DE3206488A1

DE3206488A1 - "reifendruck-reguliervorrichtung"

Info

Publication number: DE3206488A1
Application number: DE19823206488
Authority: DE
Inventors: Adolf 8061 Riedenzhofen Sammer
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1982-02-23
Filing date: 1982-02-23
Publication date: 1983-09-08
Also published as: DE3206488C2

Description

Reifendruck-Reguliervorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Reifendruck-Reguliervorrichtung an Fahrzeugachsen. 1 Insbesondere bei schweren Lastfahrzeugen mit unterschiedlicher Zuladung spielt der richtig gewählte Luftdruck in den einzelnen Reifen für die Verkehrssicherheit wie auch für den geringsten Verschleiß eine große Rolle. Derartige Fahrzeuge bewegen sich in der Regel im Pendelverkehr von einer Zulade- zu einer Abladestelle, wobei unterschiedlichste Wegeverbältnisse anzutreffen sind. Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Jeweiligen Reifenluftdrucke der einzelnen Räder an die unterschiedlichen Last-und Wegebedingungen anzupassen sowie zu kontrollieren.
Herkömmliche Methode ist, bei Stillstand des Fahrzeugs den Reifen luftdruck durch eine stationäre Reifendruck-Regulieranlage zu kontrollieren bzw. einzustellen. Stationäre Anlagen wie auch ein praktischer wirtschaftlicher Materialtransportbetrieb gestatten Jedoch keine flexible Luftdruckanpassung insbesondere bei einem Pendelverkehr. Einer am Fahrzeug mitgeführten installierten Druckregulieranlage stehen nach herkömmlicher Auffassung Einbauhindernisse im Wege, insbesondere im Bereich der Druckluftzuführung zum Reifen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Reifendruck-Reguliervorrichtung, die eine einfache und schnelle Luftdruckregulierung im Reifen eines Fahrzeugs ermöglicht, auch während einer Fahrt.
Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch eine an eine steuerbare Druckluftquelle angeschlossene Druckluftbohrung im feststehenden Achsstummel, die in eine durch Radnabe und Achsstummel gebildete ringförmige Radnabenkammer mündet, wobei die Radnabenkammer durch ein voneinander axial beabstandetes Lagerpaar begrenzt ist und im Bereich dieser Lager dadurch abgedichtet ist, daß den Lagern kammerinnenseitig Jeweils ein starrer Dichtungsringträger mit zumindest einer Umfangsdichtung vorgelagert ist, der an den Achsstummel angepaßt ist und dessen Umfangsdichtung gegenüber den äußeren Lagerring oder der Radnabe abdichtet.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Dichtungsringträger ihrerseits mit Lippendichtringen oder 0-Ringen gegen die Radnabe oder gegen den rotierenden Außenring der Lager abgedichtet sind.
Insbesondere ist der Passungsspalt zwischen Lageraußenring und Nabenbohrung mit einem flexiblen Dichtring abgedichtet.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der flexible Dichtring Radialdichtlippen aufweist, die sich im wesentlichen in axialer Richtung kammereinwärts erstrecken, so daß bei Druckluftbeaufschlagung der Radnabenkammer die Radialdichtwirkung erhöht wird.
Insbesondere ist zwecks Radialabdichtungserhöhung zwischen den Dichtringen ein mechanisches Vorspannglied eingesetzt, so daß eine radiale Abdichtungskomponente nach außen fortwährend aufrechterhalten wird.
Das Vorspannglied ist vorzugsweise eine in Umfangsrichtung verlaufende Radialfeder.
Das Vorspannglied kann aber auch in Form mehrerer Druckfedern ausgebildet sein, die umfangsmäßig gleich verteilt in der Radnabenkammer angeordnet sind.
Die Dichtungsringträger auf dem Achsstummel sind vorzugsweise axialfixiert angeordnet.
Eine alternative Ausgestaltung sieht vor, daß die Dichtungsringträger auf dem Achsstummel schwimmend mit zumindest einer zwischengeschalteten Axialdruckfeder angeordnet sind. Hierbei können im Gleitbereich zwischen Achsstummel und Dichtungsringträger Dichtungsmittel vorgesehen sein, die eine leichte Axialverschieblichkeit der Dichtungsringträger bei hoher Dichtigkeit sicherstellen. Die Dichtungsringträger werden durch den in der Radnabenkammer herrschenden Luftdruck in Richtung des zugehörigen Lagers beaufschlagt, wodurch die Axialdichtwirkung gegenüber dem Lager (mit oder ohne zwischengeschaltete Dichtungselemente) erhöht wird.
