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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reifenfüllanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Reifenfüllung eines schlauchlosen Reifens mit einer solchen Reifenfüllanlage.
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Es ist bekannt, schlauchlose Reifenanordnungen mittels Reifenfüllglocken mit Druckluft zu befüllen. Die Reifenanordnung besteht aus einer Radfelge und einem auf die Radfelge aufgebrachten Reifen. Die untere Seite der Reifenanordnung liegt dabei meistens auf einer Auflagefläche abgedichtet auf. Oberhalb der oberen Seite der Reifenanordnung ist eine Reifenfüllglocke angeordnet, die zum Reifenfüllvorgang abgesenkt wird und mit einem ringförmigen Rand die Reifenseitenwand von der Felge wegdrückt, so dass ein ringförmiger Raum zwischen Reifenseitenwand und Radfelge entsteht, über den die Druckluftfüllung des Reifens erfolgt. Die Druckluft strömt in die Füllglocke und von dort über den Ringraum ins Reifeninnere und bewegt schließlich die Reifenseitenwand unter Schließung des Ringraums in Anlage an die Felge. Wenn der notwendige Fülldruck erreicht wurde, wird die Reifenfüllglocke angehoben. Die Reifenseitenwand folgt dieser Bewegung bis der Reifen in die endgültige Position auf der Felge springt.
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Reifenanordnungen können unterschiedlichste Abmessungen aufweisen. Es ist daher wünschenswert, dass eine Reifenfüllanlage unabhängig von der Reifengröße einsetzbar ist. Sie sollte daher Reifenanordnungen bedienen können mit Felgen, die einen Durchmesser zwischen 20 Zoll und 58 Zoll haben.
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Um die unterschiedlichen Größen abzudecken, ist es bekannt, Reifenfüllanlagen mit zueinander konzentrisch angeordneten Reifenfüllringen unterschiedlichen Durchmessers einzusetzen. Solche Reifenfüllanlagen sind beispielsweise in den Schriften
EP 1 125 772 B1 und
DE 198 01 455 A1 beschrieben. In Abhängigkeit der Größe der Radfelge wird ein passender Reifenfüllring ausgewählt. Dieser Reifenfüllring wird für den Reifenfüllvorgang verwendet und definiert einen Glockenraum, der mittels Drucklufterzeugungsmittel beim Reifenfüllvorgang mit Druckluft versorgt wird. Der Glockenraum muss dabei nach außen hin abgedichtet werden, dass die Druckluft nicht unkontrolliert entweichen kann.
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Herkömmlicherweise werden dazu in Radialrichtung wirkende Dichtungen in Form von O-Ringen eingesetzt, wie in
2 der Offenlegungsschrift
DE 198 01 455 A1 zu sehen ist. Führungsringe, die ortsfest gehalten sind und an denen die Reifenfüllringe verlagerbar befestigt sind, weisen jeweils eine umlaufende Nut auf, in die der O-Ring eingesetzt ist. Der O-Ring liegt in Anlage mit einer Außenseite des an dem Führungsring geführten Reifenfüllrings und dichtet den Glockenraum nach außen hin ab, so dass ein Entweichen von Druckluft verhindert werden kann. Ein großer Nachteil dieser Abdichtung ist, dass beim Verfahren des Reifenfüllrings dieser vertikal an dem O-Ring entlangfährt, was zu einer hohen Belastung der Dichtung und letztendlich zu einem schnellen Verschleiß führt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Reifenfüllanlage zur Reifenfüllung eines schlauchlosen Reifens mit einer Reifenfüllglocke aufweisend mehrere Reifenfüllringe anzugeben, bei der die Abdichtung des Glockenraums nach außen besonders einfach und langlebig erfolgt.
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Diese Aufgabe wird von einer Reifenfüllanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie von einem Verfahren zur Reifenfüllung eines schlauchlosen Reifens mit einer solchen Reifenfüllanlage gelöst.
