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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reifenventil zum Einsetzen in eine Felge, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Reifenventile für Luftreifen, insbesondere von Kraftfahrzeugen wie Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, wie sie die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausführungsform betrifft, weisen ein elastisches Element auf, vorliegend elastische Dichtung genannt, das nicht nur dem Abdichten des Reifenventils gegenüber der Felge, in welche es eingesetzt ist, dient, sondern das das Reifenventil auch unverlierbar beziehungsweise formschlüssig in der Felge hält und auch bei hohen Rotationsgeschwindigkeiten der Felge ein Bewegen des Reifenventils in der Felge begrenzt. Solche Reifenventile werden auch als Snap-In-Ventile bezeichnet. Im Unterschied zu solchen Snap-In-Ventilen werden andere Ventile, die gemäß einer anderen Ausführungsform von der vorliegenden Erfindung erfasst werden sollen, von einer Seite in die Felge eingesteckt, bis die Felge eine hülsenförmige Dichtung auf einer Ventilhülse umschließt, ohne eine Hinterschneidung auszubilden, und anschließend wird eine Schraubhülse (Mutter), gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Unterlegscheibe von der anderen Seite auf ein Außengewinde der Ventilhülse aufgeschraubt, bis die Hülse an der Dichtung anliegt oder diese verpresst, siehe beispielsweise
DE 200 15 467 U1 . Snap-In-Ventile kommen hingegen aufgrund einer in Längsrichtung beidseitig durch einen radialen Vorsprung begrenzten Aussparung zur Ausbildung einer Hinterschneidung, in welcher die Felge mit ihrem Rand beziehungsweise ihrer Lochleibung eintaucht, ohne Außengewinde auf der Ventilhülse zum Aufschrauben eines Konterelementes, wie zum Beispiel eine solche Schraubhülse, aus.
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Obwohl sich solche Snap-In-Ventile in der Praxis aufgrund ihrer leichten Montierbarkeit bewährt haben – der Monteur braucht das Ventil lediglich mit einem geeigneten Werkzeug (siehe beispielsweise
DE 10 2010 013 101 A1 ) in die Bohrung der Felge einzuziehen, bis das Ventil einschnappt – haben Untersuchungen ergeben, dass im Laufe der Betriebszeit der Ventile, das heißt nachdem diese eine längere Zeit im Betrieb des Fahrzeugs in der Felge eingesetzt waren, Beschädigungen der elastischen Dichtung am radial inneren Umfang derselben, der einer Ventilhülse zugewandt ist, auf welche die elastische Dichtung aufgebracht beziehungsweise aufvulkanisiert ist, auftreten können. Solche Beschädigungen traten besonders dann vergleichsweise häufig auf, wenn an dem Reifenventil ein sogenannter Reifendrucksensor montiert war.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Reifenventil zum Einsetzen in eine Felge der eingangs genannten Art anzugeben, dessen Haltbarkeit gegenüber den bekannten Ausführungsformen verbessert ist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Reifenventil mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Ein erfindungsgemäßes Reifenventil zum Einsetzen in eine Felge, insbesondere Fahrzeugfelge, beispielsweise eines Personenkraftwagens oder eines Lastkraftwagens/Nutzfahrzeugs weist eine Ventilhülse mit einem Lufteinlassende und einem dem Lufteinlassende entgegengesetzten Luftauslassende auf. Ferner ist eine auf die Ventilhülse aufbrachte, insbesondere aufvulkanisierte elastische Dichtung vorgesehen, wobei sich die Dichtung in Richtung der Längsachse der Ventilhülse von einer ersten Position, die dem Lufteinlassende zugewandt oder zugeordnet ist, bis zu einer zweiten Position, die dem Luftauslassende zugewandt oder zugeordnet ist, erstreckt.
