DE3501586A1

DE3501586A1 - Reifenventil

Info

Publication number: DE3501586A1
Application number: DE19853501586
Authority: DE
Inventors: Harold Anthony Nashville Tenn. Kuypers
Original assignee: Scovill Inc
Current assignee: Scovill Inc
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1986-07-31
Anticipated expiration: 2005-01-19
Also published as: DE3501586C2

Description

REIFENVENTIL
Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Reifenventil. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit Reifenventilen, die einen Kunststoffeinsatz enthalten.
Der Stand der Technik beschreibt Reifenventile mit röhrenförmigen Kunststoffeinsätzen. Ein Beispiel hierfür ist in der US-PS 3741267 beschrieben. Bei diesem bekannten Reifenventil war das Kunststofformteil, das den Einsatz bildete zwar in der Lage, eine zusammenhängende Führung für den Ventilstift zu liefern, nicht jedoch den möglichen Durchlaß der Luftströmung durch das Ventil während des Füll- und Ablaßvorgangs ausreichend groß zu gestalten. Bei diesem bekannten Reifenventil war daneben die Struktur der eine Spannung auf das Ventilelement ausübenden Einrichtung kompliziert.
Ein weiteres Beispiel für ein bekanntes Kunststoff-Reifenventil ist in der US-PS 3032091 beschrieben. Bei dieser Konstruktion umgibt ein innerer ringförmiger Flansch in dem Kunststoffeinsatz eng den Ventilstift und führt denselben , wobei jedoch die Luftströmung durch das Ventil erheblich eingeengt wird.
Einfache Ventilstrukturen für Reifenventile, jedoch nicht bei Kunststoffreifenventilen, sind beispielsweise in der US-PS 2260646 beschrieben. Diese bekannten Konstruktionen enthalten Federmittel, welche den Ventilstift umgeben und über dem Ventilsitz liegen, um die Vorspannung des Ventiles in dessen Schließstellung zu bewirken.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reifenventil mit einem Kunststoffeinsatz zu schaffen, das aus einer minimalen Anzahl von Teilen besteht, und bei dem der Durchfluß von Luft durch das Ventil während Füll-und Ablaßvorgängen maximal ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen und in dem nebengeordneten Anspruch beschrieben.
Bei dem erfindungsgemäßen Reifenventil enthält der Kunststoffeinsatz eine Mehrzahl von radial nach innen gerichteten Führungsrippen oberhalb des Ventilsitzes, die alleine und ohne daß zusätzliche Führungsmittel benötigt werden in der Lage sind, den Ventilstift bei seiner Einnahme und Überführung in die verschiedenen Lagen jeweils sicher zu führen. Die Führungsrippen haben den zusätzlichen Vorteil, daß sie Bereiche des durch das Ventil verlaufenden und den Ventilstift umgebenden Bereichs völlig offen lassen, so daß eine maximale Luftströmung erreicht wird.
Die beiliegenden Zeichnungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine teilgeschnittene Seitenansicht eines Reifenventils.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf das Reifenventil von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht längs der Linie III-III von Fig. 1.
Fig. 4 zeigt einen teilgebrochenen Mittellängsschnitt des Ventieinsatzes in perspektivischer Darstellung; und Fig. 5 in vergrößertem Maßstab eine Aufsicht auf den Ventilsitz, wobei Teile des Ventils entfernt sind.
Die Figuren zeigen ein Reifenventil 10, das einen Ventilkörper 12 enthält, der aus einem Gummiformteil besteht, das mit einer knolligen Basis ausgebildet ist, eine herkömmliche Umfangsnut 14 enthält, welche abdichtend in Eingriff mit der Öffnung des Felgenlochs von einem Fahrzeugrad tritt. Der Ventilkörper hat eine Mittelöffnung 16, in die ein Kunststoffeinsatz 18 eingeklebt ist.
