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Die Erfindung betrifft ein Ventil für einen schlauchlosen Reifen zur Befestigung an einem Ventilloch einer Reifenfelge für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Gängige Reifenfelgen weisen eine Felgenbohrung auf, in der ein Reifenventil, etwa ein Schraderventil, montiert ist, mit dem der Reifen mit Druckluft befüllt werden kann.
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Aus der
DE 76 23 908 U1 ist ein Reifenventil bekannt, das einen, durch das Ventilloch des Felgens geführten Ventilkörper aufweist. Der Ventilkörper ist mit seinem Ventilkopf nach außen geführt. Im druckdicht im Ventilloch der Felge montierten Ventilkörper befindet sich in an sich bekannter Weise ein Ventileinsatz. Der nach außen von der Felgenkontur vorragende Ventilkopf erhöht den cw-Wert und führt zu einer optischen Beeinträchtigung des Felgendesigns. Es besteht außerdem ein Risiko, dass das Ventil aufgrund äußerer Kräfte abreißen kann. Zudem ergibt sich eine erhöhte Verschmutzung der Felge im Bereich des aus der Felge vorragenden Ventils sowie eine schlechte Zugänglichkeit bei Wartungsarbeiten.
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Aus der
US 2007916 A ist ein bewegliches, gattungsgemäßes Reifenventil bekannt, das zwischen einer Gebrauchslage und einer Nichtgebrauchslage verstellbar ist.
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Aus der weiteren
CN 2139197 Y ist ein Reifenventil bekannt, das durch Verdrehen der Ventilkappe zwischen unterschiedlichen Stellungen verstellbar ist.
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Die
DE 103 43 598 A1 beschreibt einen Ventileinsatz, der in einer Buchse in einer Felgenwand einsetzbar ist.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Ventil für einen schlauchlosen Reifen bereitzustellen, das ohne Beeinträchtigung der Felgenkontur in einfacher und zuverlässiger Weise bedienbar ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist das Reifenventil versenkbar in der Reifenfelge angeordnet. Hierzu ist ein Versenkmechanismus vorgesehen, mit dem durch eine, in axialer Richtung erfolgende Druckbetätigung der Ventilkopf zwischen einer Nichtgebrauchslage und einer Gebrauchslage hubverstellbar ist. In der Nichtgebrauchslage kann der Ventilkopf des Reifenventils felgenbündig versenkt sein. Demgegenüber kann der Ventilkopf in der Gebrauchslage von der Reifenfelge vorragen, um eine betriebssichere Druckluftbefüllung zu ermöglichen.
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Der Versenkmechanismus weist erfindungsgemäß ein Führungsgehäuse auf, in dem der Ventilkörper teleskopartig verstellbar geführt ist. Im Unterschied zum Stand der Technik ist daher der Ventilkörper nicht mehr ortsfest sowie druckdicht in der Felgenbohrung eingesetzt, sondern vielmehr verstellbar im Führungsgehäuse gelagert. Das Führungsgehäuse ist dagegen ortsfest an der Reifenfelge befestigt. So ist der hülsenförmige Ventilkörper mit dem darin eingesetzten Ventileinsatz durch das Felgen-Ventilloch sowie durch das Führungsgehäuse bis in den, vom Reifen begrenzten Druckraum geführt.
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Für eine bauraumgünstige Anordnung ist es bevorzugt, wenn das Führungsgehäuse des Reifenventils nicht außenseitig an der Reifenfelge angeordnet ist, sondern sich vielmehr innerhalb des vom Reifen begrenzten Druckraums befindet. In diesem Fall kann das Führungsgehäuse zumindest eine Dichtstelle aufweisen, mit der der Führungsgehäuse-Innenraum druck- bzw. luftdicht vom Reifen-Druckraum abgetrennt ist. Eine erste Dichtstelle kann durch eine Dichtmanschette realisiert sein, die einerseits am Führungsgehäuse und andererseits am teleskopartig verstellbaren Ventilkörper druckdicht befestigt ist. Die Dichtmanschette kann durch Verformung der Stellbewegung des Ventilkörpers ohne weiteres folgen.
