DE3929534C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Ventils, insbesondere eines Gaswechselventils einer Brenn
kraftmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Aus der US-PS 23 16 488 ist ein aus zwei getrennt herge
stellten Teilen unterschiedlichen Materials zusammenge
setztes Ventil für eine Brennkraftmaschine bekannt. Das
Ventil weist einen gegossenen hohlen, mit Kühlmittel ge
füllten, Schaft mit hoher Zugfestigkeit auf sowie einen
hochwarmfesten Ventilteller, der den Ventilboden und einen
sich über den Ventilsitz hinaus erstreckenden, bis zur
Verbindungsstelle des Ventiltellers mit dem sich aufwei
tenden Ventilschaft reichenden Ventilrücken bildet. Ven
tilschaft und Ventilteller sind an dieser Verbindungsstel
le miteinander verschweißt. Durch diesen zweiteiligen Auf
bau des Ventils mit einem gegossenen Ventilschaft soll
hochwarmfestes Material eingespart werden, indem das teure
und zudem schwer bearbeitbare hochwarmfeste Material aus
schließlich für den hochbeanspruchten Ventilteller
verwendet wird. Der Ventilschaft bei einem derartigen Ven
til kann zwar in einfacher Weise gegossen werden, jedoch
ist eine anschließende spanende Weiterbearbeitung des Ven
tilschaftes zur Verbesserung der Oberflächengüte unumgäng
lich. Bei diesem Zerspanungsvorgang wird Material von der
Schaftoberfläche abgetragen, weshalb die Wandstärke des
Schaftes einen bestimmten Betrag aufweisen muß. Durch die
Vorgabe dieser Mindestwandstärke fällt der mit Kühlmittel
füllbare Innenraum zwangsläufig kleiner aus und das Ge
wicht des Ventilschaftes steigt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Ventil der gat
tungsgemäßen Art so herzustellen, daß in einem einfachen
Fertigungsvorgang ein festes und dennoch leichtes, mit
einem großen Innenvolumen versehenes, Ventil angefertigt
werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst. Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen
gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.
Ein Ventilschaft eines aus mindestens zwei Teilen herge
stellten und anschließend verbundenen Ventiles wird aus
einem rohrförmigen Ausgangsmaterial gefertigt. Dazu wird
das rohrförmige Ausgangsmaterial in einem Kaltumformvor
gang, das heißt bei einer Temperatur, die unterhalb der
Rekristallisationstemperatur des Werkstoffs liegt, an sei
nem einen Ende, z.B. durch Rundkneten mit eingelegtem, dem
gewünschten Innenquerschnitt des Ventilschaftes entspre
chenden Dorn, von seinem ursprünglichen Durchmesser auf
den gewünschten Ventilschaftdurchmesser reduziert. Im glei
chen Vorgang wird der Übergangsbereich zwischen unbearbei
tetem, rohrförmigem Ausgangsmaterial und reduziertem Ven
tilschaft mittels des Knetvorgangs mit geeigneten Werk
zeugen als sich bogenförmig aufweitender Schaftabschnitt
ausgeformt. Anschließend wird der fertig geformte Ventil
schaft vom rohrförmigen Ausgangsmaterial an einer dem
Durchmesser der Verbindungsstelle zwischen Ventilteller
und Ventilschaft entsprechenden Stelle abgetrennt. Der
Ventilschaft wird danach mit dem in einem eigenen Arbeits
vorgang aus einem hochwarmfesten Material hergestellten
Ventilteller verschweißt und nach einem eventuellen Befül
len des Ventils mit einem Kühlmittel am oberen, bisher
offenen Schaftende verschlossen. Das teure, schwer bear
beitbare hochwarmfeste Material wird ausschließlich für
die Herstellung des stark beanspruchten Ventiltellers ver
wendet, während zur Herstellung des weniger beanspruchten
Ventilschaftes ein billigeres und leicht zu bearbeitendes
Ausgangsmaterial zur Anwendung kommen kann. Im Rahmen der
Erfindung kann über einen eingeführten Dorn der Innenquer
schnitt exakt eingehalten werden. Außerdem wird eine
Schaftoberfläche hoher Güte mit geringer Rauhtiefe gebil
det, die die anschließende Nachbearbeitung des Ventilschaf
tes vereinfacht.
Das Verfahren sei nun anhand der Zeichnung beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 den ersten Bearbeitungsschritt des erfin
dungsgemäßen Verfahrens, in dem das rohrför
mige Ausgangsmaterial auf den Schaftdurch
messer reduziert wird,
Fig. 2 denselben Bearbeitungsschritt im Quer
schnitt gemäß der Schnittlinie II-II in Fig.
