VALVE FOR VEHICLE TYRES AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE

Abstract: A valve for vehicle tyres, especially a snap-in valve, with a sleeve-like plastic of a hardness in the delivery state of approximately 65 to 75, Shore A, which has a base section for connection to a rim or suchlike and surrounds a valve cylinder with an external thread for a valve flap, an axial cut-out in the valve cylinder having a different diameter in the axial direction and holding a valve insert which is supported such that it can move axially against an accumulator, is intended to be designed such that both its manufacture and its reliability are improved. To this end, the sleeve-like body is combined with the valve cylinder into a valve body (11) and this is produced as one piece, from plastic, such that the hardness on the inner surfaces (26, 27) of the axial cut-out in the valve cylinder, at least in the region connecting it to the valve insert (12), is higher than on the base section (14). In this way, the harder region is intended to have approximately 50 Shore d in the delivery state.

Description: Ventil für Fahrzeugreifen sowie Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft ein Ventil für Fahrzeugreifen, insbesondere ein Snap-in-Ventil, mit einem mantelartigen Körper aus begrenzt elastischem Kunststoff einer Härte in Anlieferungszustand von etwa 65 bis 75 Shore A, der einen Sockelabschnitt zur Verbindung mit einer Felge od. dgl. aufweist und einen Ventilzylinder mit Aussengewinde für eine Ventilklappe umgibt, wobei eine axiale Ausnehmung des Ventilzylinders in axialer Richtung unterschiedliche Durchmesser aufweist sowie einen Ventileinsatz aufnimmt, der gegen einen Kraftspeicher axial verschieblich lagert. Zudem erfasst die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen dieses Ventils. Derartige Ventile sind für schlauchlose Fahrzeugreifen beispielsweise als Gummiventile durch die DIN-Norm 7780 in Bemassung sowie Form festgelegt und erlauben durch die Elastizität ihres mantelartigen Körpers aus Gummi ein schnelles Einsetzen in eine Reifenfelge. Dieser Körper hat eine birnenähnliche Kontur und umgibt den metallischen Ventilzylinder so, dass dieser ausserhalb einer ringförmigen Abschlusskante des Gummikörpers mit seinem Aussengewinde aufragt. Innerhalb des Metallzylinders verläuft jener Ventileinsatz, zwischen dem und der Innenfläche des Metallzylinders ein ringartiger Strömungsspalt verläuft. Der axiale Kraftspeicher wird von einer Schraubenfeder gebildet, die sich fusswärts gegen einen Teil des Metallzylinders abstützt - letzteres kann auch vom oberen Abschnitt des Metallzylinders getrennt angebracht sein. Angesichts dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, die Konstruktion des Ventils -- und damit dessen Herstellung sowie die Betriebssicherheit -zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass der mantelartige Körper mit dem Ventilzylinder zu einem Ventilkörper vereinigt und dieser aus dem Kunststoff einstückig so hergestellt ist, dass die Härte an den Innenflächen der axialen Ausnehmung des Ventilzylinders zumindest in dem an den Ventileinsatz anschliessenden Bereich höher ist als am Sockelabschnitt. Dabei soll der höhere Bereich im Auslieferungszustand etwa 50 Shore D aufweisen. Es wird also ein gegenüber dem Stande der Technik anderer Ventilaufbau vorgeschlagen, bei dem die üblichen Einzelteile vermindert sind; der metallische Ventilzylinder entfällt, statt dessen erhält der mantelartige Körper zur Längsachse des Ventiles hin Ausformungen, welche jenen Ventilzylinder ersetzen. Ein solcher Schritt jedoch wäre bei Beibehaltung der nach DIN 7780 vorgeschriebenen Falihärte nicht funktionsfähig, weshalb erfindungsgemäss die Massgabe anschliesst, den vorgeschlagenen neuen Ventilkörper in unterschiedlichen Härten anzubieten; die Härte der an den Ventileinsatz anschliessenden Flächen muss in jedem Falle höher sein als die Härte jener Teile, welche beispielsweise für den Klemmvorgang an der Felge erforderlich sind. Es wäre aufwendig, wollte man den erfindungsgemässen Ventilkörper aus mehreren Schichten unterschiedlicher Härte zusammensetzen. Statt dessen wird bevorzugt, einen stufenlosen Übergang zwischen den weicheren Bereichen und den härteren Bereichen zu schaffen, was durch ein erfindungsgemässes Verfahren möglich wird. Dabei wird in eine Spritzform für den Ventilkörper zuerst ein weicher Kunststoff eingebracht, welcher den späteren Sockelbereich und die Aussenflächen des Ventilkörpers bildet, anschliessend wird härterer Kunststoff nachgespritzt, der sich an die Kernwand der Spritzform anschmiegt. Dank dieses erfindungsgemässen Verfahrens entsteht der gewünschte stufenlose Übergang und eine innige Verbindung zwischen den Kunststoffen unterschiedlicher Härte. