under operating conditions. It is therefore desirable to provide a manufacturing method and a valve which has as few internal stresses as possible which always arise during thermal joining, such as welding.

Es ist daher die Aufgabe, ein Herstellungsverfahren zur Verfügung zu haben, das es gestattet, die Menge an zerspantem Material zu verringern.It is therefore an object to have a manufacturing method available that allows to reduce the amount of machined material.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines innengekühlten Ventils nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sin in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for producing an internally cooled valve according to claim 1. Advantageous embodiments are given in the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Herstellen eines innengekühlten Ventils, umfassend Einsetzen eines Ventilhalbzeugs in ein Gesenk bzw. eine Schmiedeform. Das Ventilhalbzeug umfasst einen Ventilschaft und einen Ventilkopf. Das Ventilhalbzeug umfasst eine Ausnehmung, die sich von dem Ventilschaft durch den Ventilkopf erstreckt und sich zum Ventilkopf hin öffnet. Der Ventilschaft ist damit zumindest teilweise hohl ausgeführt. Danach wird ein Ventilboden in das Gesenk eingelegt. Der Ventilboden kann dabei die gesamte Ventiltellerfläche abdecken oder auch nur die Öffnung bedecken. Schließlich wird der Ventilboden und des Ventilhalbzeugs in dem Gesenk unter hohem Druck zu einem Ventilrohling feuerverschweißt. Bei dem Feuerverschweißen in dem Gesenk wird der zu dem Ventilteller offene Teil der Ausnehmung verschlossen, nicht jedoch der Hohlraum selbst zusammengedrückt. Das Material befindet sich während des Feuerverschweißens in einem erhitzten Zustand, ist jedoch nicht flüssig, sondern nur plastisch verformbar. Durch den hohen Druck in dem Gesenk bzw. der Schmiedeform wird eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Ventilboden und dem Ventilteller erreicht. Eine zusätzliche Ausführungsform des Verfahrens umfasst weiter ein Feuerverschweißen eines Ringes bzw. einer Dichtflächenpanzerung im Bereich einer Ventildichtfläche. Dieser Schritt des Feuerverschweißens kann anschließend oder zusammen mit dem Feuerverschweißen des Ventildeckels erfolgen, um eine Ventildichtfläche mit einer höheren Festigkeit zu erzielen. Das Verfahren umfasst weiter ein Feuerverschweißen eines Ringes bzw. einer Dichtflächenpanzerung im Bereich einer Ventildichtfläche, wobei dieser Schritt des Feuerverschweißens zusammen mit dem Feuerverschweißen des Ventildeckels erfolgt.The present invention thus relates to a method for producing an internally cooled valve, comprising inserting a valve semi-finished product in a die or a forging. The semi-finished valve comprises a valve stem and a valve head. The valve blank comprises a recess extending from the valve stem through the valve head and opening toward the valve head. The valve stem is thus at least partially hollow. Thereafter, a valve bottom is inserted into the die. The bottom of the valve can cover the entire valve disc surface or cover only the opening. Finally, the valve bottom and the semi-finished valve in the die is fire-welded under high pressure to a valve blank. In the case of the fire welding in the die, the part of the recess which is open to the valve disk is closed, but the cavity itself is not compressed. The material is in a heated state during the fire welding, but is not liquid, but only plastically deformable. Due to the high pressure in the die or the forging a permanent connection between the valve bottom and the valve plate is achieved. An additional embodiment of the method further comprises a fire welding of a ring or a sealing surface armor in the region of a valve sealing surface. This step of fire welding can be done subsequently or in conjunction with the heat sealing of the valve cover to achieve a valve sealing surface with a higher strength. The method further includes fire welding a ring or a sealing surface armor in the region of a valve sealing surface, wherein this step of fire welding takes place together with the fire welding of the valve cover.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens umfasst weiter ein Schmieden oder Formen eines rohr- oder becherförmigen Vorformlings mit zwei verschiedenen Nennweiten zu einem Ventilhalbzeug, das im Wesentlichen eine Außenkontur eines fertigen Ventilrohlings aufweist. Das Schmieden oder Formen kann ein Tiefziehen oder ein Fließpressen umfassen, um einen Ventilschaft zu erzeugen, der zumindest teilweise hohl ist.A further embodiment of the method further comprises forging or forming a tubular or cup-shaped preform having two different nominal diameters to form a semi-finished valve product which has substantially an outer contour of a finished valve blank. Forging or molding may include deep drawing or extrusion to produce a valve stem that is at least partially hollow.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens umfasst ebenfalls ein Schmieden oder Formen eines Rings oder Rohrstücks zu einem Vorformling mit zwei verschiedenen Nennweiten oder ein Formen eines Metallstücks zu einem becherförmigen Vorformling mit zwei verschiedenen Nennweiten. Diese vorbereitenden Schritte können ebenfalls ein Tiefziehen oder ein Fließpressen von Metallstücken umfassen, wobei bei diesem Verfahren nahezu kein Materialverlust auftritt.Another embodiment of the method also includes forging or forming a ring or tube into a preform having two different sizes or forming a piece of metal into a cup-shaped preform having two different sizes. These preparatory steps may also include deep drawing or extruding metal pieces, with virtually no loss of material in this process.

