DE2540240A1

DE2540240A1 - Pneumatic coupling for monitoring tyre pressure - has resilient ring between parts, pressurized by liquid, also O rings

Info

Publication number: DE2540240A1
Application number: DE19752540240
Authority: DE
Inventors: Rudolf F Ing Grad Garbaty
Original assignee: GARBATY RUDOLF F ING
Current assignee: GARBATY RUDOLF F ING
Priority date: 1975-09-10
Filing date: 1975-09-10
Publication date: 1977-03-24

Abstract

A pneumatic coupling between relatively rotating parts (1, 2) for monitoring vehicle tyre pressure, has a first stage seal being a resilient ring (4) seated on conical duct ends which are convergent towards one another and which are integral with the stationary and rotary parts respectively. A second stage seal is constituted by a liquid (6) in a chamber surrounding the ring and being pressurised e.g. by the pressure in the duct through the stationary part. A third stage seal consists of O-rings resisting escape of the liquid from between the rotary and stationary parts.

Description

Kupplungselement.Coupling element.

Die Erfindung betrifft ein Kupplungselement zum Überleiten eines strömenden Mediums von einem ersten Teil auf einen zweiten Teil, das sich gegenüber dem ersten Teil mit einer Relativgeschwindigkeit drehen kann.The invention relates to a coupling element for transferring a flowing Medium from a first part to a second part, which is opposite the first Part can rotate at a relative speed.

Bei der Überleitung von strömenden Medien von einem Teil auf ein zweites, das sich gegenüber dem ersten mit einer Relativgeschwindigkeit dreht, ergeben sich erhebliche Abdichtprobleme. Insbesondere war es bisher nicht möglich, Medien zwischen zwei sich mit unterschiedlicher Relativgeschwindigkeit drehenden Teilen ohne Druckverlust zu übertragen. Der für eine derartige Übertragung notwendige konstruktive Aufwand verhinderte die Anwendung bekannter Kupplungselemente im Serienbau, beispielsweise bei der Ausrüstung von Kraftfahrzeugen mit Überwachungs- und Notfülleinrichtungen für Kraftfahrzeugreifen.When transferring flowing media from one part to a second, that rotates with a relative speed in relation to the first, result significant sealing problems. In particular, it was previously not possible to switch media between two parts rotating at different relative speeds without loss of pressure transferred to. The design effort necessary for such a transfer prevented the use of known coupling elements in series production, for example when equipping motor vehicles with monitoring and emergency filling systems for automobile tires.

Gerade auf diesem Gebiet hat sich der Mangel als besonders nachteilig herausgestellt. Reifenschäden sind oft die Ursache für s#chwere und schwerste Kraftfahrzeugunfälle, weil die Gefahr zu spät bemerkt wird. Nicht zuletzt ist dies der Grund für die weitverbreitete Annahme, daß ein "geplatzter" Reifen die Unfallsituation verschuldet hat. Tatsächlich kann ein Autoreifen gar nicht so plötzlich und unerwartet, etwa wie ein Kinderluftballon platzen. Immer geht dem eine Druckänderung voraus, entweder in Form eines Druckabfalls, wenn Luft aus einer Schadstelle entweicht, oder eines ruckanstieges infolge zu starker Erwärmung. Das heißt, zwischen den Zeitpunkt einer Beschädigung eines Reifens bis zum sogenannten Platzen, liegt eine mehr oder weniger große Zeitspanne. Im einzelnen wird dazu auf die recht ausführlichen Untersuchungen der Reifenindustrie Bezug genommen.It is precisely in this area that the deficiency has proven to be particularly disadvantageous exposed. Tire damage is often the cause of serious and serious motor vehicle accidents, because the danger is noticed too late. Last but not least, this is the reason for its widespread use Adoption, that a "burst" tire caused the accident situation. Indeed can a car tire is not as sudden and unexpected as a children's balloon burst. This is always preceded by a change in pressure, either in the form of a pressure drop, if air escapes from a damaged area, or a surge as a result of excessive Warming. That is, between the time of damage to a tire up to the so-called bursting, lies a more or less long period of time. In detail reference is made to the very detailed studies of the tire industry.

Das folgende Beispiel soll diesen Vorgang bei Druckabfall in vereinfachter Darstellung veranschaulichen.The following example is intended to simplify this process in the event of a pressure drop Illustrate representation.

In der Regel ist der Anfangsdruckverlust, als Folge einer zunächst nur kleinen Beschädigung, noch sehr gering. Ein feiner Riss, ein kleines Loch, verursacht durch einen scharfen Gegenstand, können dafür verantwortlich sein. Bezeichnet man eine solche undichte Schadstelle mit S1, dann ist der Anfangsdruckverlust -Ap eine Funktion dieser Schadstelle, also - # P1 = f Je geringer der Druck, umso größer ist die Walkarbeit eines Reifens.Usually the initial pressure loss, as a result of an initially only minor damage, still very minor. A fine crack, a small hole, caused by a sharp object, can be responsible. One denotes such a leaky damaged area with S1, then the initial pressure loss -Ap is a Function of this damaged area, i.e. - # P1 = f The lower the pressure, the greater is the flexing of a tire.

Der Druckverlust - P P1 erhöht daher die normale Walkarbeit. Bezeichnet man diesen größeren Walkarbeitsaufwand mit W1, dann ist W1 = f ( ~ A Durch diese größere Walkarbeit wird aber auch die Schadstelle des Reifens wieder stärker beansprucht und mehr oder minder vergrößert, so daß als Folge davon auch der Druckverlust weiter ansteigt.The pressure loss - P P1 therefore increases the normal flexing work. Designated If this greater flexing work is compared with W1, then W1 = f (~ A Through this but greater flexing work also puts greater stress on the damaged area of the tire and more or less enlarged, so that, as a consequence, the pressure loss continues increases.