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, dass der härtere Bereich einen zylinderischen Teil des Ventilkörpers mit dem Aussengewinde umfasst, also das Endstück des metallischen Ventilzylinders, welches aus dem mantelartigen Körper herausschaut und die Ventilkappe aufnimmt. Als günstig hat es sich erwiesen, dass der Ventilkörper selbst zwischen einer oberen axialen Bohrung und einer unteren axialen Bohrung einen sich zu letzterer erweiternden Sitzkonus aufweist, welcher als Anschlag für den dank des Kraftspeichers bewegbaren Ventileinsatz dient. Die untere Bohrung des Ventilkörpers geht in einen Sockelraum über, in welchem der Fuss des Kraftspeichers abgestützt ist und zwar bevorzugt an einem Lagerteil im Sockelraum, welches ohne weiteres in diesen eingeführt werden kann und dann zwischen einer ringartigen Pultfläche und einer Anschlagschulter festliegt. Bevorzugt ist deshalb die den Sockelraum umgebende Zone des erfindungsgemässen Ventilkörpers noch aus verhältnismässig weichem Kunststoff oder liegt in dem Über gangsbereich zwischen diesem und dem härteren Kunststoff an den beschriebenen Bohrungsinnenwänden. Insgesamt hat es sich erwiesen, dass ein Ventilkörper dieser Art die gewünschte Vereinfachung der Herstellung mit sich bringt und darüber hinaus eine hohe Betriebssicherheit anbietet. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfin dung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in ihrer einzigen Figur Längsschnitte durch ein Ventil 10. Dieses weist in einem Ventilkörper 11 einer Läng i von beispielsweise 42,5 mm und eines maximalen Durchmessers d von 19,5 mm einen Ventileinsatz 12 mit axialer Ventilbohrung 13 auf. Jener maximale Durchmesser d wird bestimmt von einem kalottenartigen Sockelabschnitt 14 des Ventilkörpers 11; dieser Sockelabschnitt 14 endet an einer schulterartigen Ringfläche 15, die sockelwärts in einem Winkel w von 65 zur Ventillängsachse A geneigt ist und mit einem Wulst 16 eines anschliessenden Zylinderabschnittes 17 eine Ringnut 18 zur Aufnahme der nicht dargestellten Kante eines Felgen Ioches begrenzt. Oberhalb des Wulstes 16 verjüngt sich der Ventilkörper 11 bis zu einem zweiten schulterartigen Absatz 20, an den ein zylindrischer Kragen 21 mit sich von dem schulterartigen Absatz 20 bis zu einer Ringkante 22 erstreckendem Aussengewinde 23 anschliesst. Auf letzteres ist unter Zwischenschaltung eines der Ringkante 22 aufliegenden elastischen Ringes 24 eine Ventilkappe 25 aufgeschraubt. Den beschriebenen Ventilkörper 11 durchsetzt in seiner gesamten Länge i eine axiale Ausnehmung, deren vom Kragen 21 umgebener oberer Teil zur Aufnahme des Ventileinsatzes 12 als zylindrische Bohrung 28 mit einem Radius rl ausgebildet ist. Die Bohrungswandung 27 begrenzt mit dem Ventileinsatz 12 einen Ringspalt 30. An ihrem in der Zeichnung unteren Ende geht die Bohrung 28 mit dem Radius rl in einen sich sockelwärts erweiternden Sitzkonus 31 über, welche anderseits an die Bohrungswan dung 26 einer zylindrischen Bohrung 32 des Radius r2 anschliesst. Die Länge h der oberen Bohrung 28 und die Länge q der unteren Bohrung 32 samt Sitzkonus 31 sind einander etwa gleich und messen mehr als ein Drittel der Ventilkörperlänge i. Die untere Bohrung 32 endet im radialen Bereich des aussenliegenden Wulstes 16 unter Bildung einer Anschlagschulter 34 an einem Sockelraum 36 des Durchmessers e. Zwischen diesem und einer von der Kalottenoberfläche 19 des Sockelabschnittes 14 ausgehenden Ausnehmung 38 befindet sich ein von Pultflächen 39,40 begrenzter enger Bohrungsabschnitt 41 des Durchmessers n. Die einzelnen Teile des Ventileinsatzes 12 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter dargestellt. Erkennbar ist aber, dass eine von der Ventillängsachse A weg geneigte Fläche 42 des Ventileinsatzes 12 dank der Kraft einer Axialfeder 44 jenem Sitzkonus 31 anliegt. Die Axialfeder 44 stützt sich einerseits an einer Schulter 43 des Ventileinsatzes 12 ab sowie anderseits in einer Stützrinne 45 eines Einsatzes 46, der seinerseits auf der oberen Pultfläche 39 ruhtswiezwischen dieser und der Anschlagschulter 34 festliegt. Durch den Ringspalt 30 eingepresste Luft drückt den Ventileinsatz 12 gegen die Kraft der Axialfeder 44 vom Sitzkonus 31 weg, dem sich bei Beendigung der Luftzuführung die Fläche 42 des Ventileinsatzes 12 erneut anschmiegt. Von wesentlicher Bedeutung ist, dass der Ventilkörper 11 insgesamt aus Kunststoff besteht und zwar dergestalt, dass er im Kalottenbereich und an seiner bis zum Absatz 20 reichenden Aussenfläche 29 von geringerer Härte ist als an den die Bohrungen 28, 31, 32 axiale Ausnehmung begrenzenden Innenflächen, beispielsweise an den Bohrungs wandungen 26, 27 bzw. am Sit#konus 31. Dies soll durch zusätzliche Schraffuren 100 im weicheren Bereich deutlich gemacht