DE3148729A1

DE3148729A1 - Reifendruckregelanlage

Info

Publication number: DE3148729A1
Application number: DE19813148729
Authority: DE
Inventors: Werner 7014 Kornwestheim Stumpe
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-03-05
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1982-09-23
Also published as: GB2094447B; US4437504A; GB2094447A; IT8219250A0; IT1150149B

Description

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k.12.1981 He/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Reifendruckregelanlage
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Reifendruckregelanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine derartige Reifendruckregelanlage ist bekannt (DE-AS 27 36 603). Bei solchen Regelanlagen besteht das Problem» daß das am Fahrzeugreifen angeordnete Reifendruck-Steuerventil sowohl beim Füllen des Reifens als auch beim Absenken des Reifendruckes geöffnet sein muß und erst in Schließstellung gehen darf, wenn der Druck in der Versorgungsleitung unter einen Wert von 1 bar absinkt. Gewöhnlich ist dann, d.h. wenn weder gefüllt noch abgesenkt wird, die Versorgungsleitung entlüftet, damit die eine Leitungs-Drehverbindung zu den Rädern darstellenden Rotoreinrichtungen druckentlastet sind, um hier eine möglichst geringe Reibung zu gewährleisten.

Durch die DE-OS 26 30 511 ist bereits ein Reifendruck-Steuerventil bekannt, das als Schieberventil ausgebildet ist. Ein solches Schieberventil ist teuer, umständlich, sperrig und schwer. Durch sein Gewicht wird, da es exzen-

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trisch am Reifen angeordnet ist, eine beachtliche Unwucht erzeugt, die die Laufgüte des Reifens "beeinträchtigt. Außerdem besitzt es eine große Hysterese und ist anfällig gegen Verschmutzungen durch den Reifenabrieb.

Vorteile der Erfindung

Die Reifendruckregelanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber die Vorteile, daß das Steuerventil bei jeder Druckhöhe leicht anspricht, in geöffnetem Zustand nur gering drosselt, sehr einfach im Aufbau und preiswert ist. Ferner ist es platzsparend und handlich und hat nur ein geringes Gewicht. Schließlich ist es ausfallsicher. Durch seine geringe Masse beeinflußt es die Laufgute des Reifens nicht.

Das Sitzventil ist mit einer Drossel kombiniert und ist dazu bestimmt, die vom Reifen bei Druckabsenkung zurückströmende Luft über das Steuerventil noch abströmen zu lassen, ohne daß das Steuerventil stark drosselt und vorzeitig schließt. Durch die Drossel wird an einer Arbeitsfläche des Sitzventils eine Druckdifferenz geschaffen, die zusätzlich zum Verstellen des Sitzventils verwendet wird und beim Entlüften der Versorgungsleitung zur vollen Wirkung gelangt.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen J'igur 1 eine erste Bauart eines Reifendruck-Steuerventils, die Figuren 2 und 3 eine andere Bauart eines Reifendruck-Steuerventils und die Figuren h und 5 weitere Varianten.

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Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach der Figur 1

Ein Reifendruck-Steuerventil hat ein zweiteiliges Gehäuse 1 mit einem Deckel 2 und einem Boden -3« In dem Gehäuse -1 ist eine. Membran h angeordnet, die mit einem Innenteil 5 auf einen Rohransatz β des Bodens 3 aufgezogen und dort von einem Federteller T festgehalten ist. Auf diese Weise ist hier ein Membran-Kolbenglied 20 gebildet.

An einem Mittenbereich der Membran h sind mit Hilfe mehrerer Nieten, von denen eine eine Hohlniet 8 ist, eine Metallscheibe 9 und ein an ihr anvulkanisierter Schließkörper 1k befestigt, der zur Zusammenarbeit mit einem gehäusefesten Sitz 15 bestimmt ist. Sitz 15 und Schließkörper lh bilden ein Steuerventil 1Λ/15·

Zwischen der Metallscheibe 9 und dem Federteller 7 ist eine Feder 19 angeordnet, die den Federteller 7. am Innenteil 5 festhält und den Schließkörper lh gegenüber dem Boden 3 abstützt.