Vereinfacht geschrieben ist also: t A P2 = f ( W1), W2 = f ( A P, P2), - d P3 = f ( W2) usw.In simplified terms, the following is written: t A P2 = f (W1), W2 = f (A P, P2), - d P3 = f (W2) etc.

wobei zunächst ein Druckabfall - Grenzwert - w p zul erreicht wird, bei dem der Reifen die verstärkte Walkarbeit gerade noch ohne Zerstörungsmerkmale aufnehmen kann. Danach erst wechselt der Druckabfall in den kritischen Gefahrenbereich, um schließlich schnell und unvermeidlich zum Grenzwert - A Pb u h anzuwachsen, bei dem der Reifen zerreißt.where first a pressure drop - limit value - w p perm is reached, in which the tire just barely undergoes the increased flexing work without any signs of destruction can accommodate. Only then does the pressure drop change to the critical danger area, to finally grow rapidly and inevitably to the limit value - A Pb u h, at that the tire tears.

Druckverlust und Walkarbeit sind also wechselweise voneinander abhängig. Diese Beziehung ist durch eine E-Funktion gekennzeichnet.Pressure loss and flexing work are therefore alternately dependent on one another. This relationship is characterized by an E function.

Die Werte wachsen zunäci54 ar t Anw tn, um dann jedoch sehr schnell ihren Grenzwerten zuzustreben. Das Beispiel einer solchen Druckabfall/Walkarbeit-Funktion ist im Diagramm der Fig. 3. dargestellt. Der Verlauf der Kurve zeigt sehr deutlich, daß die Zeitspanne zwischen dem Anfangsdruckverlust - ß P1 bis zum - j Pzul, bei etwa 20 % Druckabfall, relativ groß ist. Sie beträgt im vorliegenden Beispiel ca. 61 Sekunden. In der kritischen Gefahrenzone ist die Zeitspanne dagegen sehr kurz, obgleich der Druckabfall doppelt so groß ist. Bis zum angenommenen - # pbruch bei ca. 60 % Druckabfall bleiben nur noch lo Sekunden. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird dieser Funktionsverlauf in bestimmte Zonen unterteilt. Wie in Fig. 3 dargestellt, wird die Zeitspanne zwischen - A p1 und - A Pzul als Warnzone bezeichnet. Mit dem Ausdruck Alarmbereich soll eine Zeitspanne innerhalb der Warnzone gekennzeichnet werden - etwa die Zeit, die bis zu einem 5%-tigen Druckabfall vergeht - in der eine Alarmierung des Fahrers die Unfallsituation verhüten würde. Für die Zeitspanne zwischen - t P zul und - # Pbruch wird die Bezeichnung Gefahrenzone gewählt.The values grow at first, but then very quickly to strive towards their limit values. The example of such a Pressure drop / flexing function is shown in the diagram of FIG. The course of the curve shows very clearly that the period between the initial pressure loss - ß P1 to - j Pzul, at about 20% pressure drop, is relatively large. In the present example it is approx. 61 seconds. In the critical danger zone, on the other hand, the time span is very short. although the pressure drop is twice as great. Until the assumed - # pbruch bei approx. 60% pressure drop remains only lo seconds. To simplify the description this function sequence is divided into certain zones. As shown in Fig. 3, the time between - A p1 and - A Pzul is called the warning zone. With the The expression alarm range is intended to indicate a period of time within the warning zone - about the time it takes for a 5% drop in pressure - in one Alerting the driver would prevent the accident situation. For the period between - t P perm and - # Pbruch the designation danger zone is chosen.

Die vom Reifen verursachte Unfallsituation ergibt sich zwangsläufig.The accident situation caused by the tire inevitably arises.

Im Bereich der Warnzone wirkt sich der noch relativ geringe Druckabfall in einem Reifen auf das Fahrverhalten eines Fahrzeuges entweder gar nicht oder nur so schwach aus, daß es vom Fahrer nicht beachtet, falsch gedeutet oder gar nicht bemerkt wird. In der Regel ändert sich erst im Bereich der Gefahrenzone das Fahrverhalten eines Fahrzeuges so, daß es dem Fahrer besondere Aufmerksamkeit abfordert. Aber dann ist es eben meistens zu spät. Die Zeit reicht nicht mehr - berücksichtigt man noch die Reaktionszeit des Fahrers - das Fahrzeug zu stoppen oder zumindest die Geschwindigkeit wirksam zu drosseln. Bei LKW-Fahrzeugen und mehr noch bei LKW-Anhängern wird der Druckabfall in einem Reifen nicht selten sogar erst dann bemerkt, wenn er sich so heiß gewalkt hat, daß er Feuer fängt.The relatively low pressure drop has an effect in the area of the warning zone in a tire on the driving behavior of a vehicle either not at all or only so weak that the driver ignores it, interprets it incorrectly or not at all is noticed. As a rule, driving behavior only changes in the danger zone of a vehicle in such a way that it demands special attention from the driver. but then it is usually too late. There is no longer enough time - you take into account nor the reaction time of the driver - to stop the vehicle or at least that To reduce speed effectively. For truck vehicles and even more so for truck trailers the pressure drop in a tire is often only noticed when he has felt so hot that he catches fire.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Kupplungselement der einleitend genannten Art zu schaffen, mit dem ein strömendes Medium zwischen zwei sich mit unterschiedlicher Relativgeschwindigkeit drehenden Teilen ohne Druckverlust übertragen werden kann.The object of the present invention is therefore to provide a coupling element of the type mentioned in the introduction, with which a flowing medium between two parts rotating at different relative speeds without loss of pressure can be transferred.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den beiden Teilen eine dreistufige Dichtung vorgesehen ist, deren erste Stufe als Dichtungsring ausgebildet ist, der auf kleinen Berührungsflächen mit seiner einen Seite den ersten und mit seiner anderen Seite den zweiten Teil elastisch beaufschlagt, deren zweite Stufe aus einer Flüssigkeit besteht, die sich in einem den Dichtungsring umgebenden Kupplungsraum unter einem Druck befindet, der mindestens dem des Mediums entspricht, und deren dritte Stufe aus einer den Kupplungsraum abschließenden Flüssigkeitsdichtung besteht.This object is achieved in that between the two parts a three-stage seal is provided, the first stage as a sealing ring is formed, the first on small contact surfaces with one side and with its other side elastically applied to the second part, the second Stage consists of a liquid in a surrounding the sealing ring The clutch chamber is under a pressure at least equal to that of the medium, and its third stage from a fluid seal closing off the coupling space consists.

