Natriumgefüllte Ventile
Hallo zusammen
Ich habe da mal 'ne technische Frage: Bei den Kompressormotoren verwendet MB natriumgefüllte Auslassventile. Die Hohlventile sind ca. 60% mit Na gefüllt, aber was ist mit den restlichen %? Sind die mit einem speziellen Gas gefüllt, im Vakuum oder mit Luft? Ich habe leider keine Infos darüber gefunden. Wenn der Rest mit Luft gefüllt wäre, würde ja das Ventil bei 800°C mächtig unter Druck stehen.
Merci für eure Antworten!
124er Kombi
Beste Antwort im Thema
Das ganze sieht etwa so aus wie die Beiden Bilder Unten
43 Antworten
Glühbirnen war nur früher mit Vakuum "gefüllt". Heute werden sie mit einem Inertgas (Stickstoff, Argon, Xenon,...) bestückt. Ist einfache, geht leichter und ist vor allem billiger.
Wie die Ventile in der Realität verschweißt werden kann ich nicht sagen. Ich würd' sie in einer Vakuum-Kammer fertigen. Die Frage ist nur, muss es wirklich ein echtes Vakuum sein, oder reicht einfach ein sehr niedriger Druck und statt Luft ein Inertgas. Denn, ein Vakuum herzustellen ist richtig aufwendig, und genau genommen gibt es ein echtes Vakuum so wie so nicht bzw. wir werden nie eines herstellen können - das geht jetzt aber in die theoretische Physik.
Chris
Hm, ein Vakuum ist ein Unterdruck.
Das heist noch nicht, dass es Luftleer ist.
mfg, Mark
Wenn so ein Ventil verschweißt wird braucht man doch sowieso eine Schutzgasglocke um die Naht und den Lichtbogen, egal ob Wig, Mag oder Plasmaschweissen. Und die anderen Verfahren dürften sowieso ausscheiden.
Gruß Werner
@ Mark-RE
Streng genommen, ist ein Vakuum, ein Raum in der keine Materie und eigentlich auch keine Energie mehr vorhanden ist. Genau das gibt's aber nirgendwo in dem uns bekannten Universum. So ist die obige Definition eigentlich nur eine rein mathematische.
Im normalem Sprachgebrauch, wird alles das einen geringern Druck als die Umgebung hat, als Vakuum bezeichnet. Ich würde aber eher einfach nur "Unterdruck" dazu sagen. Schon alleine deswegen, um eine Abgrenzung zwischen einem gewünschten Idealzustand "Vakuum" und dem (technisch) ausreichenden "Unterdruck" zu haben.
@ Werner-KS
Beim Schweißen wird immer dann Schutzgas verwendet, wenn der in der Luft vorhandene Sauerstoff von der Schweißstelle ferngehalten werden soll. Erfolgt das Schweißen in einer Vakuumkammer, kann man wahrscheinlich aufs Schutzgas verzichten.
Ich würd' auf Reibschweißen tippen.
Chris
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Kleine Anmerkung: nicht immer wird Schutzgas verwendet, es geht auch mit Pulver (siehe UP-Schweißen) oder mittels der Umhüllung bei normalen Stabelektroden. Aber irgendwie glaube ich nicht das die Qualität mit Reibschweißen zu erreichen ist. Für so ein Produkt wäre Wig oder Plasmaschweißen mein Favorit.
Gruß Werner
Tja, das Niveau hier ist ja wieder bestechend hoch....würg.
Reibgeschweißt werden zum Beispiel extrembelastete Teile in Strahltriebwerken, und da brauchts nichtmal Schutzgas dazu wegen der moderaten Temperaturen, allerdings tonnenschwere Maschinen in Wohnzimmergröße für Schweißflächen von nur gut 50 qcm.
Reibschweißen ist die mit Abstand teuerste und komplizierteste Technik heutzutage.
Die zu verschweißenden Partner müssen erstmal passgenau aufeinander passen, dann müssen die Paßflächen über schnell oszillierende, nicht rotierende (!) Bewegung unter dosiertem, abfallenden mechanischem Druck sehr schnell erhitzt werden, dann bei einer nur durch Versuche zu ermittelnden Temperatur (alias Zeit!) schlagartig unter Abbruch der Oszillation mit hohem Druck aufeinandergepresst werden.
Das ist kein Nullachtfünfzehnverfahren wie WIG oder sonstwas...
Ich bin an der Optimierung einer solchen Maschine bei der MTU beteiligt. Die wiegt geschätzt 10 Tonnen und schweißt nur kleine Turbinenschaufeln an Rotoren dran.
Was das Vakuum betrifft: Vermutlich werden die Ventile tatsächlich in einer Unterdruckkammer geschweißt, und vermutlich auch reibgeschweißt.
Bei dünnen Rohren wie einem hohlen 8mm Ventil geht das vermutlich auch per Rotation.
Über den Unterschied Vakuum und Unterdruck will ich mich nicht unterhalten, das ist mir zu blöd! Unterdruck ist relativ und Vakuum absolut. Nö, ist mir zu blöd!
Im natriumgefüllten Auslassventil darf einfach nicht soviel Gas sein, daß es das Pendeln des Natriums im Schaft nennenswert beeinträchtigt.
Und das darf nur wenig Gas sein, also brauchts den berühmten 'Unterdruck' in der Qualitätsklasse eines technischen Vakuums!
