-
Verfahren und Vorrichtung zum Füllen der Bereifung
-
von Laufrädern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen der
Bereifung von Laufrctidern, insbesondere bei der ilerstellunq von Laufrädern für
Zweiräder, mit Luft aus einem Druckluftnetz; sie betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung,
mit der das Verfahren bevorzugt durchgeführt werden kann.
-
Bei der Herstellung von Laufrädern für Zweiräder, beispielsweise für
Fahrräder, werden die fertigen Felgen, d.h. die über die gespannten Speichen mit
der Radnabe verbundenen Felgen, mit der Reifendecke einseitig versehen. Danach wird
der Schlauch so in die halbseitig aufgelegte Decke eingelegt, daß der Ventilschaft
durch das in der Felge vorgesehene Loch gesteckt und mit einer Wendelmutter gesichert
werden kann. Eine feste Verschraubung
erfolgt zu diesem Zeitpunkt
noch nicht. Danach wird der Ventilkörper in den Ventilschaft eingesetzt, mit der
Uberwurfmutter festgezogen. Nun kann der Schlauch zum Entfalten vorgefüllt werden,
wodurch Quetschfalten durch Unter schieben des Schlauches unter den auf zulegenden
Deckenrand vermieden wird. Danach wird das Laufrad "geschlossen", d.h. die zweite
Seite der Decke wird über den Felgenrand gebracht, und die Decke umgibt den Schlauch
nun vollständig. Die Füllung des Schlauches der Bereifung kann nunmehr beendet werden.
In vielen Fällen wird dabei zum Füllen des Schlauches eine Drsklufthandpistole mit
einem dem Ventil angepaßten Füllkopf benutzt. Die Füllung erfolgt so von Hand, wobei
der Füllungsgrad wesentlich von der Geschicklichkeit des Herstellenden abhängt.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zeitgetakte Füllgeräte mit Magnetventilen
zu verwenden. Bei diesen Füllgeräten wird der Zeittakt durch eine Schaltuhrsteuerung
vorgegeben.
-
Zu diesem Zweck muß jedoch neben der Druckluft dem Reifenfüllgerät
auch noch elektrische Energie zugeführt werden.
-
Hier setzt nun die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt ein
gattungsgemäßes Verfahren zum Füllen der Bereifung von Laufrädern anzugeben, bei
dem der Füllungsgrad gleichmäßig sein soll und bei dem die zum Steuern des Füllvorganges
notwendige Energie aus der zum Füllen der Bereifung benutzten Druckluft bezogen
wird; darüber hinaus soll eine Vorrichtung angegeben werden, mit der dieses Verfahren
bevorzugt durchgeführt werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung
vorgeschlagen, daß ein pneumatischer Durchgangsschalter beim Anhängen des Laufrades
mit der zu füllenden Bereifung auf den Füllkopf öffnet, daß somit die Druckluft
über eine Leitung einem pneumatischen Zeitglied zufließt und daß der vom Ausgang
des pneumatischen Zeitgliedes während dessen öffnungszeit durchgelassene Druckluftstoß
über eine weitere Leitung dem Füllarm zugeführt wird; in einer Weiterbildung des
Verfahrens wird vorgeschlagen, daß der erste pneumatische Durchgangsschalter und
ein parallel zu ihm gelegter zweiter
pneumatischer Durchgangsschalter
ein "ODER"-Glied bilden, wobei der erste pneumatische Durchgangsschalter durch das
Anhängen des Laufrades an den Füllkopf und der zweite pneumatische Durchgangsschalter
durch das Anhängen des Laufrades auf einen Schraubkopf eines pneumatischen Schraubers
geöffnet werden, daß die am Ausgang des geöffneten "ODER"-Gliedes austretende Druckluft
über die Leitung dem Zeitglied und von dessen Ausgang über eine weitere Leitung
einem Umschalter zugeführt wird, dessen erster Ausgang über die Leitung mit dem
Füllarm und dessen zweiter Ausgang über die Leitung mit dem pneumatischen Schrauber
verbunden ist. Eine bevorzugte Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens ist
gegeben durch einen schwenkbaren Füllarm mit Füllkopf sowie Druckluftanschluß und
mindestens einem Ventilanschlag, mindestens einem Durchgangsventil, dessen Ventilstößel
mit dem Ventilanschlag des Füllarms in Eingriff steht, ein Zeitglied und den diese
Elemente verbindenden Druckluftleitungen, deren weitere Ausgestaltung dadurch gegeben
ist, daß am Reifenfüllgerät ein Schrauber vorgesehen ist, daß in der von dem Zeitglied
ausgehenden Abführungsleitung ein Umschaltventil vorgesehen ist, dessen Ausgänge
über die Leitungen mit dem Füllarm bzw. dem Schrauber verbunden sind.
