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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Ventil, das allgemein länglich
ist und zur Montage in einem Montageloch, dass in einem plattenförmigen Teil
ausgebildet ist, angepaßt
ist, und auf eine Dichtungsstruktur für ein solches Ventil.
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5 illustriert
ein herkömmliches
Ventil 1 des oben beschriebenen Typs. Das Ventil 1 weist
allgemein einen ringförmigen
Flansch 2 an einem hinteren (proximalen) Ende desselben
auf. Eine Durchführungsdichtung 3A ist
an einem Umfangsabschnitt des Flansches 2 vorgesehen. Das
Ventil 1 wird durch ein Montageloch 4A, dass z.B.
in einer Stahlplatte 4 ausgebildet ist, hindurchgeführt. Eine
andere Dichtung 3B und ein ringförmiges Anschlußstück (Fitting) 5 sind
mit einem Teil des Ventils 1, der durch das Montageloch 4A hindurchgeführt ist,
verbunden. Das Fitting 5 wird in einen Gewindeeingriff
mit einem Außengewinde
des Ventils 1 gebracht, so dass das Ventil in Position
an der Stahlplatte 4, die zwischen dem Flansch 2 und
dem Fitting 5 gehalten wird, fixiert wird.
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Bei dem oben beschriebenen herkömmlichen
Ventil 1 werden jedoch die Dichtungen 3A und 3B ebenso
wie die Stahlplatte 4 zwischen dem Flansch 2 und
dem Fitting 5 gehalten. Eine elastische Deformation jeder
der Dichtungen führt
dazu, dass das Ventil bzw. dessen Position instabil wird. Dieses stellt
ein Problem dar.
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Darum ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
ein Ventil, das stabil an einem plattenförmigen Teil fixiert werden
kann, und eine Dichtungsstruktur für das Ventil, die die Dichtleistung
verbessern kann, anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch
ein Ventil nach Anspruch 1 bzw. eine Dichtungsstruktur nach Anspruch
6.
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Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen
angegeben.
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Bei dem Einsetzen des Ventils durch
das Montageloch stößt der sich
verjüngende
(z. B. konische) Abschnitt der äußeren vorstehenden
Wand gegen den umfangsseitigen Randabschnitt des Montageloches und
der Dichtungsabschnitt und das plattenförmige Teil pressen den O-Ring
jeweils gegeneinander. Wenn das ringförmige Fitting an der der äußeren vorstehenden
Wand gegenüberliegenden
Seite festgezogen wird, haften bzw. liegen der umfangsseitige Randabschnitt
des Montageloches und der sich verjüngende Abschnitt dicht aneinander,
wodurch eine Metalldichtung bereitgestellt wird. Weiterhin wird
der O-Ring gegen den Dichtungsabschnitt und gegen das plattenförmige Teil
gedrückt,
wodurch er dicht an diesen haftet bzw. anliegt. Da die Metalldichtung
und der O-Ring eine Doppeldichtungsstruktur bereitstellen, kann
die Dichtungsleistung bei dem Ventil verglichen mit der herkömmlichen
Konstruktion verbessert werden. Darüber hinaus kann das Ventil stabil
an dem plattenförmigen
Teil fixiert werden, da das plattenförmige Teil direkt zwischen
der äußeren vorstehenden
Wand des Ventils und dem ringförmigen
Fitting, das in Gewindeeingriff mit dem Ventil ist, gehalten wird.
Zusätzlich
können
die Bearbeitungskosten an einem Anstieg gehindert bzw. vermindert werden,
da keine O-Ring-Nut benötigt
wird.
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Mit den Merkmalen des Anspruchs 2
wird der O-Ring gegen den sich verjüngenden Abschnitt derart gedrückt, dass
er so deformiert wird, dass der Durchmesser desselben erhöht wird,
wodurch er dicht an dem sich verjüngenden Abschnitt und an dem
plattenförmigen
Teil anliegt. Als Folge kann der Freiheitsgrad bei der Größe des verwendbaren O-Rings
verbessert bzw. erweitert werden.
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Mit den Merkmalen des Anspruchs 7
kann die Dichtungsleistung der Metalldichtung verbessert werden.
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Weitere Merkmale und Vorteile ergeben
sich aus der Beschreibung von Ausführungs-Beispielen anhand der Figuren. Von den
Figuren zeigen:
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1 eine
Schnittansicht des Ventils einer ersten Ausführungsform entsprechend der
Erfindung;
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2 eine
teilweise vergrößerte Ansicht
des Ventils, die einen O-Ring zeigt, der zwischen einem konischen
Abschnitt und einem plattenförmigen
Teil befindlich ist;
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3 eine
teilweise vergrößerte Ansicht
des Ventils, die den O-Ring zeigt, der so deformiert ist, dass er
dicht an dem konischen Abschnitt und an dem plattenförmigen Teil
anliegt;
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4 eine
Ansicht, die ähnlich
zu der Ansicht aus 1 ist,
die das Ventil einer zweiten Ausführungsform entsprechend der
Erfindung zeigt; und
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5 eine
Ansicht, die ähnlich
zu der Ansicht aus 1 ist,
die ein herkömmliches
Ventil zeigt.
