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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einschnapp-Gummiringdichtung
für ein
Ventilstößelanordnungs-Reifendrucküberwachungssystem,
bzw. eine Anordnung mit einem Ventilstößel und einer solchen Gummiringdichtung.
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2. Technischer Hintergrund
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Herkömmliche
Reifendrucküberwachungssysteme
(TPM-Systeme; für
engl.: tire pressure monitoring systems) für Fahrzeuge umfassen einen
Reifendrucksensor, welcher an einer Felge einer Fahrzeugradanordnung
angebracht ist. Bei einigen TPM-Systemen ist der Reifendrucksensor
in einem Sensorgehäuse
enthalten, welches einen Luftdrucksensor umfasst. Der Sensor erfasst
den Luftdruck in einem Reifen der Radanordnung und überträgt ein Signal
an einen Empfänger
außerhalb
des Reifens. Das Sensorgehäuse
enthält
eine Aussparung. Eine Mutter ist in der Vertiefung angeordnet und
befindet sich in Gewindeverbindung mit einer Reifenventilstößelanordnung.
Der Ventilstößel verläuft durch
ein Reifenaufpumploch in der Radfelge. Das Sensorgehäuse und
die Mutter gewährleisten
eine ausgerichtete Anordnung des Sensors, des Gehäuses und
des Ventilstößels.
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Bei
anderen herkömmlichen
TPM-Systemen wird die Reifenventilanordnung durch die Außenseite des
Rads in das Reifendrucküberwachungssystem eingeführt. In
jedem Fall steht ein Abschnitt des Ventilstößels aus dem Reifenaufpumploch
in der Radfelge hervor, um das Aufpumpen und Druckablassen des Reifens
zu ermöglichen.
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Eine
Einführung
des Ventilstößels in
das Reifendrucküberwachungssystems
durch die Außenseite
der Radfelge kann jedoch zu Schwierigkeiten führen, wenn versucht wird, die
Ventilstößelanordnung in
Ausrichtung mit dem Sensorgehäuse
der Reifendrucküberwachungsvorrichtung
anzuordnen. Ferner sind Abriebvorgänge beim Festziehen der Ventilstößelanordnungen
infolge des Metall-Gummi-Kontakts zwischen dem Ventilstößel und
dem Inneren der herkömmlichen
Aufpumploch-Gummirichtung sowie der Außenfläche der Gummiringdichtung und
dem Aufpumploch möglich.
Ferner kann eine elektrolytische Korrosion erfol gen, da der Ventilstößel und
die Radfelge typischerweise unter Verwendung unähnlicher Metalle verwirklicht
werden.
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Ferner
kann bei herkömmlichen
Methoden für
TPM-Systeme ein Entweichen von Luft durch die Reifenventilanordnung
aus dem Reifenaufpumploch erfolgen. Einige herkömmliche Reifendrucküberwachungsvorrichtungen
verwenden eine Umfanglinienelementsdichtung und eine verjüngte Dichtung mit
einem Flansch mit ebener Stirnfläche.
Eine Abdichtung wird durch Drücken
der Umfanglinienelementsdichtung gegen das Reifenaufpumploch und Drücken der
Flanschdichtung gegen den Metall-Ventilstößel erreicht. Es kann jedoch
immer noch ein Entweichen von Luft aus dem Reifenaufpumploch erfolgen,
wenn derartige herkömmliche
Methoden verwendet werden. Insbesondere kann ein übermäßiges Festziehen
einer Ventilstößelhaltemutter
zu Bruch und Beschädigung
eines oder mehrerer Dichtungsbereiche führen und ein Entweichen von
Luft verursachen.
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Eine
Gummiringdichtung zur Verbindung in ein Radfelgenaufpumploch gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 9 sowie eine Anordnung mit einer Gummiringdichtung und
einem Ventilstößel sind
aus der
US 4 411 302
A der
US 4
064 923 A und der
DE 1
871 096 U bekannt. Keine dieser herkömmlichen Ventilanordnungen
ist jedoch darauf ausgerichtet, mit einem Reifendrucküberwachungssystem
zusammenzuwirken. Wie vorstehend erläutert, kann die Verbindung
einer solchen herkömmlichen
Ventilanordnung mit einem Reifendrucküberwachungssystem wegen der
zusätzlich
einzubauenden Komponenten dazu führen,
dass die Ventilanordnung undicht wird.
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Somit
bestehen ein Bedarf und Chancen im Hinblick auf ein System zum Verbessern
von TPM-Ventilanordnungen. Insbesondere sollte ein derartiges verbessertes
System eine verbesserte Dichtung an Grenzflächen zwischen Bauelementen der
TPM-Ventilanordnung ermöglichen
und den Abrieb zwischen Bauelementen der TPM-Ventilanordnung vermindern,
so dass die Dichtung weiter verbessert wird.
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Die
Aufgabe, diesen Bedarf zu befriedigen, wird gelöst durch eine Anordnung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise durch eine Gummiringdichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung schafft generell eine verbesserte Anordnung
für eine
Reifendrucküberwachungsvorrichtungs-Ventilstößel-Gummiringdichtung
(TPM-Ventilstößel-Gummiringdichtung). Eine
derartige verbesserte Anordnung für eine Ventilstößel-Gummiringdichtung
kann eine verbesserte Dichtung, ein vermindertes Entweichen von
Luft und eine verlängerte
Garantiezeit ermöglichen,
verglichen mit herkömmlichen
Anordnungen.
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Erfindungsgemäß ist eine
Gummiringdichtungs- und Ventilstößelanordnung
offenbart zur Verwendung in einer Radfelgenanordnung eines Fahrzeugs.
