DE1923133C3

DE1923133C3 - Verfahren zur Herstellung eines Ventileinsatzes

Info

Publication number: DE1923133C3
Application number: DE19691923133
Authority: DE
Inventors: James Frederick Milford Ohio Scherer (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-05-06
Filing date: 1969-05-06
Publication date: 1974-01-31
Also published as: DE1923133B2; DE1923133A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Einsatzes für ein pneumatisches Ventil für schlauchlose Reifen aus einem Metallrohrstück, bei dem Einsatzabschnitte mit unterschiedlichen Innendurchmessern, ein zwischen den Einsatzabschnitten liegender Umfangsflansch und zwischen dem Umfangsflansch und dem Einsatzabschnitt mit dem kleineren Innendurchmesser eine innere Abschrägung ausgeformt und in dem Einsalzabschnitt mit dem größeren Innendurchmesser ein Innen- und ein Außengewinde eingeschnitten werden.

Vcntileinsiitzc für schlauchlose Reifen sind ihrer Form nach bekannt (britische Patentschrift 781 955) und werden üblicherweise auf Gewindeschneidmaschinen aus Vollstangen hergestellt. Infolge der spanabhebenden Bearbeitung beim Aufbohren und Aiisfräsen des Ventilcinsatzes entsteht verhältnismäßig viel Abfall, wodurch die Kosten des Endproduktes :rhöht werden.

Bei Ventileinsiitzcn für Schlauchreifen (USA.-Pa-•ejitschrift 1 761 487) war es bereits bekannt, zwecks des Abfalls bei der spanabhebenden Fertigung die Ventileinsätze spanlos aus einem Metallröhrchen herzustellen, wobei man von einem Rohrstück größeren Durchmessers ausging und die erforderlichen Abschnitte durch Verringerung der Durchmesner an den erforderlichen Stellen ausformte. Die Übertragung dieses bekannten Verfahrens zur Herstellung von Einsätzen für schlauchlose Reifen ist jedoch nicht geeignet, da an der Stelle, wo der schräg verlaufende Ventilsitz gebildet wird, Grate

ίο bzw. rippenförmige \erformungen durch Einziehen mittels einer geteilten Form auftreten, die dadurch nötig ist, daß ober- und unterhalb der Abschrägung größere Durchmesser des Rohrstückes vorhanden sind, so daß ein geschlossenes Zieheisen nicht an-

wendbar ist. So erhält die innere Abschrägung auch auf der Innenseite im Bereich der Formteilung der Preßform eine Einbuchtung, wodurch jedoch die einwandfreie Abdichtung des Ventils nicht mehr gewährleistet ist. Eine nachträgliche Glättung erfordert

ίο einen weiteren Arbeitsgang und kann außerdem die Wandstärke möglicherweise unzulässig schwächen.

Auch ein Verfahren zum spanlosen Herstellen von Ventileinsätzen für Schlauchreifen durch Tiefziehen in mehreren Ziehvorgängen ist zum Herstellen von Einsätzen für schlauchlose Reifen wegen des Verhältnisses von Länge zu Durchmesser der Einsätze und der besonderen Form der Einsätze nicht möglich.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu-

gründe, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Ventileinsatz für schlauchlose Reifen in zufriedenstellender Weise ohne Abfall hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Rohrstück zur Bildung des Umfangsflansches wie an sich bekannt avJal zusammengedrückt wird, daß der Einsatzabschnitt mit dem größeren Innendurchmesser durch radiales Aufweiten des ersten Rohrabschnittes und der Einsatzabschnitt mit dem kleineren Durchmesser durch radiales Aufweiten des zweiten Rohrabschnittes gebildet wird, daß die innere Abschrägung ebenfalls durch radiales Aufweiten des zwischen Umfangsflansch und dem zweiten Rohrabschnitt liegenden Einsatzabschnitts gebildet wird und daß das Ende des zweiten Rohrabschnittes radial zusammengedrückt wird.

