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Füllventil mit verschiebbarem Ventilkörper für hydropneurnatische
Federzungen von Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich. auf ein Ventil zum Füllen
von Druckbehältern, wie pneumatische oder hydropneumatische Federn, Schwingungsdämpfer
und Federbeine für Kraftfahrzeuge, wobei die Behälterwand eine Öffnung aufweist,
in welcher ein mit Kanälen versehener Dichtkörper befestigt ist und sich zwischen
einer Dichtfläche an der Behälterwand und dem Dichtkdrper eine Dichtung befindet.
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Bekannt sind Füllventile für Druckbehälter, die im wesentlichen als
Schrauben ausgebildbt sind und in die Behälterwand bzw. in auf der Behälterwand
angeordnete Stutzen eingeschraubt werden.
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Diese schraubenförmigen Dichtventile besitzen im Bereich des Schraubenschaftes
Kanäle, die zum Innenraum des Behälters hin geöffnet sind. Derartige Füliventile
müssen zum Füllen des Druckbehälters solange losgeschraubt werden, bis der Kanal
im Schraubenschaft einen Durchfluß zum Innenraum des Behälters freigibt.
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In der Füllvorrichtung muß ein Werkzeug angeordnet sein, welches die
Ventile nach erfolgter Füllung des Behälters einichraubt, dann erst kann die Füllvorrichtung
abgenommen werden. Zwischen
dem Schraubenkopf solcher Füllventilo
und einer Fläche an der behälteraußenwand befindet sich eine Dichtung, meist ein
o-Ring. FUr Druckbehälter mit diesen Füllventilen ist demzufolge eine spezielle
Füilvorrichtung erforderlich. Ein NachfUllen des Behälters oder eine Uberprüfung
des Innendruckes ist deshalb bei solchen Füllventilen in KraftfahrzeugwerkstAtten
wegen der fehlenden FOllvorrichtungen nicht möglich. Außerdem ist das Anschließen
einer Fililvorrichtung bei im Fahrzeug eingebauten pneumatischen oder hydropneumatischen
Federn bei Verwendung der bekannten Füllventlle infolge des für solche Aggregate
zur Verfügung stehenden Bauraumes nicht möglich, da die Füllvorrichtung selbst sehr
voluminös ist.
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Die Auf gabe der vorliegenden Erfindung ist es, die bekannten FUllventile
für Druckbehälter zu verbessern und ein PUllventil tu schaffen, das einfach in seinem
Aufbau ist, eine sichere Dichtwirkung bei beliebigem Innendruck im Druckbehälter
ergibt, eine einfache Befüllung in der Eintel- und Serienfertigung gestattet, sowie
die Uberprüfung des Druckes mit einfachen Mitteln auch im eingebauten Zustand ohne
Druckverlust im Behälter ermöglichst.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Venteilkörper
an dem Ende, welches dem Behälterinnenrat- zugekehrt ist, einen Ansatz aufweist,
dessen Querschnittsfläche größer ist als die der Öffnung. Durch die Anordnung und
Ausbildung des
Ventils wird auf einfache selse erreicht, daß dieses
durch den l,ehElterinnendruck gegen die Innenwand des Behälters gedrückt wird. Die
Füllvorrichtung kann daher sehr einfach im Aufbau sein, denn zum Ftllen des Behälters
bzw. zunt Überprfen des Innen-Druckes ist das Füllventil nach innen zu drücken,
wobei das Ventil sofort nach Wegnahme der Füll- bzw. Prüfeinrichtung selbsttätig
schließt.
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Entsprechend eineni Merkmal der Erfindung ist eine Dichtung auf deni
Ventilschaft angeordnet, welche an der Ansatz fläche des Ventilkdrpers und der Innenwana
des Behälters anliegt. Die Abdichtung des Ventils erfolgt durch den Innendruck des
Behälters, der ein Anpressen der Dichtung gegen die Dichtflächen bewirkt.