Die Anordnung umfasst eine Gummiringdichtung mit einem Nasenabschnitt
an einem ersten Ende der Gummiringdichtung, wobei die Nase eine im
Wesentlichen konische Form aufweist, welche gestaltet ist zum Einführen in
ein Aufpumploch in der Radfelge eines Fahrzeugs. Ein zylindrischer
Abschnitt, welcher derart bemessen ist, dass er zu dem Aufpumploch
passt, hat ein erstes Ende, welches angrenzt an den Nasenabschnitt,
und ein zweites Ende, von welchem ein Flanschabschnitt in Radialrichtung nach
außen
vorsteht. Der Flanschabschnitt hat eine im Wesentlichen ebene Fläche gegenüber liegend
zu dem zylindrischen Abschnitt, wobei mindestens eine Grenzflächendichtung
gebildet ist auf der ebenen Fläche
als ein halbkugelartiger Vorsprung, welcher konzentrisch um eine
Mittelachse der Gummiringdichtung liegt. Eine Axialbohrung verläuft mittig
durch den Gummiringdichtungskörper;
und ein Ventilstößel ist
gestaltet, um durch die Bohrung der Gummiringdichtung eingeführt zu werden.
Der Ventilstößel umfasst
einen Gewindeabschnitt, welcher gestaltet ist zum Aufnehmen einer
Haltemutter, und einen Flansch mit einer im Wesentlichen ebenen
Fläche, welche
gestaltet ist zum Bilden mindestens einer Dichtungsgrenzfläche mit
der mindestens einen Grenzflächendichtung,
wenn die Haltemutter am Ventilstößel festgezogen
ist.
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Ein
Verfahren zum Zusammenbau der erfindungsgemäßen Anordnung umfasst ein Einführen einer
Gummiringdichtung in ein Aufpumploch, wobei die Gummiringdichtung:
einen Nasenabschnitt an einem ersten Ende der Gummiringdichtung
umfasst, wobei die Nase eine im Wesentlichen konische Form aufweist,
welche gestaltet ist zum Einführen
in das Aufpumploch in der Radfelge eines Fahrzeugs. Ein zylindrischer
Abschnitt, welcher derart bemessen ist, dass er zum Aufpumploch
passt, hat ein erstes Ende angrenzend an den Nasenabschnitt und
ein zweites Ende, von welchem ein Flanschabschnitt in Radialrichtung
nach außen
vorsteht. Der Flanschabschnitt hat eine im Wesentlichen ebene Fläche gegenüber liegend
zum zylindrischen Abschnitt, wobei mindestens eine Grenzflächendichtung
gebildet ist auf der ebenen Fläche
als ein halbkugelartiger Vorsprung, welcher konzentrisch um eine
Mittelachse der Gummiringdichtung liegt. Eine Axialbohrung verläuft mittig durch
den Gummiringdichtungskörper,
und ein Ventilstößel ist
durch die Bohrung eingeführt.
Der Ventilstößel umfasst
einen Gewindeabschnitt, welcher gestaltet ist zum Aufnehmen einer
Haltemutter, und einen Flanschabschnitt mit einer im Wesentlichen
ebenen Fläche,
welche gestaltet ist zum Bilden mindestens einer Dichtungsgrenzfläche mit
der mindestens einen Grenzflächendichtung,
wenn die Haltemutter am Ventilstößel festgezogen
ist. Das Verfahren umfasst schließlich ein Festziehen der Haltemutter
am Ventilstößel.
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Ferner
ist erfindungsgemäß eine Gummiringdichtung
zur Verwendung in einem Radfelgen-Aufpumploch offenbart. Die Gummiringdichtung umfasst:
einen Nasenabschnitt an einem ersten Ende der Gummiringdichtung,
wobei die Nase eine im Wesentlichen konische Form aufweist, welche
gestaltet ist, um in das Aufpumploch eingefügt zu werden; einen Ringabschnitt
an einer Basis des Nasenabschnitts, wobei der Ringabschnitt in Radialrichtung aus
der Basis des Nasenabschnitts vorsteht; einen zylindrischen Abschnitt,
welcher derart bemessen ist, dass er zum Aufpumploch passt, und
ein erstes Ende angrenzend an den Ringabschnitt aufweist; einen Flanschabschnitt,
welcher in Radialrichtung nach außen von dem zweiten Ende des
zylindrischen Abschnitts vorsteht; und ein Bohrung, welche in Axialrichtung
durch den Gummiringdichtungskörper
verläuft,
wobei die Bohrung gestaltet ist zum Aufnehmen einer Ventilstößelanordnung.
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Die
oben erwähnten
Merkmale sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind
aus den folgenden genauen Beschreibungen davon bei Betrachtung in
Verbindung mit der beigefügten
Zeichnung ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist
eine Schnittansicht einer Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Einschnapp-Gummiringdichtung
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht der Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung von 1;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht der Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung von 1,
welche in Verbindung mit einer Innenseitenansicht einer Radfelge
dargestellt ist;
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5 ist
eine Schnittansicht der Ventilstößel- und
Gummiringdichtungsanordnung von 1, welche
in Verbindung mit einem Reifendrucküberwachungssystem dargestellt
ist;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht der Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung von 1,
welche in Verbindung mit einem Reifendrucküberwachungssystem von der Innenseite
der Radfelge her gesehen dargestellt ist;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht der Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung von 1,
welche in Verbindung mit einer Außenseitenansicht der Radfelge
dargestellt ist;
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8 ist
eine perspektivische Ansicht der Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung von 1,
welche in Verbindung mit einer Haltemutteranordnung von der Außenseite
der Radfelge her gesehen dargestellt ist; und
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9 ist
ein Ablaufsdiagramm, welches ein Verfahren zum Einbauen der Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung
von 1 in ein Reifendrucküberwachungssystem darstellt.
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Die
vorliegende Erfindung schafft generell ein verbessertes System für eine Reifendrucküberwachungs-Ventilstößel-Gummiringdichtung (TPM-Ventilstößel-Gummiringdichtung).