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Erfindungsgemäß weist nun die Ventilhülse im Bereich der zweiten Position, das heißt im Bereich des dem Luftauslassende zugewandten axialen Endes der elastischen Dichtung, eine sich teilweise oder vollständig über dem Umfang der Ventilhülse erstreckende Aussparung in ihrer äußeren von der elastischen Dichtung umschlossenen Oberfläche auf, die sich von innerhalb der elastischen Dichtung über deren axiales Ende an der zweiten Position hinaus erstreckt. Die Aussparung kann beispielsweise eine Tiefe von wenigstens einem Drittel oder der Hälfte oder Dreiviertel der Wandstärke der Ventilhülse in axiale Richtung vor der Aussparung, insbesondere unmittelbar vor der Aussparung aufweisen. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Aussparung durch eine Verlagerung der inneren Oberfläche der Ventilhülse gegenüber der inneren Oberfläche der Ventilhülse in dem Abschnitt, der sich in Richtung der ersten Position an die Aussparung anschließt, erzielt wird. Dies bedeutet, dass in Axialrichtung neben der Aussparung ein innerer Absatz beziehungsweise Vorsprung in der inneren Oberfläche der Ventilhülse vorgesehen ist. Im letzteren Fall kann dann die Aussparung sogar eine Tiefe aufweisen, welche nahezu oder vollständig der Wandstärke der Ventilhülse vor der Aussparung entspricht, oder sogar eine darüber hinausgehende Tiefe.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht, dass sich die Ventilhülse, die beispielsweise ausschließlich elastisch gehalten durch die elastische Dichtung in der Felge einer Verlagerung relativ zu der Felge aufgrund von Fliehkräften bei der Rotation der Felge unterliegen kann, innerhalb der elastischen Dichtung verkippend bewegt, ohne die elastische Dichtung im Bereich ihres axialen Endes an der zweiten Position übermäßig zu belasten. Besonders dann, wenn die Ventilhülse an ihrem Luftauslassende einen Reifendrucksensor oder eine andere massebehaftete Vorrichtung trägt, kann dieses Luftauslassende der Ventilhülse einer deutlichen Verlagerung aufgrund von wirkenden Fliehkräften beim drehenden Rad beziehungsweise bei drehender Felge unterworfen sein, die herkömmlich zu einer Deformierung der elastischen Dichtung führte und hierdurch in diesem Bereich eine frühzeitige Alterung hervorgerufen hat.
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Es ist verständlich, dass jede massebehaftete Vorrichtung, die insbesondere lösbar an der Ventilhülse angeschlossen ist, und die den Schwerpunkt der Kombination aus der Ventilhülse und der massebehafteten Vorrichtung deutlich in Richtung des Luftauslassendes oder darüber hinaus verschiebt, die Verlagerungsproblematik verstärkt. Somit ist die Erfindung besonders vorteilhaft bei solchen Reifenventilen mit vergleichbar großer Masse am Bereich des Luftauslassendes anwendbar.
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Die elastische Dichtung kann auf ihrem äußeren Umfang gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine Aussparung zur Aufnahme einer Lochleibung der Felge aufweisen. Die Aussparung ist vorteilhaft in Richtung der Längsachse der Ventilhülse teilweise oder vollständig versetzt zu der Aussparung in der Ventilhülse positioniert, sodass die Aussparung in der elastischen Dichtung die Aussparung in der Ventilhülse in einem Axialschnitt durch das Reifenventil gesehen nur teilweise oder gar nicht überlappt. Im letzteren Fall ist somit die Aussparung auf dem äußeren Umfang der elastischen Dichtung vollständig neben der Aussparung in der Ventilhülse vorgesehen, wohingegen im erstgenannten Fall eine teilweise Überlappung vorliegt, jedoch auf entgegengesetzten Seiten der elastischen Dichtung.