Mit diesem Verfahren ist es möglich, die Einsätze für schlauchlose Reifen aus Rohrstücken durch mehrmaliges Aufweiten herzustellen. So können in jeder Hinsicht zufriedenstellende Einsätze durch das Aufweiten eines Rohrstückes, das anfänglich einen kleineren Durchmesser aufweist, bei erheblichen Einsparungen an Werkstoff und Kosten hergestellt werden. Ferner lassen sich die Ventileinsätze erfindungsgemäß schneller herstellen, da zum Aufweiten des Rohrstückes Pressen verwendet werden können, die wesentlich schneller als Gewinde- bzw. Bohrmaschinen arbeiten. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich die Werkstoffkosten bis zu 30 %> gegenüber dem bekannten Verfahren senken.

Beim Herstellen von Kugelschreiberminen (deutsche Auslegeschrift 1 255 458) ist es bereits bekannt, zur Bildung eines Umfangsflansches ein Röhrchen beidseitig axial anzustauchen.

Das Verfahren ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Ansicht eines Rades mit Ventil,
F i g. 2 einen Schnitt durch das Ventil längs der Linie 2-2 in Fig. 1,

3 4

Fig. 3 ein Rohrstück zur Herstellung des Ventil- Buchse 52 und dem abgerundeten oberen Ende 57 einsatzes _{Ucr Bucnse 53 L}._n,_s,_L.ht. Auf Grund des Spaltes kann Fig.4. bis 14, 19, 20 die einzelnen Verfahrens- das Metall des Rohrstückes 7 zwischen den Buchsen schritte zur Herstellung eines Einsatzes für schlauch- 52 und 53 nach außen fließen, so daß ein Uml'angslose Reifen _{5 f!anscll} _u _{;luf dcr} Außenseite des Rohrstückes 7 a.h Fig. 15 bis 18 abgeänderte Verfahrensschritte zur geformt wird der doppelt so dick wie die Wand-Herstellung des Endabschnittes des Einsatzes, stärke des Rohrstückes 7 ist. Gleichzeitig mit dem Ein in F ig. 2 dargestellter Ventileinsatz 5 weist Anformen des Flansches 12 wird das obere Ende 55 einen großen, auf der Außenseite mit einem Gewinde des Rohrstückes 7 in einer Kaltverformung in axialer 40 versehenen Endabschnitt 10 auf, an den sich un- 10 Richtung angeslaifcht, so daß dieser Abschnitt des te.halb ein auf der Innenseite mit einem Gewinde 32 Rohi-stückcs7 eine größere Wandstärke erhält. Der versehener, einen kleineren Durchmesser aufweisen- Umfangsflansch 12 ist ausgeformt, und die Wandder Abschnitt 11 anschließt. Der erste Rohrabschnitt stärke des oberen Abschnittes 55 des Rohrstückes 7 setzt sich aus dem Endabschnitt 10 und dem Ab- ist vergrößert, wenn der Boden 59 des oberen Preßschnitt 11 zusammen. Darunter liegt auf der Außen- 15 stempeis 50 an dem oberen EnJe des Rohrsiückes 7 stite ein Umfangsflansch 12, der dazu dient, den anereift. so daß er das obere Ende des Rohrstückes 7 Einsatz in der Gießform an seiner Stelle zu halten. nach unten schiebt. Bei diesem Vorgang wird das Unterhalb dieses Flansches liegt eine innere Ab- obere Ende des Rohrstückes 7 c-.if den Abstand zwischrägung 13 als Ventilsitz. Der Ventilsitz läuft in ei- _schen der Buchse 52 und dem Pr. ßstempel 50 zunen Abschnitt 14 mit kleinerem Durchmesser aus 20 sammengedrückt, der geringfügig größer als die und geht in einen aufgeweiteten Rohrabschnitt 15 Wandstärke des Ausgangsrohrmateriales7 ist. In über, der an einem Endabschnitt 16 mit kleinem einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Durchmesser endet, der als Auflage für eine Feder ist der Innendurchmesser des oberen Rohrendes von dient, einem ursprünglichen Wert von 0,3°' auf 0,43 cm Der Einsatz 5 sitzt in einer aus Gummi gegossenen 25 während des Verfahrensschrittes erhöht, bei dem der Hülse 6, die durch die den schlauchlosen Reifen tra- Umfangsflansch 12 an dem Rohrstück7 angeformt gende Felge hindurchgesteckt wird. wird. Die Wandstärke wird bei diesem Verfahrens-