1,
Fig. 3 den zweiten und dritten Schritt des erfin
dungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 4 einen optionalen weiteren Verfahrensschritt,
Fig. 5a, b, c unterschiedliche Ausführungsformen der Ver
bindung zwischen Ventilschaft und Ventil
teller,
Fig. 6 und 7 zwei unterschiedliche Ausführungsformen für
den Abschluß des oberen Schaftendes,
Fig. 8 und 9 ein unterschiedlich geformtes Schaftende und
den damit herstellbaren Abschluß des Ven
tilschaftes.
In Fig. 1 ist dargestellt, wie das rohrförmige Ausgangs
material 1 mit dem Außendurchmesser D0 mittels geeigneter
Werkzeuge 2 auf den gewünschten Außendurchmesser D1 des
Ventilschaftes 3 reduziert wird. Dies geschieht über eine
Kaltumformung, z.B. wie hier dargestellt durch Rundkneten.
Fig. 2 zeigt diesen Schritt im Querschnitt gemäß Schnitt
linie II-II in Fig. 1. Dabei sind mit 2 wieder die Werk
zeuge - in diesem Fall vier Hämmer einer an sich bekannten
Rundknetmaschine - bezeichnet. Durch die Konstanz des Ma
terialvolumens muß sich beim Rundkneten die Wandstärke s0
des rohrförmigen Ausgangsmaterials 1 zur Wandstärke s1 des
Ventilschaftes 3 verdicken. Der gewünschte Innendurchmes
ser D2 des Ventilschaftes 3 wird durch ein Einlegen eines
Dornes 4 in das Ausgangsmaterial 1 erzielt. Die Vorteile
des Rundknetens bestehen darin, daß ein billiges und leich
tes Material - nahezu jedes metallische Material mit aus
reichender Dehnung (< ca. 6%) ist hierfür geeignet - in
kurzer Bearbeitungszeit mit hoher Festigkeit bei günstigem
Faserverlauf und mit guten Toleranzwerten bearbeitet wer
den kann. Die Wandstärke des Ventilschaftes 3 kann trotz
hoher Festigkeit gering gehalten werden und somit ein
großes Innenvolumen, z.B. zur Aufnahme eines Kühlmediums,
gebildet werden. Darüber hinaus wird das Gewicht des Ven
tilschaftes 3 gering gehalten, wodurch sich ein positiver
Einfluß auf den gesamten Ventiltrieb ergibt. Die erzielba
ren Toleranzen bei der Fertigung des Ventilschaftes 3 be
tragen bis zu ±0,02 mm bei einer typischen Rauhigkeit von
2-3 µm. Derartige Oberflächen sind verglichen mit in einem
spanenden Verfahren hergestellten Oberflächen in ihrer
Mikrostruktur weniger rauh und die Gefahr des Verschleißes
bei Reibung ist geringer. Statt durch Rundkneten ist es
auch denkbar, daß der Ventilschaft durch Kaltwalzen nach
dem Verfahren nach Grob gefertigt werden kann. Die
Entscheidung für ein Verfahren hängt unter anderem auch
von den geometrischen Bedingungen ab.
In Fig. 3 ist der nächste Bearbeitungsschritt darge
stellt, in dem der zuvor geformte Ventilschaft 3 mittels
geeigneter, hier nicht abgebildeter, Hämmerwerkzeuge der
Rundknetmaschine an seinem Übergangsbereich 5 die für den
Übergang zwischen Ventilschaft 3 und später angesetztem
Ventilteller gewünschte Bogenform, d.h. den sogenannten
Korbbogen, erhält. Außerdem ist in dieser Figur zu sehen,
daß aus dem einen rohrförmigen Stück des Ausgangsmaterials
zwei Ventilschäfte 3, 3′ gefertigt werden können, indem
der in einem vorhergehenden Arbeitsvorgang schon geformte
Ventilschaft 3 mit seinem schon bearbeiteten Teil in das
Werkzeug eingespannt wird und das noch unbearbeitete Ende
des rohrförmigen Ausgangsmaterials in analoger Weise wie
oben beschrieben zu einem zweiten Ventilschaft 3′ mit ei
nem zweiten Übergangsbereich 5′ geformt wird. Die beiden
Ventilschäfte 3 und 3′ bzw. der Ventilschaft 3 und das
rohrförmige Ausgangsmaterial werden danach - wie durch den
Pfeil 6 angedeutet - z.B. durch Abstechen voneinander ge
trennt. Auf diese Weise können einfach und schnell zwei
Ventilschäfte 3 und 3′ aus einem Stück des Ausgangsmate
rials gefertigt werden.
