DE2814532A1

DE2814532A1 - Profil-abfuehleinrichtung und verfahren zum abfuehlen von koerpern

Info

Publication number: DE2814532A1
Application number: DE19782814532
Authority: DE
Inventors: Steven O Luzsicza; Lyle A Pauer; Daniel S Snyder
Original assignee: Gould Inc
Current assignee: Gould Inc
Priority date: 1977-04-06
Filing date: 1978-04-04
Publication date: 1978-10-19
Also published as: BR7802132A; US4117452A; IT7848757A0; AU519235B2; GB1603226A; JPS54305A; FR2386804B1; CA1106028A; AU3482578A; FR2386804A1

Description

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Die vorliegende Erfindung !betrifft eine Profil-Abfühleinriehtung nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 sowi·? ein Verfahren zum AIj fühl en von Körpern. Gana allgemein besieht sich die Erfindung auf Peststell- und Meldeeinrichtungen und insbesondere auf eine Einrichtung und ein Verfahren zur Feststellung und Meldung eines vorbestimmten Zustand.es in einein lasttragenden Körper.

Die Erfindung ist insbesondere bei der Feststellung einer Profilabweiehung 0.1z gi'ößer ist als ein maximal zulässiger Betrag in pneumatischen Fahrzeugreifen anwendbar und wird speziell im Hinblick auf diesen Anwenaungcfall beschrieben« Es sei jedoch darauf verwiesen, daß sich für den Fachmann ein breiteres Anwendxmgsf eld dei" Erfindung ergibt, und daß sie in vielen anderen AmveiiCiungsfällGii verwendet werden kann* wo es gewünscht ist, einen vorbestimmten Profilabweichungszustand in einem lasttragenJen Körper festzustellen und enzuzeigen bzw. zu melden.

Sowohl Überlastungs- als auch Unterdruekzustände führen bei pneumatischen Reifen zu einer überhöhten Reifenabnutzung und zu einem vorzeitigen Ausfall des Reifens. Daruberhinaus können solche Überlastungs— und/oder Niederdruckzustände des Reifens eine nachteilige Auswirkung auf die Betriebsleistung des Fahrzeuges, d.h. auf die Steuerfähigkeit und den Benzinverbrauch nach sich ziehen. Da derartige Zustände und die Folgen seit einiger Zeit wohlbekannt sind, wurden viele Versuche unternommen, Einrichtungen zu entwickeln und vorzusehen, um automatisch wenigstens ünter- und/oder Überdruckzustände festzustellen und zu melden. In der letzten Zeit wurden die Entwicklungsanstrengungen im Hinblick auf ein praktisches und billiges Gerät zur Feststellung von Reifenzuständen aufgrund des Benzinpreisanstieges und der Reifenkosten sowie der Fahrzeugbetriebskosten im allgemeinen verstärkt.

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Während es eine ganze Anzahl bekannter Geräte gibt, die für die Feststelltmg \ on Reif en-Drtiekzustäiiden entwickelt wurden, haben alle diene Einrichtungen im wesentlichen strukturniäßige odei* betriebs^äßigs TTacIiteile, die einen weitverbreiteten Gebrauch entgegenstehen. Während diese spezifischen bekannten Geräte in vielfacher Form vorliegen, erfordern die meisten

,. _ . . ,, _Tr , , , Alieltv-iw) , , c dieser Gerate eine spezielle Verdrahtung Tina cix(h/e erstx-cekt

/dem
sich von den Eadanordnungen zu'Faiirzeu.gchaGsis und von diesem zum Instruncnten-Brett. Eine solche Verdrahtung führt zu unerwünschten Sj¹StCEiJiOßten und ist darübdahinaus nur schwierig und zeitaufwendig zu installieren. Die Inctallationszeit ist von besonderer Bedeutung sowohl wenn iaan die Fahrzeugherstellimg auf der Werlrceite betrachtet als auch bei der Nachausrüstimg des Fahrzeuge; mit einem solchen Sys tea. Ferner sind die erforderliche spezielle Verdrahtung und die zugehörige Ausrüstung, die sich zwischen den Rädern und dein Chassis erstreckt, einer Beschädigung durch Straßenmaterial, Wettereinflüsse und ähnlichen Einflüssen während der normalen Fahrzeuglebensdauer ausgesetzt.

Einige bekannte Einrichtungen haben die zuvor erwähnten Verdrahtungsprobleme zu vermeiden versucht, indem sie separate Einheiten an jedem Rad vorsahen, welche kleine Signalsender wie beispielsweise Radiosender umfaßten. Diese Sender werden mit Energie versorgt, um ein Signal aufgrund der Feststellung eines unsachgemäßen Reifenzustandes auszusenden, wobei dieses Signal in dem Fahrzeug empfangen wird, um ein herkömmliches Anzeigegerät zu versorgen und dem Fahrze-uglenker anzuzeigen, daß ein unsachgemäßer Zustand vorliegt. Derartige Einrichtungen

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haben kleine Batterien für die elektrische Energieversorgung dei" Sender bemitzt. %s hierbei angetroffene Problem bestand darin, daß die Batterien eine unbestimmte Abmessung und beschränkte Lebensdauer aufwiesen, εο daß sie von Zeit zu Zeit ersetzt werden muHton. Da es im allgemeinen unmöglich ist, festzustellen, wenn ein Ersats erforderlich ist, haben sich diese bekannten Einrichtungen als nicht zuverlässig erwiesen.

Ein weiteres xxnd wesentlicheres Problem bei Einrichtungen zur Peststellung von Über- und/oßor Ujutex-druckz-ustlina·:-!!! in pneumatischen Fahrzeugreifen besteht danui, daß der Druclcsustaad nicht immer ein genaues Haß des tatsächlichen Reifenaustandes darstellt. Dies bedeutet, daß ein Reifen auf einen Druck a.uf— gepumpt werden kann, dei* vollständig innerhalb der Hersteller— vox-schriften liegt, aber aufgrund der Last, der ein Ijestinuuter Fahrzeug ausgesetzt sein kann, öaa Reifenprofil in einer unerwünschten Weise verändert werden kann. Diese Situation wird häufig bei Fahrzeugen vom Karavan- oder Lastwagentyp angetroffen, bei denen der Lastteil des Fahrzeugs mit schweren Gegenständen für den Transport beladen wird. Hierbei ist sodann selbst bei ordungsgemäßem Reifendruck die durch die Überlastung hervorgerufene Profilabweichung größei" als die maximal erlaubten Abweichung, so daß Reifenschäden und/oder Fahrzeuglenkprobleme auftreten können.

In einige Übex-lastsituationen ist es möglich, den Reifendruck auf den maximalen durch die Herstellexvorschriften vorgeschriebenen Betrag zu erhöhen, wobei durch diese Druckerhöhung der Betrag der Profilabweichung ausreichend reduziert wird, so daß er innerhalb zulässiger Grenzen liegt. Bei

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schwierigen Überlastbedinsungcn wird jedoch durch eine solche Reifendruckerhöhung die Profilabweichung nicht ausreichend reduziert, um sie in akzeptierbarei Grenzen zu "bringen, so daß ein gefährlicher Reif enzustanc? weiterhin existiert. Bekannte Reifendruck-AIjfttlileinricIitungen würden hier erneut nur die Tatsache feststellen, daß der Reifendruck innerhalb zulässiger

Grenaen lag, wodurch dem Falrrsseuglenlier nicht nur ein falsches Sicherheitsgefühl hinsichtlich des Reifenzustanöes sondern auch hinsichtlich der Manövrierfähigkeit des Fahrzeuges gegeben wird«

Aufgrund der vorstehend vermerkten Probleme, die bei bekannten Druckfiüileinrichtuiigen angetroffen werden, und aufgrund der-Nachteile dieser Sinriehturigen, ist es wünschenswert gewesen, eine Einrichtung nnd ein Verfahren zu entwickeln, durch die Reifenprof!!zustände abgefülilt werden, um somit einen besseren Hinweis sowohl auf die Reifenüberlastung als auch auf einen Unterdruck zu geben. Eine solche Einrichtxmg sollte ein separates Element darstellen und keine spezielle Leitung oder zugeordnete Ausrüstung, die sich zwischen den Fahrzeugrädern und dem Chassis erstreckt, erfordern. Darüberhinaus sollte sie einfach im Aufbau sein und leicht auch bei einer Massenproduktion zu installieren sein, eine lange Lebensdauer aufweisen, keine kurzlebigen Energieversorgungseinrichtungen wie beispielsweise Batterien oder ähnliches aufweisen und in beiden Rotationsrichtungen des Rades wirksam sein.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch i gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