Der Umfangsflansch 12 dient als Aniageflächs, schritt von 0,08 auf 0,1 cm erhöht,
wenn die Hülse 6 um den Einsatz gegossen wird. Die Beim nächsten Verfahrensschritt wird der Durchobere Fläche des Umfangsflansches ist flach und bil- 30 messer des oberen Endes 55 des Rohrstückes 7 weidet eine 90°-Kante mit der Außenseite des Ab- ter aufgeweitet und die Wandstärke dieses Abschnitschnittes 11. Während des Gießvorganges wird ein tes weiter verstärkt. In einer vorzugsweisen Ausfüh-Stift (nicht gezeigt) in den Endabschnitt 16 einge- rungsform wird der Durchmesser von 0,43 auf führt, um dieses Ende des Einsatzes abzudichten, so 0,46 cm während dieses zweiten Verfahrensschrittes daß kein Gummi eindringen kann. Dieser Stift hat 35 aufgeweitet, wobei die Wandstärke auf 0,t3 cm ereine Schu'ter, die an dem Endabschnitt 16 anliegt höht wird. Dies wird durch einen zweiten Preßstem- und die obere Fläche des Flansches 12 fest an die p_e| 60 erreicht, der ein abgeschrägtes Ende 61 auf-Gießform andrückt, so daß kein Gummi aus der weist. Der Preßstempel 60 ist von einer Buchse 62 Gießform austreten und Ablagerungen an der umgeben, so daß die Wandstärke des oberen Endes Außenseite des Abschnittes 11 bilden kann. Wegen 40 55 durch Kaltverformen bzw. Anstauchen weiter er-Ίργ axialen Kraft, die auf den Flansch 12 wäh- höht wird, wenn der Boden 63 des oberen Preßgcrend des Gießvorganges ausgeübt wird, ist dieser senkes an der oberen Stirnfläche des Rohrstückes 7 Flansch doppelt so dick wie die Wandstärke des angreift. Während dieses Arbeitsschrittes wird das Rohres. untere Ende des Rohrstückes 7 verstärkt, wobei ent-Das in den Abschnitt 11 eingeschraubte Ventil ist 45 weder derselbe Preßstempel 51 und die Buchse 53 bekannt und wird nicht weiter beschrieben. verwendet wird, die auch bei dem ersten Verfahrens-Der Einsatz 5 wird aus einem Rohrstück 7 schritt verwendet wurde, oder ein diesen Teilen ähn-(F i g. 3) aus Messing gefertigt. Das Rohrstück 7 wird ljches Preßgesenk benutzt wird.
abgelängt und dann verformt. Die Verformung kann Nachdem die Preßstempel 51, 60 und die sie umauf einer Stanzpresse erfolgen, in der das Rohr- 50 gebenden Buchsen 53, 62 abgezogen sind (F i g. 6), stück 7 selbsttätig, durch mehrere Stationen weiterge- _wj_rd das untere Ende 65 des Rohrstückes 7 durch schaltet wird, bis es vollständig ausgeformt ist. Da- einen Preßstempel aufgeweitet. In der bevorzugten nach wird in einer Gewindeschneidemaschine das In- Ausführungsform weitet dieser Preßstempel das unnengewinde 32 und das Außengewinde 40 herge- t_ere Ende 65 des Rohrstückes 7 von seinem ursteilt. 55 sprünglichen Durchmesser von 0,39 auf 0,41 cm auf. Der erste Verfahrensschritt besteht darin, das Nachdem das untere Ende 65 des Rohr<;tiickes7 Rohrstück 7 zwischen zwei Preßstempel 50, 51 ein- durch den Preßstempel 66 aufgeweitet ist, greifen zusetzen, die jeweils von Stshlbuchsen 52, 53 umge- zwei Abstreifer oder gefederte Auswerfer (nicht geben sind. Der Abstand zwischen den Buchsen 52, 53 zeigt) an der Unterseite des Umfangsflansches 12 an, und den Stempeln 50, 51 ist etwas größer als die 60 Jje das Rohrstüjk7 halten, so daß der Prcßstempel Dicke des Rohrstuckes 7 ist, so daß es leicht einge- 66 aus dem Rohrstück 7 (F i g. 8) herausgezogen werführt werden kann. Der Stempel 50 ist geringfügig den kann.