Der Einsatz 18 besteht vorzugsweise aus einem glasverstärkten thermoplastischen Polyesterharz. Ein derartiges Harz wird von der Firma DuPont unter der Bezeichnung "RYNITE" vertrieben. Dieser Kunststoff kann leicht mit Gummi verklebt werden. Der Einsatz 18 ist röhrenförmig ausgebildet und innen in die Öffnung 16 des den Ventilkörper bildenden Gummiformteils eingeklebt. Zwischen seinen Enden ist der Einsatz 18 mit einem ringförmigen nach außen ragenden Flansch 20 versehen, an den der Gummi ebenfalls angeklebt ist. Das obere Ende des Einsatzes 18 ist an seiner Außenseite,wie durch das Bezugszeichen 22 angedeutet, mit einem Gewinde versehen.
Im folgenden wird das Innere des Einsatzes 18 erläutert.
Von dem dem Reifen zugekehrten oder unteren Ende (aus der Sicht von Fig. 1) des Ventiles verengt sich die Innenwandung -allmählich in Sinwärtsrichtung bis zu einem Punkt unterhalb des Flansches 20, an dem die Innenfläche sich scharf verengt, um einen konischen Ventilsitz =4 zu bilden. Der Ventilsitz 24 umgibt einen von einer zylindrischen Innenfläche 26 definierten Kanal.
Von dem oberen Ende des dem Reifen abgekehrten Ventiloereichs verläuft das Innere des Einsatzes 18 mit einer Mehrzahl von in Längsrichtung verlaufenden Umfangssesmenten, die aus zwei alternierenden Gruppen a und b wie in Fig. 5 gezeigt, bestehen. Die Segmente der ersten Gruppe a verengen sich allmählich, wie bei dem Bezugszeichen 30 angedeutet, von einem Radius, der an dem dem Reifen abgekehrten oder oberen Ende (Fig. 1) eingenommen wird,bis zu einer abrupt nach innen vorspringenden Kante 32, die in die zylindrische Oberfläche 26 übergeht.
Die Segmente der anderen Gruppe b verengen sich, wie durch das Bezugszeichen 30' angedeutet, von dem gleichen Radius und mit der gleichen Neigung wie die Segmente der Gruppe a über eine erste Strecke, wobei sie anschließend in einen Übergangsbereich 33 mit steiler Neigung übergehen, der zu einer abrupt nach innen führenden Schulter 34 führt, bis ein zweiter Radius im Abstand von der Längsachse des Einsatzes 18 erreicht ist, wodurch eine radial verlaufende Rippe 35 festgelegt wird. Die zweiten Segmente b erstrecken sich dann in Längsrichtung, wobei sie eine Stirnfläche bzw. Stirnkante 36 festlegen, um anschließend über einen abrupten Absatz 38 in die zylindrische Innenfläche 26 überzugehen.
Die inneren Enden der radial verlaufenden Rippen 35 dienen als Führungen für einen Ventilstift 40. Das untere Ende des Ventilstifts 40 ist mit einer Kappe 42 versehen, welche ein ringförmiges Ventilelement 44 lagert, gerade unterhalb eines sich verjüngenden Führungsrings 46.Man erkennt, daß die obere Außenkante des Ventilelements 44 in Eingriff mit dem Ventilsitz 24 tritt, um das Ventil zu schließen.
über den radial verlaufenden 3 cl1 35, die innen in den geradlinigen Bereichen 36 enden, ist eine zentrierte Axia)feder 48 angeordnet, die sich an ihrem unteren Ende an dem Übergang zwischen den Schultern 34 und dem geneigten Bereich 33 abstützt. An seinem oberen Ende ist der Ventilstift 40 mit einer fixierten Hülse 50 versehen, die einen nach außen ragenden Flansch 52 aufweist, der in Eingriff mit dem oberen Ende der Feder 48 tritt.
Der Durchmesser der Feder 48 nimmt von dem Flansch 52 bis zu dem Anlagebereich der Feder 48 an den Rippen 35 zu.
Man erkennt, daß die Feder 48 eine Vorspannung auf das Ventilelement 44 ausübt, die nach oben gerichtet ist und das Ventilelement in Anlage an den sich verjüngende Ventilsitz 24 hält. Die Führung des Ventilstifts wird mit Ausnahme der Annäherung an die SchlieBstellung bei der der Führungsring 46 ebenfalls ins Spiel tritt, von den Innenkanten bzw.-flächen 36 der radialen Rippen 35 Rippen bewirkt. Es besteht daher keine Notwendigkeit, hierzu zusätzliche Teile zu verwenden, wie dies beim Stand der Technik notwendig war, um das Ventilelement und die Anordnung des Ventilstifts zu führen und zu zentrieren.
