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Die
Erfindung betrifft ein Pannenset zur wenigstens behelfsweisen Behebung
von Reifenschäden
an Kraftfahrzeugen, sowie eine Reifenfülleinrichtung, die zu einem
solchen Pannenset gehören
kann.
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Bei
modernen Kraftfahrzeugen wird zur besseren Raumausnutzung und zur
Gewichtsverminderung angestrebt, auf vollwertige Ersatzräder zu verzichten.
Anstelle vollwertiger Ersatzräder
werden gerne so genannte Noträder
eingesetzt. Jedoch haben auch diese ein nicht zu vernachlässigendes
Gewicht und sie benötigen
einen Aufbewahrungsraum, der der aktiven Nutzung beispielsweise
als Gepäck raum,
entzogen ist. Es sind deshalb Falträder in Gebrauch, die zum Gebrauch
mit Luft zu füllen
sind. Außerdem
ist versucht worden, Personenkraftwagen mit einem Reparaturset auszurüsten, das
ein Reparaturfluid und einen Kompressor enthält, der vom Bordstromnetz des
Kraftfahrzeugs zu betreiben ist. Diese Lösung ist jedoch relativ aufwendig.
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Davon
ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Reifenfülleinrichtung
sowie ein Pannenset für
Kraftfahrzeuge zu schaffen, das ein geringes Gewicht und Volumen
aufweist, einfach aufgebaut und kostengünstig ist.
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Diese
Aufgabe wird mit der Reifenfülleinrichtung
nach Anspruch 1 sowie mit dem Pannenset nach Anspruch 17 gelöst:
Die
erfindungsgemäße Reifenfülleinrichtung
weist einen als Druckgefäß ausgebildeten
Behälter
auf, der mit einer Ventileinrichtung zum kontrollierten Füllen eines
Reifens versehen ist. Die Ventileinrichtung enthält eine Berstmembran, die den
Behälter
hermetisch abschließt
und den Ventilkanal versperrt. Dadurch kann der Behälter über mehr
als zehn Jahre hinweg mit hoher Sicherheit seine Gasfüllung halten.
Der Behälter
ist mit einem Füllgas
gefüllt,
wobei die Füllgasmenge
so bemessen ist, dass sie einen Reifen des betreffenden Kraftfahrzeugs
mit Sicherheit wenigstens einmal, vorzugsweise mehrmals, vollständig auf einen
Druck von beispielsweise maximal drei bar füllt. Die Reifenfülleinrichtung
kann kraftfahrzeugspezifisch ausgebildet sein und bei Fahrzeugen
mit voluminösen
Rädern,
wie beispielsweise Geländewagen, etwas
größer bemessen
oder auf einen etwas höheren
Fülldruck
gefüllt sein.
Es ist jedoch möglich,
ganze Fahrzeugklassen mit ein und derselben Reifenfülleinrichtung
auszurüsten,
was insbesondere für
den Ersatzbedarfshandel von Bedeutung ist.
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Die
Ventileinrichtung der Reifenfülleinrichtung
gestattet das Regulieren des von der Reifenfülleinrichtung abgegebenen Gasstroms,
so dass ein Reifen kontrolliert gefüllt werden kann. Im einfachsten
Fall erfolgt dies beim Füllen
des Reifens ohne Druckkontrolle. Bei einer verfeinerten Ausführungsform
kann an der Reifenfülleinrichtung
ein Manometer zur Anzeige des Reifendrucks angeordnet sein. Bei
einer besonders komfortablen Ausführungsform kann außerdem ein
Druckindikator, beispielsweise in Form eines einfachen Manometers
vorgesehen sein, das den Behälterinnendruck
der Reifenfülleinrichtung anzeigt,
um deren Füllvermögen zu signalisieren.
Alternativ kann die Ventileinrichtung mit einem Originalitätsverschluss
versehen sein, der von außen
sichtbar ist. Ein solcher Originalitätsverschluss kann beispielsweise
durch eine vor Erstgebrauch zu entfernende Sicherung in Form eines
zu entfernenden Bands, einer Plombe oder dergleichen ausgebildet sein.
Der Benutzer kann somit auf den ersten Blick erkennen, ob die Reifenfülleinrichtung
noch unbenutzt und somit die innenliegende Berstmembran noch unversehrt
ist. In diesem Zustand kann er sich darauf verlassen, dass der Behälter der
Reifenfülleinrichtung
noch seine vollständige
Füllgasfüllung beinhaltet.
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Die
Ventileinrichtung erfüllt
zwei Funktionen, nämlich
das Steuern der Zerstörung
der Berstmembran und die Regulierung des Füllgasstroms. Dies ermöglicht eine
besonders einfache und intuitive Handhabung der Reifenfüll einrichtung.
Die Zerstörung
der Berstmembran kann beispielsweise durch eine an dem Ventilglied
(Ventilspindel) vorgesehene Spitze erfolgen. Es ist jedoch auch
möglich,
die Berstmembran beispielsweise durch die Wirkung des Innendrucks
des gespeicherten Gases zu zerstören.
