DE2248081A1

DE2248081A1 - Druckanzeiger fuer luftreifen

Info

Publication number: DE2248081A1
Application number: DE19722248081
Authority: DE
Inventors: Arthur L Wilhelm; Lawrence L Wilhelm; Leonard M Wilhelm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-09-12
Filing date: 1972-09-30
Publication date: 1974-04-04
Also published as: GB1398118A

Description

Arthur L. Wilhelm, Grosse Pointe Woods, Mich, /USA
Leonard M. Wilhelm, Birmingham, Mich./USA
Lawrence L. Wilhelm, Warren, Mich./ USA

Druckanzeiger für Luftreifen

Die Erfindung betrifft einen mit einem Ventil kombinierten
Druckanzeiger für Luftreifen zum sichtbaren Anzeigen des in dem Reifen herrschenden Luftdruckes.

Die Erfindung ist darauf gerichtet, einen Druckanzeiger für
Luftreifen auf der Grundlage eines Ventils vorzusehen, das
sich bei Durchbrüchen im Reifen oder bei einem anderen entweichen der Druckluft und dem damit verbundenen Unterdruck sowie bei Überdruck selbst abdichtet. Dabei wird erfindungsgemäß angestrebt einen solchen Druckanzeiger vorzuschlagen..

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der wirtschaftlich, d. h. einfach in der Konstruktion und im Zusammenbau ist, und keine großen Anspräche an Wartung und Unterhaltung stellt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Kombination von Druckanzeiger und Ventil erreicht, das in einem Luftschlauch oder Luftreifen befestigt werden kann.

Der erfindungsgemäße Druckanzeiger besitzt ein längliches Gehäuse und wird mit seinem unteren Ende im Luftreifen befestigt. Das längliche Gehäuse umschließt mit seinem Mantel eine zylindrische Kammer, welche am unteren Ende mit einem Stopfen verschlossen wird. Der Stopfen ist in der Mitte mit einem Durchgang versehen, in Avelchem das Ende eines durch' das Gehäuse geführten Stößels festgeschraubt ist. Der Stößel ist mit einem durchgehenden Kanal versehen und besitzt einen

Kragen am oberen Ende, mit welchem er auf dem oberen Rand des Gehäuses aufsitzt. Das über das Gehäuse vorstehende Teil des Stößels bildet den Ventilkopf, in welchem ein bekannter Ventilkopf untergebracht ist. Die in dem Gehäuse ausgebildete zylindrische Kammer wird mit einem auf dem Stößel glei-

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tenden Kolben in zwei Haften unterteilt, und zwar in eine Druckkammer am unteren Ende des Gehäuses und in eine statische Kammer am oberen Ende des Gehäuses. Am oberen Ende des Gehäuses ist eine Hülse befestigt, die mit dem Kolben auf und ab bewegt werden kann. Die Hülse ist mit einer Anzeigelinie versehen. Am oberen Ende des Gehäuses sind mit Abstand' di-ei Fenster vorgesehen, durch welche die axiale Verschiebung des Kolbens bzw. der Hülse und des Anzeigestriches beobachtet werden kann. Die Fenster sind mit einer durchsichtigen Kunststoffhülse abgedichtet. Die obere statische Kammer ist über mit einem Ventil verschließbaren Luftkanäle mit der Außenluft verbunden. Desgleichen besitzt die Druckkammer auf der Unterseite des Kolbens durch den Stopfen hindurchge- führte Kanäle, die den Ihnenraum des Luftreifens mit der Druckkammer verbinden und mit dem Kolben abgedichtet werden können.

Das Ausführungsbeispiel des erfindungs ge mäßen Druckanzeigers wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

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-A-Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Druckanzeigers für

den Einsatz in der Radfelge;

Fig. 2 den Schnitt des Druckanzeigers nach Fig.

auf der Linie II-II bei der Anzeige von Überdruck;

Fig. 3 den Schnitt des Druckanzeigers nach Fig.

mit der Anzeige von Unterdruck;

Fig. 4 den Schnitt des Druckanzeigers nach Fig.

auf der Linie IV-IV;

Fig. 5 eine Draufsicht auf das Einsatzende des

Druckanzeigers.