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Die vorliegende Erfindung sieht eine Einrichtung zur Feststellung eines ausgewählten Prof ilstistarides bzw. eier Abweichung einej lasttragenden Körpers vor. Die Einrichtung UEJf aßt eine Ab fühl einrichtung mit einer mechanischen Verbindung fcsw. einem Prof ilftihlor, der in Bezug auf den Körper seihst sich in einer opei-ativen Beziehung befindet. Die Verbindung besitzt eine erste Normalpocitioii im Abstand von dem Körper, wenn der Körper eine geringere als eine vorbestimrate maxi na Io gen ei:; ig, b are Abweichung aufweist,, und sie besitzt -eine zweite Position, wenn der Körper eine größere ali-' diese vorbostinirate maximale Abweichung aufweist. Die Verbindung wird zwangsläufig von der ersten in die zweite Position durch Berührung mit dem Korper bewegt, wodurch eine Reaktion der Abfühleixirichturg hervorgerufen wird. Eine Erregun^r.oinrichtimg i?t betriebsmäßig der Abfühlelnriehtursg zugeordnet und selektiv zwischen nicht-erregten und erregten Zuständen bewegbar. Die Erregungsejnrichtung befindet sich in einem nicht-eri"egten Zuatand, wenn die Verbindung sich in der ersten Position befindet und sie wird in einen erregten Zustand bewegt aufgrund einer Bewegung der Verbindung in die zweite Position, Eine auf die Erregungseinrichtung ansprechende Einrichtung ist ebenfalls vorgesehen, um anzuzeigen, daß das Profil des Körpers um mehr als das vorbestiisiute genemigbare Maximum verändert worden ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt der Körper einen Hohlkörper und die Abfiihleinrichtung ist mit der Trageinrichtung verbunden, wobei sich die Verbindung in Pachtung auf den Körper erstreckt und mit einer «^Tand des Hohlkörpers in Berührung gelangen kann, wenn die Auslenkung desselben größer als das. vorbestimmte Maximum ist.

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Gemäß einem v/eiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist äie Abteileinrichtung innerhalb der Umgrenzung de« Hohlkörpers angeordnet und umfaßt einen Körperteil mit einer Tragfläche zuia Aufsatz auf der Trageinrichtimg. Die Verbindung umfaßt einen Trofilfühlsr, der sich von den Körper nach außen erstreckt ira allgemeinen von der Tragfläche In Richtung auf den durch den LohlJcörper definierten Hohlraum unö sowohl der Profil— fühler und dei- Körperteil sind aus flexiblem Material hergestellt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt die Erregungseinrichtung einen piezoelektrischen Generator und die Anzeigeeinrichtung umfaßt einen Rs-cliosender.

Gemäß einera weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung sind der Sender uiiä der piezoelektrische- Generator in einer Ausnehmung angeordnet, die sieh von der Tragfläche des Körperteils der Abfühleinrichtuiig nach innen erstreckt, und die Bewegung des Pi-ofilfühlers von der ersten in die zweite Position veranlaßt den Körperteil der AMühleinrichtung zu einer Bewegung in einen engen Kontakt mit der Trageinrichtung, wodurch der piezoelektrische Generator zur elektrischen Energieabgabe veranlaßt wird.

Gemäß einem spezifischeren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Einrichtung so ausgelegt, daß sie in wirksamer Zuordnung zu einer herkömmlichen Fahrzeugreifenanordnung gebracht werden kann, um den Profilzustand des pneumatischen Reifens zu überwachen und einen überprofilierten Zustand, hervorgerufen durch überlast und/oder Unterdruck, anzufühlen.

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Gemäß einem weiteren Auspelct der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Feststellung eines vorbestimmten Betrages der Profilabv^ichung in einem lasttragenden Körper angegeben. Das Verfahren umfaßt die Schritte: Montage einer Abfühleinrichtmig mit einem me chariiseh.cn Verbindungüteil der Gestalt, daß der Verbindung^toil sich in operativer Zuordnung an den Körper "befindet; Vorgabe einer ersten Kornalposition für den Verbindungsteil, wenn das Profil des Köi-pers innerhalb vorbestiirerber akseptierbsrer Grenzen während der Eb'rperbelaiitung aucgelenlrt wird; Gestattung eines zwangsläufigen Kontaktes zwischen dem Köx-pc:r und dein Verbindung?;teil, wenn das liürpsrprofil über die vorbestimmten Grenzen abweicht, wodurch eier Verbindimgüteil in eine zweite Position gezwungen wird; Aktivierung einor Erregxingeeinrichtung aufgrund der Bewegung des Veru:fndimgslüils von der ersten in die zweite Position; uiid Veranlüssung einer bctriebniaiifJig nit der Erregungseini^ichtxmg verbundenen AnKeigoeiiirichtung sur Anseige, daß die Froi'ilabweichung des Hohlkörpers gi-ö'ßer als die vorgesehenen Grenzen ist.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren die Wiederholung des Schrittes der Aktivierung für eine vorbestimmte Anzahl vor der Ausführung des Schrittes der Veranlassung.

Gemäß einem noch weiter begrenzten und spezifischeren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt der Körper einen Fahrzeugreifen und die Trageinrichtung einer Fahrzeugfelge, wobei der Schritt der Montage die feste Anordnung der AbfUhIeinrichtung auf der äußeren peripheren Oberfläche der Felge innerhalb der Umgrenzung der Reifenausnehmung umfaßt und der Schritt der

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Gestattung aixftritt, wenn der Reifen eine profile Abweichimg aufweist, die größer als ein vorbestirmiter akzeptierbarer Betrag ist.

Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffimg eines neuen Gerätes und eines Verfahrens zur Anzeige eines vorbestimmten Proiilziistüxides in einem lasttrageinien Iiorper.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden. Erfindung bestellt in der Schaffung einer Einrichtung v.zvl eines Verfahren.*; «ur nvzo.igti eines Profiisuctaiides für einen lafsttrogenden Körper, x.'oijoi die Einrichtung ein??ach inj Auf tau, in der Installierung und im Betrieb aein soll.

Ein weiteres Ziel der vorliegender! Erfindung ist die Schaffung einer vollständig separaten Einrichtung zur Anzeige einer Profi labveicluing für einen lasttragenden Körper.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung einer Einrichtung zur Anzeige eines Profilzustc.ndes bei einem Körper, die leicht zur Verwendung bei verschiedenen Arten von Hohlkörpern in verschiedenen Anwendungsfällen angepaßt werden kann.

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Anhand von in den Figuren der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen sei die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Es sseigen:

Figur 1 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, eines herköramlicliei.i Fahrseugrades mit der installierten erfindung£gemäße-n Einrichtung;

Figur 2 eine vergrößerte Seitenansicht, teilweise geschnitten;, der Einrichtung gemäß Figur 1, wobei der Fahrsr,öugrej fen im unbelasteten Zustand dargestellt ■ist;

Figur 3 einen Querschnitt entlang der Linien 3-3 in Figur 1 bei nicht belastetem Fahrzeugreifen;

Figur 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Figur 2;

Figur 5 einen Querschnitt ähnlich Figur 2, der den normalen Profilaustaiid des Fahr sei: greif ens zeigt;

Figur 6 einen Querschnitt ähnlich den Figuren 3 und 5, der einen überprofilierten Zustand des Fahrzeugreifens zeigt, wobei die erfindungsgemäße Einrichtung sich im Eingriff mit dem Reifen befindet;

Figui· 7 einen Querschnitt mit einer leicht modifizierten Form der erfindungsgemäßen Einrichtung;

Figur 8 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, die eine weitere modifizierte Form der erfindungsgemäßen Einrichtung zeigt;

Figur 9 eine Seitenansicht zur Veranschaulichung einer weiteren Form der erfindungsgemäßen Einrichtung;

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Figur 10 eine Seitenansicht einer weiteren Alternative der erfindungsgemäßen Einrichtung; und

Figur 11 eine allgemeine schematische Ansicht zur Veranschaulichung der Gesanitanordnung der betriebsmäßigen Voi'bindung der neuen Einrichtung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichungen sind bevorzugte Aus beispiele der Erfindung dargestellt, die keine Einschränkung bilden sollen. Die Figuren seigen ejne Profil-Abfühleinriehtung A, die fest mit einer Fahrzeiigradariordnung, bestehend aus eiiier Felge B und einem pneumatischen Reifen C, vorband on ist. Em Teil des Roifens ist in Fig„ 1 vregteebrochen, um die Darstellung der bevorzugten Ausführungsforni zu erleichtern, in der die Einrichtung und das Verfahren ge>r.äß der vorliegenden Erfindung verwendet werden. V/ährend diese bevorzugte Ausführungsform^ wie nachstehend näher boschrieben, die Feststellung und die Anzeige der Profilabweichung für Fahrzeugreifen umfaßt,ist das Konzept der vorliegenden Erfindung in gleichem Maße nützlich und anwendbar für andere Last tragende Körper und Anwendungsfälle für die Feststellung einer Profilabweichung,

