DE202005011627U1

DE202005011627U1 - Reifenheizung und Reifenschadenerkennungseinrichtung

Info

Publication number: DE202005011627U1
Application number: DE200520011627
Authority: DE
Original assignee: OCTAGON CEBULLA KG
Current assignee: OCTAGON CEBULLA KG
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2005-10-13
Anticipated expiration: 2015-07-21

Abstract

Reifenheizung für eine Rolle bzw. ein Rad, insbesondere für Fahrzeuge wie Pkws oder Lkws, umfassend einen elastischen Reifen und eine Felge und/oder ein Lager, wobei im oder am elastischen Reifen mindestens ein piezo-elektrisches Element zur elektrischen Versorgung mindestens einer elektrischen Heizung angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reifenheizung für eine Rolle bzw. ein Rad, insbesondere für Fahrzeuge wie Pkws oder Lkws, umfassend einen elastischen Reifen und eine Felge und/oder ein Lager. Ferner betrifft die Erfindung eine Reifenschadenerkennungseinrichtung für eine Rolle bzw. ein Rad mit einer Reifenheizung.
Mit dem Begriff Rolle bzw. Rad ist im vorliegenden Fall ein Gebilde zumindest bestehend aus einem elastischen Reifen sowie einer Felge und/oder einem Lager, beispielsweise Kugel- oder Wälzlager, für jegliche Art von Fahrzeugen gemeint. Fahrzeuge sind beispielsweise Kraftfahrzeuge wie Pkws oder Lkws oder Krafträder.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Reifenheizungen bekannt, um die Reifen vor der Benutzung des Kraftfahrzeugs vorzuwärmen. Ein Vorwärmen kann beispielsweise erforderlich sein, um die Haftung bzw. den Grip auf dem Fahrbahnbelag zu verbessern. Insbesondere im Rennsport ist es üblich, unmittelbar vor einem Rennen die Reifen mit Heizdecken zu umwickeln, um dadurch die Reifen auf eine optimale Temperatur vorzuwärmen.
Das Anlegen separater Heizdecken ist relativ aufwendig und führt auch nur zu einem Vorwärmen der Reifen in dem Zeitpunkt, in welchem sich die Heizdecke um den Reifen herum befindet. Sobald die Heizdecke von dem Reifen entfernt wird, kühlt dieser wieder ab, was insbesondere bei einer Verzögerung der eigentlichen Startphase des Rennens nachteilig ist.
Ausgehend von dem zuvor beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Reifenheizung zu schaffen, die die zuvor beschriebenen Nachteile vermeidet.
Erfindungsgemäß ist die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe bei einer Reifenheizung der eingangs genannten Art zunächst dadurch gelöst, dass im oder am elastischen Reifen mindestens ein piezo-elektrisches Element zur elektrischen Versorgung mindestens einer elektrischen Heizung angeordnet ist. Ein piezoelektrisches Element wandelt mechanischen Druck in elektrische Spannung um und stellt somit eine ideale Energieerzeugungseinrichtung für einen Fahrzeugreifen dar. Mit einem solchen piezo-elektrischen Element im Innern oder außen am Reifen wird automatisch bei sachgemäßer Verwendung des Fahrzeugs durch den Druck, der auf den bzw. die Reifen wirkt, die erforderliche Energie erzeugt, um eine elektrische Heizung zu versorgen. Da die elektrische Heizung erfindungsgemäß Bestandteil des Reifens ist und somit immer mitgeführt wird, ist es nicht mehr erforderlich, separate Reifenheizungen, insbesondere Heizdecken, zum Vorwärmen anzulegen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Reifenheizung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Mehrere oder nur ein einzelnes piezo-elektrisches Element werden in den Reifen, beispielsweise einen Autoreifen, Motorradreifen, Lkw-Reifen, Rennreifen für den Motorsport oder sonstigen Reifen, implementiert. Die Anzahl der piezo-elektrischen Elemente hängt beispielsweise von der gewünschten Heizleistung und/oder der Reifengröße ab.
An dem bzw. den piezo-elektrischen Elementen werden vorzugsweise ein oder mehrere Heizelemente, insbesondere Heizdrähte oder ähnliches, angeschlossen. Vorzugsweise werden das bzw. die piezo-elektrischen Elemente an geeigneter Stelle des Reifens, beispielsweise im Kederbereich, eingebracht. Bevorzugt sind die Heizelemente in die Lauffläche des Reifens eingearbeitet und mit den piezo-elektrischen Elementen verbunden.
Durch die Walkbewegung des Reifens während der Fahrt erzeugt das piezo-elektrische Element eine elektrische Spannung, die über die elektrische Heizung in die Reifendecke geleitet wird und zu einer Erwärmung der Heizung bzw. der Heizelemente führt. Die Erwärmung der Heizung führt wiederum zu einer Erwärmung der Reifendecke, die die Haftfähigkeit des Reifens deutlich verbessert.
Es ist auch denkbar, einen Speicher, beispielsweise einen Akku oder ähnliches, vorzusehen, der die durch die Walkbewegung des Reifens erzeugte Energie zwischenspeichert, um diese im Bedarfsfall auch bei stehendem Kraftfahrzeug der Reifenheizung zur Verfügung stellen zu können. Vorzugsweise sind Bi-Metallschalter vorgesehen, die insbesondere in die Heizelemente integriert sind, die Idealerweise so eingestellt sind, dass bei Erreichen einer bestimmten Betriebstemperatur die Heizkreise unterbrochen bzw. geöffnet werden, um ein Überhitzen zu vermeiden.
Die Erfindung wird auch gelöst durch eine Reifenschadenerkennungseinrichtung der eingangs genannten Art unter Verwendung einer wie zuvor beschriebenen Reifenheizung, wobei eine Einrichtung zur Ermittlung von Schäden, insbesondere zur Ermittlung einer Durchtrennung, der Heizelemente, insbesondere Heizdrähte, vorgesehen ist. Mit der erfindungsgemäßen Reifenheizung wird also gleichzeitig eine Möglichkeit geschaffen, Reifenschäden zu erkennen. Dabei werden die Heizelemente als Sensor bzw. Sensoren eingesetzt. Demzufolge dient das bzw. die Heizelemente nicht nur zur Erwärmung der Reifendecke, insbesondere mit Abschaltautomatik, sondern auch als Sensor zur Erfassung von schadhaften Stellen in der Reifendecke. Dazu wird das bzw. werden die Heizelemente, insbesondere Heizdrähte, zumindest über die Flanken und/oder die Decke des Reifens, vorzugsweise über den gesamten Reifen, geführt. Auf diese Weise werden Beschädigungen in jedem Bereich des Reifens erfasst. Die Erkennung des Schadens erfolgt vorzugsweise durch die Unterbrechung bzw. Durchtrennung des bzw. der Heizelemente, insbesondere der Drahtschlaufe bzw. der Drahtschlaufen. Die Schadenerkennung kann selbstverständlich auch ohne Heizfunktion eingesetzt werden.
Bevorzugt erfolgt die Informationsübertragung von der Reifenheizung bzw. der Reifenschadenerkennungseinrichtung zum Fahrzeug, sofern erforderlich, durch Induktion oder andere geeignete Verfahren.