Bei einer zusätzlichen Ausführung des Verfahrens umfasst dieses weiter ein Einbringen eines Kühlmittels in die Ausnehmung des Ventilhalbzeugs oder des Ventilrohlings. Damit kann das Ventilhalbzeug bereits vor dem Feuerverschweißen des Ventildeckels bzw. Ventilbodens mit dem Kühlmittel gefüllt werden, sodass eine weitere Bearbeitung zum Füllen des Ventils mit einem Kühlmittel entfallen kann. Dies ist möglich, wenn insbesondere niedrige Schmiedetemperaturen von unterhalb von 890° Celsius verwendet werden. Es ist ebenfalls möglich, das Feuerschweißen bei einem Ventilhalbzeug durchzuführen, bei dem lediglich der Ventilteller auf eine Schmiedetemperatur erwärmt wurde, während der Ventilschaft in der Schmiedeform so weit abgekühlt wird, dass das Natrium-Kühlmittel noch nicht seine Siedetemperatur erreicht.In an additional embodiment of the method, this further comprises introducing a coolant into the recess of the valve semi-finished product or the valve blank. Thus, the semi-finished valve can be filled with the coolant before the heat-sealing of the valve cover or valve base, so that further processing for filling the valve with a coolant can be omitted. This is possible when in particular low forging temperatures of below 890 ° Celsius are used. It is also possible to perform the fire welding in a semi-finished valve in which only the valve plate has been heated to a forging temperature, while the valve stem is cooled in the forging so far that the sodium coolant is not yet reached its boiling temperature.

Bei einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird der Schaft des Ventilhalbzeugs in der Schmiedeform gekühlt oder es wird nur der Ventilteller auf die Schmiedetemperatur erhitzt, um zu verhindern, dass ein in den Hohlraum eingefülltes Kühlmittel anfängt zu sieden. Dadurch können Prozessschritte und vor allem Schwachstellen in dem späteren Ventil vermieden werden. So kann ohne größere technische Probleme ein Ventil hergestellt werden, das weniger Fügestellen aufweist als herkömmliche innengekühlte Ventile, und es ermöglicht zudem, ein größeres Kühlmittelvolumen in dem Ventilteller bereitzustellen. In a preferred embodiment of the present invention, the stem of the valve blank is cooled in the forging mold or only the valve disc is heated to the forging temperature to prevent a coolant filled into the cavity from starting to boil. As a result, process steps and, above all, weak points in the later valve can be avoided. Thus, without major technical problems, a valve can be produced which has fewer joints than conventional internally cooled valves, and also makes it possible to provide a larger volume of coolant in the valve head.

Eine andere Ausführungsform des Verfahrens umfasst ebenfalls ein Einbringen eines Kühlmittels in die Ausnehmung des Ventilrohlings durch eine Öffnung in dem Ventilschaft des Ventilrohlings sowie ein Verschließen der Öffnung an einem Ventilende. Diese Schritte entsprechen den Schritten der herkömmlichen Ventilherstellung.Another embodiment of the method also includes introducing a coolant into the recess of the valve blank through an opening in the valve stem of the valve blank and closing the opening at a valve end. These steps correspond to the steps of conventional valve manufacturing.

Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen eines innengekühlten Ventils umfasst das Verschließen der Öffnung an dem Ventilende ein Anschweißen eines Ventilendstücks an das Ventilende des Ventilschafts bzw. das Ventilschaftende. Diese Ausführung ist auf eine Ausführung gerichtet, bei der der Ventilschaft des Ventilhalbzeugs eine durchgehende Öffnung in Axialrichtung umfasst, d.h. ein Rohr bildet. Das rohrförmige Ventilhalbzeug wird dann auf der Ventiltellerseite durch den Ventildeckel verschlossen und an dem Ventilschaftende durch das Ventilendstück verschlossen. Das Ventilendstück kann bereits mit Strukturen versehen sein, die es ermöglichen, Kegelstücke an dem Ventilendstück zu befestigen.In another embodiment of the method of manufacturing an internally cooled valve, closing the opening at the valve end includes welding a valve end to the valve end of the valve stem. This embodiment is directed to an embodiment in which the valve stem of the valve blank comprises a continuous opening in the axial direction, i. forming a tube. The tubular valve semi-finished product is then closed on the valve disk side by the valve cover and closed at the valve stem end by the valve end. The valve end may already be provided with structures that allow to secure conical pieces to the valve end.

Eine zusätzliche Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen eines innengekühlten Ventils umfasst weiter ein Einbringen einer Struktur am Ventilende, um das Ventil mit Kegelstücken in Eingriff bringen zu können. Die Struktur wird üblicherweise in Form von 2 bis 4 umlaufenden Rillen an dem Ventilschaft angebracht.An additional embodiment of the method of manufacturing an internally cooled valve further includes introducing a structure at the valve end to engage the valve with beveled pieces. The structure is usually mounted in the form of 2 to 4 circumferential grooves on the valve stem.

Eine andere Ausführungsform des Verfahrens umfasst weiter ein Härten und/oder Beschichten einer Ventildichtfläche. Es ist möglich, ebenfalls die Struktur am Ventilende zu härten oder mit einer Beschichtung zu versehen.Another embodiment of the method further comprises hardening and / or coating a valve sealing surface. It is also possible to harden or coat the structure at the valve end.

Schließlich kann das Verfahren in einer weiteren Ausführungsform ein Endbearbeiten einer äußeren Ventiloberfläche umfassen. Das Endbearbeiten kann dabei auch spanende Bearbeitungen umfassen.Finally, in another embodiment, the method may include finishing an outer valve surface. Finishing can also include machining.

Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein innengekühltes Ventil bzw. Tellerventil bereitgestellt, das nach einem der vorstehenden Verfahren hergestellt wurde.According to another aspect of the present invention, there is provided an internally cooled poppet valve made by any of the above methods.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Figuren dargestellt, die nicht maßstabgerecht sind.

  • 1 bis 2 zeigen ein herkömmliches Rohr und ein Ventilhalbzeug, das bzw. die als Ausgangspunkt für das vorliegende Verfahren verwendet werden kann bzw. können.
  • 3 bis 6 zeigen eine herkömmliche Möglichkeit, aus einem rohrförmigen Ventilhalbzeug ein innengekühltes Ventil herzustellen.
  • 7 bis 9 zeigen eine erfindungsgemäße Möglichkeit, aus einem becherförmigen Ventilhalbzeug ein innengekühltes Ventil herzustellen.
  • 10 und 11 stellen jeweils eine Schnittansicht durch ein herkömmliches Ventilhalbzeug beim Feuerverschweißen und einen fertigen Ventilrohling dar.
In the following the invention is illustrated by means of schematic figures, which are not to scale.
  • 1 to 2 show a conventional tube and a valve blank that can be used as a starting point for the present method.
  • 3 to 6 show a conventional way to produce from a tubular valve semi-finished an internally cooled valve.
  • 7 to 9 show a possibility according to the invention to produce an internally cooled valve from a cup-shaped valve semi-finished product.
  • 10 and 11 each represent a sectional view through a conventional valve semi-finished in fire welding and a finished valve blank.

Im Folgenden werden sowohl in der Beschreibung als auch in den Zeichnungen gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Elemente und Komponenten Bezug zu nehmen.Hereinafter, the same or similar reference numbers will be used throughout the specification and the drawings to refer to the same or similar elements and components.