Insbesondere und unter Bezugnahme auf die Fig. 1 - 4 besteht die Felge B aus einem ringförmigen Korper 10 mit einem zentralen Bereich 12 und einer äußeren peripheren Oberfläche bzw. Wand 14. Eine zentrale Öffnung 16 im zentralen Bereich 12 umfaßt mehrere im Abstand angeordnete Öffnungen, die der Aufnahme von Montagebolzen dienen, welche ihrerseits mit Radmuttern 18 zur Montage der Felge an einem Fahrzeug in bekannter Weise zusammenwirken. An den Seitenkanten der äußeren peripheren Oberfläche 14 befinden sich umlaufende Felgenflanschen 20 und

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um den pneumatischen Reifen auf der Felge in herkömmlicher Vi'eise su positioniere" * Ferner umfaßt die periphere Oberfläche 14 einen sich nach innen erstreckenden umlaufenden eingezogenen zentralen Bereich 2Ί, der für Felgen her konv.ali eher ßadanordnungen typisch ist*

Der pneumatische Reifen C bestellt aus einem herkömmliehen rait einer mit der Straße in Eingriff gelangenden Oberfläche und gegenüberliegenden Seitemvändon 42 und 44, die in Iteifonbereichen 46, 48 entsprechend entfern. Y/io aus Fig* 3 am besten ersichtlich, werden die Bördolbercicho 46 und 48 innerhalb der Feigenflartr.chen 20 und 22 in herkonisli eher Weise aufgenommen*

Die vorliegende Erfindung ist in erste?.' Linie auf die Profi1-abfüliloinrichtUfig Λ gerichtet, die in Einzelheiten am besten in don Figuren 2_f 3 und 4 dargestellt ist. Diese Einrichtung umfaßt eine Fühl- und Betätigungsairuktur 60 mit einem Körperteil G2 und einer Mechanischen Verbindung bzw. einem Profilfühler 64. Von den Körperteil 62 erstreckt sich ein Paar gegen überliegender Montageflanschen GG und 68 nach auswärts. Von jeder Kante 70 der Montageflanschen 66 und 68 erstreckt sich eine allgemein U-förmige Montagenut 74 nach innen. Aufgrund des spezifischen Betriebs und der Verwendung der Profilfühleinrichtung A ist die Fühl- und Betätigungsstx-uktur 60 vorzugsweise aus einer hochgradig elastomeren Mischung mit hoher Flexibilität-Ermüdungscharakteristik aufgebaut, wobei Gummi. oder gummiähnliche Materialien bevorzugt werden, obgleich andere flexible und feste Materialien ebenfalls bei der Verwirklichung des erfindungsgemäßen Konzepts verwendet werden

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können. Dar über hinaus teäim die Abfühl- und Betätigungsstruktur 60, die den Körperteil 62, den Prof .·» !sensor 64 und die Montag·= flanschen 66 und 63 aufweist, in herkömmlicher Weise als ein integraler Bestandteil gegossen v/erden. Es sei insbesondere darauf verwiesen, daß der Profi!fühler 64 viele andere Forcen der mechanischen Verbindung aufweisen kann,, ohne daß hierbei von deia Geira«:tkonzept der Erfindung abgewichen v,^rird_e

In der bevorzugten Anordnung der Einrichtung ist die Abfühl··- und BctätisT'.mgsstruktur 60 auf die äußere periphere Oberfläche 14 dei- Fölf;e ira eingezogen·-n zentrale;: Bereich 24 mittels einos Paares angeschweißter fc'tifte 80 und 82 montiert, wob*3i die>^ci3 Stifte einen solchen Abstand aufT,^re:LccK._y daß sie in die Monfcagenuten 74 der Montajef!ansehen 66 und 6ü eingreifen» Jeder dieser Stifte weist einen leicht vergrößerten Basisteil 84 auf, der fest mit dem eingezogenen zentralen Boreich verbunden ist, sowie einen Montagezapfen 86, der sich von dem Basisteil ira allgemeinen radial von der Felge nach außen erstreckt. Der angeschweißte Stift wird bevorzugt _t da er nicht nur einfach und billig herzustellen ist, sondern auch einer Massenfertigung zugänglich ist. Herkömmliche Kappen oder Muttern 88 werden auf das äußerste Ende der angeschweißteil Stifte 86 aufgebracht, um die Abfühl" vnd Betätigungsstruktur 60 in ihrer Lage festzu-

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halten. Die dem Schweißstift/zugeordnete Kappe bzw. Mutter ist in Fig. 4 zwecks Vereinfachung der Darstellung entfernt worden und in den Zeichnungen als Befestigungsglied vom Tinnerman-Typ dargestellt. Wie am besten aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, ist der Körperteil 62 so dimensioniert, daß er eng zwischen den Seitenwänden des eingezogenen zentralen Bereiches 24 eingesetzt werden kann.

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Es sei ferner darauf verwiesen, daß viele andere Anordnungen verwendet werden können, um die Abfühl- und Betätigungsstruktur 60 auf der äuf^ren peripheren Oberfläche 14 der Felge zu befestigen. Unter diesen Anordnungen befinden sich z.B. herkömmliche Mutter™ und Bolaenaiiordnungen» Spannbänder u.a. Die vorstehend beschriebene Schr/eißstiftanordmmg, wie sie in den Zeichnungen dargestellt ist, wird jedoch bevorzugt aufgrund ihrer einfachen Herstelltm^sraögiiehkeit und doi- Schi/elligkeit, in der sie auf der Felge montiert werden können. Nicht dargestellte Ausgleichsgewichte können .zusätzlich in herkömmlicher Weise auf der Felge im allgoineii'jO'i gegenüber der Prcf i lab fühl einrichtung A angeordnet v/erden. Diese Gewichte werden verwendet, um das Gewicht der Einrichtung A auszugleichen und eine Unwucht zu vermeiden. Da diese Gewichte keine-«. Teil der vorliegenden Erfindung bilden, sind sie in den Zeichnungen nicht dargestellt und auch nicht beschrieben.

Die untex-ste Fläche des Körperteiles 62 definiert eine Montageoberfläche 100 (Fig. 2) und umfaßt die Unterfläche der Montageflanschen 66 und 63. Diese Montagefläche umfaßt zurückversetzte Bereiche 102 und 104 für die Aufnahme der Basisteile 84 der Schweißstifte 80 und 82. Von der Montagefläche 100 des Körperteiles 62 erstreckt sich eine allgemein kreisförmige Ausnehmung 106 nach innen. Diese Ausnehmung umfaßt eine umlaufende Seitenwand 108 und eine innere Endwand 110. Die Ausnehmung 106 umfaßt ferner eine leicht nach einwärts zurückversetzte Fläche 112 (Fig. 3), die die geeignete Einwirkung zwischen Körperteil 62 und Felge während des Betriebes der Einrichtung in noch zu beschreibender Weise erleichtert.

Ein Radiosender 114 und ein piezoelektrischer Generator 116 werden von der Ausnehmung 106 aufgenommen. Der Radiosender ist

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nur schematisch dargestellt, da die Einzelheiten des Senders und dessen Schaltkreis keinen Gegenstand der vorliegenden Erfindimg bilden. Viele Arten von bex^eits bekannten Schaltkreisen und Sendern können mit Vorteil bei der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung verwendet werden» In gleicher Weise ist der piezoelektrische Generat-cr 116 mir schema ti seh dargestellt, da es viele unterschiedliche Arten solcher Einrichtungen gibt, die mit Vorteil bei der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel· werden jedoch, dünne oder scheibenförmige piezoelektrische Generatoren der Art verwendet, die im allgemeinen als unimorphe Kristalleinrichtungsn bezeichnet werden. Diese unimorpiic Kristalleinrichtung ist so ausgelegt, daß bei einer Verbiegung derselben in einer noch zn beschreibenden Weise ein elektrischer Impuls abgegeben und dieser Impuls sodann zu dem Schaltkreis des Radiosenders 114 z\x dessen Betrieb übertrager, wird. Das genaue Wesen dieser Verbindung bildet wiederum keiner.« Teil der vorliegenden Erfindung, sodaß die Einzelheiten nicht näher beschrieben werden. Es γ/ird als im Rahmen des fachmännischen Könnens liegend angesehen, diese speziellen Verbindungen vorzunehmen. Die gewünschten Charakteristiken hinsichtlich des Senders 114 und des piezoelektrischen Generators 116 werden zudem nachstehend in näheren Einzelheiten bei Bezugnahme auf den installierten Betrieb der Profilabfühleinrichtung A beschrieben.