Wenn die spezielle geometrische Auslegung des Ventilschaf
tes 3 mit seinem Übergangsbereich 5 es erfordert, daß der
Enddurchmesser D3 des Übergangsbereiches 5 größer sein
muß, als es der Durchmesser D0 des unbehandelten
rohrförmigen Ausgangsmaterials ist, so kann der Ventil
schaft 3 - wie in Fig. 4 gezeigt - mittels weiterer Werk
zeuge, z.B. Stempel 7 und 8 entsprechend weiter umgeformt
werden.
Die Oberfläche eines derartigen Ventils wird üblicherweise
hartverchromt. Durch die beim erfindungsgemäß angewandten
Rundkneten erreichte hohe Oberflächengüte genügt es, zur
Feinbearbeitung des Ventils nur noch diese Chromoberfläche
zu schleifen, ohne das eigentliche Ventilmaterial zu zer
spanen.
Die Fig. 5a bis 5c zeigen jeweils das untere Ende des
Ventilschaftes 3, welcher an einer Verbindungsstelle 9 des
Ventilrückens mit dem Ventilteller 10, z.B. durch Laser
schweißung, verbunden ist. Der Ventilteller 10, der aus
einem hochwarmfesten Material, z.B. einer Legierung auf
Kobaltbasis, hergestellt ist, kann wie die Ausführungs
beispiele a bis c zeigen, unter anderem aufgrund unter
schiedlicher Kühlanforderungen unterschiedliche Form auf
weisen. Je nach Form des Ventiltellers 10 muß der Ventil
schaft 3 an der Verbindungsstelle 9 ausgebildet sein. So
gestattet die Form des Ventiltellers 10 nach Fig. 5a die
einfache Übernahme des mittels des oben beschriebenen Ver
fahrens hergestellten Ventilschaftes 3. Für die Ausfüh
rungsbeispiele nach den Fig. 5b und 5c muß der Ventil
schaft 3 noch zusätzlich mit einer nach innen umbördelten
Einfassung 11 versehen werden. In der Fig. 5c ist eine
zwischen Ventilschaft 3 und Ventilteller 10 eingebrachte
Verbindungsschicht 12 eingezeichnet, die beispielsweise
zur besseren Verbindung der beiden genannten Bauteile bei
einer Lötung dient. Wichtig und allen Ausführungsbeispie
len gemeinsam ist jedoch die Anordnung der Verbindungs
stelle 9 auf dem Ventilrücken an einer oberhalb des Ven
tilsitzes 13 liegenden und damit nicht so stark belasteten
Position. Die Herstellung des Ventiltellers 10 aus hoch
warmfestem Material kann in einer diesem Material entspre
chenden Weise erfolgen, z.B. in einem Sintervorgang oder
durch Fließpressen.
In den weiteren Fig. 6 bis 9 ist jeweils das obere Ende
eines Ventilschaftes 3 dargestellt. Das Innenvolumen der
Ventilschäfte 3 von heutigen Hochleistungsmotoren wird
üblicherweise mit einem Kühlmedium - beispielhaft sei hier
Natrium genannt - gefüllt, welches nach dem bisher be
schriebenen Fertigungsvorgang in den Ventilschaft 3 ein
gefüllt wird. Nach dem Einfüllen wird der Ventilschaft in
geeigneter Weise verschlossen. Dies kann wie in Fig. 6
gezeigt dadurch geschehen, daß auf das obere Schaftende
ein Stopfen 14 aufgesetzt und mit diesem an der Nahtstelle
15 verschweißt wird. Dieser Stopfen 14 hat nicht nur die
Funktion eines Verschlusses für den Innenraum des Ventil
schaftes 3, sondern übernimmt gleichzeitig auch die Auf
nahme des Ventilschaftes in einem hier nicht gezeigten
Tassenstößel eines Ventiltriebs. Zu diesem Zweck kann er
aus einem gegenüber dem Ventilschaft 3 härtbaren Material
gefertigt sein.
