DE3618827A1 - Schaltventil zur beeinflussung des reifendruckes eines fahrzeugrades - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltventil zur Beeinflussung des Reifendruckes eines Fahrzeugrades, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.

Ein Schaltventil dieser Art ist aus der DE-OS 25 44 555 - Fig. 2 - bekannt. Es bildet das übliche, am Fahrzeug­ rad außenliegende Füllventil, in dessen Gehäuse koaxial zum selbstschließenden Ventilglied der zu seiner Betäti­ gung dienende Betätigungskolben geführt ist. Am Ventil­ gehäuse ist koaxial zum Betätigungskolben der Versorgungs­ kanal angeschlossen. Der Betätigungskolben ist von einem Axialkanal durchsetzt. Zum Erhöhen des Reifendruckes wird der Betätigungskolben mit Druckluft beaufschlagt, wodurch dieser das Ventilglied in seine Offenstellung steuert. Gleichzeitig strömt dabei Druckluft durch den Axialkanal des Betätigungskolbens in den Reifen ein.

Zum Vermindern des Reifendruckes wird der Betätigungs­ kolben gleichfalls mittels Druckluft zum Öffnen des Schaltventils beaufschlagt. Hierbei wird dem Schalt­ ventil jedoch Luft mit einem Druck zugeführt, der zwar zur Erzeugung der zum Öffnen des Ventils erforderlichen Kolbenkraft ausreicht, jedoch auch ein Abströmen der unter höherem Druck stehenden Luft aus dem Fahrzeugreifen zu­ läßt.

Bedingt durch die im Versorgungskanal mit verhältnismäßig niedrigem Druck anstehende Luft vollzieht sich dabei die Reifenentlüftung entsprechend langsam, wozu auch der ge­ ringe Querschnitt der Ventilöffnung mit beiträgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltventil zur Beeinflussung des Reifendruckes eines Fahrzeugrades mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 erläuterten Merk­ malen anzugeben, das eine kurzfristig durchführbare Reifen­ be- und -entlüftung ermöglicht und sich durch eine gegen­ über äußeren Einwirkungen sichere Anordnung und einfache Anschlußmöglichkeit auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Ventilglied und Betätigungskolben des erfindungsgemäßen Schaltventils befinden sich somit innerhalb eines Fahr­ zeugrades im Bereich des dasselbe lagernden Achsteils, wobei zur Be- und Entlüftung des Reifens sowie zur Ver­ stellung des Betätigungskolbens zum Öffnen des Schalt­ ventils getrennte Kanäle vorgesehen sind, für die auf die Anordnung spezieller Leitungen verzichtet werden kann.

Der Durchlaßquerschnitt der Ventilöffnung kann dabei um ein Vielfaches größer als bei einem üblichen Reifenfüll­ ventil gewählt werden, wobei zum Entlüften der Versorgungs­ kanal direkt mit der Atmosphäre verbunden wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Neben der Konstruktion gemäß DE-OS 25 44 555, von der die Erfindung ausgeht, ist aus der DE-OS 31 27 646 bereits eine Vorrichtung zum Be- und Entlüften eines Fahrzeug­ reifens bekannt, die einen die Radnabe und ein an deren Rückseite befestigtes Vorgelege-Abtriebszahnrad axial durchsetzenden Raum aufweist, dessen innenliegendes Ende gegenüber einem das Fahrzeugrad lagernden Achsteil abge­ dichtet ist. In diesen Raum ragt ein hohlzylindrischer Ansatz des Achsteiles hinein, der einen mit einem im Achsteil vorgesehenen Luftkanal verbindenden Anschluß­ nippel bildet.

Bei dieser Konstruktion ist am Fahrzeugrad bzw. im ange­ sprochenen Raum kein selbstschließendes Ventil vorgesehen, sondern der Reifendruck wird über eine außerhalb des Fahr­ zeugrades vorgesehene Luftquelle und ein Ventil aufrecht­ erhalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Teillängsschnittes durch eine Fahrzeugrad­ lagerung, beispielsweise einer angetriebenen Portalachse, dargestellt.

An einer angetriebenen Portalachse 10 ist am Achsschenkel 12 ein an der Rückseite einer nichtgezeigten Radnabe eines gelenkten Fahrzeugrades befestigtes Vorgelege-Abtriebs­ zahnrad 14 mittels eines Wälzlagers 16 gelagert. Bei einem nichtgelenkten Fahrzeugrad tritt an die Stelle des Achsschenkels 12 ein Achsgehäuseflansch.