Der Profilfühler 64 ist mit dem Körperteil 62 der Abfühl- und Betätigungsstruktur 60 mittels einer Betriebsverbindung 120 verbunden, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. Der Profil-

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fühler besteht aus einem Paar von beinförmig&n Gliedern 122 und 124, die von dem Verbindungsboreicli 120 nach außen auseinanderlaufen und an einem äußeren Ende 126 enden. Ein allgemein bogenförmiger Steg 12G erstreckt sich zwischen den äußeren Enden 126 der Beine 122 und 124. Ein zentral angeordneter im allgemeinen di*e.iecl;förirdger Gewebebereich 130 bofindct sieb zwischen, den beiden Beinen und dem bogenförmigen Verbindungsglied» Tile am besten aus Fig* 3 ersichtlich, weisen die Beine 122 iind 3 24 und der gebogene Verbinduiigsteil 128 eine größere Dielze als der im allgemeinen dreieck!ox-iaige Gc-Vöbeberexeli 130 auf. Darüberhinaus weist wenigstens der bogenförmig« Verbindungssteg einen allgemein gewölbten Bereich 132 auf, der eine größere· Dicke als die Beine 122 unc< 124 aufweist. Diu größere Dicke des verstärkten Bereiches 130 dient primär der Verstärkung der Fläche des Profilfühlers, die mic dein Rolfen während des Betriebes in noch zu beschreibender¹ Y<eise in Berührung gelangt.

Gemäß Fig. 2 laufen gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Beine 122 und 124 unter einem Y/inkel von 55 auseinander. Y/ährend diese spezielle Angabe als vorteilhaft angesehen wird, können viele andere relative V/inkel ebenso verwendet werden.

Aus dieser Figur ist ferner ersichtlich, daß die Beine 122 und 124 symmetrisch zu einer Ebene verlaufen, die sich longitudinal zu der Felge B und radial von dem Körperteil 62 nach außen erstreckt. Diese Ebene ist schematisch mit dem Buchstaben a bezeichnet. Der primäre Grund für diese symmetrische Anordnung

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liegt in der Erleichterung eines bi-direktionalen Betriebes der Profilabfühleinriohtung Λ bei ihrer Installation auf einer her köiDmli ehe η Radanordnung.

Geinäf? dem Querschnitt in Figo 3 ist ersichtlich, daß die Ebene des Frofilfühlers 64, wie sie durc?-» die Beine 122 und 124, das gebogene Verbindungsglied 12S und den zentralen Bereich 130 definiert wird, einen Winke! mit einer Ebene einschließt, die sich quer zu der Felge B und von tk-m Körperteil 62 nach außen erstreckt. Bioso Ebene ist in Fig. 3 mit dem Buchstaben b bezeichnet« Während dar bevorsaht« Winkel der so definierten Ebene des Profilfühlcrs 64 bezogen auf die Ebene b ungefähr 11 beträgt, können andere Winkel ebenfalls mit Vorteil verwendet werden. Dar primäre Zweck dieser V/inkelanordmmg liegt darin, sicherzustellen, daß der Profilfühler beim Betrieb der Einrichtung verbogan und nicht nur einfach zusammengedrückt wird. Dieses Merkmal und die Gründe für diese Anordnung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor.

Hinsichtlich der Y/irkungsweise der Einrichtung, wobei die Profi labfühleinrichtung A auf die Felge 3 und der pneumatische Reifen C in herkömmlicher Weise auf die Felge montiert ist, sei insbesondere auf die Figuren 3, 5 und 6 verwiesen. In Fig. 3, wobei der pneumatische Reifen C auf einen Druck aufgepumpt ist;, wie er durch die von dem Hersteller vorgeschriebenen Druckgrenzen vorgegeben ist und wobei keine Last auf den Reifen ausgeübt wird, nimmt das Profil des Reifens keinen abweichenden Zustand ein, wobei sich der äußerste Teil des gebogenen Verbindungsgliedes 128 im Abstand von der Innenwand des Reifens

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in einer ersten Norinalstellimg befindet. Der unbelastete Zustand des Reifens ist jener, in dem der Reifen in geeignetes* Weise aufgepumpt ist und an einom Fahrzeug zum Tragen des Gewichts desselben montiert ist.

Fig. 5 EGigt eine ähnliche Ansicht vd.e Fig. 3, wobei sich der Reifen unter einer normalen Lastbedingung befindet und sich aufgrund einer Lnstbeauspruchuug eine Profilabweichung innerhalb der Iferstellerspoisifikaiaon ergibt. Der Betrag der typisehsrv/eise gestatteten Abv.-eiellung umfaßt einen Bereich zwischen einem ϊ.ί χ η in; a I- und einem Maximalbereich in der praktischen Anwendung, wobei sich diese Abweichung in diesem Bereich aufgrund der tatsächlichen Fahr^eitglast und dora Reifendruck etwas verändert. In einigen Fällen, in denen die Profilabweichung größer als der maximal zulässige Betrag aufgrund der Fahrseugüberlastung ist, kann eine Vergrößerung des Reifendrucks über das Maximum der Herstellervox'schrifton ausreichend sein, um eins Reduzierung des Betrages der Reifenabweichung hei'vorsui'ufen und die Abweichung innerhalb zulässiger Grenzen zu bringen. Gemäß Fig. 5, wobei der Reifen innerhalb zulässiger Grenzen defoi-miert ist, befindet sich das Verbindungsglied 128 noch im Abstand von der Innenwand des Reifens* Es sei ebenfalls hier vermerkt, daß bei typischen Reifen-Verfoi-mungszuständen die mit der Straße in Eingriff gelangende Oberfläche 40 leicht abgeflacht wird und die Seitenwände 42 und 44 bogenförmig nach außen vorgespannt werden. Darüberhinaus befindet sich die maximale Verformung bei irgendeinem Druck- oder Belastungszustand in jenem Teil des Reifens, der sich zu jedem Zeitpunkt gerade im Eingriff mit der Straßenoberfläche befindet, sodaß der

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genaue Ort der Verformung sich kontinuierlich bei der Rotation des Rades verändert.

Fig. 6 zei^t einen Querschnitt ähnlich den Figuren 3 und 5, wobei der Fahrzeugreifen eino Profilaowelcbung größer als ein vorbesi;ini«Ti'"C?.' Kaxii-i:;!- bzw. SiclierJäO.itsbotrag- aufweist* Bei diesen überprof iliorton. Zustand, gelangt die Innenwand der c.icl: mit der Etr-cDenebcrfläche in Eingriff befindonc^n Obcrfläeli'-;· 40 in Berührung mit d^n bogenfornigen Verbindungsglied 12S im gewölbten Boraich 2 32, wobei der Profiliiihler 6·.* sich von der ersten no::)zalzv\.'elc-; umiusgelonkton Stellun·; geüiäß den Fig_t 3 und 5 in ditf zweite- ausgclenkto Stellung gemäß Fig» 6 gelangte Der Profiliüliier v;ird zyklisch in die^e ausgelenkte Stellung gebogen und aus dieser zurückbcrvvegi, d«h_c er wird während jeder Umdrehuiig des Fahi'seugrados zwischen der ersten und zweiten Stellung bewegt. Aus diesem Grund ist der Profilfühler 64 aus einem hochgradig elastomeren Material mit hoher Plexibilität-Ermüdungscliarakteristik gebildet. Die Vfinkelstcllung der Ebene des Profilfülilers 64. stellt sicher, daß der Profilfühler genau zwischen der ersten und zweiten Stellung bewegt wird und nicht einfach während des Eingriffs mit dem Reifen zusammengedrückt wird.

Wenn der Profilfühler in die zweite Stellung gemäß Fig. 6 bewegt wird, so wird eine entsprechende Verbiegung nach vorwärts auf den Körperteil 62 durch die Betriebsverbindung 120 ausgeübt, wodurch der Körperteil zwangsläufig in engen Kontakt mit dem^zurückgezogenen zentralen Bereich 24 der Felge gebracht wird. Die Bewegung des. Körperteils 62 und somit der Montage-

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ORlGfMAL

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flächo 100 in engem Kontakt mit dem eingezogenen zentralen Bereich 24 ruft eine entsprechende Bewegung des Radiosonders 114 "and des piezoelektrischen Generators 116, die in der Ausnehmung 106 angeordnet sind, ebenfalls in Ei cU Ux ng auf den ei π gesogen six sen tr al en Bereich hervor. Die piezoelektrische Einrichtung int so ausgelegt, daß die*so Belegung eino Vorbiegur-g in dieser hor-vorruft, wodurch eine eler.tri^chc Energieabgabo hdTvorgOTxxxGü wird. Wie zuvor* beschrieben, kar-.n dieso Vei'biogung obenfcills auftreten, wenn das Fahrzeug oiirlacl· überlastet istc Änderungen der Dimeusioaen des Pro^llfühlers 64 können vorg3üc>Ei?nen werden, um einr-m größeren, odore kleineren Betrag der Abweichung abzuführen.