-
Das Wesen der Erfindung wird beispielhaft an den Figuren 1 bis 4 dargestellt,
ohne daß der Gegenstand der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt
wird. Dabei zeigen: Fig. 1a eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Füllen der Bereifung
von Laufrädern mit am Füllkopf angehängtem Laufrad, Fig. 1b die gleiche Seitenansicht
einer mit Schrauber versehenen Vorrichtung und am Schrauber angehängtem Laufrad,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit Füllarm und Schrauber Fig. 3 eine
Innenansicht der Vorrichtung (Verschlußdeckel mit Schrauber abgenommen) und Fig.
4 den Schaltplan für die Ausführungsform mit Schrauber.
-
Im einzelnen zeigt die Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum
Füllen von Laufrädern 1 an einem auf der Arbeitsplatte 61 aufgestelltem Stativ 6.
Das Laufrad 2 mit der Achse 20 der Nabe 21, den Speichen 22 und der Felge 23 sowie
mit der Bereifung 3,mit Decke 31, Schlauch 32, Ventilschaft 33, Überwurfmutter 34,
Ventileinsatz 35 und Ventilschaft-Rändelmutter 36 ist an den Füllarm 11 mit dem
Füllkopf 11.3 angehängt, wobei der Ventileinsatz 35 abgedichtet vom Füllkopf 11.3
aufgenommen wird. Die Zuführung der zum Füllen der Bereifung 3 notwendigen Druckluft
erfolgt über den Druckluftschlauch 5, der - so mit dem Druckluft-Steckanschluß 52
(Fig. 1b) der Vorrichtung 1 trennbar verbunden ist. Ein Manometer 53 gestattet das
Uberwachen des anstehenden Druckes der Druckluft. Die Fig. 1b zeigt das analoge
Bild; in der gewählten Darstellungsform ist die Vorrichtung 1 mit einem Schrauber
4 versehen und das zu füllende Laufrad mit diesem Schrauber im Eingriff.
-
Dabei wird vom Schraubkopf 41 die Rändelmutter 36 (Fig. 1a) erfaßt
und verschraubt. Die Druckluftzufuhr für den Schrauber erfolgt über die aus der
Vorrichtung herausgeführten Druckluftleitung 19.3.
-
Die Fig. 2 zeigt eine der Fig. 1b entsprechende Aufsicht. Auf der
Oberseite der Vorrichtung 1 ist der Steckanschluß 52 für die trennbare Verbindung
mit der Preßluftzuführung 5 (Fig. 1a) sowie das Manometer 53 zur Überwachung des
Druckes der Druckluft zu erkennen. Der Füllarm 11 ist aus der Vorderseite des Gerätes
herausgeführt; ein Füllansatz 11.1 leitet über in den Füllkopf 11.3.