1 zeigt einen rohrförmigen herkömmlichen Vorformling, der als Ausgangspunkt zur Herstellung eines erfindungsgemäßen innengekühlten Ventils dienen kann. Der Vorformling ist als Rohrstück dargestellt, in dem sich ein Hohlraum bzw. eine Ausnehmung 44 befindet. Durch die gestrichelte Linie unten an dem Vorformling wird ebenfalls ein becherförmiger Vorformling dargestellt, der einen Boden aufweist, der später ein Ventilschaftende bilden wird. Damit kann die Figur als Ausgangspunkt für zwei verschiedene Verfahren zur Herstellung eines innengekühlten Tellerventils dienen. 1 shows a tubular conventional preform, which can serve as a starting point for the production of an internally cooled valve according to the invention. The preform is shown as a piece of pipe, in which a cavity or a recess 44 located. The dotted line at the bottom of the preform also shows a cup-shaped preform having a bottom which will later form a valve stem end. Thus, the figure can serve as a starting point for two different methods for producing an internally cooled poppet valve.

2 stellt ein herkömmliches Ventilhalbzeug in Form einer Reduzierung bzw. eines Rohres mit zwei verschiedenen Nenndurchmessern dar. Dies kann durch Aufweiten oder durch Schmieden oder Pressen aus dem rohr- oder becherförmigen Vorformling erzeugt werden. Wie auch in 1 ist auch in der 2 durch die gestrichelte Linie ein Boden angedeutet, der einen becherförmigen Vorformling bzw. ein Ventilhalbzeug darstellt. 2 represents a conventional valve blank in the form of a reduction or a pipe with two different nominal diameters. This can be generated by expansion or by forging or pressing of the tubular or cup-shaped preform. As well as in 1 is also in the 2 indicated by the dashed line a bottom, which is a cup-shaped preform or a valve semi-finished product.

In 3 ist das herkömmliche rohrförmige Ventilhalbzeug dargestellt, das den Hohlraum bzw. die Ausnehmung 22 umfasst, der bzw. die sich durch das gesamte Ventilhalbzeug von dem Ventilteller bzw. Ventilkopf 20 durch den Ventilschaft 18 bis zum Ventilschaftende 36 erstreckt. Am Ventilkopf ist der Ventilboden bzw. Ventildeckel 24 dargestellt. Der Ventildeckel und der Ventilkopf werden bis zu einer schmiedefähigen Temperatur erhitzt.In 3 the conventional tubular valve semi-finished product is shown, the cavity or the recess 22 includes, the or by the entire valve semi-finished product of the valve plate or valve head 20 through the valve stem 18 to the valve stem end 36 extends. At the valve head is the valve bottom or valve cover 24 shown. The valve cover and valve head are heated to a malleable temperature.

In 4 ist dargestellt, dass der Ventildeckel 24 mit dem Ventilkopf 30 zu einem herkömmlichen Ventilrohling 26 verbunden wurde, wobei der Hohlraum 22 am Ventilkopf 20 verschlossen ist. Der Ventilschaft 18 ist weiterhin hohl und der Hohlraum ist zum Ventilschaftende offen.In 4 is shown that the valve cover 24 with the valve head 30 to a conventional valve blank 26 was connected, the cavity 22 on the valve head 20 is closed. The valve stem 18 is still hollow and the cavity is open to the valve stem end.

5 stellt dar, wie ein Kühlmittel 32 durch die Öffnung 34 am Ventilschaftende 36 in dem Hohlraum 22 herkömmlich eingefüllt wird. 5 shows how a coolant 32 through the opening 34 at the valve stem end 36 in the cavity 22 is filled conventionally.

In 6 ist dargestellt, dass die Öffnung 34 am Ventilschaftende 36 durch ein Ventilschaftendstück 38 in herkömmlicher Weise verschlossen wurde. Das Ventilschaftendstück ist mit einer Struktur beispielsweise in Form von zwei Nuten versehen, damit das Ventil mit entsprechenden Kegelstücken in Eingriff gebracht werden kann.In 6 is shown that the opening 34 at the valve stem end 36 through a valve stem end piece 38 was sealed in a conventional manner. The valve stem end piece is provided with a structure, for example in the form of two grooves, so that the valve can be brought into engagement with corresponding conical pieces.

In 7 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dargestellt, wobei das Ventilhalbzeug becherförmig ist, wobei das Ventilschaftende 36 geschlossen ist. In das Ventil bzw. den Hohlraum 22 des Ventils wird ein Kühlmittel 32, wie beispielsweise Natrium, eingefüllt.In 7 an inventive method is shown, wherein the valve semi-finished product is cup-shaped, wherein the valve stem end 36 closed is. In the valve or the cavity 22 the valve becomes a coolant 32 , such as sodium, filled.