Der dreistufige Aufbau des Kupplungselementes verhindert das Entweichen des überzuleitenden Mediums beim Übertritt von dem einen Kupplungsteil in den anderen Kupplungsteil. Ein Druckverlust kann daher im Kupplungselement nicht auftreten. Im Grunde kann es auch in den Fällen eingesetzt werden, bei denen es auf sehr genaue Druckmessungen im ro-tierenden Teil ankommt. So wird es beispielsweise erfolgreich bei Druckkontrollarmaturen und Notfülleinrichtungen für Kraftfahrzeugreifen eingesetzt. Mit Hilfe des Kupplungselementes ist es möglich, sich ständig ein genaues Bild vom Füllungszustand der Kraftfahrzeugreifen zu machen und bei Druckabfall mit Hilfe einer Notfülleinrichtung den Druckabfall zu kompensieren.The three-stage construction of the coupling element prevents it from escaping of the medium to be transferred when passing from one coupling part to the other Coupling part. A pressure loss can therefore not occur in the coupling element. Basically, it can also be used in cases where it is very precise Pressure measurements in the rotating part are important. For example, this is how it becomes successful used in pressure control fittings and emergency filling devices for motor vehicle tires. With the help of the coupling element it is possible to constantly get an exact picture of the To make the filling level of the motor vehicle tires and in the event of a pressure drop with the help an emergency filling device to compensate for the pressure drop.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ragen aus den beiden Teilen Rohrstutzen zur Leitung des strömenden Mediums aufeinander zu, die an den beiden einander zugewandten Enden konisch angephast sind und auf ihren Konusflächen von dem Dichtungsring beaufschlagt sind. Durch eine derartige Ausbildung der beiden Kupplungsteile werden die Reibungsverluste klein gehalten, die durch das Anpressen des Dichtungsringes auf die beiden Kupplungsteile entstehen. Trotzdem kommt aufgrund der günstigen Ausbildung der Teile in Form eines Konus eine sehr dichte formschlüssige Anlage des Dichtungsringes an den beiden Teilen zustande.According to a preferred embodiment of the invention protrude from the two parts of pipe socket for conducting the flowing medium towards each other, the are chamfered conically at the two facing ends and on their conical surfaces are acted upon by the sealing ring. By training both of them in this way Coupling parts, the friction losses caused by pressing are kept small of the sealing ring on the two coupling parts. Still comes due the favorable design of the parts in the form of a cone a very tight form-fitting System of the sealing ring on the two parts.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.Further details of the invention emerge from the following detailed description and the accompanying drawings, in which a preferred Embodiment of the invention is illustrated for example.

In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kupplungselement mit geteiltem Dichtungsring, Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Kupplungselement einer Druckluftübertragungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, Fig. 3 ein den Druckabfall in Kraftfahrzeugreifen zeigendes Schaubild, Fig. 4 eine Skizze einer Druckluftübertragungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, Fig. 5 eine skizzenhafte Draufsicht auf eine Druckluftübertragungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Notfüllknopf mit zwei Füllventilen, Fig. 7 eine Seitenansicht eines Druckabfallschalters, Fig. 8 eine Draufsicht auf einen Druckabfallschalter, Fig. 9 einen Längsschnitt durch einen Druckabfallschalter, Fig. lo Skizze einer Einbaumöglichkeit für eine Druckluftübertragungseinrichtung an einem Kraftfahrzeug, Fig. 11 eine Skizze einer Schaltung für eine Druckluftüberwachungs- und Notfülleinrichtung, Fig. 12 eine Draufsicht auf eine Kontrollarmatur mit einer Warnleuchte, Fig. 13 Draufsicht auf eine Kontrollarmatur mit einer jedem Kraftfahrzeugreifen zugeordneten Warnleuchte, Fig. 14 eine Draufsicht auf eine Kontrollarmatur mit einer Warnleuchte und vier Manometern, Fig. 15 eine Draufsicht auf eine Kontrollarmatur mit vier Manometern, Fig. 16 eine Draufsicht auf eine Kontrollarmatur mit einem Anschluß für eine Druckluftquelle und Fig. 17 eine Draufsicht auf eine Kontrollarmatur mit vier Manometern und einer Warnleuchte und einem zusätzlichen Anschluß für eine Druckluftquelle.The drawings show: FIG. 1 a longitudinal section through a coupling element with a split sealing ring, FIG. 2 shows a longitudinal section through a coupling element a compressed air transmission device for motor vehicles, FIG. 3 shows the pressure drop Figure 4 shows a diagram of a compressed air transmission device for motor vehicles, FIG. 5 is a sketchy plan view of a compressed air transmission device for motor vehicles, FIG. 6 shows a longitudinal section through an emergency filling button with two Filling valves, FIG. 7 a side view of a pressure drop switch, FIG. 8 a Top view of a pressure drop switch, FIG. 9 is a longitudinal section through a Pressure drop switch, Fig. Lo sketch of an installation option for a compressed air transmission device on a motor vehicle, Fig. 11 is a sketch of a circuit for a compressed air monitoring and emergency filling device, FIG. 12 is a plan view of a control fitting with a Warning light, Fig. 13 plan view of a control fitting with each vehicle tire associated warning light, Fig. 14 is a plan view of a control fitting with a Warning light and four pressure gauges, Fig. 15 is a plan view of a control fitting with four pressure gauges, Fig. 16 is a plan view of a control fitting with a Connection for a compressed air source and FIG. 17 a plan view of a control fitting with four pressure gauges and a warning light and an additional connection for one Compressed air source.