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Gemäß einer ersten Ausführungsform weist die Aussparung auf dem äußeren Umfang der elastischen Dichtung zur Aufnahme des das Loch für das Reifenventil umschließenden Bereichs der Felge an ihren beiden axialen Enden radial nach außen vorstehende Vorsprünge auf, um eine Hinterschneidung zu bilden, wenn das Reifenventil in das Loch in der Felge eingesetzt beziehungsweise eingeschnappt ist. Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist die Aussparung nur an einem axialen Ende durch einen radialen Vorsprung begrenzt.
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Günstig ist es, wenn die Aussparung in der elastischen Dichtung in Richtung der Längsachse der Ventilhülse zumindest an einem ihrer axialen Enden oder an beiden axialen Enden durch einen radial nach außen erstreckenden Vorsprung begrenzt wird, der eine axiale Anlagefläche für die Felge ausbildet. Eine solche axiale Anlagefläche kann auch durch eine entsprechende Auskragung mit Abstand zu der radial nach außen gewandten Oberfläche, auf welcher die Felge sitzt, vorgesehen sein, das heißt, die axiale Anlagefläche wird durch einen sich in Axialrichtung erstreckenden Vorsprung an dem sich radial nach außen erstreckenden Vorsprung der elastischen Dichtung gebildet.
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Günstig ist es, wenn die Aussparung auf dem äußeren Umfang der Ventilhülse eine größere axiale Länge aufweist, als die Aussparung auf dem äußeren Umfang der elastischen Dichtung.
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Die Aussparung in der Ventilhülse kann entweder durch einen luftgefüllten Freiraum gebildet werden, das heißt die radial nach innen gerichtete Oberfläche der elastischen Dichtung ist mit Abstand zum Grund der Aussparung in der Ventilhülse positioniert (zumindest im nicht verlagerten oder, falls sich die elastische Dichtung bei der Montage in der Felge radial nach innen verformt im nicht montierten Zustand der Ventilhülse innerhalb der Felge), oder die Aussparung kann teilweise oder vollständig mit einem elastischen Material gefüllt sein. Dieses elastische Material kann gemäß einer Ausführungsform weicher als das elastische Material der Dichtung ausgeführt sein. Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass das Material dieselbe Steifigkeit wie die elastische Dichtung oder sogar eine größere Steifigkeit aufweist. Gemäß einer Ausführungsform sind das elastische Material der Dichtung und das elastische Material in der Aussparung identisch, in der Regel jedoch getrennt voneinander.
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Um einen zusätzlichen Abstand der elastischen Dichtung im Bereich der zweiten Position zu der äußeren Oberfläche der Ventilhülse herzustellen, kann die elastische Dichtung auf ihrer inneren, der Ventilhülse zugewandten, insbesondere an dieser anliegenden Oberfläche eine Innenaussparung aufweisen, welche der Aussparung in der radial äußeren Oberfläche der Ventilhülse teilweise oder vollständig gegenübersteht. Günstig ist es, wenn sich dabei die Aussparung in der Ventilhülse in Richtung der Längsachse der Ventilhülse über die gesamte Innenaussparung oder sogar über diese hinaus, einseitig oder beidseitig, erstreckt. Beispielsweise können beide Aussparungen im Inneren der elastischen Dichtung an derselben Position beginnen und die Aussparung in der Ventilhülse erstreckt sich dann in Richtung des Luftauslassendes über das axiale Ende der Innenaussparung hinaus. Die Innenaussparung kann gemäß einer Ausführungsform als einseitig offene Innenaussparung ausgeführt sein, das heißt sie reicht vom Inneren der elastischen Dichtung bis zu deren axialen Ende an der zweiten Position.
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Die Innenaussparung kann vorteilhaft einen Freistich aufweisen, insbesondere an ihrem der zweiten Position abgewandten Ende, um Kerbwirkungen, falls immer noch eine Verformung der elastischen Dichtung durch das Anlegen der Ventilhülse auftreten, zu reduzieren.