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m ein Quetschen der Dichtung bei hohem Innendruck im Behälter zu -vermeiden,
ist, wie die Erfindung zeigt, ein Anschlag für die axiale bewegung des Ventilkörpers
angeordnet. t-ntsprechend weiteren Merkmalen der Erfindung wird dieser Anschlag
durch die Innenwand des Behälters gebildet, wobei an der Behälterinnenwand eine
ringförmige Vertiefung zur Aufnahme der Dichtung angeordnet ist, deren äußerer Durchmesser
kleiner als der des Ansatzes ist oder, daß der Anschlag durch eine Anlagefläche
am Ventilschaft gebildet wird. Ferner kann der Anschlag durch Vorsprünge am Ansatz
des Ventilkörpers gebildet werden, wobei sich diese Vorspring am Außendurchmesser
des Ansatzes befinden und zur Behälterinnenwand gerichtet sind oder, daß für die
AnlageflÄche des
Ventilschaftes die öffnung in der 13ehälterwand
eine Anschlag fläche aufweist. Durch jede dieser Maßnahmen wird eine Beschädigung
der Dichtung durch zu starke Beanspruchung mit Sicherheit vermieden, so daß eine
einwandfreie Dichtwirkung bei jedem beliebigen Innendruck gewflhrleistet ist.
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Eine sehr einfache Ausführung des F.Ullventils ergibt sich entsprechend
der Erfindung, indem die Kanäle des Ventilkörpere durch eine nach außen gehende
zentrale Sackbohrung, in welche eine oberhalb des Ansatzes im Ventilschaft angeordnete
Ouerbohrung mündet, gebildet werden. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
wird der Fallkanal ohne Bohrungen im Ventilkörper dadurch gebildet, daß der Ventilschaft
am Außendurchmeiser ein Gewinde aufweist und damit in ein sehr grob toleriertes
Innengewinde in der Öffnung des Behälters eingreift.
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Um zu verhindern, daß der Ventilkörper bei der Montage und Füllung
in den Behälter fallen kann, wird, wie die Erfindung regt, auf dem Ventilschaft
an dem aus dem Behälter ragenden Ende eine Sicherung angeordnet. Eine einfache und
jederzeit lösbare Sicherung für den Ventilkörper ergibt sich erfindungegemän dadurch,
daß diese durch eine Mutter gebildet wird, welche in ein am Schaft des Ventilkörpers
angeordnetes Außengewinde eingreift.
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Der Ventilkörper selbst kann aus Metall oder Kunststoff gefertigt
sein. Ebenso ist es möglich, daß die Abdichtung durch den Kunststoffventilkörper
selbst übernommen wird.
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Weitere Ausbildungsmöglichkeiten und vorteilhafte Wirkungen ergeben
sich aus der Beschreibung des Aufbaues und der Wirkungsweise der in nachfolgenden
dargestellten Ausführungsformen der Erfindung, Es zeigt Fig. 1 ein Füliventil, wobei
die Behälterinnenwand die Anschlagfläche für den Ansatz des Ventilkörpers- bildet;
Fig. 2 einen Längsachnitt durch den Ventilkörper mit einem im Durchiesser abgesetzten
Ventllschaft; Fig. 3 einen Ventilkörper, dessen Ansatz mit Anschlägen versehen ist;
Fig. 4 ein FtLllventil, bei dem der Füllkanal durch ein grob toleriertes Innengewinde
in der Behälteröffnung gebildet wird und Fig. 5 das in Fig. 1 dargestellte Füllventil
in Füllstellung.
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In Fig. 1 ist der Ventilkörper 2 in einer Bohrung 9 des Druckbehälters
1 angeordnet. Dieser Ventilkörper 2 besteht aus dem Ventilschaft 3 und dem Ansatz
4 und weistim Bereich des Ventilschaftes 3 die Sackbohrung 13 und die Querbohrung
14 auf, die den Füllkanal bilden. Zur Aufnahme der Dichtung 11 weist die BehAlterbohrung
9 an de dem Behälterinnenraum zugekehrten Ende eine Vertiefung 7 auf, deren axiale
Höhe geringer ist als der Durchmesser der Dichtung llwAhrend der Außendurchmesser
dieser Vertiefung
7 kleiner ist als der des Ansatzes 4, so daß
die Ansatz innenfläche 5 mit der Behälterinnonwand 6 einen Anschlag bildet. Der
Ventilschaft 3 ist an dem aus dem Hohälter 1 herausragenden Ende mit einem Gewinde
versehen, auf welches die Sicherung-nutter 16 aufgeschraubt ist.
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Die Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig.
1 dadurch, daß sowohl der Ventilschaft 3 als auch die Bohrung 9 im Behälter 1 im
Durchmesser abgesetzt sind und somit die Anlage fläche 8 am Ventilschaft 3 und die
Anschlagfläche 10 in der Bohrung 9 den Anschlag bilden. Durch diesen Anschlag kann
die Dichtung 11 zwischen dem Ansatz 4 des Vontilkörpere 2 und der Innenwand des
Behälters 1 nicht überbeansprucht werden.