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Das Führungsgehäuse kann in etwa hohlzylindrisch ausgeführt sein, wobei es einen stirnseitigen Durchlass aufweist, der den Führungsgehäuse-Innenraum drucktechnisch mit der Umgebung verbindet. Im Führungsgehäuse-Innenraum liegt somit der Umgebungsdruck an. In Doppelfunktion kann gleichzeitig auch der Ventilkörper über den Durchlass nach außen geführt sein.
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Erfindungsgemäß weist der Versenkmechanismus eine Kulissenführung auf, und zwar mit einem am Ventilkörper ausgebildeten Kulissenzapfen und einer Kulissenbahn, die am Führungsgehäuse ausgebildet ist und die mit der Kulissenbahn in Eingriff ist.
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In der Kulissenbahn sind Rastkonturen ausgebildet, so dass nach einer ersten Druckbetätigung von der Gebrauchslage in die Nichtgebrauchslage der Kulissenzapfen des Ventilkörpers in einer ersten Raststellung gehalten ist. Bei einer nachfolgenden zweiten Druckbetätigung wird dann der Kulissenzapfen unter Freigabe der ersten Raststellung in die Gebrauchslage rückgeführt.
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Bevorzugt kann der teleskopartig im Führungsgehäuse geführte Ventilkörper mittels eines Federelementes in Richtung auf seine Gebrauchslage vorgespannt sein. Das heißt, dass nach erfolgter zweiter Druckbetätigung der Ventilkörper mit Unterstützung des Federelementes in die Gebrauchslage rückstellbar ist. Mit Hilfe des Federelementes kann daher der Ventilkörper auch ohne Innendruck des Reifens herausgefahren werden, wodurch dem Nutzer bei der Benutzung ein haptisch hochwertiges Gefühl vermittelt wird.
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Für eine leichtgängige Hubverstellung zwischen der Gebrauchs- und der Nichtgebrauchslage weist der Ventilkörper einen radial nach außen abragenden Ringbund auf, dessen radial äußere Umfangskante in Gleitkontakt mit der Innenseite des Führungsgehäuses ist. Sowohl der Ringbund als auch das Führungsgehäuse sind im Querschnitt betrachtet kreisförmig ausgeführt. Zur weiteren Unterstützung einer leichtgängigen Hubverstellung können die beiden einander gegenüberliegenden stirnseitigen Durchlässe des Führungsgehäuses ebenfalls als Gleitlager wirken, die in Gleitkontakt mit dem hubverstellbaren Ventilkörper sind. Auf diese Weise ergeben sich insgesamt drei voneinander in Axialrichtung beabstandete Gleitlager, die eine leichtgängige Führung des Ventilkörpers gewährleisten.
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Auf seiner von dem Ventilkopf abgewandten Seite weist das Führungsgehäuse einen weiteren stirnseitigen Durchlass auf, durch den der hubverstellbare Ventilkörper in den Druckraum des Reifens geführt ist.
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Die Kulissenbahn kann zwei Längsnuten aufweisen, die in der Axialrichtung achsparallel sowie umfangsseitig voneinander beabstandet verlaufen und stirnseitig jeweils über kurze Quernuten miteinander verbunden sind. In den Quernuten sind entsprechende Rastkonturen an den Nutflanken eingearbeitet, die das oben angegebene Bedienmuster des Ventilkörpers ermöglichen.
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Das oben erwähnte Federelement kann bevorzugt zwischen der vom Ventilkopf abgewandten Stirnwand des Führungsgehäuses und dem oben erwähnten Ventilkörper-Ringbund abgestützt sein. Zudem kann der Ringbund in Doppelfunktion auch als Bestandteil eines Gleitlagers eingesetzt werden, wie es oben bereits dargelegt ist.