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Es ist nicht notwendig, dass sich die Innenaussparung in der elastischen Dichtung • und/oder die Aussparung auf dem äußeren Umfang der Ventilhülse über den gesamten Umfang der elastischen Dichtung beziehungsweise der Ventilhülse erstrecken, sondern es kommt auch eine teilweise Erstreckung in Betracht. Auch ist es möglich, dass eine oder beide hier beschriebenen Aussparungen eine über dem Umfang variierende Tiefe aufweisen.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden. Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Reifenventils;
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2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4a, 4b die Ventilhülse und die elastische Dichtung aus der 2 im nicht ineinandergeschobenem Zustand.
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In der 1 ist ein Reifenventil mit einer Ventilhülse 1 und einer auf die Ventilhülse 1 aufgebrachten elastischen Dichtung 2 dargestellt. Die elastische Dichtung 2, die vorliegend einstückig aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, hergestellt ist, dichtet die Ventilhülse 1 gegenüber der Felge 3, die hier in gestrichelten Linien angedeutet ist, ab und stellt zugleich eine elastische Lagerung des Reifenventils in der Felge 3 dar.
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Die Ventilhülse 1 weist ein Lufteinlassende 4 und ein entgegengesetzt hierzu angeordnetes Luftauslassende 5 auf. Das Luftauslassende 5 ist innerhalb eines Luftreifens (nicht dargestellt) positioniert, wohingegen das Lufteinlassende 4 außerhalb des Luftreifens und von außen zugänglich positioniert ist, sodass Druckluft über das Lufteinlassende 4 aus dem Luftauslassende 5 hinaus in den Luftreifen eingebracht werden kann.
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Das Lufteinlassende 4 weist, wie dargestellt, üblicherweise ein Außengewinde zur Aufnahme eines Schraubverschlusses auf.
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Ein Kanal zum Zuführen von Druckluft in den Luftreifen erstreckt sich in Richtung der Längsachse der Ventilhülse 1 von dem Lufteinlassende 4, das in der Regel durch einen Ventileinsatz verschlossen ist, bis zu dem Luftauslassende 5 und dort aus diesem heraus, beispielsweise durch die gezeigte Radialbohrung 6. Andere Verlaufsformen kommen in Betracht.
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Im Bereich des Luftauslassendes 5 trägt die Ventilhülse 1 einen Luftdrucksensor 7, der eine Luftdruckmesseinrichtung sowie eine Sendeeinrichtung aufweist, sodass vom Luftdrucksensor 7 erfasste Luftdrücke in ein drahtloses Signal umgewandelt und einer Empfangseinrichtung außerhalb des Luftreifens zugesendet werden können. Aufgrund der Positionierung des Luftdrucksensors 7 am Luftauslassende 5 wirkt bei hohen Drehzahlen der Felge 3 eine erhebliche Fliehkraft auf das Reifenventil in Richtung des hier dargestellten Pfeils 8. Diese Fliehkraft führt zu einem Verkippen der Ventilhülse 1 innerhalb der elastischen Dichtung 2.
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Um ein Anschlagen und insbesondere ein massives Verpressen der elastischen Dichtung 2 im Bereich des Luftauslassendes 5 durch die Verkippung der Ventilhülse 1 aufgrund der Fliehkraft zu vermeiden, weist die Ventilhülse 1 im Bereich des axialen Endes der elastischen Dichtung 2, das dem Luftauslassende 5 der Ventilhülse 1 zugewandt ist, eine Aussparung 9 in der von der elastischen Dichtung 2 umschlossenen äußeren Oberfläche auf. Wenn man die axiale Länge der elastischen Dichtung 2 durch eine Erstreckung der elastischen Dichtung 2 von einer ersten Position 10, die dem Lufteinlassende 4 zugewandt ist, bis zu einer zweiten Position 11, die dem Luftauslassende 5 zugewandt ist, definiert, so erstreckt sich die Aussparung 9 in der Ventilhülse 1 von innerhalb der elastischen Dichtung 2 über deren axiales Ende an der zweiten Position 11 hinaus.
