DE10136949A1

DE10136949A1 - Druckregulierung bei Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE10136949A1
Application number: DE10136949A
Authority: DE
Inventors: Jochen Grade
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-07-28
Filing date: 2001-07-28
Publication date: 2003-03-06

Abstract

Das Verfahren dient zur Regulierung des Druckes in einem Fahrzeugreifen. Eine durch den verringerten Reifenhalbmesser im Bereich der Aufstandsfläche betätigte Pumpvorrichtung (12) fördert hierbei Druckluft in das Reifeninnere, solange der Nenndruck nicht erreicht ist. Zur Vermeidung zusätzlicher Überdruckventile oder einer separaten Druckerfassung wird vorgeschlagen, mit zunehmendem Reifeninnendruck das Verdichtungsverhältnis in einer Kompressionskammer (46) der Pumpvorrichtung (12) während eines Hubes des Arbeitskolbens (38) zu verringern, bis sich ein Druckgleichgewicht zwischen dem Spritzdruck in der Kompressionskammer und dem Innendruck des Reifens einstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Regulierung des Druckes in einem Fahrzeugreifen mit Hilfe einer Pumpvorrichtung, wobei die Verringerung des Reifenhalbmessers im Bereich der Aufstandsfläche über einen in dem Reifen angeordneten Stößel in eine Pumpbewegung auf einen Arbeitskolben in einer Kompressionskammer umgesetzt wird und die Luft über ein Belüftungsventil in die Kompressionskammer gesaugt und über ein Rückschlagventil in den Reifen gepumpt wird. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Pumpsystem zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Verfahren der eingangs beschriebenen Art sind beispielsweise aus der DE 41 27 002 und der DE 42 01 691 bekannt. Die dort gezeigten Vorrichtungen arbeiten jedoch nach einem Verfahren, bei welchem die Pumpbewegung des Stößels einen Überdruck im Reifeninneren erzeugt, der mit Hilfe eines Überdruckventils reguliert wird. Grundsätzlich bieten Systeme mit im Reifen angeordneten Füllsystemen den Vorteil, daß sie schleichende Druckverluste des Reifens ausgleichen können, während bei am Fahrzeug angeordneten Pumpen stets aufwendige Dichtsysteme erforderlich sind, um die Druckluft in den rotierenden Reifen leiten zu können. Nachteilig bei den beschriebenen Systemen ist, daß die Pumpvorrichtungen auch nach Erreichen des Nenndruckes in dem Reifen weiterarbeiten, so daß beispielsweise bei der in der DE 42 01 691 gezeigten Vorrichtung unnötigerweise Luft in den Reifen gefördert wird, die über das Überdruckventil wieder abgeblasen werden muß. In der DE 41 27 002 wird vorgeschlagen, nach Erreichen des Nenndruckes über ein Ventil die Kompressionskammer zur Umgebung hin zu öffnen, so daß zwar keine Luft mehr in den Reifen gefördert wird, der Kolben sich jedoch unter ständigem Ansaugen und Wiederausstoßen von Luft in der Kompressionskammer hin und her bewegt. Um das zusätzliche Ventil schalten zu können, ist eine separate Druckerfassung notwendig, wobei zur Vermeidung eines manuellen Umstellens auf eine Fremdenergie zum Betätigen des Ausschaltventils zugegriffen werden muß.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Regulieren des Druckes in einem Fahrzeugreifen zu schaffen, das auf einfachere Weise das Einstellen des gewünschten Reifendruckes ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, bei welchem mit zunehmendem Reifeninnendruck das Verdichtungsverhältnis in der Kompressionskammer während eines Hubes des Arbeitskolbens verringert wird, bis sich beim Erreichen des Solldruckes im Reifen ein Druckgleichgewicht zwischen dem maximalen Innendruck der Kompressionskammer und dem Innendruck des Reifens einstellt.