Der Deckel 2 hat mittig einen Eingang-Gewindeanschluß und der Boden 3 trägt seitlich einen Ausgang-Gewindeanschluß 22. Zu dem Eingang-Gewindeanschluß 21 führt eine Versorgungsleitung 23 und vom Ausgang-Gewindeanschluß geht eine Leitung 2k zum Fahrzeugreifen. Eine Achse 25 der durch den Hohlniet 8 gebildeten Drossel ist in dem Schließkörper 1U parallel zu einer koaxialen Achse 26 des Steuerventils 1^/15 angeordnet.

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Wirkungsweise

Das Reifendruck-Steuerventil ist gewöhnlich geschlossen. Soll der Druck in den Reifen vermindert oder erhöht werden, wird vom System her zunächst über die Versorgungsleitung 23 eine Drucksteigerung von 0 bar auf den gewünschten, neuen Reifendruck eingesteuert. Wenn der ansteigende Druck den Ventilöffnungsdruck von etwa 1 bar übersteigt, öffnet das Ventil 1H/15_S wobei der Ventilsitzdurchmesser, der Entlastungsdurchmesser und die Kraft der Feder 19 den Ventilöffnungsdruck bestimmen.

Soll der Druck im Reifen erhöht werden, strömt Luft aus der Versorgungsleitung 23 über das Ventil 1 i+ /15 zum Reifen. Im Steuerventil ist das Membrankolbenglied 20 entgegen der Kraft der Feder 19 am Boden 3 auf Anschlag gegangen.

Nach Beendigung des Füllens schließt das Steuerventil nach Abschalten des Versorgungsdruckes wieder.

Zum Absenken des Reifendruckes wird die Versorgungsleitung zunächst ebenfalls unter Druck gesetzt, damit sich das Ventil 1 ^t-/1 5 öffnet. Während des Abströmens ist der Druck im Bereich des Ventilsitzes 15 immer höher als der Öffnungsdruck. Der vom durchströmenden Medium abgeleitete Differenzdruck an der Wirkfläche des Membrankolbengliedes 20, auf dessen einer Seite der Reifendruck und auf dessen Ventilseite ein nur wenig kleinerer, abgedrosselter Druck herrscht, stellt das Ventil IU/I5 selbsttätig so ein, daß zwischen dem Reifendruck, dem abgedrosselten Druck und dem Druck am Eingang-Gewindeanschluß 21 ein Gleichgewichts-

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zustand eintritt. Mit dem Differenzdruck an der Wirkfläche des Membran-Kol"bengliedes wirkt neben der Feder 19 eine zusätzliche Schließkraft in Richtung auf den Ventilsitz 15· Es kommt aber zunächst nicht zum vollständigen Schließen des Ventils 1^/15, weil der Druck in der Versorgungsleitung 23 noch über dem Öffnungsdruck liegt und das Membran-Kolbenglied 20 gegen die Kraft der Feder 19 wieder zurückschiebt, bis sich am Membran-Kolbenglied 20 wieder-der Differenzdruck aufgebaut hat. Erst beim -vollständigen Entlüften der Versorgungsleitung schließt das Ventil 1U/15.

Wird beim Absenken des Reifendruckes die Luft aus der Versorgungsleitung 23 nur langsam abgelassen, bleibt das Steuerventil voll geöffnet. Im Bereich des Anschlusses 21 ist annähernd der Reifendruck wirksam und drückt das Membrankolbenglied 20 entgegen der Kraft der Feder 19 auf Anschlag. Bei schnellem Entlüften der Versorgungsleitung 23 auf Druck UuIl entsteht an der Drossel (Hohlniet. 8) ein Druckgefälle und damit wirkt auf das Ventil eine zusätzliche Schließkraft. Das Ventil 1^/15 schließt.