Aus Fig. 7 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für einen
Stopfen 14 eines Ventilschafts 3 zu entnehmen. Dabei wird
der Stopfen 14 formschlüssig in den Ventilschaft 3 einge
bracht. Diese formschlüssige Verbindung 15 zwischen Stop
fen 14 und Ventilschaft 3 kann dadurch hergestellt werden,
daß der Ventilschaft 3 mittels des oben beschriebenen Rund
knetverfahrens zum dichten Anliegen an die die Formgebung
des unteren Stopfenteils 16 bestimmende Oberfläche ge
bracht wird. Der Stopfen 14 besteht dabei aus martensiti
schem Stahl, dessen Oberfläche induktiv gehärtet werden
kann, um die auf das Ventilschaftende wirkende Belastung
aufzunehmen.
In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Möglichkeit zur
Gestaltung des oberen Endbereiches des Ventilschaftes 3
gezeigt. Der Ventilschaft 3 wird in bekannter Weise mit
Hilfe des Rundknetverfahrens mit eingelegtem Dorn redu
ziert. Das eine, den späteren Abschluß des Ventilschaftes
3 bildende Ende 17 wird dabei nicht reduziert, so daß sich
die in der Fig. 8 dargestellte Form für den Ventilschaft
ergibt. Anschließend wird das noch nicht reduzierte Ende
17 bei entferntem Dorn auf den gewünschten Schaftdurch
messer reduziert, wodurch sich dieser Teil aufdickt und
das Schaftende in der Art eines Stopfens 14 verschließt,
wie es in Fig. 9 zu sehen ist. Auf das derart hergestell
te Schaftende, das einem starken Verschleiß unterworfen
ist, kann sodann eine Platte 18 aus härtbarem Material
als sogenannte Tablettenlösung aufgebracht werden.
Die hier gezeigten Ausführungsformen sind selbstverständ
lich nur exemplarisch und beschränken den Erfindungsge
danken in keiner Weise.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Ventil mit
großem Innenvolumen, geringem Gewicht und dennoch hoher
Festigkeit in einfacher und schneller Weise hergestellt
werden. Der Einsatz hochfesten Materials ist auf die Be
reiche beschränkt, in denen er unumgänglich ist.
Claims (6)
1. Verfahren zur Herstellung eines Ventils, insbesondere
eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, das aus
einem gesondert hergestellten rohrförmigen Ventilschaft
mit einem am ventilseitigen Ende angeordneten sich aufweitenden
Schaftabschnitt und einem Ventilteller aus hochwarmfestem
Material besteht, der einen den Ventilboden bildenden
Teil, einen den Ventilsitz bildenden Teil und einen
sich daran anschließenden bis zu einer gemeinsamen Verbindungsstelle
mit dem Ventilschaft erstreckenden Ventilrücken
aufweist, wobei der Ventilschaft und der Ventilteller
an der Verbindungsstelle miteinander verbunden sind
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Bildung des Ventilschaftes (3) ein rohrförmiges Ausgangsmaterial (1) durch Kaltumformung auf den Schaft durchmesser (D1) reduziert wird,
daß ein zwischen reduziertem Ventilschaft (3) und Ausgangsmaterial (1) liegender Übergangsbereich (5) als sich aufweitender Schaftabschnitt bogenförmig ausgeformt wird und
daß anschließend der Ventilschaft (3) an dem sich aufwei tenden Schaftabschnitt an einer dem Durchmesser der Ver bindungsstelle (9) zwischen Ventilteller (10) und Ventil schaft (3) entsprechenden Stelle abgetrennt wird.
daß zur Bildung des Ventilschaftes (3) ein rohrförmiges Ausgangsmaterial (1) durch Kaltumformung auf den Schaft durchmesser (D1) reduziert wird,
daß ein zwischen reduziertem Ventilschaft (3) und Ausgangsmaterial (1) liegender Übergangsbereich (5) als sich aufweitender Schaftabschnitt bogenförmig ausgeformt wird und
daß anschließend der Ventilschaft (3) an dem sich aufwei tenden Schaftabschnitt an einer dem Durchmesser der Ver bindungsstelle (9) zwischen Ventilteller (10) und Ventil schaft (3) entsprechenden Stelle abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das rohrförmige Ausgangsmaterial (1) in einem zweiten
Arbeitsschritt mit seinem im ersten Arbeitsschritt bear
beiteten reduzierten Ende in das Reduzierwerkzeug (2) eingespannt
wird und daß in diesem zweiten Arbeitsschritt der
im ersten Arbeitsschritt unbearbeitete Abschnitt (1) des
Ausgangsmaterials reduziert und anschließend abgetrennt
wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaft (3) an seinem dem Ventilteller (10) abgewandten
Ende durch Aufdicken des rohrförmigen Ausgangsma
terials (1) verschlossen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schaft (3) an seinem dem Ventilteller (10) abge
wandten Ende mit einem Stopfen (14) verschlossen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stopfen (14) mit dem Schaft (3) laserverschweißt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stopfen (14) mit dem Schaft (3) formschlüssig ver
bunden wird.
