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Die Erfindung betrifft eine dezentrale integrierte Druckmittelversorgungseinrichtung, insbesondere zur Druckluftversorgung, für ein Fahrzeugrad mit einem drehbar gelagerten Fahrzeugreifen. Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrzeugrad mit einer integrierten Druckmittelversorgungseinrichtung sowie ein verteiltes System zur Druckmittelversorgung, das eine Mehrzahl von Fahrzeugrädern mit integrierten Druckmittelversorgungseinrichtungen aufweist.
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Fahrzeugreifen werden üblicherweise mit Druckluft befüllt. Auch die Befüllung mit anderen Druckmedien ist denkbar, beispielsweise mit Stickstoff. Fahrzeugreifen im Sinne der vorliegenden Offenbarung können beispielsweise Schlauchreifen oder schlauchlose Reifen sein. Fahrzeugreifen kommen etwa bei Personenkraftwagen, Bussen, Nutzfahrzeugen, ferner jedoch beispielhaft auch bei Luftfahrzeugen zum Einsatz.
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Herkömmliche Fahrzeugreifen werden üblicherweise über externe Anschlüsse mit einem Druckmittel versorgt, also etwa mit Druckluft bzw. mit einer Stickstofffüllung. Üblicherweise werden hierfür standardisierte Ventile verwendet. Fahrzeugreifen weisen üblicherweise einen – von den jeweiligen Einsatzbedingungen bzw. Betriebsbedingungen abhängigen – optimalen Betriebsdruck bzw. Befülldruck auf. So gibt es beispielsweise für Landfahrzeuge, also etwa für Pkw, Busse oder Lkw, Betriebsdrücke bzw. Druckbereiche, die möglichst ein Optimum aus Rollwiderstand, Seitenführung, Längsführung, Wärmeentwicklung und/oder Verschleißverhalten gewährleisten können.
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Ein bestehender Ist-Druck in einem Reifen kann beispielsweise mit der Umgebungstemperatur bzw. der Betriebstemperatur in gewissen Grenzen schwanken. Ferner kann langfristig ein gewisser Druckverlust, etwa ein sogenannter schleichender Druckverlust, häufig nicht gänzlich vermieden werden. Es sind Systeme für Fahrzeuge bekannt, die eine Überwachung des Betriebsdrucks bzw. des Fülldrucks in Reifen erlauben. Hierbei kann es sich um sogenannte aktive oder passive Systeme handeln. Passive Systeme können beispielsweise darauf ausgerichtet sein, Abrollumfänge der Reifen einer Achse zu bestimmen und miteinander zu vergleichen. Sofern sich hierbei signifikante Unterschiede ergeben, spricht dies dafür, dass Druckunterschiede in den jeweiligen Reifen bestehen. Aktive Systeme zur Druckluftmessung und/oder Druckluftüberwachung umfassen üblicherweise Sensoren zur Druckerfassung, die in ein Fahrzeugrad integriert sind. Derartige Drucksensoren können beispielsweise dazu ausgestaltet sein, entsprechende Drucksignale kabellos oder kabelgebunden aus dem (sich drehenden) Reifen an feststehende Komponenten des Fahrzeugs zu übermitteln.
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Ferner sind grundsätzlich Systeme bekannt geworden, die eine autarke Anpassung des Fülldrucks von Fahrzeugreifen ermöglichen. Derartige Systeme sind beispielsweise bei Geländefahrzeugen, Militärfahrzeugen oder ähnlichen Spezialfahrzeugen anzutreffen. Die Systeme können grundsätzlich dazu ausgelegt sein, eine Anpassung des Fülldrucks im Stand zu ermöglichen, also dann, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt.
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Bekannte Systeme zur autarken Druckregelung bei Fahrzeigen weisen eine zentrale Struktur auf. Dies heißt mit anderen Worten, es gibt lediglich eine Einrichtung zur Bereitstellung des Druckmittels zur Befüllung der Reifen. Es ist auch vorstellbar, einige wenige Einrichtungen zur Bereitstellung des Druckmittels vorzusehen, beispielsweise bei einer Kombination aus einer Zugmaschine und einem Anhänger bzw. Auflieger. Gleichwohl ist eine solche zentrale Bereitstellungseinrichtung für Druckluft dazu vorgesehen, eine Mehrzahl von Fahrzeugrädern, insbesondere an verschiedenen Achsen, zu befüllen. Zu diesem Zweck muss die zentrale Druckluft- bzw. Druckmittelbereitstellungseinheit mit einer Mehrzahl von Fahrzeugrädern gekoppelt werden. Üblicherweise wird also die Bereitstellungseinheit gestellseitig bzw. karosserieseitig oder aufbauseitig beim Fahrzeug angebracht. Die Bereitstellungseinheit kann beispielhaft einen Kompressor bzw. Druckluftkompressor umfassen. Ausgehend von der Bereitstellungseinheit ist es nun erforderlich, eine Mehrzahl bzw. eine Vielzahl von Druckluftleitungen oder Druckmittelleitungen zu den einzelnen Fahrzeugrädern zu verlegen. Hierbei muss regelmäßig eine Mehrzahl sogenannter Drehdurchführungen für die Druckmittelleitungen bereitgestellt werden. Dies ist dadurch bedingt, dass die Reifen der Fahrzeugräder üblicherweise drehbar an Achsen des Fahrzeugs aufgenommen sind.
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Demgemäß weisen zentrale Druckluftversorgungen für Fahrzeugreifen verschiedene Nachteile auf. Ein grundsätzlicher Nachteil besteht darin, dass sehr lange Leitungswege mit den Druckmittelleitungen zu überbrücken sind. Dies führt zu entsprechendem baulichen Aufwand, zu einem erhöhten Wartungsaufwand sowie zu einer erhöhten Gefahr für Undichtigkeiten. Eine Druckmittelbereitstellungseinheit der Druckluftversorgung muss ferner entsprechend dimensioniert werden und/oder geregelt werden, um sicherzustellen, dass die zum Befüllen der Reifen erforderlichen Volumenströme bzw. Drücke bereitgestellt werden können. Zentrale Druckluftversorgungen sind darüber hinaus relativ fehleranfällig, insbesondere für auf äußere Belastungen zurückzuführende Undichtigkeiten.
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Die vorgenannten Aspekte führen zu einem erhöhten Realisierungsaufwand. Demgemäß gehen Reifendruckregelanlagen bei Fahrzeugen häufig mit einem hohen Einbauaufwand bzw. Nachrüstaufwand einher. Demgemäß ist die Verbreitung solcher Systeme sehr begrenzt.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Druckmittelversorgungseinrichtung für ein Fahrzeugrad, ein Fahrzeugrad bzw. eine Fahrzeugfelge mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung, sowie ein System zur Druckmittelversorgung anzugeben, die mit deutlich geringerem Aufwand realisiert werden können. Möglichst soll eine Regelung und/oder Anpassung des Reifendrucks während der Fahrt, also auch bei sich drehenden Rädern erlaubt sein. Ferner soll möglichst ein Radwechsel bzw. ein Reifenwechsel ohne Mehraufwand erlaubt sein. Die Druckmittelversorgungseinrichtung soll sich insbesondere als Nachrüstlösung eignen. Es ist ferner bevorzugt, wenn die Druckmittelversorgungseinrichtung vorteilhaft auch zur Behebung von Reifenpannen herangezogen werden kann. Möglichst soll dabei in vielen Fällen eine Behebung oder eine vorläufige Behebung des Schadens ohne Montageaufwand vonstattengehen können.
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine dezentrale integrierte Druckmittelversorgungseinrichtung, insbesondere zur Druckluftversorgung, für ein Fahrzeugrad, umfassend:
- – ein drehbar gelagertes Fahrzeugrad, das einen mit einem Druckfluid befüllbaren Reifen umfasst,
- – eine dezentrale Verdichtereinheit, insbesondere eine elektromotorisch antreibbaren Verdichtereinheit, die am Fahrzeugrad aufnehmbar ist und gemeinsam mit dem Fahrzeugrad drehbar an einem Radträger eines Fahrzeugs aufnehmbar ist,
wobei die dezentrale Verdichtereinheit einen Kompressor umfasst und im montierten Zustand in einem Zentralbereich des Fahrzeugrades zwischen einer Felge des Fahrzeugrades und einer Radnabe angeordnet ist, und
wobei der Kompressor über den Radträger des Fahrzeugs mit Energie versorgbar ist, um in einem aktiven Betriebszustand ein Druckfluid, insbesondere Luft, unter Druck zu setzen und dem Reifen zuzuführen.
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Erfindungsgemäß kann nämlich pro Fahrzeugrad eine Druckmittelversorgungseinrichtung vorgesehen sein, die baulich in das Fahrzeugrad integriert ist. Die Druckmittelversorgungseinrichtung kann baulich zumindest teilweise bei der Radkörperseite des Fahrzeugrades vorgesehen sein.
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Die dezentrale integrierte Versorgungsmitteleinrichtung erlaubt insbesondere eine "Verkürzung" des Druckmittelpfads, also eine Verkürzung von Druckmittelleitungen. Sofern überhaupt eine Kommunikation bzw. ein Austausch mit zentralen Komponenten des Fahrzeugs erforderlich ist, kann dies beispielhaft über elektrische Leitungen erfolgen. Sofern vorrangig Informationen ausgetauscht werden, ist auch eine drahtlose Kommunikation zwischen der Druckmittelversorgungseinrichtung und zentralen Komponenten des Fahrzeugs vorstellbar. Auf diese Weise kann auf (körperliche) Leitungen verzichtet werden.