Wenn der piezoelektrische Generator Ii6 in der zuvor beschriebenen V/Giss erregfc wird, so wird dio eloktriscbs Snersie dem Schaltkreis des Rad.iosencier.s 114 %u go führt. Hierdurch sendet der Kadiosender ein Eadior.ic-ial über eine nicht dargestellte Eadioantenne aus, die in herkönsülieher Weise mit der Felge, beispiölsT,-eise in dem zentcxlön Tiefbettbereich 24 montiert sein kann. Ein Hoclifrequenssignal, wie beispielsweise ein frequcnzmoduliertes Signal (FM-Signal) wird hinsichtlich des Senders bevorzugt, um Rauschprobleme und Übex'lappungen zu eliminieren, die im allgemeinen bei niederfrequenten Radiosignalen auftreten können. Amplitudenmodulierte Signale (All-Signale) können jedoch ebenfalls benutzt werden, und in einigen Fällen ist es möglich, die Draht- oder anderen Antenneneinrichtungen vollständig zu eliminieren. Viele andere Schaltkreisanordnungen können in gleicher Yfeise verwendet werden, und tatsächlich können andere Mittel anstelle eines Eadiosenders verwendet

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werden, um einen unsachgemäßen Reifenprofilzustand aufgrund der Erregung des piezoelektrischen Generators 116 anzuzeigen!.

Fig, 11 zeigt eino schomatische Ansieht der Grundkomponenttn der vorliegenden Erfindung in ihrer Eosiehung zueinander so'vio einen Enipiür.ger in dein Fahrzeug selbst. Für die lcicli'cerc Darstellung u:id Bes-ehroibuug wurden neue Be-sugssi-tiarn iür dxe b ic:¹ schessatiseft dargestellten Komponenten verwendet, Gersäß diorer Figur fühlt dor Profil fühler dor Prof ilfühleinriCiittmg 140 cLiö Reifönprofilab',.^rwichung untv-rlialb eines vorbestimmten f,iaxif.iu-:..o und wird von der svstsa HurmalpoG.Ltioa ic eine sv.^reite Poaitio.-τ ausgelenktj wobei er eine Verbiegung de^ piezoolektrisehen Generators 142 hervorruft, so daß ein elektrischer Iwpuls erzeugt wird. DiGSGi* Impuls v.lrd den Schaltkreis den Radiosenders 144 zugeführt, der bei seiner Betätigung ein Eadiosignal über die Antenne 146 aussendet*

Das über die Antenne 146 ausgesandt Signal wird sodann von einer Antenne 143 in einer Empfangseinheit 150 in dem Fahrzeug aufgenommen. Dieses Signal wird sodann decodiert oder anderweitig benutzt, um eine Warnlampe oder irgendeine andere Einrichtung am Instrumentenbrett des Fahrzeugs zu betätigen, wodurch angezeigt wird, daß ein Reifen eine Profilabweichung größer als ein vorgegebener maximaler Betrag aufweist. Die Einzelheiten des Empfängers 150 und der Anzeigeeinrichtung 152 bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung und werden daher auch nicht in näheren Einzelheiten beschrieben. Solche Empfangseinrichtungen sind jedoch im Stand der Technik bekannt und im allgemeinen mit der herkömmlichen Radioempfangstechnik vereinbar.

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Da der Sender jedesmal, wenn die piezoelektrische Einrichtung vor formt wird, mit Euurgic·; versorgt würde, würden von dei* Anzeigeeinrichtung 152 viele falsche Auiesuugen eines unsachgemäßen ReiionzustandGS empfangen werden_c Jedesmal, wenn sich die Profilithlühleinrichtunfj A in drrr Rähö der sechs Uiir~ Stellung for.iiß FrIjT₁, 1 befxrAct und das Rad gleichzeitig eine ScOvrol.le c-.-or.' einen ähnlichen. Gegenstand antrilft, so wird temporär οJ.η Ubcrhca5u-.prucl>tc-ir Reifoji^ucfcand hervorgerufen, wouurch die Pi*o£ilab£ühleinr?.cht«r..:j A aktiviert wird. Auf die;.·:? Welpe wirü der Ea^rUci;er!^Gr 114 ein Signal auasw.^n,vss durch die An Folgeeinrichtung 152 am Injitru^ontcisbrstt wix'cU Da diesor übsrprolilierfco Zustand lediglich ein Z\i£:':ii"-i i.st und κοΐ'^;α3 erti-aiso -durca die Straßenzustände hervor geri.*:i'on wird,, kanu dem Fahrer das Vorliegen eines unsachgemäßen Ζυstands irrtümlich anjjG^eigt werden.

Um diese« Gpoziello Problem zu lösen, ist es dementsprechend raögiic]!, zur.ätaliche Schaltkreise für den Radiosender 114. vor» zusc-hon, so daß mehrere aufeinanderfolgende Ausbiegungen der piezoelektrischen Einrichtung 116 erforderlich sind, bevor der Sender erregt wird. Hierdurch v/erden falsche Ablesungen eliminiert, die anderenfalls in der zuvor erläuterten Weise vorliegen können. Es hat sich herausgestellt, daß die Anordnung von Speicherschaltkreisen, die die Speicherung elektrischer Energieabgaben des Generators 116 gestatten, ausreichend sind, um diese Probleme der falschen Ablesung zu eliminieren. Hierbei werden vorzugsweise ungefähr 40 separate Umdrehungen des Rades ausgewertet, die zu 40 getrennten Ausbiegungen des Generators· führen, wenn die Reifen-Profilabweichung größer als das vorbe-

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stimmte Maximum ist. Andere Modifikationen können, ebenfalls hinsichtlich des Rndiosenders und des piezoeleKtrischen Generators vorgesehen werden, um das gleiche Problem zu lösen, ohne daß hierbei in irgendeiner Weise von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abgewichen wird.

Die Fig. 7-10 zeigen verschiedene Modifikationen der bevorzugten Profilabfühleinrichtung A, wie sie zuvor irt näheren Einzelheiten beschrieben wurde. Zur leichteren Bezugnahme und Dc:> stellung sind gleiche Komponenten mit gleichen Besugssiffern und einem Strich versehen, und neue Komponenten, weisen neue Bezugszif fei*n auf.

Fig. 7 zeigt eine Profilabfühleinriclrbum; Λ¹ mit- einem Paar identischer und gegenüberliegend angeordneter Profilfühlern 64' und 160. Diese sind im wesentlichen identisch mit dem Profilfühlor 64, und sie sind symmetrisch su der mit dem Buchstaben b' in dieser Figur bezeichneten Ebene angeordnet. Diese Anordnung liefert lediglich eine Ausgleichung der auf den Körperteil 62* ausgeübten Kraft, wenn die Innenseite des Reifens aufgrund eines tiberprofilierten Reifenzustandes mit den Fühlern 64' und 160 in Eingriff gelangt. Darüberhinaus sind die Seitenwandoberflachen 162 und 164 des Körperteiles 62' der Abfühl- und Betätigungsstruktur so dimensioniert und ausgebildet, daß sie zwischen den Seitenwänden des Tiefbettbereicns 24' aufgenommen werden, was eine präzisere Montage der Profilabfühleinrichtung A' erleichtert.

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Fig. 8 zeigt eine leicht modifizierte Ausbildung des Körperteils der Profilabfühleinrichtung. Hier besitzt der Körperteil eine im allgemeinen dreieekförmige Ausbildung im Querschnitt, die mit der Beaugssiffer 170 bos-3icb.net ist und mit Ausnahme? des Beraielxs dor Ausnehmung 106' ei no angepaßte tioxitageoberf lache 172 aufweist« Die zuvor b©sch.viebenen Montagezungen sind hier ebenfalls durch ein flexibles Montageband 174 ersetzt, das den dreisolc.~örsig ausgebildeten Körperteil 170 und den Tief bett» bereich 24' umspannt. Dieses BaivJ. kann eine Verriegelung vom Kipp-Typ trafa&tcn, im die gegeirüberliegondon Enden dosselbes; miteinander ku verbinden, wenn da« Band um die Folge und die Profilabfühleini'icht.uiig gelegt ist, und es kann Körner herköEJitilieke Einsteileinrichtungon axifwoisen, um die Ausübung dar geeigneten Moirkager.paiimuig in Be;:.ug auf die Abfühleinrichtung zu erleichtern.