Ein Kupplungselement besteht im wesentlichen aus einem ersten Teil 1 und einem zweiten Teil 2 mit medienführenden Leitungskanälen la und 2a, die über ein zentrierendes Radiallager 3 miteinander verbunden sind, und einem Dichtungssystem, dessen besonderes Merkmal ein dreistufiger Dichtungsaufbau ist, in dem die Druckspannung des abzudichtenden Mediums selbst eine Dichtungsfunktion übernimmt. Die erste Dichtungsstufe verbindet die beiden einander zugewandten Enden der Leitungskanäle la und 2a mit einem frei drehbaren Druckdichtungsring 4, der zwischen den beiden kegelförmig ausgebildeten Druckzapfen lb und 2b auf kleinen Berührungsflächen 4a mit einem bestimmten Anpreßdruck dichtungsschlüssig rotiert. Dieser Anpreßdruck wird mit einer Feder 5 erzeugt, die entweder über das Radiallager 3 wirkt, wie in Fig. 2 dargestellt, oder, wie in Fig. lgezeigt, über dc in zwei Teilringen 4b, 4c ausgebildeten Druckdichtungsring 4, der in diesem Fall federnd ausgebildet ist. In den beiden Teilringen 4b, 4c sind Hinterdrehungen 5b zentrisch vorgesehe: , in denen ein Mittelring 5a befestigt ist. Dieser erstreckt sich in den zwischen den beiden Teilringen 4b, 4c liegenden Raum. Auf ihm wird die Feder 5 zentriert.A coupling element consists essentially of a first part 1 and a second part 2 with media-carrying ducts la and 2a, the over a centering radial bearing 3 are connected to one another, and a sealing system, whose special feature is a three-stage seal structure in which the compressive stress of the medium to be sealed itself takes on a sealing function. The first stage of sealing connects the two facing ends of the ducts la and 2a with a freely rotatable pressure sealing ring 4, which is formed between the two conical Pressure pins lb and 2b on small contact surfaces 4a with a certain contact pressure rotates tightly. This contact pressure is generated with a spring 5, which either acts via the radial bearing 3, as shown in Fig. 2, or, as in Fig. lshown, pressure sealing ring 4 formed in two partial rings 4b, 4c via dc, which is resilient in this case. In the two partial rings 4b, 4c are Back turns 5b provided centrally: in which a central ring 5a is attached. This extends into the space lying between the two partial rings 4b, 4c. The spring 5 is centered on it.

Restdurchlässe zwischen den rotierenden Berührungsflächen des Druckdichtungsringes 4 werden mit der zweiten Stufe dadurch abgedichtet, daß im Kupplungsraum 6a zwischen der ersten und dritten Stufe der gleiche Druck aufgebaut wird, der in den Leitungskanälen la, 2a wirkt und immer ein Druckgleichgewicht besteht, das jeden Durchlaß verhindert. Das erfolgt mit einer viskosen Flüssigkeit 6, die den Kupplungsraum 6a zwischen der ersten und dritten Stufe vollständig ausfüllt und einer Ringmembran 7, die den Leitungsdruck auf diese Flüssigkeit 6 überträgt. Diese Ringmembran 7 kann sowohl den Druckdichtungsring -4 an seinem äußeren Umfang umgeben, wie in Fis. 1 dargestellt, als auch im ersten Teil 1 über einen durchbrochenen Druckring 8 befestigt sein, wie in Fig. 2 gezeigt, wo die Ringmembran 7 unter dem in einer Nut 7a vorgesehenen Druckring 8 liegt und über den Luftkanal lc mit dem Leitungskanal la verbunden ist. Die dritte Stufe hat die Aufgabe, die viskose Flüssigkeit 6 nach außen abzudichten. Sie ist ähnlich wie ein Zungenventil ausgebildet. Für den dichtungsschlüssigen Anpreßdruck der Ventilzunge wird der Druck der abzudichtenden Flüssigkeit selbst herangezogen. Diese dritte Stufe besteht aus einer dünnen, elastischen, ringförmig ausgebildeten Metallzunge lo, deren äußere Kreisringfläche zwischen zwei dichtenden Klemmringen 11 und einem Stützring 12 so eingespannt ist, daß die Zunge, also der Bereich der inneren Kreisringfläche, elastisch gegen den dichtenden Laufring 9 gepreßt wird, und zwar umso stärker, je größer der Flüssigkeitsdruck ist.Residual passages between the rotating contact surfaces of the pressure sealing ring 4 are sealed with the second stage in that in the coupling space 6a between the same pressure is built up in the first and third stage as in the ducts la, 2a acts and there is always a pressure equilibrium that prevents any passage. This is done with a viscous liquid 6, the coupling space 6a between the first and third stage completely fills and an annular membrane 7, which the Line pressure on this liquid 6 transfers. This annular diaphragm 7 can both surround the pressure sealing ring -4 on its outer periphery, as in FIG. 1 shown, as well as in the first part 1 via a perforated pressure ring 8, as shown in Fig. 2, where the annular diaphragm 7 is provided under the in a groove 7a Pressure ring 8 lies and is connected to the line duct la via the air duct lc. The third stage has the task of sealing off the viscous liquid 6 from the outside. It is designed similar to a reed valve. For the tight contact pressure the valve tongue is the pressure of the liquid to be sealed itself used. This third stage consists of a thin, elastic, ring-shaped formed metal tongue lo, the outer annular surface between two sealing Clamping rings 11 and a support ring 12 is clamped so that the tongue, so the Area of the inner circular ring surface, pressed elastically against the sealing race 9 becomes stronger, the greater the fluid pressure.