Die vorliegende Erfindung schafft generell eine Einschnapp-Gummiringdichtung,
welche mindestens eine Dichtungsgrenzfläche bzw. in der Regel eine Vielzahl
von Dichtungsgrenzflächen
vorsieht. Ein derartiges System für eine Ventilstößel-Gummiringdichtung
kann eine verbesserte Dichtung, ein vermindertes Entweichen von
Luft und eine verlängerte
Garantiezeit ermöglichen,
verglichen mit herkömmlichen
Systemen.
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In 1 ist
ein Diagramm dargestellt, welches eine Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung 100 der
vorliegenden Erfindung darstellt. Die Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung 100 wird
generell in Verbindung mit einem TPM-Sensor und einem TPM-Gehäuse einer
Fahrzeugradanordnung verwirklicht (genauer in Verbindung mit den 5 und 6 beschrieben).
Die Anordnung 100 kann jedoch unabhängig von einem TPM-System verwirklicht
werden.
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Die
Anordnung 100 umfasst generell eine Gummiringdichtung 102,
einen Ventilstößel 104 und eine
Haltemutteranordnung 106. Die Gummiringdichtung 102 wird
generell in Schnappverbindung in einem Aufpumploch in einer Radfelge
angebracht (genauer in Verbindung mit den 4, 5 und 7 beschrieben).
Der Stößel 104 wird
generell durch die Gummiringdichtung 102 eingeführt. Die
Haltemutteranordnung 106 befindet sich generell in Gewindeeingriff
mit dem Stößel 104 und
hält die
Anordnung 100 in der Radfelge, wenn die Ventilstößel- und
Gummiringdichtungsanordnung 100 verwirklicht wird (genauer
in Verbindung mit den 3 und 8 beschrieben).
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Bei
einem Beispiel umfasst die Gummiringdichtung 102 einen
Gummiringdichtungskörper 110 und
eine eingebaute Hülse 112.
Bei einem weiteren Beispiel kann die Gummiringdichtung 102 ohne
die Hülse 112 verwirklicht
werden. Der Gummiringdichtungskörper 110 umfasst
generell eine in der Mitte angeordnete Bohrung bzw. ein Durchgangsloch 120, welche
durch den Körper 110 verläuft und
eine Achse 122 aufweist. Die Bohrung 120 ist generell
zylinderförmig.
Die Bohrung 120 kann jedoch mit einer beliebigen Gestalt,
welche geeignet ist, die Gestaltungskriterien einer bestimmten Anwendung
zu erfüllen,
gestaltet werden. Die Hülse 112 und
die Bohrung 120 weisen generell im Wesentlichen die gleiche
Länge L auf.
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Die
Hülse 112 kann
zylinder- bzw. rohrförmig sein
und weist generell eine Außenfläche 114 auf, welche
geeignet für
eine Passverbindung mit der Bohrung 120 des Gummiringdichtungskörpers 110 gestaltet
ist. Die Hülse 112 umfasst
eine im Wesentlichen glatte Innenfläche bzw. Bohrung 116,
welche geeignet gestaltet werden kann, um den Ventilstößel 104 aufzunehmen.
Bei einem Beispiel kann die Außenfläche 114 im
Wesentlichen glatt sein. Bei einem weiteren Beispiel (nicht dargestellt)
kann die Außenfläche 114 mindestens
eine Riefe (generell eine Vielzahl davon) aufweisen, welche in einer
Längsrichtung
oder Axialrichtung relativ zu der generell zylinderförmigen Hülse 112 verlaufen
kann. Bei einem weiteren Beispiel (nicht dargestellt) kann die Außenfläche 114 mit
einem Kreuzschliff versehen oder ge rändelt werden. Wenn die Laufbüchse 112 mit
Riefen, Kreuzschliff, Rändelung
und ähnlichem
verwirklicht wird, kann eine Drehung der Hülse 112 gegen den
Gummiringdichtungskörper 110 vermindert
bzw. beseitigt werden.
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Die
Hülse 112 kann
der Gummiringdichtung 102 eine Steifigkeit verleihen, welche
die Einführung der
Gummiringdichtung 102 in das Aufpumploch unterstützen kann.
Die Hülse 112 kann
ferner Abriebvorgänge
vermindern bzw. beseitigen, welche während der Einführung des
Stößels 104 in
die Gummiringdichtung 102 und des Festziehens der Haltemutteranordnung 106 an
dem Ventilstößel 104 verursacht
werden.
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Bei
einem Beispiel kann die Hülse 112 durch eine
Einführung
der Hülse 112 in
die Bohrung 120 an dem Gummiringdichtungskörper 110 angebracht werden.
Die Passung zwischen der Hülse 112 und der
Bohrung 120 ist generell eng bzw. dicht anliegend, so dass
eine Drehung zwischen dem Körper 110 und
der Hülse 112 vermindert
bzw. beseitigt wird. Bei einem weiteren Beispiel kann der Gummiringdichtungskörper 110 durch
ein Überformungsverfahren
auf der Hülse 112 angebracht
werden.
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Der
Gummiringdichtungskörper 10 umfasst generell
ein Kautschukmaterial. Bei einem Beispiel kann der Körper 110 unter
Verwendung eines synthetischen Kautschuks (beispielsweise Nitril,
Buna-n oder ähnliches)
hergestellt werden. Der Gummiringdichtungskörper 110 kann jedoch
unter Verwendung eines beliebigen Materials, welches geeignet ist,
die Gestaltungskriterien einer bestimmten Anwendung zu erfüllen, hergestellt
werden. Derartige Gestaltungskriterien umfassen generell Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Chemikalien, Abriebvorgängen
und Lochbildungen und können
in Verbindung mit einer oder mehreren Normen des amerikanischen
Verbands für
Prüfungen
und Materialien (ASTM; für engl.:
American Society for Testing and Materials) und/oder des Verbands
der Kraftfahrzeugtechniker (SAE; für engl.: Society of Automotive
Engineers) beschrieben werden. Derartige Gestaltungskriterien können eine
größere Widerstandsfähigkeit
gegenüber
Chemikalien, Abriebvorgängen
und Lochbildungen ermöglichen,
als durch Kautschukmaterialien, wie etwa Naturkautschuk, Latex und
Vinyl ermöglicht werden
kann.