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Selbst dann, wenn die Kommunikation mit zentralen Komponenten des Fahrzeugs über elektrische Leiter erfolgt, kann die Robustheit einer Anlage zur Druckluftüberwachung bzw. Druckluftanpassung deutlich verbessert werden. Insbesondere die Leckanfälligkeit bzw. Die Anfälligkeit für Undichtigkeiten beim Druckmittelpfad kann verringert werden. Bei zentralen Systemen zur Druckluftversorgung ist es erforderlich, Druckluftleitungen netzartig bzw. sternartig im Bereich eines Fahrgestells des Fahrzeugs vorzusehen. Dieser Bereich ist jedoch besonders exponiert und potenziell schädlichen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Es ist daher von Vorteil, auf einen Großteil der erforderlichen Leitungen (Druckluftleitungen) verzichten zu können.
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Die dezentrale Verdichtereinheit kann insbesondere einen Kompressor erfassen. Ferner kann die dezentrale Verdichtereinheit einen Motor zum Antrieb des Kompressors umfassen bzw. mit diesem gekoppelt sein. Grundsätzlich kann der Verdichtereinheit auch eine Puffereinheit zugeordnet sein, die beispielsweise (elektrische) Energie für eine begrenzte Betriebsdauer bereitstellt. Der Begriff Fahrzeug umfasst Landfahrzeuge, aber auch Luftfahrzeuge, sofern diese mit einem Radfahrwerk versehen sind. Das Druckfluid wird dem Reifen über einen Druckmittelpfad zugeführt.
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Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Verdichtereinheit einen Antrieb und einen Verdichterabschnitt mit zumindest einem Arbeitsraum, wobei der Antrieb und der Verdichterabschnitt axial zueinander versetzt angeordnet sind, wobei der Verdichterabschnitt einer Außenseite und der Antrieb einer Innenseite zugewandt ist, und wobei die Verdichtereinheit, im montierten Zustand, zumindest abschnittsweise entlang ihrer axialen Erstreckung in einer zylindrischen Aussparung aufgenommen ist, die in der Felge ausgebildet ist. Die Verdichtereinheit kann ein Mittenloch der Felge zumindest abschnittsweise durchdringen.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Druckmittelversorgungseinrichtung ist die Verdichtereinheit modulartig aufgebaut ist und mit einem Modulträger versehen, wobei die Verdichtereinheit von einer Außenseite in die Felge einführbar ist, und wobei die Verdichtereinheit den Zentralbereich zumindest teilweise axial durchdringt.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Druckmittelversorgungseinrichtung weist der Modulträger eine Abschlusskappe auf, die im montierten Zustand der Außenseite zugewandt ist und baulich an einen Lochkreis der Felge angepasst ist.
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Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung ist der Modulträger als Modulgehäuse ausgebildet ist und bündig im Bereich einer Mittenausnehmung der Felge aufnehmbar, wobei der Modulträger insbesondere in die Felge einführbar ist. Die betrifft vorzugsweise eine Vertiefung oder Ausnehmung, die von einer Außenseite der Felge zugänglich ist.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Druckmittelversorgungseinrichtung weist die Verdichtereinheit eine Verdichterwelle auf, die parallel zu einer Zentralachse des Fahrzeugrades angeordnet ist, wobei die Verdichterwelle vorzugsweise mit der Zentralachse zusammenfällt. Die Verdichterwelle treibt den Kompressor an.
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Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist ein Antrieb der Verdichtereinheit eine Längsachse auf, die parallel zur Zentralachse des Fahrzeugrades angeordnet ist und vorzugsweise mit der Zentralachse zusammenfällt, und wobei der Antrieb mittelbar oder unmittelbar mit Verdichterwelle gekoppelt ist. Es sind alternative Gestaltungen denkbar, bei denen die Verdichterwelle von der Zentralachse beabstandet und parallel zu dieser angeordnet ist. Es versteht sich, dass dem Antrieb und dem Kompressor zumindest eine Übersetzungsstufe oder Getriebestufe zwischengeschaltet sein kann.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Druckmittelversorgungseinrichtung umfasst die Verdichtereinheit mehrere Arbeitsräume, die vorzugsweise um eine Zentralachse des Fahrzeugrades gruppiert angeordnet sind, wobei die Arbeitsräume als Verdrängerkammer oder Verdrängerzylinder ausgebildet sind. Vorzugsweise sind die Arbeitsräume um die Zentralachse versetzt angeordnet, etwa sternförmig oder einander gegenüberliegend.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Druckmittelversorgungseinrichtung ist die Verdichtereinheit als Kolbenverdichtereinheit ausgeführt, wobei die Verdichtereinheit zumindest einen Kolben, insbesondere einen Hubkolben oder Rotationskolben, umfasst, der vorzugsweise über einen Exzenterkoppeltrieb antreibbar ist. Vorzugsweise ist der Kolben senkrecht zur Zentralachse orientiert. Der zumindest eine Kolben kann als Zylinderkolben gestaltet sein. Der Kolben kann aber auch als Ovalkolben oder Flachkolben gestaltet sein und einen nichtkreisförmigen Querschnitt umfassen. Der Arbeitsraum ist entsprechend an die Gestaltung des Kolbens angepasst.
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Gemäß einer Weiterbildung zumindest einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen weist die Verdichtereinheit zumindest zwei als Arbeitszylinder ausgestaltete Arbeitsräume auf, die um die Zentralachse des Fahrzeugrades angeordnet sind, wobei eine Längserstreckungsrichtung der Arbeitszylinder senkrecht zur Zentralachse orientiert ist. Die Arbeitsräume können etwa boxerartig oder sternförmig um die Zentralachse angeordnet sein.
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Gemäß einer Weiterbildung zumindest einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen weist die Verdichtereinheit zumindest einen Doppelkolben, vorzugsweise einen starren Doppelkolben, auf, wobei der Doppelkolben zwei voneinander abgewandte Kolbenabschnitte aufweist, die über ein Treibstück miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann auch einen aufwändigen Kurbeltrieb verzichtet werden. Der Exzenterkoppeltrieb kann einfach gestaltet sein.
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Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist das Treibstück eine Kulisse auf, in der ein Gleitstück oder Gleitstein geführt ist, wobei das Gleitstück im Betrieb exzentrisch umläuft, und wobei das Treibstück durch das Gleitstück translatorisch antreibbar ist, um das Druckfluid in den Arbeitszylindern zu komprimieren. Das die Kolben tragende Treibstück wird ein zumindest einigen Ausgestaltungen längsoszillatorisch angetrieben.
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Gemäß einer Weiterbildung zumindest einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen weist die Verdichtereinheit mehrere axial voneinander vesetzte Kolben auf, die über eine gemeinsame Verdichterwelle antreibbar sind, die mehrere Exzenterabschnitte aufweist. Vorzugsweise sind mehrere Reihen aus Kolben vorgesehen, die axial voneinander versetzt sind.
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Gemäß einer Weiterbildung zumindest einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen weist der zumindest eine Kolben ein integriertes Schmiermitteldepot auf, das eine mit einem Schmiermittel befüllte oder befüllbare Nut am Kolben umfasst.
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In beispielhafter Weiterbildung dieser Ausgestaltung umfasst das Schmiermitteldepot eine Umfangsnut am Kolben, die mit einem ölhaltigen oder Fett enthaltenden Schmiermittel befüllbar ist, wobei das Schmiermittel bei einer Gleitbewegung des Kolbens abgegeben wird, um Gleitflächen des Kolbens und des Arbeitsraums zu schmieren, wobei das Schmiermittel vorzugsweise in eine poröse oder saugfähige Matrix eingebettet ist.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Druckmittelversorgungseinrichtung weist die Kolbenverdichtereinheit zumindest einen Rotationskolben in Form eines Wankelkolbens auf, der um eine Achse rotiert, die parallel zur Zentralachse des Fahrzeugrades orientiert ist. Der Rotationskolben führt eine exzentrische Kreisbewegung aus. Der Rotationskolben kann mittelbar durch den Antrieb über eine Zahnradstufe angetrieben werden. Es versteht sich, dass alternativ auch andere Arten von Rotationskolben denkbar sind. In beispielhafter Weiterbildung dieser Ausgestaltung sind zwei oder mehr axial voneinander versetzte Rotationskolben vorgesehen.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Druckmittelversorgungseinrichtung weist ferner ein Dichtmittelreservoir für ein Reifendichtmittel. Vorzugsweise ist die Druckmittelversorgungseinrichtung dazu ausgebildet, im Falle eines Druckabfalls im Reifen das Reifendichtmittel und das Druckfluid in den Reifen einzubringen.
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In beispielhafter Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist das Dichtmittelreservoir eine ringförmige oder ringabschnittsförmige Kammer auf, in der das Reifendichtmittel aufgenommen ist, wobei die Kammer vorzugsweise konzentrisch zur Zentralachse des Fahrzeugrades orientiert ist und zumindest abschnittsweise die Verdichtereinheit umgibt.