Reibverschweissen ist grundsätzlich sicher nicht die teuerste und komplizierteste Technik. Bei Turbinenschaufeln machen es die enorm hohen Anforderungen so teuer, egal ob Reibverschweisst oder anders. Wenn du wissen willst was teuer ist guck mal beim Frauenhofer-Institut, die stellen per Laser Turbinenräder aus einem Teil her.
Ventile bestehen aus 2 verschiedenen Materialien, einem hochwarmfesten Ventilteller und einem härtbaren und damit verschleissarmen Ventilschaft. Beide Teile werden Reibverschweisst. Der Schaft ist hohl und wird zu ca. 60% mit einer Natriumverbindung gefüllt die bereits um 100°C flüssig wird. Danach muss ja nur noch das "Loch" verschlossen sein. Der nötige Unterdruck lässt sich z.B. einfach dadurch herstellen, dass das Ventil unter hoher Temperatur verschlossen wird. Ein Vakuum um die Fertigungsmaschine wäre unverhältnismässig teuer, wobei manchen Herstellern trau ich alles zu 😉
Vakuum alleine sagt ohne genauere Bezeichnung oder Druckangabe nicht viel aus, ganaugenommen wäre Vakuum vom Begriff her ein absolut luftleerer Raum. Meist jedoch gebräuchlich für alle Drücke niedriger als Umgebungsdruck bei Normbedingungen.
Technisch wird je nach erreichtem Unterdruck in Stufen Grob-, Fein-, Hoch- und Ultrahochvakuum unterschieden. Bei einigen Anwendungen mittlerweile sogar ein extremes Ultrahochvakuum.
Gruß Meik
Zitat:
Original geschrieben von Meik´s 190er
Meist jedoch gebräuchlich für alle Drücke niedriger als Umgebungsdruck bei Normbedingungen.
und genau das ist eben falsch, daher war auch meine Frage wie das Vakuum da rein kommt. So einfach stelle ich mir das nämlich nicht vor. Von daher wird es sich wohl "nur" um einen Unterdruck handeln.
Das Wort Vakuum (von lat. vacuus (leer, frei)) wird in verschiedenen Bedeutungen gebraucht:
Umgangssprachlich : Vakuum ist ein materiefreier Raum.
Technik und Klassische Physik : Vakuum bezeichnet den Zustand eines Fluids in einem Volumen bei einem Druck, der geringer ist als der Atmosphärendruck bei Normalbedingungen.
Quantenphysik : In der Quantenfeldtheorie wird der Zustand niedrigster Energie mit Vakuumzustand bezeichnet.
So stehts im Lexikon.
Gruß Meik
Demnach herrscht also im Kurbelgehäuse ein Vakuum?
Also ich interpretier Vakuum genau so wie du es eingehend geschrieben hast nämlich völlig Luftleerer Raum und alles andere ist nen Unterdruck. Daher muss man die Höhe des Unterdrucks auch betragsmäßig angeben während beim Vakuum nichts mehr dazu gesagt werden muss.
So war zumindest mein Kenntnissstand, bis heute 😉
P.s. Ich habe noch nie jemand sagen hören dass das Vakuum -xxxmbar im Saugrohr beträgt oder absolut gesehen xxxmbar Vakuum. Die Rede ist zumindest im Fahrzeugbau doch immer vom Saugunterdruck, Unterdruckdose oder Unterdruckschlauch.
Ich seh das Thema ist eeeeewig alt aber falls es noch jemanden interessiert die Produktion läuft Völlig anderst als hier beschrieben ....... und die HV's sind mit Ca.60% Natrium und der Rest mit Argon befüllt
Vielleicht auch interessant - Ventilbauarten
Interessant nur leider ist das ein Veraltetes Verfahren das heute nicht mehr angewendet wird
Jetzt hast du mich natürlich neugierig gemacht - wie wird das heute gemacht?
Also .... der Kopf hat ein Ca. 4cm langes schaftstück hinten dran daran wird die 2. Hälfte (Ca.6cm) des schaftes mittels reibschweißen verbunden (Bimetal Ventile) Danach wird vom Kopf aus je nach schaftdurchmesser ein 3.0¡ 3.2 oder 3.6 er loch Ca. 70mm Tief gebohrt. Das ganze wird in einer Lösemittel Wäsche gereinigt und dan folgt die eigentliche Herstellung...... das Ventil wird Mittels eines Natrium Extruders mit Ca.60-65% Natrium befüllt Danach fährt das Ventil in eine Kontrolle..... Eine dünne Hohle Nadel tastet ab ob das Ventil korrekt befüllt ist und Bläst im gleichen zuge Argon in das Ventil das ist sehr Wichtig da Natrium an der Luft Oxidiert und es entsteht Natriumoxid welches nicht mehr die Funktion des Kühlens erfüllen kann......Danach wird das Loch im Kopf mit einem VA8 Plug verschlossen und zu Guter letzt in einem Laser verschweißt ............ Die Aussage von weiter oben das dass Reibschweißen kompliziert wäre kann ich nicht bestätigen da alles was Danach kommt Bohren, Schweißen, Schleifen etc. Wesentlich Komplizierter und aufwendiger ist allerdings hat er mit der Größe der Maschine recht .... Wen man bedenkt das hier ein Schaft mit Max.6.5 mm Durchmesser verschweißt wird und die Maschine so groß ein Supermarktregal ist klingt das schon Kurios