Während zunächst bei einem niedrigen Innendruck des Reifens ein maximales Verdichtungsverhältnis gewünscht ist, d. h. ein maximales Verhältnis des Volumens der Kompressionskammer bei in seiner oberen Totpunktlage befindlichem Arbeitskolben zu dem Volumen im maximal verdichteten Zustand, um eine möglichst große Luftmenge in das Reifeninnere zu pumpen und dadurch möglichst schnell den gewünschten Druckzustand zu erreichen. Die erreichten Drücke in der Kompressionskammer sind im Anfangszustand relativ gering, da das Rückschlagventil aufgrund des geringen Reifeninnendrucks frühzeitig öffnet und ein Ausströmen der von dem Kolben verdrängten Luft in das Reifeninnere ermöglicht. In dieser Anfangsphase kann das Verdichtungsverhältnis so groß sein, daß bei geschlossenem Rückschlagventil ein den Solldruck erheblich übersteigender Druck in der Kompressionskammer erzeugt werden könnte.

Mit zunehmendem Innendruck im Reifen steigt auch der in der Kompressionskammer erzeugte Druck an, bei welchem das Rückschlagventil öffnet. Die erfindungsgemäße Maßnahme des Verfahrens, das Verdichtungsverhältnis mit ansteigendem Reifeninnendruck kontinuierlich oder beim Erreichen des Solldruckes einmalig zu verringern, bewirkt, daß in der Kompressionskammer nur noch ein Spitzendruck erreicht wird, der gleich dem im Reifen erreichten Solldruck oder geringfügig darunter liegt, so daß das Rückschlagventil gar nicht mehr öffnet und keine zusätzliche Luft mehr unter Druck in das Reifeninnere gelangt. Eine zusätzliche Überdrucküberwachung kann entfallen und die Arbeitsleistung der Pumpvorrichtung verringert sich, so daß gegenüber bekannten Vorrichtungen mit geringeren Reibungsverlusten gerechnet werden kann und der kritische Kontaktbereich zwischen der Innenwand des Reifens oder Schlauches mit dem Stößel weniger stark belastet wird.

Die Verringerung des Verdichtungsverhältnisses wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß der Hub des Arbeitskolbens mit zunehmendem Innendruck des Reifens reduziert wird. Die Verringerung des Hubes hat den Vorteil, daß auch die Gleitbewegung des abgedichteten Arbeitskolbens reduziert wird, so daß durch diese Variante ein geringerer Verschleiß nach dem Erreichen des Solldruckes erreicht wird. Eine alternative oder ergänzende Maßnahme zur Verminderung des Verdichtungsverhältnisses kann darin bestehen, daß man das Volumen der Kompressionskammer bezogen auf die Ausgangsstellung des Arbeitskolbens mit zunehmendem Druck in der Kammer vergrößert, so daß der Arbeitskolben bei seiner Bewegung zum unteren Totpunkt keine Druckerhöhung in der Kammer mehr bewirkt, sondern als Ausgleich für die Verdrängung des Arbeitskolbens eine Vergrößerung von deren Volumen bei im wesentlichen konstantem oder nur noch geringfügig ansteigendem Druck.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß es sich mit einem gegenüber vorbekannten Lösungen konstruktiv vereinfachten System umsetzen läßt. Bei einem Pumpsystem zum Einstellen eines bestimmten Druckes in einem Reifen mit einer Pumpvorrichtung mit einer Kompressionskammer, in welcher ein mit einem in das Reifeninnere ragenden Profilstößel verbundener Arbeitskolben beweglich angeordnet ist, wobei die Kompressionskammer ein Belüftungsventil, durch welches bei einem Unterdruck in der Kammer Luft aus der Umgebung ansaugbar ist, und ein Rückschlagventil aufweist, durch welches in der Kompressionskammer verdichtete Luft in den Reifen einleitbar ist, und ein Betätigen des Stößels durch die Innenseite des Reifens oder Schlauches im Bereich der Aufstandsfläche bei dort entsprechend verringertem Reifenhalbmesser erfolgt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Verdichtungsverhältnis der Kompressionskammer mit zunehmendem Reifendruck kleiner ist, so daß sich beim Erreichen des Reifeninnendruckes ein Gleichgewicht zwischen dem Spitzendruck in der Kompressionskammer bei maximaler Verdichtung und dem Reifeninnendruck einstellt.

