DE102005045169A1

DE102005045169A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Füllen eines Luftreifens

Info

Publication number: DE102005045169A1
Application number: DE200510045169
Authority: DE
Inventors: Philipp Beilstein
Original assignee: Schenck RoTec GmbH
Current assignee: Schenck RoTec GmbH
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: DE102005045169B4

Abstract

Bei einem Verfahren zum Füllen eines auf einer Radfelge montierten Luftreifens (9) in einer Reifenfüllstation, wobei eine Füllglocke (2) mit einer Seitenfläche des Luftreifens (9) in luftdichten Kontakt gebracht und zwischen dem von der Füllglocke (2) umgebenen Reifenwulst (16) und der Felge (8) durch Bewegen der Füllglocke (2) in eine vorgerückte Füllstellung ein Spalt erzeugt wird, durch den in die Füllglocke (2) geleitete Druckluft in das Reifeninnere gelangt, wird die Füllglocke (2) nach Beendigung des Reifenfüllvorgangs in eine zurückgesetzte Prüfposition bewegt, in der der Luftreifen (9) so weit entlastet ist, daß die Reifenwülste (16, 19) dicht an der Felge (8) anliegen und die Füllglocke (2) an der Seitenfläche des Luftreifens (9) abgedichtet ist, sodann wird der Druck in der Füllglocke (2) auf einen Wert abgesenkt, der kleiner ist als der Innendruck des gefüllten Luftreifens (9), und der abgesenkte Innendruck in der Füllglocke (2) wird an wenigstens zwei durch eine definierte Zeitspanne voneinander getrennten Zeitpunkten gemessen und die Differenz der gewonnenen Meßwerte wird mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen eines auf einer Radfelge montierten Luftreifens in einer Reifenfüllstation, wobei eine Füllglocke mit einer Seitenfläche des Luftreifens in luftdichten Kontakt gebracht und zwischen dem von der Füllglocke umgebenen Reifenwulst und der Felge durch Bewegen der Füllglocke in eine vorgerückte Füllstellung ein Spalt erzeugt wird, durch den in die Füllglocke geleitete Druckluft in das Reifeninnere gelangt.

Die Räder von Kraftfahrzeugen haben üblicherweise schlauchlose Luftreifen, die mit den Reifenwülsten luftdicht an der Radfelge anliegen, um den gewünschten Luftdruck zwischen dem Luftreifen und der Felge aufrecht zu halten. Zum Füllen der Luftreifen mit Druckluft ist in einer Öffnung der Felge ein selbsttätig schließendes Füllventil angeordnet. Bei der Serienfertigung von Fahrzeugrädern erfolgt das Füllen der Luftreifen in einer sich an die Reifenmontage anschließenden Reifenfüllstation. Hierbei wird zur Beschleunigung des Füllvorgangs nicht das an der Felge angeordnete Füllventil, sondern eine Füllglocke verwendet, die an den Luftreifen angedrückt wird und durch Verformung des Luftreifens zwischen der Felge und dem Reifenwulst einen Spalt erzeugt, durch den der Luftreifen schnell gefüllt werden kann. Ein solches Verfahren und eine hierzu geeignete Reifenfüllstation sind aus DE 100 07 019 A1 bekannt.