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Eine erste Ausführungsform wird unter Bezugnahme
auf die 1 bis 3 beschrieben. In 1 ist ein Ventil 10 gezeigt.
Das Ventil 10 ist allgemein länglich und weist einen allgemein
zylindrischen Ventilstamm 20 und einen Ventilkern 12,
der in dem Ventilstamm vorgesehen ist, auf. Der Ventilstamm 20 ist z.B.
aus Messing ausgebildet und weist eine zentrale Bohrung oder einen
axialen Strömungspfad 21 die/der
sich durch den Ventilstamm erstreckt, auf. Der Ventilstamm 20 ist
sich von seinem vorderen (proximalen) Ende in Richtung seines hinteren
(distalen) Ende verjüngend
(z.B. konisch) ausgebildet und weist eine Öffnung des Strömungspfades 21 an
dem distalen Ende desselben auf. Die Öffnung dient als ein Ladeloch
(Zufuhrloch) 22, durch das z.B. ein komprimiertes Gas geladen
(zugeführt)
wird. Der Ventilstamm 20 weist ein Innengewinde 23,
das in einem Innenumfang desselben, der in der Nähe des distalen Ende befindlich
ist, ausgebildet ist, auf.
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Der Ventilkern 12 weist
einen zylindrischen Kernkörper 13 und
einen bewegbaren Schaft 14, der sich durch den Kernkörper 13 erstreckt,
auf. Eine Spulenfeder (nicht gezeigt), die in dem Kernkörper 13 vorgesehen
ist, drückt
den bewegbaren Schaft 14 in Richtung einer Seite, so dass
ein Ventilelement 15, das an einem Ende des Schaftes
14 vorgesehen
ist, gegen eine Endoberfläche
des Kernkörpers 13 gedrückt wird.
Als ein Ergebnis ist der Ventilkern 12 normalerweise derart
geschlossen, dass der Strömungspfad 21 des
Ventils 10 geschlossen bzw. abgeschnitten ist. Wenn der
bewegbare Schaft 14 in das Zufuhrloch 22 gedrückt wird
oder wenn das Zufuhrloch 22 mit einem komprimierten Gas
beladen wird, trennt sich das Ventilelement 15 von der
Endoberfläche
des Kernkörpers 13,
so dass der Ventilkern 12 geöffnet wird, woraufhin der Strömungspfad 21 offen
ist.
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Der Ventilstamm 20 weist
ein erstes Außengewinde 24,
das in einer äußeren Umfangsfläche desselben
an der Seite des distalen Endes ausgebildet ist, auf. Eine Ventilkappe 16 kann
in Gewindeeingriff mit dem ersten Außengewinde 24 gebracht
werden. Die Ventilkappe 16 ist in der Form eines mit Boden
versehenen Zylinders ausgebildet und weist eine ringförmige Gummiplatte 18,
die an einer Innenfläche derselben
liegt, auf. Die Ventilkappe 16 weist ein Gewinde 17,
das in einer Innenumfangsfläche
desselben ausgebildet ist, auf. Wenn das Gewinde 17 der Ventilkappe 16 in
Gewindeeingriff mit dem ersten Außengewinde 24 des
Ventilstammes 20 gebracht ist, wird das distale Ende des
Ventilstamms 20 gegen die Gummiplatte 18 derart
gedrückt,
dass das Zufuhrloch 22 verschlossen ist.
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Der Ventilstamm 20 weist
ein zweites Außengewinde 25,
das in der Außenumfangsfläche desselben
an der Seite des proximalen Endes ausgebildet ist, und als ein Gewinde
der vorliegenden Erfindung dient, auf. Der Ventilstamm 20 weist
weiter eine äußere vorstehende
Wand 26, die von dem proximalen Ende desselben in seitlicher
Richtung vorsteht, auf. Ein ringförmiges Anschlußstück (Fitting) 30 kann
in Gewindeeingriff mit dem zweiten Außengewinde 25 gebracht
werden. Das Fitting 30 ist in einer zylindrischen Gestalt
ausgebildet und weist ein Gewinde an einer Innenumfangsfläche desselben
auf. Das Fitting 30 weist ein hinteres (distales) Ende
mit einer polygonalen Außenfläche auf.
