DE19526104C2 - Vorrichtung zum Aufpumpen eines schlauchlosen Reifens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufpumpen eines schlauchlosen Reifens mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus der US 29 00 015. Die bekannte Vorrichtung weist einen Hubtisch auf, auf dem ein Fahrzeugrad, also eine Felge mit montiertem, jedoch nicht mit Luft befülltem Reifen, zentriert aufliegt. Oberhalb des Hubtisches befindet sich ein Hohlzylinder, dessen Durchmesser in etwa einem mittleren Durchmesser einer Reifenseitenwand entspricht. Das Gewicht des Hohlzylinders wird von einer Schraubendruckfeder getragen. Im Hohlzylinder befindet sich eine kreisscheibenförmige Felgenabdichtung mit einer ringförmigen Dichtung am Rand ihrer Unterseite, deren Durchmesser einem Felgenhorndurchmesser entspricht. Das Innere des Hohlzylinders ist mit Druckluft beaufschlagbar, die durch einen Ringspalt zwischen Felgenabdichtung und Hohlzylinder entweichen kann.

Zum Befüllen des Reifens mit Luft wird das Rad mit dem Hubtisch angehoben, bis die Reifenseitenwand dichtend an einem unteren Rand des Hohlzylinders und das Felgenhorn ebenfalls abdichtend an der Dichtung der Felgenabdichtung anliegt. Anschließend wird das Innere des Hohlzylinders mit Druckluft beaufschlagt, die durch den Ringspalt zwischen Hohlzylinder und Felgenabdichtung aus- und zwischen Reifenseitenwand und Felgenhorn ins Reifeninnere einströmt. Ein Reifenwulst am Innenrand der Reifenseitenwand ist dabei axial nach innen vom Felgenhorn abgehoben, er befindet sich im Bereich eines Felgenbettes axial innerhalb des sog. Felgenhumps.

Im Anschluß wird die Druckluft aus dem Innern des Hohlzylinders abgelassen, woraufhin der Reifeninnendruck die Reifenseitenwand axial nach außen drückt, so daß die Reifenseitenwand über den Felgenhump an die Innenseite des Felgenhorns springt. Dies hat den Nachteil, daß der Reifenwulst nicht über den gesamten Umfang in die vorgesehene Konstruktionslage kommt, sondern daß er stellenweise verkantet und Luft zwischen sich, dem Felgenhorn und einer Felgenschulter einschließt. Der schlechte Sitz des Reifens auf der Felge macht sich durch schlechte RKS-Werte (RKS = Radialkraftschwankung), durch Höhenschlag und durch ein unruhiges Fahrverhalten bemerkbar.