Priority Applications (6)
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FR9011012A FR2651452B1 (fr) | 1989-09-06 | 1990-09-05 | Procede de fabrication d'une soupape. |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015220891A1 (de) * | 2015-10-26 | 2017-04-27 | Federal-Mogul Valvetrain Gmbh | Innengekühltes Ventil für Verbrennungsmotoren sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4239362A1 (de) * | 1992-11-24 | 1994-05-26 | Teves Gmbh Alfred | Ventil, insbesondere Druckventil für eine Radialkolbenpumpe, mit wenigen Komponenten |
US5409165A (en) * | 1993-03-19 | 1995-04-25 | Cummins Engine Company, Inc. | Wear resistant fuel injector plunger assembly |
US5413073A (en) * | 1993-04-01 | 1995-05-09 | Eaton Corporation | Ultra light engine valve |
DE19746235A1 (de) * | 1996-11-02 | 1998-05-07 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Herstellung eines Tellerventiles |
EP0911493A3 (de) * | 1997-10-21 | 2000-04-12 | Eaton Corporation | Verbesserte Spitzengestaltung in einem ultraleichten Brennkraftmaschinenventil |
US6263849B1 (en) * | 1999-07-20 | 2001-07-24 | Eaton Corporation | Ultra light engine valve and method of welding cap thereto |
DE10354085B4 (de) * | 2003-11-19 | 2005-11-24 | Daimlerchrysler Ag | Leichtbauventil |
DE10354086B4 (de) * | 2003-11-19 | 2005-11-24 | Daimlerchrysler Ag | Leichtbauventil |
DE10354077B4 (de) * | 2003-11-19 | 2005-10-20 | Daimler Chrysler Ag | Leichtbauventil |
JP5148609B2 (ja) | 2008-10-10 | 2013-02-20 | 日鍛バルブ株式会社 | 中空ポペットバルブおよびその製造方法 |
US8585251B2 (en) | 2008-12-12 | 2013-11-19 | Bridgelux, Inc. | Light emitting diode lamp |
JP5297402B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2013-09-25 | 三菱重工業株式会社 | 金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法 |
JP5404472B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2014-01-29 | 三菱重工業株式会社 | 中空エンジンバルブの製造方法 |
JP5574752B2 (ja) * | 2010-02-26 | 2014-08-20 | 三菱重工業株式会社 | 中空エンジンバルブの製造方法 |
JP5485011B2 (ja) * | 2010-05-12 | 2014-05-07 | 三菱重工業株式会社 | 金属ナトリウム封入エンジンバルブの製造方法 |
JP4948634B2 (ja) | 2010-09-01 | 2012-06-06 | Jx日鉱日石金属株式会社 | インジウムターゲット及びその製造方法 |
JP5140169B2 (ja) | 2011-03-01 | 2013-02-06 | Jx日鉱日石金属株式会社 | インジウムターゲット及びその製造方法 |
JP5026611B1 (ja) | 2011-09-21 | 2012-09-12 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 積層構造体及びその製造方法 |
JP5074628B1 (ja) | 2012-01-05 | 2012-11-14 | Jx日鉱日石金属株式会社 | インジウム製スパッタリングターゲット及びその製造方法 |
EP2818575B1 (de) | 2012-08-22 | 2018-05-30 | JX Nippon Mining & Metals Corp. | Zylinderförmiges indiumsputtertarget und verfahren zur herstellung davon |
DE102012220778A1 (de) * | 2012-11-14 | 2014-05-15 | Mahle International Gmbh | Verwendung eines Laserschweißverfahrens mit einstellbarer Schweißtiefe |
DE102013203441A1 (de) * | 2013-02-28 | 2014-08-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Betriebsverfahren für ein einachsiges Wankstabilisierungssystem eines zweiachsigen, zweispurigen Fahrzeugs |
CN104919080B (zh) | 2013-07-08 | 2018-10-16 | Jx日矿日石金属株式会社 | 溅射靶及其制造方法 |
KR101714495B1 (ko) * | 2015-03-10 | 2017-03-09 | 대우조선해양 주식회사 | Ic모듈을 이용한 소형 led 투광등 |
CN104942536B (zh) * | 2015-05-11 | 2017-10-17 | 怀集登云汽配股份有限公司 | 发动机空心气门毛坯精密成形方法 |
WO2016181660A1 (en) * | 2015-05-14 | 2016-11-17 | Neturen Co., Ltd. | Method and apparatus for manufacturing stepped member |
CN107660165A (zh) | 2015-05-14 | 2018-02-02 | 高周波热錬株式会社 | 用于制造阶状部件的方法和装置 |
CN104924028B (zh) * | 2015-05-15 | 2017-06-20 | 北京科技大学 | 一种应用芯棒的汽车发动机空心气门坯料精确成形方法 |