Das Reifendruck-Steuerventil 27 nach den Figuren 2 und 3 ist ähnlich aufgebaut wie das nach der Figur 1. Entsprechende Teile tragen deshalb die gleichen Bezugszahlen. Seine Wirkungsweise entspricht der nach der Figur 1. Eine Drossel 28 ist hier in einem durch einen Deckel 29 gebildeten Gehäuseteil vorgesehen. Und der Querschnitt dieser Drossel 28 ist mit Hilfe einer Schraube 30 verstellbar. Schließlich ist noch ein Seitenkanal 31 vorgesehen, der in die Leitung 2X zum Fahrzeugreifen ragt und unter Umgehung der Drossel 28 den Fahrzeugreifen mit der Schließseite des Steuerventils verbindet. Auf diese Weise wirken

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der statische und der dynamische Druck in Schließrxchtung auf das Steuerventil 27 ein und heim Entlüften der Versorgungsleitung 23 ist der Gesamt-Reifendruck für das druckbetätigte Schalten des Steuerventils ausnutzbar. Zur Erhöhung dieses Effektes ist der Seitenkanal 31 noch durch ein Staurohr unterstützbar.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach den Figuren h und 5

Ein Reifendruck-Steuerventil hat ein zweiteiliges Gehäuse 101 mit einem Deckel 102 und einem Boden 103. In dem Gehäuse 101 ist eine Membran 1Ok angeordnet, die mit einem äußeren Rand 105 auf einen Rohransatz 106 des Bodens 103 aufgezogen und dort von einem Federteller 107 festgehalten ist. Auf diese Weise ist hier ein Membran-Kolbenglied 120 gebildet.

An einem Mittenbereich der Membran 10U ist mit Hilfe einer Niet 108 eine Hülse 109 befestigt, die in einem Aussenlufträum 110 angeordnet ist, der über ein Filter 111 Außenluf t-verbindung hat. Ein Hülsenrand 109' dient als Anschlag gegenüber einer Bodeninnenwand. Der gleiche Niet 108 hält auch einen Topf 112 an der Membran "\0k fest, dessen Boden 113 einen Schließkörper 11k trägt, der zur

Zusammenarbeit mit einem gehäusefesten Sitz 115 bestimmt ist. Sitz 115 und Schließkörper 11^1 bilden ein Steuerventil 1 U/11 5.

Ein Rand 116 des Topfes 112 ist schwach kegelig ausgebildet, er kann aber auch zylindrisch oder ballig geformt sein und steht einer Innenringkante 117 des Deckels

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102 so gegenüber, daß ein Drosselrxngspalt 1Ί.8 bei axialer Bewegung des Topfes 112 in seinem Querschnitt oder in seiner Länge veränderbar ist. Zwischen dem. Topf 112 und dem Federteller 107 ist eine Feder 119 angeordnet, die den Federteller 107 an der Membran 1O^ festhält und den Topf 112 gegenüber dem Boden 103 abstützt.

Der Deckel 102 hat mittig einen Eingang-Gewindeanschluß

121 und der Boden 103 trägt seitlich einen Ausgang-Gewindeanschluß 122. Zu dem Eingang-Gewindeanschluß führt eine Versorgungsleitung 123 und vom Ausgang-Gewindeanschluß

122 geht eine Leitung 12^ zum Fahrzeugreifen.

Die Wirkungsweise dieser Bauart ist weitgehend geradeso wie die bereits beschriebene.

Zum Absenken des Reifendruckes wird die Versorgungsleitung zunächst ebenfalls unter Druck gesetzt, damit sich das Ventil 11^/115 öffnet. Während des Abströmens ist der Druck im Bereich des Ventilsitzes 115 immer höher als der Öffnungsdruck. Der Drosselringspalt 118 stellt sich im Zusammenwirken mit dem als weitere Drossel wirkenden Ventil 11^/115 selbsttätig so ein, daß zwischen dem Reifendruck, dem abgedrosselten Druck und dem Druck am Eingang-Gewindeanschluß 121 ein Gleichgewichtszustand eintritt. Dies wird unterstützt durch den verhältnismäßig großen Durchmesser des Topfes 112, auf dessen einer Seite der Reifendruck und auf dessen Ventilseite ein kleinerer, abgedrosselter Druck herrscht. Dadurch wirkt neben der Feder 119 eine zusätzliche Schließkraft in Richtung auf den Ventilsitz 115· Es kommt aber zunächst nicht zum vollständigen Schließen des Ventils 11A/115₅ weil der Druck in der Ver-