-
Am Gerät ist schwenkbar der Schrauber 4 angebracht, dessen Drehbolzen
43 in der Vorrichtung schwenkbar befestigt ist. Ein mit dem Drehbolzen starr verbundener
Ubertragungshebel 44 überträgt die Schwenkbewegung des Schraubers in das Innere
der Vorrichtung 1. Die Druckluftversorgung erfolgt über eine aus der Vorrichtung
1 herausgeführte Leitung 19.3. Der Schraubkopf 41 des Schraubers ist vertikal gerichtet
zur Aufnahme des Ventilschaftes 33, wobei das Futter des Schraubkopfes die Rändelmutter
36 faßt und
verschraubt. In Fig. 2 sind gestrichelt die Stellungen
der angehängten Laufräder eingetragen, und zwar 2' Anhängung an den Füllkopf und
2" Anhängung an den Schraubkopf. Bei dieser Winkelstellung ist ein einfaches Umsetzen
möglich, ohne daß der jeweils freie Kopf das aufgesetzte Rad behindert.
-
Die Fig. 3 zeigt einen Blick in das Innere der Vorrichtung 1, wobei
die Seitenwand und der Schrauber 4 entfernt sind. Der Füllarm 11 ist um die Drehbuchse
13 schwenkbar mit dem Gehäuse verschraubt. Im entlasteten Zustand wird er durch
die Feder 18.1 in eine obere Stellung angehoben. An seinem äußeren Ende ist der
Füllansatz 11.1 mit dem Füllkopf 11.3 vorgesehen, wobei sich desVentileinsatz 35
(Fig. 1a) mit seiner freien Öffnung dicht in den Füllkopf einführen läßt. Zur Versorgung
des Füllkopfes 11.3 mit Druckluft ist der Anschluß 11.2 vorgesehen. Der Schrauber
ist um den Drehbolzen 43 drehbar; seine Schwenkbewegung wird durch den Übertragungshebel
44 in das Innere der Vorrichtung 1 übertragen.
-
Ein am Ubertragungshebel 44 vorgesehener Steg 42 ist über die Feder
18.2 mit einem Fixpunkt an der Gehäusewand verbunden, wodurch - wie in Fig. 3 strichpunktiert
angedeutet - der Schrauber in entlasteter Position angehoben wird. Die nruckluftvcrsorgung
erfolgt über den Druckluft-Steckanschluß 52, wobei der Eingangsdruck der Druckluft
mittels des Manometers 53 überwacht werden kann. In der Ausführungsform mit Schrauber
wird der Drucklufteingang mittels des Druckluftverteilers 12.1 auf die beiden Durchgangsventile
14.1 und 14.2 aufgeteilt. Die Ausgänge der beiden Ventile werden im Druckluftverteiler
12.2 wieder zusammengeführt; die beiden Durchgangsventile 14.1 und 14.2 bilden somit
ein "ODER"-Glied. Der Ventilstössel 14.11 des Durchgangsventiles 14.1 steht mit
dem am Füllarm 11 angebrachten Ventilanschlag 11.4 in Eingriff. Ebenso steht der
Ventilstössel 14.21 des Durchgangsventiles 14.2 mit dem Anschlagsteg 42, der über
den Übertragungshebel 44 die Schwenkbewegung des Schraubers 4 überträgt, in Eingriff.
Die Leitungen 15.1 und 15.2 bzw. 16.1 und 16.2 stellen die Verschaltung dieses "ODER"-Gliedes
dar. Der Ausgang dieses "ODER"-Gliedes wird über die
Leitung 19.1
dem Eingang des Zeitgliedes 17.2 zugeführt. Dieses Zeitglied kann mittels der Einstellschraube
17.21 in seiner Offnungszeit eingestellt werden, wobei die Einstellung mit der Konterscheibe
17.22 feststellbar ist. Der Ausgang des Zeitgliedes wird über die Verbindung 19.2
im Eingang eines Umschaltventils 17.1 zugeführt, dessen Ventilstössel 17.11 mit
einem zweiten Anschlag 11.5 am Füllarm 11 in Eingriff steht. Der eine Ausgang des
Umschaltventils 17.1 ist über die Leitung 19.3 mit dem Druckluftanschluß 11.2 des
Füllarmes 11 verbunden. Der andere Ausgang dieses Umschaltventils steht über die
Leitung 19.4 mit dem Eingang des Schraubers 4 in Verbindung.