Zur Verbesserung des Sitzes eines montierten und mit Luft befüllten Reifens auf der Felge ist aus der DE 34 42 561 C2 eine Vorrichtung bekannt, die die Reifenseitenwände mit zwei einander gegenüberliegenden Druckelementen axial nach innen drückt, so daß sich die Reifenseitenwände konkav wölben. Dabei verbleibt der Reifenwulst auf der Felgenschulter zwischen Reifenhump und Felgenhorn, wird jedoch vom Felgenhorn axial nach innen abgedrückt und legt sich beim Lösen der Druckelemente wieder an das Felgenhorn an. Diese Vorrichtung hat zunächst den Nachteil, daß sie zusätzlich zur Befüllvorrichtung notwendig ist. Weiterer Nachteil ist, daß das Rad mit montiertem und befülltem Reifen in die Vorrichtung verbracht werden muß, d. h. es ist ein weiterer Arbeitsgang notwendig. Hinzu kommt der Nachteil, daß der Reifenwulst auf der Felgenschulter verbleibt, so daß eine Verbesserung des Reifensitzes auf der Felge nicht in jedem Fall gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Aufpumpen eines auf einer Felge montierten, schlauchlosen Reifens so auszubilden, daß ein Sitz des Reifens in seiner vorgesehenen Konstruktionslage auf der Felge nach dem Befüllen des Reifens mit Luft sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Hohlzylinder der erfindungsgemäßen Vorrichtung sitzt in einem mittleren Bereich zwischen einem Innenrand und einem Außenumfang der Reifenseitenwand auf. Der Hohlzylinder drückt die Reifenseitenwand in deren mittlerem Bereich in axialer Richtung ein Stück über das Felgenhorn nach innen. Durch Beaufschlagung des Innenraums des Hohlzylinders mit Druckluft wird der Reifen mit Luft befüllt. Nach dem Ablassen der Druckluft aus dem Inneren des Hohlzylinders drückt der Reifeninnendruck die Reifenseitenwand radial innerhalb des auf ihr aufsitzenden Hohlzylinders axial nach außen, so daß der Reifenwulst den Felgenhump überwindet. Dabei wird die Reifenseitenwand in ihrem mittleren Bereich weiterhin vom Hohlzylinder axial nach innen gedrückt, d. h. sie ist auf ihrem gesamten Umfang konkav gewölbt. Dies bewirkt, daß der Innenrand der Reifenseitenwand zuerst am Felgenhorn zur Anlage kommt. Es wird sichergestellt, daß der Reifenwulst wie vorgesehen auf der Felgenschulter aufliegt. Anschließend wird der Hohlzylinder in axialer Richtung von der Seitenwand abgehoben. Dabei legt sich die Reifenseitenwand im Bereich ihres Innenrandes fortlaufend vom Felgenbett radial nach außen an das Felgenhorn an. Dadurch wird Luft aus dem Zwischenraum zwischen Felgenhorn und Reifenseitenwand vollständig verdrängt, Lufteinschlüsse zwischen Felgenhorn, Felgenschulter und Reifenseitenwand werden vermieden. Der Sitz des Reifens auf der Felge in der vorgesehenen Konstruktionslage ist sichergestellt.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen teilweise schematisiert und in verschiedenem Maßstab:

Fig. 1 eine Felge mit montiertem Reifen auf einer Auflage;

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Achsschnitt;

Fig. 3 eine Detaildarstellung zur Erläuterung der Erfindung;

Fig. 4 eine Einzelheitdarstellung gemäß dem Stand der Technik; und

Fig. 5 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung als Werkstatt­ gerät im Achsschnitt.

Das Rad, also der auf der Felge 10 montierte Reifen 12, liegt in der Vorrichtung so, daß eine Felgenaußenseite nach oben zeigt. Nach dem Einrollieren des noch drucklosen Reifens 12 wird das Rad in der Vorrichtung automatisch abgelegt. Das Rad wird mit vier nach außen fahrenden, nicht dargestellten Spannrollen in an sich bekannter Weise an einer Felgenschulter gespannt. Dabei liegt das Rad mit der Felge 10 auf einer erhöhten Auflage 14 auf, so daß der Reifen 12 während des Aufpumpvorgangs nicht aufliegt, sondern von der Felge 10 getragen wird (Fig. 1).

Nach dem Spannen bzw. Zentrieren des Rades fährt eine darüberliegende, in Fig. 2 dargestellte Pumpglocke 16 soweit ab, bis eine Felgenabdichtung 18 auf einem Felgenhorn 20 der in Fig. 2 nur andeutungsweise dargestellten Felge 10 mit einem definierten Druck aufliegt. Die Pumpglocke 16 bewegt sich also axial in bezug auf das Rad. Ein Hohlzylinder 22 der Pumpglocke 16 fährt weiter bis zur Anlage auf einer Seitenwand des Reifens 12. Der Durchmesser des Hohlzylinders 22 ist so gewählt, daß er in radialer Richtung gesehen in einem mittleren Bereich der Reifenseitenwand zwischen deren Innenrand und ihrem Außenumfang, also im Bereich der sog. Reifenkennlinie aufliegt. Dies wird bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung dadurch erreicht, daß am unteren Stirnrand des Hohlzylinders 22 einer herkömmlichen Pumpglocke 16 ein Außenring 24 größeren Durchmessers luft- und druckdicht angebracht ist. Der Hohlzylinder 22 mit dem Außenring 24 sitzt also radial gesehen weiter außen auf der Reifenseitenwand auf als der herkömmliche Hohlzylinder 22 ohne den Außenring 24.