größer als die Inncnb'.>hrung des Rohrstückes7, so Der nächste Verfahrensschritt (Fig. 9) besteht

daß das Ende 55 aufgeweitet wird, wenn das abge- darin, den Innendurchmesser des oberen Abschnittes

schrägte Ende 54 des Stempels 50 in das obere Ende 65 70 des oberen Endes 55 aufzuweiten, und gleichzeitig

des Rohrstückes 7 einlritt. Es ist zu beachten, daß die innere Abschrägung 13 für den Ventilsitz vorzu·

der Stempel 50 etwas langer als die Buchse 52 ist, so formen. Zu diesem Zweck wird ein Preßstempel 71

daß ein Spalt zwischen dem flachen Ende 56 der am oberen Ende des Rohrstückes 7 eingeführt. Die-

scr Preßstempcl 71 ii;U ein abgeschrägtes unteres KmIe 72. einen zvliiulrischen Miilelabschnill 73 und einen vergrößerten zylindrischen oberen Endabsclinitt 74. der über einen !.ehrüg verlaufenden Abschnitt 75 mit dem Mitlclabsehnill 73 verbunden ist. Wenn dieser Prel.lslempel 71 in das Rohrstück 7 eintrcfiilirt wird, formt das abgeschrägte Ende 71 eine Absdirägung 13 an dem Rohrabschnitt durch Aufweiten dieses Abschnittes, während gleichzeitig der obere Abschnitt 74 des Preßstcmpcls 71 das Rohrstiick7 am oberen Finde aufweitet. In der beschriebenen Ausführungsform wird der oberste Abschnitt des Rohrstückes 7 auf 0,77 cm aufgeweitet.

Nach diesem Verfahrensschritt wird der Preßstempel 71 r.ntfernL während der Einsatz von zwei Abstreifplattcn 76 gehalten wird (F i g. 10).

Das Rohrstück 7 wird dann einer abschließenden Verformung durch einen Preßstempel 78 unterworfen, der in das Rohrstück 7 eintritt und an der Abschrägung 13 angreift, um dieser die endgültige Form zu geben. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dieser Abschnitt unter einem Winkel von 17° geneigt. Danach wird das Rohrstück 7 wiederum von zwei Hnlteplattcn 79 gehalten, während der Preßstcmpcl 78 abgezogen wird.