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Die elastische Dichtung 2 weist ihrerseits auf ihrem äußeren Umfang eine Aussparung 12 zur Aufnahme der Lochleibung der Felge 3 auf, sowie eine Innenaussparung 13, die der Aussparung 9 zugewandt ist, sich jedoch nur bis zur zweiten Position 11, das heißt bis zum axialen Ende der elastischen Dichtung 2, erstreckt. Am entgegengesetzten Ende weist die Innenaussparung 13 einen Freistich 14 auf, der die Montierbarkeit verbessert.
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Die elastische Dichtung 2 weist im Bereich der Aussparung 12 einen in Axialrichtung vorstehenden Bund 15 auf, der zur Anlage an der Felge 3 und damit zur Abdichtung der Felge 3 gegen die elastische Dichtung 2 beiträgt.
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Gemäß der 1 weist die Aussparung 9 über dem gesamten Umfang der Ventilhülse 1 dieselbe Tiefe auf. Ferner ist sie an beiden axialen Enden jeweils durch einen radialen Vorsprung 16, 17 begrenzt. Dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Insbesondere könnte der radiale Vorsprung 16, der dem Luftauslassende 5 zugewandt ist, entfallen.
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Bei der Ausführungsform 2 hingegen, die im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß der 1 entspricht, variiert die Tiefe der Aussparung 9 über dem Umfang der Ventilhülse 1. Gemäß einer weiter abgewandelten Ausführungsform könnte die Aussparung 9 auch nur über einem Teilbereich des Umfangs der Ventilhülse 1 vorgesehen sein, nämlich in jenem Umfangsabschnitt, der bei einer Verlagerung der Ventilhülse 1 durch die Fliehkraft sich dem inneren Umfang der elastischen Dichtung 2 annähert. Anders als dargestellt könnte der radiale Vorsprung sich auch über den gesamten Umfang der Ventilhülse 1 mit konstanter Höhe oder variierender Höhe erstrecken.
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Während bei den Ausführungsformen gemäß der 1 und 2 die Aussparung 9 als nicht gefüllter beziehungsweise luftgefüllter Freiraum ausgeführt ist, ist bei der Ausführungsform gemäß der 3 ein elastisches Material in die Aussparung 9 eingebracht. Dieses elastische Material, vorliegend mit 18 beziffert, kann sich über der gesamten Aussparung 9 erstrecken, oder, wie dargestellt, nur über einen Teilbereich derselben, in Umfangsrichtung und/oder in Axialrichtung. Insbesondere, wenn sich das elastische Material 18 über den gesamten Umfang der Ventilhülse 1 erstreckt, in der Regel zusammen mit der Aussparung 9, so kann der Vorsprung 16 sich vorteilhaft ebenfalls über dem gesamten Umfang der Ventilhülse 1 erstrecken.
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In der 4a ist nochmals die elastische Dichtung 2 dargestellt. Wie man sieht, bildet die äußere Aussparung 12 eine Hinterschneidung, sodass ein sicherer Formschluss im montierten Zustand in der Felge erreicht wird.
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In der 4b ist nochmals die Ventilhülse 1 gemäß der Ausführungsform der 2 dargestellt. Die Aussparung 9 weist an ihrem einen axialen Ende, das dem Lufteinlassende 4 zugewandt ist, einen radialen Vorsprung 17 auf, der sich über den gesamten Umfang (mit variabler Höhe) erstreckt, wohingegen sie am entgegengesetzten Ende, das dem Luftauslass 5 zugeordnet ist, einen radialen Vorsprung 16 aufweist, der sich nur über einen Teilbereich des Umfangs der Ventilhülse 1 erstreckt, nämlich jenem Teilbereich, in dem die Aussparung 9 vergleichweise tiefer ausgeführt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20015467 U1 [0002]
- DE 102010013101 A1 [0003]