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Gemäß einer Weiterbildung zumindest einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen weist die Druckmittelversorgungseinrichtung ferner ein Schaltventil auf, vorzugsweise ein Wegeventil, das im Druckmittelpfad zwischen der Verdichtereinheit und dem Reifen angeordnet ist, wobei das Schaltventil bedarfsweise eine Ausbringung des Reifendichtmittels aus dem Dichtmittelreservoir veranlasst. Das Schaltventil kann mit einem entsprechenden Aktor, etwa mit einem Magnetaktor, gekoppelt sein. Das Schaltventil kann aktiviert werden, wenn ein plötzlicher Druckabfall im Reifen festgestellt wird.
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Gemäß einer Weiterbildung zumindest einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen ist bei der Druckmittelversorgungseinrichtung zusätzlich zum Druckmittelpfad für das Druckfluid ein Dichtmittelpfad für das Dichtmittel vorgesehen, wobei der Druckmittelpfad und der Dichtmittelpfad über ein gemeinsames Füllventil oder über separate Ventile in den Reifen münden, wobei der Dichtmittelpfad über ein Schaltventil zusätzlich oder alternativ zum Druckmittelpfad aktivierbar ist. Alternativ kann das Dichtmittel über den Druckmittelpfad in den Reifen eingebracht werden.
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Gemäß einer Weiterbildung zumindest einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen ist der Dichtmittelpfad zumindest abschnittsweise als Reservoir für das Reifendichtmitttel ausgebildet.
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Gemäß einer Weiterbildung zumindest einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen das Dichtmittelreservoir als Wechselteil gestaltet und bedarfsweise ersetzbar, und wobei vorzugsweise weitere Reifendichtmittel führende Teile auswechselbar gestaltet sind, um die Druckmittelversorgungseinrichtung nach einer Dichtmittelverwendung wieder in einen Ursprungszustand zu versetzen. Dies kann auch auf weitere Komponenten zutreffen, die mit dem Reifendichtmittel in Berührung kommen, wenn die Druckmittelversorgungseinrichtung auf einen plötzlichen Druckabfall reagiert.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Druckmittelversorgungseinrichtung ist die Verdichtereinheit über den Radträger mit Energie versorgbar, insbesondere auch in einen Fahrzustand des Fahrzeugs, wobei vorzugsweise eine kontaktlose (d.h. ohne mechanischen Kontakt) Energieübertragung ermöglicht ist. Die Energieübertragung kann induktiv erfolgen. Die Energieübertragung kann eine Gleichstromübertragung oder eine Wechselstromübertragung beinhalten. Die Energieübertragung kann ferner eine Gleichstrom-Wechselstromwandlung beinhalten, oder umgekehrt. Es sind auch Schleifringkontakte, Bürstenkontakte oder dergleichen denkbar. Auch eine generatorische Energieübertragung unter Nutzung der Relativbewegung des Fahrzeugrades ist denkbar.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung weist die Druckmittelversorgungseinrichtung ferner einen integrierten Energiespeicher oder Energiepuffer für elektrische Energie auf. Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung umfasst die Druckmittelversorgungseinrichtung ferner einen externen Anschluss für elektrische Energie, insbesondere für eine Notstromversorgung, wobei der externe Anschluss vorzugsweise als Steckanschluss ausgebildet und der Außenseite zugewandt ist. Der Anschluss kann der Abschlusskappe benachbart bzw. von dieser verdeckt angeordnet sein.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung weist die Druckmittelversorgungseinrichtung ferner ein externes Nachfüllventil, insbesondere ein Bypassventil für einen Notbetrieb, auf, wobei das Nachfüllventil an den Druckmittelpfad ankoppelt und mit externen Druckfluidquellen verbindbar ist. Das Nachfüllventil kann der Abschlusskappe benachbart bzw. von dieser verdeckt angeordnet sein.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft eine Fahrzeugfelge mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung gemäß zumindest einer der hierin beschriebenen Ausgestaltungen, und mit einem Druckmittelpfad, der sich zwischen der Verdichtereinheit und einem Aufnahmebereich für einen Reifen erstreckt, wobei der Druckmittelpfad in die Felge integriert ist und vorzugsweise zumindest abschnittsweise als integraler Bestandteil der Felge ausgeführt ist.
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Gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der Fahrzeugfelge ist Druckmittelpfad zumindest abschnittsweise als integraler Bestandteil der Felge, insbesondere als Kanal in einem Felgenarm, erzeugt. Die kann beispielsweise durch Schieber in einem Gußwerkzeug bewirkt werden, die den Druckmittelpfad ausbildet. Vorzugsweise wird der Druckmittelpfad durch einen sich zumindest abschnittsweise radial erstreckenden Kanal in der Fahrzeugfelge gebildet.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Fahrzeugfelge erstreckt sich der Druckmittelpfad zumindest abschnittsweise radial entlang eines Felgenarms, wobei sich im Bereich einer Schulter oder eines Bettes der Felge ein Sitz für ein internes Füllventil an den Druckmittelpfad anschließt.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Fahrzeugfelge umfasst diese ferner einen Reifensensor, insbesondere einen Drucksensor, wobei der Drucksensor über eine Signalleitung mit der Druckmittelversorgungseinrichtung verbindbar ist, um ein Drucksignal an die Druckmittelversorgungseinrichtung zu übermitteln, wobei die Signalleitung zumindest abschnittsweise dem Druckmittelpfad zugeordnet ist, vorzugsweise zumindest abschnittsweise in den Druckmittelpfad integriert ist. Der Drucksensor kann als kombinierter Druck-/Temperatursensor ausgeführt sein.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Fahrzeugfelge umfasst dieser ferner einen Sitz für ein externes Nachfüllventil, insbesondere ein Bypassventil für einen Notbetrieb, wobei das Nachfüllventil an den Druckmittelpfad ankoppelt und mit externen Druckfluidquellen verbindbar ist, und wobei das Nachfüllventil vorzugsweise versteckt angeordnet ist, insbesondere hinter einer Klappe oder Abschlusskappe oder mit einer von der Außenseite abgewandten Orientierung auf einer Innenseite eines Felgenarms.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Fahrzeugfelge umfasst diese ein externes Nachfüllventil, insbesondere ein Bypassventil für einen Notbetrieb, wobei das Nachfüllventil an den Druckmittelpfad ankoppelt und mit externen Druckfluidquellen verbindbar ist.
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Die Offenbarung betrifft ferner ein integriertes Druckmittelversorgungssystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein mehrspuriges Landfahrzeug, mit zumindest zwei Fahrzeugrädern, die mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung gemäß zumindest einem der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele versehen ist.
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Die Offenbarung betrifft ferner ein mit einem derartigen integrierten Druckmittelversorgungssystem versehenes Fahrzeug, das ferner eine zentral Steuereinrichtung zur Steuerung zumindest einer Druckmittelversorgungseinrichtung des Druckmittelversorgungssystems aufweist. Die Steuereinrichtung erlaubt eine zentrale Steuerung des dezentralen, verteilten Druckmittelversorgungssystems.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine schematische, stark vereinfachte Draufsicht eines Fahrzeugs, das mit einem Druckmittelversorgungssystem versehen ist,
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2 eine perspektivische explodierte Ansicht einer Druckmittelversorgungseinrichtung, die an einer Felge (geschnitten dargestellt) aufnehmbar ist;
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3 einen Längsschnitt durch ein Fahrzeugrad, das an einem Radträger aufgenommen ist, wobei dem Fahrzeugrad eine Druckmittelversorgungseinrichtung zugeordnet ist;
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4 eine frontal geschnittene, perspektivische Ansicht einer Druckmittelversorgungseinrichtung gemäß der anhand 2 veranschaulichten Ausgestaltung;
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5 einen perspektivischen explodierten Längsschnitt durch die Anordnung gemäß 4;
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6 einen stark vereinfachten Schnitt durch eine Kolbenanordnung, die einer Verdichtereinheit einer Druckmittelversorgungseinrichtung zugeordnet ist;
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7 eine schematische Prinzipanordnung einer abgewandelten Kolbenanordnung;
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8 eine stark vereinfachte frontale Ansicht eines Verdichterabschnitts einer Druckmittelversorgungseinrichtung mit einer alternativen Kolbenanordnung;
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9 einen Längsschnitt durch eine Druckmittelversorgungseinrichtung, die mit einem Radträger zur Energieübertragung zusammenwirkt, in Teildarstellung;
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10 einen weiteren Längsschnitt einer alternativen Ausgestaltung einer Druckmittelversorgungseinrichtung, die zur Energieübertragung mit einem Radträger zusammenwirkt, in Teildarstellung;
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11 eine gegenüber der anhand der 3 veranschaulichten Ausgestaltung abgewandelte Ausführungsform eines Fahrzeugrades mit einer Druckmittelversorgungseinrichtung, in einem ersten Betriebszustand, in einer Teildarstellung; und
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12 eine Teilansicht der Darstellung gemäß 11, in einem zweiten Betriebszustand.
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1 zeigt eine schematische, stark vereinfachte Draufsicht auf ein Fahrzeug 10, das beispielhaft als Personenkraftwagen (PKW) dargestellt ist. Es versteht sich, dass das Fahrzeug 10 alternativ auch als Nutzfahrzeug, allgemein als Landfahrzeug ausgestaltet sein kann. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf Landfahrzeuge beschränkt. Beispielhaft ist eine Nutzung auch bei Luftfahrzeugen (Flugzeugen) denkbar, die über ein Fahrwerk verfügen.