werden. Die als Fallhärte bestimmte Härte des Werkstoffes im Anlieferungszustand liegt im weicheren Bereich 100 bei etwa 65 Shore A und nimmt zur Ventillängsachse A auf etwa 50 Shore D zu. Bei der Herstellung eines derartigen Ventilkörpers 11 wird in eine dessen Konturen bestimmende Form der weichere Kunststoff an die Formaussenfläche geführt und anschliessend ein härterer Kunststoff in Längsachsennähe eingebracht. So entsteht ein molekularer Verbund zwischen den beiden Bereichen, wobei es von untergeordneter Bedeutung bleibt, ob die Begrenzung der Fallhärtebereiche eine theoretische Trennfläche erzeugt oder der allmähliche Übergang nicht mehr deutlich festzustellen ist. In jedem Falle wird erreicht, dass der Ventilkörper 11 einerseits einstückig ist, jedoch zum anderen sowohl elastische Zonen -- beispielsweise im Bereich der Ringnut 18 -- aufweist als auch harte Oberflächen, wie dies insbesondere nahe des Ventileinsatzes 12 erforderlich ist.

Claims: Valve for vehicle tyres, comprising a casing-like body made of a limitedly flexible plastic with a specific hardness, having a base section (14) as a connecting element and a cylindrical section with an external thread (23) for a valve cap (25), an axial recess (28, 32) of the body (11) having different diameters in the axial direction and receiving an insert (12), and the casing-like body being formed in one piece from the plastic in such a manner that the hardness in the recess walls (26, 27) of the axial recess (28, 32) is higher in the region adjacent to the insert (12) than in the base section (14), characterised in that the insert (12) forms the valve together with the body (11) and can be moved against a valve seat (31) of this valve body (11) by an energy storage mechanism (44), and that at its free end the axial recess (28) has a smaller diameter than in a section (32) provided at the other side of the valve seat (31), the softer region of the valve body (11) serving together with the base section (14) as a snap-in valve for connection to a rim and having a Shore hardness number of approximately 65 to 75 A as delivered. Valve according to claim 1, characterised in that the harder region has a Shore hardness number of approximately 50 D as delivered. Valve according to claim 1 or claim 2, characterised in that the transition between the soft and the harder region of the valve body (11) is stepless. Valve according to one of claims 1 to 3, characterised in that at least one harder plastic is combined molecularly with at least one softer plastic in the valve body (11) and/or that the harder region includes the cylindrical section of the valve body (11) with the external thread (23). Valve according to at least one of claims 1 to 4, characterised in that between the upper recess (28) and the lower recess (32) the valve seat of the valve body (11) is designed as a conical seat (31) expanding towards the lower recess. Valve according to at least one of claims 1 to 5, characterised in that the lower recess (32) of the valve body (11) ends at a base chamber (36) in which the foot of the energy storage mechanism (44) is supported. Valve according to at least one of claims 1 to 6, characterised in that the energy storage mechanism (44) is supported against a bearing part (45, 46) in the base chamber (36) and/or the base chamber (36) receives an annular flat surface (39) as a supporting surface for the bearing part (45, 46) of the energy storage mechanism (44). Valve according to at least one of claims 1 to 7, characterised in that the base chamber (36) has a stop shoulder (34) for the bearing part (45) with respect to the flat surface (39), the bearing part (45) for the energy storage mechanism (44) if necessary being an annular channel which is clamped into the base chamber (36) of the valve body (11). Valve according to at least one of claims 1 to 8, characterised in that the plastic of the softer region has a Shore hardness number of approximately 65 A as delivered. Method for the manufacture of a valve body according to at least one of claims 1 to 9 by injecting plastic into a mould which defines the outer and inner surfaces of the valve body, a plastic having a Shore hardness number of approximately 65 A first being injected into the mould in such a manner that it fills the base region and fits against the outer wall of the mould, and then a plastic having a Shore hardness number of approximately 50 D being injected on to the inner mould wall and in addition filling the collar part of the valve body. Method according to claim 10, characterised in that the harder plastic is injected at a higher pressure.

Inventors: PROBST, GEORG, DIPL.-ING.
Applicants: ALLIGATOR VENTILFABRIK GMBH
Application year: 1986
Main classification: F16K15
IPC codes: B60C29