Dazu ist das Ventilglied beispielsweise mit einer Abstützeinrichtung,
wie einer stirnseitigen Anlagefläche,
einem Pilzkopf oder dergleichen versehen, der gegen die Berstmembran
drückt
und somit den auf ihr lastenden Druck aufnimmt und zwar so lange
bis das Ventilverschlussglied von der Berstmembran weg bewegt wird.
Ist dies erfolgt, platzt die Berstmembran unter dem Innendruck auf
und die Reifenfülleinrichtung
ist aktiviert. Beispielsweise kann eine solche Einrichtung zum Steuern
der Zerstörung
der Berstmembran an einem Ende einer Ventilspindel angeordnet sein,
die an einer anderen Stelle eine kegelstumpfförmiger Ringschulter oder einen
anderweitigen, als Ventilverschlussglied geeigneten Flächenbereich
aufweist. Wird eine Arretierung der Ventilspindel oder des sonstigen
Ventilglieds gelöst,
so dass die Abstützung
der Berstmembran wegfällt, drückt der
plötzlich
freigegebene Druck die Ventilspindel sofort mit ihrer Dichtfläche (Kegelsitz)
gegen einen zugeordneten Ventilsitz, so dass Ausströmen der
Druckluft verhindert wird. Dieses wird dann vielmehr durch kontrolliertes
Betätigen
der Ventilspindel gesteuert. Die Berstmembran wird durch Erstbetätigung der
Ventileinrichtung geöffnet,
wonach die Reifenfülleinrichtung
betriebsbereit ist. Ist ein Reifen mit der Reifenfülleinrichtung
gefüllt
und evtl. nachgefüllt worden,
ist die Reifenfülleinrichtung
verbraucht. Sie wird dann durch eine ersatzweise erhältliche
Reifenfülleinrichtung
ersetzt.
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Der
Behälter
der Reifenfülleinrichtung
ist vorzugsweise mit einem Füllgas
in überkritischem
Zustand gefüllt.
Dieses liegt somit in nicht flüssiger Form
vor, so dass beim Auslassen keine Verdampfungswärme aufzubringen ist. Damit
hält sich
die Abkühlung
der Reifenfülleinrichtung
beim Füllen
des Reifens in erträglichen
Grenzen. Außerdem
werden auch bei niedrigen Temperaturen keine Füllhemmungen durch zu langsam
siedende Gase verursacht. Schließlich wird auch ein Vereisen
der Ventileinrichtung durch evtl. vorhandene Fluidreste vermieden.
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Der
Behälter
enthält
ein Füllgas
vorzugsweise mit einem Ruhedruck von über 300 bar. Damit kann eine
zur Reifenfüllung
ausreichende Gasmenge beispielsweise in einem Behälter von
40 bis 50 mm Durchmesser und einer Länge von 150 bis 200 mm eingeschlossen
werden. Das Füllgas
liegt vorzugsweise in nicht flüssiger
Form vor und ist vorzugsweise ein Inertgas, wie Stickstoff oder
Argon. Jedoch kann auch Luft als Füllgas zur Anwendung kommen.
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Es
ist möglich,
dem Füllgas
einen Klebstoff zur Leckageabdichtung eines Autoreifens beizumischen.
Dieser Klebstoff wird dann zusammen mit dem Füllgasstrom in den Reifeninnenraum
eingetragen und zur Abdichtung des Lecks fein verteilt. Der Klebstoff
liegt dabei in der Regel in flüssiger
Form vor. Löst
sich das Füllgas
in dem Klebstoff kann dieser bei allmählicher Druckentlastung des
Behälters aufschäumen und
durch die Ventileinrichtung in den Reifen eingetragen und dort verteilt
werden. Es ist auch möglich,
den Klebstoff bevorzugt zu Anfang des Füllprozesses aus dem Behälter heraus
in den Reifen zu füllen,
indem die Reifenfülleinrichtung
zunächst
mit der Ventileinrichtung nach unten gehalten wird, so dass als
erstes der Klebstoff zu der Ventileinrichtung gelangt.
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Es
ist weiter möglich,
Klebstoff und Füllgas
in von einander getrennten Behältern
bereit zu halten. Die Behälter
können
fest miteinander verbunden oder zu einer Baueinheit integriert sein.
Es ist jedoch auch möglich,
die Behälter
getrennt aufzubewahren und bei Bedarf aneinander zu koppeln. In
erstgenanntem Fall wird in der Regel ein besonders bediensicheres
Reifenfüllgerät erhalten,
das in jedem Fall Klebstoff und Luft spendet. Im zweitgenannten
Fall wird bevorzugt, eine Kupplung zum Anschluss des Klebstoffbehälters an
das Reifenfüllgerät vorzusehen,
die eine Sperreinrichtung entriegelt, wenn der Klebstoffbehälter angekuppelt
wird. Die Sperreinrichtung dient dazu, ein Öffnen des Druckbehälters zu sperren
so lange kein Klebbehälter
angeschlossen ist. Dies vermeidet Fehlbedienungen.
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Die
Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie zwar
ein Ankuppeln des Klebstoffbehälters
an das Reifenfüllgerät gestattet, nicht
aber ein Trennen. Der Vorteil dieser Variante liegt darin, dass
Klebstoffbehälter
und Druckbehälter getrennt
und somit unter Ausnutzung kleinster Freiräume in einer Kraftfahrzeugkarosserie
untergebracht werden können.