Mittels der polygonalen Außenfläche (z.B.
nach Art einer Mutter) kann das Fitting 30 mittels eines
Werkzeuges, wie eines Schraubenschlüssels, festgezogen werden.
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Die vorstehende Wand 26 weist
einen sich verjüngenden,
z.B. wie bei der Ausführungsform
konischen, Abschnitt 27 auf, der sich z.B. an das zweite Außengewinde 25 anschließt. Der
sich verjüngende Abschnitt 27 dient
sowohl als ein sich verjüngender (hier
konischer) Abschnitt als auch als ein Dichtungsabschnitt bei der
Erfindung. Der konische Abschnitt 27 ist in einem Winkel
von ungefähr
30° zu der
Mittelachse des Ventilstammes 20 geneigt. Die vorstehende
Wand 26 weist weiter einen zylindrischen Abschnitt 28 auf,
der sich an der Seite des größeren Durchmessers
des konischen Abschnittes 27 anschließt und einen gleichförmigen Außendurchmesser
aufweist.
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Die Art und Weise des Montierens
des Ventils 10 in einem Montageloch 34 des plattenförmigen Teils 33 wird
nun beschrieben. Bei der Ausführungsform
ist das im wesentliche plattenförmige
Teil 33 als Beispiel ein Teil einer Stahlplatte, die eine
Radfelge bildet. Zuerst wird ein O-Ring 35 so auf das Ventil 10 gesetzt,
dass er über
dem sich verjüngenden
Abschnitt 27 befindlich ist. Der O-Ring 35 ist
so bemessen, dass er gegen das plattenförmige Teil 33 und
gegen den konischen Abschnitt 27 gedrückt werden kann, während der
konische Abschnitt im Anschlag mit einem Teil 36 des Umfangsrandes
des Montagelochs 34 ist.
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Das Ventil 10 wird dann
durch das Montageloch 34 des plattenförmigen Teils 33 von
der Seite des distalen Ende desselben her eingesetzt. Eine Unterlegscheibe 32 wird
auf einen Abschnitt des Ventils 10 gesetzt, der durch das
Montageloch 34 hindurchgeführt ist. Das ringförmige Fitting 30 wird
weiter auf das Ventil 10 gesetzt und in Eingriff mit dem zweiten
Außengewinde 25 des
Ventils 10 gebracht. Als Ergebnis kommt der konische (sich
verjüngende) Abschnitt 27 des
Ventils 10 derart nahe an den Umfangsrandabschnitt 36 des
Montagelochs 34, dass der O-Ring 35 zwischen dem
konischen Abschnitt 27 und dem plattenförmigen Teil 33 gehalten
wird.
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Mit dem Fortschreiten des Gewindeeingriffs (d.h.,
dem Festziehen) des Fittings 30 und des Ventils 10,
kommt der konische Abschnitt 27 näher an das plattenförmige Teil 33,
und damit drücken
der sich konische Abschnitt 27 und das plattenförmige Teil 33 jeweils
den O-Ring 35 gegeneinander, wie es in 2 gezeigt ist. Als ein Ergebnis wird
der O-Ring 35 in Richtung der Seite des größeren Durchmessers so
versetzt, dass der Durchmesser desselben erhöht wird. Eine resultierende
Rückstellkraft
drückt
den O-Ring 35 in einen engeren Teil des Raumes zwischen
dem konischen Abschnitt 27 und dem plattenförmigen Teil 33,
so dass der O-Ring 35 noch näher an den beiden anliegt.
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Mit dem weiteren Fortschreiten des
Gewindeeingriffs des Fittings 30 und des Ventils 10 stößt der Rand 36 des
Montagelochs 34 gegen die Mitte des konischen Abschnittes 27,
wie es in 3 gezeigt
ist. Da der Ventilstamm 20 z.B. aus Messing und das plattenförmige Teil 33 aus
Stahl ausgebildet ist, beisst bzw. greift der Umfangsrandabschnitt 36 in den
konischen Abschnitt 27, wodurch der letztere dicht bzw.
noch dichter anliegt, wodurch eine Metalldichtung bereitgestellt
wird.
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In der vorhergehenden Ausführungsform wird
eine Doppeldichtungsstruktur durch die Metalldichtung und den O-Ring 35 bereitgestellt.
Als Folge kann die Dichtleistung verglichen mit dem herkömmlichen
Ventil verbessert werden. Weiterhin kann das Ventil stabil fixiert
werden, da das plattenförmige
Teil 33 direkt zwischen der vorstehenden Wand 26 des Ventils 10 und
dem Fitting 30 gehalten wird. Weiterhin wird der O-Ring 35 gegen
den konischen Abschnitt 27 derart gedrückt und dabei deformiert, dass der
Durchmesser desselben erhöht
wird, wodurch er dichter an dem konischen Abschnitt 27 und
dem plattenförmigen
Teil 33 anliegt. Als Folge kann der Freiheitsgrad in der
Größe des O-Rings 35 verbessert werden.