Das Kupplungselement kann für viele Anwendungsfälle herangezogen werden. Es hat sich insbesondere bei Druckluftübertragungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge bewährt. Mit Hilfe dieser Druckluftübertragungseinrichtungen wird der Druck in den Reifen eines Kraftfahrzeuges ständig gemessen. Falls ein Druckabfall festgestellt wird, kann über das Kupplungselement Druckluft in den Kraftfahrzeugreifen gefördert werden, in dem der Druckabfall fest-gestellt worden ist.The coupling element can be used for many applications. It has proven particularly useful in compressed air transmission devices for motor vehicles proven. With the help of these compressed air transmission devices, the pressure in the Tires of a motor vehicle measured continuously. If a pressure drop is detected compressed air can be conveyed into the vehicle tire via the coupling element in which the pressure drop has been determined.

be Zu diesem Zwecke sitzt der erste Teil 1 des Kupplungselementes einen Flanschansatz, mit dem das Kupplungselement in Radmitte an einer Radkappe 51 oder an einer Felge So befestigt ist. Der Leitungskanal la endet am Flanschrand, wo er mit einer herkömmlichen Druckluftverschraubung 16 an die Druckleitung 15, die zu einem Reifenventil 19 führt, angeschlossen ist. Eine nichtrotierende Standleitung 14 ist mit dem Luftkanal 2a des zweiten Kupplungsteils 2 über ein elastisches Zwischenstück 13 verbunden, das die Drehungsvibrationen aus den Zentrierdifferenzen zwischen Radachse und Kupplungsachse aufzufangen hat, sowie Schwingungen und Stöße des Rades 18 weich und elastisch überträgt. be For this purpose, the first part 1 of the coupling element sits a flange attachment with which the coupling element is in the center of the wheel on a wheel cap 51 or attached to a rim like this. The duct la ends at the flange edge, where it is connected to the pressure line 15 with a conventional compressed air screw connection 16, which leads to a tire valve 19 is connected. A non-rotating leased line 14 is connected to the air duct 2a of the second coupling part 2 via an elastic intermediate piece 13 connected, the rotational vibrations from the centering differences between the wheel axle and coupling axle has to absorb, as well as vibrations and shocks of the wheel 18 softly and transmits elastically.

Fig. 4 zeigt im Schemaschnitt das Beispiel einer nachträglich an einem Rad 18 eines Kraftfahrzeuges eingebauten Druckluftübertragungseinrichtung. In Fig. 5 ist dasselbe Beispiel in der Ansicht dargestellt. Das erste Kupplungsteil 1 des Kupplungselementes ist in diesem Beispiel an der Radkappe 51 verschraubt, sie könnte aber ebensogut an der Felge So befestigt sein. Sie rotiert daher mit der gleichen Drehzahl wie das Rad. Zu dieser Kupplungshälfte gehört eine Druckleitung 15, die mit einer herkömmlichen Druckluftverschraubung 16 über ein als Ventilöffner ausgebildetes Aufsatzstück 17 am Reifenventeil 19 angeschlossen ist. Das zweite Kupplungsteil 2 kann den Umdrehungen des Rades 18 nicht folgen. Sie ist über das elastische Zwischenstück 13 mit der Standleitung 14 verbunden, die wiederum von einem Leitgestänge 21 arretiert ist, das elastisch und gleitend im Rohrstutzen 22 geführt wird, der im Drehpunkt der Lenkbewegung des Rades 18 am Kotflügel 49 befestigt ist. Eine flexible Druckleitung 24, die weiter zu einer Kontrollarmatur führt, ist mit einer herkömmlichen Druckluftverschraubung 23 an einem Übergangsstück 20 das am Leitgestänge 21 befestigt ist, mit der Standleitung 14 verbunden.Fig. 4 shows in a schematic section the example of a retrospective on a Wheel 18 of a motor vehicle built-in compressed air transmission device. In Fig. 5 the same example is shown in the view. The first coupling part 1 of the The coupling element is screwed to the wheel cap 51 in this example, it could but just as well be attached to the rim like this. It therefore rotates with the same Speed as the wheel. A pressure line 15 belongs to this coupling half, which with a conventional compressed air screw connection 16 via a valve opener Top section 17 is connected to the tire valve part 19. The second Coupling part 2 cannot follow the revolutions of wheel 18. She is about that elastic intermediate piece 13 connected to the dedicated line 14, which in turn of a guide rod 21 is locked, which is elastically and slidably in the pipe socket 22 is performed, which is attached to the fender 49 at the pivot point of the steering movement of the wheel 18 is. A flexible pressure line 24, which leads further to a control fitting, is with a conventional compressed air screw connection 23 on a transition piece 20 that is attached to the guide rod 21, connected to the dedicated line 14.

Auf den Teilbereich 13, 14, 20 - 22 der Druckluftübertragungseinrichtung kann dann verzichtet werden, wenn das Kopfstück der Radachse die Funktion der Standleitung 14 übernimmt. Das Kupplungselement ist dann so in der Radmitte befestigt, daß die nichtrotierende Kupplungshälfte 2 zur Radachse gerichtet ist. Dadurch kann der Leitungskanal 2a unmittelbar über ein elastisches Zwischenstück an den Luftkanal im Kopfstück der Radachse angeschlossen werden. Entsprechend wird auch die Druckleitung 24 zur Kontrollarmatur an geeigneter Stelle mit dem Luftkanal im Kopfstück der Radachse verbunden. Auf Weitere Abwandlungen dieser Druckluftübertragungseinrichtung sei noch ergänzend hingewiesen. Sie richten sich, wie z. Bt bei Schwerlastreifen, Zwillingsreifen usw. nach den jeweiligen Radbefestigungen und Konstruktionsmerkmalen der einzelnen LKW-Fahrz-euqe, Anhänger usw.On the sub-area 13, 14, 20-22 of the compressed air transmission device can be omitted if the head piece of the wheel axle has the function of the dedicated line 14 takes over. The coupling element is then attached in the center of the wheel that the non-rotating coupling half 2 is directed to the wheel axle. This allows the conduit 2a directly via an elastic intermediate piece to the air duct in the head piece connected to the wheel axle. Accordingly, the pressure line 24 is also used Control fitting at a suitable point with the air duct in the head piece of the wheel axle tied together. Further modifications of this compressed air transmission device should be noted additionally pointed out. You are directed, such as Bt for heavy duty tires, twin tires etc. according to the respective wheel attachments and design features of the individual LKW-Fahrz-euqe, trailer etc.

