DE102005045169A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Füllen eines Luftreifens - Google Patents
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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 gemäß1 mit der Füllglocke in Prüfposition und -
3 eine Druck-Zeit-Diagramm eines Reifenfüll- und Prüfvorgangs. -
1 zeigt von einer Reifenfüllstation eine Auflageplatte1 und eine über derselben angeordnete Füllglocke2 , die mittels einer Hubvorrichtung3 längs einer zur Aufnahmeplatte1 senkrechten Achse bewegbar ist. Die Füllglocke2 hat eine nach unten offene Glockenkammer4 , die über eine Anschlußleitung5 und nicht dargestellte Ventile mit einer Druckluftquelle oder der Atmosphäre verbindbar ist. An die Glockenkammer4 ist weiterhin ein Drucksensor6 angeschlossen, der den Innendruck in der Glockenkammer4 mißt und ein dem jeweiligen Innendruck entsprechendes elektrisches Meßsignal zur Verfügung stellt, das einer Überwachungseinrichtung7 zugeführt und von dieser verarbeitet wird. -
1 zeigt die Reifenfüllstation während eines Füllvorgangs. Auf der Auflageplatte1 ist die Felge8 eines Scheibenrades angeordnet, auf der ein schlauchloser Luftreifen9 montiert ist. Der untere Rand10 der Felge8 ist gegenüber der Auflageplatte1 abgedichtet. Die Abdichtung wird durch eine Gummiauflage auf der Auflageplatte1 bewirkt. Alternativ zur Abdichtung der Felge8 kann auch die untere Seitenwand11 des Luftreifens9 mit der Auflageplatte1 in luftdichtem Kontakt sein. - Die Füllglocke
2 liegt mit einer an ihrem unteren Rand ausgebildeten Dichtkante12 an der oberen Seitenwand13 des Luftreifens9 an und ist dadurch gegenüber der Seitenwand13 luftdicht abgedichtet. In einer Öffnung der Felge8 befindet sich ein selbsttätig schließendes Füllventil14 , welches zum Befüllen des Luftreifens9 dient, wenn das Rad an einem Fahrzeug montiert ist. Für den hier beschriebenen Füllvorgang in einer Reifenfüllstation wird das Füllventil14 jedoch nicht benötigt. - Zum Füllen des Luftreifens
9 ist die Füllglocke2 mit Hilfe der Hubvorrichtung3 in Richtung der Auflageplatte1 in eine Füllposition bewegt, in der sich der obere Rand15 der Felge8 innerhalb der Glockenkammer4 befindet und der der Füllglocke2 benachbarte Reifenwulst16 des Luftreifens9 durch die Füllglocke2 von der Felge8 abgehoben ist. Durch den zwischen der Felge8 und dem Reifenwulst16 vorhandenen Ringspalt kann die über die Anschlußleitung5 der Glockenkammer4 zugeführte Druckluft ohne großen Widerstand in den von der Felge8 und dem Luftreifen9 begrenzten Ringraum17 gelangen, so daß der Ringraum17 sehr schnell mit Druckluft gefüllt werden kann. In dem in3 gezeigten Druck-Zeit-Diagramm, welches den Druckverlauf in der Glockenkammer4 während eines Füll- und Prüfvorgangs zeigt, gibt der Kurvenabschnitt tb-tc diesen Füllvorgang wieder. - Ist der gewünschte Fülldruck in der Glockenkammer
4 zum Zeitpunkt tc erreicht, was mit Hilfe des Drucksensors6 erfaßt werden kann, so wird die Druckluftzufuhr durch Schließen der Anschlußleitung5 unterbrochen und die Füllglocke2 mit Hilfe der Hubvorrichtung3 in eine gegenüber der Füllposition zurückgesetzte, in2 gezeigte Prüfposition bewegt. Da sich bei diesem Vorgang das von der Füllglocke2 , dem Luftreifen9 und der Auflageplatte1 eingeschlossene Luftvolumen vergrößert, sinkt der Innendruck in der Glockenkammer4 auf den niedrigeren Wert zum Zeitpunkt td ab, der das Erreichen der Prüfposition bezeichnet. In der Prüfposition liegt die Dichtkante12 der Füllglocke2 weiterhin luftdicht an der Seitenwand13 des Luftreifens9 an, sie hat aber einen solchen Abstand von der Auflageplatte1 , daß der Reifenwulst16 unter der Wirkung des Innendrucks in dem vom Luftreifen9 umschlossenen Ringraum17 auf die Felgenschulter18 springt und gegenüber dieser abgedichtet ist. Auch der untere Reifenwulst19 des Luftreifens9 hat zu diesem Zeitpunkt seine abgedichtete Endlage auf der Felgenschulter20 eingenommen. Der Innendruck im Luftreifen9 entspricht dem Druck in der Füllglocke2 zum Zeitpunkt td. - Zur Einleitung des Prüfvorgangs wird zum Zeitpunkt td durch Verbinden der Anschlußleitung
5 mit der Atmosphäre der Druck in der Glockenkammer4 auf einen Wert abgesenkt, der deutlich unter dem Druck liegt, der in dem Ringraum17 herrscht. Ist der gewünschte Prüfdruck aus Pe erreicht, so wird zum Zeitpunkt te die Anschlußleitung5 geschlossen und der von dem Drucksensor6 gemessene Druck Pe von der Überwachungseinrichtung7 gespeichert. Nach Ablauf einer vorgegebenen Prüfungszeit tx zum Zeitpunkt tf wird der von dem Drucksensor6 gemessene, aktuelle Druck Pf mit dem gespeicherten Druck Pe von der Überwachungseinrichtung7 verglichen. Ist der aktuelle Druck Pf 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 Pf in einem solchen Maße von dem gespeicherten Druck Pe ab, daß der vorgegebene Toleranzbereich überschritten wird, so deutet dies auf eine Undichtigkeit an dem Füllventil14 oder dem Reifenwulst16 hin, der gesonderter Reparaturmaßnahmen bedarf. Die Überwachungseinrichtung7 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 Seitenwand11 des Luftreifens9 und nicht die Felge8 ab, so wird durch den Prüfvorgang auch die Dichtheit des unteren Reifenwulstes19 geprüft. - Ist der Prüfvorgang beendet, so wird die Füllglocke
2 vollständig entlüftet und dann so weit von dem Luftreifen9 und der Felge8 entfernt, daß das Rad aus der Reifenfüllstation entnommen und weitertransportiert werden kann.
Claims (2)
- 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.
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