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Ein Chassis bzw. eine Karosserie des Fahrzeugs 10 ist mit 12 bezeichnet und durch eine gestrichelte Darstellung angedeutet.
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Das Fahrzeug 10 weist eine Mehrzahl von Achsen 14-1, 14-2 auf, die voneinander in einer Längsrichtung des Fahrzeugs versetzt sind. Bei dem in 1 dargestellten Fahrzeug 10 handelt es sich um ein Zweiachsfahrzeug. Es versteht sich, dass vom Rahmen der Offenbarung auch mehrachsige Fahrzeuge (Lastkraftwagen, die etwa als Dreiachse oder Vierachser ausgeführt sind), jedoch auch einachsige Fahrzeuge (etwa Auflieger, Anhänger oder dergleichen) umfasst sind.
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Es versteht sich, dass das Fahrzeug 10 allgemein als angetriebenes Fahrzeug gestaltet sein kann. Jedoch kann es sich bei dem Fahrzeug 10 auch um ein geschobenes oder gezogenes Fahrzeug handeln, insbesondere um einen Anhänger, Sattelauflieger oder dergleichen. Das anhand der 1 veranschaulichte Fahrzeug 10 ist als mehrspuriges Fahrzeug, insbesondere als zweispuriges Fahrzeug ausgeführt. Die vorliegende Offenbarung kann sich jedoch auch auf einspurige Fahrzeuge (Motorräder, Leichtkrafträder oder dergleichen) beziehen.
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Das Fahrzeug 10 weist vier Fahrzeugräder 16 auf, von denen jeweils zwei einer der Achsen 14-1, 14-2 zugeordnet sind. Im Uhrzeigersinn sind die Fahrzeugräder mit 16-1, 16-2, 16-3, 16-4 bezeichnet.
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Das Fahrzeug 10 verfügt über ein integriertes (On-Board) Druckmittelversorgungssystem 20. Das Druckmittelversorgungssystem 20 wird in 1 lediglich schematisch anhand einer Blockdarstellung veranschaulicht. Das Druckmittelversorgungssystem 20 umfasst eine Mehrzahl verteilter (vereinzelter) Druckmittelversorgungseinrichtungen 22. Insbesondere ist jedem Fahrzeugrad 16 (bzw. jedem Radsatz) eine Druckmittelversorgungseinrichtung 22 zugeordnet. Dem ersten Rad 16-1 ist eine erste Druckmittelversorgungseinrichtung 22-1 zugeordnet. Dem zweiten Rad 16-2 ist eine zweite Druckmittelversorgungseinrichtung 22-2 zugeordnet. Dem dritten Rad 16-3 ist eine dritte Druckmittelversorgungseinrichtung 22-3 zugeordnet. Dem vierten Rad 16-4 ist eine vierte Druckmittelversorgungseinrichtung 22-4 zugeordnet.
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Gemäß einem wesentlichen Aspekt der vorliegenden Offenbarung erfolgt beim Druckmittelversorgungssystem 20 die Druckerzeugung dezentral. Die Fahrzeugräder 16 weisen üblicherweise Reifen auf, die mit einem Druckmittel befüllbar sind. Üblicherweise werden Reifen mit Luft befüllt. Es ist jedoch auch vorstellbar, die Reifen mit Stickstoff oder dergleichen zu befüllen. Zur Kontrolle, Regelung und Anpassung des Druckmittelniveaus in den Reifen der Fahrzeugräder 16 ist also jede der Druckmittelversorgungseinrichtungen 22 mit einer eigenen Einheit zur Versorgung mit dem Druckmittel versehen. Es erfolgt keine zentrale Druckmittelbereitstellung. Insofern ist beim Druckmittelversorgungssystem 20 kein zentraler Kompressor oder Druckluftspeicher erforderlich. Dies würde üblicherweise zu einem hohen Aufwand für Druckluftleitungen und insbesondere für einen Übergang vom Chassis 12 hin zu den Fahrzeugrädern 16 führen.
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Gleichwohl kann das Druckmittelversorgungssystem 20 mittelbar oder unmittelbar mit den Druckmittelversorgungseinrichtungen 22 gekoppelt sein. Dies erfolgt jedoch vorrangig zu Zwecken der Übertragung elektrischer Energie bzw. zum Informationsaustausch und zu Steuerungszwecken. Beispielhaft umfasst das Druckmittelversorgungssystem 20 eine Steuereinrichtung 24, die eine Signalverarbeitungseinheit 26 und eine Energiespeichereinheit 28 umfasst oder mit diesen gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung 24 kann beispielsweise mit einer Hauptenergiespeichereinheit (Hauptbatterie) des Fahrzeugs 10 gekoppelt sein. Alternativ ist es vorstellbar, separate Energiespeichereinheiten 28 bei der Steuereinrichtung 24 vorzusehen bzw. mit der Steuereinheit 24 zu koppeln.
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Die Signalverarbeitungseinheit 26 kann als Teil eines übergeordneten Fahrzeugsteuerungssystems ausgeführt sein. Alternativ kann die Signalverarbeitungseinheit 26 als separates Modul ausgeführt sein. Die Steuereinrichtung 24 ist dazu ausgeführt, einen Zustand der Fahrzeugräder 16, insbesondere von deren Reifen, zu überwachen, um einen Druckmittelbedarf feststellen zu können. Dies kann etwa über eine direkte oder indirekte Reifendrucküberwachung bei den Rädern 16 erfolgen. Demgemäß kann die Steuereinrichtung 24 dazu ausgebildet sein, eine oder mehrere Druckmittelversorgungseinrichtung(en) 22 anzusteuern, um einen gewünschten Druck in den Reifen der Räder 16 herbeizuführen.
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Alternativ oder zusätzlich können die Druckmittelversorgungseinrichtungen 22 auch dazu ausgestaltet sein, autark einen bestimmten Zielzustand bzw. Zielkorridor, den Druck im Reifen des Fahrzeugrades 16 betreffend, einzuhalten. In diesem Betriebszustand wären keine externen Steuerungsbefehle erforderlich. Es sind auch Mischformen denkbar, bei denen einerseits zentral Steuerungssignale für die Druckregelung erzeugt werden und andererseits auch eine zumindest teilweise dezentrale autarke Regelung ermöglicht ist, etwa im Rahmen eines Notbetriebs.
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Gemäß dem anhand der 1 veranschaulichten Beispiel ist die Steuereinrichtung 24 über elektrische Leitungen 30 mit den den Fahrzeugrädern 16 zugeordneten Druckmittelversorgungseinrichtungen 22 gekoppelt oder koppelbar. Die Leitungen 30 sind als elektrische Leitungen ausgeführt. Die Leitungen 30 sind insbesondere dazu ausgestaltet, Energie an die Druckmittelversorgungseinrichtungen 22 zu übertragen. Alternativ oder zusätzlich können die Leitungen 30 auch dazu ausgestaltet sein, Informationen, Signale, Messwerte, Parameter oder Ähnliches zu übertragen. Es versteht sich, dass zu Zwecken der Energieübertragung und der Informationsübertragung auch mehrere Leitungen 30 ausgebildet sein können. Gemäß der Darstellung in 1 ist die Steuereinrichtung 24 über eine erste Leitung 30-1 mit einer ersten Druckmittelversorgungseinrichtung 22-1, über eine zweite Leitung 30-2 mit einer zweiten Druckmittelversorgungseinrichtung 22-2, über eine dritte Leitung 30-3 mit einer dritten Druckmittelversorgungseinrichtung 22-3, und über eine vierte Leitung 30-4 mit einer vierten Druckmittelversorgungseinrichtung 22-4 verbunden oder verbindbar.
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Das Druckmittelversorgungssystem 20 ist dazu ausgestaltet, Anpassungen des Drucks oder Luftdrucks in den Reifen der Räder 16 während des Betriebs des Fahrzeugs 10 vorzunehmen. Es ist also nicht erforderlich, das Fahrzeug 10 abzubremsen oder anzuhalten, um Anpassungen des Drucks in den Reifen vorzunehmen. Stattdessen sind die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 dazu ausgebildet, auch während einer Relativrotation zwischen den Fahrzeugrädern 16 und den Achsen 14 des Fahrzeugs Anpassungen des Drucks vornehmen zu können.
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Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung 24 des Druckmittelversorgungssystems 20 dazu ausgestaltet, Druckverluste zu erfassen, wobei die Erfassung auch eine Erkennung von Reifenschäden beinhaltet. Zu diesem Zweck kann etwa ein definierter Druckabfall über eine bestimme Zeit als Schwellwert für eine Panne oder ein Reifenschaden herangezogen werden.
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Zusätzlich ist das Druckmittelversorgungssystem 20 dazu ausgestaltet, einen Druck in den Reifen der Räder 16 langfristig zu überwachen. Auf diese Weise können etwa auch saisonale (temperaturbedingte) Druckschwankungen bzw. ein natürlicher langfristiger Druckabfall in den Rädern 16 erfasst und kompensiert werden. Eine weitere Anwendung für das Druckmittelversorgungssystem 20 kann sich durch eine gezielte Anpassung des Drucks in den Rädern 16 ergeben. Hiermit kann beispielhaft auf verschiedene Beladungszustände, Achslasten, Straßenzustände, Witterungsbedingungen oder Ähnliches reagiert werden.