Wie bereits zuvor erwähnt, benötigt das erfindungsgemäße Pumpsystem kein gesondertes Überdruckventil mehr und das Fördern von Druckluft in das Reifeninnere mit der damit verbundenen Verlustleistung wird unterbunden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Hub des Arbeitskolbens mit zunehmendem Reifeninnendruck verkleinert. Der geringere Hub führt zu einer geringeren Verlustleistung und geringerem Verschleiß im Bereich der Abdichtung des Arbeitskolbens.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß eine Mitnahme des auf den Arbeitskolben wirkenden Pumpstößels durch die Innenwand des Reifens bzw. des Schlauches radial nach außen beim Abrollen hinter der Aufstandsfläche erfolgt.

Diese Lösung hat den besonderen Vorteil, daß ohne zusätzliche Maßnahmen aufgrund des bei höherem Reifeninnendruck im Bereich der Reifenaufstandsfläche größeren Reifenhalbmessers eine Korrektur des Hubes in Abhängigkeit vom Reifeninnendruck auf besonders einfache Weise erfolgen kann. Gegenüber einer durch eine Rückstellfeder bewirkten Rückstellung des Stößels gegen die Innenwand des Reifens bzw. Schlauches ergibt sich hierbei eine niedrigere Belastung der Kontaktstelle.

Beispielsweise kann ein mit dem Stößel verbundenes Teil im Gummi des Reifens bzw. des Schlauches einvulkanisiert sein, so daß sich eine optimale Verbindungsstelle mit geringstmöglichen Reibbewegungen des Gummimaterials ergibt.

In jedem Fall ist es auch bei einer sonstigen Ausgestaltung der Kontaktstelle von Vorteil, daß der Stößel im Bereich der Innenwand des Reifens bzw. Schlauches ein flächiges, in seiner Krümmung der Innenwand angepaßtes Druckelement aufweist, um punktuelle Spitzenbelastungen zu vermeiden und dadurch den Verschleiß zu mindern.

Eine weitere Möglichkeit, den Hub des Arbeitskolbens alternativ oder ergänzend zu der zuvor beschriebenen Maßnahme in Abhängigkeit vom Druck zu verringern, besteht darin, daß die aus Stößel und Arbeitskolben bestehende Einheit oberhalb eines bestimmten Druckes in ihrer Gesamtlänge verkürzt ist. So kann beispielsweise eine Elastizität in axialer Richtung zwischen dem Stößel und dem Axialkolben vorgesehen sein, die bei ansteigendem Druck in der Kompressionskammer dafür sorgt, daß sich der Stößel und der Arbeitskolben unter Komprimierung des elastischen Elements axial zueinander bewegen, so daß der Kolben nur noch eine geringere Hubbewegung ausführt.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Stößel im Reifeninneren eine Sollknickstelle aufweist, die beispielsweise dadurch ausgebildet ist, daß der Stößel im Bereich des Reifeninneren wenigstens teilweise durch eine auf Block gestauchte Schraubenfeder gebildet ist. Die Sollbiegestelle erfüllt den Zweck, Quer- und/oder Längsbewegungen der Reifeninnenwand bezüglich des Stößels auszugleichen, wie sie beispielsweise bei schneller Kurvenfahrt oder beim Überqueren grober Hindernisse, wie z. B. Bordsteinkanten, auftreten können. Die Ausweichmöglichkeit des Stößels verhindert dabei Relativbewegungen zwischen dem Stößelkopf und der Innenwand des Reifens bzw. Schlauches oder vermeidet bei einer festen Verbindung das Auftreten von erhöhten Querkräften.

Um eine Einstellmöglichkeit für den angestrebten Nenndruck zu schaffen, ist vorzugsweise das Ruhevolumen der Kompressionskammer einstellbar, beispielsweise durch einen verstellbaren Boden der Kompressionskammer, der kolbenähnlich ausgebildet sein kann. Die Einstellung des Ruhevolumens führt zu einer Veränderung des Verdichtungsverhältnisses und kann beispielsweise dafür sorgen, daß das Gleichgewicht zwischen Spitzendruck in der Kammer und dem Reifeninnendruck erst bei einem höheren Druck erreicht wird.