Wie die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, ist der Luftreifen-Druckanzeiger allgemein mit der Bezugsziffer 20 gekennzeichnet. In dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist er in

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den Felgenkranz 22 eines Fahrzeugrades eingesetzt, das mit einem Luftreifen versehen wird. Der Druckanzeiger besteht aus dem rohrförmigen Hauptgehäuse 24, dessen Mantel die zylindrische Kammer 25 im Inneren bildet, die am oberen Gehäuseende eine Öffnung mit einem leicht abgerundeten Rand 27 besitzt. Am unteren Ende ist der Gehäusemantel mit .einem Kragen 26 versehen, welcher in der Öffnung 30 des Felgenkranzes 22 mit einer Gummi-Passbuchse 28 abgedichtet ist. Durch den Ihnenraum des Gehäuses 24 ist zentral ein Stößel 32 geführt, der einen im Durchmesser erweiterten Kopfteil besitzt und im Inneren mit einem durchgehenden Luftkanal 36 versehen ist. Am unteren Ende mündet der Luftkanal in die Luftkam-' mer des Fahrzeugreifens. Der Stoßelkopf. 34 ragt am oberen Ende aus dem Gehäuse"24 heraus und ist für den Anschluß einer normalen Luftpumpeneinrichtung sowie mit einem Gewinde 38 zum Aufschrauben einer Verschlußklappe (nicht dargestellt) ausgebildet. In den erweiterten Stößelkopf 34 ist ein bekannter Luftreifenventi 1.-Kegel 40 eingesetzt, welcher das Prüfventil für die Kontrolie des Luftkanals 36 bildet. Das untere Ende des Stößels 32 ist in einem Stopfen 42 eingesetzt, welcher in das untere Ende des Gehäuses 24 eingeschraubt ist, dessen

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unteres Ende so erweitert ist, daß im Inneren ein Anschlag 76 gebildet wird. In dem Stopfen 42 ist das untere Ende des Stössels 32 mittels Schraubenmutter 44 festgeschraubt, die an die Unterseite des Stopfens anliegt, so daß der Stößelkopf 34 mit seinem Kragen 45 fest auf dem oberen Rand 27 der Gehäuseöffnung aufsitzt. In der Kammer 25 sitzt etwa in der Mitte auf dem Stößel 32 der gleitbare Kolben 46, welcher wie die Fig. 3 zeigt mit der Feder gegen den Stopfen 42 vorgespannt ist. Mit dem Kolben 46 wird die zylindrische Kammer 25 in eine untere Druckkammer 70 und eine obere statische Kammer 71 aufgeteilt. Die Größe der beiden Kammern verändert sich mit der Verschiebung des Kolbens 46 in der Kammer 25. Die Lage des Kolbens 46 in der Kammer 25 bzw. in dem Gehäuse 24 und da_r mit der Druck in dem Luftreifen ist visuell erkennbar mittels einer Anzeigehülse 50, die in abgedichteter Verbindung mit dem oberen Ende des Kolbens 46 steht. Die Anzeigehülse 50 ist mit einer am oberen Ende um ihren Umfang herum geführten Anzeigelinie 52 (Fig. IJ versehen und wird teleskopartig auf der Federbüchse 51 gehalten. Die Anzeigelinie 52 kann durch drei axiale Fenster 54 (Fig. 1 und 4) gesehen werden, die mit Abstand dem oberen Teil des Gehäuses angeordnet

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sind. Auf dem Gehäuse 24 ist zwischen den Fenstern 54 eine Anzahl von Teilungsstrichen 56 und einer Anzahl Zahlen 58 angebracht, die eine Skala bilden und in Verbindung mit der Anzeigelinie 52 den jeweiligen Luftdruck im Reifen angeben.