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Beispielhafte Ausgestaltungen von Druckmittelversorgungseinrichtungen 22, die beim Druckmittelversorgungssystem 20 gemäß 1 verwendbar sind, werden nachfolgend näher erläutert.
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Mit Verweis auf 2 und ergänzendem Verweis auf die 3, 4 und 5 wird eine nähere Ausgestaltung eines mit einem Druckmittelversorgungssystem 20 versehenen Fahrzeugrades 16 veranschaulicht. 2 zeigt eine explodierte perspektivische Darstellung einer Druckmittelversorgungseinrichtung 22, die an einer Felge 34 eines Fahrzeugrades 16 aufnehmbar ist. Insbesondere kann die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 im Wesentlichen koaxial zu einer Zentralachse 36 des Rades 16 bzw. der Felge 34 ausgestaltet und orientiert sein. Die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 umfasst eine Verdichtereinheit 38, die einen Kompressor 40 zur Druckmittelerzeugung bzw. Drucklufterzeugung aufweist. Die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 ist zumindest abschnittsweise in einer Mittenausnehmung 44 in einem Zentralbereich 42 der Felge 34 aufnehmbar, vorzugsweise versenkt aufnehmbar. Mit anderen Worten nutzt die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 einen Bereich der Felge 34, der ohnehin zur Zentrierung des Rades 16 vorgesehen ist, und der üblicherweise innerhalb eines durch Radbolzenaufnahmen 46 definierten Umfangs angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 nahezu unsichtbar in die Felge 34 bzw. das Rad 16 integriert werden.
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Die Felge 34 weist beispielshaft ferner eine Mehrzahl von Armen 48 auf, die den Zentralbereich 42 mit einer Reifenaufnahme verbinden, die beispielweise ein Bett 50 und daran angrenzende Schultern 52 aufweist, vergleiche auch 3. Zwischen den Schultern 52 ist ein Reifen 54 aufgenommen, dem das Bett 50 zugewandt ist. Das Bett 50 ist als äußere Mantelfläche der Felge 34 ausgeführt.
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Die konzentrische Ausgestaltung der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 und insbesondere die Anordnung im Zentralbereich 42 der Felge 34 vermeidet exzentrische Masseanhäufungen. Dies kann dazu beitragen, dass die Integration der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 nicht mit einer Erhöhung, zumindest nicht mit einer wesentlichen Erhöhung einer (statischen oder dynamischen) Unwucht des Rades 16 einhergeht. Vorzugsweise sind wesentliche Komponenten der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 rotationssymmetrisch, zumindest spiegelsymmetrisch zur Zentralachse 36 ausgeführt.
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Die Mittenausnehmung oder Mittenbohrung 44 weist bei üblichen Personenkraftwagen einen Durchmesser von etwa 50 mm bis 75 mm (Millimeter) auf. Dieser Bauraum ist häufig ohnehin ausgebildet, da dieser Durchmesser üblicherweise zur Zentrierung der Felge 34 bzw. des Rads 16 genutzt wird. Ferner wird die Mittenausnehmung 44 oft zur Aufnahme von Emblemen, Nabenabdeckungen oder Ähnlichem genutzt, die beispielsweise auch Radbolzen abdecken können und üblicherweise ästhetischen Zwecken bzw. dem Schutz vor Umwelteinwirkungen dienen. Vorzugsweise ist die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 daher pilzartig gestaltet und nutzt den Bauraum aus, der durch die Mittenausnehmung 44 bereitgestellt wird sowie – bei konventionellen Felgen oder Rädern – beispielsweise durch eine Abdeckkappe bedeckt wird. Somit kann sich von außen betrachtet eine nahezu unsichtbare Integration der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 ergeben.
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Die Verdichtereinheit 38 der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 weist beispielhaft einen Antrieb 56 sowie einen Verdichterabschnitt 58 auf. Der Antrieb 56 umfasst üblicherweise einen Motor (Bezugszeichen 72 in 2). Der Verdichterabschnitt 58 bildet denjenigen Teil der Verdichtereinheit 38, in dem ein Druckmittel (üblicherweise Luft) angesaugt, unter Druck gesetzt und definiert abgegeben wird.
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Das Fahrzeugrad 16 und somit auch die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 ist an einem fahrzeugseitigen Radträger 60 aufnehmbar. Der Radträger 60 kann auch als Achsschenkel bezeichnet werden. Der Radträger 60 ist am Chassis 12 des Fahrzeugs 10 aufgenommen und insbesondere nicht um die Zentralachse 36 gegenüber dem Fahrzeug 10 rotierbar. Beim Betrieb des Fahrzeugs 10 rotiert das Rad 16 am Radträger 60. Zwischen dem Radträger 60 und dem Fahrzeugrad 16 ist üblicherweise ein Radlager ausgebildet (in 3 nicht separat dargestellt).
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Die Montage des Fahrzeugrades 16 am Radträger 60 erfolgt üblicherweise mittelbar über eine Radnabe 62, die üblicherweise einen Zentrierdurchmesser bereitstellt, der an den Durchmesser der Mittenausnehmung 44 angepasst ist. Die Radnabe 62 ist in 3 lediglich schematisch angedeutet.
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Aus 3 wird ersichtlich, dass die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 einen Bauraum nutzt, der ohnehin durch das Rad 16 bzw. die Felge 34 bereitgestellt wird. Insbesondere ist vorzugsweise der Durchmesser sowie die axiale Erstreckung der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 an den Zentralbereich 42 der Felge 34 angepasst vergleich hierzu auch 2.
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Die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 weist gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Modulträger 64 auf, der auch als Modulgehäuse bezeichnet werden kann. Auf diese Weise kann die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 modulartig gestaltet sein, insbesondere kann die Verdichtereinheit 38 ein gemeinsames Gehäuse umfassen. Der Modulträger 64 wird gemäß dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen nach innen gewandten Topf 66 sowie eine äußere Abschlusskappe 68 gebildet. Der Topf 66 sowie die Abschlusskappe 68 umgeben Komponenten der Verdichtereinheit 38, vergleiche auch die Detaildarstellungen in den 4 und 5. Vorzugsweise weist der Topf 66 einen Außendurchmesser auf, der derart an die Mittenausnehmung 44 in der Felge 34 angepasst ist, dass der Modulträger 64 (gebildet durch den Topf 66 und die Abschusskappe 68) bündig in den Zentralbereich 42 integrierbar ist. Die Abschlusskappe 68 kann beispielsweise analog zu bekannten Nabenkappen für Felgen 34 gestaltet sein und etwa ein Markenemblem oder dergleichen tragen.
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Am oder im Topf 66 ist beispielhaft ein Motor 72 aufgenommen, der eine Verdichterwelle 74 antreibt. Der Motor 72 kann direkt oder mittelbar mit der Verdichterwelle 74 gekoppelt sein. Beispielhaft kann zumindest eine Übersetzungsstufe zwischengeschaltet sein. Gemäß dem anhand der 2 bis 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Motor 72 direkt mit der Verdichterwelle 74 gekoppelt. Die Verdichterwelle 74 ist beispielhaft scheibenförmig ausgestaltet und weist einen Exzenter bzw. einen exzentrischen Abschnitt 76 auf. Der Exzenter 76 umläuft die Zentralachse 36 auf einer Kreisbahn.
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Ein abtriebsseitiges Ende des Motors 72, insbesondere die Verdichterwelle 74, durchragt ein Lagerschild 78. Das Lagerschild 78 ist zwischen dem Topf 66 und der Abschlusskappe 68 angeordnet. Die Verdichterwelle 74 kann am Lagerschild 78 drehbar aufgenommen sein.
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Am Exzenter 76 ist beispielhaft ein Gleitstein 80 aufgenommen, wobei der Exzenter 76 und der Gleitstein 80 Bestandteil eines Exzenterkoppeltriebs 82 sind. Der Exzenterkoppeltrieb 82 verbindet oder koppelt den Antrieb 56 und den Verdichterabschnitt 58. Im Verdichterabschnitt 58 ist eine Kolbenanordnung 86 vorgesehen die beispielhaft als Doppelkolben gestaltet ist. Der Exzenterkoppeltrieb 82 ist mit der Kolbenanordnung 86 verbunden. Die als Doppelkolben ausgeführte Kolbenanordnung 86 gemäß den 2 bis 5 umfasst zwei voneinander abgewandte Kolben 88 (in 4 mit 88-1, 88-2 bezeichnet), die beispielhaft über ein Treibstück 90 starr miteinander verbunden sind. Der Gleitstein 80 ist mit dem Treibstück 90 gekoppelt, um dieses translatorisch anzutreiben. Demgemäß ist der Exzenterkoppeltrieb 82 dazu ausgebildet, eine Drehbewegung des Motors 72 in eine Hubbewegung der Kolben 88 zu überführen. Die Kolben 88 sind in als Zylinderkappen 92 gestalteten Zylindern aufgenommen und bilden gemeinsam mit den Zylinderkappen 92 Arbeitsräume 94 (vergleiche die Zylinderkappen 92-1, 92-2 sowie die zugehörigen Arbeitsräume 94-1, 94-2 in 4).