Eine weitere Maßnahme zur dynamischen Beeinflussung des Verdichtungsverhältnisses kann darin bestehen, daß der Boden der Kammer als Kolben ausgebildet und axial in einem zylindrischen Gehäuse beweglich ist, in welchem der Arbeitskolben geführt ist. Diese Ausbildung ermöglicht ein Ausweichen des Kolbens bei erhöhtem Druck in der Kompressionskammer, so daß deren Volumen vergrößert und damit das Verdichtungsverhältnis verkleinert wird. Bei einer solchen Ausführungsform ist es denkbar, die Einheit aus Stößel und Arbeitskolben in der Länge im wesentlichen starr auszubilden. Der Kammerboden führt dann nach dem Erreichen des Nenndruckes bis auf eine kleine Relativbewegung zum Arbeitskolben eine im wesentlichen synchrone Bewegung zu dem Arbeitskolben aus. Der federnde Kammerboden stellt auch einen Schutz des Systems vor Überbeanspruchung dar, z. B. beim Fahren mit vollständig entleerten Reifen oder beim Überfahren von Kanten, da der Boden mit den Arbeitskolben ausweicht und eine sehr große Axialbewegung des Stößels ermöglicht.

Durch eine Einstellung des elastischen Elements, beispielsweise in der Lage, der Vorspannung oder auch durch eine Veränderung der Federrate, kann wiederum der maximal durch die Pumpvorrichtung erreichbare Druck im Reifen eingestellt werden.

Eine besonders einfache Ausführungsform sieht vor, daß das Belüftungsventil und/oder das Rückschlagventil als ringförmige Dichtelemente mit einseitig wirkender Dichtlippe um den Arbeitskolben bzw. den kolbenähnlichen Boden der Kompressionskammer ausgebildet sind.

Unabhängig davon, ob die Dichtungen im Bereich der Kolben als Dichtlippen oder herkömmliche Kugelventile ausgebildet sind, kann durch einen Anschluß an dem zylindrischen Gehäuse, das beispielsweise an seinen freien Enden eine Anschlußmöglichkeit für eine Luftpumpe oder das Anschlußteil eines Kompressors vorsieht, eine Fremdbefüllung vorgenommen werden, beispielsweise wenn der Reifen zuvor vollständig entleert war.

Da die Erfindung sich in besonderer Weise auch für die Verwendung bei Fahrradreifen eignet, ist als weitere Neuerung ein Fahrradschlauch mit einer radial nach innen weisenden Ventilöffnung vorgesehen, an dessen Innenseite in Flucht zu der Ventilöffnung ein Stößelelement, beispielsweise mittels Vulkanisation festgelegt ist.

Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf ein Ausführungsbeispiel der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische, teilgeschnittene Ansicht eines Pumpsystems;
Fig. 2 einen Längsschnitt des Systems nach Fig. 1 im Ausgangszustand;
Fig. 3 einen Schnitt des Pumpsystems entsprechend Fig. 2 im eingefederten Zustand;
Fig. 4 eine Detailansicht aus Fig. 2 und
Fig. 5a und b Detailansichten der Kompressionskammer des Pumpsystems in verschiedenen Stellungen des Arbeitskolbens.
In Fig. 1 ist ein Pumpsystem 10 gezeigt, wie es für den Einsatz bei Fahrrädern konzipiert ist, um einen gewünschten Reifeninnendruck einzustellen. Das Pumpsystem 10 besitzt eine Pumpvorrichtung 12, die über ein Gehäuse 14 verfügt, das an dem Schlauch und der Felge 16 anstelle eines herkömmlichen Fahrradventils festgelegt ist. Die vereinfachte Darstellung in Fig. 1 zeigt den Fahrradschlauch und die Felge vereinfacht als Einheit 16.
Das Gehäuse 12 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Rohr 18, an dessen oberem Ende eine Gewindeanschlußhülse 20 zum Aufschrauben auf ein Gewindestück 22 am Schlauch (nicht näher gezeigt) und an dessen unteren Ende eine Endhülse 24 mit einem Abschlußstopfen 26 vorgesehen ist.
In der Gewindehülse 20 ist ein Stößel 28 axial beweglich geführt, der durch das Gewindestück 22 in das Innere des Schlauches bis zur Innenwand 30 des Schlauches geführt ist. Der in Fig. 1 vereinfacht dargestellte Stößel verfügt im Innenbereich des Schlauches über eine auf Block eingefederte Schraubenfeder 32, an deren freiem Ende eine Druckplatte 34 vorgesehen ist, deren Krümmung im wesentlichen der Krümmung des Schlauches angepaßt ist und die in das Gummi 36 des Schlauches einvulkanisiert ist (siehe Fig. 2 und 4).
Der Stößel 28 ragt durch die Gewindehülse 20 in das Innere des zylindrischen Rohres 18, wo an seinem freien Ende ein Arbeitskolben 38 vorgesehen ist, der mit Hilfe einer an seinem Außenumfang vorgesehenen Dichtlippe 40 gegen das zylindrische Rohr 18 abgedichtet ist.
In der zylindrischen Hülse 18 ist ferner ein Gegenkolben 42 axial beweglich geführt, an dessen Außenumfang ebenfalls eine Dichtlippe 44 vorgesehen ist, die den Gegenkolben 42 gegen das zylindrische Rohr 18 abdichtet. Zwischen dem Arbeitskolben 38 und dem Gegenkolben 42 ist eine Kompressionskammer 46 definiert, die bei Unterdruck Luft durch die einseitig wirkende Dichtlippe 44 ansaugt und bei Überdruck gegenüber dem Reifeninneren die Luft über die ebenfalls einseitig wirkende Dichtlippe 40 und weiter durch das Spiel der Führung des Stößels 28 in der Gewindehülse 20 oder eine sonstige Öffnung in das Schlauchinnere abgibt.
Der Gegenkolben 42 ist an einer Schraubenfeder 48 abgestützt, die wiederum auf einem Federteller 50 ortsfest bezüglich des Gehäuses 12 abgestützt ist. Der Federteller 50 ist einseitig mit einem durch den Stopfen 26 ins freie mündenden Anschlußröhrchen 52 verbunden, das an dem Stopfen 26 axial festgelegt ist. Der Stopfen 26 ist über ein Gewinde in die Abschließhülse 24 eingeschraubt, so daß der Federteller 50 durch Verdrehen des Stopfens 26 in seiner axialen Position verstellbar ist. Am Anschlußröhrchen 52 kann eine Luftpumpe oder das Anschlußstück eines Kompressors angesetzt werden, wobei die zugeführte Druckluft durch das Röhrchen 52 über die Dichtlippe 44 in die Kompressionskammer 46 und weiter über die Dichtlippe 40 in das Schlauchinnere gelangen kann, so daß mit der Pumpvorrichtung 12 eine Schlauchbefüllung wie üblich ermöglicht ist. Eine Staubkappe (nicht gezeigt) kann in üblicher Wiese zur Verhinderung des Einbringens von Schmutz auf das Röhrchen aufgesetzt werden.