Auf den Abschnitt des Gehäuses 24, auf dem die Fenster 54 angeordnet sind, ist eine Hülse 60 aus durchsichtigem Material z.B. aus Plastikmaterial abgedichtet aufgezogen, so daß die Skala 56 und die Zahlen 58 abgedeckt sind und eine leichte Ablesung des Reifendruckes ermöglichen. Die Skalaeinteilung 56 und die Zahl 58 sind mit der Spannungsgröße der Feder abgestimmt, um eine richtige,Anzeige des Druckes im Luftreifen z.B. in kp/cm anzuzeigen/ für welche der Druckanzeiger 2(j benutzt wird. Durch Kombination der Durchschnittskraft und der Kompensationsgröße der Feder 48 sowie durch entsprechende Koordinierung der Messkala 56 und der Zahl kann die Vorrichtung für einen weiten Bereich von normalen Reifendrucken kalibriert werden.

Der Kolben 46 ist gegen die Kammerwandung 25 und gegen den Stößel 32, auf dem er gleitet, mittels O-Ringen 62 und 54 ab-

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gedichtet, welche in seinen Nuten 66 und 68 eingesetzt sind. Durch den Stopfen 42 führen drei Kanäle 72, welche den Luftraum des Luftreifens mit der Druckkammer 70 auf der Unterseite des Kolbens 46 verbinden. Die Luftkanäle 72 führen bis zu der am unteren Ende der zylindrischen Kammer 25 angeordneten Dichtung 74, die mit dem Stopfen 42 an dem Anschlag 76 gehalten wird. Durch die Dichtung 74 führen drei Kanäle 78, welche zu den Kanälen 72 im Stopfen 42 koaxial verlaufen. Ein von dem Stopfen 42 auf seinem oberen Außenrand getragenen 0-Ring 80 dient zur Abdichtung des Stopfens 42 gegenüber dem Gehäuse 24. Der Stößel 32 ist an seinem unteren Ende gegenüber der Dichtung 74 noch mit der Gummibuchse 82 abgedichtet.

Wie die Fig. 3 zeigt, greifen die abgeschrägten Flächen 84, 86 des unteren Kolbenkragens 42 in die konische Fläche 87 der Dichtung 74 und an das obere Ende der Dichtung 82 an, wenn der Kolben 46 mit der Feder 48 in seine untere Endlage gedrückt wird, um einen luftdichten Abschluß des Kolbens gegenüber der Kammerwand 25 des Gehäuses 24 und gegenüber dem Stößel 32 zu gewährleisten. Die konische Fläche 87 (Fig. 2) der Dichtung 74 besitzt im Verhältnis zu den Abschrägungen 84 am unteren

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Kolbenkragen 42 einen unterschiedlichen Neigungswinkel, um zu einer positiven Abdichtung beizutragen.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Dichtung 88 und das Ventil 90 es verhindern, daß die Luft aus der statischen Kammer 71 auf der Oberseite des Kolbens 46 über die Kanäle 96 in der Wand 27 entweichen kann, wenn der Kolben 42 bis zum Anschlag nach unten gegen die Kraft der Feder 48 bewegt wird. Die auf dem Anschlag 92 auf dem Stößel 32 angeordnete Dichtungsbuchse 88 wirkt mit dem abgeschrägten Rand 93 des oberen nach innen gerichteten Kolbenkragens zusammen und bildet hier einen luftdichten Verschluß. Das Ventil 90 besteht aus einer dünnen Gummischeibe mit einem nach oben gerichteten Randwulst 94, der in nicht vorgespannter Lage (Fig. 3) mit einem Abstand vom inneren Oberrand 27 des Gehäuses gehalten wird. Auf der Oberseite ist das zentrale erhöhte Teil der Ventilscheibe 90 mit drei Nuten 95 (Fig. 2) versehen, die mit den Luftkanälen 96 in dem . Gehäuseoberrand 27 korrespondieren und einen Ausgang für die Luft bilden, welche in der statischen Kammer 71 zwischen dem oberen Ende des Kolbens 46 und dem Ende des Gehäuses 24 eingeschlossen ist. Der innere Umfang der Ventilscheibe 90 wird

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mit der Feder 48 und dem oberen Rand der Federbüchse 51 gegen den inneren Oberrand 27 des Gehäuses 24 gepresst. Wie die Fig. 2 zeigt, drückt der obere Rand der Hülse 50 bei voll nach oben ausgefahrenem Kolben 46 auf den äußeren Rand der Ventilscheibe 90, um den Wulst 94 fest abgedichtet an dem inneren Oberrand 27 des Gehäuses zu halten und so zu verändern, daß Luft über die Nuten 95 und die Ausgangskanäle 96 nach aussen entweicht.

