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Die Erfindung betrifft ein Ventil, insbesondere für Luftschläuche von Fahrrädern, mit einem mit dem Schlauch verbindbaren Ventilfuss und einem einen Verschlusskörper aufnehmenden
Ventilschaft, wobei der Ventilschaft mit dem Ventilfuss einteilig ausgebildet ist, Ventilschaft und Ventilfuss aus einer Elastomermischung bestehen und der Verschlusskörper in einer zentralen
Ausnehmung des Ventilschaftes angeordnet ist, die im Bereich eines eine Sitzfläche für den Ver- schlusskörper aufweisenden Einlasskanals in einen Auslasskanal übergeht.
Ventile mit einem mit dem Schlauch verbindbaren Ventilfuss und einem einen Verschlusskörper aufnehmenden Ventilschaft, welche insbesondere für Luftschläuche von Fahrrädern bestimmt sind, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Vielfach werden solche Ventile nach der DIN 7768 gefertigt. Das in dieser Norm beschriebene Ventil besteht aus einem Ventilfuss aus Gummi, einem metallischen Ventilschaft und einem metallischen Einsatzteil, der den Mechanismus zum Schliessen bzw. Öffnen enthält. Der Einsatzteil wird mittels einer Überwurfmutter am Ventilschaft gehalten.
Eine auf den Ventilschaft aufschraubbare Felgenmutter positioniert das Ventil an der Felge des Fahrzeugrades. Der aus dem Ventilschaft ragende Endbereich des Einsatzteiles ist mit einem
Gewinde zum Aufschrauben einer Staubkappe versehen. Derartige Ventile sind schon seit Jahren auf dem Markt, haben sich bewährt, sind jedoch auch mit einer Anzahl von Nachteilen behaf- tet. So muss insbesondere bei der Herstellung des Ventils darauf geachtet werden, dass der metalli- sche Ventilschaft vor dem Verbinden mit dem Gummifuss entsprechend entfettet, beispielsweise sandgestrahlt, sein muss, so dass eine gute Haftung des Gummifusses am Ventilschaft bei der Vulkanisation gewährleistet ist.
Trotzdem ist gerade die Verbindung des Ventilfusses zum Ventilschaft oft nicht fest genug, so dass im Bereich der Verbindungsstelle undichte Stellen auftreten können, die das Ventil funktionsunfähig machen. Ein weiterer Nachteil derartiger Ventile besteht darin, dass das aus einer Anzahl von Einzelteilen bestehende Ventil händisch zusammenzusetzen ist ; der damit verbundene Aufwand ist nicht unbedeutend.
In der US-PS Nr. 2, 677, 388 ist ein Ventil eingangs erwähnter Art beschrieben, bei dem der Ventilschaft zusammen mit dem Ventilfuss durch einen einteiligen, aus Gummi gefertigten Körper gebildet ist. Bei diesem Ventil ist der als Kugel ausgebildete Verschlusskörper im Inneren des Ventilschaftes untergebracht und zwischen einer konischen Sitzfläche und einem elastisch nachgiebigen, mit Öffnungen versehenen deckelartigen Teil gehalten. Die Kugel kann nur durch die Einlassöffnung unter Aufweiten des Ventilschaftes in diesen eingebracht werden, wodurch eine gewisse Abstimmung des Kugeldurchmessers auf den kleinsten Durchmesser der Einlassöffnung erforderlich ist. Es sind daher zusätzliche Massnahmen notwendig, um die Dichtwirkung des Ventils zu gewährleisten.
Hiezu wird einerseits ein Stöpsel verwendet, der möglichst fest in der Einlassöffnung zu sitzen hat und anderseits ist im Bereich des Ventilfusses ein gesonderter metallischer Haltering vorgesehen, der den Widerstand gegen ein Aufweiten des Ventilschaftes durch die Kugel verstärkt. Es liegt damit auch bei diesem Ventil ein aus einer Reihe von Einzelteilen bestehender Aufbau vor, wobei diese Einzelteile speziellen Bedingungen entsprechen müssen, und es ergibt sich so auch bei diesem Ventil insgesamt ein beträchtlicher Fertigungsaufwand.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, welches bei voller Funktionsfähigkeit besonders einfach aufgebaut ist und aus einer reduzierten Anzahl von Einzelteilen besteht, und welches weiter einfach herstellbar ist.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass der mit dem Ventilschaft einteilig ausgebildete Verschlusskörper mit dem Ventilschaft beweglich verbunden ist, und dass das gesamte Ventil aus einer thermoplastischen Elastomermischung besteht, wobei der Verschlusskörper vorzugsweise aus einem Teller besteht, der über eine Anzahl von Verbindungsstegen mit dem Ventilschaft knapp unterhalb einer die Sitzfläche für den Verschlusskörper zum Abdichten des Ventils nach aussen bildenden umlaufenden Schulter verbunden ist.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Ventils kann der vorstehend angeführten Zielsetzung gut entsprochen werden. Das Ventil ist besonders einfach aufgebaut, da sogar der Verschlusskörper nicht mehr als gesonderter Bauteil vorliegt.