Das beschriebene Pumpsystem eignet sich dazu, beim Fahren einen bestimmten Luftdruck in einem Fahrzeugreifen einzustellen. Insbesondere schleichende Druckverluste während der Fahrt oder Druckverluste nach langen Standzeiten können durch das Pumpsystem ausgeglichen werden. Das Pumpsystem eignet sich grundsätzlich zum Einsatz bei Fahrzeugreifen jeglicher Art, auch wenn das dargestellte Ausführungsbeispiel eine Anwendung bei einem Fahrradreifen mit Schlauch zeigt, für das es aufgrund seines einfachen Aufbaus besonders geeignet ist. Grundsätzlich ist das Pumpsystem jedoch auch für schlauchlose Reifen geeignet, wie sie bei Kraftfahrzeugen allgemein Verwendung finden.
Die Betätigung der Pumpvorrichtung 12 des beschriebenen Pumpsystems 10 erfolgt durch die Deformierung des Reifens im Bereich der Aufstandsfläche durch das Gewicht des Fahrzeuges. Theoretisch ist es zwar denkbar, einen völlig entleerten Reifen mit Hilfe des beschriebenen Pumpsystems 10 aufzupumpen, jedoch wird man in einem solchen Fall eine Fremdbefüllung vorziehen, um eine unnötige Belastung des Reifens und unter Umständen auch der Pumpvorrichtung infolge der starken Deformationen zu vermeiden. Ist der Druck beispielsweise infolge langer Standzeit oder eines schleichenden Druckverlustes abgefallen, wird durch das dann stärkere Eindrücken des Reifens beim Abrollen über die Straße über die Druckplatte 34 und die auf Block gestauchte Schraubenfeder 32 der Stößel 28 und mit ihm der Arbeitskolben 38 im Sinne der Darstellung abwärts bewegt. Aus der in Fig. 5a gezeigten Ausgangsstellung mit maximalem Volumen der Kompressionskammer 46 wird der Arbeitskolben 38 in die in Fig. 5b gezeigte Stellung bewegt, bei welcher das Volumen der Kammer 46 vollständig über die einseitig wirkende Dichtlippe 40 in das Reifeninnere mit seinem niedrigen Druck verdrängt worden ist. Bei einer extremen Deformation des Reifens, beispielsweise beim Überfahren einer Bordsteinkante, kann der Arbeitskolben 38 nach dem vollständigen Verdrängen des Kammervolumens den Gegenkolben 42 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 48 verschieben, so daß Beschädigungen des Schlauches und der Pumpvorrichtung vermieden werden. Die flächige Druckplatte, die der Form des Schlauches angepaßt ist, vermeidet punktuell starke Belastungen des Gummis, die zu einem vorzeitigen Verschleiß führen könnten. Querkräfte, wie sie beispielsweise beim Durchfahren von Schlaglöchern oder Bordsteinkanten entstehen können, werden durch die auf Block gefederte Schraubenfeder 32 im Schlauchinneren gemildert, die unter solchen Belastungen abknicken kann und dadurch den Stößel 28 und dessen Führung in dem Gewindestück 20 von Querkräften entlastet. Auch eine Zugbelastung des Gummis 36 im Bereich der einvulkanisierten Druckplatte 34 wird wesentlich gemindert.
Sobald die Pumpvorrichtung 12 mit der Druckplatte 34 die Aufstandsfläche verlassen hat, nimmt der Reifenhalbmesser aufgrund der fehlenden Gewichtsbelastung des Fahrzeuges wieder zu, wobei der Gummi 36 die Druckplatte 34 radial nach außen mitnimmt. Die Fläche der Druckplatte 34 ist größer als die Fläche der Rückseite des Arbeitskolbens 38, so daß die Rückstellung des Stößels und des Arbeitskolbens nicht nur über die Elastizität des Gummis 36, sondern auch durch den unmittelbar auf die Druckplatte 34 wirkenden Innendruck des Reifens erfolgt. Auf eine gesonderte Rückstellfeder kann daher in vielen Anwendungsfällen verzichtet werden. Bei der Rückbewegung in die in Fig. 5a gezeigte Ausgangslage verhindert die einseitig wirkende Dichtlippe 40 am Arbeitskolben 38 ein Rückströmen der Druckluft in die Kompressionskammer 46, so daß durch das sich vergrößernde Volumen ein Unterdruck entsteht und Luft von außen über die Dichtlippe 44 in das Innere der Kompressionskammer 46 gesaugt werden kann. Bei einem Überdruck in der Kompressionskammer 46 wiederum dichtet diese einseitig wirkende Dichtlippe 44 die Kammer gegen die Umgebung ab.