8 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung, wobei die ventiltellerseitige Öffnung des Hohlraums durch einen Ventiltellerboden 24 abgedeckt ist. Zusätzlich ist eine ringförmige Dichtflächen-panzerung 46 auf der Ventiltellerrückseite angeordnet. Im Gegensatz zu der Ausführung von 3 ist das Ventil bereits mit dem Kühlmittel gefüllt, bevor der Ventilboden 24 mit dem Ventilteller feuerverschweißt wird. 8th shows an inventive arrangement, wherein the valve head side opening of the cavity through a valve disc bottom 24 is covered. In addition, an annular sealing surface armor 46 arranged on the valve plate back. Unlike the execution of 3 the valve is already filled with the coolant before the valve bottom 24 is fire-welded to the valve plate.

9 zeigt ein erfindungsgemäßes fertiges innengekühltes Ventil, das bereits nach dem Feuerverschweißen des Ventilhalbzeugs mit dem Ventilboden 24 als innengekühltes Ventil vorliegt. Zusätzlich wurde ein Ring aus einem Material mit besonders hoher Festigkeit mit dem Ventilkopf im Bereich der Dichtfläche des Ventils ebenfalls durch Feuerverschweißen verbunden. Damit kann die Dichtfläche des Ventiltellers auf einfache Weise ebenfalls gepanzert ausgeführt werden. Sowohl der Ventildeckel 24 als auch die Panzerung 46 können in einem Arbeitsgang feuerverschweißt werden. Das innengekühlte Ventil ist ebenfalls mit Strukturen 40 versehen, um das Ventil mit entsprechenden Kegelstücken in Eingriff bringen zu können. 9 shows an inventive finished internally cooled valve, which already after the flame welding of the valve semi-finished product with the valve bottom 24 is present as an internally cooled valve. In addition, a ring made of a material having a particularly high strength was also connected to the valve head in the region of the sealing surface of the valve by means of fire welding. Thus, the sealing surface of the valve disk can also be carried out in a simple manner armored. Both the valve cover 24 as well as the armor 46 can be welded in one operation. The internally cooled valve is also with structures 40 provided in order to bring the valve with corresponding conical pieces in engagement can.

10 stellt eine Schnittansicht des Schritts des herkömmlichen Feuerverschweißens dar, wobei das Ventilhalbzeug 16 und der Ventildeckel 24 zwischen den Schmiedeformen 28 und 30 zusammengepresst werden. Sofern der Druck und die Temperatur der Schmiedeteile 16 und 24 hoch genug sind, kann eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Ventilhalbzeug 16 und dem Ventildeckel 24 erreicht werden. Das Schmieden bzw. das Feuerverschweißen kann hier viel schneller ausgeführt werden, als es bei einem konventionellen Schweißverfahren möglich wäre. Zusätzlich entstehen bei der Verbindung keine Unterschiede in Umfangsrichtung, wie es bei herkömmlichen Schweißverfahren auftritt, wenn sich der Ort (in Umfangsrichtung) bewegt, an dem die Schweißverbindung durch einen Lichtbogen oder Laser entsteht. 10 FIG. 12 illustrates a sectional view of the step of conventional fire welding wherein the valve blank 16 and the valve cover 24 between the blacksmith forms 28 and 30 be pressed together. Unless the pressure and temperature of the forgings 16 and 24 are high enough, a cohesive connection between the valve semi-finished 16 and the valve cover 24 be achieved. Forging or flame welding can be done much faster here than would be possible with a conventional welding process. In addition, in the connection, there are no differences in the circumferential direction, as occurs in conventional welding methods, when the location (in the circumferential direction) moves, at which the welded joint is formed by an arc or laser.