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In einer weiteren Ausführungsvariante kann der Ringbund des Ventilkörpers sich nicht vollflächig um den Ventilkörper herum erstrecken, sondern vielmehr eine von einem Ringsteg begrenzte Ausnehmung aufweisen. In der Zusammenbaulage des Ventils kann durch die im Ringbund vorgesehene Ausnehmung ein Kulissenbahn-Trägerteil geführt sein, das wiederum ortsfest am Führungsgehäuse befestigt ist. Für eine betriebssichere Kulissenführung ist es weiter von Vorteil, wenn der Kulissenzapfen unmittelbar innenseitig an dem Ringsteg radial nach innen abragt. Der Kulissenzapfen befindet sich somit zusammen mit dem Ringbund in einer gemeinsamen Ebene, wodurch der Kulissenzapfen von äußeren mechanischen Einflüssen geschützt ist.
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Der Ventilkörper kann zudem eine Ventilkappe aufweisen, die auf dem Ventilkopf aufsetzbar ist. Bevorzugt kann die Ventilkappe eine an die Felgenkontur angepasste Oberseite aufweisen. In diesem Fall kann die Ventilkappe in der Nichtgebrauchslage flächenbündig mit der Felgenkontur ausgerichtet sein, wodurch die Felgenkontur nicht vom Reifenventil beeinträchtigt ist.
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Die Ventilkappe kann ein Innengewinde aufweisen, das in eine korrespondierende Schraubfassung am Ventilkopf aufschraubbar ist. Zudem kann die Ventilkappe in der Farbe der Reifenfelge ausgeführt sein. Das Reifenventil kann auch mit einem, in der Kappe befindlichen Befüllsystem ausgestattet sein. Dadurch ist eine Druckluftbefüllung auch ohne Abnehmen der Kappe möglich, was zu einem weiteren Komfortgewinn führt. Die Ventilkappe dient als Schutz vor Verschmutzung, Beschädigung oder Staubeintrag in den Ventilkörper.
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Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
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Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 in einer Seitenschnittansicht das Reifenventil in einer Nichtgebrauchslage I sowie in einer Gebrauchslage II;
- 2 und 3 das Reifenventil in unterschiedlichen Schnittdarstellungen; und
- 4 ein Kulissenbahn-Trägerteil in Alleinstellung.
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In der 1 ist in einer vergrößerten Teilschnittdarstellung eine Reifenfelge 1 mit einem Felgenbett gezeigt, das eine radial hochgezogene Seitenwandung 3 aufweist. Das Felgenbett trägt einen schlauchlosen Reifen 5. In der Seitenwandung 3 der Felge 1 ist eine Felgenbohrung 7 vorgesehen, in der ein Reifenventil 9 montiert ist. Das Reifenventil 9 ist ein an sich herkömmliches Schrader-Ventil, das einen hülsenförmigen langgestreckten Ventilkörper 11 aufweist, der als Luftkanal bis in den vom Reifen 5 begrenzten Druckraum 13 geführt ist, und einen im Ventilkörper 11 eingesetzten Ventileinsatz aufweist.
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Der Ventilkörper 11 weist ein benutzerseitig zugängliches Einfüllende, das heißt einen Ventilkopf 17, mit einer Schraubfassung 19 auf, auf der eine Ventilkappe 21 aufgeschraubt ist. Der Ventilkörper 11 ist außerdem teleskopartig verschiebbar in einem hohlzylindrischen Führungsgehäuse 23 gelagert, und zwar zwischen einer in der 1 gezeigten Nichtgebrauchslage I und einer ebenfalls in der 1 angedeuteten Gebrauchslage II. Demzufolge ist in der Nichtgebrauchslage I die Oberseite der Ventilkappe 21 flächenbündig mit der Felgenkontur ausgerichtet.
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Ausgehend von der in der 1 gezeigten Nichtgebrauchslage I kann der Ventilkörper 11 durch eine in axialer Richtung erfolgende Druckbetätigung gelöst werden und selbsttätig in die Gebrauchslage II hubverstellt werden. Hierzu ist zwischen dem Ventilkörper 11 und dem Führungsgehäuse 23 ein Versenkmechanismus vorgesehen, der später anhand der 2 bis 4 beschrieben ist.