In den Fig. 12 bis 17 ist eine Kontrollarmatur dargestellt. Sie besteht aus einem Armaturenblock 40, mit Bohrungen für Luftkanäle 41 bis 43, die in den Fig. 12 und 16 durch gebrochene Doppellinien gekennzeichnet sind sowie aus Füllventilen 44, einer Notfüllvorrichtung mit Notfüllknöpfen 25 und Kontroll- und Überwachungsinstrumenten, die als Warnleuchten 45 mit Druckabfallschalter 30 ausgebildet sein können. Diese sind in den Fig. 12 und 13 durch gebrochene Kreislinien gekennzeichnet. Manometer 46 ermöglichen eine beständige Reifendrucküberwachung.A control fitting is shown in FIGS. she consists from a valve block 40, with holes for air ducts 41 to 43, which in the 12 and 16 are indicated by broken double lines and from filling valves 44, an emergency filling device with emergency filling buttons 25 and control and monitoring instruments, which can be designed as warning lights 45 with pressure drop switch 30. These are indicated in FIGS. 12 and 13 by broken circular lines. manometer 46 enable constant tire pressure monitoring.

Das Nachfüllen von Druckluft an der Tankstelle erfolgt über Füllventile 44a bis 44d, also nicht über die Ventile 19 am Reifen. Für die Dauer dieser Wartungsfunktion werden die Notfüllknöpfe 25 von den Ventilpaaren abgezogen.Compressed air is refilled at the filling station using filling valves 44a to 44d, i.e. not via the valves 19 on the tire. For the duration of this maintenance function the emergency filling buttons 25 are withdrawn from the valve pairs.

Im Betrieb übernimmt die Kontrollarmatur sowohl eine Kontroll- und Überwachungsfunktion, als auch eine unmittelbare Nothilfefunktion.In operation, the control valve takes over both a control and Monitoring function, as well as an immediate emergency aid function.

Bei einem über Warnleuchten 45 und / oder Manometer 46 angezeigten Druckverlust kann der Fahrer sofort erkennen, welcher Reifen Luft verliert. Im Bruchteil von Sekunden kann er durch Druck auf den zu diesem Reifen zugehörigen Notfüllknopf 25 sofort Druckluft nachfüllen und damit den Druckverlust ersetzen. Selbst bei plötzlich sehr starkem Druckverlust kann er auf diese Weise dessen Folgen bis zur Grenze der Gefahrenzone zumindest solange hinauszögern, bis das Fahrzeug steht. Ist der Druckverlust nur gering, dann sind auch nur kleine Nachfülldosierungen erforderlich und bei entsprechend vorsichtiger Fahrweise kann der Fahrer evtl. noch viele Kilometer bis zur nächsten Tankstelle fahren. Im Regelfall wird durch das sofortige Nachfüllen von Druckluft eine übermäßige Walkarbeit vermieden und damit auch einer Zerstörung des Reifens soweit vorgebeugt, daß er nach entsprechender Reparatur wieder verwendungsfähig ist.In the case of one indicated by warning lights 45 and / or pressure gauge 46 The driver can immediately see which tire is losing air. In a fraction seconds by pressing the emergency inflation button associated with this tire 25 Immediately refill compressed air and thus replace the pressure loss. Even if suddenly In this way, he can have the consequences of a very strong pressure loss up to the limit of the Delay the danger zone at least until the vehicle is stationary. Is the pressure loss only small, then only small refill doses are required and accordingly If you drive carefully, the driver may still be able to drive many kilometers to the next Drive gas station. As a rule, the immediate refilling of compressed air an excessive flexing work avoided and thus also a destruction of the tire prevented to the extent that it can be used again after appropriate repairs is.

In Fig. 6 ist eine Notfüllvorrichtung im Beispiel dargestellt. Sie besteht aus zwei nebeneinander liegenden herkömmlichen Reifenventilen 44, die als Verschluß zweier zugehöriger Druckluftkanäle im Armaturenblock 40 eingesetzt sind, und dem Notfüllknopf 25, der auf dieses Ventilpaar aufgesteckt ist. Die beiden Ventilbuchsen 26 des Notfüllknopfes 25 sind durch einen Luftkanal 27 miteinander verbunden und besitzen einen Ventilöffner 28 und eine Weichdichtung 29.In Fig. 6, an emergency filling device is shown in the example. she consists of two adjacent conventional tire valves 44, which as Closure of two associated compressed air channels are used in the valve block 40, and the emergency fill button 25, which is attached to this pair of valves. The two valve sockets 26 of the Notfüllknopfes 25 are connected to one another by an air duct 27 and have a valve opener 28 and a soft seal 29.

Bei Druck auf den Notfüllknopf 25 werden beide Ventile 44 gleichzeitig geöffnet und nach außen abgedichtet. Dadurch werden die beiden den Ventilen 44 zugeordneten Druckleitungen miteinander verbunden, so daß Luft aus der druckführenden Leitung in die Druckleitung 24, die zum defekten Reifen führt, eintreten kann.When the emergency filling button 25 is pressed, both valves 44 are activated simultaneously opened and sealed to the outside. As a result, the two are assigned to the valves 44 Pressure lines connected to one another, so that air from the pressurized line can enter the pressure line 24, which leads to the defective tire.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen als weiteres Zubehör für die Kontrollarmatur den Druckabfallschalter 30, der bei einem bestimmten Druckgrenzwert den Kontakt für das Alarmsignal auslöst. Er besteht im wesentlichen aus einem zweiteiligen Schaltergehäuse, das zwei Kontaktbuchsen 31 für den elektrischen Anschluß und einen Verschraubungsnippel 60 mit einem Luftkanal 61 aufweist. Der Druckabfallschalter 30 ist im Armaturenblock 40 über den Verschraubungsnippel 60 so verschraubt, daß der Luftkanal 61 mit dem Luftkanal 41 verbunden ist. Der Überdruck im Luftkanal 41 drückt über eine selbstdichtende Membrane 32, die von einem Membranring 33 und einer Sicherungsfeder 34 gehalten wird, einen Kontaktstempel 35 gegen eine Druckfeder 36. Fällt der Überdruck ab, dann wird der Kontaktstempel 35 von der Federkraft in die entgegengesetzte Richtung bewegt bis er mit seiner konischen Kontaktfläche einen Kontaktring 37 berührt und damit den Alarmkontakt auslöst. Der Kontaktring 37 wird von einer Druckfeder 39 gegen eine Justierschraube 38 gedrückt, so daß er von dieser in axialer Richtung verstellt werden kann. Dadurch kann die Weglänge zwischen Kontaktring 37 und Kontaktfläche des Stempels 35 auf den Druckgrenzwert einjustiert werden, bei dem das Alarmsignal ausgelöst werden soll.7 to 9 show additional accessories for the control fitting the pressure drop switch 30, the contact at a certain pressure limit for the alarm signal triggers. It essentially consists of a two-part switch housing, the two contact sockets 31 for the electrical connection and a screw nipple 60 having an air duct 61. The pressure drop switch 30 is in the valve block 40 screwed over the screw nipple 60 so that the air duct 61 with the Air duct 41 is connected. The overpressure in the air duct 41 presses over a self-sealing Diaphragm 32 held by a diaphragm ring 33 and a safety spring 34 a contact stamp 35 against a compression spring 36. If the overpressure drops, then the contact stamp 35 is moved by the spring force in the opposite direction moves until it touches a contact ring 37 with its conical contact surface and so that the alarm contact triggers. The contact ring 37 is supported by a compression spring 39 pressed against an adjusting screw 38, so that he of this in the axial direction can be adjusted. As a result, the path length between the contact ring 37 and the contact surface of the stamp 35 can be adjusted to the pressure limit value at which the alarm signal should be triggered.