11 stellt eine perspektivische teilgeschnittene Ansicht auf einen herkömmlichen Ventilrohling 26 dar, bei dem der Ventildeckel 24 bereits mit dem Ventilteller 20 feuerverschweißt ist. Der Hohlraum 22 ist damit zum Ventilteller 22 hin geschlossen, ist jedoch noch durch eine Öffnung 23 am Ventilschaftende 36 offen. Der Ventilteller bzw. Ventilkopf 20 und der Ventilschaft 18 liegen bereits in einer endproduktnahen Form vor. 11 illustrates a partially cutaway perspective view of a conventional valve blank 26 in which the valve cover 24 already with the valve plate 20 is fire-welded. The cavity 22 is thus the valve plate 22 closed, but is still through an opening 23 at the valve stem end 36 open. The valve plate or valve head 20 and the valve stem 18 are already in a final product close form.

Claims (7)

Verfahren zum Herstellen eines innengekühlten Ventils (2), umfassend Einsetzen eines Ventilhalbzeugs (16) in ein Gesenk (28, 30), wobei das Ventilhalbzeug (16) einen Ventilschaft (18) und einen Ventilkopf (20) umfasst, wobei das Ventilhalbzeug (16) eine Ausnehmung (22) umfasst, die sich von dem Ventilschaft (18) durch den Ventilkopf (20) erstreckt und sich zum Ventilkopf (20) hin öffnet, und wobei eine ringförmige Dichtflächenpanzerung (46) auf einer Ventiltellerrückseite angeordnet ist, und wobei ein Kühlmittel (32) in die Ausnehmung (22) des Ventilhalbzeugs (16) eingebracht ist, Einsetzen eines Ventilbodens (24) in das Gesenk, und Feuerverschweißen des Ventilbodens (24) und der Dichtflächenpanzerung (46) mit dem Ventilhalbzeug (16) in dem Gesenk (28, 30) unter hohem Druck zu einem Ventil (2) in einem Arbeitsgang.Method for producing an internally cooled valve (2), comprising inserting a valve semi-finished product (16) into a die (28, 30), wherein the valve semi-finished product (16) comprises a valve stem (18) and a valve head (20), wherein the valve semi-finished product (16) comprises a recess (22) extending from the valve stem (18) through the valve head (20) and extending to the Valve head (20) opens, and wherein an annular sealing surface armor (46) is arranged on a valve disc rear side, and wherein a coolant (32) is introduced into the recess (22) of the valve semi-finished product (16), Inserting a valve bottom (24) in the die, and Fire welding the valve bottom (24) and the sealing surface armor (46) with the valve blank (16) in the die (28, 30) under high pressure to a valve (2) in one operation. Verfahren zum Herstellen eines innengekühlten Ventils nach Anspruch 1, umfassend Schmieden oder Formen eines rohr- oder becherförmigen Vorformlings (10, 12) mit zwei verschiedenen Nennweiten zu einem Ventilhalbzeug (16), das im Wesentlichen eine Außenkontur eines fertigen Ventils (2) aufweist.Method for producing an internally cooled valve after Claim 1 , comprising forging or forming a tubular or cup-shaped preform (10, 12) with two different nominal diameters to a valve semi-finished product (16) having substantially an outer contour of a finished valve (2). Verfahren zum Herstellen eines innengekühlten Ventils nach Anspruch 2, umfassend Schmieden oder Formen eines Rings oder Rohrstücks zu einem Vorformling mit zwei verschiedenen Nennweiten oder Formen eines Metallstücks zu einem rohrförmigen Vorformling (10) mit zwei verschiedenen Nennweiten. Method for producing an internally cooled valve after Claim 2 , comprising forging or forming a ring or pipe section into a preform having two different nominal diameters or shapes a metal piece into a tubular preform (10) having two different nominal diameters. Verfahren zum Herstellen eines innengekühlten Ventils gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend: Einbringen einer Struktur (40) am Ventilende, um mit Kegelstücken in Eingriff zu stehen.A method of manufacturing an internally cooled valve according to any one of the preceding claims, further comprising: Inserting a structure (40) at the valve end to engage with tapered pieces. Verfahren zum Herstellen eines innengekühlten Ventils gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend: Härten und/oder Beschichten einer Ventildichtfläche (42).A method of manufacturing an internally cooled valve according to any one of the preceding claims, further comprising: Hardening and / or coating a valve sealing surface (42). Verfahren zum Herstellen eines innengekühlten Ventils gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend: Endbearbeiten einer äußeren Ventiloberfläche.A method of manufacturing an internally cooled valve according to any one of the preceding claims, further comprising: Finishing an outer valve surface. Ventil, hergestellt nach einem der vorstehenden Verfahren.Valve manufactured according to one of the above methods.
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