DE2649507C3

DE2649507C3 - Reifenwächter für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2649507C3
Application number: DE2649507A
Authority: DE
Inventors: Edwin Albert Woodcliff Flint Lorenz; Manfred Paul Hermann Highway Alpena Schlanzky
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1975-11-12
Filing date: 1976-10-28
Publication date: 1978-11-16
Also published as: IT1075792B; DE2649507A1; GB1505970A; US3977355A; FR2331782B1; SE428665B; SE7612596L; CA1065693A; FR2331782A1; AU497957B2; DE2649507B2; AU1894276A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reifenwächter für Kraftfahrzeuge mit einem am Luftreifen befestigten Druckwächter mit einem Einlaß vom Luftreifen und einem Auslaß, der auf den Reifendruck ansprechend bei Unterschreiten eines vorgegebenen Werts öffnet, um Luft aus dem Luftreifen zu einem pneumatisch angeschlossenen Geber zu leiten, der ein von der Reifenluft gegen eine Federkraft in die Warnstellung bewegbares Betätigungsglied hat.

Ein derartiger Reifenwächter ist beispielsweise durch die US-PS 36 38 180 bekannt.

Diese Reifenwächter vermitteln dem Fahrer ein Warnsignal, wenn der Reifendruck unter einen vorgegebenen Wert unter dem Betriebsdruck sinkt. Bekannt ist hierzu ein auf den Reifendruck ansprechender Luftschalter, der ein pneumatisches Signal liefert, wenn der Reifendruck unter seinen Normalwert sinkt, wobei dies Signal einen Betätiger einschaltet, welcher einen Magneten in eine Warnstellung bewegt Beim Drehen des Fahrzeugrades läuft der Magnet periodisch an einem elektrischen Abfühler vorbei, der am Rahmen befestigt ist und löst damit ein Warnsignal für den Fahrer aus. Sollte der Reifen nach dem Ansprechen des Reifenwächters jedoch vollständig drucklos werden, während das Fahrzeug stillsteht so würde beim Anfahren kein Warnsignal gegeben werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ίο Reifenwächter der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß die Information des zu niedrigen Reifendruckes so lange gespeichert wird, bis sie das Warnsignal auslösen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine auf is die Bewegung des Betätigungsgüedes ansprechende Verriegelung gelöst die das Betätigungsglied in der Warnstellung unabhängig von weiteren Änderungen des Reifendrucks festhält Auch bei völligem Druckloswerden des Reifens bei stehendem Fahrzeug wird daher beim Anfahren das Warnsignal ausgelöst

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines zwillingsbereiften Fahrzeugrades mit einem Reifenwächter nach der Erfindung,

Fig.2 einen Schnitt durch einen Druckwächter gemäß F ig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt durch das Betätigungsglied der Fig.l,

Fig.4 einen Teilschnitt entsprechend Fig.3 in der Riegelstellung,

F i g. 5 einen Teilschnitt einer anderen Ausführungsform eines Betätigungsgliedes und

F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 in F i g. 5.

F i g. 1 zeigt ein zwillingsbereiftes Fahrzeugrad, wie es beispielsweise für Zugmaschinen oder Omnibusse verwendet wird. Jedoch ist die Erfindung auch bei Einfachluftreifen und Mehrfachluftreifen anwendbar.

Ein mit dem Fahrzeugrahmen verbundenes Achsgehäuse 10 trägt die Fahrzeugräder. Eine drehbare Nabe 12 ist in dem Achsgehäuse 10 durch nicht dargestellte Lager abgestützt und durch eine nicht dargestellte +5 Achse angetrieben. Mit der Nabe 12 ist ein Rad 14 durch Schrauben 16 befestigt wobei auch eine Bremstrommel 18 mit der Nabe 12 verbunden ist. Eine Tragplatte 20 ist vom Achsgehäuse 10 innerhalb des Kranzes der Bremstrommel 18 getragen und dient der Befestigung so der Bremsbacken, die in üblicher Weise mit der Bremstrommel 18 zusammenarbeiten, jedes der beiden Räder 14 hat eine Felge 22 bzw. 24 zur Befestigung eines Luftreifens 26 bzw. 28. Das Aufpumpen der Luftreifen 26 und 28 erfolgt durch übliche nicht dargestellte Luftventile auf den vorgeschriebenen Betriebsdruck.