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Bei der Ausführung nach Fig. 3 sind mehrere Vorsprünge 12 gleichmäßig
am Außenumfang des Ansatzes 4 angeordnet, die mit der Behälterinnenwand zusammen
den Anschlag für die axial Bewegung des Ventilkörpers 2 nach außen bilden.
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Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform, bei der der Fallkanal durch ein
sehr grob toleriertes Innengewinde 15 in der Bohrung des Behälters 1 gebildet wird,
während der Ventilschaft 3 des Ventilkörpers 2 mit einem Außengewinde in dieses
Innengowinde ein greift.
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In Fig. 5 ist die Füllung des Druckbehälters 1 dargestellt. Das Füllventil
entspricht dabei dem des in Fig. 1 gezeigten. Vor dein
elgentlichen
Fülivorgang wird dabei die Sicherungsmutter 16 in die gezeigte Lage geschraubt.
Zum Gegenhalten kann zentral am oberen Ende des Ventilschaftes 3 ein Schlitz oder
Kreuzschlitz angeordnet sein Anschließend wird die Füllvorrichtung 17 aufgebracht,
die einen Dichtring zur Abstützung urid Abdichtung gegenüber dem Behälter 1 aufweist.
Beim Aufbringen der FUllvorrichtung wird gleichzeitig das Füllventil 2 in Füllstellung
gebracht und das Füllmedium,z. B. Gas oder Flüssigkeit, wird über die zentrale Bohrung
der Fülivorrichtung 17 zugeleitet und fließt über die Sackbohrung 13 sowie die Querbohrung
14 in den Innenraum des BehAlters 1. Nach Beendigung des Füllvorganges wird lediglich
die Füllvorrichtung 17 weggenommen, dabei schließt sich automatisch das Füllventil
unter dem Innendruck des Behälters 1. Und die Innenfläche 5 des Ansatzes 4 kommt
zur Anlage an dem in der Vertiefung 7 befindlichen Dichtring 11 und dichtet somit
die nach außen führenden Bohrungen 14 und 13 einwandfrei gegenüber dem Innenraum
des Behälters 1 ab. Als Sicherungsmaßnahme wird anschließend noch die Sicherungsmutter
16 festgezogen. Ein Schutz gegen Uberbeanspruchung der Dichtung 11 wird dadurch
durch den von Ansatzinnenfläche 5 und Behälterinnenwand 6 dargestellten Anschlag
gebildet.
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Eine Uberprüfung des Druckes im Behälter 1 ist auf dieselbe Weise
möglich.
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Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen unterscheiden
sich hinsichtlich ihrer Wirkungsweise nicht von der vorstehend
beschriebenen
Ausführung. llier sino lediglich die AnschlEge für den Ventilkörper 2 so geändert,
daß keine stärkere schwächung der Cehälterwand 1 durch Einsenkungen für den Dichtriny
11 auftreten, was insbesondere bei Bochdruckbehältern von Vorteil sein kann.
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bei der in Fig. 4 gezeigten Ventilkonstruktion erfolgt der FUllvorgang
ebenfalls entsprechend dem beschriebenen. Durch Niederdrücken des Ventilkörpers
2 durch die Füllvorrichtung wird der durch das sehr grob tolerierte Gewinde gebildete
Füllkanal geöffnet unc der Ansatz 4 von der Dichtung 11 abgehoben. Damit ist der
Durchgang zum Innenraum des behälters 1 geöffnet. Eine Sicherungsmutter kann auch
bei dieser Ventilfunktion angewendet werden. Bezüglich dieser Sicherungsmutter 16
ist zu erwähnen, daß diese lediglich uas Herausfallen des Ventilkörpers nach aessen
Montage, also vor Verschließen Qes Behälters und bei der befüllung des behälters,
verhindert, also keinerlei Einfluß auf die Dichtfunktion des Ventils hat.
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Die Lxfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsformen,
sondern kann im Rahmen des Erfindungagedankens weitgehend abgewandelt werden. Beispielsweise
kann der Fallkanal gebildet werden, indem der Ventilschaft wesentlich schwächer
ausgebildet ist als die bohrung im behälter. Dadurch entsteht ein zylinderförmiger
Füllkanal zwischen dem Ventilschaft und der Bohrung im Behalter