Bei der Montage des Luftreifens und des Füllventils können Fehler auftreten, die die Dichtheit des mit Luft gefüllten Reifeninnenraums beeinträchtigen. Insbesondere die aus Gummi bestehenden Füllventile werden üblicherweise per Hand mit einem Hilfswerkzeug an der Felge montiert, wobei es sich nicht prozeßsicher feststellen läßt, ob ein Füllventil ordnungsgemäß montiert und luftdicht mit der Felge verbunden ist. Wird mangelnde Dichtheit eines Füllventils nicht festgestellt und ein mit einem solchen Fehler behaftetes Rad am Fahrzeug montiert, so stellt dies ein Sicherheitsrisiko dar und führt zu Mehrarbeit und Kosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannte Art anzugeben, welches eine automatische Überwachung der Dichtheit der Felge ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch das in Patentanspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die Füllglocke nach Beendigung des Reifenfüllvorgangs in eine zurückgesetzte Prüfposition bewegt, in der der Luftreifen so weit entlastet ist, daß die Reifenwülste dicht an der Felge anliegen und die Füllglocke an der Seitenfläche des Luftreifens abgedichtet ist, sodann wird der Druck in der Füllglocke auf einen Wert abgesenkt, der kleiner ist als der Innendruck des gefüllten Luftreifens und der abgesenkte Innendruck in der Füllglocke wird an wenigstens zwei durch eine definierte Zeitspanne voneinander getrennten Zeitpunkten gemessen und die Differenz der gewonnenen Meßwerte wird mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich die Tatsache zu nutze, daß in der Reifenfüllstation das Füllventil und zumindest die Kontaktstelle zwischen einem Reifenwulst und der Felge sich innerhalb des durch die Füllglocke und die dieser gegenüberliegende Auflageplatte der Reifenfüllstation abgedichteten Hohlraums befinden. Ist das Reifenfüllventil undicht oder nicht dicht mit der Felge verbunden oder liegt der Reifenwulst nicht dicht an der Felge an, so gelangt unter einem höheren Innendruck stehende Luft aus dem Luftreifen in den unter einem geringeren Druck stehenden Innenraum der Füllglocke und bewirkt dort eine Druckerhöhung, die gemessen werden kann. Überschreitet die Druckerhöhung eine vorgegebene Toleranz, so kann das betreffende Rad aus der laufenden Produktionsserie ausgeschleust und gesondert nachgearbeitet werden, ohne daß Störungen des Produktionsablaufs und zusätzliche Montagekosten entstehen.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß es zuverlässig ist und vollautomatisch durchgeführt werden kann. Die Fehlererkennung erfolgt berührungslos, d.h. es müssen keine Leckage anzeigenden Mittel mit dem Füllventil, der Felge oder dem Reifen in Kontakt gebracht werden. Das Verfahren ist einfach und kostengünstig durchzuführen, da es eine ohnehin vorhandene Reifenfüllstation benutzt, welche lediglich um eine Druckmeßsonde und eine Überwachungseinrichtung zu erweitern ist. Das Verfahren eignet sich für alle Felgen und Reifen größen, für die eine Reifenfüllstation ausgelegt ist und ist daher in erheblichem Maße von dem jeweiligen Werkstück unabhängig.

Ist eine Reifenfüllstation so gestaltet, daß die der Füllglocke gegenüberliegende Abdichtung an der Seitenwand des Luftreifens erfolgt, so können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die Verbindungen zwischen dem Luftreifen und der Felge auf Dichtheit geprüft werden.

Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt nach der Erfindung eine Reifenfüllstation mit einer Auflageplatte zur Abstützung und Abdichtung einer Seite der Felge und/oder des Luftreifens eines Scheibenrades und einer gegenüber der Auflageplatte angeordneten, in Richtung der Auflageplatte bewegbaren Füllglocke, die durch eine Antriebsvorrichtung längs einer zur Auflageplatte senkrechten Achse bewegbar und an die andere Seite des Luftreifens luftdicht andrückbar ist und deren Innenraum durch eine Ventileinrichtung mit einer Druckluftquelle oder mit der Atmosphäre verbindbar ist, wobei der Innenraum der Füllglocke an eine Druckmeßvorrichtung angeschlossen ist, die zur Auswertung der Meßsignale mit einer Überwachungseinrichtung verbunden ist und wobei die Füllglocke durch eine Antriebsvorrichtung in eine Prüfposition bewegbar ist, in welcher sie mit dem gefüllten Luftreifen in luftdichtem Kontakt steht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigen
1 einen Ausschnitt einer Reifenfüllstation mit einer Füllglocke in Füllposition,
2 einen Ausschnitt der Reifenfüllstation gemäß 1 mit der Füllglocke in Prüfposition und
3 eine Druck-Zeit-Diagramm eines Reifenfüll- und Prüfvorgangs.
1 zeigt von einer Reifenfüllstation eine Auflageplatte 1 und eine über derselben angeordnete Füllglocke 2, die mittels einer Hubvorrichtung 3 längs einer zur Aufnahmeplatte 1 senkrechten Achse bewegbar ist. Die Füllglocke 2 hat eine nach unten offene Glockenkammer 4, die über eine Anschlußleitung 5 und nicht dargestellte Ventile mit einer Druckluftquelle oder der Atmosphäre verbindbar ist. An die Glockenkammer 4 ist weiterhin ein Drucksensor 6 angeschlossen, der den Innendruck in der Glockenkammer 4 mißt und ein dem jeweiligen Innendruck entsprechendes elektrisches Meßsignal zur Verfügung stellt, das einer Überwachungseinrichtung 7 zugeführt und von dieser verarbeitet wird.
1 zeigt die Reifenfüllstation während eines Füllvorgangs. Auf der Auflageplatte 1 ist die Felge 8 eines Scheibenrades angeordnet, auf der ein schlauchloser Luftreifen 9 montiert ist. Der untere Rand 10 der Felge 8 ist gegenüber der Auflageplatte 1 abgedichtet. Die Abdichtung wird durch eine Gummiauflage auf der Auflageplatte 1 bewirkt. Alternativ zur Abdichtung der Felge 8 kann auch die untere Seitenwand 11 des Luftreifens 9 mit der Auflageplatte 1 in luftdichtem Kontakt sein.
Die Füllglocke 2 liegt mit einer an ihrem unteren Rand ausgebildeten Dichtkante 12 an der oberen Seitenwand 13 des Luftreifens 9 an und ist dadurch gegenüber der Seitenwand 13 luftdicht abgedichtet. In einer Öffnung der Felge 8 befindet sich ein selbsttätig schließendes Füllventil 14, welches zum Befüllen des Luftreifens 9 dient, wenn das Rad an einem Fahrzeug montiert ist. Für den hier beschriebenen Füllvorgang in einer Reifenfüllstation wird das Füllventil 14 jedoch nicht benötigt.
Zum Füllen des Luftreifens 9 ist die Füllglocke 2 mit Hilfe der Hubvorrichtung 3 in Richtung der Auflageplatte 1 in eine Füllposition bewegt, in der sich der obere Rand 15 der Felge 8 innerhalb der Glockenkammer 4 befindet und der der Füllglocke 2 benachbarte Reifenwulst 16 des Luftreifens 9 durch die Füllglocke 2 von der Felge 8 abgehoben ist. Durch den zwischen der Felge 8 und dem Reifenwulst 16 vorhandenen Ringspalt kann die über die Anschlußleitung 5 der Glockenkammer 4 zugeführte Druckluft ohne großen Widerstand in den von der Felge 8 und dem Luftreifen 9 begrenzten Ringraum 17 gelangen, so daß der Ringraum 17 sehr schnell mit Druckluft gefüllt werden kann. In dem in 3 gezeigten Druck-Zeit-Diagramm, welches den Druckverlauf in der Glockenkammer 4 während eines Füll- und Prüfvorgangs zeigt, gibt der Kurvenabschnitt t_b-t_c diesen Füllvorgang wieder.
Ist der gewünschte Fülldruck in der Glockenkammer 4 zum Zeitpunkt t_c erreicht, was mit Hilfe des Drucksensors 6 erfaßt werden kann, so wird die Druckluftzufuhr durch Schließen der Anschlußleitung 5 unterbrochen und die Füllglocke 2 mit Hilfe der Hubvorrichtung 3 in eine gegenüber der Füllposition zurückgesetzte, in 2 gezeigte Prüfposition bewegt. Da sich bei diesem Vorgang das von der Füllglocke 2, dem Luftreifen 9 und der Auflageplatte 1 eingeschlossene Luftvolumen vergrößert, sinkt der Innendruck in der Glockenkammer 4 auf den niedrigeren Wert zum Zeitpunkt t_d ab, der das Erreichen der Prüfposition bezeichnet. In der Prüfposition liegt die Dichtkante 12 der Füllglocke 2 weiterhin luftdicht an der Seitenwand 13 des Luftreifens 9 an, sie hat aber einen solchen Abstand von der Auflageplatte 1, daß der Reifenwulst 16 unter der Wirkung des Innendrucks in dem vom Luftreifen 9 umschlossenen Ringraum 17 auf die Felgenschulter 18 springt und gegenüber dieser abgedichtet ist. Auch der untere Reifenwulst 19 des Luftreifens 9 hat zu diesem Zeitpunkt seine abgedichtete Endlage auf der Felgenschulter 20 eingenommen. Der Innendruck im Luftreifen 9 entspricht dem Druck in der Füllglocke 2 zum Zeitpunkt t_d.
Zur Einleitung des Prüfvorgangs wird zum Zeitpunkt t_d durch Verbinden der Anschlußleitung 5 mit der Atmosphäre der Druck in der Glockenkammer 4 auf einen Wert abgesenkt, der deutlich unter dem Druck liegt, der in dem Ringraum 17 herrscht. Ist der gewünschte Prüfdruck aus P_e erreicht, so wird zum Zeitpunkt t_e die Anschlußleitung 5 geschlossen und der von dem Drucksensor 6 gemessene Druck P_e von der Überwachungseinrichtung 7 gespeichert. Nach Ablauf einer vorgegebenen Prüfungszeit t_x zum Zeitpunkt t_f wird der von dem Drucksensor 6 gemessene, aktuelle Druck P_f mit dem gespeicherten Druck P_e von der Überwachungseinrichtung 7 verglichen. Ist der aktuelle Druck P_f gleich geblieben oder liegt die ermittelte Abweichung innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs, der beispielsweise Abweichung aufgrund von Temperaturänderungen berücksichtigt, so gilt das geprüfte Rad als dicht und wird zur weiteren Verwendung freigegeben. Weicht hingegen der aktuelle Druck P_f in einem solchen Maße von dem gespeicherten Druck P_e ab, daß der vorgegebene Toleranzbereich überschritten wird, so deutet dies auf eine Undichtigkeit an dem Füllventil 14 oder dem Reifenwulst 16 hin, der gesonderter Reparaturmaßnahmen bedarf. Die Überwachungseinrichtung 7 erzeugt dann eine Fehlermeldung, so daß das Rad aus dem Fertigungsprozeß ausgeschleust wird und der vorhandene Fehler durch Nacharbeit beseitigt werden kann.
Dichtet die Auflageplatte 1 an der unteren Seitenwand 11 des Luftreifens 9 und nicht die Felge 8 ab, so wird durch den Prüfvorgang auch die Dichtheit des unteren Reifenwulstes 19 geprüft.
Ist der Prüfvorgang beendet, so wird die Füllglocke 2 vollständig entlüftet und dann so weit von dem Luftreifen 9 und der Felge 8 entfernt, daß das Rad aus der Reifenfüllstation entnommen und weitertransportiert werden kann.