Der Dichtungsringträger besitzt zweckmäßigerweise einen abgestuften Axialbereich mit labyrinthartigen eingelassenen Umfangsdichtungen.
Die Reifendruck-Reguliervorrichtung kann so ausgestaltet sein, daß eine oder mehrere Lippendichtungen durch den Reifenluftdruck dichtwirkungserhöhend beaufschlagbar sind.
Hierfür kann Jeder druckbeaufschlagbaren Lippendichtung eine Membran vorgelagert sein, deren Beaufschlagungsseite mit der (druckluftbeaufschlagten) Radnabenkammer in Verbindung steht. Anstelle einer pneumatischen Dichtkrafterhöhung ist auch eine hydraulische Dichtkrafterhöhung denkbar. Entsprechende Hydraulikelemente wie Hydraulikkammer und Kolben sind dann auf der Beaufschlagungsseite in der Leitung zwischen Abdichtstelle und Radnabenkammer eingesetzt.
Die Abdichtungsverhältnisse werden weiter erhöht, wenn die Abdichtungsbereiche zwischen den Dichtungen und den Lagern mit Fett oder Graphit gefüllt sind.
Die Erfindung gestattet ein schnelles Belüften und Entlüften eines Fahrzeugreifens durch die am Fahrzeug mitgeführte Druckmittelquelle, die in einer Druckluftverbindung mit dem Reifen steht, und zwar über eine besondere Radnabenkammer in der sich drehenden Radnabe, auf der der eigentliche Reifen abgestützt ist und in der sich der nichtdrehende Achsstummel eines Fahrzeugs als Stützvorrichtung befindet. In der Radnabenkammer ist eine doppelteilige Lager/Abdichtungseinrichtung aufgenommen, die bei jeder Achse nachträglich eingebaut werden kann. Durch die Selbstverspannung der beiden Lager samt zugehöriger Dichtungsteile ist eine einfache Montage gegeben. Mit Vorzug wird der ohnehin vorhandene Luftdruck zur Erhöhung der Dichtwirkung in den Abdichtteilen ausgenutzt. Bei schwimmender Anordnung der Dichtungsringträger auf dem Achsstummel ist eine selbsttätige Nachstellung der Dichtkörper möglich.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung naher erläutert; es zeigt: Fig. 1 einen schematischen Axialschnitt eines Teils einer erfindungsgemäßen Reifendruck-Reguliervorrichtung, Fig. 2 einen axialen Teilschnitt durch eine erfindungsgemaße Druckluftzufuhrung im Bereich der Radnabe eines Reifens, Fig. 3 einen der Fig. 2 ähnlichen Schnitt durch eine andere Ausfuhrungsform der Erfindung, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform im Schnitt ähnlich den Fig. 2 und 3, und Fig. 5 eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung.
Gemäß Fig. 1 ist ein Teil einer Reifendruck-Reguliervorrichtung 1 im Bereich eines Fahrzeugrads dargestellt, dessen druckluftgefüllter Reifen hinsichtlich des Reif endrucks reguliert werden kann.
Am Fahrzeug ist eine (nicht dargestellte) Druckluftquelle befestigt, die in einer Druckluftverbindung mit dem Reifeninnern steht. Die Druckluftquelle ist mittels eines Steuerventils regelbar und gestattet eine Be- oder Entlüftung des Reifens.
Die Druckluftverbindung von der Druckluftquelle ist im Bereich des feststehenden Achsstummels 3 in Form zweier axialer außermittiger Druckluftbohrungen 2 ausgebildet, die im Bereich des Radnabeninnern Jeweils einen Radialausgang 4 besitzen (auch eine Axialbohrung 2 möglich).
Jeweils ein Radialausgang 4 steht mit einer inneren Radnabenkammer 5 der Radnabe 21 in Verbindung, die drehbar über Radlager 22 auf dem Achsstummel 3 gelagert ist. Die Radnabenkammer 5 steht ihrerseits in einer Druckluftverbindung 6 mit einem Reifen 30, der auf dz sich drehenden Radfelge 27 montiert ist, die ihrerseits an der sich drehenden Radnabe 21 befestigt ist. Die Druckluftverbindung 6 ist insbesondere mittels eines Radbolzens 26 an eine Schlauchverbindung 29 angeschlossen, wobei die Schlauchverbindung 29 über ein Steuerventil 28 mit dem iifeninnern in Verbindung steht. Das Steuerventil 28 ist für eine Be- und eine Entlüftung des Reifens vorgesehen.
Elektrische Steuerungsmittel für das Steuerventil können vorgesehen sein.
In der Radnabenkammer 5 sind zwei gleich ausgebildete Abdichtungseinheiten aufgenommen, die voneinander beabstandet sind und einen inneren Druckluftdurchgang von der Druckluftbohrung 2 zur Druckluftverbindung 6 schaffen.