Die Sperreinrichtung, die erst freigegeben wird, wenn der Klebstoffbehälter ordnungsgemäß an das
Reifenfüllgerät angekoppelt
ist, verhindert ein Durchstechen der Berstmembran der Ventileinrichtung
vor vollständiger
Betriebsbereitschaft des Reifenfüllgeräts.
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Die
Ausführungsformen,
bei denen der Klebstoff in einem von dem Druckbehälter abgesonderten Klebstoffbehälter untergebracht
ist, können
fluidtechnisch in Serie angeordnet sein. Damit lastet der Druck
des Druckbehälters,
wenn er freigegeben ist, auf der Klebstoffoberfläche und drückt zunächst den Klebstoff in die Reifenfüllleitung.
Der Klebstoff gelangt somit in den Reifen bevor der Druck in den
Reifen eingeleitet wird.
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Es
ist alternativ möglich,
den Klebstoff beispielsweise über
eine Zumischeinrichtung dem Luftstrom beizugeben, der in den Reifen
eingeleitet wird. Die Zumischeinrichtung kann beispielsweise in
Form einer Venturieinrichtung ausgebildet sein.
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Der
Klebstoff kann aufschäumende
Komponenten enthalten, die zu seiner gleichmäßigen Verteilung im Reifen
beitragen. Das Aufschäumen
kann auch durch die genannte Venturieinrichtung bewirkt werden.
Es ist auch möglich,
dem Klebstoff Komponenten beizugeben, die mit dem aus dem Druckbehälter kommenden
Gas chemisch reagieren und dabei einen Schaum erzeugen. Somit kann
der Klebstoff ein chemisch reaktives Mittel und/oder ein Mittel enthalten,
das zur Gaserzeugung beiträgt.
Er kann außerdem
mit Schaumbildner versetzt sein. Außerdem kann der Klebstoff durch
ein Vulkanisiermittel ergänzt
oder ersetzt sein.
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Es
ist möglich,
den Druckspeicher mit einer pyrotechnischen Ladung zu versehen,
die zum Aufladen des Druckspeichers bei Bedarf dient. Damit ist der
Druckspeicher im Ruhezustand drucklos und erlangt seine Füllung erst
durch chemische Reaktion der pyrotechnischen Ladung. Es ist darüber hinaus möglich, die
pyrotechnische Ladung lediglich zum Nachfüllen des Druckspeichers zu
nutzen, d.h. die pyrotechnische Ladung erst dann zu zünden, wenn der
vom Druckspeicher gehaltene Gasvorrat aufgebraucht ist.
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Die
Berstmembran ist vorzugsweise so bemessen, dass sie im Notfalle,
d.h. z.B. bei Feuereinwirkung birst bevor der Druckbehälter anderweitig undicht
wird. Dadurch wird ein relativ kontrolliertes, jedenfalls aber gefahrloses,
Ausströmen
des Gases aus dem Druckbehälter
und somit ein Entladen desselben ermöglicht.
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Bei
der Ausführungsform
ohne Klebstoffbehälter
kann der Druckbehälter
zum Füller
von Falträdern
(Noträdern)
benutzt werden. Dies ist insbesondere bei Sportwagen zweckmäßig.
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Anstelle
einer pyrotechnischen Ladung kann auch die an sich bekannte Lachgasreaktion
angewendet werden, bei der Lachgas mit einem Oxidationsmittel (Stärke oder
dergleichen) in einem gemeinsamen Behälter aufbewahrt und bei Bedarf
zur Reaktion gebracht wird. Dies kann beispielsweise als Nachfüllsatz zum
Wiederherstellen des Drucks in dem Druckbehälter beim Reifenfüllen genutzt
werden. Die Zündung
der Nachfüllung
kann beispielsweise bei Druckabfall in dem Druckbehälter automatisch
gezündet
werden. Dazu kann ein entsprechender druckabhängiger Zündapparat vorgesehen sein.
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Der
Behälter
weist vorzugsweise einen kreisförmigen
Querschnitt auf. An seinen Enden ist er mit geraden oder gewölbten Abschlussplatten
versehen. Eines der Abschlussstücke
trägt die
Ventileinrichtung. Zu dieser gehört
vor zugsweise ein einstellbares Drosselventil mit einem nachgiebigen
Ventilsitz. Die Berstmembran ist dabei an dem Ende des möglichen Ventilhubs
der Ventilspindel angeordnet, so dass sie durchstochen wird, wenn
das Drosselventil zumindest teilgeschlossen ist. Auf diese Weise
wird sicher gestellt, dass beim Öffnen
der Membran der an einer vorhandenen Reifenfüllleitung zu verzeichnende Druck
nicht sprungartig sondern eher allmählich ansteigt.
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Zu
der Ventileinrichtung gehört
vorzugsweise außerdem
eine Drossel, die unabhängig
von der Stellung des Drosselventils den Füllgasstrom drosselt. Auf diese
Weise wird verhindert, dass der hohe Behälterinnendruck von bis zu 400
bar und mehr auf den Reifen durchschlägt. Die Drossel kann beispielsweise
durch eine Lochscheibe gebildet sein, die im Gasweg angeordnet ist.
