DE2152272A1

DE2152272A1 - Elektronische Reifendruck-Warnanlage

Info

Publication number: DE2152272A1
Application number: DE19712152272
Authority: DE
Inventors: Bernard Ivenbaum
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-10-23
Filing date: 1971-10-20
Publication date: 1972-04-27
Also published as: GB1359536A; FR2111799A1; US3713092A; FR2111799B1; JPS5532565B1; CA952602A

Description

Elektronische Reifendruck-Warnanlage,

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Warnanlage für zu niedrigen Reifendruck an Fahrzeugen und eignet sich insbesondere für mit Doppelreifen versehene lastwagen, kann jedoch auch für Personenwagen, Flugzeuge etc. verwendet werden.

Bisher wurden schon verschiedene Niedrigdruck-Warnanlagen entwickelt, üine dieser Anlagen enthält einen Schalter, der bei Nachlassen des Reifendrucks oder durch Ausbeulen der Seitenwand des Reifens betätigt wird und einen elektrischen Schaltkreis zu einer Warneinrichtung im Fahrzeug schließt. Diese fest verdrahteten Schaltungen erfordern natürlich alle eine Art Schleifringverbindung zwischen dem sich drehenden Rad und dem dagegen stationären Rahmen und Fahrzeugkörper. Diese Verbindungen nutzten sich jedoch in kurzer Zeit stark ab und wurden oft durch Schmutz und Feuchtigkeit beeinflußt..

Jäin anderes Gerät verwendet einen Radiosender mit einer festen Verbindung zu einem auf der Ventilspindel vorgese-

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

β MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon: 281202 · Telegramm-Adresiei Lipatl!/Manchen Bayer. Vereintbank Manchen, Zwelgit. Oikar-von-Miller-Rlng, Klo.-Nr. 882495 ■ Poiticheck-Konto: München Nr. 163397

OBIGIMAl INSPECTED

henen Druckluftschalter, wobei der Sender auf irgendeine Weise auf dem Rand oder Rad des Fahrzeugs mechanisch befestigt ist. Diese Anordnung konnte wegen ihrer Montierung auf dem Rad und der fest verdrahteten Verbindung zum Sender auf der Ventilspindel leicht beschädigt werden. Wenn außerdem der Sender nicht auf irgendeine Weise wetterfest war, konnte ein Kurzschluß wegen der freiliegenden elektrischen Leitungen entstehen. Pur dieses Warngerät mußte das normale Reifenventil durch ein mit entsprechenden Vorkehrungen für die Warnanlage ausgerüstetes Ventil ersetzt werden.

Ein weiteres Warngerät lieferte einen Sender, der insgesamt auf der Ventilspindel befestigt war, seine Konstruktion war jedoch hinderlich und beim praktischen Gebrauch brach der Sender vom Ventil ab. Außerdem konnte bei nassem Wetter Kurzschluß auftreten, insbesondere im Winter, wo in nördlicheren Klimazonen Salz auf den Straßen gestreut wird. Diese Geräteart benutzt außerdem einen Differenzdruck zwischen dem inneren Reifendruck und der äußeren Atmosphäre. Da der Atmosphärendruck jedoch variabel ist, war die Zuverlässigkeit des Geräts nicht sehr groß. Außerdem mußte auch hier eine andere Ventilkonstruktion verwendet werden.

Seit Jahren besteht daher die Forderung nach einem einfachen, wirtschaftlichen und trotzdem sehr zuverlässigen Reifendruck-Warngerät. Insbesondere bei Lastwagen oder Wohnwagenzugmaschinen mit Doppelreifen ist es sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich, festzustellen, wann ein Reifen eines Reifenpaares etwas oder allen Luftdruck verliert. Wenn der Druck in einem Reifen nachläßt und wenn das zuverlässig festgestellt werden kann, kann man das Fahrzeug noch sicher anhalten. Wenn jedoch kein Reifendruck mehr vorhanden ist, kann der Reifen überhitzt werden und sich auflösen, so daß die Kontrolle über das Fahrzeug verloren geht. Andererseits kann bei einer großen Last ein

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Druckverlust in dem einen Reifen eines Reifenpaars dazu führen, daß sich der andere Reifen nach außen vorwölbt; dadurch kann der Wagen rutschen und schleudern oder sonstwie außer Zontrolle geraten, was schwere Unfälle zur Folge haben und das Leben des Fahrers und anderer Verkehrsteilrieliner gefährden kann, ganz abgesehen von dem möglichen Sachschaden. Ein wirksames und zuverlässiges Warngerät ist deswegen für Fahrer und Halter von Lastkraftwagen von Bedeutung.