Jede in Fig. 1 schematisch dargestellte Abdichtungseinheit besteht in der Grundausstattung aus einem Lager 7 bzw. 8 mit einem inneren Lagerring 10 und einem äußeren Lagerring 11. Der innere Lagerring 10 ist feststehend und auf dem feststehenden Achsstummel 3 abgestützt, wahread der äußere Lagerring 11 drehbar ist.
Jedes Lager 7,8 ist als Wälzlager ausgebildet. Jeder innere Lagerring 10 ist druckluftdicht auf dem Achsstummel 3 aufgepaßt.
Den beiden Lagern 7,8 sind kammerinnenseitig jeweils ein Dichtungsringträger 14 zugeordnet, der in Fig. 1 schematisch dargestellt ist.
Eine mögliche Ausgestaltung des Dichtungsringträgers 14 ist in Fig. 2 dargestellt, der in der Radnabenkammer 5 einer Reifendruck-Reguliervorrichtung 1 aufgenommen ist, deren Achs-Radnabenabdichtung in Fig. 1 gezeigt ist.
Einander entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Jeder Dichtungsringkörper 14 eines Lagers 7,8 weist einen axialen abgestuften Abdichtbereich auf, in welchem Umfangsabdichtungen 15 in einer Labyrinthanordnung gelegen sind. Die Umfangsabdichtungen 15 bestehen jeweils aus zwei äußeren 0-Ringen 20 und zwei mittleren besonders gestalteten Lippendichtungen 19, die ein spitzes oberes und unteres Lippenteil aus Graphit oder Guß besitzen, wobei zwischen oberem und unterem Lippenteil eine Gummieinlage eingelagert ist. Der abgestufte axiale Abdichtungsbereich eines jeden Dichtungsringträgers 14 wirkt mit einem formangepaßten axialen Umfangsbereich eines jeden äußeren Lagerrings 11 zusammen, so daß eine mehrstufige Axialabdichtung auf aeder Lagerseite gegeben ist. Die Dichtungsringträger 14 sind axialfixiert auf dem Achsstummel 3 montiert. Die Ringträger 14 sind gegen die Radnabe 21 an ihrer radial äußersten Umfangsfläche nochmal über Radialdichtungen abgedichtet.
Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel veranschaulicht insbesondere im axialen Teilschnitt eine Ausgestaltung einer Druckluftzuführung im Bereich der Radnabe eines Reifens.
Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht im wesentlichen demjenigen nach Fig. 2. Abweichend von diesem sind hier jedoch die zwei Dichtungsringträger 14 axial verschieblich auf dem Achsstummel 3 angeordnet. Im Gleitbereich befinden sich Dichtungsmittel 17 in Form zweier Abdichtungsringe. Ferner weist jeder Dichtungsringträger 14 eine Axiallippenabdichtung 18 auf, die gegenüber dem staticnären inneren Lagerring 10 eines jeden Lagers 7,8 abdichtet. Beide Dichtungsringträger 14 werden voneinander weggespreizt mit Hilfe von Axialdruckfedern 16, die umfangsmäßig gleich verteilt zwischen den Dichtungsringträgern 14 angeordnet sind. Dadurch wird eine Abdichtung für eine Reifendruck-Reguliervorrichtung 1 mit schwimmenden Dichtungsringträgern 14 geschaffen; die Anpreßkraft der Ringträger 14 in Axialrichtung gegen den Lagerring 10 wird durch den Luftdruck in der Radkammer 5 erhöht.
Die Axiallippendichtungen 18 sowie die Lippendichtungen 19 können mit der inneren Radnabenkammer 5 druckluftverbunden sein, um die wirksame Dichtanpreßkraft des Dichtungselements zu erhöhen.
Das in Fig. 4 veranschaulichte Ausführungsbeispiel entspricht im Grundsatz der schematischen Darstellung nach Fig. 1. Die Dichtungsringträger 14 werden durch formangepaßte Ringkörper 23 mit konischer Stirn am äußeren Lagerring 11 in abdichtender Weise abgestützt, wobei ein axialer Zwischenraum 24 zwischen Dichtungsringträger 14 und zugehörigem Lager verbleibt, der mit Fett oder Graphit aufgefüllt ist. In Zusammenwirkung mit den umfangsmäßig gleich verteilten Axialdruckfedern 16 ergibt sich somit ersichtlich eine Selbstnachstellung einer Dichtung.
Schließlich veranschaulicht Fig. 5 eine andere Ausgestaltung einer Reifendruck-Regulieranlage im Bereich des feststehenden Achsstummels. Die Abdichtung ist hierbei auf die Lagerschalen der schon vorhandenen Lager gelegt. Aus der Darstellung sind deutlich der Öleintrittsbereich 25 sowie der Fettfüllungsbereich 32 ersichtlich. Die Einzelteile entsprechen im wesentlichen den vorgenannten Ausführungs formen. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Leerseite