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sorgungsleitung 123 noch über dem Öffnungsdruck liegt und das Membran-Kolbenglied 120 gegen die Kraft der Feder 119 wieder zurückschiebt bis die abgedrosselten Drücke wieder im Gleichgewicht sind. Erst beim vollständigen Entlüften der Versorgungsleitung schließt das Ventil IIU/

Das Reifendruck-Steuerventil nach der Figur 5 ist ähnlich aufgebaut wie das nach der Figur k. Gleiche Teile tragen deshalb die gleichen Bezugszahlen. Seine Wirkungsweise entspricht der nach der Figur k.

Claims

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Ansprüche

1. I Reifendruckregelanlage für Kraftfahrzeuge zur Ande-

g des Reifendruckes während der Fahrt, mit einem am zu überwachenden Fahrzeugrad angeordneten Reifendruck-Steuerventil, das gewöhnlich geschlossen, "bei einer vom Fahrer eingeleiteten Reifendruckänderung durch den eingesteuerten Druck aber geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Reifendruck-Steuerventil (1, 27, 101) ein über ein Kolbenglied (20, 120) wirkflächengesteuertes Sitzventil ( 1 U/15» IIU/II5) mit einem Schließkörper (1h, 1TU)-und ferner eine Drossel (Hohlniet 8, 28, II8) aufweist, und daß mit Hilfe der Drossel (8, 28, II8) eine Druckdifferenz des das Steuerventil (1, 27, 101) durchströmenden Reifendruckes erstellbar ist, die zur Druckbetätigung des Sitzventiles (1^/15, 11 H/115) verwendet ist.

2. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (Hohlniet 8) in dem Schließkörper (1h) des Sitzventiles (1^/15) angeordnet ist (Figur 1).

3. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (28) gegen! Unfalls mit verstellbarem Querschnitt gehäusefest in einem Deckel (29) des Steuerventils angeordnet ist (Figur 3).

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h. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (28) wenigstens über einen Teil des Schließhubes des Sitzventils OW 15) veränderlich ist (Figur h).

5- Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis h, dadurch gekennzeichnet, daß ein Seitenkanal (31) bei einem Gewindeanschluß (22) für den Reifen eventuell mit Unterstützung durch ein Staurohr in der Leitung (2^) zum Fahrzeugreifen ragt.

6. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Ringrand (1.16) des Schließkörpers (11¹O und einer Bohrungsringkante des Steuerventil-Gehäuses ein Drosselringspalt (118) gebildet ist (Figur k).

J. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (113) des Topfes '(112) Teil des Schließkörpers (11¹J-) ist und daß ein Ringrand (116) des Topfes (112) einen beweglichen Teil des Drosselringspaltes (118) darstellt.

8. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 6 oder T, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringrand an einer dem Boden abgekehrten oberen Topfseite vorgesehen ist.

9. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 6 oder T, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringrand im Bereich des Topfbodens vorgesehen ist.

10. Reifendruckregelanlage nach einem, der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenglied (20, 120) der Kraft einer Feder (19, 119) ausgesetzt ist.

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11. Reifendruckregelanlage nach Anspruch 1 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Reifendruck unterliegende Fläche des Kolbengliedes (20, 120), die dem Leitungsdruck (23, 123) unterliegende Wirkfläche des Schließkörpers ( 1 k, ¹I'\h) und die diesen Drücken entgegenwirkende Kraft der Feder (19» 119) so aufeinander abgestimmt sind, daß das Steuerventil unter dem kleinsten zulässigen Reifendruck geschlossen ist.

12. Reifendruckregelanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Drossel so bemessen ist, daß der Mengenstrom (m) durch die Drossel (8, 28, 118) größer sein könnte als der Mengenstrom beim Reifendruck-Absenken ist, aber kleiner ist als der Mengenstrom der beim Entlüften der Versorgungsleitung auftritt.