-
Die Fig. 4 zeigt schließlich das l#neumatische Schaltschema der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in der Ausführungsform mit Schrauber.
-
Die Druckluft tritt über den Eingang 52 in die Vorrichtung ein; unmittelbar
am Drucklufteintritt befindet sich das Druckluftüberwachungsmanometer 53. Ein Druckluftverteiler
12.1 verzweigt den Eintritt in die Leitungen 15.1 und 16.1, wobei die Leitung 15.1
dem Durchgangsventil 14.1 und die Leitung 16.1 dem Durchgangsventil 14.2 zugeführt
wird. Die Ausgänge der beiden Ventile werden über die Leitungen 15.2 und 16.2 dem
umgekehrt geschalteten Druckluftverteiler 12.2 zugeführt und dort wieder vereinigt.
Die Ventilstössel der Durchgangsventile stehen entweder mit dem (in der Zeichnung
gestrichelt angc#euteten) Füllarm 11 bzw. mit dem (in der Zeichnung gestrichelt
angedeuteten) Schrauber 4 im Eingriff.
-
In der Darstellung ist der Schaltzustand gewählt, der sich einstellt,
wenn das zu füllende Laufrad an den Füllarm 11 angehängt ist. Da diese Ventilkombination
bei Anhängen des Laufrades an den Füllarm 11 oder bei Anhängen des Laufrades an
den Schrauber 4 Durchgang hat, stellt sie ein "ODER"-Glied dar. Der Ausgang dieses
"ODER"-Gliedes wird einem pneumatischen Zeitventil 17.2 zugeführt, das immer dann
erregt wird, wenn das ~ODER"-Glied aktiviert ist.
-
In diesem Falle schaltet das Zeitventil auf Durchgang, und die vom
"ODER"-Glied durchgelassene Druckluft strömt einmal durch das Zeitventil zur Leitung
19.2 und durch diese zum
Umschaltventil 17.1. Zum anderen wird
der Steuerteil des Zeitventils 17.2 über eine abgezweigte Leitung mit der gleichen
Druckluft versorgt. Eine regelbare Strömungsdrossel gestattet das Einstellen eines
gewünschten Zeitablaufs; nach dessen Ablauf springt das Zeitventil 17.2 in seine
Ausgangsstellung zurück, d.h. der Preßluftstrom wird unterbrochen. Während seiner
Öffnungszeit fließt die Preßluft dem Umschaltventil 17.1 zu, dessen Ventilstössel
durch den belasteten Ventilarm 11 in die Schaltposition gedrückt ist, die einen
Durchfluß der Preßluft zur Leitung 19.3 und somit zum Füllkopf ermöglicht. Bei unbelastetem
Füllarm 11 würde der Preßluftdurchfluß zur Leitung 19.4 und somit zum Schrauber
4 erfolgen. Es liegt auf der Hand, daß das Umschaltventil 17.1 mit einer Umkehrung
der Ausgänge ebenso vom Schrauber 4 aus betätigt werden kann.
