DE2718340C3 - Vorrichtung zur Fernbeeinflussung des Drucks in einem Fahrzeugreifen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Fernbeeinflussung des Drucks in einem pneumatischen, an einem Fahrzeug montierten Reifen mit einem äußeren, mit einer fahrzeugseitigen Druckluftquelle verbundenen Drucksystem und einem inneren, dem Reifen zugekehrten, gegen das äußere Drucksystem durch eine flexible Trennwand hermetisch abgeschlossenen Drucksystem. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 25 03 837 bekannt.

Seit der Erfindung des pneumatischen Fahrzeugreifens sind immer wieder Lösungen vorgeschlagen worden, wie man den Reifeninnendruck während der Fahrt einstellen oder nachstellen kann. Sie litten mehr oder minder unter dem Nachteil, daß im Falle des Aufallens der Luftzuführungseinrichtung bei Undichtigkeiten des pneumatischen Systems die Reifen ihren Luftdruck völlig verloren.

Der Anmelder hat zu diesem Problemkreis vorgeschlagen, die Reifenkammer und alle mit ihr direkt etwa verbundenen Räume hermetisch so geschlocsen zu belassen, wie dies bei einem gewöhnlichen Fahrzeugrad

ίο der Fall ist, und dieses Volumen von außen zu beeinflussen. Man erreicht hierdurch, daß Undichtigkeiten oder ein Ausfall des äußeren, dieses Volumen beeinflussenden Systems nicht zu einer völligen Unbrauchbarkeit des Fahrzeugrades führen. Im Rahmen dieses Konzeptes sind die Lösungen entstanden, die in der DE-OS 25 03 837, der DE-OS 25 13 875 und der DE-PS 26 12 332 dargestellt sind.

Bei der gemäß der DE-OS 25 03 837 als vorbekannt den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildenden Lösung des genannten Problemkreises ist in der Radfelge eine Kammer ausgebildet, die durch einen ersten Kolben in zwei Teilkammern unterteilt ist, von der die eine mit der Reifenkammer verbunden ist Gegen den ersten Kolben drückt ein zweiter, koaxial angeordneter Kolben, der in der Radachse geführt und von einer fahrzeugseitigen Druckfluidquelle beaufschlagt ist. Damit sich der zweite Kolben nicht mit dem ersten Kolben mitdreht, ist zwischen beiden ein Kugellager angeordnet. Es hat sich herausgestellt, daß in manchen Fällen der Variationsbereich für den Reifendruck, der durch die Bewegung des Kolbens erzielbar ist, nicht ausreicht. Aus Platzgründen kann das Volumen der Kammer in der Radfelge nicht beliebig groß gemacht werden. Weiterhin ist beim Radwechsel besondere Sorgfalt anzuwenden, weil die Druckregelkammer dabei freigelegt wird und aufgrund ihrer relativ großen Öffnung leicht Schmutz aufnehmen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszugestalten, daß ein gegenüber der bekannten Lösung vergrößerter Druckregelbereich erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung löst sich nämlich völlig von dem vom Erfinder früher begangenen Lösungskonzept, das zusätzlich zum Reifenkammervolumen ein weiteres, mit der Reifenkammer verbundenes Volumen, nämlich das der Kammer in der Felge vorsieht, welches veränderlich ist so daß bei der Druckregulierung das aus beiden Kammern gebildete Gesamtvolumen verändert wird. Beim vorliegenden Konzept wird hingegen der Druck im Reifen selbst unmittelbar geändert. Veränderungen eines Gesamtvolumens finden nicht statt. Es liegt somit ein ganz anderes Wirkungsprinzip vor.