Claims

Reifendruck-Reguliervorrichtung Patentansprüche Reifendruck-Reguliervorrichtung an Fahrzeugachsen, gekennzeichnet durch eine an eine steuerbare Druckluftquelle angeschlossene DruckluStbohrung (2) im feststehenden Achsstummel (3), die in eine durch Radnabe und Achsstummel gebildete ringförmige Radnabenkammer (5) mundet, wobei die Radnabenkammer (5) durch ein voneinander axial beabstandetes Lagerpaar (7,8) begrenzt ist und im Bereich dieser Lager (?,8) dadurch abgedichtet ist, daß den Lagern (7,8) kammerinnenseitig jeweils ein starrer Dichtungsringträger (14) mit zumindest einer Umiangsdichtung (15) vorgelagert ist, der an den Achsstummel (3) angepaßt ist und dessen Umfangsdichtung (15) gegenüber dem äußeren Lagerring (11) oder der Radnabe (21) abdichtet.
2. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringträger (14) ihrer seits mit Lippendichtringen oder O-Ringen gegen die Radnabe (21) oder gegen den rotierenden Außenring (il) der Lager (7,8) abgedichtet sind.
3. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Passungsspalt zwischen Lageraußenring (11) und Nabenbohrung mit einem flexiblen Dichtring (12) abgedichtet ist.
4. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Dichtring (12) Radialdichtlippen aufweist, die sich im wesentlichen in axialer Richtung kammereinwärts erstrecken, so daß bei Druckluftbeaufschlagung der Radnabenkainzner (5) die Radialdichtwirkung erhöht wird.
5. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Dichtringen (12) ein mechanisches Vorspannglied (13) gesetzt ist, das die Radialabdichtung zur Radnabe erhöht.
6. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannglied (13) eine in Umfangsrichtung verlaufende Radialfeder ist (Fig. 2 und 3).
7. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannglied (13) mehrere Druckfedern sind, die uinfangsmäßig gleich verteilt in der Radnabenkammer (5) angeordnet sind (Fig. 4).
8. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach den Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringträger (14) auf dem Achsstummel (3) axialfixiert angeordnet sind (Fig. 2).
9. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsringträger (14) auf dem Achsstummel (3) schwimmend mit zumindest einer zwischengeschalteten Axialdruckfeder (16) angeordnet sind (Fig. 3).
10. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet "daß der Dichtungsringträger (14) einen abgestuften Axialbereich mit labyrinthartigen eingelassenen Umfangsdichtungen (15) besitzt.
11. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsbereiche zwischen den Dichtungen und den Lagern (7,8) mit Fett oder Graphit gefüllt sind.
12. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Doppelreifen einer Fahrzeugachse angeschlossen ist.
13. Reifendruck-Reguliervorrichtungnach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,daß die Druckluftverbindung zum Reifen innern durch einen Radbolzen geführt ist.
14. Reifendruck-Reguliervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftleitung der Druckluftquelle zur Radnabenkammer durch einen Außenradträger geführt ist.