Ein Druckwächter 30 ist an der Felge 22 innerhalb des Luftreifens 26 vorgesehen, um den Luftdruck in dem Luftreifen zu überwachen. In gleicher Weise ist ein Druckwächter 32 an der Felge 24 innerhalb des so Luftreifens 28 vorgesehen. Gegen Beschädigungen sind die Druckwächter 30 und 32 durch Schirme 34 bzw. 36 geschützt. Dieser Schutz ist während des Betriebes und auch während des Aufbringens der Reifen erforderlich.

Der Auslaß des Druckwächters 30 ist über ein

^h<> Luftrohr 38 mit einem Einlaß eines Betätigers 40 verbunden, während ein Luftrohr 42 den Druckwächter 32 mit einem anderen Einlaß des Betätigers 40 verbindet. Der Betätiger 40 sitzt an der Stirnfläche der

Bremstrommel 18 und erstreckt sich quer zu dieser.

An der Tragplatte 20 ist über einen Bügel 46 ein Abfühler 44 befestigt, der neben der Bewegungsbahn des Betätigers 40 liegt Ein elektrisches Kabel 48 verbindet den Abfühler 44 mit einem Signalgeber 50, dessen Ausgang über ein elektrisches Kabel 52 mit einem Airceigeinstrument 54 am Instrumentenbrett des Fahrzeugs verbunden ist

Die Druckwächter 30 und 32 sprechen auf den Druck in dem zugeordneten Luftreifen 26 bzw. 28 zn und leiten Druck aus dem Luftreifen über die Luftrohre 38 bzw. 42 zum Betätiger, wenn der Druck unter einen vorgegebenen Wert sinkt Der Luftdruck aus den Luftreifen 26 oder 28 betätigt den Betätiger 40, der ein äußeres Magnetfeld bildet Der Abfühler 44 spricht auf das vom Betätiger 40 gebildete Magnetfeld an und liefert ein elektrisches Signal, das über den Signalgeber 50 weitergeleitet wird, um ein geeignetes Anzeigegerät zu betätigen.

In Fig.2 ist einer der Druckwächter 30 oder 32 dargestellt, die einander gleich ausgebildet sind. Der Druckwächter hat ein Gehäuse 56 mit zwei einander gegenüberliegenden Kammern 58 und 60, die von einer Trennwand 62 voneinander getrennt sind. Von der Kammer 58 erstreckt sich ein Sackloch 64 in die Trennwand 62, die von einer Querbohrung 66 angeschnitten wird, die sich durch die Trennwand 62 erstreckt. Die Bohrung 66 fluchtet mit einer Bohrung 68, die sich in einem Schaft 67 befindet, der senkrecht am Gehäuse 56 vorgesehen ist. An den Schaft 67 wird eines der Luftrohre 38 oder 42 angeschlossen. Der Schaft 67 erstreckt sich bei an der Felge angebautem Druckwächter durch diesen.

Ein Ventil 70 besteht aus einer napfartigen Scheibe, die mit nachgiebigem Werkstoff gefüllt die Bohrung 64 überdeckt und gegen die Mündung durch eine Feder 72 gehalten ist. Das andere Ende der Feder 72 stützt sich gegen einen Federteller 74 ab, der in die öffnung der Kammer 58 durch Umbördeln des Gehäuses befestigt ist. Der Federteller 74 enthält ein Loch 76, das von einem Filter 78 überdeckt ist und den Durchtritt von Luft aus dem Luftreifen zur Kammer 58 gestattet. Die Kammer 60 enthält eine Balgenanordnung 80, die aus einem Federbalg 82 besteht, die abgedichtet mit einer Grundplatte 84 verbunden ist. Die Grundplatte 84 hat einen in den Balg ragenden Rohrstutzen 85. Die Druckbalge sind auf einen vorgegebenen Druck vorgespannt, der dem vorgegebenen Mindestdruck im Luftreifen entspricht, wobei eine in den Rohrstutzen eingepreßte Kugel 86 die Abdichtung bewirkt. Die Grundplatte 84 ist durch Umbördeln des Gehäuses 56 zum Verschluß für die Kammer 60 ausgestaltet.

Der von der Grundplatte 84 abgewandte Teil der Balge 82 stellt eine bewegliche Wand dar, die eine Stößeleinheit 88 bildet, die zwei axial gerichtete Stangen 89 aufweist, welche durch Löcher 87 in der Trennwand 62 treten und gegen das Ventil 70 bewegbar sind.