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Die
Hülse 112 wird
generell unter Verwendung eines relativ harten Materials (beispielsweise mit
einer Rockwell-Härte
von B50 oder mehr), verglichen mit dem Material, welches den Gummiringdichtungskörper 110 umfasst,
verwirklicht. Bei einem Beispiel kann die Hülse 112 unter Verwendung
eines Hochtemperaturkunststoffs (beispielsweise eines Kunststoffs,
welcher generell ähnliche
physikalische Eigenschaften bei Temperaturen in einem Bereich von –40°F bis 300°F (–40°C bis 150°C) behält) verwirklicht
werden. Bei einem weiteren Beispiel kann die Hülse 112 unter Verwendung
eines Metalls verwirklicht werden. Das Metall, welches als Hülse 112 verwirklicht
wird, kann Aluminium, Messing, Kupfer und ähnliches umfassen. Die Hülse 112 kann
jedoch unter Verwendung eines beliebigen Materials, welches geeignet
ist, die Gestaltungskriterien einer bestimmten Anwendung zu erfüllen, hergestellt
werden.
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Der
Gummiringdichtungskörper 110 umfasst eine
Außenfläche, welche
eine Gestalt aufweist, welche derart gestaltet ist, dass die Gummiringdichtung 102 einfach
in das Aufpumploch der Radfelge eingeführt werden kann, beispielsweise
mit einer Schnappverbindung, wenn die Anordnung 100 verwirklicht
wird. Nach dem Einführen
wird die Gummiringdichtung 102 während der Radbehandlung, dem TPM-Aufbau
und ähnlichen
Arbeitsgängen
generell fest bzw. dicht anliegend in der Felge gehalten. Die Gummiringdichtung 102 kann
ferner zur Ersetzung einfach entfernbar sein und kann eine verbesserte Dichtung
zwischen den Bauelementen der TPM-Anordnung und den Rad-Bauelementen
ermöglichen.
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Der
Körper 110 weist
generell ein erstes Ende 130 auf. Ein Nasenabschnitt 132 des
Gummiringdichtungskörpers 110 kann
eine verjüngte,
im Wesentlichen konische Gestalt aufweisen, welche bei dem Ende 130 verengt
sein kann, um eine einfache Einführung
des Endes 130 in das Aufpumploch zu ermöglichen. Bei einem Beispiel
kann der Gummiringdichtungskörper 110 an
der Basis des Nasenbereichs 132 (das bedeutet, an dem Ende
des Nasenbereichs 132 gegenüber dem ersten Ende 130)
einen generell ringförmigen
bzw. rundringförmigen
Abschnitt 134 aufweisen. Bei einem weiteren Beispiel (nicht
dargestellt) kann die Gummiringdichtung 102 ohne die ringförmige Dichtung 134 verwirklicht
werden.
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Der
ringförmige
Abschnitt 134 steht generell in Radialrichtung nach außen von
der Oberfläche
der Basis des Nasenbereichs 132 hervor. Der Gummiringdichtungskörper 110 umfasst
ferner generell einen im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 136, welcher
einen Durchmesser D und eine Länge
T in Richtung der Achse 122, ein erstes Ende, welches an den
ringförmigen
Abschnitt 134 angrenzt, und ein zweites Ende, welches an
einen Flanschabschnitt 138 angrenzt, aufweist. Wenn die
Gummiringdichtung 102 ohne die ringförmige Dich tung 134 verwirklicht
wird, kann der zylindrische Abschnitt 136 als direkte Verlängerung
des konischen Abschnitts 132 ausgebildet werden.
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Der
Flanschabschnitt 138 bildet generell ein zweites Ende des
Gummiringdichtungskörpers 110 und
steht von dem zylindrischen Abschnitt 136 der Gummiringdichtung 102 in
Radialrichtung nach außen
hervor. Eine nach hinten weisende Fläche des Flanschabschnitts 138 (das
bedeutet, dass diese dem ersten Ende 130 in gegenüberliegender
Anordnung zugewandt ist) kann eine Stufe oder Lippe 140, welche
von dem Abschnitt des Flanschs, welcher an die Außenfläche des
zylindrischen Abschnitts 136 angrenzt, in Radialrichtung
nach innen hervorsteht, eine Abschrägung 142, welche an
die Stufe 140 angrenzt und mindestens eine Grenzflächendichtung 150 bzw.
mehrere Grenzflächendichtungen 150a–150n umfassen,
welche an einer im Wesentlichen ebenen Stirnfläche der nach hinten weisenden Rückseitenfläche 152,
ausgebildet sind.
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Die
Grenzflächendichtungen 150a–150n können als
ringförmige
Vorsprünge
verwirklicht werden, welche einen generell halbrunden Querschnitt aufweisen.
Die Dichtungen 150 können
generell konzentrisch um die Achse 122 verlaufen und können von
der Rückseite
des Flanschs 138 aus der Stirnfläche 152 als halbrunde
Ringe nach hinten hervorstehen.
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Der
Ventilstößel 104 kann
eine generell zylindrische Gestalt aufweisen und eine Bohrung 160 aufweisen,
welche der Länge
nach durch den Stößel 104 verläuft. Die
Bohrung 160 kann einen einzigen Durchmesser aufweisen (nicht
dargestellt), oder die Bohrung 160 kann veränderliche
Durchmesser entlang der Achse 122 aufweisen, um die Gestaltungskriterien
einer bestimmten Anwendung zu erfüllen.