Fig. 8 zeigt ebenfalls ein Flüssigkeitsreservoir 176, das durch eine Rohranordnung 178 definiert wird, welche sich wenigstens entlang eines Teiles der Felge B^f in dem Tiefbettbereich 24' erstreckt. Diese Rohranordnung v/eist eine Öffnung 180 in der Nachbarschaft des Körperteils 172 auf, die ihrerseits einen zerbrechlichen Stopfen 182 enthält, der das Fluid innerhalb des Rohres zurückhält. Der zerbrechliche stopfen 182 erstreckt sich von der Felge nach außen in die ringförmige Reifenausnehmung, wobei er sich in etwa auf die gleiche Höhe wie der Profilfühler 64* erstreckt. Der zerbrechliche Stopfen erstreckt sich von der öffnung 180 dergestalt nach außen, daß er ebenfalls von der Innenwand des Reifens berührt wird, wenn ein überprofilierter Reifenzustand auftritt. Bei der Berührung wird der Stopfen

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von der Öffnung 180 weggebrochen, so daß sich das in dem Rohr enthaltene Fluid durch die Öffnung 130 in die ringförmige Reifenausnehnivmg ergießt. Dieses Fluid kann ein Schmiermittel, ein. Lochabdichtmaterial, ein Aufpumpinatcrial odor irgendeine Kombination diesel* Kittel, die für den Schutz dos Reifens bein Vorliegen eines überprofilierten Reife:iir.ustandeo als vorteilhaft erachtet werden, enthalten. Fig. 8 soll die Verwendung dicker Art von Fluidrescrvoiranordnung Voraiiseliaulichcn,. die vollständig mit einer Profilabfühleinrichtu^g· Vereinbar ist, vobai eine nähere Bench?: oibviig dieser allnc-woinen Art von Reservoiranordnung der IJS-I³S 3,942_f573 eiitiic,;_:-;iou vorden kann»

Fig. 9 zeigt eine weitere alternative Anordnung, wobei der Profil fühlei* die Fox'in eines länglichem gebogenen Gliedes 184 einnimmt, und dieses ein äußeres Ende 186 aufvraist, welches Kit dem Reifen in Eingriff gelangt, wenn ein überprofilierter Eaifenzustand vorliegt. In diese? Anordnung erstreckt sich das gebogene Glied 184 von einem Körperteil 188 nach außen, v/ob ei der Körperteil 188 mit einer Ebene Isoplanar ist, die quer durch die Felge B* sowie den Tiefbettbereich 24' verläuft, Während die Bewegung des Profilfühlers gemäß Fig. 9 etwas unterschiedlich im Hinblick auf die Bewegung der zuvor beschriebenen Profilfühler ist, ist das betriebsmäßige Endresultat das gleiche. Aufgrund der spezifischen strukturellen Anordnung ist diese Ausführungsform im Betrieb als nur in einer Richtung möglich anzusehen, d.h. sie arbeitet nur in einer Rotationsrichtung des Rades in geeigneter Weise. Für einen geeigneten Betrieb muß die Einrichtung so montiert werden, daß das äußerste Ende 186 des Profilfühlers 184 dem Rest der Einrichtung während der Raddrehung folgt. Wenn sich

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das äußerste Ende vorne befindet, wird es selbst nach rückwärts gebogen, falls die Reifenprofilabweichung über den vorgegebenen maximalen Betrag hinausgeht». Darüber hinaus, es sei denn, es wird eine geeignete Festigkeit aei' Struktur erzielt, können bei der Raddn-hung erzeugte Zentrifugalkräfte den Profi If ühlor 184 nach außen zn der Reifemrand he-wegon, wodurch eine unerwünschte Biegung des piezoelektrischen Generators auftritt. Ea ist jedoch ebenfalls möglich, Die Unordnung gejnäß Fig. 9 strukturmäßig zu modifizieren, um einen Betrieb in zwei Richtungen zu ermöglichen.

Schließlich soigt Fig* 10 eine weitere Modifikation des Profil-" fühlers, wobei die bogenförmige Rippe bsw. das Verbindungsglied 190 eine im wesentlichen halbkreisförmig-fc Ausbildung aufweist« Die Snciteiltf 192, 194 dos Gliedes 190 sind mit einem Körperteil 19G befestigt, angrenzend an die in Längsrichtung von-einander entfernten Enden. Stützbeine 193 und 200 laufen jeweils von dem Körperteil 196 nach außen auseinander zu dem Verbindungsglied 190, wobei Gewebebereiche 202, 204 und 206 zwischen dem Körperteil und den Beinen angeordnet sind. In gleicher V/eise wie die zuvor beschriebenen Ausbildungen des Profilfühlers ist der Profilfühler gemäß Fig. 10 symmetrisch zu der Ebene b^f angeordnet.

Während die Fig. 7-10 einige von verschiedenen Modifikationen zeigen, die bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Konzepts verwirklicht werden können, stellen diese Modifikationen keine Einschränkung dar. Beispielsweise ist es durchaus möglich, den Körperteil der Abfühleinrichtung und den Profilfühler als

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getrennte Komponenten aufzubauen und/oder sie so aufzubauen, daß sie mit einem piezoelektrischen Generator in einer von dem vorstehend beschriebenen abweichenden Weise zusammenarbeiten. In dieser Einsicht Vv'äre es möglich, den Profilfühler beweglich anddeiTJ Körperteil der Fühleinrichtung zu montieren und einen Nocken oder eine andere in Eingriff gelangende Oberfläche an dem unteren Ende des Profilfülilors vorzusehen, um eine Erregung des pieKotslokLfischon. Generators aufgrund eines ausgewählten Profilzustüiidos in einem Hohlkörper hervorzurufen. Darüber hinaus können vielo Arten von piezoelektrischen Generatoren, die von dem unimorphen Typ abweichen, bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden,. Schließlich ist es iiög-lieh, die gesamte Einrichtung außerhalb der Radanordnung aiisuordaen, so daß eine mechanische Verbindung hergestellt wird, wenn die Profilabweichung einen vorbestimmten. Betrag erreicht und ein piezoelektrischer Generator erregt wird.

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Claims

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3. April 1978 Gzffz/Ro/Schö

GOULD, INC₅ Cleveland, OMo 44108, U.· S. Λ.

Prof i1-Abfühl einrichtung und Verfahren zum Ab fühl en von Körpern

Patentansprüche

1.1 Einrichtung zum Abfühlen des Pro!ilzustandes einer herkömmlichen Fahrseugrelfenanorßnimg, bestehend aus einer Felge mit", einer äußeren peripheren Oberfläche und sich nach auswärts erstreckenden radialen Flanschen auf gegenüberliegenden Seiten und einem Fahrzeugreifen mit einer ringförmigen mit der Straße in Berührung gelangender Oberfläche und mit Seitenwandteilen an den Seitenkanten dieser Oberfläche, welche eine iia allgemeinen ringförmige Reif enausnehnnmg definieren, wobei der Reifen auf die genannte Felge aufmontiert ist und auf einen vorbestimmten Druck aufgepumpt x\^rird_s um ein Fahrzeug mit einer vorbestimmten maximalen zulässigen Reifenpicfil-Auslenkung zu tragen, gekennzeichnet durch:

eine Abfühl- und Betatigungsstruktur, die betriebsmäßig relativ zu der Radanordnung montiert ist und einen Körperteil und einen mechanischen Verbindungsteil umfaßt, wobei der Verbindungcteil eine erste Normalposition im Abstand von dem Reifen aufweist, wenn die Reifen-Profilabweichung geringer als das vorbestimmte Maximum ist, und eine

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zweite Position aufweist, wenn die Reifen~Profilabweichung größer als da.r> vorbestimmte Max irma ist, und τ/nbei der Verbindungsueil zwangsläufig von der ersten in die zweite Position durch Kontakt mit il-vrc. Reifen bewegt wird;

eine dem Körperteil zugeordnet:? Erregungceinrichtung, ve lc lie selektiv zwischen einen Erregung:-;-- und einem Nieht-Erregrar^b zustand bewegbar ict, wobei sieh die Erregungseinrichtung in dem Niekt-Erregiingszustand befindet, wenn der Verbindung teil sieh in der ersten Normal Stellung bef i.K.rle fc ,und in de:i Erregungösus i.and bewegt wird, wenn der Verbindungsteil in die zweite Stellung bewegt wird;
und

eine auf die Ex-regungseinrichtung anspreciienrle Ein zur Anzeige, daß der Reifen eine Profilabweichung größer als die vorbestimmte maximale zulässige Abweichung aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

der Verbindungsteil einen Profilsensor aus flexiblem Material aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2_S dadurch gekennzeichnet, daß der Profilsensor und der Körperteil zusammen einen integralen Bestandteil bilden, der aus einem Material mit hoher Flexi'bilität-Ermüdungscharakteristik besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregungseinrichtung einen piezoelektrischen Generator umfaöt und daß die Anzeigeeinrichtung einen Radiosender umfaßt.