Während des Betriebes herrscht normalerweise in der Bohrung 68 Außenluftdruck, so daß die Feder 72 sowie der Druck im Luftreifen das Ventil 70 abgedichtet gegen das Loch 64 halten. Luft aus dem Luftreifen tritt durch das Filter 78 und das Loch 87 in die Kammer 58. Sinkt der Druck im Luftreifen unter einen vorgegebenen Wert, so dehnen sich die Balge 82 ausreichend, um das Ventil 70 über die Stange 89 anzuheben, so daß Luft aus dem Luftreifen über das Loch 64 und die Bohrung 68 und das Luftrohr 38 bzw. 42 zum Betätiger 40 gelangt und dort ein pneumatisches Signal anzeigt.

F i g. 3 zeigt den Betätiger 40, der ein Gehäuse 90 mit einem Anschlußfitting 92 für ein Luftrohr aufweist Nicht dargestellt ist ein zweiter Fitting für das andere Luftrohr. Der Anschlußfitting 92 enthält eine Bohrung 94, die zu einer Kammer 96 führt Die Kammer 96 ist durch eine Trennwand 98 abgeschlossen, die ein mit der Bohrung 94 fluchtendes Loch 100 enthält Außerhalb der Trennwand 98 ist eine zylindrische Kammer gebildet In •der Bohrung 94 und dem Loch 100 ist verschieblich eine

ίο Riegelstange 102 geführt die innerhalb der Bohrung 94 einen vergrößerten Führungsbund 104 aufweist Der Führungsbund 104 hat jedoch am Umfang einen Luftkanal 106, damit Luft aus dem Luftrohr 38 zur Kammer 96 gelangen kann. Die Riegelstange 102 weist eine Einschnürung 108 innerhalb der Kammer % auf, wobei mit dem im Durchmesser stärkeren Teil 110 der Riegelstange eine Schulter 111 gebildet ist Ein Teil der Riegelstange 102 erstreckt sich durch das Loch 100 und hat dort kleineren Durchmesser als das Loch, um einen engen Luftkanal zu bilden. Innerhalb der Kammer 96 weist die Riegelstange 102 einen Bund 112 größeren Durchmessers auf, der an der Oberseite einen Ring aus nachgiebigem Werkstoff trägt Auf diese Weise kann bei einer Bewegung der Riegelstange in die Warnstellung das Loch 100 abgedichtet werden. Der kleine Luftkanal im Bereich des Loches 100 bewirkt eine gedrosselte Entlüftung zur Außenluft um die Kammer 96 von Restdrücken zu befreien, wenn sich die Riegelstange 102 in der gezeichneten Normalstellung befindet Diese Entlüftung ist jedoch nicht groß genug, um einen Druckanstieg in der Kammer 96 zu verhindern, wenn das pneumatische Signal von den Druckwächtern 30 oder 32 zugeleitet wird.

Das obere Ende der Riegelstange 102 in F i g. 3 trägt einen Federteller 116 und einen Stülp 118, der als Schmutzstulp und zugleich als Druckknopf dient. Ein Luftkanal 119 im Stülp 118 bewirkt die Entlüftung zur Außenluft. Zwischen dem Federteller 116 und der Zwischenwand 98 ist eine Druckfeder 120 eingespannt vorgesehen, die die Riegelstange 102 nach oben belastet. Eine Membran 122 ist mit ihrem Rand zwischen einer Ausparung 124 am Gehäuse 90 und einem die Kammer % verschließenden Deckel 126 eingespannt. Mit dem Deckel 126 ist über einen Hohlniet 130 eine Mutter 128 verbunden. Durch den Hohlniet erstreckt sich eine Stange 132, die zwischen Scheiben 134 und 136 mit einer Einschnürung angestaucht ist. Diese Befestigung liegt im mittleren Teil der Membran 122. Der eine Rand der Scheibe 136 hat einen gegabelten Schenkel 138, der abgewinkelt sich quer durch die Kammer 96 erstreckt und die Einschnürung 108 der Riegelstange 102 umgreift, wenn sich diese in der Normalstellung befindet.