Das den kleinen Durchmesser aufweisende Ende 65 des Rohrslückcs 7 wird danach zusammengedrückt, wie in den Fi g. 11 und 12 gezeigt ist, so daß der Endabschnitt 16 gebildet wird, der als Auflager für die Ventilfeder dient. Dieser Arbeitsgang wird von zwei halbzylindrischcn Scheiben 80 durchgeführt, die seitlich an den Endabschnitt heranbewegt werden. Anderenfalls kann der Endabschnitt 16 des Rohrstückes 7 von einer Matrize 81 geformt werden, die in axialer Richtung bewegt und über das Ende des Rohrstückes 7 gezogen- wird, um einen im wesentlichen schräg verlaufenden Endabschnitt 82 (Fig. 15) zu bilden. Ferner kann der Endabschnitt 16 des Rohrslückes 7 durch ein geschlossenes Zicheisen 83 geformt werden, das in axialer Richtung über das Rohrstück geschoben wird und einen zylindrischen Endiibschnitt 16 (Fig. 16) bildet. Schließlich können auch zwei halbzylindrische Scheiben, deren Querschnitt den in Fig. 12 gezeigten Scheiben ähnlich ist, die aber weniger dick sind, seitlich an das

ίο Rohrstück angedrückt werden, so daß eine gewölbte Rippe 84 (F i g. 17) auf der Innenseite des Rohrstükkes 7 oder eine flache Rippe 85 (Fig. 18) gebildet wird.

Alle Verformungen sollten so schnell wie möglich hintereinander ausgeführt werden, so daß das Metall während der Bearbeitung vom ersten Verfahrensschritt bis zum letzten Verfahrensschritt andauernd erwärmt wird und sich nicht abkühlen kann. Auf diese Weise wird eine maximale Verformbarkeit des Metalls erzielt.

Nachdem das Rohrstück vollständig ausgeformt ist, wird das Innengewinde 32 auf dem Endabschnitt 11 durch einen Gewindeschneider 90 (Fig. 19) und das Außengewinde 40 auf den größeren Endab-

2$ schnitt 10 durch einen Gewindeschneider 91 (F i g. 20) geschnitten.

Es ist zu beachten, daß während der Verformung des Einsatzes die Wandstärke der Abschnitte 10 und 11 durch Kaltstauchen erhöht wurde. Vorzugsweise

beträgt der Zuwachs der Wandstärke wenigstens 30 "1 während der Formung des Werkstückes. Zusätzlich ist zu beachten, daß das Außengewinde und das Innengewinde nicht übereinanderliegen, d. h., das Außengewinde hört auf, bevor das Innengewinde be-

ginnt, so daß im Bereich der Gewinde eine minimale Matcrialstärkc verwendet werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines zylindrischen Einsatzes für ein pneumatisches Ventil für schlauchlose Reifen aus einem Metallrohrstück, bei dem Einsatzabschnitte mit unterschiedlichen Innendurchmessern, ein zwischen den Einsatzabschnitten liegender Umfangsflansch und zwischen dem Umfangsflansch und dem Einsatzabschnitt mit dem kleineren Innendurchmesser eine innere Abschrägung ausgeformt und in dem Einsatzabschnitt mit dem größeren Innendurchmesser ein Innen- und ein Außengewinde eingeschnitten werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (7) zur Bildung des UmfangsflansJics (12) wie an sich bekannt axial zusammengedrückt wird, daß der Einsatzabschnitt mit dem größeren Innendurchmesser durch radiales Aufweiten des ersten Rohrabschnittes (10, 11) und der Einsätzabschnitt mit dem kleineren Durchmesser durch radiales Aufweiten des zweiten Rohrabschjitts (15) gebildet wird, daß die innere Abschrägung (13) ebenfalls durch radiales Aufweiten des zwischen Umfangsflansch (12) und dem zweiten Rohrabschnitt liegenden Einsa'Tabschnitts gebildet wird und daß das Ende des zweiten Rohrabschnitts (15) radial zusammengedrückt wird.

2. Verfahren nach Ai^prucM, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Aufweiten des ersten Rohrabschnittes (10, 11) gleichzeitig mit dem Zusammendrücken des zylindrischen Rohrstücks (7) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem radialen Aufweiten des ersten Rohrabschnitts (10,11) dieser zugleich axial auf eine größere Wandstärke gedrückt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Rohrabschnitt (10, 11) in seinem Endbereich weiter aufgeweitet wird.