Der Erfindung liegt folgende Aufgabenstellung zugrunde: Es soll eine Reifendruck-Warnanlage geschaffen werden, bei der das Warnsignal über Funk an die Fahrzeugkabine übertragen wird und wobei das Warngerät kompakt ist und dadurch installiert wird, daß es lediglich auf die Einfüllspindel eines herkömmlichen Fahrzeugreifens aufgeschraubt wird, ohne daß eine weitere Änderung des Ventils erforderlich wäre. Das Gerät •befindet sich in einem Zylinder, der mit der heutigen Miniaturbauweise etwa den Durchmesser eines Lastwagen-Reifenventils und die Länge einer Ventilspindel hat. Das Gerät ist unabhängig von atmosphärischen Druckschwankungen und kann bequem und leicht eingestellt werden, so daß die Warnanlage, wenn der Reifen richtig aufgeblasen ist, zuverlässig und genau arbeitet. Druckempfindliche Federn werden hierbei nicht verwendet; eine Kontrolldruckkammer mit einer eigenen Druckeinsteilvorrichtung befindet sich in dem kleinen zylindrischen Gehäuse.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.

Figur 1 ist eine schaubildliche Darstellung eines Fahrzeugrads und -Reifens mit einem daran befestigten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figur 2 ist ein vergrößerter Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Gerät und einen Teil der Lufteinfüllspindel eines •Fahrzeugreifens.

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Figur 3 ist ein Sehaltdiagramm der Senderschaltung.

Die Zeichnung zeigt ein Fahrzeugrad 4 mit einem Druckluftreifen 6 mit einem Ventil oder einer Luftfüllspindel 8. Die Füllspindel 8 hat einen äußeren Anschnitt 10 mit geringerem Durchmesser, der mit Innengewinde versehen ist, so daß das Gewinde 12 eines Füllventils eingeschraubt werden kann, das mit einer beweglichen Spindel 14 versehen ist. Normalerweise wird das Ventil geöffnet, wenn die Ventilspindel 14 nach innen gedrückt wird, so daß Druckluft in den Reifen eingefüllt oder herausgelassen werden kann.

Außen auf dem dünneren Abschnitt 10 ist ein Kopplungsteil aufgeschraubt, auf dem wiederum ein rohrförmiges Gehäuse aufgeschraubt ist, das vorzugsweise aus einem nicht-leitenden Material, beispielsweise einem geeigneten Plastikwerkstoff, besteht. Im Gehäuse 18 befindet sich eine elektrische Batterie 20, ein Radiosender 22 und ein einzelner Gleitkolbenschalter 24; diese Elemente sind, wie die Zeichnung zeigt, hintereinander ausgerichtet. Die Batterie 20 hat elektrischen Kontakt mit dem Ende des Senders 22, und die andere Seite der Batterie steht mit einem Metallrohr 26 in Verbindung, das durch einen Ring 28 und eine Beilagscheibe 30 hindurchragt. Das linke Ende bildet einen T-förmigen Kopf 32, der an der Ventilspindel anliegt. Der T-förmige Kopf ist hohl und steht mit dem Rohr in Verbindung, das an seinem rechten Ende eine Öffnung 34 besitzt, so daß Druckluft aus dem Reifen durch den Kopf 32 und das Rohr 26 in das Gehäuse 18 einströmen kann, wo sie an der Batterie 20 und an dem Sender 22 vorbeifließt, so daß auf die Fläche 36 des Kolbenschalters 24 der im Reifen 6 herrschende Druck wirkt. Der Kolbenschalter 24 hat eine O-Ringdichtung 38, die den Durchtritt der Luft zur anderen Seite des Kolbens verhindert.