Bei der Benutzung der Luftreifen über das Ventil 20 aufgepumpt, wobei die Druckluft über den Ventilkopf 34, den Ventilkegel 40 und den Luftkanal 36 indem Ventilstößel 32 in den Reifen fließt. Die unter Druck in dem Reifen stehende Luft fließt durch die Kanäle 72 in dem Stopfen 42 und die mit ihnen fluchtenden Kanäle 78 in der unteren Dichtung 74 in die Druckkammer 70, wo sie auch die untere Fläche des Kolbens 46 einwirkt. Entweicht der Luftdruck in dem Reifen den niedrigsten für einen normalen Bereich festgelegten Wert, "so wird der Kolben gegen die Wirkung der Feder 48 teilweise nach oben verschoben oder verdrängt. Dabei kann die in der statischen Kammer eingeschlossene Luft über die Luftkanäle 96 entweichen. Bei der Aufwärts -

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verschiebung des Kolbens 46 wird auch die Hülse 50 nach oben verschoben und ihre Anzeigelinie bewegt sich in der gleichen Richtung, so daß die Verschiebung nach oben und damit der Luftdruck im Reifen durch die Fenster 54 beobachtet werden können und der Luftdruckwert auf der Skala anhand der Zahl abgelesen werden kann.

Wird der Luftreifen mit einem Überdruck gefüllt d.h. überschreitet dem Reifen herrschende Luftdruck den Maximalen für einen bestimmten Bereich zugelassenen Druck, so drückt der Kolben die Feder 48 bei der Aüfwärtsbewegung weiter zusammen und bringt dabei auch das obere Ende der Hülse 50 mit der Ventilscheibe 90 (Fig. 2)'in Kontakt. Dabei wird die Ventilscheibe durchgebogen und ihr Wulst 94 in luftdichten Kontakt mit der Innenfläche des Gehäuseoberrandes 27 gebracht. Zur gleichen Zeit wird die Oberkante des Kolbens 46 mit der Dichtungsbuchse 88 in Kontakt gebracht und abgedichtet. Die Luft aus der-statischen Kammer 71 kann nun nicht mehr über die Nuten 95 und die Kanäle 96 entweichen. Wenn der Luftreifen unter Überdruck steht, so verhindert das Ventil 90 und die Buchse 88 einen Druckabfall beim Versagen der Kolbendichtungen

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62 und 64. Ein Überdruck im Luftreifen kann für eine gewünschte Überladung des Fahrzeugs erforderlich sein oder zugelassen werden. Wenn beim Versagen der Kolbendichtungen 62 und 64 oder auf eine andere Weise der Reifen unter Druck erhalten und der Luftdruck im Reifen unter den minimal zugelassenen Wert im vorbestimmten Bereich absinken sollte, so hält ,die Feder 48 den Kolben 46 in festem Kontakt mit den Dichtungen 74 und 82, wodurch verhindert wird, daß weiter Luft über die Kanäle 72 und 78 um den Umfang des Kolbens 46 und über die Luftkanäle 96 am oberen Ende des Ventils entweichen kann.

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Claims

.PATENTANSPRÜCHE

1. Druckanzeiger in Verbindung mit einem Ventil für

Luftreifen, gekennzeichnet durch eine Anzeigevorrichtung (5o, 52) für die visuelle Anzeige des in der Luftkammer des Luftreifens herrschenden Druckes, die in einem länglichen Gehäuse (24) untergebracht ist, das mit seinem unteren einen Kragen (26) aufweisenden Ende in dem Luftreifen befestigt wird und dessen Wandung im inneren eine zylindrische Kammer (25J bildet, welche am unteren Ende mit einer einem Stopfen (42) bildenden Vorrichtung verschlossen ist, der für die Herstellung einer Verbindung zwischen der zylindrischen Kammer (25) und der Luftkammer des Luftreifens einen zentralen Durchgang aufweist, in welchen das untere Ende eines sich axial durch die gesamte zylindrische Kammer (25) erstreckenden im inneren