Während des Betriebes hält die Schulter 111 die Riegelstange 102 über den Schenkel 138 in der Normalstellung gegen die Kraft der Feder 120. Übertragen die Druckwächter 30 oder 32 jedoch ein pneumatisches Signal zum Betätiger 40, so steigt der Druck in der Kammer 96 und veranlaßt, daß die

M Membran 122 die Stange 132 nach links bewegt (F i g. 4), wodurch der gegabelte Schenkel 138 von der Riegelstange abgezogen wird und dieser die Aufwärtsbewegung durch die Kraft der Feder 120 gestattet, wobei sich der Schenkel 138 an dem Teil 110 der Riegelstange 102

h> abstützt. Hierbei kommt der Ring 114 zur Anlage gegen die Mündung des Loches 100, um Leckagen zu verhindern. Durch diese Bewegung des Riegelgliedes wird die Membran 122 und die Stange 132 in der linken

Stellung verriegelt, in der sie sich in der Warnstellung befindet.

Ein hohler Bolzen 140 aus magnetischem Werkstoff ist mit seinem einen Ende in die Mutter 128 eingeschraubt und weist am anderen Ende einen Hohlraum 142 auf. Durch den Bolzen 140 erstreckt sich eine Stoßstange 144, gegen deren eines Ende die Stange 132 anliegt und deren anderes Ende eine Magneteinheit 146 trägt. Die Magneteinheil: 146 besteht aus einem Magneten 148 mit an beiden Stirnseiten vorgesehenen Polstücken 150 und 152, die durch eine Schale 154 aus nichtmagnetischem Werkstoff zusammengehalten werden. Die Schale 154 hat einen nach außen gerichteten Flansch 156 am inneren Ende. Die Magneteinheit sitzt so an der Stoßstange 144, daß sie normalerweise innerhalb des Hohlraumes 142 liegt. Ein Ring 158 aus magnetischem Werkstoff ist am Ende des Bolzens 140 durch eine Kappe 160 aus nichtmagnetischem Werkstoff gehalten. Das Polstück 150 hat eine radial gerichtete Lippe, die den Ring 158 überlappt und in magnetischer Berührung mit ihm steht, so daß in der Normallage ein geschlossener magnetischer Weg vom Polstück 150 zum Ring 158, den Hohlraum 142 umgebenden Teil des Bolzens 140 und dem Polstück 152 besteht.

Die magnetische Anziehung zwischen dem Polstück 150 und dem Ring 158 hält den Magneten in der Normallage fest. Zusätzlich ist eine die Magneteinheit umgebende Feder 162 zwischen dem Flansch 156 und dem Ring 158 vorgespannt eingesetzt und drückt die Magneteinheit ebenso wie die Membran 122 und die Stange 132 in die Normalstellung. Wird jedoch die Membran 122 durch das pneumatische Signal von dem Druckwächter beaufschlagt, so wird die Magneteinheit nach links bewegt, wobei die magnetischen Riegelkräfte und die Feder 162 überwunden werden, so daß der magnetische Fluß nicht langer in dem geschlossenen magnetischen Weg verläuft, sondern ein freies Magnetfeld gebildet wird. Wenn dann das Rad umläuft, schaltet dieses äußere Magnetfeld den Abfühler 44 der — wie oben beschrieben — das Warnsignal auslöst.

Auch wenn das Rad nicht umläuft, wenn der Druck im Luftreifen abfällt, erfolgt eine Beaufschlagung des Betätigers 40 von den Druckwächtern, wodurch die Magneteinheit 146 in die Warnstellung bewegt wird. Gleichzeitig schaltet aber die Riegelstange 102 nach oben, so daß der Schenkel 138 gegen den Teil 110 der Riegelstange zur Anlage kommt wodurch die Magneteinheit in der Warnstellung verriegelt wird, gleichgültig, welche Änderungen im Reifendruck sich nachträglich einstellen. Selbst wenn der Luftreifen völlig drucklos wird, bleibt das Warnsignal bestehen. Wenn dann das Rad wieder umläuft, werden elektrische Signale ausgelöst und der Schaden dem Fahrer bemerkbar. Urr den Betätiger nach der Beseitigung des Schaden· zurückzustellen, ist es lediglich notwendig, von Hand den Druckknopf 118 niederzudrücken, um die Riegelstange 102 in die Normalstellung zurückzubewegen wobei dann der Druck aus der Kammer % über der Luftkanal 119 entlüftet wird. Die Feder 162, die die Magneteinheit 146 umgibt, zwingt diese zusammen mil

ίο der Membran 122 in die Normalstellung zurück, wöbe der Schenkel 138 zur Anlage gegen die Schulter 111 dei Riegelstange 102 gelangt, um diese in der Normalsiellung zu halten.