Aufgrund der Struktur der das Ventil bildenden Formteile, insbesondere des Einsatzes 18, sowie der Gestalt und Anordnung der einzelnen Bereiche einschließlich des Umstands, daß der Absatz 38 näher an dem vom Reifen entfernten Ende angeordnet ist als die vorspringende Kante 32 wird eine maximale Luftströmung durch das Ventil bei Füll- und Ablaßvorgängen bewirkt. Erwähnenswert ist weiter, daß zwischen den radialen Vorsprüngen 35 ein freier Strömungsweg für die Luft längs des Ventilstiftes 40 und durch die zylindrische Bohrung 26 besteht.
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Claims

REIFENVENTIL Patentansprüche 1. Reifenventil enthaltend: ein den Ventilkörper (12) bildendes Gummiformteil mit einer Außenkontur, die eine Halterung des Ventilkörpers (12) an einer Reifenfelge ermöglicht, und mit einer Innenkontur, die einen röhrenförmigen durchgehenden Kanal (16) festlegt, ein allgemein rohrförmiges, festes Formstück, das einen Einsatz (18) bildet, dessen eines Ende fest in dem Inneren des röhrenförmigen Kanals (16) in dem den Ventilkörper (12) bildenden Gummiformteil gehalten ist und diesem entspricht und dessen anderes Ende aus dem den Ventilkörper (12) bildenden Gummiformteil hinausragt, wobei eine konische Innenfläche (24) des rohrförmigen Einsatzes (18) einen Ventilsitz definiert, wobei ein weiterer Bereich der Innenfläche des röhrenförmigen Einsatzes (18) über den Umfang voneinander beabstandete nach innen radial vorstehende Rippen (35) festlegt, deren innere Enden (36) frei enden und nicht mit benachbarten Rippen (35) verbunden sind, einen Ventilstift (40), der einen zylindrischen Bereich enthält, welcher im Eingriff mit den inneren Enden (36) der Rippen (35)steht und von diesen geführt wird, wobei der Ventilstift (40) in dem zwischen den Rippen (35) liegenden Bereich frei liegt, so daß Raum für eine Luftströmung verbleibt, ein Ventilelement (44), das von dem Ventilstift (40) getragen ist und so angeordnet ist, daß es mit dem Ventilsitz zusammenwirkt, und Federmittel(48), die zwischen den äußeren Flächen (34) der Rippen (35) und dem äußeren Ende des zylindrischen Bereichs des Ventilstifts (40) angeordnet sindund dazu dienen, das Ventilelement (44) unter Vorspannung in Anlage an den Ventilsitz zu halten.
2. Reifenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (18) aus Kunststoff besteht und in den röhrenförmigen Kanal (16) des den Ventilkörper bildenden Gummiformteils (12) eingeklebt ist.
3. Reifenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der röhrenförmige Einsatz (18) von seinem dem Reifen zugekehrten Ende allmählich verengt und in einem Mittelbereich des Reifenventils in eine scharf nach innen führende Abbiegung (24) übergeht, die einen konischen Ventilsitz bildet, der einen allgemein zylindrischen Kanal (32) umgibt, der zu dem von dem Reifen entfernten Ende führt.
4. Reifenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (35) in dem -bezogen auf den Reifen - entfernten Ende des Kanals angeordnet sind und von zwei alternierenden Gruppen (a,b) von Segmenten gebildet werden, wobei die Segmente der ersten Gruppe,ausgehend von einem bestimmten Radius, am vom Reifen entfernten Ende allmählich nach innen laufen und an einer abrupt nach innen vorspringenden Kante (32) enden, an welche die zylindrische Fläche (26) anschließt, während die Segmente der anderen Gruppe sich jeweils von dem gleichen Radius am vom Reifen entfernten Ende zunächst mit der gleichen Neigung wie die Segmente der ersten Gruppe über einen ersten Bereich erstrecken, anschließnd in einen stärker nach innen geneigten Bereich (33) übergehen sowie sodann eine abrupt nach innen führende Schulter (34) bilden, an die sich parallel zur Längsachse des Ventils verlaufende geradlinige Bereich anschließen, die die inneren Enden (36) der Rippen (35) bilden.
5. Reifenventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die geradlinigen Bereiche (36) an ihrem dem Reifen zugekehrten Ende über einen abrupt verlaufenden Absatz (38) in die zylindrische Oberfläche (26) übergehen, wobei die äußeren Absätze der Segmente dcr zweiten Gruppe näher zu dem vom Reifen entfernten Ende des Ventiles liegen als die inneren Kanten der ersten Gruppe von Segmenten.
6. Reifenventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel (48) an dem,bezogen auf den Reifen,nach außen gekehrten Ende des Ventilstiftes mittels eines an diesem befestigten Ringflanschs (52) gehaltert sind.
7. Reifenventil enthaltend: ein den Ventilkörper bildendes Gummiformteil (12) mit einer durchgehenden Öffnung (16); ein röhrenförmiges festes Kunststofformteil , welches einen Einsatz (18) bildet, der in die Öffnung (16) des Ventilkörpers (12) eingeklebt ist, wobei der Einsatz (18) ein dem Reifen zugekehrtes Ende und dem Reifen abgekehrtes Ende aufweist, das Innere des Einsatzes (18) sich allmählich von dem dem Reifen zugekehrten Ende zu einem sich scharf verengenden konischen Ventilsitz (24) zwischen den beiden Enden verengt , der Ventilsitz eine allgemein zylindrische Innenfläche (26) umgibt, welche einen Kanal festlegt, der zu dem dem Reifen abgekehrten Ende führt, im Innern des abgekehrten Endes in Längsrichtung über den Umfang voneinander beabstandete Segmente verlaufen, die zwei alternierende Gruppen (a, d) bilden, von denen die Segmente der ersten Gruppe sich jeweils von einem Radius an dem dem Reifen abgekehrten Ende zu einer abrupt nach innen vorspringenden Kante (32) verengen, um in die allgemein zylindrische Innenfläche (26) überzugehen, und von denen die Segmente der anderen Gruppe sich jeweils von dem einen Radius an dem dem Reifen abgekehrten Ende mit dem gleichen Neigungsgrad wie die Segmente der ersten Gruppe über eine bestimmte Strecke verengen, an die je ein steil geneigter Bereich (33) anschließt, der in eine abrupt nach innen verlaufende Schulter (34) übergeht, welche bis zum Erreichen eines zweiten von der Längsachse des Einsatzes entfernten Radiuses nach innen führt, wobei sich an die Schulter (34) je ein Bereich (36) anschließt, der ge- radlining und in Längsrichtung auf das dem Reifen zugekehrte Ende hin verläuft, anschließend über einen abrupt verlaufenden Absatz (38) nach außen führt und in die zylindrische Innenfläche (26) übergeht, wobei die äußeren Absätze der Segmente der anderen Gruppe näher an dem dem Reifen abgekehrten Ende als die inneren Kanten der ersten Gruppe liegen; und eine Ventileinrichtung, die einen Stift (40) enthält, der hin und her verschiebbar im Inneren der geradlinigen Bereiche (36) der Segmente der anderen Gruppe angeordnet und von diesen geführt ist, eine Feder (48), welche den Stift (40) umgibt, wobei der Stift an seinem entfernten Ende einen nach außen verlaufenden Ringr-Flansch (52) enthält und die Feder (48) zwischen dem Flansch (52) und den Schultern (34) eingespannt und von den geneigten Bereichen (33) geführt ist, und ein Ventilelement (44), das an dem dem Reifen zugekehrten Ende des Stifts (40) angebracht und derart ausgebildet ist, daß es auf dem konischen Ventilsitz (24) anliegt, so daß der durch das Ventil im geöffneten Zustand fließende Luftstrom maximal wird, wobei die Feder (48) das Bestreben zeigt, das Ventil in seinerSchließstellung zu halten.