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Demnach ist eine Reifenfüllanlage mit einer Auflagefläche auf der eine aus einer Radfelge und einem auf die Radfelge montierten Reifen bestehende Reifenanordnungen positionierbar ist, vorgesehen, wobei die Reifenfüllanlage eine oberhalb der Auflagefläche angeordnete Reifenfüllglocke mit einem äußersten Reifenfüllring und wenigstens zwei inneren Reifenfüllringen aufweist. Die Reifenfüllringe sind konzentrisch zueinander angeordnet und haben unterschiedliche Durchmesser. Sie sind mittels einer Hubvorrichtung längs zu einer Normalen der Auflagefläche bewegbar. Die Reifenfüllanlage hat zudem eine Anschlussleitung, die zur Zuführung von Druckluft an die Reifenfüllglocke angeschlossen ist. Die Reifenfüllringe weisen jeweils eine erste metallische Dichtfläche und eine zweite metallische Dichtfläche auf, wobei die erste metallische Dichtfläche eines inneren Reifenfüllrings in Anlage mit der zweiten metallischen Dichtfläche eines nächstliegenden äußeren Reifenfüllrings bringbar ist, derart, dass eine Metall-auf-Metall-Dichtung zur Abdichtung eines durch den inneren Reifenfüllring gebildeten Glockenraums gegenüber Druckluftverlust nach außen (zwischen dem innersten und dem nächstliegenden äußeren Reifenfüllring) ausbildbar ist. Die Metall-auf-Metall-Dichtung ist besonders verschleißfest und kostengünstig herstellbar. Die Reifenfüllringe führen sich somit gegenseitig bei der Bewegung in Vertikalrichtung und stützen sich aufeinander ab, wodurch die Reifenfüllglocke besonders kompakt ist. Zwischen den Reifenfüllringen ist dabei bevorzugt ein Leerraum vorgesehen, d.h. die Reifenfüllringe folgen in Radialrichtung unmittelbar aufeinander und es gibt keine Bauteile, die dazwischen liegen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Reifenfüllringe jeweils einen zylindrischen Hauptbereich auf, an den sich an einer Oberseite ein Trägerring anschließt, der in Radialrichtung zur Längsachse der Reifenfüllglocke nach außen über den zylindrischen Hauptbereich vorsteht und die erste metallische Dichtfläche ausbildet. An die Unterseite des zylindrischen Hauptbereichs schließt sich ein ringförmiger Rand an, der in Radialrichtung zur Längsachse der Reifenfüllglocke nach innen über den zylindrischen Hauptbereich vorsteht und die zweite metallische Dichtfläche ausbildet.
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Bevorzugt sind die erste ringförmige metallische Dichtfläche und die zweite metallische Dichtfläche plan ausgebildet und liegen jeweils in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Reifenfüllglocke. Die Dichtung wirkt somit ausschließlich in Axialrichtung, wodurch sie verschließfest wird. Es kann vorgesehen sein, dass in die zweite metallische Dichtfläche eine umlaufende Nut eingebracht ist, in der ein Dichtring sitzt, der die Dichtwirkung verstärkt.
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In einer anderen Variante, können die beiden metallischen Dichtflächen konisch oder gewölbt ausgebildet sein und eine korrespondierende Form aufweisen, derart, dass die Metall-auf-Metall-Dichtung einen Formschluss beinhaltet. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die zweite metallische Dichtfläche konvex und die erste metallische Dichtfläche konkav ist, so dass sich der ausgewählte Reifenfüllring radial auf dem nächstliegenden äußeren Ring abstützen kann und der Formschluss einstellbar ist.
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Vorzugsweise weist die Reifenfüllglocke eine Abdeckplatte auf, an deren Unterseite in der Ausgangsposition die Reifenfüllringe mit ihren Oberseiten abdichtend anliegen, wobei in Draufsicht von oben innerhalb des inneren Reifenfüllrings unterhalb der Abdeckplatte eine kreisförmige Ablenkplatte angeordnet ist, die dazu ausgebildet ist, aus der Anschlussleitung strömende Druckluft in Radialrichtung nach außen abzulenken. Die Druckluft wird so gezielt nach außen geführt und kann nicht ungehindert entlang der Längsachse zur Felgenmitte strömen. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Reifenfüllringe an ihrer Oberseite Vorsprünge aufweisen, die in entsprechende Ausnehmungen in der Unterseite der Abdeckplatte zur Ausbildung eines Formschlusses aufnehmbar sind. Die Vorsprünge sind vorzugsweise gewölbt oder konisch ausgebildet.