Claims

Verfahren zum Füllen eines auf einer Radfelge montierten Luftreifens in einer Reifenfüllstation, wobei eine Füllglocke mit einer Seitenfläche des Luftreifens in luftdichten Kontakt gebracht und zwischen dem von der Füllglocke umgebenen Reifenwulst und der Felge durch Bewegen der Füllglocke in eine vorgerückte Füllstellung ein Spalt erzeugt wird, durch den in die Füllglocke geleitete Druckluft in das Reifeninnere gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllglocke nach Beendigung des Reifenfüllvorgangs in eine zurückgesetzte Prüfposition bewegt wird, in der der Luftreifen so weit entlastet ist, daß die Reifenwülste dicht an der Felge anliegen und die Füllglocke an der Seitenfläche des Luftreifens abgedichtet ist, daß der Druck in der Füllglocke auf einen Wert abgesenkt wird, der kleiner ist als der Innendruck des gefüllten Luftreifens und daß der abgesenkte Innendruck in der Füllglocke an wenigstens zwei durch eine definierte Zeitspanne voneinander getrennten Zeitpunkten gemessen und die Differenz der gewonnenen Meßwerte mit einem vorgegebenen Referenzwert verglichen wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfassend eine Reifenfüllstation mit einer Auflageplatte (1) zur Abstützung und Abdichtung einer Seite der Felge (8) und/oder des Luftreifens (9) eines Scheibenrades und einer gegenüber der Auflageplatte (1) angeordneten, in Richtung der Auflageplatte (1) bewegbaren Füllglocke (2), die durch eine Antriebsvorrichtung längs einer zur Auflageplatte senkrechten Achse bewegbar und an die andere Seite des Luftreifens (9) luftdicht andrückbar ist und deren Innenraum durch eine Ventileinrichtung mit einer Druckluftquelle oder mit der Atmosphäre verbindbar ist, wobei der Innenraum der Füllglocke (2) an eine Druckmeßvorrichtung (6) angeschlossen ist, die zur Auswertung der Meßsignale mit einer Überwachungseinrichtung (7) verbunden ist und wobei die Füllglocke (2) durch eine Antriebsvorrichtung (3) in eine Prüfposition bewegbar ist, in welcher die Füllglocke (2) mit dem gefüllten Luftreifen (9) in luftdichtem Kontakt steht.