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Das rechte oder äußere Ende des Gehäuses 18 enthält ein Innengewinde, in das ein Stöpsel 40 eingeschraubt wird, der eine vieleckige Buckse zur Aufnahme eines Schraubenschlüssels enthält. Der Stöpsel 40 ist ebenfalls aus geeignetem Plastikmaterial, so daß die Schraubverbindung zwischen Gehäuse und Stöpsel eine Dichtung darstellt, die den Austritt von Luft aus einer Druck-Kontrollkammer 44 zwischen Stöpsel 40 und Kolbenventil 24 verhindert. Wenn der Stöpsel 40 in das Gehäuse eingeschraubt wird, erzeugt er Druck in der Kammer 44; oder aber, wenn das Gerät noch nicht an den Fahrzeugreifen angeschlossen ist, schafft der eingeschraubte Stöpsel 40 eine luftgefüllte Kammer, in der die Luft komprimiert wird, wenn Druck aus dem Reifen auf die linke Seite des Kolbenventils wirkt. Da die Einschraubtiefe des Stöpsels 40 in das Gehäuse die Stärke des Luftdrucks in der Kontrollkammer 44 bestimmt, kann durch eine Positionsänderung des Ventils 40 in der Kontrolldruckkammer" 44 ein dem Luftdruck im übrigen Teil des Gehäuses 18 gleichwertiger Druck geschaffen werden, wobei der Kolbenschalter 24 etwa den eingezeichneten Abstand zum Sender 22 einhält. Diese Einstellung des Kolbenschalters 24 ist die gewünschte Stellung, weil eine Kontaktscheibe 46 auf der linken Seite des Kolbens 24 mit einer spiralförmigen Wicklung 48 verbunden ist, die über Leitung 50 von der Batterie her mit Strom versorgt wird; Leitung 50 ist mit dem Endstöpsel 16 des Gehäuses verbunden, der über die Schraubverbindung des Einlaßrohrs 10, über das Einlaßventil 14 und Rohr 26 mit der einen Seite der Batterie 20 verbunden ist. Die Kontaktscheibe 46 wird normalerweise mit einem kleinen Zwischenraum zum Kontaktpol 52 gehalten, der zur einen Seite des Schaltkreises des Senders 22 führt. Um den gewünschten Zwischenraum zwischen Kontaktscheibe 46 und Kontaktpol 52 aufrechtzuerhalten, ist der einstellbare Druckstöpsel 40 vorgesehen.

Die Kontaktscheibe 46 befindet sich auf dem einen Ende eines Stifts 47, der durch den Kolbenschalter 24 hindurchreicht und

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an seinem anderen Ende mit einer größeren'Kontaktscheibe 49 verbunden ist. Ein Draht 51 ist mechanisch und elektrisch mit dem Zontaktpol 52 verbunden und verläuft teilweise in Längsrichtung in der Seitenwand des Gehäuses 18. Der Draht endet in einem Kontaktende 53 auf der rechten Seite der Kontaktscheibe 49, wie Figur 2 zeigt. Bei einer Druckerhöhung im Fahrzeugreifen, die durch Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn und durch Zunahme der Außentemperatur hervorgerufen werden kann, wird das Kolbenventil 24 nach rechts bewegt, berührt das Kontaktende 53 des Leiters 51 und erregt dadurch den Sender.

Um auf einfache Weise die Druckeinstellung gegenüber dem Reifendruck, für den das Gerät verwendet werden soll, bestimmen zu können, sind einzelne Umdrehungen des Innengewindes am rechten Ende des Gehäuses 18 farbig markiert, wie durch die Bezugsziffer 54 für eine Gewindeumdrehung angedeutet ist. Für andere Drücke können weitere Farbmarkierungen verwendet werden.