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Gemäß der 2 weist das Führungsgehäuse 23 jeweils gegenüberliegende stirnseitige Durchlässe 25, 27 auf. Der, den Ventilkopf 17 zugewandte Durchlass 25 ist als ein Anschlussstutzen realisiert, der unter Bildung einer ringförmigen Abstufung in eine Stirnwand 26 des Führungsgehäuses 23 übergeht. In der 2 ist der Anschlussstutzen 25 durch die Felgenbohrung 7 geführt und die Stirnwand 26 in Anlage mit dem Öffnungsrandbereich der Felgenbohrung 7. Der vom Ventilkopf 17 abgewandte Durchlass 27 ist als Lageröffnung in einer weiteren Stirnwand 28 des Führungsgehäuses 23 ausgebildet. Um eine leichtgängige Hubverstellung des Ventilkörpers 11 zu ermöglichen, ist dieser nahezu ohne Radialspiel (d.h. unter Bildung eines geringfügigen Ringspaltes) in Gleitkontakt mit den beiden Durchlässen 25, 27. Zur weiteren Verbesserung der Gleitführung ist in etwa mittig am Ventilkörper 11 ein Ringbund 29 ausgebildet, dessen radial äußere Umfangskante 31 ebenfalls nahezu ohne Radialspiel in Gleitkontakt mit der Innenseite des Führungsgehäuses 23 ist.
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Wie oben erwähnt, ist das Führungsgehäuse 23 druckdicht am Öffnungsrandbereich der Felgenbohrung 7 befestigt. Als weitere Dichtmaßnahme ist eine Dichtmanschette 33 vorgesehen, die einerseits am Außenumfang des Führungsgehäuses 23 und andererseits im Bereich des Druckluftauslasses 35 des Ventilkörpers 11 druckdicht befestigt.
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Der Innenraum des Führungsgehäuses 23 ist einerseits über den geringfügigen Ringspalt am Durchlass 25 drucktechnisch mit der Umgebung verbunden. Andererseits ist der Führungsgehäuse-Innenraum über die Dichtmanschette 33 druckdicht vom Druckraum 13 des Reifens 5 abgetrennt.
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Um das anhand der 1 und 2 beschriebene Bedienmuster zu ermöglichen, weist der Versenkmechanismus eine gehäusefeste Kulissenbahn 37 auf, die mit einem am Ventilkörper 11 ausgebildeten Kulissenzapfen 39 zusammenwirkt. Die Kulissenbahn 37 ist in einem Kulissenbahn-Trägerteil 41 ausgebildet, das sich mit einem Radialabstand innerhalb des Führungsgehäuses 23 in dessen Längsrichtung erstreckt. Wie aus der 2 und 3 hervorgeht, ist das Kulissenbahn-Trägerteil 41 durch eine von einem Ringsteg 43 begrenzte Ausnehmung 45 des Ringbunds 29 hindurchgeführt. An der radial inneren Seite des Ringstegs 43 ist der mit der Kulissenbahn 37 zusammenwirkende Kulissenzapfen 39 ausgebildet.
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Die Kulissenbahn 37 ist gemäß der 4 durch zwei umfangsseitig voneinander beabstandete sowie in Axialrichtung achsparallel verlaufende Längsnuten 47 gebildet, die stirnseitig über kürzere Quernuten 49 miteinander verbunden sind. In den beiden Quernuten 49 sind entsprechende Rastkonturen eingearbeitet, die das oben dargelegte Bedienmuster ermöglichen.
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Zudem ist in dem Führungsgehäuse 23 eine Druckfeder 51 vorgesehen, die sich zwischen dem Ringbund 29 des Ventilkörpers 11 und der Stirnseite 28 des Führungsgehäuses 23 abstützt. Entsprechend ist der Ventilkörper 11 dauerhaft mittels einer Rückstellkraft FR (2) in Richtung auf seine Gebrauchslage II vorgespannt. Das heißt, dass bei der oben erwähnten ersten Druckbetätigung von der Gebrauchslage II in die Nichtgebrauchslage I der Ventilkörper 11 nur unter Überwindung der Federkraft FR der Druckfeder 51 führbar ist. Demgegenüber unterstützt die Druckfeder 51 nach einer folgenden zweiten Druckbetätigung die Rückführung des Ventilkörpers 11 in seine Gebrauchslage II.