-
Beim Füllen der Bereifung von Laufrädern wird nun wie folgt vorgegangen:
In das zur Füllung vorbereitete Laufrad mit halbseitig aufgelegter Decke wird der
Schlauch so eingelegt, daß der Ventilschaft durch die für das Ventil in der Felge
vorgesehene Öffnung geschoben werden kann. Die Rändelmutter der Ventilschaftverschraubung,
die normalerweise auf den Ventilschaft aufgeschraubt ist, kann vor dem Auflegen
des Schlauches mittels des Schraubers der Vorrichtung entfernt werden, wenn eine
Umschaltung in Rechts- und Linkslauf vorgesehen ist. Nachdem der Schlauch eingelegt
ist, wird die Rändelmutter der Ventilschaftverschraubung zumindest so weit aufgeschraubt,
daß der Ventileinsatz in den Schaft eingesetzt und mit der Uberwurfmutter der Ventilverschraubung
festgezogen werden kann. Danach erfolgt mit einem ersten Druckluftstoß das ~Entfalten";
wodurch sich der Schlauch faltenfrei unter die Decke legt, ohne daß sich Quetschfalten,
die auch unter dem zweiten Deckenrand beim Schließen der Bereifung eingeklemmt werden
können, bilden. Danach wird das "Rad" geschlossen, d.h. die zweite Seite der Decke
wird über den Felgenwand gehoben. Nunmehr kann das Rad fertiggefüllt werden. Hierzu
wird das Zeitventil - das ~ODER"-Glied ist durch das noch angehängte Rad weiterhin
aktiviert - erneut ausgelöst, beispielsweise durch kurzes Anheben des Rades, und
die Fertigfüllung vollendet.
-
Danach wird das Rad auf den Schraubkopf zurückgesetzt und die Rändelmutter
der Ventilschaftverschraubung angezogen. Es ist dabei zweckmäßig, die Zeiteinstellung
des pneumatischen Zeitventils so zu wählen, daß eine Zeiteinstellung sowohl das
Fertigfüllen als auch das Verschrauben erlaubt. Es kann für den Fertigungsfluß durchaus
vorteilhaft sein, zwei pneumatische Zeitventile vorzusehen, und zwar ein Zeitventil
für das füllen und ein zweites für das Verschrauben. In diesem Falle sind die Zeitventile
dem Umschalter 17.1 nachzuschalten.
-
Erf indun~iswesentlich ist das Zusammenwirken des vom Schwenken des
Füllarms oder des Schraubers aktivierbare "ODER"-Gliedes mit dem Zeitventil und
dem Umschaltventil im Ausgang. Wird das "ODER"-Glied aktiviert, springt das Zeitventil
an. Das Umschaltventil ist bei der Aktivierung des ODER-r,liedes durch die erfindungsgemäße
Schaltung automatisch in dem Schaltzustan#, der dem Aktivierungsglied - Füllarm
oder Schrauber - entspricht. Da die Aktivierung des "ODER"-Gliedes über das Anhängen
des Ventils des Laufrades entweder in den Füllkopf oder in den Schraubkopf geschieht,
befindet sich auch Sas Ventil in der richtiger Position; es kann je nach Position
entweder gefüllt oder geschraubt werden. Ein besonderer Vorzug kommt dabei zum Tragen:
Ist das "ODER"-Glied nicht aktiviert, d.h. sind sowohl Füllarm als auch Schrauber
in Ruhestellung, sind die beiden Durchgangsventile des "ODER"-Gliedes gesperrt.
Alle den Umschaltventilen nachgeschalteten Bauteile sind daher drucklos. Sollte
eines der beiden Ventile eine geringfügige Leckage aufweisen, kann sich trotzdem
kein Druck aufbauen, da diese Leckage über den Steuerteil des Zeitgliedes entweichen
kann.
-
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich das
Füllen der Bereifung von Laufrädern frei von Bearbeitungszufälligkeiten lösen. Die
vorgeschlagene Vorrichtung stellt eine Ausführungsform dar, mit deren !hilfe an
einem Arbeitsplatz die für das Füllen der Bereifung von Laufrädern notwendigen Arbeitsgänge
problemlos und störungssicher durchgeführt werden können; durch die vom pneumatischen
Zeitventil vorgegebene konstante Füllzeit wird
besonders beim Vorfüllen
der Schlauch so entfaltet, daß für das Aufbringen der Decke, für das "Schließen
des Rades",konstante Ausqangsbedingunqen vorliegen: Der immer gleiche Füllungsgrad
vereinfacht gerade dieses Arbeitsgang in überraschender Weise.