Zum Aufblasen eines offen daliegenden, gewöhnlichen Fahrzeugschlauches ist kein nennenswerter

Überdruck erforderlich. Dieser Überdruck muß erst dann gesteigert werden, wenn die Elastizität des Schlauchmaterials überwunden werden soll. Dies bedeutet für den vorliegenden Fall, daß der Druck in dem von der flexiblen Trennwand umschlossenen Raum praktisch stets der gleiche ist, der im Raum zwischen der Trennwand und dem Reifen herrscht. Ausgehend von einem Mindestdruck, auf den der Reifen bei abgeschalteter fahrzeugseitiger Luftzuführungseinrichtung aufge-

blasen ist, kann — bei entsprechend großer Aufblähbarkeit des von der Trennwand umschlossenen Raumes — der Reifeninnendruck durch die Luftzuführungseinrichtung praktisch beliebig weit gesteigert werden. Mit der bekannten Vorrichtung ist dies völlig unmöglich. s

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Trennwand von einem aufblasbaren Schlauchkörper gebildet Eine Anordnung mit einem Schlauchkörper in einem an sich schlauchlos betreibbaren Fahrzeugreifen ist aus der US-PS 29 69 824 bereits bekannt Dieser Schlauchkörper nimmt in voll aufgeblasenem Zustand etwa die Hälfte des Volumens der Reifenkammer ein und ist dazu bestimmt, im Falle eines Reifendefektes gewisse Notlaufeigenschaften sicherzustellen. An ein äußeres Drucksystem ist dieser Schlauchkörper nicht angeschlossen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 bis 3 in Schnitten ein erstes Ausführungsbeispiei der Erfindung in verschiedenen Betriebszuständen, Fig.4 bis 6 weitere Ausführungsformen der Erfindung,

Fig.7 bis 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in verschiedenen Betriebszuständen, und

Fig. 10 bis 12 noch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in verschiedenen Betriebszuständen.

Das Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 bis 3 ist an einem schlauchlosen Reifen dargestellt Man erkennt einen Reifen 1 mit einer Reifenkammer (Hauptkami.ier) 2, welcher auf einer Felge 3 montiert ist. Über ein Ventil 4 in der Felge 3 kann die Reifenkammer 2 in üblicher Weise mit Luft gefüllt werden. Die Felge 3 ist an einer Bremstrommel 5 befestigt, die zentrisch von einer rotierenden Achse 6 getragen wird.

Um die Felge 3 herum ist ein ringförmiger Schlauchkörper 7 aus flexiblem Material, wie Gummi, angeordnet, welcher einen Teil der Reifenkammer 2 ausfüllt Ein mit dem Schlauchkörper 7 verbundener Zuleitungsschlauch 8 ist mit Hilfe einer Überwurfmutter 9 im Drehzentrum der Felge 3 an dieser befestigt. In der rotierenden Achse 6 verläuft eine Bohrung 10 zur Zu- und Ableitung von Luft zu und von dem Zuleitungsschlauch 8. Diese Bohrung 10 steht mit einem Luftzuleitungsgehäuse 12 in Verbindung, das den Umfang der Achswelle 6 innerhalb eines Achsgehäuses 6 umgibt Das Luftzuleitungsgehäuse 12 ist ringförmig ausgebildet mit einem Hohlraum. Die Bohrung 10 in der Achswelle 6 weist am Umfang der Welle eine Öffnung auf, weiche in das Luftzuleitungsgehäuse 12 mündet. Dieses steht mit einer Luftzuleitung 13 in Verbindung, an weiche über ein Steuerventil 15 eine Druckluftquelle, beispielsweise ein Kompressor 14, angeschlossen ist. Der Kompressor 14 ist ortsfest im Fahrzeugrahmen montiert und das Steuerventil 15 ist vom Fahrersitz des Fahrzeugs aus beeinflußbar.

Wenn vom Fahrersitz des Fahrzeugs aus das Steuerventil 15 geöffnet wird, dann fließt Druckluft von dem Kompressor 14 durch die Zuleitung 13 und das Luftzuleitungsgehäuse 12 durch die Bohrung 10 und den Zuleitungsschlauch 8 in de.. Ji.hiduchkörper 7. Dieser bläht sich unter dem Einfluß der ihm zugeführten Druckluft auf, wie Fig.2 zeigt. Das von der so gebildeten, dem äußeren Drucksystem zugehörigen Kammer 2a eingenommene Volumen verringert das der Luft in der Reifenkammer 2 zur Verfügung stehende Volumen, wodurch der Luftdruck im Reifen 1 ansteigt.