Als Material zur Herstellung des erfindungsgemässen Ventils ist eine thermoplastische Elasto-
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mit der geeigneten Auswahl von aktiven Füllstoffen, Verarbeitungshilfsmitteln und Vernetzungsmitteln gewährleistet die erforderliche Formstabilität, Härte, Scheuerbeständigkeit und gute Verschweissbarkeit zu herkömmlichen Luftschlauchmischungen, und es ist eine thermoplastische Elastomermischung gut einformbar und bei höheren Temperaturen formstabil und auch weich.
Der bevorzugt als Teller ausgebildete Verschlusskörper ist so beweglich angeordnet, dass er durch den Luftdruck des aufgeblasenen Schlauches leicht gegen die Sitzfläche zum Abdichten nach aussen drückbar ist. Man kann dabei im Interesse eines guten Spielraumes für die Bewegung des Tellers weiter vorsehen, dass die Verbindungsstege im wesentlichen konzentrisch zum Aussenrand des Tellers bzw. zur Innenwand des Auslasskanals des Ventilschaftes verlaufen, wobei zwischen diesen beiden Bauteilen und den Verbindungsstegen jeweils ein schmaler Spalt verbleibt.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Einlasskanal abgewendeten Seite eine weitere, durch eine Anzahl von Überströmkanälen unterbrochene Sitzfläche für den Verschlusskörper vorgesehen ist. Dadurch liegen im Ventilschaft zwei Sitzflächen vor, zwischen welchen der Verschlusskörper frei beweglich ist. An der am Einlasskanal gelegenen Sitzfläche liegt der Verschlusskörper bei aufgeblasenem Luftschlauch an ; an der weiteren Sitzfläche stützt sich der Verschlusskörper während des Aufblasens des Luftschlauches ab ; die Überströmkanäle gestatten ein Vorbeiströmen der Luft am Verschlusskörper während des Aufblasens und während des Luftauslassens.
Die Erfindung wird nun an Hand von Beispielen, die in den Zeichnungen schematisch dargestellt sind, weiter erläutert. In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Ventils in Seitenansicht im Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel ebenfalls in Seitenansicht im Schnitt.
Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Ventil --1-- weist einen Ventilschaft --2--, der mit dem Ventilfuss --3-- einteilig ausgebildet ist auf. Weiters ist auch der im Ventilschaft --2-angeordnete Verschlusskörper --4-- mit dem Ventilschaft einteilig ausgeführt und es besteht so das Ventil aus einem einzigen Teil. Der obere Bereich des Ventilschaftes --2-- ist mit einem Gewindeabschnitt --6-- versehen, auf welchen eine nicht dargestellte Staub- bzw. Verschlussklappe, welche beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff besteht, aufschraubbar ist. Der Ventilschaft --2- ist mittig mit einem Einlasskanal --10-- versehen. Der Einlasskanal --10-- geht über
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des Ventils --1-- nach aussen darstellt, in den Auslasskanal --11-- über.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht der Verschlusskörper --4-- aus einem Teller --4a--, der mittels Verbindungsstegen --4b-- mit dem Ventilschaft --2-- knapp unterhalb der Sitzfläche --9-- im Bereich der Innenwand des Auslasskanals --11-- verbunden ist. Die Verbindungsstege --4b-- verlaufen hiebei im wesentlichen konzentrisch zum Aussenrand des Tellers --4a-- bzw. zur Wand des Auslasskanals --11--, wobei zwischen diesen beiden Bauteilen und den Verbindungsstegen --4b-- jeweils ein schmaler Spalt verbleibt.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei derartige Verbindungsstege --4b-- vorgesehen, die jeweils etwa entlang eines Drittels des Umfanges des Tellers --4a-- verlaufen. Auf diese Weise ist der Teller --4a-mit der Innenwand am oberen Endbereich des Auslasskanals --11-- beweglich verbunden, so dass der Teller --4a-- durch den Luftdruck des aufgeblasenen Luftschlauches gegen die Sitzfläche - -9-- gedrückt wird und somit das Ventil --1-- nach aussen dicht abschliesst. Ein Auslassen der Luft aus dem Luftschlauch kann mittels eines Stiftes vorgenommen werden, mit dem der Teller --4a-- von der Sitzfläche --9-- weggedrückt wird.