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Gemäß den Darstellungen in den 2, 4 und 5 sind die Kolben 88 als Flachkolben mit nicht-kreisförmigem Querschnitt ausgestaltet. Dies kann Bauraumvorteile mit sich bringen und insbesondere den axialen Bauraum der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 begrenzen. Es versteht sich, dass auch Kolben 88 und Zylinder 92 mit kreisförmigem Querschnitt denkbar sind. Da jedoch die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 üblicherweise nur zur Regelung bzw. Nachregelung aktiv ist und insbesondere nicht permanent betrieben wird, sind Kolben-Zylinder-Paarungen mit nicht-kreisförmigen Querschnitt ohne Weiteres denkbar.
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Die anhand der 2 bis 5 veranschaulichten Kolben-Zylinder-Paarungen weisen keinen klassischen Kurbeltrieb (Pleueltrieb) auf. Stattdessen erfolgt die Wandlung der rotatorischen Antriebsbewegung in die translatorische hin- und hergehende Abtriebsbewegung über den Exzenterkoppeltrieb 82. Da die Kolben 88-1, 88-2 vorzugsweise als Doppelkolben 86 ausgeführt und über das Treibstück 90 starr miteinander verbunden sind, ist eine hinreichende Führungslänge bzw. Führungsgenauigkeit der Kolben-Zylinder-Paarung gewährleistet. Der Exzenterkoppeltrieb 82 ist derart gestaltet, dass lediglich eine Hubkomponente des exzentrischen Umlaufs des Exzenters 76 über den Gleitstein 80 an die Kolbenanordnung 86 übertragen wird. Eine seitliche Komponente (senkrecht zur Hubrichtung) der Umlaufbewegung des Exzenters 76 "verpufft" gewissermaßen. Auf diese Weise kann in einfacher Weise ohne aufwendige Lagerungen eine Hubbewegung erzeugt werden.
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Die Kolben 88 und die Zylinder 92 wirken zusammen, um ein Druckmittel (insbesondere Luft) in den Arbeitsräumen 94 selektiv anzusaugen und komprimiert abzugeben. Die Steuerung des Verdichtervorgangs erfolgt über Rückschlagventile 96, die an die Arbeitsräume 94 angekoppelt sind und bei einer Expansionsbewegung eine Ansaugung des Druckmittels und bei einer Kompressionsbewegung eine Kompression und eine definierte Abgabe erlauben. Ein Vorteil der anhand der 2 bis 5 veranschaulichten Ausgestaltung besteht darin, dass die Kolben 88-1, 88-2 derart miteinander gekoppelt sind, dass immer einer der Arbeitsräume 94-1, 94-2 komprimiert bzw. expandiert wird, so dass insgesamt eine gleichmäßige Druckmittelabgabe gewährleistet ist. Beispielhaft sind auslassseitige Rückschlagventile 96 durch einen Verbinder 98 miteinander verbunden und mit einem Druckmittelpfad (Bezugszeichen 120 in 3) gekoppelt. In den 2 und 5 ist ferner ein mit 100 bezeichnetes Druckstück zur Umlenkung des Druckmittelpfades angedeutet.
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In 3 ist die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 lediglich schematisch dargestellt, wobei 3 insbesondere eine Einbau- und Anschlusssituation der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 entnehmbar ist. Wie vorstehend bereits ausgeführt, ist die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 an einer Radnabe 62 aufgenommen, die am Radträger 60 gelagert ist. Die Radnabe 62 ist mit einer Bremse 106 insbesondere mit einer Bremsscheibe der Bremse 106 starr verbunden. Gemeinsam sind das Rad 16, die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 und die Bremsscheibe drehbar am Radträger 60 aufgenommen.
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Gemäß zumindest einiger Ausgestaltungen umfasst die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 ferner ein Steuermodul 108, das dazu ausgebildet ist, Signale zu verarbeiten und die Verdichtereinheit 38 zum Befüllen des Reifens 54 anzusteuern. Das Steuermodul 108 ist gemäß zumindest einiger Ausgestaltungen dazu ausgebildet, mit der (übergeordneten) Steuereinrichtung 24 (1) zu kommunizieren. Alternativ ist das Steuermodul 108 dazu ausgestaltet, die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 autark zu steuern, zumindest in einem Notfallbetriebsmodus.
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Vorzugsweise wird der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 ohne mechanische Kontaktierung bzw. drahtlos von Seiten des Radträger 60 Energie zugeführt. Auch eine Informationsübertragung erfolgt vorzugsweise drahtlos bzw. ohne direkte/mechanische Kontaktierung. Beispielhaft sind in 3 auf Seiten der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 Kontakte 110 angedeutet. Korrespondierende Kontakte 112 sind dem Radträger 60 zugeordnet. An die Kontakte 112 schließen sich Leitungen 114 an, die grundsätzlich den in 1 gezeigten Leitungen 30-1 bis 30-4 entsprechen können.
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Beispielhaft kann die Energieübertragung zwischen den Kontakten 110, 112 induktiv oder generatorisch erfolgen. Grundsätzlich können die Kontakte 110, 112 dazu ausgestaltet sein, Energie zwischen dem Radträger 60 und der Druckmittelversorgungseinrichtung zu betragen, wenn sich das Rad 16 am Radträger 60 dreht. Es ist jedoch auch vorstellbar, Energie dann zu übertragen, wenn keine Relativbewegung zwischen dem Rad 16 und dem Radträger 60 stattfindet. Dies kann beispielsweise über Wechselfelder (Wechselspannung) und damit einhergehende Induktion erfolgen. Vorzugsweise kann die Energieübertragung zwischen den Kontakten 108, 110 sowohl während eines Stillstands als auch während einer Fahrbewegung des Rades 16 erfolgen.
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Es versteht sich, dass alternativ auch eine Kontaktierung über Schleifringe oder Ähnliches erfolgen kann. Vorzugsweise besteht jedoch zwischen den Kontakten 110, 112 kein direkter (mechanischer) Kontakt.
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In 3 ist ferner zu Definitionszwecken eine Außenseite des Rades 16 mit 116 sowie eine Innenseite des Rades 16 mit 118 bezeichnet. An der Innenseite 118 wird das Rad 16 am Radträger 60 aufgenommen. Die Außenseite 116 ist diejenige Seite, die (im montierten Zustand) nach außen zeigt.
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Die Verbindung der Verdichtereinheit 38 mit dem Reifen 54 erfolgt über zumindest einen Druckmittelpfad 120, der an der Felge 36 ausgebildet oder aufgenommen ist. Vorzugsweise ist der Druckmittelpfad 120 einem Arm 48 der Felge 34 zugeordnet. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Druckmittelpfad 120 in den Arm 48 integriert, vorzugsweise als Durchgangsloch oder Durchgangsbohrung zwischen dem Zentralbereich 42 und dem Bett 50 bzw. einer der Schultern 52 (vergleiche auch 2).
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In 3 mündet der Druckmittelpfad 120 im Bereich des Bettes 50 in einem Zwischenraum zwischen dem Bett 50 und dem Reifen 54. An der Mündung des Druckmittelpfads 120 ist ein Füllventil 124 ausgebildet, das beispielhaft als Rückschlagventil gestaltet ist. Über das Füllventil 124 ist der Reifen 54 befüllbar. Vorzugsweise ist der Druckmittelpfad 120 verdeckt bzw. von außen unsichtbar gestaltet. Vorzugsweise ist das Füllventil 124 von außen nicht kontaktierbar. Da die Befüllung des Reifens 54 über die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 erfolgt, ist kein exponiertes Ventil für den Reifen 54 erforderlich. Dies hat gestalterische Vorteile. Auch die Verschmutzungsneigung der Felge 34 im Bereich eines solchen Ventils kann auf diese Weise überwunden werden. Vorzugsweise ist jedoch (insbesondere für Notfälle) ein Nachfüllventil 26 vorgesehen, das auch als Bypass-Ventil bezeichnet werden kann. In 3 sind beispielhaft zwei denkbare Gestaltungen derartiger Nachfüllventile 126-1, 126-2 angedeutet. Das Nachfüllventil 126-1 ist in einem rückwärtigen Bereich der Felge 34, insbesondere eines Arms 48 der Felge 34 angeordnet und der Innenseite 118 zugewandt. Auf diese Weise ist das Nachfüllventil 126-1 von der Außenseite 116 her nicht sichtbar. Jedoch kann der Reifen 54 über das Nachfüllventil 126-1 unter Nutzung externer Druckerzeuger befüllt werden, etwa an Tankstellen, in Werkstätten oder während der Montage des Fahrzeugs 10 bzw. des Rades 16. Es ist vertretbar, in solchen Situationen das rückwärtig orientierte Nachfüllventil 126-1 zu kontaktieren. Es versteht sich, dass das Nachfüllventil 126-1 etwa auch als Eckventil gestaltet sein kann, um die Kontaktierung von der Außenseite 116 her zu vereinfachen.
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Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist ein Nachfüllventil 126-2 verbaut, das in räumlicher Nähe der Verdichtereinheit 38 angeordnet ist, insbesondere im Zentralbereich 42 der Felge 34. Das Nachfüllventil 126-2 macht sich zunutze, dass ohnehin der Druckmittelpfad 120 zwischen der Verdichtereinheit 38 und dem Reifen 54 ausgebildet ist. Insofern kann das Nachfüllventil 126-2 im Zentralbereich 42 an den Druckmittelpfad 120 ankoppeln. Es versteht sich, dass die Nachfüllventile 126-1, 126-2 mit geeigneten Rückschlagventilen versehen sind, um im Normalbetrieb (wenn das Befüllen und Regeln des Drucks durch die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 bewerkstelligt wird) deaktiviert bzw. gesperrt sind.