DE102017114509A1 (de) * | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Federal-Mogul Valvetrain Gmbh | Hohlraumventil mit optimierter Schaftinnengeometrie und Verfahren zu dessen Herstellung |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1948793A (en) * | 1932-05-24 | 1934-02-27 | Aluminum Ind Inc | Method of making valves |
US2029507A (en) * | 1934-12-19 | 1936-02-04 | Scrimgeour William | Method of making hollow forged valves |
US2144147A (en) * | 1936-07-20 | 1939-01-17 | Chrysler Corp | Method of making valve tappets |
US2354947A (en) * | 1940-08-30 | 1944-08-01 | Thompson Prod Inc | Hollow head poppet valve |
FR916562A (fr) * | 1942-03-11 | 1946-12-10 | Thompson Prod Inc | Procédé de fabrication à froid de soupapes à soulèvement à tige creuse |
US2316488A (en) * | 1942-05-27 | 1943-04-13 | Roth Frank | Bimetal valve |
US2407561A (en) * | 1943-05-06 | 1946-09-10 | Allegheny Ludlum Steel | Hollow valve for internalcombustion engines |
US2432761A (en) * | 1944-01-17 | 1947-12-16 | Eaton Mfg Co | Method of electric resistance welding head closures to hollow valve bodies |
US2410190A (en) * | 1944-02-04 | 1946-10-29 | Thompson Prod Inc | Method of making plug type hollow poppet valves |
US2455299A (en) * | 1945-04-18 | 1948-11-30 | Thompson Prod Inc | Method for making valves |
GB683057A (en) * | 1950-01-28 | 1952-11-19 | Gabriel Jeudi | Process for the production of hollow valves and valves obtained by this process |
US3319321A (en) * | 1964-01-10 | 1967-05-16 | Eaton Mfg Co | Method of making engine valve |
DE1213457B (de) * | 1964-10-06 | 1966-03-31 | Teves Thompson & Co G M B H | Waermebehandlungsverfahren zur Herstellung von geschweissten, natriumgefuellten Ventilkegeln |
DE1960331A1 (de) * | 1969-12-02 | 1971-06-03 | Porsche Kg | Kegelventil,insbesondere fuer Brennkraftmaschinen |
US4263799A (en) * | 1979-07-19 | 1981-04-28 | Torazi Motizuki | Method and machine for forming a lump on the end of a pipe |
DE3121296A1 (de) * | 1981-05-29 | 1982-12-23 | J. Wizemann Gmbh U. Co, 7000 Stuttgart | Ventilstoessel und verfahren zu seiner herstellung |
JPS58151306U (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-11 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の吸排気バルブ |
JPS62104645A (ja) * | 1985-11-01 | 1987-05-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 中空バルブの製造方法 |
DE3625590A1 (de) * | 1986-07-29 | 1988-02-04 | Odilo Schwaiger | Ventile fuer brennkraftmaschinen |
JPH0656090B2 (ja) * | 1986-10-28 | 1994-07-27 | 富士バルブ株式会社 | 中空エンジンバルブの製造方法 |
JPS63109210A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-05-13 | Fuji Valve Co Ltd | 中空エンジンバルブの製造方法 |
JPH0656087B2 (ja) * | 1986-10-28 | 1994-07-27 | 富士バルブ株式会社 | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
JPS63205410A (ja) * | 1986-10-28 | 1988-08-24 | Fuji Valve Co Ltd | 軽量エンジンバルブの製造方法 |
US4741080A (en) * | 1987-02-20 | 1988-05-03 | Eaton Corporation | Process for providing valve members having varied microstructure |
-
1989
- 1989-09-06 DE DE3929534A patent/DE3929534A1/de active Granted
-
1990
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015220891A1 (de) * | 2015-10-26 | 2017-04-27 | Federal-Mogul Valvetrain Gmbh | Innengekühltes Ventil für Verbrennungsmotoren sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung |
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Publication number | Publication date |
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