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5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfühl- und Betätigungs-Körperteil der Struktur eine Ausnehmung aufweist, die den Radiosender und den piezoelektrischen Generator aufnimmt, wobei der piezoelektrische Generator so angeordnet ist, daß die Bewegung des Verbindungsteils von. der ersten in die zweite Position eine elektrische Energieabgabe des piezoelektrischen Generators zum Betrieb des Eadiosender hervorruft,,

6. Einrichtung nach Anspruch <i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühl— t;nd Betätigungsstrulrtisr auf der äußeren periphere!! Oberfläche der Felge zwischen den Flanschen montierbar ist, so daß sie sich radial von der Felg-2 nach außen in die Ausnehmung des Reifens erstreckt, und daß der Körperteil eine der äußeren peripheren Oberfläche der Felge gegenüberliegende Tragfläche aufweist daß die Köx-perteil-Tragflache in engem Kontakt mit der äußeren peripheren Oberfläche der Felge aufgrund der Bewegung des Verbindungsteils von der ersten in die zweite Position durch Eingriff der Innenwand des Reifens gezwungen wird, wenn der Reifen eine Profilabweichung größer als das vorbestimmte- Maximum aufweist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfühl- und Betätigungs-Körperteil der Struktur eine sich nach einwärts von der Tragfläche erstreckende Ausnehmung aufweist, daß der Radiosender und der piezoelektrische Generator von dieser Ausnehmung aufgenommen werden, wobei der piezoelektrische Generator betriebsmäßig relativ zu der Außenfläche der. Felge angeordnet ist, so daß die Bewegung der Tragfläche in engem zwangsläufigen Kontakt mit der peripheren Oberfläche der Felge eine Biegbeanspruchung des piezoelektrischen Generators hervorruft und einen elektrischen Impuls zum Betrieb des Radiosender erzeugt.

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8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere periphere Oberfläche der Felge einen ringförmigen eingezogenen zentralen Bereich aufweist, wobei der Abfühl— und Betätigungs-Körxjerteil dex~ Struktur so ausgebildet ist, daß er von diesem zentralen Bereich aufgenommen v/erden kann,"

9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fluidbehälter zur selektiven Abgabe eines Pluides in die Reifenausnehmung vorgesehen ist, wobei die Fluidabgabe aufgrund einer Profilabweichung größer als die vorbestiiniate maximale zulässige Abweichung erfolgt.

10. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühl— und Betätigungsstriikiur auf der äußeren peripheren Oberfläche der Felge montierbar ist, daß der mechanische Verbindungsteil einen flexiblen Profilfühler umfaßt, der wenigstens ein sich auswärts von dem Körperteil untex- einem Winkel erstreckendes Fühlerbein aufweist, wobei der Winkel in Bezug auf eine erste Ebene gebildet wird, die sich quer zu der Felge durch den Körperteil erstreckt.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilfühler ein Paar von Fühlerbeinen umfaßt, die eine Profilfiihler-Ebene definieren, welche sich auswärts. von dem Körperteil unter einem Winkel zu der ersten Ebene erstreckt, wobei das Paar von Beinen von dem Körperteil symmetrisch naeh außen in einer zweiten Ebene auseinanderläuft, welche sich longitudinal zu der Felge durch den Körperteil erstreckt.

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C _

12. Einrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein "bogenförmiges Verbindungsglied, Kelches sich zwischen den Beinen am äußersten Ende derselben erstreckt.

13. In Kombination: ein pneumatischer Reifen, eine Felge und eine Reifenprofil~Abffülleinrichtung; die Felge besitzt eine äußere periphere Oberfläche u>id der Reifen eine äußere mit der Straße im Eingriff befindliche Oberfläche sowie Seitenvjandtaile an jeöor Seitenkante der genannten Oberfläche, welche eine im allgemeinen ringförmige Reifenausnehmung bilden , wobei der Keifen auf der äußeren peripheron Oberfläche der Felge Kontiert ist und auf einen vorbestimmten Druclrpegel aiifgepruspt ist, van beim Tragen einer Last eine vorbestiisrate maximale zulässige Profilabweichung aufzuweisen; die Pr of i'i-Abf teileinrichtung ist betriebsmäßig relativ zu dem Reifen montiert und umfaßt einen mechanischen Verbinclungsteii mit einer ersten Normalstellung im Abstand von dem Reifen, wenn die Reifenprofilabweichnng

geringer als das vorbeatimmte Maximum ist, sowie eine zweite Position, wenn die Reifenprofilabweinhung größer als das vorbestimmte Maximum ist, wobei der Verbindungsteil zwangsläufig von der ersten in die zweite Position durch einen positiven Eontakt mit dem Reifen bewegt wird; die Profilabfühleinrichtung umfaßt eine zwischen einem Erregungs- und einem Nieht-Erregungszustand bewegbare Erregungseinrichtung, wobei die Bewegung aufgrund der Bewegung des Verbindungsteils zwischen der ersten und zweiten Stellung erfolgt; und die Abfühleinrichtung umfaßt ferner eine auf die Erregungseinrichtung ansprechende Einrichtung zur Anzeige, daß der Reifen eine Profilabweichung größer als die vorbestimmte maximale zulässige Abweichung aufweist.

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14. Kombination gemäß Anspruch l'j, dadurch gekennzeichnet, daß die Prof ilabfühleinriehtMiig einen Körperteil aufweist, von dem sich der Vei-bindungsteil nach außen erstreckt, wobei wenigstens der Yerbindungsteii axis einer.! flexiblen Material hergestellt ist.

15. KoralJinat-ion nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet_? daß die Erregungseinrichtung einen piezoelektrischen Generator und die Anzeigeeinrichtung einen Radiosender umfaßt5 daß öle AMülileinrichtung aiii die äußere periphere Oberfläche der Felge montiert ist und sich von dieser nach außen in Richtung auf die Reifenausnehnmiig erstreckt, und daß sie einen Körperteil aufweist mit einem Bereich, der der äußeren peripheren Oberfläche der Felge gegenüberliegt, wobei sich der Verbinßxmgsteil von dem Körperteil weiter in Richtung auf die Reifenausnehmung erstreckt, daß der Körperteil ferner eine Ausnehmung in sich aufweist zur Aufnahme des Radiosenders und des piezoelektrischen Generators, wobei der piezoelektrische Generator in operativer Zuordnung zu der äußeren peripheren Oberfläche der Felge angeordnet ist und die Bewegung des Verbindungsteile von der ersten in die zweite Stellung die Oberfläche des Körperteils in engem zwangsläufigen Kontakt mit der äußeren peripheren Oberfläche der Felge bringt, um eine Verbiegung des piezoelektrischen Generators zwecks Erzeugung eines elektrischen Impulses für den Betrieb des Radiosenders hervorzurufen.

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16. Kombination nach Anspruch 15, dadui-ch gekennzeichnet, daß die äußere periphere Oberfläche der Felge einen ringförmigen eingesogenen zentralen Bereich aufweist, und daß der Körperteil der Abfühleinriehtung so ausgebildet ist, daß er zwischen gegenüberliegenden Seitenwanden des eingezogenen zentralen Bereichs aufgenommen werden kanu.

17. Kombination nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregungseinrichtung einen piezoelektrischen Generator und die Anzeigeeinrichtung einen Radiosender umfaßt, daß die Abfühleinriehtung einen Körperteil aufweist, der den piezoelektrischen Generator und den Iladiosender aufnimmt, daß der piezoelektrische Generator so angeordnet ist, daß die Bewegung des "Verbindungsteils von der ersten in die zweite Position eine elektrische Energieabgabe des piezoelektrischen Generators für den Betrieb des Radlosenders hervorruft.