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einer Bohrung (36) versehene Stößels (32) eingesetzt ist, der ein Kopfteil (34) mit einem wesentlich größeren Durchmesser als das in der Kammer (25) befindliche Stößelteil besitzt, der auf der Oberwand (27) des Gehäuses (24) aufsitzt, im innern das Ventil (40) u zum Einfüllen und zum Ablassen der Luft in den Luftreifen trägt und mit einer Mutter (44) an dem im unteren Ende des Gehäuses (24) angeordneten Stopfen (42) festgeschraubt ist, der die Dichtung (74) hält, welche den Stößel (32) und den Stopfen (42) am unteren Ende des Gehäuses (24) luftdicht abdichtet;

und gekennzeichnet durch einen Kolben (46), der gleitbar auf dem Stößel (32) angeordnet ist, zwischen dem oberen Ende des Stopfens (42) und einem im oberen Teil des Stößels (32) ausgebildeten Anschlag (92) verschoben werden kann, gegenüber der Gehäuse wandung mit einer Dichtung (64), gegenüber dem Stössel mit einer Dichtung (62) abgedichtet ist und die zylindrische Kammer (25) in eine Druckkammer (70) zwischen dem oberen Ende des Stopfens (42) und der unteren Fläche des Kolbens (46) und in eine statische Kammer (71) zwischen der oberen Fläche des Kolbens (46) und der Oberwand (27) aufteilt, in welche die

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Luftkanäle (96) angeordnet sind, welche die Außenluft mit dem Innenraum der statischen Kammer (71) verbinden, in welche die Feder (48) auf dem Stößel (32) angeordnet ist, die sich mit ihrem oberen Ende am Rand der Filterbüchse (51) und mit ihrem unteren Ende auf der oberen Fläche des Kolbens (46) abstützt und diesen gegen das obere Ende des Stopfens (42) vorspannt, wobei eine auf dem Stößel (32) angeordnete Dichtung (82) wirksam wird, welche die Gleitnarbe des Kolbens abdichtet, an dem am oberen Ende eine Hülse (50) befestigt ist, die auf der Filterbüchse (51) im Gehäuse gleitet, ringsherum mit einem Anzeigestrich versehen ist und mit dem Kolben (46) auf und ab in der statischen Kammer.(71) verschoben werden'kann, die mit Fenster (54) bildenden Durchbrüchen versehen ist, welche mit einer auf das Gehäuse (24) aufgezogenen transparenten Hülse (60) abgedeckt werden, so daß die vom Druck in der Druckkammer (70), die über die im Stopfen (42) und in der Dichtung (74) entsprechend angeordneten Kanäle (72, 78) mit dem Luftraum des Luftreifens verbunden ist-abhängigen Verschiebungen der Hülse (50) mit dem Kolben (46) von außen erkennbar sind, wobei bei einer vorgegebenen Druckgröße die Feder (48) die Federbuchse (51) und der Kolben (46) die Hülse (50) gegen eine vor den Luft-

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kanälen (96) angeordnetes Ventil (94,95) drückt und die Luftkanäle schließt.

2. Druckanzeiger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Stopfen (42) gehaltene Dichtung (74) einen O-Ring und einen Dichtungsring (82) aus elastischen Material umfaßt", der den Stößel (32) gegenüber dem Kolben (46) luftdicht abdichtet und einen Luftdurchgarig über die Einlaßkanäle (74, 78) in die statische Kammer (71) um den Stößel herum verhindert.

3. Druckanzeiger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Stopfen (42) gehaltene Dichtung (74) eine· · aus einem elastischem Material bestehende ringförmige Dichtung mit einem in der Druckkammer konischen Rand (87) darstellt, dessen Neigungswinkel von dem Neigungswinkel der an dem unteren Rand des Kolbens (46) ausgebildeten konischen Ringfläche (84) abweicht, um die Dichtungswirkung beim Aufsitzen des Kolbens (46) auf der Dichtung (74) zu verstärken und den Luftraum des Reifens gegenüber der statischen Kammer (71) hermetisch abzuschließen.

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4. Druckanzeiger nach Anspruch 1_} dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (94, 95) die statische Kammer (71) mit der Außenluft über die Zentrumsöffnung der vom Kolben getragenen Hülse (50) verbindet.

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