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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufpumpen, insbesondere eine Ventileinheit aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aufpumpvorrichtungen kommen in einer Vielzahl von Produkten zum Einsatz. Um den Luftdruck rechtzeitig anzupassen oder den Luftabzug aus dem Produkt zur Aufbewahrung zu ermöglichen, ist es üblich, einen Ventilkopf oder ein Aufpumpventil auf der Aufpumpvorrichtung vorzusehen. Dieser Ventilkopf ist an eine Luftpumpe angeschlossen. Das Aufpumpen und der Luftabzug können aber auch durch ein Aufpumpventil erfolgen.
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Bekannterweise sind die Aufpumpvorrichtung und der Ventilkopf separat hergestellt und dann miteinander verbunden. Damit kann die Verbindungsstelle zwischen der Aufpumpvorrichtung und dem Ventilkopf strukturelle Mängel aufweisen. Das heißt, dass die Verbindungsstelle zwischen der Aufpumpvorrichtung und dem Ventilkopf leicht gebrochen wird, wodurch die Leistungsfähigkeit der Aufpumpvorrichtung durch Verlust von Luft beeinträchtigt wird. Dies stellt insbesondere ein Problem dar, wenn die Aufpumpvorrichtung in Rettungsgegenständen wie z. B. Rettungsringen oder Rettungswesten eingesetzt wird. Außerdem sind die Aufpumpvorrichtung und der Ventilkopf separat hergestellt und dann miteinander verbunden. Daher wird der Vorgang kompliziert gemacht. Darüber hinaus werden die wirtschaftlichen Vorteile einer schnellen Serienfertigung auch nicht erfüllt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventileinheit aus Kunststoff zu schaffen, bei welcher der Ventilansatz keine strukturellen Mängel aufweist, sondern mit den ausgezeichneten strukturellen Eigenschaften versehen ist, wobei durch die einstückige Ausbildung der Herstellungsprozess vereinfacht werden kann, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können und die wirtschaftliche Effizienz erhöht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Ventileinheit aus Kunststoff, die die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung wird eine Ventileinheit aus Kunststoff bereitgestellt, die einen Kunststoffkörper und eine Aufnahmeeinheit aufweist, die beide im Spritzgussverfahren einstückig aus Kunststoff gefertigt sind. Auf dem Kunststoffkörper ist ein Ventilansatz einstückig ausgebildet, wobei eine Aufnahmeeinheit und eine Rückstelleinheit einstückig am Ventilansatz gefertigt sind.
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Der Kunststoffkörper weist eine Innenfläche und eine Außenfläche auf. Die Aufnahmeeinheit ist vorstehend an der Innenfläche des Kunststoffkörpers angeordnet, wobei die Aufnahmeeinheit als Hohlkörper ausgeführt ist und eine zur Außenfläche des Kunststoffkörpers hin offene Einstecköffnung aufweist. Die Aufnahmeeinheit ist mit einer Einkerbung versehen, die sich in einer Einkerbungsrichtung erstreckt.
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Die Rückstelleinheit und die Aufnahmeeinheit des Ventilansatzes sind einstückig aus Kunststoff gefertigt, wobei die Rückstelleinheit eine spannende Rückstellkraft erzeugt, die in Rückstellkraftrichtung einwirkt. Die Rückstellkraftrichtung verläuft senkrecht zur Einkerbungsrichtung, derart, dass die Rückstelleinheit 22 ausgehend von den beiden gegenüberliegenden Seiten der Einkerbung eine spannende Rückstellkraft auf die Einkerbung aufbringt.