Zusätzlich
kann eine Erhöhung
der Bearbeitungskosten begrenzt bzw. dieselben vermindert werden,
da nichts notwendig ist, dass eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit
erfordert, wie z.B. eine O-Ring-Nut.
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4 illustriert
eine zweite Ausführungsform der
Erfindung. Die zweite Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Struktur
der äußeren vorstehenden
Wand. Die äußere vorstehende
Wand 40 weist einen sich verjüngenden (hier konischen) Abschnitt 41,
der zum Anstoßen gegen
den Umfangsrand 36 des plattenförmigen Teils 33 gebracht
wird, einen zylindrischen Abschnitt 42, der einen gleichförmigen äußeren Durchmesser aufweist,
und einen Flansch 43, der in seitlicher Richtung von dem
zylindrischen Abschnitt vorsteht, auf. Der sich verjüngende Abschnitt 41,
der zylindrische Abschnitt 42 und der Flansch 43 sind
aufeinanderfolgend von der Seite des distalen Endes her ausgebildet.
Der O-Ring 35, der an der Außenfläche des zylindrischen Abschnittes 42 angebracht
wird, wird zwischen den plattenförmigen
Teil 33 und dem Flansch 43 gehalten. Die übrige Konstruktion
bei der zweiten Ausführungsform
ist dieselbe, wie diejenige bei der ersten Ausführungsform. Identische oder ähnliche Teil
bei der zweiten Ausführungsform
sind mit denselben Bezugszeichen wie denjenigen bei der ersten Ausführungsform
versehen, wie es in 4 gezeigt ist,
und die Beschreibung dieser Teile wird weggelassen. Dieselbe Wirkung,
wie bei der ersten Ausführungsform,
kann durch die zweite Ausführungsform erzielt
werden.
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Bei der ersten Ausführungsform,
wie sie in 1 gezeigt
ist, ist der äußere Durchmesser
des O-Rings 35 größer als
der äußere Durchmesser
der vorstehenden Wand 26, wenn das Ventil in dem fixierten
Zustand ist, d.h. wenn das Ventil 10 an dem plattenförmigen Teil 33 fixiert
ist, woraufhin ein Teil des O-Rings 35 radial nach außen gegenüber der Wand 36 vorsteht.
Jedoch kann die Ausbildung so gewählt werden, dass der O-Ring
nicht radial gegenüber
der vorstehenden Wand vorsteht.
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Jedoch kann die Größe des Ventils
reduziert werden, wenn der äußere Durchmesser
der vorstehenden Wand kleiner als derjenige des O-Rings ist, wie
bei dem in 1 gezeigten
Ventil in der ersten Ausführungsform.
Die vorstehende Wand 26 des Ventils 10 bei der
ersten Ausführungsform
kann kleiner in der Größe als der
Flansch 2 des herkömmlichen
Ventils 1, wie es in 5 gezeigt
ist, gemacht werden. Demzufolge kann, wenn das plattenförmige Teil
mit einem Montageloch mit einer vorbestimmten Krümmung gebogen ist, z.B. um
einen Teil einer Radfelge zu bilden, das Ventil 10 der
vorliegenden Erfindung an dem plattenförmigen Teil, das eine größere Krümmung als
bei dem herkömmlichen
Ventil 1 aufweisen kann, montiert werden. Als Folge kann
der Freiheitsgrad bei der Größe der Radflege,
bei der das Ventil verwendet werden kann, verbessert werden.
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Bei der ersten Ausführungsform
wird das Ventil 10 durch das Montageloch 34 einge setzt,
wobei der O-Ring 35 über
dem sich verjüngenden
Abschnitt 27 befindlich ist. Jedoch kann der O-Ring so deformiert
werden, dass der Durchmesser desselben erhöht wird und um den sich verjüngenden
Abschnitt angebracht ist, nachdem das Ventil zeitweilig bzw. bereits
in dem Montageloch montiert ist.
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Obwohl das plattenförmige Teil 33 bei
der ersten Ausführungsform
eine Stahlplatte ist, die eine Radfelge bildet, können andere
Stahlplatten als diejenigen, die eine Radfelge bilden, oder Platten
aus anderen Materialien verwendet werden, falls die Platten entsprechende
Montagelöcher
aufweisen.
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Das Ventil der vorliegenden Erfindung
kann ohne den O-Ring verwendet werden, wenn sich im Wesentlichen
keine externe Kraft auf das Ventil ausgeübt wird, oder wenn eine externe
Kraft, die auf das Ventil ausgeübt
wird, klein genug ist, um ignoriert zu werden.