DE842571C

DE842571C - Ventil mit Ventilsitz aus keramischer Masse

Info

Publication number: DE842571C
Application number: DEB9727D
Authority: DE
Inventors: Fritz Gronbach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1943-12-25
Filing date: 1943-12-25
Publication date: 1952-06-30

Description

Ventile für hohe Druckbeanspruchungen werden in der Regel aus harten und verschleißfesten Werkstoffen., z. B. Nickelbronzen oder Sonderstählen; gefertigt. Die Erfindung hat zur Aufgabe, die wertvollen Knappstoffe durch andere Werkstoffe, nämlich durch keramische Massen, zu ersetzen. Es ist bekannt, Ventile, z. B. Durchflußhähne aus keramischen Massen, für den Durchlaß von Säuren u. dgl. ohne hohe Druckbeanspruchung zu benutzen. Die große Sprödigkeit der keramischen Masse stand aber bisher ihrer Anwendung als Werkstoff in Geräten für hohe Stoß- oder Druckbeanspruchung entgegen.
Dieser Nachteil wird aber behoben durch ein Ventil, dessen Ventilsitz aus keramischer Masse gemäß der Erfindung in einer Metallbewehrung gefaßt ist.
Der Ventilsitz ist vorteilhaft als Ring ausgebildet und in eine Metallbuchse gelegt, so daß diese Druck und Stoß aufnimmt. Die keramische Masse ist vornehmlich zum Ersatz -der harten und verschleißfesten Sonderbronzen oder Sonderstähle aus einem 75% übersteigenden Gehalt von nach dem Gewinnungsprozeß geschmolzenem und wieder zerkleinertem Aluminiumoxyd gebrannt und z. B. vorteilhaft fast ausschließlich aus mit Säure behandelter Alpha-Tonerde gesintert.
Diese keramischen Massen auf der Basis der sog. Kunstkorunde sind als hochwertige Werkstoffe in der Herstellung von Zündkerzenisolatoren bekannt und dürften zur Zeit die härtesten und abriebfestesten keramischen Massen darstellen.
Vorteilhaft ist der Ventilkegel nicht aus keramischen Masse ausgeführt, sondern an Stelle von Bronze aus Stahl, z. B. Chromnickelstahl. Die Abdichtung des Stahls gegen den keramischen Ventilsitz ist bei der ungleichen Härte dieser beiden Werkstoffe besser, als wenn man beide Ventilteile aus den außerdem noch, porösen keramischen Massen fertigen würde. Der gegenüber der Kunstkorundmasse weichere Stoff drückt sich in die Oberfläche des Ventilsitzes gut ein.
Es hat sich nun gezeigt, daß es besonders wichtig ist, den keramischen Ventilsitz in die Metallbewehrung mit einer gewissen Pressung einzusetzen. Fügt man z. B. einen ringförmigen Ventilsitz aus einer keramischen Masse, wie man sie auf der Basis der Kunstkorunde gewinnt, mit dem von Metallen her üblichen Spiel von einigen hundertstel Millimetern in eine Metallbüchse aus Messing oder Eisen, so- ist nach kurzem Gebrauch der Ventilring zersprungen.
Man verfährt daher zweckmäßig so, daß man die Metallbewehrung vor dem Einsetzen des Ventilringes erwärmt und diesen mit einigen hundertstel Millimetern Anzug in die Bewehrung drückt. Der Ring kann auch in die Büchse eingelötet werden. Das metallische Lot drückt sich in 'die poröse Oberfläche des Ringes ein und bewirkt ein festes Verhaken mit der Büchse. Die nach diesem Verfahren hergestellten erfindungsgemäßen Ventile eignen sich hervorragend z. B. in hydraulischen Pressen. Der keramische Ventilsitz muBte erst nach der 7- bis gfaehen Anzahl von Ventilhüben gegenüber den sonst verwendeten besten SonderbronzenventilsÜzen nachgeschliffen werden, was einer Verlängerung der Betriebszeit von 30 bis 4o Tagen auf 27o Tage gleichkommt.
Die Abbildung zeigt als Ausführungsbeispiel einen erfindungsgemäßen schrägen Ventilsitz im Schnitt. In die Büchse i aus Messing ist der keramische Ring 2 so eingesetzt, daß er an seinen inneren und äußeren Rändern 3 und 4 gehalten wird. Die Bewehrung auch am inneren Rand 3 hat den Vorteil, beim Springen des Ringes das Ausbrechen nach innen und das Herausfallen von Splittern zu verhindern. Als zweckmäßig .hat sich ferner für den Sitz ein Winkel von 35 bis 40° ergeben. Ein kleines Bohrloch 5 dient der Entlüftung .beim Einsetzen des ringförmigen Sitzes 'in die Bewehrung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ventil mit Ventilsitz aus keramischer Masse, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz in einer Metallbewehrung gefaßt ist.
2. Ventil nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz aus keramischer Masse als Ring ausgebildet ist.
3. Ventil nach Anspruch i- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Masse aus einem 75 % übersteigenden Gehalt von nach dem Gewinnungsprozeß geschmolzenem und wieder zerkleinertem Aluminiumoxyd gebrannt ist.
4. Ventil nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die keramische Masse fast aussc'hließlic'h aus mit Säure behandelter Alpha-Tonerde gesintert ist.
5. Ventil nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkegel aus Stahl, z. B. Chromnickelstahl, besteht.
6. Verfahren zur Herstellung des Ventils nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der keramische Ventilsitzkörper mit einigen hundertstel Millimetern Anzug in eine zuvor erwärmte Metallbewehrung gepreßt wird.