Die Aufblähung des Schlauchkörpers 7 im Reifen 1 kann so weit gehen, daß der Schlauchkörper die innere Mantelfläche des Reifens 1 erreicht, wie es in Fig.3 dargestellt ist In diesem Zustand ist der Schlauchkörper sogar in der Lage, den Reifen betriebsfähig zu halten, wenn dieser etwa wegen eines Loches undicht geworden ist Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit nicht nur in der Lage, bei funktionstüchtigem Reifen dessen Luftdruck vom Fahrersitz aus regeln zu helfen, sondern dessen Betriebsfähigkeit auch dann aufrechtzuerhalten, wenn er undicht sein sollte.

Während das vorgenannte Ausführungsbeispiel einen Schlauchkörper aufwies, der an der Felge 3 anliegt, zeigt F i g. 4 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der ein Schlauchkörper 37 der der Lauffläche des Reifens gegenüberliegenden Innenwand benachbart ist Wenn bei dieser Ausführungsform das Gewebe des Reifens 1 beschädigt ist und der Schlauchkörper undicht ist, dann kann man aufgrund des in der Reifenkammer 2 vorhandenen Luftdrucks dennoch weiterfahren. Wenn die Reifenkammer undicht ist dann kann man bei intaktem Schlauchkörper diesen wie beim vorangegangenen Beispiel so weit aufblasen, daß er rings an der Innenwandung des Reifens anliegt. Auch in diesem Falle läßt sich der Fahrbetrieb aufrechterhalten.

Fig.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zwei Schlauchkörper 47A und 475 angeordnet sind, die über je eine Schlauchleitung 3A und 35 unabhängig voneinander aufgeblasen werden können. Es ist in diesem Falle möglich, den Luftdruck im Reifen 1 auf eine gewünschte Größe einzustellen, auch wenn nur einer der beiden Schlauchkörper funktionstüchtig ist.

F i g. 6 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Rad, bei dem innerhalb des Reifens 1 in früher üblicher Weise ein Schlauch 57Λ angeordnet ist, der innerhalb der Reifenkammer 2 eine Hauptkammer 52 ausbildet. Dieser Schlauch 57Λ wird über ein Ventil 54 in der Felge aufgeblasen. Innerhalb des Reifens 1 ist weiterhin ein Schlauchkörper 575 angeordnet, der über eine Schlauchzuleitung 58 mit der Druckluftquelle in Verbindung steht und wie bei den vorgenannten Beispielen unterschiedlich stark aufgebläht werden kann, um den von dem Schlauch 57A umschlossenen Luftraum 52 zu verringern und dadurch den Luftdruck zu steigern.

Die F i g. 7 bis 9 zeigen modifizierte Ausführungsbeispiele der Anordnung nach F i g. 5. Hierbei ist die Reifenkammer durch flexible Trennwände 67A und 675 in drei Teilkammern geteilt. Die Hauptkammer 62 ist zwischen den Trennwänden 67 A und 675 angeordnet, eine Teilkammer 62Λ ist zwischen der Trennwand 67A und der Innenseite der Lauffläche des Reifens angeordnet. Die Teilkammer 625 ist zwischen der Trennwand 675 und der der Felge zugeKehrten Seite des Reifens angeordnet. Eine Schlauchleitung 68Λ führt der Teilkammer 62Λ und eine Schlauchleitung 685 der Teilkammer 625 über getrennte, vom Fahrersitz aus steuerbare Regelsysteme Druckluft zu.

Die Hauptkammer 62 wird über ein hier nicht dargestelltes getrenntes Ventil mit Preßluft gefüllt. Deren Druck kann durch Vergrößerung der Teilkammer 62A vergrößert werden. Die Wirkung der Teilkammer 62A kann durch Einleiten von Preßluft in die Teilkammer 625 noch gesteigert werden. Wenn der Reifen 1 an seiner Lauffläche ein Leck erfährt, dann kann er dennoch betriebssicher gehalten werden, weil sich die Trennwand 67Λ dann an die laufflächenseitige ' Innenwand des Reifens anlegt und diese abdichtet, wie

es F i g. 9 darstellt.