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Der
Ventilstößel 104 umfasst
generell ein Metall bzw. eine Metalllegierung. Bei einem Beispiel kann
der Stößel 104 aus
einer Zamac-3-Druckgusslegierung hergestellt werden (wobei Zamac
eine Legierung ist, welche Zink, Aluminium, Mangan und Kupfer umfasst).
Bei einem weiteren Beispiel kann der Stößel 104 aus einer
Zamac-5-Druckgusslegierung hergestellt werden. Der Ventilstößel 104 kann jedoch
durch ein beliebiges Material, welches geeignet ist, die Gestaltungskriterien
einer bestimmten Anwendung zu erfüllen, verwirklicht werden.
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Freiliegende
Oberflächen
des Ventilstößels 104,
wie etwa die Außenfläche und
die Bohrung 160, können
mit einer Oberflächenvergütung beschichtet bzw.
behandelt werden, welche einen Korrosionsschutz und ein verbessertes ästhetisches
Aussehen ermöglichen
kann, verglichen mit dem unbehandelten Basismaterial, welches die
nicht freiliegenden Oberflächen
des Ventilstößels 104 umfasst.
Bei einem Beispiel kann der Ventilstößel mit einer Mattchrom-Oberflächenvergütung verwirklicht
werden. Bei einem weiteren Beispiel kann der Stößel 104 mit einer
Glanznickel-Oberflächenvergütung verwirklicht werden.
Der Stößel 104 kann
jedoch mit einer beliebigen Oberflächenvergütung, welche geeignet ist,
die Gestaltungskriterien einer bestimmten Anwendung zu erfüllen, verwirklicht
werden.
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Bei
einem Beispiel umfasst der Ventilstößel 104 einen ersten
Gewindeabschnitt 170, einen Festziehabschnitt 172,
einen zweiten Gewindeabschnitt 174, einen zylindrischen
Abschnitt 176, einen Grenzflächenabschnitt 178 und
einen dritten Gewindeabschnitt 180. Die Abschnitte 170, 172, 174, 176, 178 und 180 sind
generell benachbart entlang der Achse 122 angeordnet.
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Der
erste Gewindeabschnitt 170 kann mit einem Außengewinde
verwirklicht werden, welches geeignet für einen Gewindeeingriff mit
einer Schutzkappe (beschrieben in Verbindung mit 3)
gestaltet werden kann. Der Festziehabschnitt 172 kann mit mindestens
einem Paar gegenüberliegender
Festzieh- bzw. Drehflächen
(nicht dargestellt) an der Außenfläche verwirklicht
werden. Der zweite Gewindeabschnitt 174 kann mit einem
Gewinde an der Außenfläche verwirklicht
werden, welches geeignet für einen
Gewindeeingriff mit der Haltemutteranordnung 106 gestaltet
werden kann.
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Der
zylindrische Abschnitt 176 des Ventilstößels 104 kann mit
einer Länge,
welche im Wesentlichen gleich der Länge L der eingebauten Hülse 112 ist,
und einem Durchmesser SD verwirklicht werden. Der zweite Gewindeabschnitt 174 wird
generell mit einem Außendurchmesser
verwirklicht, welcher im Wesentlichen gleich dem Durchmesser SD
ist. Der Durchmesser SD wird generell derart ausgewählt, dass
dieser geringfügig,
z. B. in dem Bereich von 0,1 mm–0,8,
mm kleiner als der Durchmesser der Bohrung 116 der Hülse 112 ist.
Bei einem Beispiel (beispielsweise einer Verwirklichung der Gummiringdichtung 102 ohne
Hülse 112)
kann die Bohrung 120 geeignet gestaltet werden, um den
Ventilstößel 104 aufzunehmen,
und die Bohrung 120 kann einen Durchmesser aufweisen, welcher
im Wesentlichen gleich dem Durchmesser SD ist.
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Ein
Abschnitt der Bohrung 160, generell in den Bereichen 170, 172 und 174,
kann ein Innengewinde (nicht dargestellt) aufweisen, um einen Gewindeeingriff
mit einem Ventil (beispielsweise einem Schraderventil) zu ermöglichen,
welches geeignet gestaltet werden kann, um Aufpumpen, Halten der Luft
und Luftablassung eines Reifens, welcher in Verbindung mit der Ventilstößel- und
Gummiringdichtungsanordnung 100 verwirklicht wird, zu ermöglichen.
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Der
Grenzflächenabschnitt 178 kann
mit einer hutförmigen
Gestalt verwirklicht werden. Der Grenzflächenabschnitt 178 umfasst
generell einen Flansch 190, welcher von der Oberfläche des
Grenzflächenabschnitts 178 (das
bedeutet, der Krempe der hutförmigen
Gestalt) in Radialrichtung nach außen hervorsteht, und einen
im Wesentlichen halbkugelförmigen
bzw. gekrümmten
nach hinten weisenden Abschnitt 192 (das bedeutet, den
Kopf der hutförmigen Gestalt).
Der Flansch 190 weist generell einen Durchmesser auf, welcher
größer als
der Durchmesser der äußersten
der Grenzflächendichtungen 150 ist.
Der Flansch 190 ist an einer Fläche 194, welche gegenüber dem
halbkugelförmigen
Abschnitt 192 angeordnet ist, im Wesentlichen eben. Das
bedeutet, dass die Unterseite der Krempe im Wesentlichen eben ist).
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Der
dritte Gewindeabschnitt 180 kann mit einem Außengewinde
verwirklicht werden, welches geeignet für einen Gewindeeingriff mit
einer Haltemutter bzw. Einstellmutter (beschrieben in Verbindung
mit 5), wenn der Ventilstößel 104 an einer TPM-Gehäuse-Anordnung festgezogen
wird, gestaltet werden kann.