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Vorzugsweise ist in der Ausgangsposition zwischen dem innersten Reifenfüllring und der Ablenkplatte ein Ringspalt ausgebildet, derart, dass durch die Anschlussleitung kommende Druckluft in den vom innersten Reifenfüllring begrenzten Raum strömt. Die Ablenkplatte verhindert auch in diesem Fall, dass die Druckluft in die Felgenmitte strömt. Die Druckluft strömt vielmehr durch den Ringspalt und an der Innenseite des innersten Reifenfüllrings entlang bis zum ringförmigen Raum zwischen Reifen und Radfelge. Somit wird auch in diesem Fall der Druckluftstrom gezielt gelenkt.
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Vorzugsweise liegt die Reifenanordnung auf der Auflagefläche mit einer Unterseite abdichtend auf.
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Weiterhin ist ein Verfahren zur Reifenfüllung eines auf einer Radfelge montierten schlauchlosen Reifens mittels einer Reifenfüllanlage vorgesehen, die
- - eine Reifenfüllglocke aufweisend einen äußersten Reifenfüllring und mindestens zwei weitere innere Reifenfüllringe, wobei die Reifenfüllringe konzentrisch zueinander angeordnet und unterschiedlichen Durchmessers sind, wobei die Reifenfüllringe jeweils eine erste metallische Dichtfläche und eine zweite metallische Dichtfläche aufweisen, und
- - wenigstens eine Anschlussleitung aufweist, die zur Zuführung von Druckluft an die Reifenfüllglocke angeschlossen ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- a) Auswählen eines Reifenfüllrings entsprechend einer Größe der Radfelge,
- b) Verfahren des ausgewählten Reifenfüllrings von einer Ausgangsposition in eine Füllposition in der der ausgewählte Reifenfüllring an einer Seitenfläche des Reifens anliegt und einen ringförmigen Raum zwischen Reifen und Radfelge zur Füllung des Reifens mit Druckluft ausbildet und die erste metallische Dichtfläche zumindest teilweise in Anlage mit der zweiten metallischen Dichtfläche des nächstliegenden äußeren Reifenfüllrings liegt,
- c) Verfahren des nächstliegenden äußeren Reifenfüllrings nach oben und Verspannen der beiden metallischen Dichtflächen gegeneinander zur Ausbildung einer Metall-auf-Metall-Dichtung, die den durch den ausgewählten Reifenfüllring gebildeten Glockenraum gegenüber Druckluftverlust nach außen abdichtet.
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Durch das Verspannen der metallischen Dichtflächen kann eine gute Abdichtung des Glockenraums gegenüber Druckverlust nach außen erfolgen. Vorzugsweise sind mehrere Anschlussleitungen vorgesehen, die im Zentrum der Reifenfüllglocke angeordnet sind,
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Die Reifenfüllanlage ist bevorzugt, wie oben beschrieben, ausgebildet.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der 1 ist ein Längsschnitt durch eine Reifenfüllglocke einer Reifenfüllanlage, sowie eine Detailansicht eines Ausschnitts dargestellt.
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1 zeigt eine Reifenfüllglocke 1 einer Reifenfüllanlage, die oberhalb einer nicht dargestellten Auflagefläche, die beispielsweise durch eine Auflageplatte oder ein Förderband gebildet sein kann, angeordnet und vier zueinander konzentrisch angeordnete Reifenfüllringe 2,3,4,5 aufweist, die mittels einer nicht dargestellten Hubvorrichtung längs zu einer senkrecht auf der Auflagefläche stehenden Normalen zwischen einer Ausgangsposition und einer Füllposition bewegbar sind. Die Reifenfüllringe 2,3,4,5 sind bis auf ihre Größe identisch ausgebildet. Die Reifenfüllringe 2,3,4,5 sind in Radialrichtung zur Längsachse der Reifenfüllglocke 100 gleichmäßig beabstandet angeordnet. Der Abstand beträgt bevorzugt 4,8 Zoll.
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Die Reifenfüllglocke 1 begrenzt einen Glockenraum 6, der nach unten hin offen ist. Die Reifenfüllringe 2,3,4,5 und deren Position begrenzen bzw. definieren den Glockenraum 6. Die Reifenfüllglocke 1 ist oben über eine Anschlussleitung 7 und nicht dargestellten Ventilen mit einem Drucklufterzeugungsmittel, z. B. einem Druckluftbehälter verbunden, der den Glockenraum 6 mit Druckluft versorgt.