Vorzugsweise ist sie vor der Berstscheibe außerhalb des Hubs der Ventilspindel angeordnet.
Sie kann somit von der Ventilspindel weder verschlossen noch beschädigt werden.
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Die
Reifenfülleinrichtung
kann Teil eines Pannensets sein, zu dem auch ein Behälter mit
einem Reparaturfluid zum Abdichten von Leckagen eines beschädigten Reifens
enthält.
Die Trennung von Reparaturfluid und Reifenfülleinrichtung hat den wesentlichen
Vorzug, dass das in der Regel kürzere Verfallsdatum
des Reparaturfluids nicht das gesamte Pannenset unbrauchbar macht.
Es muss lediglich der Behälter
mit dem Reparaturfluid aufgefrischt oder ausgewechselt werden.
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Als
Reparaturfluid können
Reifenklebstoffe zur Anwendung kommen, wie sie unter dem Namen IMS
(Instant Mo bile System) von Dunlop oder unter dem Handelsnamen Tirefit
erhältlich
sind.
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In
der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:
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1 ein Pannenset in schematischer,
perspektivischer Darstellung,
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2 die Reifenfülleinrichtung
des Pannensets nach 1 in
längs geschnittener
Darstellung,
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3 eine Ausführungsform
einer Reifenfülleinrichtung
mit Reifendruckmanometer in perspektivischer Darstellung,
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4 eine abgewandelte Ausführungsform einer
Reifenfülleinrichtung
mit Reifendruckmanometer in längs
geschnittener Darstellung,
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5 eine weitere Ausführungsform
einer Reifenfülleinrichtung
in geschnittener, schematisierter Darstellung,
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6 eine weitere Ausführungsform
einer Reifenfülleinrichtung
in schematisierter, teilweise geschnittener Darstellung,
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7 eine Reifenfülleinrichtung
mit separatem Klebstoffbehälter
in schematisierter, teilweise geschnittener Darstellung und
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8 eine abgewandelte Ausführungsform einer
Reifenfülleinrichtung
in längs
geschnittener Darstellung.
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In 1 ist ein Pannenset 1 veranschaulicht, das
zur wenigstens behelfsweisen Reparatur von Kraftfahrzeugreifen,
insbesondere von Reifen von Personenkraftwagen, dient. Zu dem Pannenset 1 gehören ein
Behälter 2,
der ein Reparaturfluid, beispielsweise in Form eines Reifenklebstoffs
enthält. An
einem Ende des Behälters 2 ist
ein Füllstutzen 3 angeordnet,
der beispielsweise aus Kunststoff ausgebildet ist und ein abschneidbares,
geschlossenes Ende 4 aufweist. Bei Bedarf wird das Ende 4 abgeschnitten
und das Reparaturfluid durch die Reifenfüllöffnung in den Reifen gefüllt.
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Zu
dem Pannenset 1 gehört
außerdem
eine Reifenfülleinrichtung 5,
die zum Aufpumpen des Reifens dient. Die Reifenfülleinrichtung 5 weist
einen als Druckgefäß ausgebildeten
zylindrischen Behälter 6 auf,
an dessen einer Stirnseite eine Ventileinrichtung 7 angeordnet
ist. Von dieser erstreckt sich eine Reifenfüllleitung 8 zu einem
Anschlussstück 9,
das zur Verbindung mit einem Reifenfüllventil eingerichtet ist. Die
Ventileinrichtung 7 wird über eine Handhabe, wie beispielsweise
einen Knebel 11 betätigt,
der direkt mit einer zu der Ventileinrichtung 7 gehörigen Ventilspindel 12 verbunden
ist.
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Der
nähere
Aufbau der Reifenfülleinrichtung 5 ergibt
sich aus 2. Der Behälter 6 wird
durch einen Rohrabschnitt 14 gebildet, das einem Ende durch
einen scheibenförmigen
Boden 15 geschlossen ist. Dieser Boden ist über eine
Laserschweißnaht 16 oder
anderweitig mit dem Rohrabschnitt 14 verbunden. Der Boden 15 weist
eine Füllöffnung 17 auf, über die
Füllgas
in einen von dem Behälter 6 umschlossenen
Innenraum 18 einzufüllen
ist. Nach Füllen
des Innenraums 18 wird die Füllöffnung 17 herme tisch
verschlossen und versiegelt, beispielsweise durch Laserschweißen.
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An
seinem gegenüber
liegenden Ende ist der Rohrabschnitt 14 mit einem druckfesten
Deckel 19 versehen, der scheibenförmig ausgebildet ist und dessen
zylindrischer Rand die Innenwandung des Rohrabschnitts 14 berührt. Zur
Verbindung und hermetischen Abdichtung dient wiederum eine Laserschweißnaht 21 oder
eine anderweitige geeignete Verbindung.