In den Fig. 12 bis 15 sind einige Ausführungsbeispiele für die Kontrollarmatur dargestellt. Die Fig. lo zeigt im Schema 4 Reifen eines Kraftfahrzeuges mit den Druckluftleitungen 24a bis 24d der vorbeschriebenen Druckluftübertragungseinrichtung.In FIGS. 12 to 15 are some exemplary embodiments for the control fitting shown. Fig. Lo shows in scheme 4 tires of a motor vehicle with the Compressed air lines 24a to 24d of the compressed air transmission device described above.

Im Beispiel der Fig. 12 übernimmt die Warnleuchte 45 nur eine Alarmfunktion. Bei 4 Warnleuchten 45a bis 45d, wie im Beispiel der Fig.In the example in FIG. 12, the warning light 45 only has an alarm function. With 4 warning lights 45a to 45d, as in the example of Fig.

13 gezeigt, kann der Fahrer beim Aufleuchten einer Warnleuchte erkennen, welcher Reifen Luft verliert und durch Druck auf den zugehörigen Notfüllknopf 25a-b oder 25c-d die Notfüllvorrichtung betätigen. Eine beständige Luftkontrolle besitzt der Fahrer im Ausführungsbeispiel der Fig. 15. An den vier Manometern 46a bis 46d kann er den Reifendruck jedes einzelnen Reifens überwachen und in exakten Meßwerten ablesen. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 14 ist diese Überwachungsfunktion der vier Manometer mit der Alarmfunktion einer zusätzlichen Warnleuchte 45 verbunden.13, when a warning light comes on, the driver can see which tire is losing air and by pressing the associated emergency inflation button 25a-b or 25c-d actuate the emergency filling device. Has constant air control the driver in the embodiment of FIG. 15. On the four manometers 46a to 46d he can monitor the tire pressure of each individual tire and provide exact measured values read off. In the embodiment of FIG. 14, this monitoring function is the four Manometer connected to the alarm function of an additional warning light 45.

Die Beispiele der Fig. II, 16 und 17 zeigen eine Erweiterung der Kontrollarmatur mit der zusätzlichen Einrichtung einer Druckluftreservequelle 48 Das kann eine kleine Druckluftflasche, ein kleiner Kompressor oder auch die bordeigne Druckluftanlage eines Lastwagens sein. über die Druckleitung 47 wird diese Druckluftreservequelle mit dem Luftkanal 42, in Fig. 16 durch eine gebrochene Doppellinie gekennzeichnet, im Armaturenblock 40 verbunden. Von diesem Luftkanal 42 zweigen vier Luftkanäle 43a bis 43d für die Reserveluft-Füllventile ab. Jedes Reserveluft-Füllventil ist einem Reifenventil 19 zugeordnet und bildet mit diesem ein Ventilpaar,das über den jeweilig zugehörigen Notfüllknopf 25a-a ibs 25d-d betätigt werden kann.The examples of FIGS. II, 16 and 17 show an extension of the control fitting with the additional establishment of a compressed air reserve source 48 That can be a small one Compressed air bottle, a small compressor or the on-board compressed air system of a truck. This compressed air reserve source is supplied via the pressure line 47 with the air duct 42, marked in Fig. 16 by a broken double line, connected in the valve block 40. From this air channel 42 branch off four air channels 43a to 43d for the reserve air filling valves. Each reserve air fill valve is assigned to a tire valve 19 and forms with this a pair of valves, which via the respective associated emergency filling button 25a-a ibs 25d-d can be operated.

Wird z. B. durch Aufleuchten der Warnleuchte 45 in Fig. 17 ein Druckverlust gemeldet, dann erkennt der Fahrer am Manometer 46d, daß der linke Vorderreifen Luft verliert. Drückt der Fahrer den Notfüllknopf 25b-b, dann wird die Druckleitung des linken Vorderreifens mit der Druckleitung 47 verbunden, so daß der schadhafte Reifen Druckluft aus der Druckluftreservequelle 48 erhält.Is z. B. by lighting up the warning light 45 in Fig. 17, a pressure loss reported, then the driver recognizes on the pressure gauge 46d that the left front tire is air loses. If the driver presses the emergency fill button 25b-b, the pressure line of the left front tire connected to the pressure line 47, so that the defective tire Compressed air from the compressed air reserve source 48 receives.

Drückt der Fahrer im Beispiel der Fig. 14 den Notfüllknopf 25a-b, dann wird die Druckleitung 24b des linken Vorderreifens mit der Druckleitung 24a des linken Hinterreifens zum Druckausgleich verbunden. In diesem Beispiel gibt also der linke Hinterreifen Druckluft an den schadhaften linken Vorderreifen ab.If, in the example in FIG. 14, the driver presses the emergency fill button 25a-b, then the pressure line 24b of the left front tire is connected to the pressure line 24a of the left rear tire connected to equalize the pressure. So in this example there are the left rear tire delivers compressed air to the damaged left front tire.