Weiterer Unterschied ist, daß der Außenring 24 den Hohlzylinder 22 verlängert, er steht 30 mm in axialer Richtung über die Felgenabdichtung 18 vor. Bei der bekannten Pumpglocke 16 schließt der Hohlzylinder 22 in einer Ebene mit der Felgenabdichtung 18 ab.

Im Außenring 24 ist ein Sprühring 26 zum Auftragen eines Gleitmittels auf Reifenseitenwand und Felgenhorn oder sind nicht dargestellte Sprühdüsen montiert, die nach dem Abfahren der Pumpglocke 16 betätigt werden. Ein Sprühring 28 ist auch in der unteren Auflage unterhalb des Reifens 12 integriert (Fig. 1), der zum gleichen Zeitpunkt wie der obere Sprühring 26 betätigt wird. Die untere Reifenseitenwand muß etwas angehoben werden, so daß Felgenschulter und Felgenhump optimal benetzt werden. Die obere Reifenseitenwand wird vom Außenring 24 frei gedrückt. Es ist notwendig, die Sprührichtung der Sprühringe 26, 28 auf den Bereich des Reifenwulstes und des Felgenhorns einzustellen.

Reifen 12 und Felge 10 sind jetzt optimal befeuchtet und der Pumpvorgang kann beginnen. Das Innere des Hohlzylinders 22 wird mit Druckluft beaufschlagt, die durch einen Ringspalt 30 zwischen der Felgenabdichtung 18 und dem Hohlzylinder 22 aus der Pumpglocke 16 ausströmt und zwischen dem Felgenhorn und der Reifenseitenwand in das Reifeninnere einströmt. Der Reifen wird mit Luft befüllt, bis ein eingestellter Druck erreicht ist. Anschließen wird die Druckluftzufuhr in den Hohlzylinder 22 unterbrochen und die Pumpglocke 16 fährt langsam hoch. Etwas zeitverzögert, jedoch gleich nach Beginn des Hochfahrens wird ein nicht dargestelltes Entlüftungsventil geöffnet, so daß der Hohlzylinder 22 der Pumpglocke 16 drucklos wird. Heftige Schlaggeräusche werden dadurch vermieden.

Der Reifeninnendruck drückt die obere Reifenseitenwand in axialer Richtung des Rades nach außen, wogegen der Außenring 24 die Reifenseitenwand in deren mittlerem Bereich zwischen Innenrand und Außenumfang auf dem gesamten Umfang in axialer Richtung nach innen drückt. Dadurch wird die Reifenseitenwand nach innen gewölbt, der Reifenwulst eilt voraus (Fig. 3). Die Reifenseitenwand wird also zu einer Art sich über den Umfang erstreckender Ringwelle mit dem Außenring 24 im Wellental verformt. Der Reifenwulst erreicht das Felgenhorn 20 nach Überspringen des Felgenhumps 34 zuerst im Bereich der Felgenschulter 36. Während des langsamen Hochfahrens der Pumpglocke 16 mit dem Außenring 24 legt sich die Reifenseitenwand von der Felgenschulter 36 beginnend kontinuierlich radial nach außen an das Felgenhorn 20 an. Dabei wird Luft aus dem Zwischenraum zwischen Felgenhorn 20 und Reifenseitenwand vollständig verdrängt und die vorgesehene Konstruktionslage des Reifens 12 auf der Felge 10 wird sichergestellt. Ein Lufteinschluß zwischen Felgenhorn 20, Felgenbett 36 und Reifenseitenwand im Bereich des Reifenwulstes an separaten Stellen des Umfangs wird ebenso vermieden wie ein von der vorgesehenen Konstruktionslage abweichender Sitz des Reifens 12 auf der Felge 10. Ein derartiger, schlechter Sitz des Reifens 12 auf der Felge 10 mit einem Lufteinschluß zwischen Felgenhorn und Reifenseitenwand, wie er bei herkömmlicher Reifenbefüllung auftreten kann und in schätzungsweise 60 bis 70% aller Fälle auch auftritt, ist in Fig. 4 schematisiert dargestellt.