Der vorbeschriebene Zyklus wird nun mit jeder Umdrehung des Rades wiederholt, wobei mit steigendem Druck im Reifen sich die Aufstandsfläche und gleichzeitig auch die Verringerung des Reifenhalbmessers in diesem Bereich vermindert. Dadurch nimmt der Hub des Arbeitskolbens 38 ab, so daß der Arbeitskolben ab einem bestimmten Reifeninnendruck nicht mehr die in Fig. 5b gezeigte Kontaktstellung mit dem Gegenkolben 42 erreicht. Der Abstand des Gegenkolbens 42 vom Arbeitskolben 38 nimmt daher zu und als Folge davon verringert sich das Verdichtungsverhältnis in der Kompressionskammer 46. Das System ist derart abgestimmt, daß beim Erreichen eines gewünschten Druckes im Reifeninneren das Verdichtungsverhältnis so stark abgesunken ist, daß in der Kompressionskammer 46 kein den Reifeninnendruck mehr übersteigender Spitzendruck erreicht wird und folglich keine Luft mehr über die Dichtlippe 40 in das Reifeninnere gelangen kann. Damit ist ein Gleichgewichtszustand erreicht und es erfolgt keine Druckzunahme mehr, d. h. der Reifeninnendruck verharrt auf dem gewünschten Niveau. Ein zusätzliches Überdruckventil kann entfallen und es erfolgen keine unnötigen Pumpbewegungen mit den damit einhergehenden Verlusten.
Durch Verstellen der Lage des Gegenkolbens 42 oder Änderung der Eigenschaften der Schraubenfeder 48, an welcher der Gegenkolben 42 abgestützt ist, kann der maximal erreichbare Druck im Reifen eingestellt werden, wobei es grundsätzlich auch denkbar ist, bei einem Reifen, der auch unter Nenndruck noch eine sehr starke Deformation im Bereich der Aufstandsfläche aufweist, die Druckregulierung alleine durch die Schraubenfeder 48 vorzunehmen, wobei dann unter dem ansteigenden Innendruck der Kompressionskammer 46 bei einer Pumpbewegung des Arbeitskolbens 38 der Gegenkolben 42 entsprechend stärker ausweicht und infolge dieser Vergrößerung des Kammervolumens bezogen auf die Ausgangsstellung des Arbeitskolbens 38 wiederum das Verdichtungsverhältnis sinkt und damit der maximal erreichbare Druck in der Kompressionskammer 46. Eine Kombination beider Maßnahmen, d. h. eine Verkürzung des Hubes des Arbeitskolbens 38 bei Druckanstieg und eine verstärkte Ausweichbewegung des Gegenkolbens 42 bei höherem Druck in der Kammer 46, ist selbstverständlich ohne weiteres denkbar.
Grundsätzlich ist es auch denkbar, den Gegenkolben 42 feststehend einstellbar zu gestalten, beispielsweise um eine Verkürzung der Gesamtlänge der Pumpvorrichtung 12 zu erreichen, wobei zum Schutz vor Überlastungen dann allerdings ein unter Druck elastisch nachgiebiger Bereich im Stößel 28 zur Vermeidung von Schäden bei starker Deformation zweckmäßig ist. Anstelle der gezeigten Dichtlippen 40, 44 können auch übliche Kugelventile in den Kolben oder in der Wandung des Gehäuses 14 vorgesehen sein. Wie bereits erwähnt, kann die Druckplatte 34 je nach Anwendungsfall in einen Reifenschlauch oder unmittelbar in einen Fahrzeugreifen einvulkanisiert sein, wobei es auch denkbar ist, eine Anlage der Druckplatte 34 an der Innenwand des Reifens bzw. Schlauches durch eine Rückstellfeder zu bewirken.