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Der
Deckel 19 weist vorzugsweise mittig bedarfsweise jedoch
auch außermittig
eine Öffnung 22 auf,
in die ein Kopfstück 23 eingesetzt
ist, das die Ventileinrichtung 7 mit einem Drosselventil 24 enthält. Das
Drosselventil 24 dient als Stellventil. Zu der Ventileinrichtung 7 gehören die
Ventilspindel 12 und ein Ventilsitz 25, die das
Drosselventil 24 bilden, eine Berstmembran 26 sowie
ein Membranträgerstück 27. Das
Membranträgerstück 27 weist
einen hohlzylindrischen, mit Außengewinde
versehenen Fortsatz auf, der in eine Gewindebohrung des Kopfstücks 23 eingeschraubt
ist. Von dem sich von dem Kopfstück
weg in den Innenraum 18 hinein erstreckenden Ende geht ein
hohlzylindrischer Abschnitt 28 aus, der an seinem stirnseitigen
Ende eine Ringfläche 29 aufweist.
An dieser ist eine Membrananordnung 31 befestigt, zu der
die Berstmembran 26 und eine Drossel 32 in Form
einer Lochscheibe 33 gehören. Die Lochscheibe ist mit
einer zu der Gewindespindel 12 vorzugsweise koaxialen Drosselöffnung 34 versehen,
deren Durchmesser vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 0,5 mm liegt.
Die Lochscheibe 33 ist vorzugsweise aus Stahl ausgebildet
und weist eine Dicke von beispielsweise ebenfalls 0,3 bis 0,5 mm
auf. An ihrem Rand ist sie mit der Berstmembran 26 und
dem Membranträgerstück 27 vorzugsweise über eine
Laserschweißnaht 35 hermetisch
dicht verschweißt.
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An
der von der Membrananordnung 31 abliegenden Seite stützt sich
an dem Membranträgerstück 27 ein
ringförmiges
Kunststoffelement ab, das den Ventilsitz 25 bildet. Dem
Ventilsitz 25 ist ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 36 zugeordnet,
der das Ventilverschlussglied des Ventilsitzes 25 bildet.
von diesem erstreckt sich ein zylindrischer oder kegelförmiger Abschnitt
in Richtung der Berstmembran 26, der hier in einer Kegelspitze 37 endet.
Diese ist so angeordnet, dass sie die Berstmembran 26 sicher durchstochen
hat, wenn der Abschnitt 36 fest auf dem Ventilsitz 25 sitzt.
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Das
Kopfstück 23 weist
im Anschluss an den Ventilsitz 25 einen Durchgangskanal 38 auf,
der an seinem Ende mit Innengewinde 39 versehen ist. Durch
den Durchgangskanal 38 erstreckt sich die Ventilspindel,
deren Durchmesser an ihrem außen liegenden
Ende abgestuft zunimmt und die mit Außengewinde 41 versehen
ist. Dieses passt in das Innengewinde 39. Zwischen dem
mit Innengewinde 39 versehenen Abschnitt des Durchgangskanals 38 und einer
seitlich von diesem abzweigenden Bohrung, die einen Auslasskanal 42 bildet,
ist ein Dichtungselement 43, beispielsweise in Form eines
O-Rings oder einer anderen geeigneten Dichtung, angeordnet. Der Durchgangskanal 38 weist
im Übrigen
einen etwas größeren Durchmesser
auf als die Ventilspindel 12, so dass ein ringspaltförmiger Kanal
gebildet ist, der von dem Ventilsitz 25 zu dem Auslasskanal 42 führt. Dieser
endet in einem seitlich von einem zentralen Mittelstück 44 des
Kopfstücks 23 weg
ragenden Stutzen, an dem die Reifenfüllleitung 8 ansetzt
und befestigt ist. Diese liegt aufgewickelt in einem ringförmigen Aufnahmeraum 45,
der um das Mittelstück 44 herum
in dem Kopfstück 23 ausgebildet
ist.
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Die
insoweit beschriebene Reifenfülleinrichtung 5 arbeitet
wie folgt:
Im Auslieferungszustand ist der Innenraum 18 mit
einem Füllgas
unter hohem Druck gefüllt.
Beispielsweise enthält
der Behälter 6 Stickstoff
unter einem Druck von 420 bar. Der Behälter 6 ist allseits
geschlossen, so dass der Druck auch nach langer Lagerzeit von beispielsweise
zehn oder fünfzehn
Jahren nicht nennenswert abnimmt. Der Druck lastet durch die Drosselöffnung 34 hindurch
auf der Berstmembran 26, die dadurch, wie veranschaulicht,
etwas in Richtung auf die Kegelspitze 37 zu gewölbt ist.
Die Ventilspindel 12 befindet sich in einer Position in
der der Abschnitt 36 den Ventilsitz 25 noch nicht
berührt.
Der Abstand zwischen dem Abschnitt 36 und dem Ventilsitz 25 ist dabei
größer als
der Abstand der Spitze 37 von der Membran 26.
Alternativ kann der Abstand zwischen dem Abschnitt 36 und
dem Ventilsitz 25 auch etwas geringer sein als der Abstand
zwischen der Spitze 37 und der Berstmembran 26,
wenn der dem Ventilsitz 25 bildende Kunststoffring ausreichend
flexibel ist, um um das fehlende Wegstück zusammengedrückt werden
zu können.
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Wird
die Reifenfülleinrichtung
nun zum Füllen
eines Reifens benötigt,
wird das Anschlussstück 9 an
das Radventil des betreffenden Rads angesetzt und mit diesem verbunden.