Zum Erhöhen oder Verringern des Luftdruckes im Radreifen dient ein als Ganzes mit 18 bezeichnetes Schaltventil, das unter anderem eine selbstschließende Schließvorrich­ tung 19 sowie einen Betätigungskolben 20 aufweist. Diese Komponenten des Schaltventils 18 sind in einem die Rad­ nabe und das Vorgelege-Abtriebszahnrad 14 axial durch­ setzenden Raum 22 hintereinander angeordnet, der durch den Innenkanal 24 einer koaxial zur Radachse vorgesehenen Hülse 26 gebildet ist, die mit ihrem, gemäß der Zeichnung, linken bzw. äußeren Hülsenendstück in der Radnabe und mit ihrem rechten bzw. inneren Hülsenendstück 26′ in einer Nabenbohrung 28 des Vorgelege-Abtriebszahnrades 14 dreh­ fest und abgedichtet gehalten ist.

In das nicht dargestellte Hülsenendstück ist ein Anschluß­ nippel eingeschraubt, von dem eine mit dem Innenraum des Radreifens verbundene Luftleitung weggeführt ist. Das Hülsenendstück 26′ endet innerhalb der Nabenbohrung 28, in die ein zu dieser koaxialer, zylindrischer Ansatz des Achsschenkels 12 hineinragt, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Nabenbohrung 28 ist. Eine in die Nabenbohrung 28 eingesetzte Ringdichtung 32 liegt am Außenumfang des zylindrischen Ansatzes 30 ab­ dichtend an und schließt damit auch den Raum 22 im Be­ reich des rechten Hülsenendstückes 26′ nach außen dicht ab. Ein Innensprengring 34 hält die Ringdichtung 32 in der Nabenbohrung 28.

Die Schließvorrichtung 19 weist beispielsweise einen ring­ förmigen Ventilsitz 36 sowie ein scheibenförmiges Ventil­ glied 38 auf, das durch eine Druckfeder 40 an den Ventil­ sitz 36 angepreßt wird. Es handelt sich somit um eine selbstschließende Vorrichtung, die sich selbsttätig öffnet, sobald sie mit Druckluft zur Erhöhung des Reifeninnendruckes beaufschlagt wird und dabei die durchmessermäßig groß aus­ gelegte Durchlaßöffnung 42 freigibt.

Zwischen der Schließvorrichtung 19 und dem zylindrischen Ansatz 30 des Achsschenkels 12 befindet sich der Betätigungs­ kolben 20 der in einem zylindrischen Abschnitt 24′ des Hülseninnenkanales 24 abgedichtet verschiebbar,jedoch unverdrehbar angeordnet ist. Zu diesem Zweck greift ein am Innenumfang des zylindrischen Abschnittes 24′ des Hülseninnenkanales 24 vorstehender stiftförmiger Mit­ nehmer in eine äußere Längsnut 46 des Betätigungskolbens 20 ein, der in Richtung Ventilglied 38 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder 48 verstellbar ist und mit seinem, gemäß der Zeichnung, linken Endstück die Durchlaßöffnung 42 zu durchgreifen vermag, um das Ventilglied 38 vom Ventilsitz 36 abheben zu können.

Der Betätigungskolben 20 ist von einem Axialkanal 50 durch­ drungen, in welchem der zylindrische Ansatz 30 des Achs­ schenkels 12 mit einem im Durchmesser entsprechend ver­ kleinerten, zylindrischen Endstück 52 mittels einer Ring­ dichtung 54 abgedichtet hineinragt. Der Betätigungskolben 20 ist demgemäß auf dem zylindrischen Endstück 52 axial verschiebbar und dessen in der Zeichnung gezeigte, das Ventilglied 38 freigebende Ausgangsstellung ist durch einen in den zylindrischen Abschnitt 24′ des Hülsen­ innenkanales 24 eingesetzten Anschlagring 56 definiert.

In dieser Ausgangsstellung befindet sich zwischen dem Betätigungskolben 20 und der Stirnfläche 58 des zylin­ drischen Ansatzes 30 ein Zwischenraum 60, in welchen ein im Achsschenkel 12 vorgesehener und an der Stirnfläche 58 des zylindrischen Ansatzes 30 austretender Steuer­ kanal 62, vorzugsweise Luftzuführkanal, ausmündet.

Der zylindrische Ansatz 30, einschließlich seines End­ stückes 52, ist axial von einem im Achsschenkel 12 vor­ gesehenen Versorgungskanal 64 durchdrungen. Beide Kanäle 62 und 64 stehen über jeweils eine Leitung 62′ bzw. 64′ mit einem Steuerventil 66 in Verbindung, mit dessen Hilfe sich der Reifeninnendruck regeln läßt.