Figur 3 zeigt einen Sendertyp, wie er hier verwendet werden kann. Die Schaltung enthält einen Kristall 66, der mit einem Transistor 56 verbunden ist, dessen Basis 58 und Kollektor über einen Widerstand 62 und eine Spule 64 mit der einen Seite der Batterie 20 verbunden sind. Der Kollektor 60 ist außerdem mit der einen Seite eines Kondensators 68 verbunden, dessen andere Seite an eine Leitung 70 angeschlossen ist. Leitung 70 führt vom Kristall 66 zum Emitter 72 des Transistors und über eine Spule 74 und zwei Schalter 76 und 78 zur anderen Seite der Batterie 20. Der Schalter 76 kann eine Kontaktscheibe 80 an der Batterie 20 und dem Hohlrohr 26 enthalten, das über den Rohrmantel, den T-förmigen Kopf 32, die Ventilspindelanordnung, das mit Gewinde versehene Gehäuseende 16 und Leitung 50 leitet. Der Schalter 78 kann die Kontaktscheibe 46 und den Kontaktpol 52 enthalten.

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Ein in Figur 3 gezeigter Schalter 82 liegt parallel zum Schalter 76. In Figur 2 "besteht dieser Schalter 82 aus der Kontaktscheibe 49 und dem Kontaktende 53 des Leiters 51, wobei dieser Schalter dazu dient, den Sender zu erregen, wenn der Luftdruck im Seifen zu groß ist.

Längs der Innenseite des rohrförmigen Gehäuses 18 befindet sich ein Metallstreifen Ö4, der, wie Figur 3 zeigt, die Antenne des Senders 22 darstellt.

JSs ist also ersichtlich, daß ein sehr wirksames, zuverlässiges und relativ preisgünstiges Gerät geschaffen wurde, das ein Signal mit genauer, durch den Kristall 66 gesteuerter Frequenz für die kurze Reichweite aussendet, die bis zu einem Empfänger erforderlich ist, der sich zweckmäßigerweise in der Fahrerkabine des Fahrzeugs befindet, was mit dem Rad 4 versehen ist. Das mit dem Gewindeteil 16 versehene Gehäuse 18 enthält sämtliche Elements des Signalgebers, einschließlich dem Positionssteuergerät für das Reifenventil, der Druckausgleichanordnung und dem druckempfindlichen Sender. Es ist ersichtlich, daß, wenn der Druck im Reifen durch Druckverluste nachläßt, der Druck in der Druckkontrollkammer 44 den Kolbenschalter 24 nach links verschiebt, wodurch die Kontakte 46 und 52 schließen und den Sender erregen. Der Sender bleibt so lange angeschaltet, bis der Fahrer anhält und entweder die gesamte Einheit vom Einfüllrohr 10 abschraubt oder aber den Druckeinstellstöpsel 40 im Gehäuse 18 weiter nach außen schiebt. Die einfachste Möglichkeit, den Sender abzuschalten, besteht darin, die gesamte Alarmanlage abzuschrauben. Sobald das Gerät vom Ventilende 10 entfernt wird, sind das T-förmige Rohrelement 26 und das Gehäuseende 16 nicht mehr über das sonst dazwischen befindliche Füllventil 10 miteinander verbunden, so daß der elektrische Kontäi unterbrochen ist.

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Der einstellbare Druckstöpsel 40 liefert ein Gerät, das für Fahrzeugreifen verwendet werden kann, die unterschiedliche Drücke haben. Der jeweilige Reifendruck kann durch Einstellung des Warngerä-fcs ausgeglichen werden, indem lediglich der Stöpsel 40 gedreht wird, bis das äußere Ende des Stöpsels an der entsprechenden Farbmarkierung abschließt, beispielsweise an der Markierung 54·

Kit den heutigen Möglichkeiten der Miniaturbauweise läßt sich das gesamte Gerät auf einer Länge von etwa 5-*8 cm (2-3 Zoll) unterbringen, wobei sein Durchmesser etwa dem des Füllventilabschnitts 8 entspricht. Das Gewicht des Geräts ist daher vernachlässigbar klein, so daß es bei Reifenerschütterungen auf unebener Fahrbahn nicht verschoben wird, und da das Gehäuse 18 und der Stöpsel 40 aus Plastik bestehen, ist das Gerät weitgehend wetterfest. Es gibt kleine Miniaturbatterien mit recht langer Lebensdauer, und eine scheibenähnliche Batterie 20 ist überall erhältlich. Die Verwendung des Transistors 56 erleichtert eine Bauweise mit kleinsten Abmessungen, während der Kristall 66 für Frequenzstabilität sorgt, damit das gesendete Signal von einem konstant abgestimmten Empfänger richtig empfangen werden kann.