Sodann wird die Ventilspindel 12 in das Kopfstück 23 eingeschraubt,
indem sie mit dem Knebel 11 ent sprechend gedreht wird. Dabei
durchbricht die Kegelspitze 37 die Berstmembran 26 die
unter dem hohen Innendruck aufplatzt. Das Füllen des Reifens kann nun durch
entsprechendes Verstellen der Ventilspindel 12 reguliert
werden. Der Abschnitt 36 der Ventilspindel 12 bildet
mit dem Ventilsitz 25 das einstellbare Drosselventil 24,
wobei die Lochscheibe 33 die maximale Ausströmgeschwindigkeit
des Gases aus dem Behälter 6 heraus begrenzt.
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Ist
der Reifen auf das gewünschte
Maß gefüllt, wird
das Drosselventil geschlossen, indem die Ventilspindel 12 in
Schließrichtung
gedreht wird, bis der Abschnitt 36 auf dem Ventilsitz 25 dichtend
aufsitzt. In diesem Zustand berührt
die Kegelspitze 37 die Drosselöffnung 34 nicht.
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Die
Füllung
des Behälters 6 ist
so bemessen, dass mehr als die für
die einmalige Füllung
eines Reifens erforderliche Füllgasmenge
vorhanden ist. Nach dem Füllen
des Reifens befindet sich deshalb in dem Innenraum 18 noch
ein nennenswerter Rest Füllgas, das
bei geschlossenem Drosselventil 24 zum Nachfüllen des
Reifens bereit gehalten werden kann. Wird beispielsweise nach mehreren
Minuten Abwartens, bzw. vorsichtiger Weiterfahrt, noch ein gewisser Druckverlust
an dem Reifen festgestellt, kann dieser nachgefüllt werden.
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Die
Füllung
des Reifens kann mit einem Manometer von Hand überprüft werden. Bei einer, aus 3 ersichtlichen, komfortableren
Ausführungsform
der Erfindung ist an der Reifenfülleinrichtung 5 eine
Druckanzeige in Form eines Reifendruckmanometers 46 vorgesehen.
Dieses ist in der Reifenfüllleitung 8 angeordnet.
Es ist jedoch auch möglich,
ein solches Reifendruckmanometer 46 in das Kopf stück 23 zu
integrieren. Dazu zweigt von dem Durchgangskanal 38 eine
Bohrung 47 ab, in der ein Kolben 48 gegen die
Kraft einer Druckfeder 49 verschiebbar gelagert ist. Der
Kolben 48 ist mit einem Skalenstab 51 verbunden,
der sich durch einen Abschlussring 52 hindurch erstreckt,
der die Bohrung 47 nach außen abschließt und als
Widerlager für
die Druckfeder 49 dient. Skalenstriche auf dem Skalenstab 51 zeigen an,
wie weit der Kolben 48 durch den in den Durchgangskanal 38 herrschenden
Druck gegen die Kraft der Druckfeder 49 verschoben wird.
Der Reifeninnendruck lässt
sich somit, zumindest wenn die Ventileinrichtung 7 geschlossen
ist, direkt ablesen.
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In 5 ist eine abgewandelte
Ausführungsform
der Reifenfülleinrichtung 5 veranschaulicht.
Der unter Druck stehende Behälter 2 ist
von einem äußeren Behälter 52 umgeben,
der als Klebstoffbehälter dient.
Die Ventileinrichtung 7 stimmt im Wesentlichen mit der
vorstehend beschriebenen Ventileinrichtung 7 überein.
Auf deren Beschreibung wird verwiesen. Auch im Übrigen wird unter Zugrundelegung
gleicher Bezugszeichen auf die vorige Beschreibung verwiesen. Aus
der Ventileinrichtung 7 führen wenigstens eine, vorzugsweise
mehrere Übertrittsöffnungen 53 in
den Innenraum des Behälters 52,
der den Behälter 2 wie
ein Mantel umgibt und wenigstens teilweise mit Klebstoff 54 gefüllt ist.
An dem Boden des Behälters 52 ist
ein Stutzen mit dem Auslasskanal 42 angeordnet. An diesen
ist die Reifenfüllleitung 8 angeschlossen.
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Bei
dieser Reifenfülleinrichtung 5 ist
der Behälter 52 fluidtechnisch
zwischen die Reifenfüllleitung 8 und
die Ventileinrichtung 7 geschaltet. Der Druckbehälter, die
Ventileinrichtung und der Klebstoffbehälter sind so mit in Reihe angeordnet.
Dies führt
dazu, dass der nach dem Öffnen
der Berstmembran 26 austretende Druck zunächst auf
der Klebstoffoberfläche
lastet und diesen in den Reifen drückt bevor mit Luft nachgedrückt wird.
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6 veranschaulicht schematisch
eine weitere abgewandelte Ausführungsform.
Soweit nicht ausdrücklich
anders beschrieben, gelten unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen
die vorigen Beschreibungen.
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Die
Ventileinrichtung 7 führt
hier zu einer Luft-Klebstoff-Mischeinrichtung 55,
deren zentrales Element eine Venturidüse 56 ist. Ein von
der Ventileinrichtung 7 herkommender Kanal führt zu dem
Eingang der Venturidüse
sowie, zumindest optional, in den Behälter 52, der mit Klebstoff 54 gefüllt ist.