Claims

Reifenheizung für eine Rolle bzw. ein Rad, insbesondere für Fahrzeuge wie Pkws oder Lkws, umfassend einen elastischen Reifen und eine Felge und/oder ein Lager, wobei im oder am elastischen Reifen mindestens ein piezo-elektrisches Element zur elektrischen Versorgung mindestens einer elektrischen Heizung angeordnet ist.
Reifenheizung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizung im oder am elastischen Reifen, insbesondere in oder unter der Lauffläche des Reifens, angeordnet ist.
Reifenheizung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das piezo-elektrische Element gekrümmt, insbesondere kreisbogenförmig gekrümmt, ist.
Reifenheizung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei piezoelektrische Elemente vorgesehen sind, die kreisförmig um die Rollenachse angeordnet sind, oder ein piezoelektrisches Element vorgesehen ist, das ringförmig ausgebildet ist.
Reifenheizung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizung ein oder mehrere Heizelemente, insbesondere Heizdrähte, aufweist.
Reifenheizung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im oder am Reifen eine Steuerelektronik zur Ansteuerung der elektrischen Heizung vorgesehen ist.
Reifenheizung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das piezo-elektrische Element im Kederbereich des Reifens angeordnet ist.
Reifenheizung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Bi-Metallschalter vorgesehen sind, die insbesondere in das Heizelement integriert sind.
Reifenschadenerkennungseinrichtung für eine Rolle bzw. ein Rad mit einer Reifenheizung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Ermittlung von Schäden, insbesondere zur Ermittlung einer Durchtrennung, der Heizelemente, insbesondere Heizdrähte, vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Heizelemente zumindest über die Flanken und/oder die Decke des Reifens, vorzugsweise über den gesamten Reifen, geführt ist/sind.