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In der Ausgangsposition liegen die Reifenfüllringe 2,3,4,5 mit ihren Oberseiten abdichtend an einer Unterseite einer Abdeckplatte 8 an. In Draufsicht von oben ist innerhalb des inneren Reifenfüllrings 2 unterhalb der Abdeckplatte 8 eine kreisförmige Ablenkplatte 9 angeordnet, die auf der Oberseite eine mittige Erhebung 10 aufweist, die aus der Anschlussleitung 7 strömende Druckluft in Radialrichtung nach außen zwischen Abdeckplatte 8 und Ablenkplatte 9 ablenkt. In der Ausgangsposition ist zwischen dem innersten Reifenfüllring 2 und der Ablenkplatte 9 ein Ringspalt vorgesehen, durch den die Druckluft in den vom innersten Reifenfüllring 2 begrenzten Raum strömen kann.
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Zum Füllen eines Luftreifens einer Reifenanordnung wird einer der Reifenfüllringe 2,3,4,5 ausgesucht, der hinsichtlich seines Durchmessers zum Felgenaußendurchmesser der zu füllenden Reifenanordnung passt, so dass zwischen Reifenfüllringinnendurchmesser und Felgenaußendurchmesser ein Ringspalt vorhanden ist. Der ausgewählte Reifenfüllring 4, im dargestellten Beispiel der zweite von außen, wird in die Füllposition verfahren.
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In der dargestellten Füllposition befindet sich der obere Rand der Felge innerhalb des Glockenraumes und die dem ausgewählten Reifenfüllring benachbarte Reifenwulst des Luftreifens ist durch den ausgewählten Reifenfüllring von der Felge abgehoben. Durch den zwischen der Felge und dem Reifenwulst vorhanden Ringspalt kann die über die Anschlussleitung dem Glockenraum zugeführte Druckluft in den von der Felge und dem Luftreifen begrenzten Ringraum gelangen.
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Der ausgewählte Reifenfüllring 4 liegt abdichtend mit einem Trägerring 11 auf einem Rand 12 des nächstliegenden äußeren Reifenfüllrings 5 auf, so dass die Druckluft nicht zwischen dem ausgewählten Reifenfüllring 4 und dem nächstliegenden äußerem Reifenfüllring 5 nach außen entweichen kann.
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Auf der linken Seite der 1 sind Details der Abdichtung des Glockenraums 6 dargestellt. Der zum ausgewählten Reifenfüllring 4 nächstliegende äußere Reifenfüllring 5 befindet sich in der Ausgangsposition. Auf der Oberseite 13 weisen die Reifenfüllringe 5 konusförmige Vorsprünge 14 auf, die in entsprechende Ausnehmungen 15 in der Unterseite der Abdeckplatte 8 in der Ausgangsposition greifen, so dass ein Formschluss entsteht. Der Formschluss dichtet den Glockenraum 6 nach außen hin ab und über den Formschluss können auf den Reifenfüllring 5 wirkende Kräfte in die Abdeckplatte 8 abgeleitet werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Reifenfüllringe 5 auf der Oberseite 13 jeweils eine umlaufende Nut 16 aufweisen, in die ein Dichtring 17 eingesetzt ist, der in der Ausgangsposition in Anlage mit der Unterseite der Abdeckplatte 8 steht, um die Abdichtung des Glockenraums 6 zu verbessern. Diese Dichteinrichtung bestehend aus der Nut und dem Dichtring wirkt lediglich in Axialrichtung parallel zur Längsachse der der Reifenfüllglocke 100 und ist daher verschleißfest.
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Zur weiteren Abdichtung des Glockenraums 6 wird der ausgewählte Reifenfüllring 4 mit dem nächstliegenden äußeren Reifenfüllrings 5 zur Ausbildung einer Metall-auf-Metall-Dichtung verspannt.