Ersichtlicherweise können im Rahmen der Erfindung Änderungen hinsichtlich Form und Einzelheiten der Ausführung vorgenommen werden.

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Claims

PATMTANSPHÜCHjS

Reifendruck-Warnanlage zur Verwendung am Ventileinlaßrohr

Fahrzeugreifens, gekennzeichnet durch ein langgestrecktes Gehäuse (18) mit Vorrichtungen (16) zur Befestigung am Einlaßrohr eines Fahrzeugreifens, einen druckgesteuerten Radiosender (22), eine Batterie (20) für den Sender und Reifendruck-Ausgleichsvorrichtungen (24, 40, 44) innerhalb des Gehäuses zur Steuerung der Druckempfindlichkeit des Radiosenders.
2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch im Gehäuse vorgesehene Vorrichtungen (26, 32), die mit der Sicherheitsvorrichtung (14) zum Öffnen des Ventils im Jäinlaßrohr in Verbindung stehen, solange sich das Gehäuse auf dem Rohr befindet.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsvorrichtung einen gleitend im Gehäuse vorgesehenen Kolbenschalter (24) enthält, der das Gehäuse in eine Reifendruckkammer und eine Kontrolldruckkammer (44) unterteilt,

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wobei im Gehäuse Vorrichtungen (26, 34), die eine Druckverbindung zwischen dem Fahrzeugreifen und der Reifendruckkammer •aufrechterhalten, und Vorrichtungen (40) vorgesehen sind, um den Druck in der Kontroll druckkammer (44) so einzustellen, daß er einem gewählten Reifendruck entspricht und ein Druckgleichgewicht auf gegenüberliegenden Seiten des Korbens (24) geschaffen wird.
4· Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Einstellung des Drucks in der Kontroll druckkammer einen im Gehäuse vorgesehenen Stöpsel (40) enthält, der relativ zum KoIt ens ehalt er (24) vor- und zurückbewegt werden kann, um die Größe der Kontroll druckkammer und den Druck in der Kammer variieren zu können.
5· Anlage nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Einstellen des Drucks in der Kontrolldruckkammer einen Stöpsel (40) enthält, der in das Gehäuse eingeschraubt wird und eine Druckverbindung zur Kontrolldruckkammer darstellt, um die Größe der Kontrolldruckkammer variieren zu können.
6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reifendruck-Ausgleichsvorrichtung ein Element (24) enthält, das gemäß positiven und negativen Reifendruckänderungen in entgegengesetzte Richtungen bewegt werden kann und das bei diesen durch Druckänderungen hervorgerufenen Bewegungen Schaltervorrichtungen (52, 53) betätigt.
7. Differenzdruck-Warnanlage zur Verwendung in Verbindung mit einem unter Druck stehenden, eingeschlossenen Strömungsmittel, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (18), ein Element (24), das das Gehäuse in eine Test druckkammer und eine Kontrolldruckluft kammer (44) unterteilt, wobei das Gehäuse Vorrichtungen (26, 34), die eine Verbindung mit dem eingeschlossenen

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Strömungsmittel schaffen, und einen Radiosender (22) enthält, der ein Signal an einen Empfänger übermittelt, wobei das Element (24), das das Gehäuse unterteilt, gemäß einer Druckdifferenz zwischen der Test druckkammer und der Eontrollkammer bewegt wird und Schaltervorrichtungen (46, 49) enthält, um den Sender zu erregen.
8. Anlage nach Anspruch 7_f gekennzeichnet durch Vorrichtungen (40) zum Einstellen des Luftdrucks in der Kontrollkammer.
9. Anlage nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Element (24), das das Gehäuse unterteilt, Schaltervorrichtungen (52,46; 49,53) zum Erregen des Senders enthält, die betätigt werden, wenn das Element gemäß negativen und positiven Druckdifferenzen bewegt wird.

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