Ein solcher Stift kann in eine Verschlusskappe integriert sein derart, dass bei einem verkehrten Aufsetzen derselben der Stift in den Einlasskanal --10-- eindringt und das Ventil öffnet.
Der Ventilfuss --3-- ist zweckmässigerweise scheiben- bzw. tellerförmig gestaltet, seine Unterseite ist als eine ebene Fläche ausgeführt, mittels welcher das Ventil über ein vulkanisierbares Haftmittel mit dem noch nicht vulkanisierten Luftschlauch verbunden wird, worauf der Luftschlauch vulkanisiert wird. Der Rastvorsprung --5-- übergreift, wenn der mit dem Luftschlauch versehene Reifen an der Felge montiert ist, die Felge, so dass zusätzliche Sicherungsmittel zum Halten bzw. Positionieren des Ventils an der Felge, wie beispielsweise eine Felgenmutter, nicht mehr erforderlich sind.
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Das Ventil besteht aus einer Elastomermischung, vorzugsweise aus einer thermoplastischen Elastomermischung. Für die Herstellung ist ein Material zu verwenden, das von seinen Fliesseigenschaften her gut einformbar ist, welches weiters nach dem Vulkanisieren in noch heissem Zustand zwar formstabil aber weich ist, eine gute Verschweissbarkeit zu herkömmlichen Luftschlauchmischungen aufweist und im erkalteten Zustand formstabil, hart, scheuerbeständig und von hoher mechanischer Festigkeit ist.
Als besonders geeignete Materialien haben sich phenolharzverstärkte Elastomermischungen und insbesondere thermoplastische Elastomermischungen erwiesen. Bei einem thermoplastischen Elastomeren sind die oben beschriebenen Eigenschaften durch eine geeignete Auswahl von aktiven Füllstoffen (Verstärkungsmittel), Verarbeitungshilfsmittel und Vernetzungsmittel erzielbar.
Eine entsprechend geeignete Mischung kann beispielsweise aus folgenden Bestandteilen bestehen :
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<tb>
<tb> Gew.-Teile
<tb> trans-Polyoctenamer <SEP> (*) <SEP> 60 <SEP>
<tb> Naturkautschuk <SEP> 30
<tb> Polybutadien <SEP> 10
<tb> Zinksalz <SEP> des <SEP> Pentachlorthiophenols <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP>
<tb> Zinkoxid <SEP> 3
<tb> Stearinsäure <SEP> 3
<tb> Russ <SEP> (FEF/N-550) <SEP> 52
<tb> hocharomatisches <SEP> Mineralöl <SEP> 3
<tb> Lichtschutzwachs <SEP> 1, <SEP> 2
<tb> N <SEP> -Cyclohexy <SEP> 1-2-benothiazy <SEP> Isulfenamid <SEP> 1 <SEP>
<tb> N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin <SEP> 2
<tb> Schwefel <SEP> 1,5
<tb>
(*) als Vestenamer 8012 der Chemischen Werke Hüls im
Handel beziehbar
Zum Herstellen des erfindungsgemässen Ventils --1-- wird die thermoplastische Elastomermischung in eine entsprechende Spritzgussform eingebracht.
Nach der Vulkanisation wird in noch heissem Zustand entformt, was leicht möglich ist, da das Material bei einer Temperatur oberhalb des Erweichungspunktes des thermoplastischen Elastomeren (zirka 70 bis 100 C) durch die noch geschmolzenen Kristallite zwar weich aber formstabil ist. Beim anschliessend stattfindenden Erkalten erstarrt das Material und erhält seine guten mechanischen Eigenschaften, wie hohe Härte, Festigkeit und Scheuerbeständigkeit.
Bei der Herstellung des Ventils wird eine zweiteilige Spritzgussform mit einem zweigeteilten Dorn verwendet. Im Bereich zwischen den beiden Dornen werden der Teller --4a-- und die Ver- bindungsstege --4b-- von entsprechender Dicke gebildet, wobei zwischen dem Teller --4a-und den Verbindungsstegen --4b-- und zwischen diesen und der Innenwand des Auslasskanals - dünne Hautstellen gebildet werden. Diese Hautstellen bilden Sollbruchstellen, die entweder durch Luftdruck oder durch ein Niederdrücken des Tellers --4a-- mittels eines Stiftes einreissen, wodurch der Verschlusskörper --4-- funktionsfähig wird.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel eines Ventils-l'-ist gegenüber der im Bereich
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den Verschlusskörper --4'-- bzw. für den Teller --4'a-- desselben vorgesehen. Der Teller --4'a-ist über Verbindungsstege --4'b-- mit dem Ventilschaft --2'-- verbunden. Die Sitzfläche --9"--
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