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Jeder Reifenfüllring 4,5 weist einen zylindrischen Hauptbereich 18 auf, an den sich an einer Oberseite der Trägerring 11 anschließt. Der Hauptbereich 18 und der Trägerring 11 sind zueinander koaxial ausgerichtet. Der Außendurchmesser des Trägerrings 11 ist größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Hauptbereichs 18, so dass der Trägerring 11 nach außen hin vorsteht und auf der Unterseite eine erste ringförmige metallische Dichtfläche 110 ausbildet. Die erste ringförmige metallische Dichtfläche 110 ist plan und liegt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Reifenfüllglocke 100. Bevorzugt weist die erste ringförmige metallische Dichtfläche 110 eine radiale Breite in einem Bereich von 15 mm bis 25 mm, vorzugsweise etwa 20 mm auf. Auf der Oberseite des Trägerrings sind die zuvor beschriebenen konusförmigen Vorsprünge 14 angeordnet. Der Innendurchmesser des Trägerrings 11 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Hauptbereichs 18, so dass der Trägerring auch nach innen hin etwas vorsteht. An der Unterseite des zylindrischen Hauptbereichs 18 schließt sich der ringförmige Rand 12 an, der koaxial zu dem zylindrischen Hauptbereich 18 angeordnet ist. Der Rand 12 ist auf der Außenseite umfangseitig abgeschrägt, derart, dass er nach unten hin zuläuft. Der Rand 12 hat im Bereich der Oberseite einen Innendurchmesser, der kleiner ist als der Innendurchmesser des zylindrischen Hauptbereichs 18, so dass sich eine zweite metallische Dichtfläche 120 auf der Oberseite ausbildet. Die zweite ringförmige metallische Dichtfläche 120 ist plan und liegt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse der Reifenfüllglocke 100. Bevorzugt weist die zweite ringförmige metallische Dichtfläche 120 eine radiale Breite in einem Bereich von 10 mm bis 20 mm, vorzugsweise etwa 15 mm auf. Zudem ist der Außendurchmesser des Randes 12 größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Hauptbereichs, so dass auch der Rand 12 nach außen hin vorsteht. Durch die Abschrägung des Randes 12 weist der Rand 12 an der Unterseite eine schmale ringförmige Anlagefläche 121 auf, die dazu vorgesehen ist, in Anlage mit der Seitenwand des Reifens in der Füllposition gebracht zu werden.
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Wenn nun der ausgewählte Reifenfüllring 4 in die Füllposition gefahren wird, wird die zweite metallische Dichtfläche 121 des nächstliegenden äußeren Reifenfüllrings 5 in Anlage mit der ersten metallischen Dichtfläche 110 des ausgewählten Reifenfüllrings 4 gebracht. Um eine Metall-auf-Metall-Dichtung auszubilden wird der innere Reifenfüllring 4 nach unten gedrückt und der äußere Reifenfüllring 5 nach oben gefahren, so dass die Metalldichtflächen gegeneinander verspannt werden. In dem verspannten Zustand können auch Eigenbewegungen ausgeglichen werden, ohne dass die Dichtfunktion verloren geht. Vorzugsweise drückt der innere Reifenfüllring 4 mit einer Kraft in einem Bereich von 350 kN bis 450 kN, insbesondere mit etwa 400 kN nach unten und der äußere Reifenfüllring 5 mit einer Kraft in einem Bereich von 450 kN bis 550 kN, insbesondere mit etwa 500 kN nach oben. Diese rein metallische Dichtung ist öl- und fettfrei und enthält keinerlei Dichtmittel aus nichtmetallischen Materialien. Da die Dichtung in Axialrichtung wirkt, ist sie verschleißfrei. Es ist denkbar, dass zur Erhöhung der Dichtwirkung in die zweite metallische Dichtfläche eine ringförmige Nut eingebracht wird, in die ein Dichtring eingelegt wird. Die aus Nut und Dichtring gebildete Dichteinrichtung verbessert die Abdichtung des Glockenraums nach außen. Da der Dichtring lediglich in Axialrichtung belastet wird, kommt es auch hier nicht zum Verschleiß.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die metallischen Dichtflächen konisch ausgebildet oder gewölbt sind. Dabei weisen die erste metallische Dichtfläche und die zweite metallische Dichtfläche eine korrespondierende Form auf, um eine flächige Auflagefläche auszubilden. Es ist von Vorteil, wenn die zweite metallische Dichtfläche konvex und die erste metallische Dichtfläche konkav ist, so dass sich der ausgewählte Reifenfüllring radial auf dem nächstliegenden äußeren Ring abstützen kann und der Formschluss einstellbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1125772 B1 [0004]
- DE 19801455 A1 [0004, 0005]