Claims

1. Verfahren zur Regulierung des Druckes in einem Fahrzeugreifen mit Hilfe einer Pumpvorrichtung (12), wobei die Verringerung des Reifenhalbmessers im Bereich der Aufstandsfläche über einen in den Reifen ragenden Stößel (28) in eine Pumpbewegung auf einen Arbeitskolben (38) in einer Kompressionskammer (46) umgesetzt wird und die Luft über ein Belüftungsventil in die Kompressionskammer (46) gesaugt und über ein Rückschlagventil (40) in den Reifen gepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmendem Reifeninnendruck das Verdichtungsverhältnis in der Kompressionskammer während eines Hubes des Arbeitskolbens (38) verringert wird, so daß sich beim Erreichen des Solldruckes im Reifen ein Druckgleichgewicht zwischen maximalem Innendruck der Kompressionskammer (46) und dem Innendruck des Reifens einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Arbeitskolbens (38) mit zunehmendem Innendruck des Reifens reduziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Kompressionskammer (46) bezogen auf die Ausgangsstellung des Arbeitskolbens (38) mit zunehmendem Druck in der Kammer vergrößert wird.

4. Pumpsystem zum Einstellen eines bestimmten Druckes in einem Reifen mit einer Pumpvorrichtung (12) mit einer Kompressionskammer (46), in welcher ein mit einem in das Reifeninnere ragenden Stößel (28) verbundener Arbeitskolben (38) beweglich angeordnet ist, wobei die Kompressionskammer (46) ein Belüftungsventil (44), durch welches bei einem Unterdruck in der Kammer (46) Luft aus der Umgebung ansaugbar ist, und ein Rückschlagventil (40) aufweist, durch welches in der Kompressionskammer verdichtete Luft in den Reifen einleitbar ist, und ein Betätigen des Stößels (28) durch die Innenseite des Reifens oder Schlauches im Bereich der Aufstandsfläche mit entsprechend vermindertem Reifenhalbmesser erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdichtungsverhältnis der Kompressionskammer (46) mit zunehmendem Reifeninnendruck kleiner ist, so daß sich beim Erreichen des Solldruckes ein Gleichgewicht zwischen dem Spitzendruck in der Kompressionskammer (46) bei maximaler Verdichtung und dem Reifeninnendruck einstellt.

5. Pumpsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Arbeitskolbens (38) mit zunehmendem Reifeninnendruck verkleinert ist.

6. Pumpsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mitnahme des auf den Arbeitskolben (38) wirkenden Stößels (28) durch die Innenwand des Reifens bzw. des Schlauches beim Abrollen hinter der Aufstandsfläche radial nach außen erfolgt.

7. Pumpsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Stößel (28) verbundenes Teil (34) im Gummi (36) des Reifens bzw. des Schlauches einvulkanisiert ist.

8. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (28) im Bereich der Innenwand des Reifens bzw. Schlauches ein flächiges, in seiner Krümmung der Innenwand angepaßtes Druckelement (34) aufweist.

9. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Stößel (28) und Arbeitskolben (38) bestehende Einheit oberhalb einer bestimmten Druckbelastung in ihrer Gesamtlänge verkürzt ist.

10. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (28) im Reifeninneren eine Sollbiegestelle (32) aufweist.

11. Pumpsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (28) im Bereich des Reifeninneren wenigstens teilweise durch eine auf Block gestauchte Schraubenfeder (32) als Sollbiegestelle gebildet ist.

12. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruhevolumen der Kompressionskammer (46) einstellbar ist.

13. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Kompressionskammer (46) als Kolben (42) ausgebildet und axial in einem zylindrischen Gehäuse (18) beweglich ist, in welchem auch der Arbeitskolben (38) geführt ist.

14. Pumpsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenkolben (42) über ein elastisches Element (48) abgestützt ist.

15. Pumpsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element einstellbar ist.

16. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Belüftungsventil (44) und/oder das Rückschlagventil (40) als ringförmige Dichtelemente mit einseitig wirkender Dichtlippe um den Gegenkolben (42) bzw. den Arbeitskolben (38) ausgebildet sind.

17. Pumpsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Gehäuse (12) ein freies Ende (52) aufweist, an welchem eine Luftpumpe oder das Anschlußstück eines Kompressors anschließbar ist.

18. Fahrradschlauch mit einer radial nach innen weisenden Ventilöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite in Flucht zu der Ventilöffnung ein Stößel oder ein mit einem Stößel (28) verbindbares Element (34) festgelegt ist.

19. Fahrradschlauch nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Element an der Schlauchinnenseite als flächiges Kopfteil (34) ausgebildet ist, das der Krümmung des Reifens bzw. Schlauches angepaßt und an diesem mittels Vulkanisation festgelegt ist.