Die Fig. 10 bis 12 zeigen modifizierte Ausführungsbeispiele des zuvor beschriebenen. Bei diesen sind zwei flexible Trennwände 77 A und 77ß auf einer ringförmigen Linie an der Innenseite des Reifens befestigt und trennen die Reifenkammer in eine Hauptkammer 72 und zwei seitliche, den Flanken des Reifens zugekehrte Teilkammern TlA und 72Ä Die Hauptkammer 72 wird von den Trennwänden 77A und 77 ß sowie der Felge eingeschlossen und von außen über ein eigenes Ventil 74 mit Preßluft gefüllt.

Die Teilkammern 72A und 725 sind über Zuleitungsschläuche 78/4 und 7SB mit getrennt einstellbaren Luftzuführungssystemen verbunden. Durch Zuführung von Preßluft in die Teilkammern 72Λ und/oder 72ß kann der Innendruck in der Hauptkammer 72 verändert werden. Wenn eine der Teilkammern leck wird, dann legt sich unter dem Einfluß des Luftdrucks in der

Hauptkammer 72 die entsprechende Trennwand an die Innenwand des Reifens 1 an, wie es für die Teilkammer 72ß in Fig. 11 und die Teilkammer 72A in Fig. 12 gezeigt ist. Die Betriebsfähigkeit des Reifens bleibt aufrechterhalten. Die Regelung des Luftdrucks erfolgt dann über die intakt gebliebene Teilkammer 72A bzw. 72fi

Die Regelung von Luftdruck im Reifen hat sich als sehr günstig erwiesen, da dieser nach den Fahrbedingungen eingestellt sein sollte. So ist es zum Fahren auf schlechten Straßen notwendig, den Luftdruck im Reifen herabzusetzen. Das schnelle Fahren mit niedrigem Luftdruck auf guten Straßen ist wiederum nachteilig, da dies zur Ausbildung von sogenannten stehenden Wellen am Reifen führt. Außer der Beseitigung dieser Probleme hält die Erfindung den Reifen auch bei Lecks betriebsfähig.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Fernbeeinflussung des Druckes in einem pneumatischen, an einem Fahrzeug montierten Reifen mit einem äußeren, mit einer fahrzeugseitigen Druckluftquelle verbundenen Drucksystem und einem inneren, dem Reifen zugekehrten, gegen das äußere Drucksystem durch eine flexible Trennwand hermetisch abgeschlossenen Drucksystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (7) innerhalb der Reifenkammer (7) angeordnet ist und dort eine aufblähbare, dem äußeren Drucksystem zugeordnete Kammer (2a) begrenzt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand von einem aufblasbaren Schlauchkörper (7; 37; 47; 57) gebildet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchkörper (7) an der Radfelge (3) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchkörper (37; 47; 67A) der Lauffläche des Reifens (1) und/oder dessen Flanken benachbart ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer, vom ersten (47A) unabhängiger Schlauchkörper (47B)'m der Reifenkammer (2) angeordnet ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (67A) eine filmartige Folie ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in der Reifenkammer (2) wenigstens eine weitere Trennwand (6SA) angeordnet ist und die Reifenkammer (2) in drei Teilkammern (62,62/4, 62B) unterteilt ist, von welchen zwei Teilkammern (62A, 62B) mit der Druckluftquelle (14) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Druckluftquelle (14) verbundenen Teilkammern (72A, 72B),zwischen sich die im Luftdruck zu beeinflussende Reifenkammer (72) einschließen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchkörper (7) sich bei Aufblähung der Innenkontur des Reifens weitgehend anpaßt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauchkörper (7) bei Aufblähung eine im Querschnitt kreisringförmige, mit der Innenkontur des Reifens (1) übereinstimmende Gestalt annimmt.