18. Einrichtung zur Feststellung des Profilzustandes eines

auf einer Trageinrichtung montierten Last tragenden Körpers, wenn der Prof!!zustand bis zu einer vorbestimmten maximalen Grenze verändert wird, gekennzeichnet durch: eine ■betriebsmäßig relativ zu dem Körper montierte und sich von diesem nach außen erstreckenden mechanischen Verbindungsteil aufweisende Abfühleinrichtung, wobei der Verbindungsteil eine erste Normalposition im Abstand von dem Körper aufweist, wenn die Profilabweichung geringer als die vorbestimmte maximale Grenze ist, und eine zweite Position aufweist, wenn die Profilabweichung größer als die vorbestimrate maximale Grenze ist, und der Verbindungs-

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teil zwangsläufig von eier ersten in d ie zweite Position durcli einen positiven Kontakt von dem Körper bewegt wird; eine betriebsmäßig der* Abfuhleinrichtung zugeordnete Erregungseinriehtung, die sich, in einem Nicht_rErregung3~ zustand befindet, wenn der Verbindungsteil sich in der ersten KormalpoGitioii befindet, und. in einen Erregungszustand bewegt wird, wenn der Verbindur.gsteil von der ei-sten in die zweite Position bewegt wird; und eine auf die Erregungseinrichtung ansprechende Einrichtung zvr Anzeige, daß der Körper eine Profilabveichung größer als die vorbestimate maximale Grenze aufweist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, öudmrch gekennzeichnet, daß die Erregungseinrichtung einen piezoelektrischen Generator und die Anzeigeeinrichtung einen Radiosender umfaßt.

20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfuhleinrichtung einen Körperteil aufweist, der den Radiosender und den piezoelektrischen Generator aufnimmt, daß der piezoelektrische Generator so angeordnet ist, daß die Bewegung des Verbindungsteils von der ersten in die zweite Stellung eine elektrische Energieabgabe des piezoelektrischen Generators für den Betrieb des Eadiosenders hervorruft.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der" Körper einen Hohlkörper umfaßt, der eine Ausnehmung bildet , wobei die Abfuhleinrichtung in der Ausnehmung angeordnet ist und der Verbindungsteil sich von der Einrichtung in die Ausnehmung erstreckt.

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22« Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Abfühleinrichtung so aufgebaut ist, daß sie eine Fläche gegenubex- der Trageinrichtung axifweist, daß die Trageinrichtung eine sich nach innen erstreckende Ausnehmung aufweist zur Aufnahme des Radiosenders und des piezoelektrischen Generators in einer solchen ¥eise, daß der piezoelektrische Generator sich in betriebsmäßiger Verbindung zu der Trageinrichtung befindet, wobei die Bewegung des Verbindungsteile von dexersten in die zweite Stellung durch einen zwangsläufigen Kontakt rait dem Hohlkörper die Fläche der Abfühleinrichtung in zwangsläufigen Kontakt mit der Trageiurichtung bringt, um eine Biegebeanspruolumg clou piezoelektrischen Generators zur Erzeugung eines clektx-ischen Impulses für den Betrieb des Radio senders hervox-zuruf en.

23. Einrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung eine kreisförmige Büchse mit einer äußeren peripheren Oberfläche umfaßt, daß der Hohlkörper einen ringförmig geformten Körper bildet, der auf der äußeren peripheren Oberfläche dicht aufsitzt, um eine ringförmige Last-Trageinrichtung zu definieren , und daß die Einrichtung in der Lage ist, eine Belastung der Last-Trageinricntung abzufühlen, die durch die Profilabweichung hervorgex-ufen wirde, welche größer als die vorbestinmte maximale Größe ist.

2'k. Verfahren zur Feststellung einer vorbestimmten Profilabxtfeichung eines lasttragenden Körpers, der auf einer Trageinrichtung montiert ist, gekennzeichnet durch

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folgende Schritte:

Anordnurrg einer Abfühleinrichtung benachbart zu dem Körper;

Vorsehen eines mechanischen Verbindungsteiu.es für die Abfühleinrichtimg, der sich von dieser nach außen in betriebsmäßiger Beziehung zu dem Körper erstreckt;

Vorgabe einer ersten Normal position für den Verbindungsteil im Abstand von dom Körper, ^enn die Profilabweielmng desselben geringer als der vo!-bestimmte Betrag ist;

Gestattung eines zwangsläufigen Kontaktes zwischen dem Körper und dem Verbindungsteil _f wenn die Profilabweiehung des Hohlkörpers größer als der vorbestinwnte Betrag ist, wodurch der Verbindungsteil in eine zweite Position gezwungen wird;

Aktivierung einer Erregtmgseinrichtung, die der Abfühleinrichtung durch die Bewegung des Verbindungsteiles von der ersten in die zweite Position zugeordnet ist; und

Veranlassung einer betriebsmäßig mit der Erregungseinrichtung verbundenen Anzeigeeinrichtung zur Anzeige aufgrund der Aktivierung der ErregungSeinrichtung, daß die Profilabweichung des Körpers größer als der vorbestimmte Betrag ist.

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25. Verfaliren nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Wiederholung der %^:r>rgesehenen Schritte und Aktiviorxmg einer vorgewählten Ansah! von Zeiten vor dem ersten Verfahrensschritt. .

26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Aktivierung der Erregungseinrichtung die Maßgabe einer elektrischen lünei-gieabgabe in einem piezoelektrischen Generator enthält.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfalrrens schritt die Inbetriebsetzung eines Radiosenders umfaßt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper einen pneumatischen Reifen und die Tragein— richtung eine Radfelge umfaßt, daß der Schritt der Anordnung die feste Montage der Abfühleinrichtung auf der äußeren peripheren Oberfläche der Felge zwecks radialer Erstreckung nach axiswäi-ts in die durch das Innere des Reifens definierte Ausnehmung umfaßt und daß der Schritt der Anordnung die Montage des Verbindungsteils dergestalt umfaßt, daß diesel" sich weiter in diese Ausnehmung erstreckt, wenn der Reifen eine Profilabweichung aufweist, die größer als ein vorbestimmtes Maximum hinsichtlich der zulässigen Reifenprofilabweichung ist.

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29. Verfaliren nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß der lasttragende Körper einen Hohlkörper umfaßt;, daß der Schritt der Montage die feste Anordnung dex~ Fühl einrichtung auf der Tragoiririclrtung umfaßt, so daß sie sich in Richtung des Hohrbereiclios der Hohlkörper erstreckt, und daß der Schritt der Anordnung die Montage des Verbindungsteile dergestalt umfaßt, daß der Verbinciungsteil sich von der Ab fühl ein richtung weiter in den JiohlbereicJi des Hohlkörpers erstreckt; daß das Verfahren ferner gestattet, daß das Abfühlgerät nähex- in engen zwangsläufigen Eingx-iff mit der Trageinrichtung tritt und zwar aufgrund der Bewegung des Verbind-angsteils von der ei"sten in die zweite Position, wobei die Aktivierung aufgrund dieses Schrittes auftritt.

30. Verfahren zur Erregung einer elelctrisch betriebenen Einrichtung, die einen lasttragenden Körper zugeordnet ist und auf eine Tx^ageinx-ichtung ruoiitiex-t ist, wobei die Ex~- regung erfolgt, wenn das Profil des Körpers aufgrund einer Belastung um einen Betrag größer als ein vox~gegebenex~ Betrag verformt worden ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

Anordnung einer Abfühleinx-ichtung benachbart zu dem Körpex ,

Anordnung eines Verbindungsteiles hinsichtlich der Abfühleinrichtung, der sich von dieser nach außen in betriebsmäßiger Zuordnung zu dem Körper erstreckt;

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Errichtung einer ersten Normalstellung für den Verbindungsteil im Abstand von dem Körper, wenn die Profilabwcichung desselben geringer als ein vorbestiramter Betrag ist;

Gestattung eines engen zwangsläufigen Kontaktes zwischen den Körper und dem Verbindungsteil, wenn das Profil des Körpers um einen Betrag größer als ein.vorbestimmter Betrag verändert wird, wodurch der Verbindungteil in eine zweite Position gezwungen wird;

Aktivierung einer der Abfühleinriclittmg zugeordneten elektrischen E-rrogtu'jgseinriclitung durch die Bewegung des Verbinrlungsteiles von öor ersten in die zweite Position; und

Verbindung der elektrischen Erregungfjeinri.cb.tung mit der elektrisch betätigten Einrichtung zwecks selektiver elektrischer Energiezuführung zu dieser.

31. Verfahren nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch die Wiederholung der notwendigen Schritte und Aktivierung in einer vorgewählten Anzahl und durch eine Speicherung der durch die elektrische Erregungseinrichtung erzeugten elektrischen Energie vor der selektiven Zuführung der elektrischen Energie zu der elektrisch betriebenen Einrichtung.

32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der Aktivierung der elektrischen Erregungseinrichtung den Schritt der elektrischen Energieabgabe in einem piezoelektrischen Generator umfaßt.

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33. Einrichtung zum Anfühlen des Prolilsustandes einer iaerkömmlichen Fahrzeugradanordming iin wesentlichen vie beschrieben.

34. Verlcilirtn zur Abfülilimg des Profilzustancles einer herkömmlichen Fahrzeiigraöanordnung wie im wesentlichen l3eschrieben.

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