Zum Erhöhen des Reifeninnendruckes kann es gegebenen­ falls ausreichend sein, lediglich den Versorgungskanal 64 mit der Druckluftquelle zu verbinden, sofern der Luftdruck ausreichend groß ist, um das Ventilglied 38 in seine Offenstellung zu steuern.

Bevorzugt ist die Konstruktion jedoch so getroffen, daß zum Erhöhen des Reifeninnendruckes über das Steuerventil 66 und die Leitungen 62′ und 64′ sowohl dem Steuerkanal 62 als auch dem Versorgungskanal 64 Druckluft zugeführt wird. Zu diesem Zweck ist das Steuerventil 66 in die Schaltstellung I zu steuern. In diesem Falle strömt Druckluft in den Zwischenraum 60 ein, wodurch das Ventil­ glied 38 durch den Betätigungskolben 20 in seine Offen­ stellung gesteuert und Druckluft über den Versorgungs­ kanal 64 dem Reifen zugeführt wird.

Zum Vermindern des Reifeninnendruckes ist das Steuerventil 66 in seine Schaltstellung II zu steuern. In diesem Falle wird über die Leitung 62′ und den Steuerkanal 62 dem Zwischenraum 60 zum Öffnen der Schließvorrichtung 19 Druckluft zugeführt. Die aus der geöffneten Schließvor­ richtung 19 ausströmende Luft kann dabei über den Ver­ sorgungskanal 64, die Leitung 64′ und das Steuerventil 66 in die Atmosphäre abströmen. Ist eine gewünschte Druck­ verminderung erreicht, läßt sich durch Einstellen des Steuerventils 66 in seine Schaltstellung III die Zu­ fuhr von Druckluft in den Zwischenraum 60 unterbinden, wobei jedoch die Verbindung des Versorgungskanales 64 und der Leitung 64′ mit der Atmosphäre weiterhin auf­ rechterhalten bleibt und sich dadurch die Schließvor­ richtung 19 wieder schließen und sich somit ein ge­ wünschter, veränderter Reifeninnendruck aufrechter­ halten läßt.

Die den Luftfluß steuernden Teile sind bei dieser Konstruktion von außen geschützt untergebracht, speziell zu verlegende Luftzuführungsleitungen am Rad sind nicht erforderlich und der verhältnismäßig große Querschnitt der Durchlaßöffnung 42 erlaubt ein kurzfristiges Erhöhen oder Verringern des Reifeninnendruckes.

Claims (3)

1. Schaltventil zur Beeinflussung des Reifendruckes eines Fahrzeugrades, mit einem einerseits an den Reifeninnenraum und andererseits an einen Versorgungskanal angeschlossenen Ventilgehäuse, das ein mittels eines druckmittelbeauf­ schlagten Betätigungskolbens gegen den Reifeninnendruck in eine Offenstellung steuerbares, selbstschließendes Ventilglied aufweist und mit einem den Betätigungs­ kolben durchsetzenden Axialkanal, durch den die über den Versorgungskanal ein- bzw. abströmende Reifenluft hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse einen die Radnabe axial durch­ setzenden Raum (22) aufweist, dessen innenliegendes Ende gegenüber einem das Fahrzeugrad lagernden Achsteil (12) abgedichtet ist, der mit einem nichttragenden, vom Versorgungskanal durchdrungenen zylindrischen Ansatz (30) in den Axialkanal (50) des Betätigungskolbens (20) hineinragt, daß im Achsteil (12) ein Steuerkanal (62) vorgesehen ist, der in einen zwischen dem Achsteil (12) und dem Betätigungskolben (20) vorhandenen Zwischenraum (60) ausmündet und daß über ein Steuerventil (66) der Versorgungskanal (64) be- oder entlüftbar oder der Steuer­ kanal (62) zumindest bei gleichzeitiger Entlüftung des Versorgungskanals (64) mit einer Druckmittelquelle ver­ bindbar ist.

2. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Radnabe durchsetzende Raum (22) des Ventilge­ häuses sich innerhalb einer in dieser drehfest angeordneten Hülse (26) befindet, in der der Betätigungskolben (20) ver­ schiebbar, jedoch unverdrehbar geführt ist.

3. Schaltventil nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n et , daß die Hülse (26) mit ihrem inneren Ende (26′) in eine zur Radachse koaxiale zylindrische Nabenausnehmung (28) hineinragt, die eine am zylindrischen Ansatz (30) des Achsteils (12) abdichtend anliegende Innendichtung (32) aufweist, wobei der Ansatz (30) mit einem im Durchmesser verkleinerten zylindrischen Endstück (52) in den Be­ tätigungskolben (20) hineinragt.