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Die
Haltemutteranordnung 106 kann mit einer hutförmigen Gestalt
verwirklicht werden. Die Anordnung 106 umfasst generell
einen Festziehbereich 200, einen im Wesentlichen konischen
Abschnitt 202 (das bedeutet, den Kopf des Huts), einen
Flansch 204 und eine flache Dichtung 206 (das
bedeutet, bei der Krempe des Huts). Der Festziehbereich 200 kann mit äußeren Hexagonalflächen verwirklicht
werden, welche geeignet für
einen Eingriff mit einem Mutternschlüssel sind, wenn die Anordnung 106 an
der Felge 106, bei welcher die Anordnung 100 verwirklicht
wird, festgezogen wird.
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Der
konische Abschnitt 202 kann ein Innengewinde für einen
Gewindeeingriff mit dem zweiten Gewindeabschnitt 174 des
Ventilstößels 104 aufweisen.
Die flache Dichtung 206 weist generell einen Durchmesser
auf, welcher im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Flansches 204 ist.
Die flache Dichtung 206 wird generell zwischen dem Flansch 204 und
der Felge des Rads, bei welcher die Anordnung 100 verwirklicht
wird, positioniert. Der Flansch 204 kann mit einer inneren
Aussparung 208 verwirklicht werden, welche generell als
Umfangsnut an der hinteren Stirnfläche der Innenfläche des
Flanschs 204 gestaltet wird. Die Aussparung 208 kann
eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt mit einer Tiefe, welche
etwa die Hälfte
der Dicke der ringförmigen Dichtung 134 beträgt, und
einem Durchmesser, welcher im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser
der ringförmigen
rundringförmigen
Dichtung 134 ist, aufweisen. Die Nut 208 kann
geeignet gestaltet werden, um die Dichtung 134 aufzunehmen.
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In 2 ist
ein Diagramm dargestellt, welches eine perspektivische Ansicht der
Einschnapp-Gummiringdichtung 102 darstellt.
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In 3 ist
ein Diagramm dargestellt, welches eine perspektivische Ansicht der
Ventilstößel- und
Gummiringdichtungsanordnung 100 der vorliegenden Erfindung
darstellt. Eine Schutzkappe 210 ist auf dem Ventilstößel 104 dargestellt.
Die Kappe 210 kann in Gewindeeingriff mit dem ersten Gewindeabschnitt 170 des
Ventilstößels 104 angebracht
werden.
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In 4 ist
ein Diagramm dargestellt, welches eine perspektivische Felgeninnenseitenansicht der
Gummiringdichtung 102 der vorliegenden Erfindung darstellt.
Die Gummiringdichtung 102 wird generell in ein Aufpumploch 222 in
einer Radfelge 220 eingeführt bzw. in Schnappverbindung
darin angebracht. Das Aufpumploch 222 kann einen Durchmesser
aufweisen, welcher annähernd
gleich dem Durchmesser D des zylindrischen Abschnitts 136 ist.
Der Durchmesser D und die Länge
T des zylindrischen Abschnitts 136 können geeignet für eine Passverbindung
mit dem Aufpumploch 222 gestaltet und mit geeigneter Größe versehen
werden, so dass die Gummiringdichtung 102 eng anliegend
in die Öffnung 222 passt.
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Die
Fahrzeugradfelge 220 wird generell unter Verwendung eines
hochfesten Materials hergestellt. Bei einem Beispiel kann die Felge 220 unter Verwendung
von Stahl hergestellt werden. Bei einem weiteren Beispiel kann die
Felge 220 unter Verwendung von Aluminium verwirklicht werden.
Bei einem weiteren Beispiel kann die Felge 220 aus einer
Legierung, wie etwa einer Magnesiumlegierung oder einer Aluminiumlegierung,
hergestellt werden. Die Felge kann jedoch unter Verwendung eines
beliebigen Materials, welches geeignet ist, die Gestaltungskriterien einer
bestimmten Anwendung zu erfüllen,
verwirklicht werden.
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In 5 ist
ein Schnittansichtsdiagramm der Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung 100 der
vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer Radfelge und einer
TPM-Anordnung dargestellt. Die
Anordnung 100 kann in Verbindung mit der Radfelge 220 und
einer TPM-Anordnung 250 verwirklicht werden. Die Felge 220 kann
eine Dicke von etwa der Dicke T in dem Bereich des Aufpumplochs 222 aufweisen.
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Die
TPM-Anordnung 250 umfasst ein Gehäuse 252 und eine Einstellmutter 254.
Das TPM-Gehäuse 252 umfasst
eine Basis 260, eine Grenzflächenwand 262 und eine
Aussparung 264. Die Basis 260 kann an der Felge 220 angebracht werden.
Die Mutter 254 wird generell geeignet verwirklicht, um
eine Befestigung des Ventilstößels 104 an
dem TPM-Gehäuse 252 zu
ermöglichen.
Das bedeutet, dass generell ein Gewindeeingriff des dritten Gewindeabschnitts 180 des
Ventilstößels 104 mit
der Haltemutter 254 erfolgt. Bei einem Beispiel kann die Mutter 254 ferner
geeignet gestaltet werden, um eine Winkeleinstellung auf einem Kreisbogen
ADJ zwischen dem Ventilstößel 104 und
dem Gehäuse 252 zu
ermöglichen.
Bei einem weiteren Beispiel (nicht dargestellt) kann der Ventilstößel 104 mit
einem alternativen System zum Halten der Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung 100 und
des TPM-Verfolgungsvorrichtungsgehäuses 252 anstatt der
Mutter 254 verwirklicht werden.
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Die
Wand 262 umfasst einen Schlitz 270, eine erste
gekrümmte
Fläche 272 und
eine zweite gekrümmte
Fläche 274.