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Dadurch, dass die erfindungsgemäße Ventileinheit im Spritzgussverfahren einstückig aus Kunststoff gefertigt ist, ergibt sich keine Verbindungsnaht zwischen dem Kunststoffkörper und dem Ventilansatz. Das heißt, dass keine strukturellen Mängelvorhanden sind. Damit sind ein optimales Verschließen von Luft und eine ausgezeichnete Struktureigenschaft gewährleistet. Außerdem unterstützt die Rückstelleinheit durch die spannende Rückstellkraft F des Kunststoffmaterials das Verschließen der Einkerbung, wodurch die Luft in ferner optimaler Weise verschlossen werden kann. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Ventileinheit im Spritzgussverfahren einstückig aus Kunststoff gefertigt ist, kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden, wodurch die Herstellungskosten gesenkt werden können und die wirtschaftliche Effizienz erhöht wird.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventileinheit;
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2 einen Schnitt durch die Teilstruktur der erfindungsgemäßen Ventileinheit;
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3 eine Draufsicht auf die Teilstruktur der erfindungsgemäßen Ventileinheit;
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4 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Ventileinheit, in welche ein Pumpenkopf eingeführt ist;
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5 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Ventileinheit, aus welcher der Pumpenkopf herausgezogen wird;
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6 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventileinheit;
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7 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventileinheit;
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8 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventileinheit;
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9 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventileinheit;
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10A eine Draufsicht auf ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventileinheit; und
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10B eine Seitenansicht des sechsten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Ventileinheit gemäß 10A.
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Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich, weist eine erfindungsgemäße Ventileinheit 100 aus Kunststoff einen Kunststoffkörper 10 auf, auf dem ein Ventilansatz 20 einstückig ausgebildet ist. Eine Aufnahmeeinheit 21 und eine Rückstelleinheit 22 sind einstückig am Ventilansatz 20 ausgebildet.
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Der Kunststoffkörper 10 weist eine Innenfläche 11 und eine Außenfläche 12 auf.
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Die Aufnahmeeinheit 21 ist vorstehend an der Innenfläche 11 des Kunststoffkörpers 10 angeordnet. Die Aufnahmeeinheit 21 ist als Hohlkörper ausgeführt und weist eine zur Außenfläche 12 des Kunststoffkörpers 10 hin offene Einstecköffnung 211 auf. Die Aufnahmeeinheit 21 ist an einem zur Innenseite 11 des Kunststoffkörpers 10 hin vorstehenden Ende mit einer Einkerbung 212 versehen, die sich in einer Einkerbungsrichtung D1 erstreckt.
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Die Rückstelleinheit 22 und die Aufnahmeeinheit 21 des Ventilansatzes 20 sind einstückig aus Kunststoff gefertigt. Die Rückstelleinheit 22 erzeugt eine spannende Rückstellkraft F, die in Rückstellkraftrichtung D2 einwirkt. Die Rückstellkraftrichtung D2 verläuft senkrecht zur Einkerbungsrichtung D1, derart, dass die Rückstelleinheit 22 ausgehend von den beiden gegenüberliegenden Seiten der Einkerbung 212 eine spannende Rückstellkraft F auf die Einkerbung 212 aufbringt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umgibt die Rückstelleinheit 22 die Aufnahmeeinheit 21, während die Rückstelleinheit 22 teilweise die Aufnahmeeinheit 21 so umschließt, dass die Einkerbung 212 freiliegt. Der Kunststoffkörper 10, die Aufnahmeeinheit 21 und die Rückstelleinheit 22 sind alle im Spritzgussverfahren aus Kunststoff hergestellt. Die federnde Rückstellfähigkeit der Rückstelleinheit 22 ist größer als diejenige der Aufnahmeeinheit 21. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird diese durch Kunststoff mit unterschiedlicher Eigenschaft erreicht.
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Bei der oben erwähnten Beschreibung handelt es sich um die Struktur und die Anordnung der erfindungsgemäßen Ventileinheit aus Kunststoff. Beim Gebrauch wird ein Pumpenkopf A einer Luftpumpe ausgehend von der Außenfläche 12 des Kunststoffkörpers 10 in die Einstecköffnung 211 der Aufnahmeeinheit 21 so eingeführt, dass dieser an die Einkerbung 212 der Aufnahmeeinheit 21 gelangt. Wie in 4 gezeigt, verläuft der Pumpenkopf A der Luftpumpe durch den Kunststoffkörper 10 hindurch und spreizt die Einkerbung 212 in einer offenen Stellung. Auf diese Weise kann der Aufpumpvorgang durchgeführt werden. Nun ist die Einkerbung 212 der Aufnahmeeinheit 21 vom Pumpenkopf A offen gespreizt, wobei der Pumpenkopf A gegen die Aufnahmeeinheit 21 so anliegt, dass die Aufnahmeeinheit 21 eine nach außen einwirkende Kraft auf die an der Aufnahmeeinheit 21 angeordnete Rückstelleinheit 22 ausübt. Die spannende Rückstellkraft F der Rückstelleinheit 22 wirkt von beiden Seiten der Einkerbung 212 auf die Einkerbung 212 ein. Das heißt, dass die Rückstelleinheit 22 die beiden Seiten der Einkerbung 212 fest gegen den Pumpenkopf A so drückt, dass kein Spalt zwischen dem Pumpenkopf A und der Einkerbung 212 auftritt. Damit wird der Luftaustritt beim Aufpumpen verhindert, obwohl die Einkerbung 212 von dem Pumpenkopf A offen gespreizt wird.