Das Rad ist fertig, d. h. der Reifen 12 ist auf der Felge 10 montiert und befüllt, das Rad braucht nur noch gewuchtet werden. Durch den exakten Sitz des Reifens auf der Felge verändert sich das Rad nicht mehr, auch heim Fahrbetrieb am Auto nicht, häufiges Nachwuchten und elektronisches Wuchten des Rades am Fahrzeug kann entfallen.

Fig. 5 zeigt eine als Werkstattgerät vorgesehene erfindungsgemäße Vorrichtung. Sie ist übereinstimmend mit der anhand Fig. 1 bis 3 beschriebenen Vorrichtung aufgebaut und funktioniert in gleicher Weise. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen. Für gleiche Bauteile werden gleiche Bezugszahlen verwendet. Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung weist eine feststehende Felgenauflage 14 auf, auf der die Felge 10 mit dem montierten Reifen 12 zentriert aufliegt und festspannbar ist. Ein mit Pneumatikzylindern 38 anhebbarer Hubtisch 40 ermöglicht es, das Rad von der Auflage 14 anzuheben. Oberhalb der Auflage 14 ist die Pumpglocke 16 angeordnet, die mittels eines Zylinders 42 absenk- und anhebbar ist. Die Pumpglocke 16 weist den Hohlzylinder 22 mit dem im Durchmesser vergrößerten Außenring 24 auf. Der Hohlzylinder ist durch Pumpluftzuführungen 44 mit Druckluft beaufschlagbar. Innerhalb des Hohlzylinders 22, 30 mm oberhalb des unteren Randes des Außenrings 24 ist die in diesem Fall kreisscheibenförmige Felgenabdichtung 18 federbelastet angeordnet. Da im Werkstattbereich feste, mit einem Pinsel aufzutragende Gleitmittel verwendet werden, ist ein Sprühring bei der in Fig. 5 dargestellten Vorrichtung nicht nötig.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Aufpumpen eines schlauchlosen Reifens (12) mit einem Hohlzylinder (22) zum dichtenden Aufsetzen auf eine Reifenseitenwand, dessen Durchmesser so groß ist, daß der Hohlzylinder (22) in einem mittleren Bereich zwischen einem Innenrand und einem Außenumfang der Reifenseitenwand aufsitzt, wobei ein Innenraum des Hohlzylinders (22) mit Druckluft beaufschlagbar ist, und mit einer Felgenabdichtung (18), die im Innern des Hohlzylinders (22) aufgenommen ist und dichtend von einer Seite auf eine Felge (10) aufsetzbar ist, auf der der Reifen (12) montiert ist, wobei ein Durchlaß (30) zwischen Felgenabdichtung (18) und Hohlzylinder (22) besteht, durch den die Druckluft zwischen Reifenseitenwand und Felge (10) hindurch in den Reifeninnenraum einströmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (22) in axialer Richtung so weit über die Felge (10) drückbar ist, daß die Reifenseitenwand in dem mittleren Bereich entlang ihres gesamten Umfangs in radialer Richtung nach innen gewölbt ist und mit zunehmendem radialem Abstand von ihrem Innenrand weiter von dem zugehörigen Felgenhorn (20) abgehoben ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Hohlzylinders (22) über den Umfang verteilt Sprühöffnungen für ein Gleitmittel angeordnet sind, die in Richtung auf den Innenrand der Reifenseitenwand und die Innenseite des Felgenhorns (20) und des zugehörigen Felgenhumps (34) ausgerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Felgenauflage (14) mit einer Felgenzentrierung aufweist, auf der die Felge (10) beim Aufpumpen des Reifens (12) aufliegt.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang der Felgenauflage verteilt angeordnete Sprühöffnungen (28) für ein Gleitmittel vorgesehen sind, die in Richtung des Innenrandes der dem Hohlzylinder (22) abgewandten Reifenseitenwand und der dortigen Innenseite des zugehörigen Felgenhorns und Felgenhumps ausgerichtet sind.