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In 3 ist ferner schematisch ein Energieversorgungsanschluss 128 für Servicezwecke bzw. Notfälle angedeutet, der über Leitung 130 mit dem Steuermodul 108 verbunden ist. Beispielhaft kann die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 über den Anschluss 128 mit Energie versorgt werden, wenn eine Energieversorgung über den Radträger 60 nicht möglich ist. Dies kann beispielhaft einen Zustand betreffen, in dem das Rad 60 nicht am Radträger 60 aufgenommen ist. Zu diesem Zweck kann das Steuermodul 108 dazu ausgestaltet sein, einen derartigen Zustand zu erfassen und autark ein Befüllen des Rades 54 zu veranlassen, wenn der Anschluss 128 in geeigneter Weise kontaktiert wird. Der Anschluss 128 und, sofern vorhanden, das Nachfüllventil 126-2, sind vorzugsweise verdeckt oder versteckt angeordnet und können beispielsweise über Serviceklappen oder Servicekappen freigelegt werden.
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Mit Verweis auf die 4 und 5 sowie mit ergänzendem Bezug auf 2 wird die modulartige Gestaltung der Druckmittelführungseinrichtung 22 näher veranschaulicht. Ein in 4 mit 136 bezeichneter Doppelpfeil veranschaulicht eine Hubrichtung der Kolbenanordnung 86, durch die die Arbeitsräume 94-1, 94-2 wechselseitig komprimiert bzw. expandiert werden. Ferner ist den 4 und 5 eine beispielhafte Ausgestaltung des Treibstücks 90 entnehmbar. Der Gleitstein 80 ist an einer Kulisse 138 aufgenommen und in einer Transversalrichtung, die quer zur Hubrichtung 136 verläuft, beweglich gelagert. Auf diese Weise wird eine Querkomponente der Umlaufbewegung des Exzenters 76 aufgefangen bzw. ausgelöscht, so dass lediglich die Hubkomponente die Hubbewegung in der Hubrichtung 136 bewirkt. Insgesamt weist die anhand der 4 und 5 veranschaulichte Ausgestaltung des Exzenterkoppeltriebs 82 den Vorteil einer einfachen Bauform sowie nur relativ weniger Lagerstellen auf. Wie vorstehend bereits erwähnt, ist die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 nicht unbedingt für einen Dauerbetrieb ausgestaltet. Aus diesem Grund können bauliche Vereinfachungen umgesetzt werden, ohne die Funktionssicherheit über die erwartete Lebensdauer (aktive Betriebslebensdauer) der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 zu gefährden.
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Die Kolben 88-1, 88-2 sind als Flachkolben bzw. als Ovalkolben ausgeführt und weisen nicht-kreisförmige Querschnitte auf. Beispielhaft können die Kolben 88-1, 88-2 aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein, insbesondere aus einem Kunststoffmaterial, das eine günstige Reibpaarung mit einem Werkstoff der Zylinderkappen 92 aufweisen. Auf diese Weise kann die Reibung bzw. kann der Verschleiß bei der Relativbewegung zwischen den Kolben 88-1, 88-2 und den Zylinderkappen 92-1, 92-2 minimiert werden. Beispielhaft sind die Kolben 88-1, 88-2 als separates Formteil ausgeführt und über Fügestellen 140 mit dem Treibstück 90 verbindbar. Das Treibstück 90 ist vorzugsweise aus einem Metallwerkstoff hergestellt.
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Ferner zeigt 4 eine beispielhafte Anordnung der Rückschlagventile 96. So ist dem Arbeitsraum 94-2 ein einlassseitiger Anschluss 142 zugeordnet, der mit einem entsprechenden Rückschlagventil 96 versehen ist. Ferner ist ein auslassseitiger Anschluss 144 vorgesehen, der in den Arbeitsraum 94 mündet. Auch dem Anschluss 144 ist ein Rückschlagventil zugeordnet, das eine entgegengesetzte Orientierung zum Rückschlagventil 96 aufweist, das dem Anschluss 142 zugeordnet ist.
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Die anhand der 4 und 5 näher veranschaulichte Ausführungsform der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 kann mit sehr geringem Bauraumaufwand realisiert werden. Ferner wird die Anzahl an Lagerstellen und allgemein die Teileanzahl minimiert. Gleichwohl kann ein sicherer Betrieb über die erwartete Lebensdauer der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 bereitgestellt werden.
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Die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 zeichnet sich insgesamt durch eine ausgeprägte Kompaktheit aus. Die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 eignet sich zur Integration in bestehende Fahrzeugtypen bzw. Radtypen, da keine aufwendigen baulichen Veränderungen struktureller Art vorzunehmen sind.
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6 zeigt einen Längsschnitt durch eine Kolbenanordnung 86, die einen Doppelkolben aufweist, etwa gemäß der bereits anhand der 4 und 5 veranschaulichten Ausgestaltung. Die Kolben 88 gemäß 2 weisen ein Schmiermitteldepot 152 auf, das in einer Nut 150 aufgenommen ist. Die Nut 150 schließt sich an einen Stirnwand 148 der Kolben 88 an. Das Schmiermitteldepot 152 erstreckt sich vorzugsweise über den Umfang der Kolben 88. Das Schmiermitteldepot 152 beherbergt ein Schmiermittel, etwa ein Öl oder Fett.
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Das Schmiermitteldepot 152 kann zu diesem Zweck mit einem geeigneten Trägerwerkstoff oder einer geeigneten Trägermatrix für das Schmiermittel versehen sein. Die Trägermatrix kann metallischer Art sein. Die Trägermatrix kann jedoch auch durch einen schaumartigen oder geschäumten Werkstoff gebildet sein. Allgemein ist die Trägermatrix porös gestaltet, um das Schmiermittel beherbergen und möglichst definiert über einen langen Zeitraum abgeben zu können. Das Schmiermitteldepot 152 hat keine oder nur unwesentliche nachteilige Auswirkungen auf das Führungsverhalten der Kolbenanordnung 86. Dies geht insbesondere darauf zurück, dass die Kolben 88 über das Treibstück 90 starr miteinander verbunden sind.
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In 6 sind ferner an die Arbeitsräume (Zylinderräume 94-1, 94-2 ankoppelnde Rückschlagventile symbolhaft dargestellt und mit 156, 158 bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 156 sind Einlassventile bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 158 sind Auslassventile bezeichnet. Wechselseitig befindet sich einer der Arbeitsräume 94-1, 94-2 in einem Ansaugmodus bzw. einem Kompressionsmodus, wenn die Kolbenanordnung 86 in der Hubrichtung 136 hin- und herbewegt wird.
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7 veranschaulicht anhand einer schematischen, stark vereinfachten Darstellung einer alternativen Ausgestaltung eines Verdichterabschnitts 58, der eine Mehrzahl von Kolben 88 aufweist. Der Verdichterabschnitt 58 umfasst zwei voneinander axial versetzte Kolbenpaarungen 86-1, 86-2, denen entsprechende Arbeitsräume 94-1, 94-2 sowie 94-3, 94-4 zugeordnet sind. Vorzugsweise sind die Kolbenanordnungen 86-1, 86-2 um 90° versetzt zueinander angeordnet, vergleiche die Hubrichtung 136 der ersten Kolbenanordnung 86-1 sowie eine senkrecht hierzu orientierte Hubrichtung 160 der zweiten Kolbenanordnung 86-2.
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Der Antrieb des Verdichterabschnitts 58 kann in einfacher Weise realisiert werden, indem die Verdichterwelle 74 des Motors 72 mehrere voneinander axial und zueinander winklig versetzte Exzenterabschnitte 76 aufweist. Auf diese Weise kann beim Umlauf der Verdichterwelle 74 (in 7 nicht dargestellt) eine erste Richtungskomponente 136 und eine zweite Richtungskomponente 160 des Umlaufs der exzentrischen Abschnitte 76 genutzt werden, um beiden Kolbenpaarungen 86-1, 86-2 anzutreiben. Dies kann insgesamt bei einem minimal erhöhten axialen Bauraumbedarf (bei unverändertem Außendurchmesser) eine deutliche Erhöhung der Förderleistung oder Kompressionsleistung des Verdichterabschnitts 58 bewirken. Auf diese Weise können hohe Volumenströme bzw. hohe Drücke erzeugt werden. Ferner können die exzentrischen Abschnitte 76 der Verdichterwelle 74 derart gestaltet sein, dass sich insgesamt ein sehr gleichmäßiger Druckverlauf an einem gemeinsamen Ausgang des Verdichterabschnitts 58 ergibt.
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Mit Verweis auf 8 wird eine alternative Ausgestaltung des Verdichterabschnitts 58 veranschaulicht. Allgemein ist der Verdichterabschnitt 58 als Kolbenverdichterabschnitt ausgeführt. Neben den bereits anhand der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele veranschaulichten Ausgestaltungen der Kolbenanordnungen 86 als Hubkolbenanordnungen 86 sind auch Ausgestaltungen denkbar, die Rotationskolben 162 denkbar. Der in 8 gezeigte Rotationskolben 162 ist beispielhaft als Wankelkolben gestaltet. Dem Rotationskolben 162 sind Arbeitsräume 94-1, 94-2 zugeordnet, die zwischen dem Rotationskolben 162 und einer Umfangswand definiert sind. Mit einem einzigen Rotationskolben 162 können mehrere Arbeitsräume 94-1, 94-2 gebildet werden.