Die Venturidüse 56 bildet
eine Strahlpumpe, deren an der Engstelle abzweigender Saugkanal 58 ebenfalls
zu dem Klebstoffbehälter 52 führt. An
den Ausgang der Venturidüse 56 ist
die Reifenfüllleitung 8 angeschlossen.
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Wird
bei dieser Reifenfülleinrichtung 5 die Ventileinrichtung 7 geöffnet, gelangt
der austretende Druck zunächst
in den Klebstoffbehälter 54 und
lastet dort statisch auf dem Klebstoff. Über den Saugkanal 58 saugt
die in die Reifenfüllleitung 8 strömende Luft dann
Klebstoff aus dem Behälter 52 ab
sobald sie mit nennenswerter Geschwindigkeit durch die Venturidüse 56 strömt. Es wird
dadurch eine innige Mischung zwischen Luft und Klebstoff oder einem
sonstigen Reparaturfluid erreicht. Dieser wird je nach Beschaffenheit
in größere oder
kleinere Tröpfchen
zerlegt, aufgeschäumt
oder anderweitig verteilt. Mit die ser Maßnahme kann erreicht werden,
dass sich das Reparaturfluid besonders gut in dem Reifen verteilt.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Reifenfülleinrichtung 5 ist
in 7 veranschaulicht.
Soweit im Folgenden nicht ausdrücklich
anders oder ergänzend beschrieben
gilt die vorstehende Beschreibung.
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Bei
der Reifenfülleinrichtung 5 nach 7 ist der Druckbehälter 2 fest
mit der Ventileinrichtung 7 verbunden. Ein Behälter 52 für Klebstoff
kann bedarfsweise angekuppelt werden. Der Behälter 52 ist dazu mit
einem Hals 61 versehen, der an seiner zylindrischen Außenumfangsfläche Nocken 62, 63 aufweist.
Der Hals 61 bildet mit den Nocken 62, 63 eine Hälfte eines
Bajonettverschlusses 64, mit dem der Behälter 52 an
die Ventileinrichtung 7 ankoppelbar ist. Der Bajonettverschluss
ist mit einer nicht weiter veranschaulichten Rasteinrichtung versehen,
die zwar ein Ankoppeln des Behälters 52 an
die Ventileinrichtung 7 gestattet, ein Trennen jedoch wirksam verhindert.
Beispielsweise kann in der Bewegungsbahn der Nocken 62, 63 eine
Rastnase vorgesehen sein, nach deren Passieren ein Zurückbewegen
unmöglich
ist.
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Zur
Aufnahme des Halses 61 weist die Ventileinrichtung 7 eine
Einstecköffnung 65 auf,
in deren Wandung Nuten 66, 67 für die Nocken 62, 63 vorgesehen
sind. Die Nuten 66, 67 verlaufen zunächst axial
zu der Einstecköffnung 65 und
gehen dann in Umfangsrichtung über.
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Am
Grund der Einstecköffnung 65 ist
eine Sperreinrichtung 68 angeordnet, die dazu dient, eine Bewegung
der Ventilspindel 12 zu verhindern, so lange der Klebstoff behälter 52 noch
nicht ordnungsgemäß an die
Ventileinrichtung 7 angekuppelt ist. Die Sperreinrichtung 68 kann
beispielsweise durch eine drehbar gelagerte Scheibe 69 gebildet
sein, die mit ein oder mehreren Vorsprüngen 71, 72 in
Ausnehmungen der Ventilspindel 12 greift. Im Übrigen ist
sie um eine quer zu der Ventilspindel 12 ausgerichtete Achse
drehbar gelagert. An ihrer Oberseite ist sie mit Vorsprüngen 73, 74 versehen,
die in die Umfangsabschnitte der Nuten 66, 67 ragen.
Wird der Hals 61 in der Öffnung 65 gedreht,
schieben die Nocken 62, 63 die Vorsprünge 73, 74 vor
sich her, wodurch die Scheibe 69 gedreht wird bis die Ventilspindel 12 freigegeben
ist.
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Der
Hals des Behälters 52 ist
vorzugsweise durch eine Membran 75 verschlossen, die beim
Anschließen
des Behälters 52 durchstochen
wird. Dazu kann die Scheibe 69 mit einem in der Einstecköffnung 65 axial
angeordneten Dorn 76 versehen sein. Dieser kann beispielsweise
hohl ausgebildet sein, um ein Ausfließen des Klebstoffs zu erleichtern.
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Die
Axialbewegungen der Ventilspindel 12 kann durch eine Betätigungseinrichtung
bewirkt werden, die beispielsweise von einem Handhebel 77 zu betätigen ist.
Dieser kann mit einer Welle 78 verbunden sein, die eine
schräge
Stirnfläche
aufweist. Die schräge
Stirnfläche
kann mit einer ebenfalls schrägen
Stirnfläche
der Ventilspindel 12 in Berührung stehen. Bei Drehung der
Welle 78 ergibt sich eine Axialverschiebung der Ventilspindel 12.
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Die
Reifenfüllleitung 8 ist über den
Auslasskanal 42 mit dem Innenraum der Ventileinrichtung 7 verbunden,
in den der Druckbehälter 2 und
der Klebstoffbehälter 52 münden.