Der Schlitz 270 kann geeignet verwirklicht werden, um eine
Verbindung zu liefern, durch welche der Ventilstößel 104 an dem TPM-Gehäuse 252 befestigt
werden kann. Der dritte Gewindeabschnitt 180 des Ventilstößels 104 passt generell
locker in den Schlitz 270. Das bedeutet, dass sich das
Spiel zwischen dem Gewinde des Abschnitts und dem Schlitz 270 in
einem Bereich von 0,05 mm–0,1
mm befindet. Die erste gekrümmte
bzw. halbkugelförmige
Fläche 272 wird
generell geeignet für
eine Passverbindung mit der halbkugelförmigen Außenfläche 192 des Stößels 104 gestaltet.
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Die
Einstellmutter 254 ist im Wesentlichen würfelförmig, wobei
diese eine Stirnfläche 280 mit
einer gekrümmten
Oberfläche
aufweist, welche geeignet für
eine Passverbindung mit der zweiten gekrümmten Fläche 274 der Grenzflächenwand 262 gestaltet
wird. Die Stirnfläche 280 kann
an der zweiten gekrümmten
Fläche 274 während eines
Montageschritts der Ventilstößel- und
Gummiringdichtungsanordnung 100 an dem Gehäuse 252 an
der Felge 220 festgezogen werden.
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Die
Seiten der generell würfelförmigen Einstellmutter 254 können eine
derartige Größe aufweisen,
dass die Einstellmutter 254 locker in der Aussparung 264 gehalten
wird (das bedeutet, dass sich das Spiel zwischen den Innenwänden der
Aussparung 264 und den Stirnflächen der Mutter 254 in
einem Bereich von 0,05 mm–0,1
mm befinden kann).
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In 6 ist
ein Diagramm dargestellt, welches eine perspektivische Ansicht der
Anordnung 100 in Verbindung mit dem TPM-Gehäuse 250,
welches an der Innenseite der Felge 220 angebracht ist, darstellt.
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In 7 ist
ein Diagramm dargestellt, welches eine perspektivische Ansicht der
Ventilstößel- und
Gummiringdichtungsanordnung 100 der vorliegenden Erfindung
so darstellt, wie diese in der Felge 220 eingebaut ist.
Die Anordnung 100 ist vor der Montage der Haltemutteranordnung 106 dargestellt.
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In 8 ist
ein Diagramm dargestellt, welches eine perspektivische Ansicht der
Anordnung 100 der vorliegenden Erfindung, welche in der
Felge 220 eingebaut ist, nach der Montage der Haltemutter 106 darstellt.
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In 9 ist
ein Ablaufsdiagramm dargestellt, welches ein Verfahren 300 zum
Zusammenbau einer Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt. Bei einem Beispiel kann das Verfahren 300 in Verbindung
mit der Ventilstößel- und
Gummiringdichtungsanordnung 100 der vorliegenden Erfindung
verwirklicht werden. Das Verfahren 300 kann jedoch in Verbindung
mit einer beliebigen Ventilstößel- und Gummiringdichtungsanordnung,
welche geeignet ist, die Gestaltungskriterien einer bestimmten Anwendung
zu erfüllen,
verwirklicht werden.
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Eine
Gummiringdichtung 102 kann in ein Aufpumploch in einer
Fahrzeugradanordnungsfelge eingeführt und gegebenenfalls in Schnappverbindung
darin angebracht werden (Schritt bzw. Block 302). Das erste
Ende 130 der Gummiringdichtung 102 kann von der
Innenseite der Felge 220 her durch das Aufpumploch 222 eingeführt werden.
Der Nasenabschnitt wird durch das Aufpumploch 222 eingeführt. Die
Gummiringdichtung 102 wird generell bei dem Flanschabschnitt 138 in
der Richtung des ersten Endes 130 gedrückt, bis eine Schnappverbindung des
ringförmigen
Abschnitts 134 durch das Aufpumploch 222 erfolgt.
Die Gummiringdichtung 102 wird durch Zusammendrücken des
ringförmigen
Abschnitts 134 in Axial- oder
Radialrichtung (oder eine Kombination von beidem) und Zusammendrücken des
Flanschabschnitts 138 in Axial- oder Radialrichtung (oder
eine Kombination von beidem) gehalten, wobei sich der zylindrische
Abschnitt 136 in eng anliegender Passung in dem Aufpumploch 222 befindet.
Bei einem Beispiel der Gummiringdichtung 102, welche eine
Hülse 112 aufweist,
kann die Hülse 112 der
Gummiringdichtung 102 eine Steifigkeit verleihen, welche
die Einführung
der Gummiringdichtung 102 in die Öffnung 222 unterstützen kann.
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Bei
einem Beispiel kann ein Ventilstößel (beispielsweise
der Ventilstößel 104)
locker in eine TPM-Gehäuse-Einstellmutter 254 geschraubt
werden (Schritt bzw. Block 304). Bei einem weiteren Beispiel
kann der Ventilstößel 104 locker
an der TPM-Gehäuse-Einstellmutter 254 angebracht
(das bedeutet, zusammengeschlossen, verbunden, befestigt etc.) werden.
Der Stößel 104 und
das Gehäuse 252 können sich
generell um den Einstellwinkel ADJ drehen (wie in 5 dargestellt).
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Der
Ventilstößel 104 kann
von der Innenseite der Radfelge 220 her durch die Gummiringdichtung 102 eingeführt werden
(Schritt bzw. Block 306). Ein Abschnitt des Ventilstößels 104 bzw.
seine Bereiche 170, 172 und 174) kann
durch das erste Ende 130 der Gummiringdichtung 102 nach
außen
hervorstehen. Die harte, eingebaute Hülse 112 kann den Abrieb
der Innenfläche
der Gummiringdichtung, welcher während
der Einführung
des Stößels 104 durch
die Gummiringdichtung 102 bei herkömmlichen Gummiringdichtungen,
bei welchen die Hülse 112 nicht
verwirklicht ist, erfolgen kann, vermindern bzw. beseitigen.