Die Notfülleinrichtung arbeitet im Hinblick auf die entsprechende Ausbildung des Kupplungselementes unabhängig von der Drehzahl des Rades 18 und damit der Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Insbesondere kann die Druckluftquelle 48 auch dann eingeschaltet werden, wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Teilen 1, 2 den Wert 0 annimmt, d. h. im Stillstand des Fahrzeuges.The emergency filling device works in relation to the corresponding Formation of the coupling element independent of the speed of the wheel 18 and thus the speed of the vehicle. In particular, the compressed air source 48 can also then be switched on when the relative speed between the two parts 1, 2 takes the value 0, i.e. H. when the vehicle is stationary.

Claims

Claims.

@ Coupling element for transferring a flowing medium from one first part to a second part, which is opposite the first part with a Can rotate relative speed, characterized in that between the two Parts (1, 2) a three-stage seal is provided, the first stage as a sealing ring (4) is formed, which is on small contact surfaces (4a) with its one side elastically applied to the first and the other side of the second part (2), the second stage of which consists of a liquid (6) that is contained in a sealing ring (4) surrounding clutch chamber (6a) is under a pressure that is at least the of the medium, and the third stage of which consists of a coupling space (6a) final liquid seal (lo, 11, 12).

2. Coupling element according to claim 1, characterized in that from the two parts (1, 2) pipe socket (Ib, 2b) for conducting the flowing medium to protrude towards each other, which are beveled conically at the two mutually facing ends and are acted upon by the sealing ring (4) on their conical surfaces.

3. Coupling element according to claim 1 and 2, characterized in that that the sealing ring (4) is divided into two partial rings (4b, 4c) along a central plane is, each of which acts on the conical surface facing it.

4. clutch # element according to claim 1 to 3, characterized in that that the partial rings (4b, 4c) of a spring (5) provided between them in the direction are applied to the conical surface assigned to it and that a spring (5) centering middle ring (5a) in corresponding back turns (5b) of the partial rings (4b, 4c) is performed.

5. Coupling element according to claim 1 to 3, characterized in that that between the two parts (1, 2) a spring (5) is provided, which the two Conical surfaces acted upon in the direction of the sealing ring (4).

6. Coupling element according to claim 1 to 5, characterized in that that in the coupling space (6a) a pressure of the flowing medium on the liquid transmitting annular diaphragm (7) protrudes.

7. Coupling element according to claim 1 to 6, characterized in that that the annular diaphragm (7) surrounds the sealing ring (4) and the medium between the two partial rings (4b, 4c) passes and the annular diaphragm (7) in the direction of applied to the liquid.

8. Coupling element according to claim 7, characterized in that the Annular diaphragm (7) in a groove (7a) of the first part (1) and from one in the direction on the liquid (6) perforated pressure ring (8) is applied, which in the first Part (1) is clamped.

9. Coupling element according to claim 1 to 8, characterized in that that the liquid seal is designed as a lip seal consisting of a between Clamping rings (11) clamped metal tongue (lo), which is on a race (9) is supported.

lo. Coupling element according to Claims 1 to 9, characterized in that that it is part of a pressurized gas transmission device for monitoring and replenishment of pressurized gas in motor vehicle tires.

11. Coupling element according to claim lo, characterized in that it is fixed in the center of a wheel (18) and its first ~ part (1) has a the gas supply line (14) is connected to a pressurized gas source (48), while the second part (2) via a pressure line - (15) with the vehicle tire connected is.

12. Coupling element according to claim 1 to 11, characterized in that that the pressure line (15) via an elastic intermediate piece (13) with the compressed gas source (48) is connected.

13. Coupling element according to claim 1 to 12, characterized in that that the elastic intermediate piece (13) as one in a pipe socket (22) in the vertical Direction conductively arranged guide rod (21) is formed, on which one to Compressed air source (48) leading flexible pressure line (24) is articulated.

14. Coupling element according to claim 1 to 13, characterized in that that in the pressure line (24) an emergency filling device for connecting the compressed gas source (48) is provided with the pressure line (15).

15. Xupplungselement according to claim 1 to 14, characterized in that that the emergency filling device consists of an emergency filling button (25) in which two valve sockets (26) are provided for opening valves (44), one of which has an access to the pressure line (15) and the other is assigned to an access to the pressure gas source (48) is, and in the emergency filling button (25) an air duct connecting the two valve sockets (26) (27) is provided.

16. Coupling element according to claim 1 to 15, characterized in that that the emergency filling buttons (25) are arranged on a soft seal (29) so that they can be pulled off.

17. Coupling element according to claim 1 to 16, characterized in that that the emergency filling device is provided in a valve block (40) in which also a pressure drop switch (30) is arranged.

18. Coupling element according to claim 1 to 17, characterized in that that the pressure drop switch (30) an electrical contacts (31) triggering contact stamp (35) has, on the one hand, from the prevailing in the tire to be checked Gas pressure and, on the other hand, from one of the contact plungers (35) into the contact position pressing compression spring (36) is applied.

19. Coupling element according to claim 1 to 18, characterized in that that the contact stamp (35) in the contact position triggers the electrical contact Contact ring (37) applied, its position with respect to the contact stamp (35) with adjustable with an adjusting screw (38).

20. Coupling element according to claim 1 to 19, characterized in that that the pressure drop switch (30) with a screw nipple (60) in the valve block (40) is screwed and the screw nipple (60) in a valve block (40) pull through. #n air duct (41) protrudes, the air pressure of which is in the screw connection nipple (60) provided air channel (61) air channel q0) ~ + gp / lop + tstempel (35) over a membrane (32) applied.

21. Coupling element according to claim 1 to 20, characterized in that that a pressure gauge is provided in the valve block (40).

22. Coupling element according to claim 1 to 20, characterized in that that a pressure gauge is provided in the valve block (40) for each tire, the is designed as a warning light (45) connected to a manometer (46).