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Nach dem Aufpumpen wird der Pumpenkopf A der Luftpumpe herausgezogen. Beim Herausziehen des Pumpenkopfs A allmählich aus der Einkerbung 212 wirkt die spannende Rückstellkraft F der Rückstelleinheit 22 stets auf die Einkerbung 212 ein, sodass die Einkerbung 254 schnell verschlossen wird. Wie in 5 gezeigt, wird die Einkerbung 212 von der Rückstelleinheit 22 in die geschlossene Ausgangslage überführt, wenn der Pumpenkopf A vollständig die Einkerbung 212 verlässt. Damit wird der Austritt der Luft aus der Einkerbung 212 verhindert.
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Da die erfindungsgemäße Ventileinheit 100 aus Kunststoff einstückig aus Kunststoff gefertigt ist, ist der Herstellungsprozess sehr einfach. Das heißt, dass die Herstellung nur durch Spritzguss abgeschlossen werden kann.
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Die erfindungsgemäßen Ventileinheit ist einstückig ausgebildet, sodass diese keine strukturellen Mängel hat. Außerdem treten keine offenen Spalte zwischen dem Kunststoffkörper 10 und der Aufnahmeeinheit 21 bzw. Rückstelleinheit 22 auf. Damit kann die Luft sicher verschlossen werden. Außerdem wird eine optimale Struktureigenschaft erreicht.
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Die Stelle der Rückstelleinheit 22 der erfindungsgemäßen Ventileinheit 100 soll nicht auf das oben erwähnten Ausführungsbeispiel beschränkt sein. Wie in 6 gezeigt, ist die Rückstelleinheit 22 des Ventilansatzes 20 um die beiden Seiten der Aufnahmeeinheit 21 herum so angeordnet, dass die Einkerbung 212 der Aufnahmeeinheit 21 freiliegt. Gemäß 7 kann die Rückstelleinheit 22 aber auch konisch sich verjüngend am oberen Ende der beiden Seiten der Aufnahmeeinheit 21 angeordnet sein. Gemäß 8 ist die Rückstelleinheit 22 an beiden Seiten der Umfangsfläche der Aufnahmeeinheit 21 angeordnet sein. Gemäß 9 ist die Rückstelleinheit 22 am oberen Ende der beiden Seiten der Aufnahmeeinheit 21 angeordnet. Gemäß 10A und 10B verläuft die Rückstelleinheit 22 durch die beiden Seiten der Einkerbung 212 der Aufnahmeeinheit 21 hindurch. Konkret gesagt, sind die Rückstelleinheit 22 und die Aufnahmeeinheit 21 einstückig ausgebildet und an beiden Seiten der Einkerbung 212 angeordnet, sodass die Rückstelleinheit 22 ausgehend von beiden Seiten der Einkerbung 212 eine spannende Rückstellkraft F auf die Einkerbung 212 aufbringen kann. Auf diese Weise weist die Einkerbung 212 eine verstärkte Rückstellfähigkeit auf. Durch die spannende Rückstellkraft F der Rückstelleinheit 22 werden die oben erwähnten Wirkungen erreicht.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Ventileinheit
- 10
- Kunststoffkörper
- 11
- Innenfläche
- 12
- Außenfläche
- 20
- Ventilansatz
- 21
- Aufnahmeeinheit
- 211
- Einstecköffnung
- 212
- Einkerbung
- 22
- Rückstelleinheit
- D1
- Einkerbungsrichtung
- D2
- Rückstellkraftrichtung
- F
- spannende Rückstellkraft