In den F i g. 5 und 6 ist eine andere Ausführungsforrr

is eines Betätigers mit Verriegelung dargestellt. In einerr Gehäuse 170 ist eine zylindrische Bohrung 172 zui Aufnahme eines Kolbens 174 vorgesehen. Ein Rollbalg 176 ist mit dem einen Ende des Kolbens 174 verbunden, während das andere Ende am Gehäuse 170 durch eine Kappe 178 an einem Flansch des Gehäuses festgespanni ist. Fittings 180, von denen nur einer gezeigt ist, dienen dem Anschluß der Luftrohre 38 bzw. 42 an die Kappe 178, so daß Druck von den Druckwächtern auf den Kolben 174 einwirken kann. Eine mit dem Kolben 174 verbundene Stange 182 erstreckt sich durch ein Loch 184 in einer Trennwand 186 des Gehäuses 170. Die Stange enthält eine Einschnürung 188. In der Trennwand 186 ist eine Querbohrung 190 vorgesehen, in der verschieblich ein Riegel 192 durch eine Feder 194 nach oben belastet geführt ist. Der Riegel 192 enthält einen Schlitz 196, durch den die Stange 182 tritt. Vom Boden des Schlitzes erstreckt sich eine Rippe 198, die durch die Feder 194 gegen die Stange 182 in Anlage gehalten ist. Ein am oberen Ende des Riegels 192 vorgesehener Knopf 200 ist von einem nachgiebigen Schmutzstulp 202 umgeben. Gelangt ein pneumatisches Signal vom Druckwächter zu dem Betätiger, so bewegt sich der Kolben 174 nach rechts in Fig.5, und wenn die Einschnürung 188 der Stange 182 zur Rippe 198 ausgerichtet ist, wird die Rippe durch die Feder in die Einschnürung gedrückt und bewirkt die Verriegelung. Ein Bolzen mit Magneteinheit entsprechend Fig.3 ist mit dem Gehäuse 170 des Betätigers verbunden, obwohl dies in Fig.5 nicht besonders dargestellt ist Der

■»5 Betätiger gemäß F i g. 5 arbeitet im wesentlichen in gleicher Weise wie der nach den F i g. 3 und 4, indem ein federbelasteter mechanischer Riegel mit einem Anschlag eines linear beweglichen Betätigungsgliedes zusammenwirkt, um die Anlage in der Warnstellung zu

so verriegeln, bis er willkürlich durch Niederdrücken eines Rückstellknopfes in die normale Stellung zurückbewegt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reifenwächter für Kraftfahrzeuge mit einem am Luftreifen befestigten Druckwächter mit einem Einlaß vom Luftreifen und einem Auslaß, der auf den Reifendruck ansprechend bei Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes öffnet, um Luft aus dem Luftreifen zu einem pneumatisch angeschlossenen Geber zu leiten, der ein von der Reifenluft gegen eine Federkraft in die Warnstellung bewegbares Betätigungsglied hat, gekennzeichnet durch eine auf die Bewegung des Betätigungsgüedes (122 bzw. 174) ansprechende Verriegelung (111,138 bzw. 188,198), die das Betätigungsglied in der Warnstellung unabhängig von weiteren Änderungen des Reifendruckes festhält

2. Reifenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied eine Membran (122) ist und die Verriegelung aus einer mit dem zentralen Teil der Membran fest verbundenen Scheibe (136) besteht, die mit einem gegabelten Schenkel (138) eine federbelastete Riegelstange (102) umfaßt und bei Bewegen der Membran in die Warnstellung durch die sie belastende Feder (120) in eine Stellung bewegt wird, in der eine Schulter (111) der Riegelstange gegen den gegabelten Schenkel zur Anlage kommt und die Membran in Warnstellung festhält.

3. Reifenwächter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Riegelstange (102) willkürlich betätigbare Rückstelleinrichtungen (118) zum Freigeben des gegabelten Schenkels (138) von der Riegelstange vorgesehen sind.

4. Reifenwächter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied ein Kolben (174) ist und die Verriegelung eine mit dem Kolben verbundene Stange (182) mit einer zwischen ihren Enden liegenden Einschnürung (188) ist, in die bei Bewegen des Kolbens durch den Reifendruck eine Rippe (198) eines federbelasteten Riegels (192) einfällt und die Stange festlegt.

5. Reifenwächter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (192) mit einer Rückstelleinrichtung (200) zum Freigeben von der Rippe (198) versehen ist.