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Eine
Bewegung der Ventilspindel 12 ist so lange unmöglich, wie
die Vorsprünge 71, 72 in
die Ausnehmungen der Ventilspindel 12 greifen. Erst wenn
der Klebstoffbehälter 52 ordnungsgemäß angeschlossen
ist, indem sein Hals 61 in die Einstecköffnung 65 vollständig eingeschoben
und um wenigstens 90° gedreht
worden ist, ist die Ventilspindel 12 freigegeben. Beim
Drehen des Klebstoffbehälters 52 nehmen
die Nocken 62, 63 die Vorsprünge 73, 74 mit,
so dass die Scheibe 69 in Freigabeposition gedreht wird.
Nunmehr kann der Handhebel 77 geschwenkt werden, um mit
der Ventilspindel 12 die Berstmembran 26 zu durchstechen
und um mit der Spitze der Ventilspindel 12 an der hinter
der Berstmembran 26 liegenden Lochscheibe 33 den
Gasstrom zu regulieren. Die Kammer, in der die ventilspindel 12 angeordnet
ist, bildet eine Mischkammer, in der sich Druckluft und Klebstoff
oder sonstiges Reifenreparaturfluid mischen, um als Gemisch über die Reifenfüllleitung 8 an
den Reifen ausgegeben zu werden.
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Eine
weitere Ausführungsform
einer Reifenfülleinrichtung 5 ist
in 8 veranschaulicht.
Soweit Übereinstimmung
mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen besteht, wird
unter Zugrundelegung gleicher Bezugszeichen auf die vorstehende Beschreibung
verwiesen.
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Der
Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen besteht in der
Ventileinrichtung 7. Deren Ventilspindel 12 weist
nicht etwa eine Spitze zum Zerstören
der Berstmembran 26 sondern einen hier scheibenförmigen Stützkörper 81 auf,
der die Berstmembran 26 ab stützt, um deren Bersten zu verhindern.
Die Berstmembran 26 ist dabei so dimensioniert, dass sie
von sich aus dem in dem Behälter 6 herrschenden
Druck nicht Stand hält. Die
Lochscheibe 33 kann als Drosselelement vorgesehen sein.
Sie kann bedarfsweise aber auch entfallen.
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Die
Ventilspindel 12 weist eine konische Schulter 82 auf,
der ein ringförmiger
Ventilsitz 83 zugeordnet ist. Verjüngt erstreckt sich die Ventilspindel 12 von
der Schulter 82 weg bis zu einem Betätigungsknopf 84. Sie
ist dabei durch eine Dichtung 85 hindurch geführt. Jenseits
derselben ist die Ventilspindel 12 mit einer Scheibe 86,
einer Nut oder einer anderweitigen Einrichtung versehen, die dazu
dienen kann, eine Längsbewegung
der Ventilspindel 12 zu blockieren. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach 8 erstreckt sich
eine Sicherungsgabel 87 quer durch den Ventilkörper und
ragt einen Ends aus diesem heraus. Dort ist eine Handhabe 88 vorgesehen.
Die Position der Sicherungsgabel 87, der Scheibe 86 und des
Stützkörpers 81 ist
so aufeinander abgestimmt, dass die Ventilspindel 12 in
einer Position arretiert ist, in der sie die Berstmembran 26 sicher
abstützt.
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Zwischen
dem Ventilsitz 83 und der Dichtung 85 zweigt der
Auslasskanal 42 ab, der zu einem Reifenfüllschlauch
führt.
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Auch
bei dieser Ausführungsform
können
die Klebstoffbehälter
auf die vorstehend beschriebenen verschiedensten Weisen angeschlossen
werden.
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Die
Bedienung ist wie folgt:
Zur Aktivierung wird die Sicherungsgabel 87 aus
dem Ventilkörper
herausgezogen. Damit wird die Ventilspindel 12 freigegeben
und die Stützung
der Berstmembran 26 fällt
weg. Diese platzt somit unter der Wirkung des Gasdrucks auf. Die
Ventilspindel 12 wird dadurch in 8 nach rechts getrieben, so dass das aus
der Ringschulter 82 und dem Ventilsitz 83 gebildete
Ventil schließt.
Der Knopf 84 springt somit etwas heraus. Das Füllen des
Reifens kann nun bewirkt werden, indem das Ventil durch Druck auf
den Knopf 84 mehr oder weniger geöffnet wird.
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Eine
Reifenfülleinrichtung 5,
die einfach und zuverlässig
aufgebaut ist, weist einen Druckbehälter 6 auf, an dem
eine von Hand betätigbare
Ventileinrichtung 7 angeordnet ist. Zu der Ventileinrichtung 7 gehört außerdem eine
Berstmembran 26, die von der Ventilspindel 12 der
ventileinrichtung 7 bei Erstbetätigung der Ventileinrichtung
durchstochen wird. Die während
der Lagerung und Bereithaltung der Reifenfülleinrichtung 5 unversehrte
Berstmembran 26 sichert die Druckhaltung des Behälters 6 über äußerst lange
Lagerzeiträume.
Der Aufbau der Reifenfülleinrichtung 5 ist
einfach und zuverlässig.