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Es versteht sich, dass auch andere Ausgestaltungen von Verdichterabschnitten 58 mit Rotationskolben 162 denkbar sind, etwa Flügelzellenpumpen, Zahnradpumpen oder dergleichen. Der in 8 gezeigte Verdichterabschnitt 58 ist gemäß dem Wankelprinzip oder Wankelmotorprinzip gestaltet. Dies beinhaltet einen rotatorischen Antrieb des Rotationskolbens 162. Zu diesem Zweck können beispielhaft die Verdichterwelle 74 und der Rotationskolben 162 über eine Verzahnung miteinander gekoppelt sein. Ferner kann über die Verzahnung ein exzentrischer Versatz (Momentanversatz) zwischen der Verdichterwelle 74 sowie dem Rotationskolben 162 bewirkt werden. Der Rotationskolben 162 umläuft die Verdichterwelle 74 auf einer exzentrischen Bahn.
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In 8 sind ferner mit 142 einlassseitige Anschlüsse sowie mit 144 auslassseitige Anschlüsse der Arbeitsräume 94-1, 94-2 angedeutet. Auch ein mit zumindest einem Rotationskolben 162 versehener Verdichterabschnitt 58 kann besonders kompakt gestaltet und mit einer geringen Anzahl an Teilen gefertigt werden. Es versteht sich, dass auch die Gestaltung gemäß 8 um weitere Rotationskolben 162 ergänzt werden kann, die axial zu einander versetzt sind und weitere Arbeitsräume 94 definieren. Bei der Gestaltung gemäß 8 ist die Masse des Verdichterabschnitts 58 zentral konzentriert. Die Anordnung weist ein günstiges Massenträgheitsmoment auf. Dies kann insgesamt zu einem ruhigen Lauf einer mit dem Verdichterabschnitt 58 versehenen Verdichtereinheit 38 führen. Insbesondere bei einem sich drehenden Rad 16 wird der Betrieb des Verdichterabschnitts 58 nicht oder nur unwesentlich durch die Gesamtrotation des Rades beeinflusst.
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Anhand der 9 und 10 werden alternative Ausgestaltungen zur drahtlosen (nichtmechanischen) Kontaktierung der Druckmittelversorgungseinrichtung 22, insbesondere von dessen Steuermodul 108 veranschaulicht. Ergänzend wird auf die bereits erläuterte Ausgestaltung der 3 Bezug genommen. In den 9 und 10 ist jeweils der fahrzeugseitige Radträger 60 angedeutet, an dem die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 mittelbar oder unmittelbar drehbar aufgenommen ist, wenn das Rad 16 montiert ist. 9 zeigt eine Ausgestaltung, bei der eine Energieübertragung durch eine Generatoranordnung 164 bewerkstelligt wird. Die Generatoranordnung 164 weist beispielhaft einen Stator 166 und einen Rotor 168 auf, wobei eine der Komponenten dem Radträger 60 und die andere der Komponenten der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 bzw. dem Rad 16 zugeordnet ist. Bei einer Relativverdrehung zwischen dem Rad 16 und dem Radträger 60 erfolgt ebenso eine Relativbewegung zwischen dem Stator 166 und dem Rotor 168, wodurch eine Spannung induziert wird, die über eine Versorgungsleitung 170 dem Steuermodul 108 zuführbar ist. Es versteht sich, dass eine Energiespeichereinrichtung oder Energiepuffereinrichtung zwischengeschaltet sein kann.
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10 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer zur induktiven Energieübertragung ausgebildeten Paarung zwischen den Radträger 60 und der Energieversorgungseinrichtung 22. Die Ausgestaltung gemäß 10 ähnelt der anhand der 3 veranschaulichten Ausgestaltung. In 3 erfolgt die Energieübertragung im Wesentlichen über axiale Flächen des Radträger 60 bzw. der Druckmittelversorgungseinrichtung 22. In 10 erfolgt die Übertragung über Zylinderflächen bzw. Umfangsflächen des Radträgers 60 bzw. der Druckmittelversorgungseinrichtung 22. Demgemäß sind zumindest einige der Kontakte 110, 112 als Umfangskontakte ausgebildet. Es versteht sich, dass eine derartige Ausgestaltung auch mit Schleifringen, Kohlebürsten oder in ähnlicher Weise realisierbar ist. Eine derartige Ausgestaltung ist jedoch auch zur drahtlosen (kontaktlosen) Energieübertragung verwendbar. Dies kann beinhalten, dass über die Leitung 114 Wechselspannung zugeführt wird.
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Mit Verweis auf die 11 und 12 wird eine weitere alternative Ausgestaltung einer Druckmittelversorgungseinrichtung 22 veranschaulicht, die grundsätzlich ähnlich der bereits anhand der 2 bis 5 veranschaulichten Ausführungsform gestaltet ist.
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Die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 ist dazu ausgebildet, Signale zu empfangen, die über einen Drucksensor 174 ermittelt werden. Zu diesem Zweck ist eine Sensorleitung 76 vorgesehen, die sich zwischen dem Drucksensor 174 und dem Steuermodul 108 erstreckt. Vorzugsweise verläuft die Sensorleitung 176 zumindest abschnittsweise parallel zum Druckmittelpfad 120. In zumindest einigen Ausgestaltungen ist die Sensorleitung 176 zumindest abschnittsweise (baulich) in den Druckmittelpfad 120 integriert. Anhand des vom Drucksensor 174 übermittelten Signals kann erfasst werden, ob ein Reifenschaden bzw. eine Reifenpanne vorliegt. Ein solcher Zustand wird üblicherweise durch einen bestimmten Druckabfall pro Zeiteinheit charakterisiert.
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Es versteht sich, dass der Drucksensor 174 und das Steuermodul 108 in zumindest einigen alternativen Ausgestaltungen auch drahtlos miteinander kommunizieren können. Beispielhaft ist der Drucksensor 174 mit einer Eigenenergieversorgung (Energy Harvesting) versehen und dazu ausgebildet, Signale über den aktuellen Druckzustand im Reifen 54 drahtlos zu übermitteln.
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Die anhand der 11 und 12 veranschaulichte Ausgestaltung der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 weist ein Dichtmittelreservoir 184 auf, das ein Reifendichtmittel 186 beherbergt. Vorzugsweise ist das Dichtmittelreservoir 184 als sich zumindest abschnittsweise ringartig erstreckendes Dichtmittelreservoir ausgestaltet. Beispielhaft kann das Dichtmittelreservoir 184 den Modulträger 64 bzw. den Topf 66 der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 zumindest abschnittsweise ringartig oder ringabschnittsartig umgeben. Es kann von Vorteil sein, das Dichtmittelreservoir 184 modulartig als Auswechselteil zu gestalten, um im Falle einer Verwendung des Reifendichtmittels 186 einen Austausch durchführen zu können. Auf diese Weise kann die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 erneut für einen Pannenfall ertüchtigt werden. Das Steuermodul 108 ist dazu ausgebildet, das Dichtmittelreservoir 184 selektiv anzukoppeln bzw. anzusteuern, um im Falle eines plötzlichen Druckabfalls, der über den Drucksensor 174 ermittelt wird, das Reifendichtmittel 186 definiert in den Innenraum des Rades 54 einzubringen.
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Der Drucksensor 174 ist alternativ als kombinierter Druck-/Temperatursensor ausgestaltet. Auf diese Weise kann der Drucksensor 174 auch Temperaturschwankungen erfassen und ggf. erfasste Druckwerte korrigieren.
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Zur Steuerung eines Dichtvorgangs weist die Druckmittelversorgungseinrichtung 22 ein Wegeventil 178 auf, das eine Durchgangsstellung 180 und eine Bypassstellung 182 umfasst. In der Durchgangsstellung 180 (vergleiche den Zustand gemäß 12) ist die Verdichtereinheit 38 direkt über den Druckmittelpfad 120 mit dem Reifen 54 verbunden. Auf diese Weise kann der Reifen 54 mit dem Druckmittel (Luft) gefüllt werden. In der Bypassstellung 182 (vergleiche auch 11) ist die Verdichtereinheit 38 über das Dichtmittelreservoir 184 mit dem Druckmittelpfad 120 und dem Innenraum des Reifens 54 verbunden. Auf diese Weise kann das Reifendichtmittel 186 definiert unter Druck gesetzt und über den Druckmittelpfad 120 in den Reifen 54 eingebracht werden, um dort etwa Undichtigkeiten abdichten zu können. Es sind Ausgestaltungen denkbar, bei denen neben dem Druckmittelpfad 120 ein separater Versorgungspfad für das Reifendichtmittel 186 vorgesehen ist.
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In den 11 und 12 ist ferner mit 190 ein Energiespeicher angedeutet, der ebenso derart mit der Druckmittelversorgungseinrichtung 22 zugeordnet ist. Der Energiespeicher 190 kann als Langzeitenergiespeicher und/oder als Kurzzeitenergiespeicher ausgeführt sein. Der Energiespeicher 190 kann demgemäß etwa als Akkumulator, als Kondensator oder als entsprechende Kombination ausgeführt sein.