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Der
Winkel ADJ kann derart eingestellt werden, dass die Basis 260 des
TPM-Gehäuses 252 bündig an
der Radfelge 220 anliegt, wobei die Achse des Stößels 104 im
Wesentlichen lotrecht zu der äußeren Oberfläche der
Felge 220 bei dem Aufpumploch 222 bleibt (Schritt
bzw. Block 308). Das TPM-Gehäuse 252 wird an der
Radfelge 220 angebracht (Schritt bzw. Block 310).
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Der
Ventilstößel 104 kann
an der TPM-Gehäuse-Einstellmutter 254 festgezogen
werden (Schritt bzw. Block 312). Ein Mutternschlüssel kann an
den Festzieh- bzw. Drehflächen
an dem Festziehabschnitt 172 angesetzt werden. Wenn der
Ventilstößel 104 festgezogen
wird, wird die Innenfläche
der Gummiringdichtung 102 durch die Drehung des Ventilstößels 104 generell
nicht verdreht und/oder abgerieben, da die Innenseite der Gummiringdichtung 102 die
Innenfläche 116 der
eingebauten Hülse 112 umfasst
und sich der Ventilstößel 104 in Kontakt
mit der glatten, harten Fläche 116 befindet.
Aufgrund der Tatsache, dass herkömmliche
Gummiringdichtungen generell keine harte, eingebaute Hülse aufweisen, wie
bei der vorliegenden Erfindung verwirklicht, können Verdrehung und Abrieb
erfolgen, wenn der Ventilstößel festgezogen
wird. Derartiges Verdrehen und Abreiben kann bei einigen herkömmlichen
Methoden einen Luftentweichungskanal verursachen.
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Die
Haltemutteranordnung 106 kann an dem Ventilstößel 104 festgezogen
werden (Schritt bzw. Block 314). Wenn die Anordnung 106 an
dem Ventilstößel 104 festgezogen
wird, kann die Gummiringdichtung 102 in Axialrichtung zusammengedrückt werden
und kann sich in Radialrichtung ausdehnen, so dass eine Dichtung
an bzw. auf mindestens einer der folgenden Grenzflächen erzeugt
werden kann: den Axialrichtungs- und Radialrichtungs-Grenzflächen der
ringförmigen
Dichtung 134 zu der Aussparung 208, der Grenzfläche der
ringförmigen
Dichtung 134 zu der äußeren Oberfläche der
Felge 220, der Grenzfläche
des zylindrischen Abschnitts 136 zu der Innenfläche des
Aufpumplochs 222, der Grenzfläche des Flansches 138 zu
der inneren Oberfläche
der Felge 220, der Grenzfläche der mindestens einen halbrunden
Dichtung 150 zu der Unterseite 194 des Flansches 190,
der Grenzfläche
der Fläche 152 der Gummiringdichtung 102 und
der flachen Seite 194 des halbkugelförmigen Abschnitts 178 der
Ventilstößelanordnung 104,
(bei der alternativen Verwirklichung, wobei die Gummiringdichtung 102 ohne
Hülse 112 verwirklicht
wird) der Grenzfläche
der Bohrung 120 der Gummiringdichtung 102 und
des zylindrischen Abschnitts 176 des Ventilstößels 104 und/oder
der Grenzfläche
der flachen Dichtung 206 zu der äußeren Oberfläche der
Felge 220.
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Eine
oder mehrere derartiger Dichtungsgrenzflächen können eine verbesserte und verstärkte Dichtung
ermöglichen,
verglichen mit herkömmlichen Methoden.
Eine oder mehrerer derartiger Dichtungsgrenzflächen können eine elektrisch isolierende
Strecke zwischen unähnlichen
Metallen (beispielsweise zwischen dem Ventilstößel 104 und der Felge 220) ermöglichen,
welcher eine elektrolytische Korrosion der Metallbauelemente 104 und 220 vermindern
bzw. verhindern kann.
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Die
Dichtungsgrenzflächen,
welche durch Drücken
der mindestens einen Dichtung 150 gegen die Ventilstößelstirnseitenfläche 194 erzeugt
werden, können
eine robustere Dichtung als die Dichtung, welche durch die Grenzfläche der
Gummiringdichtungsfläche 152 und
der Ventilstößelstirnseitenfläche 194 ermöglicht wird,
ermöglichen.
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Generell
vermindert bzw. beseitigt die Buchse 112 in der Gummiringdichtung 102 Reibung,
Verschleiß und
Abrieb zwischen der Gummiringdichtung 102 und dem Ventilstößel 104,
welche erfolgen können,
wenn der Ventilstößel 104 durch
die Gummiringdichtung 102 eingeführt wird, wenn der Ventilstößel 104 locker
an der Einstellmutter 254 angebracht wird und wenn die
Haltekappe bzw. -mutter 106 an dem Ventilstößel 104 festgezogen
wird.
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Die
Hülse 112 kann
ferner ein Konstruktionselement liefern, welches der Gummiringdichtung 102 eine
Steifigkeit verleihen kann, welche eine Einführung der Gummiringdichtung 102 durch
die Aufpumpöffnung 122 unterstützen kann.
Die Länge
L der Hülse 112 kann
geeignet ausgewählt
werden, um das Zusammendrücken
der Gummiringdichtung 102 zu begrenzen bzw. zu regulieren
und ein übermäßiges Festziehen
und Brechen der Gummiringdichtung 102 während des Festziehens der Haltemutteranordnung 106 an
dem Ventilstößel 104 und
damit während
der Montage der Ventilstößel- und
Gummiringdichtungsanordnung 100 zu vermindern bzw. vermindern,
verglichen mit herkömmlichen
Gummiringdichtungen, bei welchen kein Element zum Begrenzen des
Zusammendrückens
und Brechens vorgesehen ist.